| 研究実績の概要 |
疾病や事故により損傷した骨や歯の治療に用いられる体内埋入型Ti製部材(骨折固定具，人工関節や歯科インプラントなど)では，生体骨との良好な接着性に加えて, 早期治療のために高い骨形成能が求められる．骨とTi合金の早期接着を目指して，従来のTi合金よりも骨形成能に優れるTi合金の探索や表面処理の開発が行われている．Ca，Mgは生体必須元素であり，骨の無機成分の一つである．骨などの体内に存在する元素を含んだ材料表面では，表面酸化物の存在やそれらの元素の溶出により, 骨形成が促進されることが分かっている． よって，TiとCa, Mgを合金化することで, 骨形成能に優れる新規生体用Ti合金を開発できる可能性がある.
本研究では，生体適合性Ti合金としての骨含有元素とTiの合金の開発を目的として，一元高周波(RF)マグネトロンスパッタ法を用いて，Ti-Ca，Ti-Mg合金膜の作製を試みた．任意の組成のTi-Ca，Ti-Mg合金膜を作製するため, ターゲットの構成を検討した．次に，作製した膜の評価（結晶構造，表面の化学状態）および生体適合性評価として擬似体液浸漬試験を行い，組成と諸特性との関係を調査・検討した．
ターゲットの構成を工夫することにより，Ti-Ca，Ti-Mg合金膜の組成制御に成功した． Ti-Mg合金膜については，組成と格子定数の関係がベガード則に沿うことから，固溶体合金となっていることが確認できた．擬似体液浸漬試験より，Ti-Ca，Ti-Mg合金膜が純Tiよりも生体適合性に優れることがわかった．さらに，CaおよびMgの濃度が増加するほど，ハイドロキシアパタイトの析出能が向上するが，耐食性が低下することがわかった．
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