ミクロ凹凸とチタニア被覆を組み合わせたチタン系生体材料表面の高活性化

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19560702
• 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: 構造・機能材料
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 黒田 健介 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教 (00283408)
• 研究分担者: 興戸 正純 名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (50126843) ; 市野 良一 名古屋大学, エコトピア科学研究所, 教授 (70223104)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: チタニア / コーティング / 表面凹凸 / 陽極酸化 / 骨伝導性

研究概要

金属Ti材料の表面凹凸化と各種TiO_2コーティング処理を組み合わせ, 骨伝導性に及ぼす相互作用について検討した. その結果, 表面粗さRaが0.1μm以下の極めて平滑な材料表面に, 乾式法に比べて湿式法(陽極酸化法)を用いてTiO_2コーティングした方が, 骨伝導性が著しく向上することを見出した. また陽極酸化法によるTiO_2コーティングに用いる水溶液種によっても骨伝導性が変化し, リン酸中において陽極酸化したTiO_2が高い骨伝導性を示した. さらにアナターゼとルチルの相違による骨伝導性への影響は認められなかった.

研究成果

• [雑誌論文] Anodic Dissolution of Ti in EMIC-AlCl3 Room Temperature Molten Salt or LiCl-KCl Molten Salt for Enhancement of Adhesion Between Bone and Ti Substrate (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Ueda, T. Ohtsuka, K. Kuroda, R. Ichino, M. Okido
  • 雑誌名: Trans. MRS-J Vol.33, No.3 ページ: 779-782
  • 査読あり
• [雑誌論文] 関あずさ : パルス電解法により作製したチタニア/水酸アパタイト複合膜の骨伝導性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 黒田健介, 志津裕信, 市野良一, 興戸正純
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 Vol.72, No.5 ページ: 383-387
  • 査読あり
• [雑誌論文] パルス電解法によるチタニア/水酸アパタイト複合膜の作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 黒田健介, 志津裕信, 市野良一, 興戸正純
  • 雑誌名: 日本金属学会誌 Vol.72, No.5 ページ: 376-382
  • 査読あり
• [雑誌論文] Osteoinductivity of Titania/Hydroxyapatite Composite Films Formed Using Pulse Electrolysis (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Kuroda, H. Shidu, R. Ichino, M. Okido
  • 雑誌名: Mater. Trans Vol.48, No.3 ページ: 328-327
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of Titania/Hydroxyapatite Composite Films by Pulse Electrolysis (2007)
  • 著者名/発表者名: K. Kuroda, H. Shidu, R. Ichino, M. Okido
  • 雑誌名: Mater. Trans Vol.48, No.3 ページ: 322-327
  • 査読あり
• [学会発表] チタン表面へのチタニア皮膜の作製プロセスと骨伝導性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 黒田健介, 河合一輝, 市野良一, 興戸正純
  • 学会等名: 日本金属学会・春期講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20090328-30
• [学会発表] 各種チタン合金の陽極酸化処理による表面特性と骨伝導性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 山本大, 河合一輝, 黒田健介, 興戸正純, 市野良一, 赤堀俊和, 新家光雄, 小柳禎彦, 清水哲也
  • 学会等名: 日本金属学会・春期講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20090328-30
• [学会発表] Effects of Titanium Surface Modification on the Osteoconductivity (2009)
  • 著者名/発表者名: D. Yamamoto, I. Kawai, K. Kuroda, R. Ichino, M. Okido
  • 学会等名: 9th Inter. Sympo. on Biomimetic Mater. Processing (BMMP-9)
  • 発表場所: Nagoya (Japan)
  • 年月日: 20090120-23
• [学会発表] Osteoconductivity of Rough TiO_2 Surface Produced on Ti Substrate, The IUMRS Inter (2008)
  • 著者名/発表者名: R. Ichino, I. Kawai, K. Kuroda, M. Okido
  • 学会等名: Conf. in Asia 2008
  • 発表場所: Nagoya (Japan)
  • 年月日: 20081209-13
• [学会発表] 転造Ti材表面の生体活性に及ぼす表面性状の影響-生体親和性塑性加工技術の開発- (2008)
  • 著者名/発表者名: 吉田佳典, 黒田健介, 市野良一, 林繁範, 荻原直史, 野中善夫
  • 学会等名: 第59回塑性加工連合講演会
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 20081107-09
• [学会発表] チタン基板への各種チタニアコーティング処理による骨伝導性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 河合一輝, 黒田健介, 市野良一, 興戸正純
  • 学会等名: 日本金属学会・秋期講演大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 20080923-25
• [学会発表] Osteoconductivity of TiO_2 Coatings on the Ti Substrate with Micron-Level Surface Roughness, Inter. Soc (2008)
  • 著者名/発表者名: K. Kuroda, I. Kawai, R. Ichino, M. Okido
  • 学会等名: Electrochem. (ISE) 59th Annual Meeting
  • 発表場所: Seville (Spain)
  • 年月日: 20080907-12
• [学会発表] TiO_2 Coating on the Ti Substrate with Micron-Level Surface Roughness and Its Osteoconductivity (2008)
  • 著者名/発表者名: I. Kawai, K. Kuroda, R. Ichino, M. Okido
  • 学会等名: 17th World Interfinish Congress (Interfinish 2008)
  • 発表場所: Busan (Korea)
  • 年月日: 20080616-19
• [学会発表] Surface Treatment of Titanium Implant in Aqueous Solutions to Enhance the Osteoconductivity (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Okido, R. Ichino, K. Kuroda
  • 学会等名: 17th World Interfinish Congress (Interfinish 2008)
  • 発表場所: Busan (Korea)
  • 年月日: 20080616-19
• [学会発表] チタン表面へのチタニアコーティング処理と表面粗さを考慮した骨伝導性評価 (2008)
  • 著者名/発表者名: 河合一輝, 黒田健介, 市野良一, 興戸正純
  • 学会等名: 日本金属学会・春期講演大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080326-28
• [学会発表] Effect on the Osteoconductivity of the Interaction between Micron-Level Surface Roughness and TiO_2 Coating on the Ti Substrate (2008)
  • 著者名/発表者名: I. Kawai, K. Kuroda, R. Ichino, M. Okido
  • 学会等名: 8th Inter. Sympo. on Biomimetic Maters. Processing (BMMP-8)
  • 発表場所: Nagoya (Japan)
  • 年月日: 20080121-24
• [学会発表] In vivo Evaluation of Osteoconductive Property of the Surface Roughness and the TiO_2 Coating on the Titanium by Anodizing (2007)
  • 著者名/発表者名: I. Kawai, K. Kuroda, R. Ichino, M. Okido
  • 学会等名: MRS-J, 18th sympo., Session J
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20071207-09
• [学会発表] Anodic Dissolution of Ti in EMIC-AlCl_3 Room Temperature Molten Salt or LiCl-KCl Molten Salt for Enhancement of Adhesion Between Bone and Ti Substrate (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Ueda, T. Ohtsuka, K. Kuroda, R. Ichino, M. Okido
  • 学会等名: MRS-J, 18th sympo., Session J
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 20071207-09
• [学会発表] 陽極酸化処理によるチタン表面へのチタニアコーティングと表面粗さを考慮した骨誘導性評価 (2007)
  • 著者名/発表者名: 河合一輝, 黒田健介, 市野良一, 興戸正純
  • 学会等名: 日本金属学会・秋期講演大会公募シンポジウム
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 20070919-21