| 研究課題/領域番号 |
16591956
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 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 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
中川 雅晴 九州大学, 大学院・歯学研究院, 講師 (80172279)
|
|---|
| 研究分担者 |
松家 茂樹 九州大学, 大学院・歯学研究院, 助教授 (00108755)
有働 公一 山口大学, 医学部, 助教授 (60145266)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2005年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2004年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
|
|---|
| キーワード | チタン / チタン合金 / 生体活性 / 表面改質 / 水熱処理 / インプラント / 骨接触率 / 骨結合 / 細胞培養 |
|---|
| 研究概要 |
チタンは、優れた耐食性、生体適合性を有することから、生体用金属材料として、人工股関節、歯科用インプラントなどに利用されている。これらの材料は生体内に埋入するため、生体親和性、骨との結合性が要求される。チタンは、他の材料に比べ、骨との親和性がよいとされているが、埋入後のマイクロムーブメントなどによってが撤去を余儀なくされるケースもある。本研究は、インプラント用のチタンおよびチタン合金に迅速かつ強固な骨結合を付与するための表面改質処理法の開発を目的としている。
現在アルカリ処理が、チタン表面に骨様アパタイト層を析出させる(生体活性を付与する)表面改質法として期待されている。この処理を行ったチタンは、生体内で骨類似のアパタイト層を形成し、骨が直接これに結合するため、人工材料を強く骨に固定できる。チタン表面に骨類似のアパタイト層が形成する生体活性は、材料を疑似体液中に材料を浸漬して、表面のアパタイト析出状態を調べることによって可能である。
本研究では、生体内におけるアパタイトの生成機構に着目し、あらかじめチタン表面に微量のCaを固定させるために10mmol/Lの塩化カルシウム水溶液を用い、200℃で水熱処理を施した。この処理を施した純TiおよびTi合金は、アルカリ処理を行ったものに比べ、ラットの骨髄から採取した骨芽細胞の初期接着、増殖速度がアルカリ処理、未処理のものよりも高い値を示すことが明かとなった。本処理を施したチタンインプラントをラットの脛骨に埋入し、骨とインプラントの界面の組織観察を行った結果、埋入1週後で、すでにインプラントと骨の直接結合が認められ、未処理のチタンの骨接触率が5.7%であったのに対し、本処理のチタンは55%以上の値を示し、4週目ではほぼ100%に達した。以上の結果から、塩化カルシウムを用いた水熱処理は、チタンに生体活性を付与する有効な処理法として期待できることが示唆された。
|
