チタン製インプラントに対して絶縁効果を獲得する表面処理方法

• 研究課題/領域番号: 18791461
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 補綴理工系歯学
• 研究機関: 松本歯科大学
• 研究代表者: 吉田 貴光 松本歯科大学, 総合歯科医学研究所, 講師 (50288370)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 2007年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: チタン / インプラント / 歯科用合金 / 表面処理 / 溶出

研究概要

[目的]チタンは空気中で容易に酸化し、そのためアレルギーになりにくいと考えられている。しかしチタンインプラントに対し金合金などの電位差の大きい上部構造を装着した場合、異種金属接触によるガルバニック作用が生じ、電位的に卑であるチタンの溶出が多くなる。現時点でチタンはインプラント材料として最も適しており、溶出を抑えるためにも何らかの処理によってチタンに絶縁効果を付与する必要があると考えられる。本実験ではチタンにさまざまな表面処理を行い、酸化膜の状態と耐食性および、上部構造体との組み合わせた場合の元素溶出について実験し、絶縁効果について検討した。[材料および方法]チタンは、縦横10mm厚さ1mmの板を使用した。浸漬試験用は直径4mmのチタン棒を17mmの長さに切り出し6℃のテーパーを付与したインプラント体を作製した。試験片には過酸化水素処理、加熱処理および陽極酸化処理を行い酸化膜を付与した。実験は分光側色計測、硬さ試験、X線回折、グロー放電発光分析、分光エリプソメトリィ測定および電気化学的測定を行った。浸漬試験は貴金属系合金にて上部構造体を作製し、これらをセメントにて表面処理したインプラントに合着し試験片とした。試験片は1%乳酸水溶液50ml中に浸漬し、37℃-毎分50回の条件で1ケ月間振盪を行った。浸漬後、溶液中に溶出した元素を高周波プラズマ質量分析装置にて定量分析を行った。[結果および考察]実験の結果、酸化膜は加熱処理が最も厚く、過酸化水素処理および陽極酸化処理よりもルチルを多く含んでいた。電気化学測定試験の結果、耐食性は過酸化水素処理より、加熱処理および陽極酸化処理が優れていた。1%乳酸水溶液に浸漬後のTiの溶出量は、加熱処理が最も少なかった。1%乳酸水溶液に浸漬後の上部構造体からの成分元素の溶出量は、合金本来の耐食性に依存しており、表面処理に対する影響は認められなかった。