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水酸化カルシウムスラリーを用いたチタンインプラントへの骨誘導性能付与

研究課題

研究課題/領域番号 20791460
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 歯科医用工学・再生歯学
研究機関北見工業大学

研究代表者

大津 直史  北見工業大学, 工学部, 講師 (10400409)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2008年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードオッセオインテグレーション / 化学処理 / 歯科インプラント / 表面処理 / 骨形成 / タンパク吸着 / 耐食性
研究概要

チタンインプラント周囲の骨形成を促進できる表面処理方法として、プラズマ溶射法によるハイドロキシアパタイト皮膜形成が実用化されているが、臨床においては、皮膜の剥離や溶解などの問題点も指摘されている。我々は、水酸化カルシウム(Ca(OH)_2)粉末と水を混練することにより調整したスラリー状処理剤中にチタン基材を埋没させ、そのまま加熱処理するという簡便な処理プロセスを用いることにより、その表面に骨形成の促進を期待できるチタン酸カルシウム皮膜を形成出来ることを明らかにした。本研究では、このプロセスにおける処理条件の最適化をおこない、さらに、小動物内における骨形成を評価した。
最初にスラリー処理における熱処理温度が、形成皮膜に与える影響を調査した。600℃以上でチタン基材を処理した場合、その表面に、結晶化したチタン酸カルシウム皮膜を形成され、擬似体液液中において、リン酸カルシウムを迅速に析出できることがわかった。一方、処理温度を上げると二酸化チタンの厚膜が同時に形成し、皮膜の密着強度が低下する。次に、Ca(OH)_2スラリーにナトリウムイオンを混合させ、皮膜の生体適合性の向上を試みた。1MのNaOHまたはNaCl水溶液を用いてスラリーを調整すると、その表面に、チタン酸カルシウムとチタン酸ナトリウムの混合皮膜が形成され、リン酸カルシウム析出性能は向上するが、半面、形成する皮膜は厚く、機械的強度に劣ること示唆された。最後に、Ca(OH)_2粉末と水を混練したスラリーを用いて、熱処理温度600℃で処理したチタンを、ラットに埋入して、その周囲組織を観察した。7日後、周囲組織では、活性な新生骨形成が観察され、新生骨の一部は試料と直接接していることがわかった。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2012 2011 2010 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (12件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Thin hydroxyapatite coating on titanium fabricated by chemical coating process using calcium phosphate slurry2012

    • 著者名/発表者名
      N.Ohtsu, Y.Nakamura, S.Senboshi
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology

      巻: 206 ページ: 2616-2621

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biofunctional calcium titanate coating on titanium by simple chemical treatment process using calcium-hydroxide slurry -Effects of the heating temperatures-2011

    • 著者名/発表者名
      N. Ohtsu, M. Hayashi, J. Ueta, T. Kanno
    • 雑誌名

      Progress in Organic Coatings

      巻: 70 ページ: 353-353

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of composite coating comprising bioactive calcium and sodium titanates on titanium using calcium hydroxide slurry containing sodium ions2011

    • 著者名/発表者名
      N. Ohtsu, S. Semboshi, C. Abe, S. Tokuda
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology

      巻: 205 ページ: 3785-3785

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of composite coating comprising bioactive calcium and sodium titanates on titanium using calcium hydroxide slurry containing sodium ions2011

    • 著者名/発表者名
      N.Ohtsu, S.Semboshi, C.Abe, S.Tokuda
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology

      巻: 205 ページ: 3785-3790

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biofunctional calcium-titanate coating o titanium by simple chemical treatment process using calcium-hydroxide slurry-effect of heating temperature2011

    • 著者名/発表者名
      N.Ohtsu, M.Hayashi, J.Ueta, T.Kanno
    • 雑誌名

      Progress in Organic Coalings

      巻: 70 ページ: 353-357

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calcium-hydroxide slurry processing for bioactive calcium-titanate coating on titanium2008

    • 著者名/発表者名
      N. Ohtsu, C. Abe, T. Ashino, S. Semboshi, K. Wagatsuma
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology

      巻: 202 ページ: 5110-5110

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Calcium-hydroxide slurry processing for bioactive calcium titanate coating on titanium2008

    • 著者名/発表者名
      Naofumi Ohtsu
    • 雑誌名

      Surface and Coatings Technology 202

      ページ: 5110-5115

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スラリー埋没加熱処理にるリン酸カルシウム皮膜形成に及ぼす粉末形状および加熱温度の影響2012

    • 著者名/発表者名
      大津直史、高原豊文、松林裕真
    • 学会等名
      日本金属学会2012年春季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-03-29
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] スラリー埋没加熱処理を利用したZrおよびNbへのリン酸カルシウム皮膜形成2011

    • 著者名/発表者名
      大津直史、中村勇気、高原豊文、松林裕真
    • 学会等名
      日本金属学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      宜野湾
    • 年月日
      2011-11-08
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] スラリー埋没加熱処理により作製したハイドロキシアパタイト皮膜の均一性評価2011

    • 著者名/発表者名
      中村勇気、大津直史
    • 学会等名
      日本金属学会2011年秋季大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-09-25
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] スラリー埋没加熱処理のより作製したハイドロキシアパタイト皮膜の均一性評価2010

    • 著者名/発表者名
      中村勇気、大津直史
    • 学会等名
      日本金属学会秋季大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-09-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Calcium titanate coating on titanium by simple chemical treatment process using calcium-hydroxide slurry2010

    • 著者名/発表者名
      N. Ohtsu, M. Hayashi, J. Ueta, T. Kanno
    • 学会等名
      Coating Science International (CoSI 2010)
    • 発表場所
      オランダ
    • 年月日
      2010-06-27
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] スラリー埋没加熱処理を利用したアパタイト被覆チタン材料の作製2010

    • 著者名/発表者名
      大津直史、中村勇気
    • 学会等名
      日本金属学会2010年春季大会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] スラリー埋没加熱処理により作製したアパタイト被覆チタンの擬似体液浸漬挙動2010

    • 著者名/発表者名
      中村勇気、林学、大津直史
    • 学会等名
      日本金属学会2010年春季大会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] スラリー埋没加熱処理を利用したアパタイト皮膜チタン材料の作製2010

    • 著者名/発表者名
      大津直史、中村勇気
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば)
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] スラリー埋没加熱処理を利用したアパタイト皮膜Ti材料の擬似体液浸漬挙動2010

    • 著者名/発表者名
      中村勇気、林学、大津直史
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      筑波大学(つくば)
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] NaおよびClを含む水酸化カルシウムスラリーで処理したチタンの表面特性2008

    • 著者名/発表者名
      大津直史、阿部千景、芦野哲也、千星聡
    • 学会等名
      日本金属学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] NaおよびClを含む水酸化カルシウムスラリーで処理したチタンの表面特性2008

    • 著者名/発表者名
      大津直史
    • 学会等名
      日本金属学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] スラリー埋没加熱処理における熱処理温度とHAp粉末の影響

    • 著者名/発表者名
      松林裕真、中村勇気、大津直史
    • 学会等名
      日本金属学会春季大会
    • 発表場所
      (震災により中止)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] 骨適合性チタン材料の製造方法および骨適合性チタン材料2010

    • 発明者名
      大津直史、中村勇気
    • 権利者名
      北見工業大学
    • 産業財産権番号
      2010-034450
    • 出願年月日
      2010-02-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [産業財産権] 骨適合チタン材料およびその製造方法

    • 発明者名
      大津直史、中村勇気
    • 権利者名
      北見工業大学
    • 公開番号
      2011-016737
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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