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を行い,組成と諸特性との関係を調査・検討した. 昨年度のターゲット構成の検討により,Ti-Ca,Ti-Mg合金膜の組成制御に成功しており,今年度は任意の組成のTi-Ca合金膜の結晶構造,生体適合性評価の一つとして,生理食塩水へのTiおよびCaの溶出量を調査・検討した.X線回折法および透過電子顕微鏡観察による結晶構造の調査より,Ti-Ca合金膜はアモルファス構造であることがわかった.生理食塩水への浸漬試験より,Tiの溶出は起こらないが,Caは溶出することがわかった.Caイオンの溶出量は,膜のCa濃度が高いほど増加した.
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