HAP含有ガラスーチタン複合材料の表面活性化及び歯科インプラントへの応用

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 03670930
• 研究機関: 愛知学院大学
• 研究代表者: 伴 清治 愛知学院大学, 歯学部, 講師 (10159105)
• 研究分担者: 鶴田 昌三 愛知学院大学, 歯学部, 助手 (40183488) ; 丸野 重雄 名古屋工業大学, 電気情報工学部, 教授 (60024204)
• キーワード: ハイドロキシアパタイト / ガラス / チタン / 複合材料 / 歯科インプラント

研究概要

本年度は、HAP含有ガラスーチタン複合材料表面の生体活性を高めるために用いる各種リン酸カルシウム塩の相変態に関する実験を中心に行なった。(1)Diffusion Chamber内における相変態:第三リン酸カルシウム(以下α-TCPおよびβ-TCPと略す)、リン酸八カルシウム(Ca_8H_2(PO_4)_6・5H_2O、以下OCPと略す)を血球成分、細胞成分の関与を避けるためpore size 0.45μmのDiffusion Chamber内に入れ、ラット体内に埋入した。埋入箇所は皮下および皮下より体液量の多い腹直筋上とした。3週間および9週間経過後試料を取り出し、X線回折および赤外分光分析により、相変態を調べた。その結果、各リン酸カルシウム塩とも結晶性の低い炭酸アパタイトに変態していたが、9週後でもまだもとの結晶相が残留しており、3種のリン酸カルシウム塩の変態速度の優劣は明確ではなかった。(2)サンドイッチ状に組み合わせた複合体間での各種リン酸カルシウム塩の相変態と複合体間の結合状態:板状のHAP含有ガラスーチタン複合体を作製し、エッチング処理した試料表面をサンドイッチ状に組み合わせ、炭酸カルシウム、α-TCP、β-TCP、OCP、第二リン酸水素カルシウム・二水塩(CaHPO^4・2H^2O)顆粒を、その間に入れて外科用プラスチック製縫合糸で固定した。固定後ラット皮下に3週間および9週間埋入後取り出し、その接合状態を検査した。また、剥離した表面をX線回折、赤外分光分析、走査電顕観察により状態分析し、各カルシウム塩の変態状態を確認した。その結果、リン酸カルシウム塩はDiffusion Chamber中と同様に結晶性の低い炭酸アパタイトに変態していたが、OCPの変態が用いたカルシウム塩の中では最も速く、3週間でほぼ変態が完了していた。ゆえに、本複合体表面へのOCPの塗布が複合体の生体活性を高めることに最も有効であると判断された。

研究成果

• [文献書誌] S.Ban,T.Jinde and J.Hasegawa: "Phase transformation of octacalsium phosphate in vivo and in vitro" Dent.Mat.J.11(2). 130-140 (1992)
• [文献書誌] S.Ban and S.Maruno: "Electrochemical synthesis of calcium phosphates in a simulated boody fluid." Bioceramics (Proc.5th Inter.Symp.Ceramics in Medicine) T.Yamamuro et al.Eds.,Kobunshi Kankokai,Kyoto. 5. 49-56 (1992)
• [文献書誌] S.Ban,J.Hasegawa and K.J.Anusavice: "Effect of loading conditions on bi-axial flexure strength of dental cements." Dent.Mater.8. 100-104 (1992)
• [文献書誌] S.Maruno,S.Ban,Y.F.Wang,H.Iwata and H.Itoh: "Properties of functionally geradient composite consisting of hydroxyapatite containing glass coated titanium and characters for bioactive implant." J.Ceram.Soc.Japan. 100(4). 362-367 (1992)
• [文献書誌] S.Maruno,K.Imamura,M.Iwata,S.Ban and H.Itoh: "Characterization of hydroxyapatite-glass-titanium composite and a comparison with other implants in bonding to bone." Bioceramics (Proc.5th Inter.Symp.Ceramics in Medicine) T.Yamamuro et al.Eds.,Kobunshi Kankokai,Kyoto. 5. 165-172 (1992)