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放電を利用したチタン製インプラントの表面改質

研究課題

研究課題/領域番号 14370644
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 補綴理工系歯学
研究機関昭和大学

研究代表者

宮崎 隆  昭和大学, 歯学部, 教授 (40175617)

研究分担者 立川 哲彦  昭和大学, 歯学部, 教授 (10085772)
柴田 陽  昭和大学, 歯学部, 助手 (30327936)
李 元植  昭和大学, 歯学部, 助手 (40276605)
研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
2003年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2002年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
キーワードチタン / 放電 / インプラント / 表面処理 / 生体適合性
研究概要

我々は放電を利用したチタンの表面改質について一連の研究を行った.その結果,グロー放電プラズマ(GDP)により表面改質したチタン板上には,RGD鎖を有する細胞接着性タンパクの付着が向上し,骨芽細胞様細胞の初期付着および分化上昇することが判明した.また,陽極GDP処理により,チタン表面のマイナス荷電が上昇し,ナトリウムを核としたリン酸カルシウムの析出が促進されることが確認された.本研究から,GDP処理はこれまで他機関から提唱されている,陰極GDP処理による表面清浄効果よりも,陽極GDP処理による荷電上昇が,チタンの生体適合性向上に有効であることが明らかになった.これらのメカニズムの解明から,チタン板表面に約1μmの骨様ハイドロキシアパタイトコーティング処理が可能となった.本コーティング処理は,ハンクス擬似体液に浸漬したチタン板を陰極,対極に白金箔を設定し,液中放電によりチタン板表面に液中の成分を吸着させ,骨様ハイドロキシアパタイトを析出させる方法である.本コーティング膜は,放電により析出したイオン活性の高いTiO酸化膜の中にコーティング膜の成分が傾斜的に存在しており,母材との密着性も非常に高いことが,X線光電子分光分析によって判明した.また,本コーティング膜の成分は,擬似体液から析出させることから,リン酸基が一部炭酸基に置換された骨のアパタイトときわめて類似しており,そのCa/P比も1.71と骨とまったく同一であることが本研究より明らかになった.一方歯科用インプラントは,口腔内に一部露出する経皮デバイスであることから,優れた骨伝導性と抗菌性を有することが望ましい.本研究では,電解液中での放電陽極酸化処理により,チタン表面に高い抗菌性と細胞適合性を両立させることに成功し,さらにその詳細なメカニズムを解明した.

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (23件)

  • [文献書誌] Y.Shibata, M.Hosaka, H.Kawai, T.Miyazaki: "Glow Discharge Plasma Treatment of Titanium Plates Enhances Adhesion of Osteoblast-like Cells to the Plates Through the Integrin-Mediated Mechanism"The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. 17(6). 771-777 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shibata, T.Miyazaki: "Anode Glow Discharge Plasma Treatment Enhances Calcium Phosphate Adsorption onto Titanium Plates"Journal of Dental Research. 81(12). 841-844 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawai, Y.Shibata, T.Miyazaki: "Glow discharge plasma pretreatment enhances osteoclast differentiation and survival on titanium plates"Biomaterials. 25. 1805-1811 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shibata, H.Kawai, H.Yamamoto, T.Igarashi, T.Miyazaki: "Antibacterial Titanium Plate Anodized by being Discharged in NaCl Solution Exhibits Cell Compatibility"Journal of Dental Research. 83(2). 115-119 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Takashima, Y.Shibata, T.Y.Kim, T.Miyazaki: "Hydroxyapatite Coating on a Titanium Metal Substrate by a Discharging Method in Modified Artificial Body Fluid"The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. 19(1). 62-72 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shibata, M.Hosaka, H.Kawai, T.Miyazaki: "Glow Discharge Plasma Treatment of Titanium Plates Enhances Adhesion of Osteoblast-like Cells to the Plates Through thelntegrin-Mediated Mechanism"Int J Oral Maxillofac Implants. 17(6). 771-777 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shibata, T.Miyazaki: "Anode Glow Discharge Plasma Treatment Enhances Calcium Phosphate Adsorption onto Titanium Plates"J Dent Res. 81(12). 841-844 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kawai, Y.Shibata, T.Miyazaki: "Glow discharge plasma pretreatment enhances osteoclast differentiation and survival on titanium plates"Biomaterials. 25. 1895-1811 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shibata, H.Kawai, H.Yamamoto, T.Igarashi, T.Miyazaki: "Antibacterial Titanium Plate Anodized by being discharged in NaCl Solution Exhibits Cell Compatibility"J Dent Res. 83(2). 115-119 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Takashima, Y.Shibata, T.Y.Kim, T.Miyazaki: "Hydroxyapatite Coating on a Titanium Metal Substrate by a Discharging Method in Modified Artificial Body Fluid"Int J Oral maxillofac Implants. 19(1). 66-72 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shibata, H.Takashima, H.Yamamoto, T.Miyazaki: "Functionally Gradient Bonelike Hydroxiapatite Coating on a Titanium metal Substrate Created by Discharging Method in HBSS without Organic molecules"Int J Oral Maxillofac Implants. 19(2)(in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Shibata, M.Hosaka, H.Kawai, T.Miyazaki: "Glow Discharge Plasma Treatment of Titanium Plates Enhances Adhesion of Osteoblast-like Cells to the Plates Through the Integrin-Mediated Mechanism"The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. 17(6). 771-777 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Shibata, T.Miyazaki: "Anode Glow Discharge Plasma Treatment Enhances Calcium Phosphate Adsorption onto Titanium Plates"Journal of Dental Research. 81(12). 841-844 (2002)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawai, Y.Shibata, T.Miyazaki: "Glow discharge plasma pretreatment enhances osteoclast differentiation and survival on titanium plates"Biomaterials. 25. 1805-1811 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Shibata, H.Kawai, H.Yamamoto, T.Igarashi, T.Miyazaki: "Antibacterial Titanium Plate Anodized by being Discharged in NaCl Solution Exhibits Cell Compatibility"Journal of Dental Research. 83(2). 115-119 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takashima, Y.Shibata, T.Y.Kim, T.Miyazaki: "Hydroxyapatite Coating on a Titanium Metal Substrate by a Discharging Method in Modified Artificial Body Fluid"The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. 19(1). 66-72 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Shibata, H.Takashima, H.Yamamoto, T.Miyazaki: "Functionally Gradient Bonelike Hydroxiapatite Coating on a Titanium metal Substrate Created by Discharging Method in HBSS Without Organic molecules"The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. 19(2). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] y.Shibata, M.Hosaka, H.Kawai, T.Miyazaki: "Glow Discharge Plasma Treatment of Titanium Plates Enhances Adhesion of Osteoblast-like Cells to the Plates Through the Integrin-Mediated Mechanism"The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. 17(6). 771-777 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Shibata, T.Miyazaki: "Anode Glow Discharge Plasma Treatment Enhances Calcium Phosphate Adsorption onto Titanium Plates"Journal of Dental Research. 81(12). 841-844 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Takashima, Y.Shibata, H.Yamamoto, H.Miyazaki: "A very thin crystalline hydroxyapatite coating can be prepared on titanium metal substrates by a discharging method in modified artificial body fluids"Transsactions Forth Congress on Dental Materials. 16. 185 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Shibata, H.kawasaki, H.Yamamoto, H.Takashima, T.Igarashi, T.Miyazaki: "Antibacterial titanium plates anodized by discharging in NaCl solution exhibit bioactivity to cells"Transsactions Forth Congress on Dental Materials. 16. 183 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawai, Y.Shibata, H.Yamamoto, H.Takashima, T.Miyazaki: "Evaluation of biocompatibility of HA-coating on titanium using osteoclasts"Transsactions Forth Congress on Dental Materials. 16. 358 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yamamoto, Y.Shibata, H.Kawai, H.Takashima, T.Tachikawa, T.Miyazaki: "Hydroxyapatitite coating on titanium by a two-stage discharging method in electrolyte promotes early bone fixation"Transsactions Forth Congress on Dental Materials. 16. 179 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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