DE3723560A1 - Verfahren zum herstellen eines mit einer calciumphosphatverbindung ueberzogenen verbundmaterials - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundmaterials, das aus einem Metallsubstrat wie Titan, einer Titanlegierung oder rostfreiem Stahl, die mit einer Calciumphosphatverbindung mit besonders guter Affinität zu Gewebe von Knochen oder Zähnen überzogen ist, gebildet wird. Das nach diesem Verfahren hergestellte Verbundmaterial ist als Implantat (z. B. für künstliche Knochen, Gebisse und Zahnwurzeln) und Zemente dafür geeignet.

Bioverträgliche Implantate so wie künstliche Knochen und Zahnwurzeln ziehen die wachsende Aufmerksamkeit von Forschern auf sich, weil nach Knochenbrüchen oder Zahnverlust in Folge eines Unfalls oder aus anderen Gründen solche Implantate mit dem verbliebenen Knochen verbunden werden können oder in entweder den unteren oder oberen Kiefer implantiert werden können, um so den verlorenen Knochen oder Zahn wieder herzustellen und den Patienten in die Lage zu versetzen, ein komfortables Leben zu führen. Solche Implantate, die in den menschlichen Körper eingefügt werden sollen, müssen nicht nur nicht-toxisch für Menschen sein, sondern zusätzlich viele andere strenge Anforderungen erfüllen, sowie hohe Stärke, gute Bearbeitbarkeit, Unlöslichkeit, angemessene Werte des spezischen Gewichts und Bioverträglichkeit.

Metalle wie die Edelmetalle, Metallegierungen sowie rostfreier Stahl und Keramiken so wie α-Aluminiumoxid sind bis jetzt als Implantate verwendet worden, aber diese Materialien haben mindestens einen der Nachteile, entweder giftig zu sein, eine geringe Stärke zu haben, nicht verarbeitungsfähig zu sein, oder sich aufzulösen. Zusätzlich haben sie ein gemeinsames Problem, nämlich den Mangel an Bioverträglichkeit.

Apatitkeramiken sind kürzlich als Implantate, die das Problem der Bioverträglichkeit gelöst haben, vorgeschlagen worden. Die anorganischen Komponenten von Knochen und Zähnen sind Calciumphosphatverbindungen (die im wesentlichen aus Hydroxylapatit bestehen) und die hauptsächlichen Bestandteile von Apatitkeramiken sind ebenso Calciumphosphatverbindungen. Daher haben Apatitkeramiken eine sehr gute Affinität zu Knochen und Zähnen und garantieren eine sehr zufriedenstellende Integration in den menschlichen Körper nach der Implantation. Jedoch ist die Verwendung solcher Apatitkeramiken zur Zeit sehr eingeschränkt, weil sie Defekte ähnlich denen der früher entwickelten Materialien aufweisen, so wie geringe Stärke und schlechte Bearbeitbarkeit.

Um all die oben beschriebenen Probleme zu lösen, ist es sehr wünschenswert, metallkeramische Verbundmaterialien zu entwickeln, die durch das Auftragen von Apatitüberzügen auf die Oberflächen der Metalle oder Keramiken mit Bioverträglichkeit ausgestattet sind. Um dieses Ziel zu erreichen, sind Metall zu Keramik oder Keramik zu Keramik Bindungstechniken notwendig, aber Plasmasprühen ist bis heute das einzige bekannte Verfahren, um diesen Typ von Bindung zu erreichen. Trotz seiner Nützlichkeit für den Zweck, Metalle an Keramik oder Keramik an Keramik zu binden, hat das Plasmasprühverfahren die folgenden Nachteile: es ist extrem schwierig, einen gleichmäßigen Überzug über die gesamte Oberfläche eines Materials mit einer komplexen Form zu bilden; es ist inherent ungeeignet, einen Überzug über die ganze Oberfläche poröser Materialien zu bilden; es erfordert die Verwendung einer teuren Ausrüstung; es kann teure Apatitpartikel in den Überzügen nicht effizient verwenden; und es führt nicht immer zu einer starken Bindung zwischen dem Apatitüberzug und dem Substrat.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundmaterials unter Verwendung von Titan, einer Titanlegierung oder rostfreiem Stahl oder ähnlichem als Substrat zur Verfügung zu stellen. Das Verbundmaterial, das mit diesem Verfahren hergestellt wird, hat eine gute Bearbeitbarkeit, geeignete mechanische Stärke, und eine erhöhte Affinität für Knochengewebe und andere Teile des menschlichen Körpers und ist daher für die Verwendung als künstliche Knochen, Zahnwurzeln oder andere Implantate geeignet.

Die oben genannte Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Verfahren zum Herstellen eines mit einer Calciumphosphatverbindung überzogenen Verbundmaterials gelöst, indem eine überziehende Schicht aus einer Calciumphosphatverbindung auf der Oberfläche eines Metallsubstrates durch Überziehen der Oberfläche des genannten Metallsubstrates mit einer wäßrigen Lösung von Salpetersäure mit darin gelöstem Hydroxylapatit und anschließendem Backen des überzogenen Substrates bei einer Temperatur von 300°C oder höher gebildet wird. Der hauptsächliche Vorstoß der vorliegenden Erfindung ist, daß ein Metallsubstrat mit einer überziehenden Schicht aus einer hochkristallinen Calciumphosphatverbindung, die im wesentlichen aus Hydroxylapatit besteht, leicht durch Pyrolyse erhalten werden kann.

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Verfügung, mit dem ein mit einer Calciumphosphatverbindung überzogenes Verbundmaterial, das für die Verwendung als künstliche Knochen, Zahnwurzeln oder andere Implantate geeignet ist, hergestellt wird. Im erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Metallsubstrat, das aus Titan, einer Titanlegierung, rostfreiem Stahl oder ähnlichem gebildet wird, mit einer wäßrigen Lösung von Hydroxylapatit in Salpetersäure überzogen, und das Substrat wird dann gebacken, um eine überziehende Schicht einer Calciumphosphatverbindung, die im wesentlichen aus Hydroxylapatit besteht, zu bilden. Erfindungsgemäß wird ein Verbundmaterial hergestellt, das ein hohes Ausmaß an Bioverträglichkeit besitzt und das sich stark mit Knochen oder anderen menschlichen Geweben verbindet.

Die Bezeichnung "Calciumphosphatverbindung", wie sie in der vorliegenden Erfindung benutzt wird, meint im wesentlichen Hydroxylapatit; sie umfaßt aber auch ebenso Tricalciumphosphat, Calciumhydrogenphosphat und Calciumdihydrogenphosphat, die als Nebenprodukte gebildet werden, wenn Hydroxylapatit im erfindungsgemäßen Verfahren gebacken wird, ebenso wie andere auf Calciumphosphat beruhende Verbindungen, die als Ergebnis einer Reaktion zwischen Hydroxylapatit und Verunreinigungen oder einigen Bestandteilen des Substrates gebildet werden.

Beispiele für das Metall, das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, umfassen Titan, Titanlegierungen und rostfreien Stahl oder ähnliches, die alle im menschlichen Körper stabil sind. Titan bedeutet metallisches Titan und Titanlegierungen, beispielsweise solche, die Beimischungen von Elementen wie Tantal, Niob, Platingruppenmetalle, Aluminium und Vanadium enthalten. Die Bezeichnung "rostfreier Stahl oder ähnliches" umfaßt nicht nur rostfreien Stahl so wie SUS 304, SUS 310 und SUS 316, beschrieben in JIS (Japanese Industrial Standards), sondern auch andere korrosionsbeständige Legierungen so wie Kobaltchromlegierungen, die für Implantationen in den menschlichen Körper geeignet sind. Das Metallsubstrat, das aus einem dieser metallischen Materialien gemacht wird, kann eine glatte Oberfläche wie die Form einer Platte oder eines Stabes haben oder eine poröse Oberfläche wie in einem Schwamm. Das Substrat kann ebenso in der Form eines ausgedehnten metallischen Films oder einer porösen Platte sein. Die oben genannten metallischen Materialien werden als Substrat verwendet, weil sie eine ausreichend hohe mechanische Stärke im Vergleich mit gesinterten Keramiken oder Glas haben und weil sie leicht herzustellen sind.

Wenn gewünscht, kann das Substrat mit verbesserter Affinität für die Calciumphosphatverbindungen zur Verfügung gestellt werden, indem seine Oberfläche von jeden Verunreinigungen durch Waschen mit Wasser, Säuren, Ultraschallbehandlung, Dampf, oder anderen geeigneten Reinigungsmitteln gereinigt wird. Außerdem kann die Oberfläche des Substrates durch Blasen und/oder Ätzen aufgerauht werden, um so eine verstärkte Affinität für die Calciumphosphatverbindung zur Verfügung zu stellen und die Oberfläche des Substrates außerdem zu aktivieren. Das Ätzen kann nicht nur durch chemische Verfahren, sondern auch durch physikalische Verfahren so wie Sputtern erreicht werden.

Nachdem in der Weise, wie oben beschrieben, eine geeignete Oberflächenbehandlung durchgeführt worden ist, wird die Oberfläche des Substrates mit einer wäßrigen Lösung von Salpetersäure, in der Hydroxylapatit gelöst worden ist oder die bevorzugt mit Hydroxylapatit gesättigt ist, mit einem üblichen Verfahren so wie Eintauchen, Sprühen oder unter Verwendung einer Bürste oder einer Auftragsmaschine, überzogen. Das überzogene Substrat wird dann gebacken, um eine überziehende Schicht mit einer starken Bindung an das Substratmetall zu erzeugen.

Es ist wünschenswert, eine konzentrierte wäßrige Lösung von Salpetersäure zu verwenden, da die Löslichkeit von Hydrdoxylapatit mit steigender Konzentration von Sapetersäure zunimmt. Ungefähr 1,5 g Hydroxylapatit lösen sich in 10 ml einer wäßrigen Lösung von 12%iger Salpetersäure und ungefähr 3 g Hydroxylapatit lösen sich in 10 ml einer 25%igen Lösung. Bei einer Konzentration der Salpetersäure von 60% lösen sich 7 g oder mehr Hydroxylapatit in 10 ml der Lösung und ergeben eine hochviskose Lösung. Eine wäßrige Lösung von weniger als 10% Salpetersäure ist fähig, Hydroxylapatit zu lösen, aber nur in so kleinen Mengen, daß eine wiederholte Applikation der wäßrigen Salpetersäurelösung durchgeführt werden muß, um eine überziehende Schicht der Calciumphosphatverbindung mit einer gewünschten Dicke zu erzeugen. Um eine wirkungsvolle Durchführung des Überziehens zu gewährleisten, wird die Konzentration der Salpetersäure in der Überzugslösung wünschenswerterweise auf mindestens 10% eingestellt, so daß die erforderliche Anzahl der Überzugs- und Backzyklen gesenkt werden kann. Bevorzugt wird die Salpetersäurelösung mit Hydroxylapatit gesättigt, um die folgenden beiden Zwecke zu erfüllen: Maximieren der Ablagerung des Überzugs, die mit einem Backschritt gebildet werden kann; und Erzeugen eines hohen Grades von Kristallinität in der überziehenden Schicht.

Erfindungsgemäß wird Hydroxylapatit als die Verbindung ausgewählt, die in der Überzugslösung für die Applikation auf das Substrat gelöst wird, und es wird in einer wäßrigen Salpetersäurelösung gelöst; und zwar deshalb, um eine überziehende Schicht zu erzeugen, die im wesentlichen aus hoch bioverträglichem und kristallinem Hydroxylapatit zusammengesetzt ist und die eine starke Bindung an das Metallsubstrat hat. Andere Gründe für die Verwendung einer wäßrigen Salpetersäurelösung als Lösungsmittel für die Überzugslösung sind die folgenden: Salpetersäure hat eine hohe Löslichkeit für Hydroxylapatit; und die Oxidationsstärke der Salpetersäure passiviert die Oberfläche des Metallsubstrates und minimiert dadurch die mögliche Korrosion des Substrates, um so einen Überzug der Calciumphosphatverbindung zu bilden, der eine starke Bindung an das Substrat hat.

Wenn die wäßrige Lösung von Hydroxylapatit in Salpetersäure, mit der das Metallsubstrat überzogen worden ist, gebacken wird, wird das Hydroxylapatit auf der Oberfläche des Substrates in Form einer Calciumphosphatverbindung, die im wesentlichen aus Hydroxylapatit zusammengesetzt ist, niedergeschlagen. Der optimale Wert für die Backtemperatur variiert mit der Konzentration der Salpetersäure; je höher die Konzentration der Salpetersäure, desto höher liegt die Temperatur, die für den Zweck des Backens des Substrates am günstigsten ist. Der bevorzugte Bereich der Backtemperaturen liegt zwischen 300 und 800°C. Wenn die Backtemperatur weniger als 300°C beträgt, hat die resultierende überziehende Schicht der Calciumphosphatverbindung eine ungenügende Stärke und bietet eine inadäquate Bindung an das Substrat. Wenn die Backtemperatur 800°C übersteigt, wird die Oberfläche des Metallsubstrates zu schnell oxidiert, um einen stark haftenden Überzug einer Calciumphosphatverbindung erzeugen zu können. Die günstigsten Backtemperaturen liegen zwischen 350 und 500°C, wenn die Überzugslösung eine Salpetersäurekonzentration von 10% hat, und zwischen 450 und 700°C, wenn die Salpetersäurekonzentration 60% ist.

Das Metallsubstrat, auf das die Überzugslösung aufgetragen worden ist, kann in einer oxidierenden Atmosphäre, wie sie für Luft typisch ist, gebacken werden, aber um einer thermische Oxidation des Substrates zu verhindern und um ein Verbundmaterial mit einem besseren vollendeten Äußerem zu erzeugen, wird das Backen des Substrates bevorzugt in einer inerten Atmosphäre durchgeführt, wie sie für Argongas typisch ist, oder in Vakuum. Selbst wenn das Backen unter solch inerten Bedingungen durchgeführt wird, werden während des Erhitzens durch Zerfall Gase entwickelt, die eine leichte Oxidation der Oberfläche des Substrates in nicht überzogenen Gebieten verursachen. Jedoch kann jeder Oxidfilm, der in solchen Gebieten gebildet worden ist, durch chemisches Polieren oder andere angemessene Verfahren leicht entfernt werden.

Durch die vorstehend beschriebenen Verfahren kann eine überziehende Schicht aus einer Calciumphosphatverbindung, die im wesentlichen aus Hydroxylapatit zusammengesetzt ist, auf der Oberfläche eines Metallsubstrates gebildet werden. Wenn die Dicke des Überzugs, der durch einen einzelnen Zyklus von Überzugs- und Backverfahren erreicht ist, ungenügend ist, kann dieser Zyklus wiederholt werden, bis die gewünschte Dicke erreicht ist.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Überzugslösung, in der Hydroxylapatit gelöst ist, auf die Oberfläche des Metallsubstrates aufgetragen, die dann gebacken wird, um eine Calciumphosphatverbindung auf Hydroxylapatitbasis aus der Überzugslösung niederzuschlagen. Daher ist das erfindungsgemäße Verfahren auf Substrate jeder Form anwendbar, und eine gleichmäßige überziehende Schicht der Calciumphosphatverbindung kann auf der gesamten Oberfläche des Substrates gebildet werden, selbst wenn es porös ist.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich Prozent- und Verhältnisangaben auf das Gewicht.

Beispiel 1

Ungefähr 3 g Hydroxylapatitpulver (Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂) wurden 10 g einer wäßrigen Lösung 25%-iger Salpetersäure langsam unter Rühren zugefügt, um eine mit Hydroxylapatit gesättigte Überzugslösung herzustellen.

40 mm lange und 20 mm breite Proben wurden aus einer 1 mm dicken gewalzten Platte rostfreien Stahls SUS 316L ausgeschnitten und ihre Oberflächen durch Sandstrahlblasen mit grobem Korundsand ¢70 aufgerauht. Die Proben wurden dann durch Eintauchen in eine wäßrige Lösung aus 30%-igem FeCl₃ bei 25°C 4 Minuten geätzt.

Einige der geätzten Proben wurden auf einer Seite mit der vorstehend beschriebenen Überzugslösung überzogen und sofort 20 Minuten bei 60°C im Argonstrom getrocknet, gefolgt von 10 Minuten Backen bei 500°C in einer Argonatmosphäre.

Nach 2 Zyklen von Überzugs- und Backoperationen bildete sich eine weiße Überzugsschicht auf der Oberfläche jeder der behandelten Proben. Identifizierung durch Röntgendiffraktion führte zu einem starken Diffraktionspeak, der Hydroxylapatit zugeschrieben wurde, und es wurde gefunden, daß die resultierende überziehende Schicht aus hochkristallinem Hydroxylapatit zusammengesetzt war.

Die übrigen der Proben aus rostfreiem Stahl wurden der gleichen Behandlung, wie oben beschrieben, unterworfen mit der Ausnahme, daß der Argonstrom durch Luft ersetzt worden war. In diesem Fall ergab sich infolge der Oxidation des rostfreien Stahlsubstrates eine unerwünschte Verfärbung, und 16 Zyklen von Überzug- und Backoperationen mußten durchgeführt werden, um eine zufriedenstellende Weiße für die überziehende Schicht zu erzielen. Die Röntgendiffraktionsanalyse zeigte, daß auch diese überziehende Schicht aus hochkristallinem Hydroxylapatit zusammengesetzt war.

Beispiel 2

Hydroxylapatitpulver wurden langsam wäßrigen Lösungen mit verschiedenen Salpetersäurekonzentrationen bei 25° unter Rühren zugefügt, um so vier mit Hydroxylapatit gesättigte Überzugslösungen herzustellen, wie in Tabelle 1 gezeigt.

40 mm lange und 20 mm breite Proben wurden aus einer 1 mm dicken gewalzten Platte rostfreien Stahls SUS 316 L ausgeschnitten und ihre Oberfläche durch Sandstrahlblasen mit grobem Korundsand ¢70 aufgerauht. Die Proben wurden dann durch Eintauchen in eine wäßrige Lösung aus 30%-igem FeCl₃ 4 Minuten bei 25°C gesäubert.

Tabelle 1

Jede der rostfreien Stahlproben wurde auf einer Seite mit einer der vier Überzugslösungen überzogen und sofort 20 Minuten bei 60°C im Argonstrom getrocknet, gefolgt von Backen in Argonatmosphäre. Für das Backen von Proben, die mit verschiedenen Überzugslösungen überzogen worden waren, wurden verschiedene Temperaturen verwendet. Die Anzahl der Zyklen von Überzugs- und Backoperationen, die durchgeführt werden mußten, um überziehende Schichten mit zufriedenstellendem Grad an Weiße zu erzeugen, unterschieden sich für jede Überzugslösung. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Es ist offensichtlich, daß mit steigender Konzentration der Salpetersäure in den Überzugslösungen die für die Pyrolyse erforderliche Temperatur zunahm, aber die Anzahl der Überzugs- und Backzyklen, die durchgeführt werden mußten, abnahm.

Beispiel 3

Eine Überzugslösung wurde durch langsames Zufügen von ungefähr 4 g Hydroxylapatitpulver zu einer gut gerührten wäßrigen Lösung (10 g) von 35%-iger Salpetersäure, die bei 25°C gehalten wurde, hergestellt.

40 mm lange und 20 mm breite Proben wurden aus einer 1 mm dicken gewalzten Titanplatte (JIS Typ 1) ausgeschnitten und ihre Oberflächen durch Blasen mit einem ¢80 Stahlkiesstrahl aufgerauht, gefolgt von 30 Minuten Eintauchen in eine wäßrige Lösung 25%-iger Salpetersäure bei 90°C. Die behandelten Proben wurden mit einer innigen Mischung von 5 g eines Pulvers aus Titankugeln (Partikelgröße: 250-350 um), 0,05 g Titanpulver (Partikelgröße: 10 µm oder weniger) und 2 ml einer wäßrigen Lösung 5-%igen Polyvinylalkohols (Polymerisationsgrad: 500) in einer solchen Weise überzogen, daß zwei oder drei Schichten kugelförmigen Titanpulvers auf jedem Substrat aneinander anschließen würden. Dieüberzogenen Proben wurden 20 Minuten bei 60°C getrocknet, mit einer Rate von 2°C pro Minute bei einem Druck von nicht höher als 1 × 10^-5 mmHg auf 1250°C erhitzt, bei 1250°C für 30 Minuten gehalten und im Ofen abgekühlt.

Die resultierenden Titanplatten mit einer porösen Oberfläche wurden in eine wäßrige Lösung von 15%-iger Salpetersäure 1 Stunde bei 60°C eingetaucht, gründlich mit Wasser gewaschen und getrocknet. Nachdem sie in die oben erwähnte Überzugslösung eingetaucht worden waren, wurden die Titanplatten sofort mit 1000 rpm gedreht, um überschüssige Lösung durch Zentrifugation zu entfernen. Sofort anschließend wurden die Titanplatten 1 Stunde bei 60°C im Argonstrom getrocknet und 10 Minuten bei 550°C in Argonatmosphäre gebacken. Wenn ein weiterer Zyklus von Überzugs- und Backoperationen durchgeführt wurde, bildete sich eine weiße überziehende Schicht auf der Oberfläche jeder Probe. Identifikation durch Röntgenanalyse zeigte, daß die überziehende Schicht aus hochkristallinem Hydroxylapatit gebildet waren. Untersuchung eines Querschnittes jeder Probe mit einem Elektronenmikroskop zeigte, daß, obwohl ihre Oberfläche gleichmäßig mit der überziehenden Schicht aus Hydroxylapatit bedeckt war, einzelne Titankugeln in dem Substrat durch die Hydroxylapatitschicht nicht überbrückt worden waren und Lücken mit einem maximalen Durchmesser von ungefähr 200 um zwischen benachbarten Titankugeln geblieben waren.

Die durch die vorliegende Erfindung erreichten Vorteile sind im folgenden zusammengefaßt.

• 1. verwendet das Verbundmaterial, das durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wird, korrosionsresistentes Titan, Titanlegierungen oder rostfreien Stahl als Substrate, so daß es für künstliche Knochen oder Zahnwurzeln verwendet werden kann, die nicht nur für den menschlichen Körper harmlos sind, sondern mit der geringsten Möglichkeit, sich aufzulösen, auch stabil. Zusätzlich hat dieses Verbundmaterial zufriedenstellende mechanische Stärke und kann leicht hergestellt werden.
• 2. hat das erfindungsgemäß hergestellte Verbundmaterial einen Überzug aus einer Calciumphosphatverbindung auf Hydroxylapatitbasis, der auf der Oberfläche des Metallsubstrates gebildet wird, so daß es eine ausreichende Bioverträglichkeit besitzt, um an Knochen und andere Gewebe des menschlichen Körpers auf leichte und doch verläßliche Weise gebunden zu werden.
• 3. wird in dem erfindungsgemäßen Verfahren einer Calciumphosphatverbindung, die im wesentlichen aus Hydroxylapatit zusammengesetzt ist, erlaubt, sich aus einer wäßrigen Lösung von Hydroxylapatit in Salpetersäure niederzuschlagen. Daher kann eine gleichmäßige überziehende Schicht der Calciumphosphatverbindung auf dem Substrat gebildet werden, gleich welche Form es haben mag. Zusätzlich kann die Calciumphosphatverbindugn wirksam zur Bildung eines hochkristallinen und daher qualitativ hochwertigen Überzugs auf dem Substrat verwendet werden.
• 4. hat die überziehende Schicht selber zufriedenstellende Stärke, da sie im wesentlichen aus hochkristallinem Hydroxylapatit gemacht ist. Diese Eigenschaft in Verbindung mit der verbesserten Bioverträglichkeit des Hydroxylapatits führt zu einer bemerkenswerten Verbesserung der Funktion des Verbundmaterials als Implantate, die im menschlichen Körper verwendet werden sollen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Herstellen eines mit einer Calciumphosphatverbindung überzogenen Verbundmaterials, in dem eine überziehende Schicht aus einer Calciumphosphatverbindung auf der Oberfläche eines Metallsubstrates durch Überziehen der Oberfläche des genannten Metallsubstrates mit einer wäßrigen Lösung von Salpetersäure mit darin gelöstem Hydroxylapatit und anschließendem Backen des genannten überzogenen Substrates bei einer Temperatur von 300°C oder höher gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das genannte Metallsubstrat aus Titan oder einer Legierung davon gemacht ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das genannte Metallsubstrat aus rostfreiem Stahl oder einer Kobaltchromlegierung gemacht ist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem die genannte wäßrige Lösung von Salpetersäure eine Salpetersäurekonzentration von mindestens 10% hat.

5. Verfahren nach Anspruch 1, in dem das Substrat in einer inerten Atmosphäre oder im Vakuum gebacken wird.

6. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem der Zyklus von Überzugs- und Backoperationen mehr als einmal durchgeführt wird.