JP2002126071A - インプラント構築物用の複合材料表面組成物 - Google Patents
インプラント構築物用の複合材料表面組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 骨に外科的に挿入するに際して、インプラン
トの安定性を増強し、また骨成長を刺激する処方物の複
合材料表面組成物を有する歯科または医学的な用途のイ
ンプラント構築物の提供。 【解決手段】 本発明のインプラントは、相互に密接に
接触する少なくとも２つの異なる生体適合性の金属成分
または金属合金成分の組成物の外表面を有するコア本体
から構成され、各平方ミリメートルのコア表面積につき
少なくとも２５ｍｖ、好ましくは１００ｍｖを超えるＥ
ＭＦ電位差が第一および第二の組成物間に発生するよう
に、該異なる金属または金属合金の成分は、コア本体の
各平方ミリメートルの表面積中の複数の金属粒子の複合
材料により表される。
トの安定性を増強し、また骨成長を刺激する処方物の複
合材料表面組成物を有する歯科または医学的な用途のイ
ンプラント構築物の提供。 【解決手段】 本発明のインプラントは、相互に密接に
接触する少なくとも２つの異なる生体適合性の金属成分
または金属合金成分の組成物の外表面を有するコア本体
から構成され、各平方ミリメートルのコア表面積につき
少なくとも２５ｍｖ、好ましくは１００ｍｖを超えるＥ
ＭＦ電位差が第一および第二の組成物間に発生するよう
に、該異なる金属または金属合金の成分は、コア本体の
各平方ミリメートルの表面積中の複数の金属粒子の複合
材料により表される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、骨に外科的に挿入
するに際して、インプラントの安定性を増強し、また骨
成長を刺激する処方物の複合材料表面組成物を有する歯
科または医学的な用途のインプラント構築物に関する。
するに際して、インプラントの安定性を増強し、また骨
成長を刺激する処方物の複合材料表面組成物を有する歯
科または医学的な用途のインプラント構築物に関する。
【０００２】
【従来の技術】インプラントは、骨格に外科的に埋込ん
だ補綴である。歯科的適用において、インプラントは、
歯科的修復デバイスの取付けの支えを提供する。歯科用
インプラントは、歯槽下顎骨の無歯領域において形成さ
れた腔に外科的に挿入して、骨構築物の一体的な部分と
なる。その後、橋脚歯は、抜き取られた天然の歯の代替
物としての使用につき通常の歯科的修復の調製において
インプラントに付着させる。医学的な適用において、イ
ンプラントは、典型的には整形外科の装具として用い
て、損傷した骨格部分を修繕しまたは取り換え、骨の骨
折治療を刺激する。インプラントが外科的に挿入された
後、実質的な治癒期間は、骨成長を保証し、インプラン
トと骨との間の臨床的な骨同化（ossiointergration）
を可能とするために必要である。骨におけるインプラン
トの同化および新しい骨成長の刺激に影響するであろう
因子は、治癒期間、外科的手法のタイプならびにインプ
ラントの構造および組成を含む。インプラントは、生体
適合性物質を含み、意図した歯科および医学的な適用に
つき十分な強度を供しなければならない。インプラント
の構築物において用いられる通常の生体適合性物質は、
ステンレス鋼、チタンおよびそれらの合金を含む。骨に
外科的に挿入された場合、チタンインプラントは、イン
プラントと骨との間の界面にて骨再生を容易には促進せ
ず、十分な間隙が存在するならば、微生物が漏出しおよ
び細菌が蓄積し、インプラントの臨床的な失敗に至るで
あろう。
だ補綴である。歯科的適用において、インプラントは、
歯科的修復デバイスの取付けの支えを提供する。歯科用
インプラントは、歯槽下顎骨の無歯領域において形成さ
れた腔に外科的に挿入して、骨構築物の一体的な部分と
なる。その後、橋脚歯は、抜き取られた天然の歯の代替
物としての使用につき通常の歯科的修復の調製において
インプラントに付着させる。医学的な適用において、イ
ンプラントは、典型的には整形外科の装具として用い
て、損傷した骨格部分を修繕しまたは取り換え、骨の骨
折治療を刺激する。インプラントが外科的に挿入された
後、実質的な治癒期間は、骨成長を保証し、インプラン
トと骨との間の臨床的な骨同化（ossiointergration）
を可能とするために必要である。骨におけるインプラン
トの同化および新しい骨成長の刺激に影響するであろう
因子は、治癒期間、外科的手法のタイプならびにインプ
ラントの構造および組成を含む。インプラントは、生体
適合性物質を含み、意図した歯科および医学的な適用に
つき十分な強度を供しなければならない。インプラント
の構築物において用いられる通常の生体適合性物質は、
ステンレス鋼、チタンおよびそれらの合金を含む。骨に
外科的に挿入された場合、チタンインプラントは、イン
プラントと骨との間の界面にて骨再生を容易には促進せ
ず、十分な間隙が存在するならば、微生物が漏出しおよ
び細菌が蓄積し、インプラントの臨床的な失敗に至るで
あろう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、骨に
外科的に挿入するに際して、インプラントの安定性を増
強し、また骨成長を刺激する処方物の複合材料表面組成
物を有する歯科または医学的な用途のインプラント構築
物を提供することにある。
外科的に挿入するに際して、インプラントの安定性を増
強し、また骨成長を刺激する処方物の複合材料表面組成
物を有する歯科または医学的な用途のインプラント構築
物を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】インプラントの安定性お
よび特に骨インプラント界面にて骨成長を刺激する能力
が、相互に密接に接触する少なくとも２つの異なる生体
適合性の金属成分または金属合金成分を含んだ外表面を
有する生体適合性物質組成物のインプラントを構築する
ことによって実質的に増強できることが、本発明により
発見された。本発明の目的では、インプラントの外表面
を形成する異なる各金属成分または金属合金成分は、少
なくとも２５ｍｖを超え、好ましくは１００ｍｖを超え
る異なる金属成分間の電位差を供するのに十分な起電力
（「ＥＭＦ」）を保有しなければならない。異なる金属
成分は、密接に接触し、インプラント表面の少なくとも
一部を囲まなければならないが、インプラントの全外縁
がこの組成物より構成されるのが好ましい。インプラン
トの外表面組成物は、好ましくは、少なくとも２以上の
異なる金属また金属合金の組成物を含み、その少なくと
も５０重量％は貴金属であり、好ましくは５０−１００
重量％間が貴金属を構成する。貴金属は、金、パラジウ
ム、白金およびイリジウムよりなる群から選択され、異
なる金属組成物の残りは元素の周期表の第三列（colum
n）または第四列中のいずれの元素からも好ましくは選
択される。少なくとも２５ｍｖ、至適には１００ｍｖを
超える起電力の差が、異なる生体適合性の金属成分また
は金属合金成分間に存在すべきである。生きている骨は
多孔性であり、生きている骨に浸透する流体は電解質で
あることが知られていることが理解されるべきである。
本発明により、かかる異なる金属の複合材料表面の存在
は、インプラントと骨との間の界面にて骨の一体化を促
進し新しい骨成長を増進する。さらに、本発明では、骨
成長をさらに刺激するためにインプラントの表面組成物
中に適当なセラミックおよび／または非金属の構築物を
含ませることが考えられる。
よび特に骨インプラント界面にて骨成長を刺激する能力
が、相互に密接に接触する少なくとも２つの異なる生体
適合性の金属成分または金属合金成分を含んだ外表面を
有する生体適合性物質組成物のインプラントを構築する
ことによって実質的に増強できることが、本発明により
発見された。本発明の目的では、インプラントの外表面
を形成する異なる各金属成分または金属合金成分は、少
なくとも２５ｍｖを超え、好ましくは１００ｍｖを超え
る異なる金属成分間の電位差を供するのに十分な起電力
（「ＥＭＦ」）を保有しなければならない。異なる金属
成分は、密接に接触し、インプラント表面の少なくとも
一部を囲まなければならないが、インプラントの全外縁
がこの組成物より構成されるのが好ましい。インプラン
トの外表面組成物は、好ましくは、少なくとも２以上の
異なる金属また金属合金の組成物を含み、その少なくと
も５０重量％は貴金属であり、好ましくは５０−１００
重量％間が貴金属を構成する。貴金属は、金、パラジウ
ム、白金およびイリジウムよりなる群から選択され、異
なる金属組成物の残りは元素の周期表の第三列（colum
n）または第四列中のいずれの元素からも好ましくは選
択される。少なくとも２５ｍｖ、至適には１００ｍｖを
超える起電力の差が、異なる生体適合性の金属成分また
は金属合金成分間に存在すべきである。生きている骨は
多孔性であり、生きている骨に浸透する流体は電解質で
あることが知られていることが理解されるべきである。
本発明により、かかる異なる金属の複合材料表面の存在
は、インプラントと骨との間の界面にて骨の一体化を促
進し新しい骨成長を増進する。さらに、本発明では、骨
成長をさらに刺激するためにインプラントの表面組成物
中に適当なセラミックおよび／または非金属の構築物を
含ませることが考えられる。
【０００５】
【発明の実施の形態】さて、包括的に図１−８を参照し
て本発明を説明する。図１において、インプラント１０
は、チタンのごとき生体適合性物質の本体１２および少
なくとも２つの異なる伝導性金属の複合材料組成物の表
面被覆物１４を有するものとして断面にて示される。該
インプラントは、骨格骨への外科的挿入を促進するため
にいずれの所望の外形も有することができる。表面被覆
物１４の形成は好ましいが、インプラントの全体を異な
る金属または金属合金の複合金属組成物から製作できる
ことが理解されるべきである。また、表面被覆物１４が
インプラント本体１２の全ての外表面を囲むことは本発
明に好ましいが、必須ではない。
て本発明を説明する。図１において、インプラント１０
は、チタンのごとき生体適合性物質の本体１２および少
なくとも２つの異なる伝導性金属の複合材料組成物の表
面被覆物１４を有するものとして断面にて示される。該
インプラントは、骨格骨への外科的挿入を促進するため
にいずれの所望の外形も有することができる。表面被覆
物１４の形成は好ましいが、インプラントの全体を異な
る金属または金属合金の複合金属組成物から製作できる
ことが理解されるべきである。また、表面被覆物１４が
インプラント本体１２の全ての外表面を囲むことは本発
明に好ましいが、必須ではない。
【０００６】表面被覆物１４は、相互に密接に接触し、
電気伝導性である少なくとも２つの異なる生体適合性の
金属成分または金属合金成分で構成されるべきである。
インプラントの表面上の成分分布は、均一または不均一
であり得る。各成分の組成物は、元素の金属または金属
合金であり得、少なくとも５０重量％の貴金属を含むべ
きであるが、５０−１００重量％の間が好ましい。貴金
属は、１種以上の以下の金属：金、パラジウム、白金お
よびイリジウムに主として限定されるであろう。組成物
の残りは、元素の周期表の第三列および第四列における
いずれの元素またはその組合せも含み得る。加えて、表
面組成物は、さらに骨成長を刺激し、強度のごとき他の
特性を供するために電解質と反応できるセラミックおよ
び／または非金属構成要素を含むことができる。
電気伝導性である少なくとも２つの異なる生体適合性の
金属成分または金属合金成分で構成されるべきである。
インプラントの表面上の成分分布は、均一または不均一
であり得る。各成分の組成物は、元素の金属または金属
合金であり得、少なくとも５０重量％の貴金属を含むべ
きであるが、５０−１００重量％の間が好ましい。貴金
属は、１種以上の以下の金属：金、パラジウム、白金お
よびイリジウムに主として限定されるであろう。組成物
の残りは、元素の周期表の第三列および第四列における
いずれの元素またはその組合せも含み得る。加えて、表
面組成物は、さらに骨成長を刺激し、強度のごとき他の
特性を供するために電解質と反応できるセラミックおよ
び／または非金属構成要素を含むことができる。
【０００７】前記定義の表面被覆物１４は、包括的に図
１−７と組み合せて示されるように、インプラント本体
１２の上に形成させて、異なる外形的配置を供し、異な
る表面テキスチャーを持つ種々の異なる表面パターンを
形成できる。さらに、表面被覆物１４の組成物は、２以
上の一緒に圧縮されたまたは焼結された金属粉末組成
物、または、別法として、他成分の均一なマトリックス
の成分部分の一つ、もしくは種々の異なる層組成物の積
層構築体として組み立てた成分で出発して形成できる。
１−７と組み合せて示されるように、インプラント本体
１２の上に形成させて、異なる外形的配置を供し、異な
る表面テキスチャーを持つ種々の異なる表面パターンを
形成できる。さらに、表面被覆物１４の組成物は、２以
上の一緒に圧縮されたまたは焼結された金属粉末組成
物、または、別法として、他成分の均一なマトリックス
の成分部分の一つ、もしくは種々の異なる層組成物の積
層構築体として組み立てた成分で出発して形成できる。
【０００８】図１において、表面組成物１４の単一被覆
物は、インプラント１０を囲むことが示され、表面複合
材料組成物１４は、２以上の異なる金属または金属組成
物を先に記載したごとく相互に密接に接触して含有し、
異なる各金属または金属組成物は、少なくとも２５ｍ
ｖ、好ましくは１００ｍｖを超える金属または金属組成
物間の電位差を供するのに十分な起電力「ＥＭＦ」を有
する。図２は、相互に隣接する２つの別々の表面複合材
料１および２で被覆されたインプラント１０の例であ
る。各表面複合材料は、各々、複合材料中の異なる金属
または金属合金の双方間、ならびに複合材料組成物１と
２との間に少なくとも２５ｍｖの電位差を好ましくは存
在させるように密接に接触する２以上の異なる金属また
は金属合金を含有するような前記のごとき表面組成物１
４の元素の組成物である。他の個所で述べたように、電
位差は、各々、各複合材料組成物１および２における異
なる金属間だけでなく、２つの複合材料組成物１および
２の間にも存在し得る。表面複合材料１と２との間の組
成の差は、異なる金属の選択における変動、および相互
に対する割合によって異なるＥＭＦを提供し、異なる表
面パターンおよび表面テキスチャーを有し得る。
物は、インプラント１０を囲むことが示され、表面複合
材料組成物１４は、２以上の異なる金属または金属組成
物を先に記載したごとく相互に密接に接触して含有し、
異なる各金属または金属組成物は、少なくとも２５ｍ
ｖ、好ましくは１００ｍｖを超える金属または金属組成
物間の電位差を供するのに十分な起電力「ＥＭＦ」を有
する。図２は、相互に隣接する２つの別々の表面複合材
料１および２で被覆されたインプラント１０の例であ
る。各表面複合材料は、各々、複合材料中の異なる金属
または金属合金の双方間、ならびに複合材料組成物１と
２との間に少なくとも２５ｍｖの電位差を好ましくは存
在させるように密接に接触する２以上の異なる金属また
は金属合金を含有するような前記のごとき表面組成物１
４の元素の組成物である。他の個所で述べたように、電
位差は、各々、各複合材料組成物１および２における異
なる金属間だけでなく、２つの複合材料組成物１および
２の間にも存在し得る。表面複合材料１と２との間の組
成の差は、異なる金属の選択における変動、および相互
に対する割合によって異なるＥＭＦを提供し、異なる表
面パターンおよび表面テキスチャーを有し得る。
【０００９】図３Ａにおいて、２つの異なる複合材料合
金３および４を別々にインプラント１０上に被覆して、
第二の被覆した合金４が互いに分離された合金４の層状
帯を形成して、第一の被覆した合金３を曝露する配置を
形成する。層状帯４は、図３Ｂに示すごとくその各反対
側に合金３の断片を曝露するために均一に隔て間隔を空
け得る。あるいは、合金４の層状帯は、合金３の表面上
に連続らせん立体配置で配置できる。
金３および４を別々にインプラント１０上に被覆して、
第二の被覆した合金４が互いに分離された合金４の層状
帯を形成して、第一の被覆した合金３を曝露する配置を
形成する。層状帯４は、図３Ｂに示すごとくその各反対
側に合金３の断片を曝露するために均一に隔て間隔を空
け得る。あるいは、合金４の層状帯は、合金３の表面上
に連続らせん立体配置で配置できる。
【００１０】図４Ａにおいて、インプラント１０は、ク
ラッディング等によるごとく隣接する層として順次形成
される異なる複合材料合金５、６および７の３つの異な
る層の表面被覆物で覆われる。各被覆物５、６および７
の表面パターンは、各々、図４Ｂおよび４Ｃに明らかな
ごとく異なる。
ラッディング等によるごとく隣接する層として順次形成
される異なる複合材料合金５、６および７の３つの異な
る層の表面被覆物で覆われる。各被覆物５、６および７
の表面パターンは、各々、図４Ｂおよび４Ｃに明らかな
ごとく異なる。
【００１１】表面組成物１４を形成する方法は、本発明
に非常に重要ではなく、従って、被覆物を形成するいず
れの公知技術：限定するものではないが、クラッディン
グ、メッキ、熱焼結、加圧焼結、プラズマスプレー、溶
融浸出またはその組合せを含めて使用できる。用いた被
覆手法は、異なる被覆された金属の粒子サイズおよびト
ポグラフ分布もしくは表面テキスチャーに強く影響する
であろう。この点、インプラントの表面上の複合材料組
成物の均一または不均一分布があり得る。各複合材料成
分の粒子は、０.１ミクロンから数ミリメートルまでサ
イズを変更できる。従って、表面複合材料成分の各層
は、０.１ミクロンから数ミリメートルまで厚さを変更
できる。
に非常に重要ではなく、従って、被覆物を形成するいず
れの公知技術：限定するものではないが、クラッディン
グ、メッキ、熱焼結、加圧焼結、プラズマスプレー、溶
融浸出またはその組合せを含めて使用できる。用いた被
覆手法は、異なる被覆された金属の粒子サイズおよびト
ポグラフ分布もしくは表面テキスチャーに強く影響する
であろう。この点、インプラントの表面上の複合材料組
成物の均一または不均一分布があり得る。各複合材料成
分の粒子は、０.１ミクロンから数ミリメートルまでサ
イズを変更できる。従って、表面複合材料成分の各層
は、０.１ミクロンから数ミリメートルまで厚さを変更
できる。
【００１２】図５Ａ−５Ｃは、インプラント１０の表面
上の異なる被覆された粒子配置を示す。被覆された場合
の金属粒子は、好ましくは、金属または金属合金のマト
リックス中の１種以上の異なる金属より構成された図６
に示す形態のような不規則な小板を有すると理解される
であろう。図７Ａ−７Ｆは、断面において異なる高さを
有する種々の表面テキスチャーを示し、その断面は、用
いた被覆方法または被覆後に表面にテキスチャーを付与
することによっていずれも本質的に形成できる。インプ
ラントの表面におけるテキスチャーは、滑らかにし、粗
くし、ざらざらにさせ、溝を付けまたはハンマーで打つ
ことができ、いずれの表面立体配置および／または不規
則な表面外形をも有し得る。
上の異なる被覆された粒子配置を示す。被覆された場合
の金属粒子は、好ましくは、金属または金属合金のマト
リックス中の１種以上の異なる金属より構成された図６
に示す形態のような不規則な小板を有すると理解される
であろう。図７Ａ−７Ｆは、断面において異なる高さを
有する種々の表面テキスチャーを示し、その断面は、用
いた被覆方法または被覆後に表面にテキスチャーを付与
することによっていずれも本質的に形成できる。インプ
ラントの表面におけるテキスチャーは、滑らかにし、粗
くし、ざらざらにさせ、溝を付けまたはハンマーで打つ
ことができ、いずれの表面立体配置および／または不規
則な表面外形をも有し得る。
【００１３】本発明による表面複合材料の独立している
構築物は、粒状の形態における異なる金属または金属合
金の混合物から形成でき、それは、次いで所望の幾何学
的形状に成形しまたは加圧焼結できる。さらなる層は、
これまで説明したごとく表面上に被覆できる。
構築物は、粒状の形態における異なる金属または金属合
金の混合物から形成でき、それは、次いで所望の幾何学
的形状に成形しまたは加圧焼結できる。さらなる層は、
これまで説明したごとく表面上に被覆できる。
【００１４】
【実施例】以下の５つの別々の試験体の貴金属合金組成
物を試験して、異なる合金組成物から発生し得るＥＭＦ
起電力のレベルを測定し、その電位が相互に実質的に異
なるであろうことを実証した：試験体の合金９８／１
は、重量％で表される以下の組成の均一な貴金属合金で
ある：金−３５％；パラジウム−３２％；白金−２７
％；イリジウム−４％および銀２％。試験体の合金９８
／２は、重量％で表される以下の組成の均一な貴金属合
金である：金−６５％；パラジウム−３２％；ルテニウ
ム−２％；銀０.５％および他−０.５％。試験体の合金
９８／３は、重量％で表される以下の組成の均一な貴金
属合金である：金−９４.５％；パラジウム−１.５％；
銀−３％および銅 １.０％。試験体の合金９８／４は、
重量％で表される以下の組成の均一な貴金属合金であ
る：金−８５％；パラジウム−４.７％；白金−４.０
％；銀−２.５％；他０.３％；および試験体の合金９８
／５は、重量％で表される以下の組成の均一な貴金属合
金である：金−９７％；および銀３％。
物を試験して、異なる合金組成物から発生し得るＥＭＦ
起電力のレベルを測定し、その電位が相互に実質的に異
なるであろうことを実証した：試験体の合金９８／１
は、重量％で表される以下の組成の均一な貴金属合金で
ある：金−３５％；パラジウム−３２％；白金−２７
％；イリジウム−４％および銀２％。試験体の合金９８
／２は、重量％で表される以下の組成の均一な貴金属合
金である：金−６５％；パラジウム−３２％；ルテニウ
ム−２％；銀０.５％および他−０.５％。試験体の合金
９８／３は、重量％で表される以下の組成の均一な貴金
属合金である：金−９４.５％；パラジウム−１.５％；
銀−３％および銅 １.０％。試験体の合金９８／４は、
重量％で表される以下の組成の均一な貴金属合金であ
る：金−８５％；パラジウム−４.７％；白金−４.０
％；銀−２.５％；他０.３％；および試験体の合金９８
／５は、重量％で表される以下の組成の均一な貴金属合
金である：金−９７％；および銀３％。
【００１５】参照電極に対する上記の各合金組成物につ
いてのＥＭＦの測定は、電気化学的測定用の標準セルに
おける５つの合金のポテンシオダイナミックな（potent
iodynamic）アノードプロットに基づいた。標準セルに
おけるこの測定の使用は、インプラント１０を囲む表面
組成物１４中の異なる各金属成分のＥＭＦを測定する基
礎であり、異なる金属成分間の最小の電位差を計算し
て、少なくとも２５ｍｖの電位差の存在を確立するのに
供することができる。
いてのＥＭＦの測定は、電気化学的測定用の標準セルに
おける５つの合金のポテンシオダイナミックな（potent
iodynamic）アノードプロットに基づいた。標準セルに
おけるこの測定の使用は、インプラント１０を囲む表面
組成物１４中の異なる各金属成分のＥＭＦを測定する基
礎であり、異なる金属成分間の最小の電位差を計算し
て、少なくとも２５ｍｖの電位差の存在を確立するのに
供することができる。
【００１６】標準セルは、溶液チャンバー、２つの補助
の棒状グラファイト電極、参照カロメル電極（ＳＣＥ）
に塩架橋接続するLuggin毛細管ならびに不活性気体およ
び温度計用の出入口に、試験体合金の試験電極の挿入を
可能とするように構築した。組み立てたこの標準電気化
学的セルをＡＳＴＭ Ｆ７４６−９４によって推奨され
た条件下にて５つの合金の各々を試験するために用い
た。セルは、サーモスタットで一定温度に保った。用い
た実験手順は、以下の通りである： １．用いた電解質溶液は０.９％ ＮａＣｌであり、各試
験につき新たな溶液を用いた。 ２．グラファイト補助電極、塩架橋および他の構成要素
を試験セルに配置した。 ３．溶液の温度は、温度制御した水浴への浸漬によって
３７±１℃に導いた。 ４．各試験の試験体の浸漬に先立ち、溶液中の酸素レベ
ルはアルゴンを０.５時間通気することによって低下さ
せた。 ５．作動する電極表面は、２４０グリットＳｉＣ紙での
湿式研磨および６６グリット紙での湿式艶出しによって
調製し、脱イオン水ですすぎ乾燥した。 ６．試験体は、電極ホルダーに取付け、溶液に入れた。 ７．セルは、コンピューター制御したポテンシオスタッ
トに接続し、腐食電位を１時間測定し、しかる後に電位
走査を開始した。電流は、電位が標準的カロメル電極に
対して腐食電位から＋１Ｖまで変化する間、連続的に記
録した。本発明による選択された金属成分または金属合
金成分についてのＥＭＦの測定に用いた標準セル配置
は、いずれの慣用的な標準セル配置であってもよいと理
解されるべきである。
の棒状グラファイト電極、参照カロメル電極（ＳＣＥ）
に塩架橋接続するLuggin毛細管ならびに不活性気体およ
び温度計用の出入口に、試験体合金の試験電極の挿入を
可能とするように構築した。組み立てたこの標準電気化
学的セルをＡＳＴＭ Ｆ７４６−９４によって推奨され
た条件下にて５つの合金の各々を試験するために用い
た。セルは、サーモスタットで一定温度に保った。用い
た実験手順は、以下の通りである： １．用いた電解質溶液は０.９％ ＮａＣｌであり、各試
験につき新たな溶液を用いた。 ２．グラファイト補助電極、塩架橋および他の構成要素
を試験セルに配置した。 ３．溶液の温度は、温度制御した水浴への浸漬によって
３７±１℃に導いた。 ４．各試験の試験体の浸漬に先立ち、溶液中の酸素レベ
ルはアルゴンを０.５時間通気することによって低下さ
せた。 ５．作動する電極表面は、２４０グリットＳｉＣ紙での
湿式研磨および６６グリット紙での湿式艶出しによって
調製し、脱イオン水ですすぎ乾燥した。 ６．試験体は、電極ホルダーに取付け、溶液に入れた。 ７．セルは、コンピューター制御したポテンシオスタッ
トに接続し、腐食電位を１時間測定し、しかる後に電位
走査を開始した。電流は、電位が標準的カロメル電極に
対して腐食電位から＋１Ｖまで変化する間、連続的に記
録した。本発明による選択された金属成分または金属合
金成分についてのＥＭＦの測定に用いた標準セル配置
は、いずれの慣用的な標準セル配置であってもよいと理
解されるべきである。
【００１７】５つの各試験体合金組成物についての電位
−対−時間のプロットを図８に示し、電解質に浸漬後の
１時間の終わりにて達した定常状態電位を以下の表に示
す： 表 試験試料 ｍＶで表す（定常状態にての）ＥＭＦ 試験体合金９８／１ −１３６ 試験体合金９８／２ ９８ 試験体合金９８／３ １９７ 試験体合金９８／４ １７４ 試験体合金９８／５ １４７
−対−時間のプロットを図８に示し、電解質に浸漬後の
１時間の終わりにて達した定常状態電位を以下の表に示
す： 表 試験試料 ｍＶで表す（定常状態にての）ＥＭＦ 試験体合金９８／１ −１３６ 試験体合金９８／２ ９８ 試験体合金９８／３ １９７ 試験体合金９８／４ １７４ 試験体合金９８／５ １４７
【００１８】上記の表は、試験電極に異なる貴金属合金
組成物を用いる電気化学的セルにおいて発生できるＥＭ
Ｆのレベルを実証する。本発明により、異なる金属組成
物間の電位差が複合材料合金において発生し得ることを
確立するために、もう一つの試験を行い、ここに、複合
材料合金は、試験体合金９８／３の非晶質マトリックス
において試験体合金９８／４の粒子から形成した。約５
ミクロン（厚さ）×２０ミクロン（平均幅）×３０ミク
ロン（平均長さ）のサイズを有する試験体合金９８／４
の粒子は、試験体合金９８／３の非晶質マトリックスに
おいて合金とした。次いで、この複合材料合金は、上記
手順を用いて上記の各試験体合金組成物につき組み立て
た同一電解質セルにおいて試験した。２成分間のＥＭＦ
電位差は、水溶液中の０.９％ ＮａＣｌにおいて１時間
の浸漬後に測定した場合に、２３ｍｖ（ミリボルト）で
あると判明した。通常の金属インプラントに対し、この
組成物の表面を有するインプラントに対する骨および柔
組織の応答を試験するために、通常のインプラントの表
面をこの合金複合材料を用いて覆い、次いでそのインプ
ラントを試験動物に挿入した。結果は、骨および軟組織
が、通常の表面に対し、この表面に対してよりポジティ
ブに応答することを示した。
組成物を用いる電気化学的セルにおいて発生できるＥＭ
Ｆのレベルを実証する。本発明により、異なる金属組成
物間の電位差が複合材料合金において発生し得ることを
確立するために、もう一つの試験を行い、ここに、複合
材料合金は、試験体合金９８／３の非晶質マトリックス
において試験体合金９８／４の粒子から形成した。約５
ミクロン（厚さ）×２０ミクロン（平均幅）×３０ミク
ロン（平均長さ）のサイズを有する試験体合金９８／４
の粒子は、試験体合金９８／３の非晶質マトリックスに
おいて合金とした。次いで、この複合材料合金は、上記
手順を用いて上記の各試験体合金組成物につき組み立て
た同一電解質セルにおいて試験した。２成分間のＥＭＦ
電位差は、水溶液中の０.９％ ＮａＣｌにおいて１時間
の浸漬後に測定した場合に、２３ｍｖ（ミリボルト）で
あると判明した。通常の金属インプラントに対し、この
組成物の表面を有するインプラントに対する骨および柔
組織の応答を試験するために、通常のインプラントの表
面をこの合金複合材料を用いて覆い、次いでそのインプ
ラントを試験動物に挿入した。結果は、骨および軟組織
が、通常の表面に対し、この表面に対してよりポジティ
ブに応答することを示した。
【００１９】さらなる試験は、２つの異なるインプラン
ト表面組成物を用いて行い、最初のものは試験体合金９
８／５の非晶質マトリックス中の試験体合金９８／２の
粒子から形成された複合材料合金であった。より詳細に
は、試験体合金９８／２の粒子は、試験体合金９８／５
のマトリックス中で合金化された２ミクロン（厚さ）×
３０ミクロン（平均幅）×８０ミクロン（平均長さ）の
一般的粒子サイズを有するフレークよりなるものであっ
た。その２成分を測定して、９９ｍｖの２成分間のＥＭ
Ｆ電位差を形成した。上記の複合材料合金の表面組成物
を有する通常のインプラントを形成し、動物において試
験した。骨および軟組織の応答は、これらのインプラン
ト表面の周りで良好であることが判明した。２成分の第
二の複合材料合金は、試験体合金９８／５の非晶質マト
リックス中の試験体合金９８／１の粒子から形成した。
試験体合金９８／１の粒子は、０.１ミクロン（厚さ）
×１５ミクロン（平均幅）×３５ミクロン（平均長さ）
の一般的粒子サイズを有するフレークであった。２成分
の第二の複合材料合金は、２８３ｍｖの２成分間のＥＭ
Ｆ電位差を形成した。もう一度、上記の第二複合材料合
金の表面組成物を有する通常のインプラントを形成し、
動物において試験した。骨および軟組織は、この第二の
組成物に隣接した優れた応答を示した。これらの結果に
基づくと、異なる金属成分間のＥＭＦが少なくとも２５
ｍｖ、好ましくは１００ｍｖを超え、至適には２５０ｍ
ｖを超えることが明らかである。好ましいインプラント
は、複数の金属粒子の複合材料によって表された第一お
よび第二の表面組成物を持つ少なくとも２つの異なる表
面組成物を有するコアを含み、第一表面組成物の粒子は
複数個の粒子（少なくとも１０個の粒子、好ましくは１
００個の粒子を超える）が該コアの各平方ミリメートル
の表面積中に存在する程度にサイズが小さく、少なくと
も２５ｍｖのＥＭＦ電位差が、各平方ミリメートルのコ
ア表面積中の第一および第二の組成物の粒子間に発生す
るように、１００ミクロン未満の平均長さを持つ外形を
有する。
ト表面組成物を用いて行い、最初のものは試験体合金９
８／５の非晶質マトリックス中の試験体合金９８／２の
粒子から形成された複合材料合金であった。より詳細に
は、試験体合金９８／２の粒子は、試験体合金９８／５
のマトリックス中で合金化された２ミクロン（厚さ）×
３０ミクロン（平均幅）×８０ミクロン（平均長さ）の
一般的粒子サイズを有するフレークよりなるものであっ
た。その２成分を測定して、９９ｍｖの２成分間のＥＭ
Ｆ電位差を形成した。上記の複合材料合金の表面組成物
を有する通常のインプラントを形成し、動物において試
験した。骨および軟組織の応答は、これらのインプラン
ト表面の周りで良好であることが判明した。２成分の第
二の複合材料合金は、試験体合金９８／５の非晶質マト
リックス中の試験体合金９８／１の粒子から形成した。
試験体合金９８／１の粒子は、０.１ミクロン（厚さ）
×１５ミクロン（平均幅）×３５ミクロン（平均長さ）
の一般的粒子サイズを有するフレークであった。２成分
の第二の複合材料合金は、２８３ｍｖの２成分間のＥＭ
Ｆ電位差を形成した。もう一度、上記の第二複合材料合
金の表面組成物を有する通常のインプラントを形成し、
動物において試験した。骨および軟組織は、この第二の
組成物に隣接した優れた応答を示した。これらの結果に
基づくと、異なる金属成分間のＥＭＦが少なくとも２５
ｍｖ、好ましくは１００ｍｖを超え、至適には２５０ｍ
ｖを超えることが明らかである。好ましいインプラント
は、複数の金属粒子の複合材料によって表された第一お
よび第二の表面組成物を持つ少なくとも２つの異なる表
面組成物を有するコアを含み、第一表面組成物の粒子は
複数個の粒子（少なくとも１０個の粒子、好ましくは１
００個の粒子を超える）が該コアの各平方ミリメートル
の表面積中に存在する程度にサイズが小さく、少なくと
も２５ｍｖのＥＭＦ電位差が、各平方ミリメートルのコ
ア表面積中の第一および第二の組成物の粒子間に発生す
るように、１００ミクロン未満の平均長さを持つ外形を
有する。
【００２０】
【発明の効果】歯科または医学的な用途のインプラント
構築物において、骨に外科的に挿入するに際して、本発
明の複合材料表面組成物インプラントは、安定性を増強
し、また骨成長を刺激する。
構築物において、骨に外科的に挿入するに際して、本発
明の複合材料表面組成物インプラントは、安定性を増強
し、また骨成長を刺激する。
【図１】 図１は、本発明によるインプラントの一つの
具体例の断面図である。
具体例の断面図である。
【図２】 図２は、相互に隣接するインプラントの外表
面上の２つの異なる複合材料合金を用いる図１と同様の
断面図である。
面上の２つの異なる複合材料合金を用いる図１と同様の
断面図である。
【図３】 （Ａ）は、インプラント外表面上で相互に対
し、一つの好ましい配置の２つの異なる複合材料合金か
ら構成される本発明によるインプラントのもう一つの具
体例の概略図である。（Ｂ）は、（Ａ）の表面の一区分
の拡大した細部を示す。
し、一つの好ましい配置の２つの異なる複合材料合金か
ら構成される本発明によるインプラントのもう一つの具
体例の概略図である。（Ｂ）は、（Ａ）の表面の一区分
の拡大した細部を示す。
【図４】 （Ａ）は、本発明による表面複合材料組成物
についての代替の表面外形を示す。（Ｂ）および（Ｃ）
は、図４の表面複合材料組成物についての種々のパター
ンを示す。
についての代替の表面外形を示す。（Ｂ）および（Ｃ）
は、図４の表面複合材料組成物についての種々のパター
ンを示す。
【図５】 （Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、本発明によ
るインプラント本体の表面上の異なる粒子配置を示す。
るインプラント本体の表面上の異なる粒子配置を示す。
【図６】 図６は、本発明によるインプラント上の表面
複合材料の被覆された粒子についての好ましい表面形態
の例示である。
複合材料の被覆された粒子についての好ましい表面形態
の例示である。
【図７】 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）お
よび（Ｆ）は、本発明による様々な異なる表面の断面パ
ターンを形成する複合材料の異なる表面テキスチャーを
示す。
よび（Ｆ）は、本発明による様々な異なる表面の断面パ
ターンを形成する複合材料の異なる表面テキスチャーを
示す。
【図８】 図８は、本発明による異なる金属成分の５つ
の異なる各試料複合材料の電位の図式プロットを示す。
の異なる各試料複合材料の電位の図式プロットを示す。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２２Ｆ 7/00 Ｂ２２Ｆ 7/00 Ｚ // Ｃ２２Ｃ 5/00 Ｃ２２Ｃ 5/00 (72)発明者 アイザック・ショハー イスラエル、テル・アビブ、ショロモ・ハ メレック・ストリート50番 (72)発明者 アーロン・ホワイトマン イスラエル、ペタック・テイクバ、ジェ イ・エル・ペレズ・ストリート13番 Ｆターム(参考） 4C059 AA08 4C081 AB03 AB06 BA12 BB08 CG07 DA11 DC03 EA04 EA06 4C089 AA13 BB02 BB03 CA01 4K018 AA02 JA00
Claims (10)
- 【請求項１】 少なくとも２つの異なる表面組成物を有
するコアを含む当該インプラントと骨との間の界面にて
骨形成を刺激し促進するためのインプラントであって、
第一および第二の表面組成物は複数の金属粒子の複合材
料によって表され、第一表面組成物の粒子は複数個の粒
子が該コアの各平方ミリメートルの表面積に存在する程
サイズは小さく、該第一表面組成物中の該粒子は、少な
くとも２５ｍｖのＥＭＦ電位差が、各平方ミリメートル
のコア表面積において該第一および第二の組成物の該粒
子間に発生するように、１００ミクロン未満の平均長さ
を持つ外形を有することを特徴とする該インプラント。 - 【請求項２】 該第一および第二の組成物間のＥＭＦ電
位差が少なくとも１００ｍｖである請求項１記載のイン
プラント。 - 【請求項３】 該コア上の各表面組成物が、該コアの周
囲の少なくとも実質的な部分を覆う被覆物を規定する請
求項１または２記載のインプラント。 - 【請求項４】 該表面組成物が、少なくとも２つの複合
材料処方物の被覆物を規定し、積層配置された異なる金
属または金属合金の各々がコアの外縁に沿って相互から
離れて間隔を置く帯形態の隣接する交互の層を形成する
請求項３記載のインプラント。 - 【請求項５】 該被覆物が、積層配置された非類似の金
属の各々の少なくとも２つの複合材料処方物を含み、各
複合材料処方物がコアの外縁に沿って相互から離れて間
隔をおく帯形態において隣接する交互の層を形成する請
求項３記載のインプラント。 - 【請求項６】 各被覆物が所定の表面テキスチャーを有
する請求項５記載のインプラント。 - 【請求項７】 該表面組成物のうち少なくとも一つが、
少なくとも５０重量％の貴金属または貴金属合金を含む
請求項４記載のインプラント。 - 【請求項８】 該少なくとも一つの表面組成物が５０−
１００重量％の貴金属または貴金属合金を含む請求項７
記載のインプラント。 - 【請求項９】 該貴金属が、金、パラジウム、白金およ
びイリジウムよりなる群から選択される請求項８記載の
インプラント。 - 【請求項１０】 該表面組成物の残りが、元素の周期表
の第三列および第四列から選択される金属を含む請求項
９記載のインプラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000314182A JP2002126071A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | インプラント構築物用の複合材料表面組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000314182A JP2002126071A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | インプラント構築物用の複合材料表面組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002126071A true JP2002126071A (ja) | 2002-05-08 |
Family
ID=18793480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000314182A Ceased JP2002126071A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | インプラント構築物用の複合材料表面組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002126071A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007043149A1 (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Homs Engineering Inc. | 骨接合用インプラント及びその製造方法 |
| JP2009533081A (ja) * | 2006-04-07 | 2009-09-17 | バクティガード・アクチボラゲット | 表面にパラジウムを含む金属粒子を有する電子供与表面を有する基体 |
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| US8814567B2 (en) | 2005-05-26 | 2014-08-26 | Zimmer Dental, Inc. | Dental implant prosthetic device with improved osseointegration and esthetic features |
| US8851891B2 (en) | 2008-11-06 | 2014-10-07 | Zimmer Dental, Inc. | Expandable bone implant |
| US9095396B2 (en) | 2008-07-02 | 2015-08-04 | Zimmer Dental, Inc. | Porous implant with non-porous threads |
| US9149345B2 (en) | 2007-08-30 | 2015-10-06 | Zimmer Dental, Inc. | Multiple root implant |
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-
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- 2000-10-13 JP JP2000314182A patent/JP2002126071A/ja not_active Ceased
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| JP2013208431A (ja) * | 2006-04-07 | 2013-10-10 | Bactiguard Ab | 新規抗微生物性基体およびその使用 |
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