JP2002143185A - 歯科用インプラント及びその製造方法 - Google Patents
歯科用インプラント及びその製造方法Info
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Abstract
きる歯科用インプラント及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 歯科用インプラント3は歯科用インプラ
ント基体が歯槽骨1から歯肉2に植え込まれる人工歯根
である。歯科用インプラント基体は、純チタン、チタン
合金又はセラミックなどからなるもので構成されてい
る。歯科用インプラント基体における歯槽骨から歯肉部
位に位置する部分にはDLC膜が被覆されている。この
DLC膜の膜厚及び膜質は、口腔内において安全で、金
属イオンの流出を抑制できると共にDLC膜の剥離を生
じないものであれば良い。
Description
ト及びその製造方法に関する。特には、アレルギーの原
因となる物質の溶出を抑制できる歯科用インプラント及
びその製造方法に関する。
歯根は、純チタン又はチタン合金を加工して形成された
ものである。この人工歯根は、歯科医療現場で使用され
るものであって歯槽骨に埋め込むことを目的する。純チ
タンは、生体親和性に優れているため、歯科用インプラ
ント材料として適している。しかし、純チタンは加工が
困難な材料で価格も高いため、人工歯根の材料としては
チタン合金を用いることが多い。
のチタン合金には、金、銀、コバルト、クロム等の金属
が含まれている。このため、これら金等の金属がイオン
化し、溶出した金属イオンが体内に取り込まれることが
ある。これにより、人によっては金属アレルギーを誘発
することがある。また、生体親和性に優れた純チタンに
ついても、金属であるため、イオン化して金属アレルギ
ーを誘発する可能性は否定できない。
れたものであり、その目的は、アレルギーの原因となる
物質の溶出を抑制できる歯科用インプラント及びその製
造方法を提供することにある。
め、本発明に係る歯科用インプラントは、歯科用インプ
ラント基体と、この歯科用インプラント基体の少なくと
も一部に被覆されたDLC膜と、を具備することを特徴
とする。
インプラント基体の少なくとも一部にDLC膜を被覆し
ており、このDLC膜は化学的に安定で優れた耐食性及
び生体適合性を有すると共にイオンに対する優れたバリ
ア性を有している。このため、歯科用インプラント基体
を構成する材料がイオン化しても、そのイオンの溶出を
抑制することができる。
おいて、上記歯科用インプラント基体が歯槽骨に埋め込
むための人工歯根であり、歯科用インプラント基体が歯
槽骨に埋め込まれた際において、歯科用インプラント基
体における歯槽骨から歯肉部位に位置する部分にDLC
膜が被覆されていることが好ましい。これにより、歯科
用インプラント基体からその材料のイオンが歯槽骨及び
歯肉部位に溶出するのを抑制することができる。
おいて、上記歯科用インプラント基体は純チタン、チタ
ン合金及びセラミックの群から選ばれた1つからなるこ
と、又は、上記歯科用インプラント基体は、チタン合金
及びセラミックの群から選ばれた1つが基体に被覆され
たものであることも可能である。
おいては、上記歯科用インプラント基体と上記DLC膜
との間に密着性を良くするためのSi系中間膜を配置し
ていることも可能である。これにより、歯科用インプラ
ント基体の表面状態や歯科用インプラント基体を構成す
る材料がDLC膜との密着性の悪いものである場合で
も、歯科用インプラント基体にDLC膜を密着性良く被
覆することができる。尚、このSi系中間膜としては、
例えば、Si、SiC、SiO2、SiN、Nbなどか
らなる膜を用いることが好ましい。
おいては、上記DLC膜の膜厚が3nm以上500nm
以下であることが好ましい。また、上記DLC膜の膜厚
が10nm以上100nm以下であることがさらに好ま
しい。
おいては、上記DLC膜に、DLCよりさらに骨系細胞
との親和性が良い層を被覆することも可能である。ま
た、本発明に係る歯科用インプラントにおいては、上記
歯科用インプラント基体におけるDLC膜が被覆されて
いない部分に、DLCよりさらに骨系細胞との親和性が
良い層を被覆することも可能である。なお、上記骨系細
胞との親和性の良い層はハイドロキシアパタイトからな
る層であることが好ましい。
法は、歯科用インプラント基体を準備する工程と、この
歯科用インプラント基体の少なくとも一部にプラズマC
VD法によりDLC膜を成膜する工程と、を具備するこ
とを特徴とする。
製造方法において、上記DLC膜を成膜する工程は、少
なくとも炭素と水素を含む炭化水素系ガスを0.5mT
orr以上500mTorr以下の圧力下で導入し、高
周波電源に接続された電極上に被成膜対象物を置き、こ
の電極に30W以上3000W以下の高周波電力を印加
し、3秒以上の成膜時間で成膜するものであることも可
能である。
製造方法において、上記DLC膜を成膜する工程は、少
なくとも炭素と水素を含む炭化水素系ガスを0.1mT
orr以上100mTorr以下の圧力下で導入し、電
源によって通電され高温に保持された熱フィラメントを
カソードとして用いて、その近傍に配置した電極をアノ
ードとして用いて、両電極間に10V以上200V以下
の電圧を印加して10mA以上2000mA以下の電流
を流しガスをイオン化させ、カソード・アノードから一
定の距離に置いた基板電極に被成膜対象物を設置して、
基板電極に20V以上3000V以下のバイアス電圧を
印加し、3秒以上の成膜時間で成膜するものであること
も可能である。
施の形態について説明する。図1は、本発明の実施の形
態による歯科用インプラントを歯槽骨に埋め込んだ状態
を示す断面図である。
用インプラント基体が歯槽骨1から歯肉2に植え込まれ
る人工歯根である。この歯科用インプラント基体におけ
る歯槽骨から歯肉部位に位置する部分にはDLC(Diamo
nd Like Carbon)膜(図示せず)が被覆されている。
非晶質炭素系薄膜であって、山形状を有する曲線を2つ
以上合成したラマンスペクトル曲線を持つものをいい、
比較的軟らかいものから非常に硬いものまで含まれる。
このラマンスペクトルは図2に示すようなものである。
但し、図2に示すラマンスペクトルは単なる一例であ
る。
10は、GバンドとDバンドと呼ばれる2つの山を有す
るものであって、波数(wavenumber)が1500付近に
ピークを有する山形状の曲線(Gバンド)11と波数が
1300付近にピークを有する山形状の曲線(Dバン
ド)12とを合成したものである。
において安全で、金属イオンの流出を抑制できると共に
DLC膜の剥離を生じないものであれば良く、特に限定
されるものではない。
0nm以下であることが好ましい。膜厚が3nm未満で
あると金属イオンのバリア性が不十分となり、膜厚が5
00nmより厚くなるとDLC膜が剥離しやすくなるか
らである。また、さらに好ましいDLC膜の膜厚は、1
0nm以上100nm以下である。
取り付けられている。なお、歯科用インプラント基体
は、純チタン、チタン合金又はセラミックなどからなる
もので構成されている。
方法について説明する。まず、純チタン、チタン合金な
どの材料を所定形状に加工することにより歯科用インプ
ラント基体を形成する。
部にプラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法
によりDLC膜を成膜する。DLC膜を成膜する具体的
な部分は、歯科用インプラント3が歯槽骨に埋め込まれ
た際において歯科用インプラント基体における歯槽骨1
から歯肉部位2に位置する部分である。これにより、歯
科用インプラント3を歯槽骨1に植え込んだ際に、歯科
用インプラント基体からその材料の金属イオンが歯槽骨
1及び歯肉部位2に溶出するのを抑制することができ
る。
は、少なくとも炭素と水素を含む炭化水素系ガスを0.
5mTorr以上500mTorr以下の圧力下で導入
し、高周波電源に接続された電極上に被成膜対象物を置
き、この電極に30W以上3000W以下の高周波電力
を印加し、3秒以上の成膜時間で成膜することが望まし
い。
しては、イオン化蒸着法又はイオンプレーティング法と
呼ばれる成膜方法を用いることも可能である。例えば、
少なくとも炭素と水素を含む炭化水素系ガスを0.1m
Torr以上100mTorr以下の圧力下で導入し、
電源によって通電され高温に保持された熱フィラメント
をカソードとして用いて、その近傍に配置した電極をア
ノードとして用いて、両電極間に10V以上200V以
下の電圧を印加して10mA以上2000mA以下の電
流を流しガスをイオン化させ、カソード・アノードから
一定の距離に置いた基板電極に被成膜対象物(歯科用イ
ンプラント基体)を設置して、基板電極に20V以上3
000V以下のバイアス電圧を印加し、3秒以上の成膜
時間で成膜することが望ましい。
炭素と水素を含むものであれば種々のガスを用いること
が可能であり、例えば、炭素と水素のみを含む化合物ガ
ス、炭素と水素と酸素を含むガス、炭素、水素、酸素、
珪素、窒素、銅、銀などを含むガス、ベンゼン、トルエ
ン、アセチレンなどを用いることも可能である。
スの流量としては、上記圧力を実現できるガス流量であ
れば、種々のガス流量を用いることが可能である。
ント基体にDLC膜を被覆しており、このDLC膜は化
学的に安定で優れた耐食性(耐酸・アルカリ)を有する
と共に金属イオンに対する優れたバリア性を有してい
る。このため、歯科用インプラント基体を構成する金属
材料がイオン化しても、その金属イオンの溶出を抑制す
ることができる。従って、歯科用インプラントを使用し
た際に金属アレルギーの誘発を防止することができる。
り、細胞毒性がほとんど無いという性質を有している。
従って、DLC膜を歯科用インプラント基体の表面被覆
材として用いることに非常に適しており、人体に対する
高い安全性を得ることができる。
性に優れ、非免疫性に優れ、血液適合性にも優れている
ことをいう。ここで、生体適合性とは、生体埋込み材を
生体内部に導入した際、又は、生体に接触させた際、生
体あるいは生体構成要素の持つ本来の機能を損なわない
ことをいう。
に導入した際、又は、生体に接触させた際、生体の組織
を構成する細胞にダメージを発現させないことをいう。
言い換えると、細胞毒性を発現させないことである。細
胞毒性とは、本来、増殖・分化していく細胞が、ある物
質と直接又は間接的に接触し、破壊されることをいう。
導入した際、又は、生体に接触させた際、生体外部から
の刺激(有害な異物)から生体を守る免疫反応を誘発さ
せないことをいう。血液適合性とは、生体埋込み材を血
液と接触する部位で使用する際、不必要な血液凝固(血
栓形成)を起こさないことをいう。
ず、種々変更して実施することが可能である。例えば、
上記DLC膜にハイドロキシアパタイト等のDLCより
骨系細胞との親和性の良い層をさらに被覆することも可
能である。また、歯科用インプラント基体におけるDL
C膜が被覆されていない部分に、DLCより骨系細胞と
の親和性の良い層を被覆することも可能である。これに
より、DLC膜を金属イオン遮断膜として作用させると
同時に、歯科用インプラントの生体親和性をさらに良く
することができる。
ラント基体における歯槽骨から歯肉部位に位置する部分
にDLC膜を被覆しているが、歯科用インプラント基体
の全表面にDLC膜を被覆することも可能である。
ラント基体を純チタン、チタン合金又はセラミックなど
からなるもので構成しているが、これに限定されるもの
ではなく、歯科用インプラント基体を種々の材料から形
成することも可能であり、例えば、歯科用インプラント
基体を、チタン合金及びセラミックの群から選ばれた1
つが基体に被覆されたもので構成することも可能であ
る。
ンプラント基体を構成する材料やその表面状態がDLC
膜との密着性の悪いものである場合は、歯科用インプラ
ント基体とDLC膜との間に、Si、SiC、Si
O2、SiN、NbなどからなるSi系中間膜を配置す
ることが好ましい。これにより、歯科用インプラント基
体にDLC膜を密着性良く被覆することが可能となる。
科用インプラント基体の少なくとも一部にDLC膜を被
覆しており、このDLC膜は化学的に安定で優れた耐食
性及び生体適合性を有すると共にイオンに対する優れた
バリア性を有している。したがって、アレルギーの原因
となる物質の溶出を抑制できる歯科用インプラント及び
その製造方法を提供することができる。
を歯槽骨に埋め込んだ状態を示す断面図である。
ある。
Claims (11)
- 【請求項1】 歯科用インプラント基体と、 この歯科用インプラント基体の少なくとも一部に被覆さ
れたDLC膜と、 を具備することを特徴とする歯科用インプラント。 - 【請求項2】 上記歯科用インプラント基体が歯槽骨に
埋め込むための人工歯根であり、歯科用インプラント基
体が歯槽骨に埋め込まれた際において、歯科用インプラ
ント基体における歯槽骨から歯肉部位に位置する部分に
DLC膜が被覆されていることを特徴とする請求項1記
載の歯科用インプラント。 - 【請求項3】 上記歯科用インプラント基体は純チタ
ン、チタン合金及びセラミックの群から選ばれた1つか
らなること、又は、上記歯科用インプラント基体は、チ
タン合金及びセラミックの群から選ばれた1つが基体に
被覆されたものであることを特徴とする請求項1又は2
記載の歯科用インプラント。 - 【請求項4】 上記歯科用インプラント基体と上記DL
C膜との間に密着性を良くするためのSi系中間膜を配
置していることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれ
か1項記載の歯科用インプラント。 - 【請求項5】 上記DLC膜の膜厚が3nm以上500
nm以下であることを特徴とする請求項1〜4のうちい
ずれか1項記載の歯科用インプラント。 - 【請求項6】 上記DLC膜に、DLCよりさらに骨系
細胞との親和性の良い層を被覆していることを特徴とす
る請求項1〜5のうちいずれか1項記載の歯科用インプ
ラント。 - 【請求項7】 上記歯科用インプラント基体におけるD
LC膜が被覆されていない部分に、DLCよりさらに骨
系細胞との親和性の良い層を被覆していることを特徴と
する請求項6記載の歯科用インプラント。 - 【請求項8】 上記骨系細胞との親和性の良い層がハイ
ドロキシアパタイトからなることを特徴とする請求項6
又は7記載の歯科用インプラント。 - 【請求項9】 歯科用インプラント基体を準備する工程
と、 この歯科用インプラント基体の少なくとも一部にプラズ
マCVD法によりDLC膜を成膜する工程と、 を具備することを特徴とする歯科用インプラントの製造
方法。 - 【請求項10】 上記DLC膜を成膜する工程は、少な
くとも炭素と水素を含む炭化水素系ガスを0.5mTo
rr以上500mTorr以下の圧力下で導入し、高周
波電源に接続された電極上に被成膜対象物を置き、この
電極に30W以上3000W以下の高周波電力を印加
し、3秒以上の成膜時間で成膜するものであることを特
徴とする請求項9記載の歯科用インプラントの製造方
法。 - 【請求項11】 上記DLC膜を成膜する工程は、少な
くとも炭素と水素を含む炭化水素系ガスを0.1mTo
rr以上100mTorr以下の圧力下で導入し、電源
によって通電され高温に保持された熱フィラメントをカ
ソードとして用いて、その近傍に配置した電極をアノー
ドとして用いて、両電極間に10V以上200V以下の
電圧を印加して10mA以上2000mA以下の電流を
流しガスをイオン化させ、カソード・アノードから一定
の距離に置いた基板電極に被成膜対象物を設置して、基
板電極に20V以上3000V以下のバイアス電圧を印
加し、3秒以上の成膜時間で成膜するものであることを
特徴とする請求項9記載の歯科用インプラントの製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000344948A JP4669120B2 (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 歯科用インプラント及びその製造方法 |
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JP2000344948A JP4669120B2 (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 歯科用インプラント及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002143185A true JP2002143185A (ja) | 2002-05-21 |
JP4669120B2 JP4669120B2 (ja) | 2011-04-13 |
Family
ID=18819067
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000344948A Expired - Lifetime JP4669120B2 (ja) | 2000-11-13 | 2000-11-13 | 歯科用インプラント及びその製造方法 |
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-
2000
- 2000-11-13 JP JP2000344948A patent/JP4669120B2/ja not_active Expired - Lifetime
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CN110312679A (zh) * | 2017-02-24 | 2019-10-08 | 新加坡国立大学 | 二维无定形碳涂层以及使干细胞生长和分化的方法 |
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US11114674B2 (en) | 2017-02-24 | 2021-09-07 | National University Of Singapore | Proton conductive two-dimensional amorphous carbon film for gas membrane and fuel cell applications |
US11192788B2 (en) | 2017-02-24 | 2021-12-07 | National University Of Singapore | Two-dimensional amorphous carbon coating and methods of growing and differentiating stem cells |
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