JP2007029717A - 梨地状表面を有するインプラントおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】梨地状表面を有する基体を製造するための方法および組成物を提供する。
【解決手段】ナノメーターおよびマイクロメーターレベルの内径を有する複数の凹みを備えた均一の梨地状表面を有する金属基体を製造するための組成物および方法が提供される。梨地状表面は、ハロゲン化水素酸と、ハロゲン化水素酸とオキシ酸との混合物と、塩素含有化合物と、酸化剤を含むエッチング液に上記基体を曝すことによって形成される。エッチング液は、外界温度で使用可能である。この梨地状表面は、当該梨地状表面上への被膜あるいは細胞の付着性を向上させ、上記表面上の蛋白質の保持性を改善し、骨成長性を向上させるものである。
【選択図】図１

Description

開示の内容

〔発明の分野〕
この発明は、整形外科用インプラントに関するものであり、かつ、梨地状表面（textured surface）を有する上記整形外科用インプラントを製造するための方法および組成物に関するものである。

〔発明の背景〕
整形外科用インプラントの有効性は、しばしば、当該整形外科用インプラントの不定形表面の存在に依存している。すなわち、上記不定形表面内には、骨が入り込んで成長して、骨と上記インプラントとの間に固有の結合部を創出できるからである。不定形表面を有するインプラントを創出するために、いくつかの手法が使用されている。グリットブラスト法は粗面化法の１つであるが、このグリットブラスト法は、基体の表層上に金属要素（例えば、ビーズ）で傷つけることによって上記表層の微細構成に対して著しい変化を引き起こすことがある。スクラッチ（引掻き）法あるいはバーグラインド（バリ取り研磨）法等の他の機械的な粗面化法も使用されている。これらの方法には、基体に歪みが生じる点、素材を過剰に除去してしまう点、ある特定の表面を粗面化することができないか、あるいは困難である点、および予定とは異なる程度に粗面化してしまう点等の不利益が存在することもある。

インプラントの表面を粗面化するために、電気化学的あるいは化学的なエッチング法も使用されている。化学エッチング法では、しばしば、メタノール等の有毒な試薬を使用するか、あるいは高温（例えば、８０℃程度の高温）で強酸を使用するか、あるいは強酸混合物を使用することがある。これらの苛酷な条件下であっても、化学エッチング法は、粗面化するために数時間から数日間までの処理時間を必要としている。また、化学エッチング法には、粒界上に選択エッチングを行う可能性が存在しており、これにより上記インプラントの機械的特性を低減させてしまうことがある。

したがって、金属あるいは金属合金の基体上に有効な梨地状表面を形成するために改良され、かつ信頼できる方法が必要とされている。また、表面に模様を有する整形外科用インプラントも必要とされている。

〔発明の概要〕
この発明は、梨地状表面を有する基体を製造するための方法および組成物を提供するものである。上記梨地状表面は、上記インプラント等の基体の表面を、ハロゲン化水素酸（hydrohalic acid）あるいはハロゲン化水素酸とオキシ酸（oxyacid）（オキソ酸（oxoacid）としても公知）との混合物と、塩素を含有する化合物と、酸化剤を含むエッチング溶液に曝すことによって形成可能である。エッチング溶液には、任意に、リン酸塩を含有する化合物も追加して含めてもよい。上記基体については、ナノメーターおよびマイクロメーターレベルの寸法を有する凹みを形成するために、相対的に短い期間、上記エッチング溶液に曝されることだけは必要である。この梨地状表面は、この表面上に非金属被膜あるいは細胞を付着させる機能を向上させ、上記表面が生物学的流体に接触したときに、上記表面上に蛋白質を保持する機能を改善し、骨成長性を向上させる。上記製造方法および組成物は、コバルトおよびコバルト合金、特にコバルト・クロム合金等の硬質金属上に均一な梨地状表面を形成するのに有用である。

この発明のエッチング処理に関する他の利点としては、廃棄処分物として存在する潜在的に有害な蒸気を生成するメタノールと酸との熱混合物の使用、あるいは腐蝕作用のために危険である塩酸と硝酸との混合物等の濃酸混合物の使用を回避する点にある。また、このエッチング処理は、室温で、かつ比較的短時間で行うことができる。

この発明の１つの態様では、この発明は、複数の孔あるいは凹みを有する梨地状表面を含む、生物医学的なクロム含有インプラントに関するものである。上記凹みは、約２００ナノメーターから１５マイクロメーターまでの範囲内の内径を有しており、この凹みは骨成長性の向上、上記梨地状表面上への非金属被膜あるいは細胞の付着を促進するものである。上記クロム含有インプラントは、コバルト・クロム合金等の、クロムを含むすべての生体適合性金属合金とすることができる。また、上記インプラントの梨地状表面には、エッチング処理後に、バイオセラミック被膜等の非金属被膜で被覆することができる。

この発明の他の態様では、この発明は、複数の凹みを有する梨地状表面を含む、生物医学的なクロム含有インプラントに関するものである。上記梨地状表面は、仮に存在する場合には、約１Ｍから約１２Ｍまでの範囲内の濃度の塩酸と、仮に存在する場合には、約０．０１Ｍから約１４Ｍまでの範囲内の濃度の亜リンオキシ酸と、仮に存在する場合には、約０．０１Ｍから約２Ｍまでの範囲内の濃度の塩素含有化合物と、仮に存在する場合には、約０．０１Ｍから約０．４Ｍまでの範囲内の濃度のリン酸塩含有化合物と、約０．０１Ｍから１０Ｍまでの範囲内の濃度の酸化剤を含むエッチング溶液によって形成される。上記凹みは、約２００ナノメーターから１５マイクロメーターまでの範囲内の内径を有している。

この発明の他の態様では、この発明は、エッチング液に関するものであり、かつハロゲン化水素酸と、ハロゲン化水素酸とオキシ酸との混合物とからなる群より選択された酸を含むエッチング液中でエッチング処理を行う方法に関するものである。ハロゲン化水素酸は、約１Ｍから約１２Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、オキシ酸は、約０．０１Ｍから約１４Ｍまでの範囲内の濃度を有している。また、上記エッチング液は、約０．０１Ｍから約２Ｍまでの範囲内の濃度の塩素含有化合物と、約０．０１Ｍから約１０Ｍまでの範囲内の濃度の酸化剤を含むものである。上記エッチング液は、生物医学的なクロム含有インプラント上に実質的に均一な梨地状表面を形成するものであり、この梨地状表面は、約２００ナノメーターから１５マイクロメーターまでの範囲内の内径を有する複数の凹みを有している。上記エッチング液は、リン酸塩含有化合物をさらに含むものである。

この発明のさらに他の態様では、この発明は、約１Ｍから約１２Ｍまでの範囲内の濃度の塩酸と、約０．０１Ｍから約１４Ｍまでの範囲内の濃度の亜リンオキシ酸と、約０．０１Ｍから約２Ｍまでの範囲内の濃度の塩素含有化合物と、約０．０１Ｍから約０．４Ｍまでの範囲内の濃度のリン酸塩含有化合物と、約０．０１Ｍから約１０Ｍまでの範囲内の濃度の酸化剤を含むエッチング液に関するものである。上記エッチング液は、非金属表面被膜あるいは細胞の付着を促進する均一な梨地状表面を基体上に形成するものである。このような梨地状表面も骨成長性を向上させるものである。このエッチング液は、約１０℃から約１００℃までの範囲内の温度で行われるエッチング条件下で、生物医学的なクロム含有インプラント内に実質的に均一な梨地状表面を形成するものである。

この発明のさらに他の態様では、この発明は、梨地状表面を有する生物医学的インプラントを製造する方法であって、クロム含有インプラントの少なくとも一部をエッチング液に曝すステップを含む製造方法に関するものである。このインプラントは、当該インプラントがその曝露部分に均一に分散された複数の凹みを含むようになるまで、約１０℃から約１００℃までの温度のエッチング液で保温可能である。複数の凹みを有する梨地状表面は、平滑な金属表面あるいは金属要素を有する表面上に形成可能である。

〔この発明の詳細な説明〕
この発明の特定の実施の形態は、この明細書において開示された構造、機能、製造方法、そして、方法および組成物の用途の原理についての総合的な理解を与えるために、記述されることになる。この技術分野における当業者は、この明細書において特に記述される上記方法および組成物が例示的な実施の形態に限定されず、この発明の範囲が特許請求の範囲のみによって規定されることを理解するはずである。１つの例示的な実施の形態に関連して図示され、あるいは記述された特徴は、他の実施の形態の特徴と組み合わせられてもよい。このような修正および変更は、この発明の範囲内に包含されるべきものであると意図されている。

この発明は、生物医学的インプラント、例えば整形外科用インプラントを提供するものであり、そのインプラントは、少なくとも、その一部上に、不連続的な複数の凹み、例えば孔から構成された梨地状表面を有している。上記梨地状表面の孔は、内径も深さもナノメーターからマイクロメーターの寸法とすることができる。上記孔は、約１００ナノメーターから約１５マイクロメーターまでの範囲内の内径を有することができる。他の実施の形態では、孔寸法は、約２００ナノメーターから約５０００ナノメーターまでの範囲内、あるいは約３００ナノメーターから約３０００ナノメーターまでの範囲内、あるいは約３００ナノメーターから約１０００ナノメーターまでの範囲内とされる。上記孔の深さは変更可能であり、典型的には、上記孔の深さは約２．４マイクロメーターまでの範囲とされ、例えば、約０．８マイクロメーターから約２．４マイクロメーターまでの範囲内、約１．０マイクロメーターから約２．０マイクロメーターまでの範囲内、約１．２マイクロメーターから約１．８マイクロメーターまでの範囲内、あるいは約１．４マイクロメーターから約１．６マイクロメーターまでの範囲内とすることができる。

他の態様では、上記インプラントは、このインプラントに金属ビーズ等の金属要素からなる多孔性皮膜が付着された後に、エッチング処理される。エッチング処理後において、上記インプラントは、梨地状表面が形成される上記インプラントの全表面にわたって、実質的に均一に分散された金属要素を有することになる。換言すれば、エッチング処理は、このエッチング処理によって分散して形成された孔が全次元的な幾何学空間内に延在するように、三次元的に行うことができる。例えば、エッチング処理および孔の形成は、平滑あるいは平坦な部分ばかりでなく、不規則表面あるいはくり抜き表面上に孔が形成されるように、行うことができる。各孔は、上記インプラントの表面内に形成された実質的に不連続の空洞である。隣接している孔同士は、当該孔の基底部から延在する壁部または突起部によって分離されている。突起部で構成された壁部は、筒状でかつ不規則な形状を含むものであれば、いかなる形状であってもよい。上記梨地状表面は、微小の凹み、歪みおよび／または突起を有しており、光沢がなく、触ると僅かに粗くなっている表面である。

エッチング処理された表面が形成される上記生物医学的インプラントは、高い機械的強度、耐久性および生体適合性を有するものであれば、いかなる金属によっても構成可能である。上記インプラントの機械特性は、その用途に必要とされる特性であるべきである。１つの実施の形態では、上記金属は、コバルトあるいはコバルト含有合金である。コバルト合金は、炭素、クロム、鉄、マグネシウム、ニッケル、ケイ素、マンガン、窒素およびモリブデン等の１つまたはそれ以上の合金成分で製造することができる。１つの実施の形態では、金属合金は、ＡＳＴＭ（アメリカ材料試験協会）型Ｆ−７５（コバルト（２８）・クロム（６）・モリブデン合金鋳造用の標準規格および外科インプラント用の鋳造合金、ＵＮＳ（国際連合規格調整委員会）Ｒ３００７５、記号Ｆ７５−０１）で構成されたコバルト・クロム合金である。他の実施の形態では、金属合金は、ＡＳＴＭ型Ｆ−１５３７（外科インプラント用のコバルト（２８）・クロム（６）・モリブデン合金用の標準規格、ＵＮＳＲ３１５３７、ＵＮＳＲ３１５３８およびＵＮＳＲ３１５３９、記号Ｆ１５３７−００）で構成されたコバルト・クロム合金である。材料例としては、典型的には、約２６％〜約３０％のクロム、約５％〜約７％のモリブデンおよび、残りの含有比率のコバルトが含まれる。使用可能なクロム含有合金の他の例としては、ステンレス鋼がある。クロム含有合金に加えて、使用可能な他の金属例には、合金本体中で安定な材料であるチタンおよびチタン合金が含まれるが、これらに限定されるものではない。この技術分野における当業者は、上記インプラントがその用途に必要とされるものであれば、いかなる形状をも呈することができる点を正当に評価するはずである。

エッチング処理された表面が形成される上記生物医学的インプラントは、金属本体の外表面の少なくとも一部に付着した金属要素で構成された被膜を有する金属本体とすることができる。金属要素は、金属製の生物医学的インプラントの表面上に三次元的な孔を備えた幾何学的形状の表面を形成することができる。金属要素の少なくとも一部は、相互に接続されており、これにより隣接する金属要素間に孔（すなわち、間隙孔）を形成している。これらの間隙孔は、約１０マイクロメーターから約２００マイクロメーターまでの範囲の寸法とすることができ、一部の場合には７５０マイクロメーターまでの範囲の寸法とすることができる。このような金属要素で構成された被膜を有するインプラントは、この明細書では、「多孔性被膜が被覆された状態(porous coated)」を意味し、金属要素の被膜は、「多孔性被膜(porous coating)」を意味する。

多孔性被膜を形成している金属要素は、すべての適切な形状で与えられる。概ね、金属要素は、金属粒子、金属線維、金属線、あるいはこれらの組み合わせを含むものである。金属要素は、所定のパターンで配設することができる。例えば、複数の金属線維あるいは金属線は、金属本体の外表面に付着できる網を構成するように配設することができる。好適な実施の形態では、金属要素は、金属粒子を含むものである。より好適には、金属粒子は、実質的に球状の金属ビーズを含むものである。これらの金属粒子あるいは金属ビーズは、すべての適切な寸法とすることができる。典型的には、金属粒子あるいは金属ビーズの寸法は、約４０マイクロメーターから数ミリメーターまでの範囲である。

多孔性被膜の金属要素は、相互に接続され、かつ、金属ブリッジにより金属本体の外表面とも接続されている。この明細書に使用されているように、これらの相互に接続するブリッジは、粒界を意味する。これらの粒界は、金属要素を相互に付着し、かつ、金属要素を金属本体の外表面に付着するのに役立つものである。上記粒界および間隙孔を備えた多孔性網目構造を有するインプラントは、すべての適切な方法で形成されてもよい。米国特許第３，８５５，６３８号および米国特許出願２００４／０１６７６３２号には、１つの適切な方法が記述されている。この方法においては、複数の金属要素は、金属本体の外表面上に被覆され、その後に、上記インプラントは、複数の金属要素をインプラント本体および相互に融合させるように焼結される。この焼結処理中に、金属要素の融合は、多孔性被膜の金属要素間の境界を創出し、かつ金属界面の外表面と多孔性被膜の金属要素との間の境界を創出することになる。焼結処理は、金属要素間の間隙空間あるいは孔を保持する。典型的には、この方法では、２０マイクロメーターより大きい寸法の間隙孔を有する金属製インプラントが得られる。

上記インプラントの梨地状表面には、表面積の増大をもたらすという特徴がある。梨地状表面を均一化することによって、表面積をさらに増大させることができる。このように表面積を増大させることで、基体に付けられた、すべての非金属被膜の付着性を改善することができ、かつ、例えば、骨成長性を向上させるために、適切なインプラントの生物学的固定を強化することもできる。上記基体に付けられるのに適切な非金属被膜の例としては、ヒドロキシアパタイト、アルミナ、ジルコニア、窒化チタンおよび窒化ホウ素が含まれるが、これらに限定されるものではない。他の実施の形態では、インプラント表面は、細胞が複数の均一な突起および凹みに付着するように、細胞あるいは細胞の個体群に曝される。その後、付着した細胞は、上記インプラント表面上で増殖し、かつ、成長することができると共に、インプラント上およびその内部への細胞成長を促進することができる。使用可能な細胞の例としては、軟骨細胞、骨芽細胞および破骨細胞が含まれるが、これらの細胞に限定されるものではない。

他の実施の形態では、インプラント表面は、細胞接着性および細胞成長性を向上させる増殖因子あるいは蛋白質に曝される。適切な蛋白質としては、コラーゲン、フィブロネクチン、ビトロネクチン、ラミニン、オステオポンチン、ＳＰＡＲＣ（システインに富む酸性分泌蛋白質）および骨形態形成蛋白質（ＢＭＰｓ）が含まれるが、これらに限定されるものではない。適切な成長因子としては、血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、インスリン様成長因子（ＩＧＦ）、塩基性線維芽細胞成長因子（ｂＦＧＦ）、トランスフォーミング成長因子β（ＴＧＦ−ｂｅｔａ）および軟骨由来成長因子（ＣＤＧＦ）、造血成長因子（ＨＧＦ）、ヘパリン結合成長因子およびこれらの等価物が含まれるが、これらに限定されるものではない。

１つの実施の形態では、この発明に有用なエッチング液は、ハロゲン化水素酸と、ハロゲン化水素酸とオキシ酸との混合物とからなる群より選択された酸性成分を含むものである。ハロゲン化水素酸の濃度は、約１Ｍから約１２Ｍまでの範囲内とすることができ、かつオキシ酸の濃度は、約０．０１Ｍから約１４Ｍまでの範囲内とすることができる。エッチング液は、約０．０１Ｍから約２Ｍまでの範囲内の濃度の塩素含有化合物と、約０．０１Ｍから約１０Ｍまでの範囲内の濃度の酸化剤をも含むものである。エッチング液は、約０．０１Ｍから約０．４Ｍまでの範囲内の濃度のリン酸塩含有化合物をさらに含むものである。使用される酸性成分の濃度が、ハロゲン化水素酸およびオキシ酸の一方あるいは双方が上記エッチング液に使用されるか否かに依存すると共に、使用される特定のハロゲン化水素酸および／またはオキシ酸の同一性に依存する点は、正当に評価されるはずである。例えば、仮にハロゲン化水素酸およびオキシ酸の双方が使用される場合には、各酸の濃度は、仮に上記酸の一方だけが使用される場合に比べて、相対的に低くなるはずである。他の例として、仮に、亜リンオキシ酸なしで、塩酸のみが使用される場合には、塩酸の濃度は、約１Ｍから約１２Ｍまでの範囲とすることができる。他方、仮に亜リンオキシ酸が塩酸と共に使用される場合には、使用可能な塩酸の濃度は、約３Ｍから約５Ｍまでの範囲とされ、例えば、仮に４．９Ｍの亜リンオキシ酸を含有する混合物中では、約３．４Ｍ濃度の塩酸が使用可能である。エッチング液が上述され、かつ実施例１に示された成分のすべてを含む必要がない点は、正当に評価されるはずである。すなわち、１つの実施の形態では、エッチング液には、ハロゲン化水素酸および酸化剤を含めてもよい。他の実施の形態では、エッチング液は、ハロゲン化水素酸、オキシ酸および酸化剤を含めてもよい。さらに他の実施の形態では、エッチング液には、ハロゲン化水素酸、オキシ酸、酸化剤および塩素含有化合物および／またはリン酸塩含有化合物を含めてもよい。

ハロゲン化水素酸は、ハロゲン基（時として、酸ハロゲン化水素を意味する）を有する酸である。ハロゲン化水素酸の例としては、フッ化水素酸、塩酸、臭化水素酸およびヨウ化水素酸が含まれるが、これらに限定されるものではない。１つの実施の形態では、ハロゲン化水素酸は、約１Ｍから約１２Ｍまでの範囲内の濃度の塩酸、約３．５Ｍから約８Ｍまでの範囲内の濃度の塩酸、および約４．６Ｍの塩酸である。

オキシ酸は、一般式：Ｈ_aＸ_bＯ_c（ここで、“ａ”はハロゲン原子数を示し、“Ｘ”はハロゲンあるいは酸素以外の元素を示し、“ｂ”は“Ｘ”原子数を示し、“ｃ”は酸素原子数を示している）を有している。オキシ酸の例としては、硝酸（ＨＮＯ₃）、硫酸（Ｈ₂ＳＯ₄）およびリン酸（Ｈ₃ＰＯ₄）が含まれるが、これらに限定されるものではない。１つの実施の形態では、オキシ酸は、約０．０１Ｍから約１４Ｍまでの範囲内の濃度の亜リンオキシ酸、約４Ｍから約８Ｍまでの範囲内の濃度の亜リンオキシ酸、および約５．６Ｍの亜リンオキシ酸である。亜リンオキシ酸の例としては、オルトリン酸(ortho-phosphoric acid)（Ｈ₃ＰＯ₄）、ペルオキソ１リン酸（Ｈ₃ＰＯ₅）、２リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₇）、ペルオキソ２リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₈）、３リン酸（Ｈ₅Ｐ₃Ｏ₁₀）、次リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₆）、ｎが１７までの整数であるポリリン酸（Ｈ_n+2Ｐ_nＯ_3n+1）、イソ次リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₆）、シクロトリメタリン酸（（ＨＰＯ₃）₃）、ホスホン酸（Ｈ₃ＰＯ₃）、シクロテトラメタリン酸（（ＨＰＯ₃）₄）、ジホスホン酸（（Ｈ₄Ｐ₂）₅）、ポリメタリン酸（ＨＰＯ₃）_n、ホスフィン酸（Ｈ₃ＰＯ₂）、および無水オキシ酸が含まれるが、これらに限定されるものではない。

塩素含有化合物は、典型的には塩化物として存在する塩素を含有している。ほとんどの塩化物は、塩素が金属と直接的に結合することによって、あるいは塩酸（塩化水素の水溶液）が金属、金属酸化物あるいは無機塩基と反応することによって形成された塩類である。塩素含有化合物の例としては、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）、塩化カルシウム（ＣａＣｌ₂）、塩化アンモニウム（ＮＨ₄Ｃｌ）、塩化第１鉄（ＦｅＣｌ₃）あるいはこれらの混合物が含まれるが、これらに限定されるものではない。１つの実施の形態では、塩素含有化合物は、約０．０１Ｍから約２Ｍまでの範囲内の濃度、約０．６Ｍから約１．１Ｍまでの範囲内の濃度、および約０．９Ｍの濃度を有している。

リン酸塩含有化合物は、中心部にリン原子を有し、かつ四隅の各位置に酸素原子を有する四面体（ＰＯ₄）基で構成される塩基性の化学的単位を有する無機塩類である。この化学的な官能基は、１対１の比で金属イオンと結合可能であり、あるいは通常は、水酸基（ＯＨ）、ハロゲン等の他のイオンあるいは等価の水分子等とのより複雑な組み合わせで結合可能である。リン酸塩含有化合物の例としては、リン酸カリウム（Ｋ₂ＨＰＯ₄）、リン酸ナトリウム（Ｎａ₂ＨＰＯ₄）、およびリン酸２水素ナトリウム（ＮａＨ₂ＰＯ₄）およびこれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されるものではない。リン酸塩含有化合物は、０．０１Ｍから０．４Ｍまでの濃度で使用可能である。例えば、仮にリン酸塩含有化合物がリン酸２水素ナトリウムである場合には、その濃度は、約０．０１Ｍから約０．３５Ｍまでの範囲内の濃度とされる。仮にリン酸塩含有化合物がリン酸水素２ナトリウムである場合には、その濃度は、約０．０１Ｍから約０．３Ｍまでの範囲内の濃度とされる。１塩類、２塩類、３塩類の化合物、例えばリン酸ナトリウム、リン酸２ナトリウム、リン酸３ナトリウムおよびこれらの等価物を含むが、これらに限定されない、すべての形態のリン酸塩含有化合物が使用可能であることが正当に評価されるはずである。

酸化剤は、他の物質を酸化する物質である。酸化剤として機能する化学的な官能基としては、過酸化物（Ｏ₂ ^-2）、硝酸塩（ＮＯ₃ ^-）、亜硝酸塩（ＮＯ₂ ^-）、過塩素酸塩（ＣｌＯ₄ ^-）、塩素酸塩（ＣｌＯ₃ ^-）、亜塩素酸塩（ＣｌＯ₂ ^-）、次亜塩素酸塩（ＣｌＯ^-）、重クロム酸塩（Ｃｒ₂Ｏ₇ ^-2）、過マンガン酸塩（ＭｎＯ₄ ^-）、および過硫酸塩（Ｓ₂Ｏ₈ ^-2）が含まれるが、これらに限定されるものではない。酸化剤の例としては、過酸化水素、過酸化ナトリウム、過塩素酸、過硫酸アンモニウムが含まれるが、これらに限定されるものではない。１つの実施の形態では、酸化剤は、約０．３２Ｍから約１０Ｍまでの範囲内の濃度、約１Ｍから約３．２Ｍまでの範囲内の濃度、および約１．６Ｍの濃度の過酸化水素である。１つの実施の形態では、過酸化水素は、１．６Ｍ濃度で使用可能である。他の実施の形態では、酸化剤は、約０．０１Ｍから約１Ｍまでの範囲内の濃度、約０．０８Ｍから約０．５Ｍまでの範囲内の濃度、および約０．３３Ｍの濃度の過硫酸アンモニウムである。

１つの実施の形態では、エッチング液は、約４．６Ｍ濃度の塩酸（ＨＣｌ）と、約５．６Ｍ濃度のリン酸（Ｈ₃ＰＯ₄）と、約０．９Ｍ濃度の塩化アンモニウムと、約０．０１Ｍから約０．３５Ｍまでの濃度のリン酸２水素ナトリウム（ＮａＨ₂ＰＯ₄）と、約１．６Ｍ濃度の過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）あるいは約０．３３Ｍ濃度の過硫酸アンモニウム（（ＮＨ₄）₂Ｓ₂Ｏ₈）とすることができる酸化剤とを含むものである。

この発明の他の態様では、この発明は、複数の凹みを備えた梨地状表面を含むクロム系の生物医学的インプラントを製造する方法に関するものである。上記梨地状表面は、約１Ｍから約１２Ｍまでの範囲内の濃度のハロゲン化水素酸および／または約０．０１Ｍから約１４Ｍまでの範囲内の濃度のオキシ酸と、約０．０１Ｍから約２Ｍまでの範囲内の濃度の塩素含有化合物と、約０．０１Ｍから約１０Ｍまでの範囲内の濃度の酸化剤とを含むエッチング液に、上記インプラントを曝すことによって形成される。エッチング液には、任意に、約０．０１Ｍから約０．４Ｍまでの範囲内の濃度のリン酸塩含有化合物を含む他の成分を含めることができる。上述したように、エッチング液は、基体上に複数の凹みを備えた均一な梨地状表面を形成するのに有用であり、この均一な梨地状表面は、骨成長性を促進するか、あるいは上記梨地状表面への非金属被膜あるいは細胞の付着を促進することができる。

エッチング処理を開始する前に、基体表面は、典型的には、洗剤すなわちアルカリ性溶液による脱脂処理等の通常の洗浄処理によって洗浄可能である。基体表面は、洗剤中での超音波洗浄処理後に、作業室内において水中での超音波洗浄処理および乾燥処理が施されることによって脱脂されてもよい。洗浄処理された金属表面は、その後に、容器あるいは槽中に収容された適量のエッチング液に曝される。エッチング液の量は、エッチング処理が要求されている上記基体の表面積に依存する。場合によっては、上記インプラントの全表面がエッチング処理されることがあり、この場合には、エッチング液の量は、上記インプラントの全体を覆うのに十分な程度とされるべきである。他の用途では、上記インプラントの一部のみがエッチング処理されることがあり、この場合には、上記インプラントの所望の部分のみがエッチング液に曝される必要がある。この技術分野における当業者は、所定のエッチング処理に必要なエッチング液の量を容易に評価するはずである。

この発明のエッチング処理は、所定の温度範囲で実行される。例示的な実施の形態では、エッチング処理中のエッチング液の温度は、約１０℃から約１００℃までの範囲内に、好ましくは約２０℃から４０℃までの範囲内に維持される。１つの実施の形態では、エッチング液は、エッチング処理中に、室温（すなわち、約２０℃から約２５℃までの範囲内の温度）に維持される。

この技術分野における当業者は、エッチング処理が調節可能な期間に実行されることをも正当に評価するはずである。例示的な実施の形態では、エッチング処理は、約１分間から約６０分間までの範囲内、好ましくは約１０分間から約３０分間までの範囲内の期間に実行される。エッチング処理後に、金属表面は、残留するエッチング液のすべてを除去するために、この技術分野において公知なように、洗浄される。

上述したように、この発明のエッチング処理は、上記インプラントの機械的特性を低減させることなく、エッチング液に曝露された基体表面上に凹みを均一に分散させることになる。このような均質なエッチング処理は、他の公知のエッチング法より有利である。例えば、一部のエッチング方法は、幾何学的表面の界面に、あるいは金属要素と多孔性被膜との境界部分に主に合焦される選択エッチングに陥ることがある。選択エッチングは、しばしば表面を不均一にエッチングすることがあり、機械特性を損なうことにつながる。例えば、金属要素と多孔性被膜との境界部分は、選択エッチングによって劣化されることがある。以下に示される結果は、粗く、不規則的な表面形状を有する多孔性被覆を施したサンプルが、この発明の方法に従ってエッチング処理されることで、エッチング処理前の幾何学的表面に関わらず、エッチング処理された全表面上に孔が均一に分散されて形成されることを図示している。このため、上記サンプルのビーズ間の境界部分あるいは界面に対する選択エッチングは回避され、上記サンプルの機械特性は保持される。したがって、上記エッチング処理は、内表面すなわちくり抜き表面、平坦面および非平坦面を含む、種々の幾何学的表面上で、実行可能である。結果として得られる梨地状表面は、その表面に対して、向上した結合特性および／または非金属被膜の受入れ特性を与えるものである。

上記インプラントの機械特性は、剪断試験を用いて、当該インプラントの表面に印加される剪断力に耐える能力を測定することによって検査可能である。例えば、金属インプラントの機械特性は、「カルシウム・リン酸塩被膜および金属被膜に対する剪断試験用の標準検査方法(Standard Test Method for Shear Testing of Calcium Phosphate Coatings and Metallic Coatings)」という名称のＡＳＴＭ（アメリカ材料試験協会）Ｆ１０４４−９９において明らかにされた金属被膜に対する検査方法のいずれかを用いて測定可能である。例えば、インプラントの機械特性は、硬化性材料（例えば、アクリル樹脂あるいはポリマー）中に金属インプラントの一部を埋め込み、その後に、上記硬化性材料の本体から上記インプラントを引き出そうとする方向に、上記インプラントに負荷をかけることによって測定される。典型的には、この発明の化学エッチング法に付されたインプラントは、約１３，０００ｋＰａ（キロパスカル）（約２，０００ｐｓｉ（ポンド／平方インチ））、約２０，０００ｋＰａ（キロパスカル）（約３，０００ｐｓｉ（ポンド／平方インチ））、約２７，０００ｋＰａ（キロパスカル）（約４，０００ｐｓｉ（ポンド／平方インチ））またはそれ以上の剪断力に耐えることができる。

次の実施例は、この発明の原理および実践を示している。この発明の範囲および精神に含まれる多くの他の実施の形態は、この技術分野における当業者にとって明白なはずである。

〔実施例〕
実施例１： 梨地状表面の調製
この実施例は、この発明に係るエッチング液を用いて、複数の凹みを有する梨地状表面の形成方法を示している。すべての化学試薬は、フィッシャー・サイエンティフィック社（Fischer Scientific）から入手した。使用サンプルは、デュピュイ・整形外科社（DePuy Orthopaedics,Inc.）から入手可能なポロコート（ＰＯＲＯＣＯＡＴ：登録商標）コバルト・クロム合金製ビーズで被覆したコバルト・クロム基体であった。各サンプルの一部を、この発明に係るエッチング液に曝した。各エッチング液の同一性を評価することは無論のこと、室温のエッチング液に対する曝露時間は、図１〜図８に詳細に記述されている。

図１は、９．８Ｍの塩酸（ＨＣｌ）と、１０ｍｌの水（Ｈ₂Ｏ）と、０．０３Ｍの塩化鉄（ＩＩＩ）（ＦｅＣｌ₃）と、２．９Ｍの過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）とを含むエッチング液中で、室温で、４分間エッチング処理された、多孔性被膜を有するコバルト・クロム製のサンプルのエッチング処理表面を５０００倍に拡大して示す走査型電子顕微鏡写真である。

図２は、０．９Ｍの塩化アンモニウム（ＮＨ₄Ｃｌ）と、４．６Ｍの塩酸（ＨＣｌ）と、５．６Ｍのリン酸（Ｈ₃ＰＯ₄）と、２０ｍｌの水（Ｈ₂Ｏ）と、１．５Ｍの過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）とを含むエッチング液中で、室温で、１５分間エッチング処理された、多孔性被膜を有するコバルト・クロム製のサンプルのエッチング処理表面を５０００倍に拡大して示す走査型電子顕微鏡写真である。

図３Ａ〜図３Ｄは、多孔性被膜を有するコバルト・クロム製の幹状インプラントのエッチング処理表面を示す走査型電子顕微鏡写真の一群である。図３Ａは、エッチング処理されたビーズ表面を５００倍に拡大して示しており、図３Ｂは、過剰にエッチング処理されていないビーズ結合部分を４０００倍に拡大して示しており、図３Ｃは、エッチングパターンを５０００倍に拡大して示しており、図３Ｄは、ビーズ表面下のエッチング処理状態を１４１４倍に拡大して示している。上記インプラントには、４．６Ｍの塩酸（ＨＣｌ）と、５．６Ｍのリン酸（Ｈ₃ＰＯ₄）と、１．５Ｍの過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）と、０．９Ｍの塩化アンモニウム（ＮＨ₄Ｃｌ）とを含むエッチング液中で、室温で、１５分間、エッチング処理を施した。

図４Ａ〜図４Ｄは、多孔性被膜を有するポロコート（ＰＯＲＯＣＯＡＴ：登録商標）コバルト・クロム製の肩インプラントのエッチング処理表面を示す走査型電子顕微鏡写真の一群である。図４Ａは、エッチング処理されたビーズ表面を８１１倍に拡大して示しており、図４Ｂは、過剰にエッチング処理されていないビーズ結合部分を４０００倍に拡大して示しており、図４Ｃは、エッチングパターンを５０００倍に拡大して示しており、図４Ｄは、ビーズ表面下のエッチング処理状態を５００倍に拡大して示している。上記インプラントには、４．６Ｍの塩酸（ＨＣｌ）と、５．６Ｍのリン酸（Ｈ₃ＰＯ₄）と、１．５Ｍの過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）と、０．９Ｍの塩化アンモニウム（ＮＨ₄Ｃｌ）とを含むエッチング液中で、室温で、３０分間、エッチング処理を施した。

図５Ａ〜図５Ｄは、多孔性被膜を有するポロコート（ＰＯＲＯＣＯＡＴ：登録商標）コバルト・クロム製の肩インプラントのエッチング処理表面を示す走査型電子顕微鏡写真の一群である。図５Ａは、エッチング処理されたビーズ表面を５００倍に拡大して示しており、図５Ｂは、過剰にエッチング処理されていないビーズ結合部分を４０００倍に拡大して示しており、図５Ｃは、エッチングパターンを５０００倍に拡大して示しており、図５Ｄは、ビーズ表面下のエッチング処理状態を５００倍に拡大して示している。上記インプラントには、４．６Ｍの塩酸（ＨＣｌ）と、５．６Ｍのリン酸（Ｈ₃ＰＯ₄）と、１．５Ｍの過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）と、０．９Ｍの塩化アンモニウム（ＮＨ₄Ｃｌ）とを含むエッチング液中で、室温で、３０分間、エッチング処理を施した。

図６Ａ〜図６Ｄは、コバルト・クロム製のネジのエッチング処理表面を示す走査型電子顕微鏡写真の一群である。図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃおよび図６Ｄは、それぞれ５４倍、５００倍、２０００倍および５０００倍に拡大して撮影されている。上記インプラントには、４．６Ｍの塩酸（ＨＣｌ）と、５．６Ｍのリン酸（Ｈ₃ＰＯ₄）と、０．７Ｍの塩化アンモニウム（ＮＨ₄Ｃｌ）と、０．４Ｍの過硫酸アンモニウム（（ＮＨ₄）₂Ｓ₂Ｏ₈）とを含むエッチング液中で、室温で、３０分間、エッチング処理を施した。

図７は、４．６Ｍの塩酸（ＨＣｌ）と、５．６Ｍのリン酸（Ｈ₃ＰＯ₄）と、０．５８Ｍの過硫酸アンモニウム（（ＮＨ₄）₂Ｓ₂Ｏ₈）とを含むエッチング液中で、室温で、３０分間、エッチング処理を施した、多孔性被膜を有するポロコート（ＰＯＲＯＣＯＡＴ：登録商標）コバルト・クロム製の肩インプラントのエッチング処理表面を示す走査型電子顕微鏡写真である。

図８は、４．６Ｍの塩酸（ＨＣｌ）と、５．６Ｍのリン酸（Ｈ₃ＰＯ₄）と、０．７Ｍの塩化アンモニウム（ＮＨ₄Ｃｌ）と、０．３Ｍの過硫酸アンモニウム（（ＮＨ₄）₂Ｓ₂Ｏ₈）とを含むエッチング液中で、室温で、３０分間、エッチング処理を施した、多孔性被膜を有するポロコート（ＰＯＲＯＣＯＡＴ：登録商標）コバルト・クロム製のサンプルのエッチング処理表面を示す走査型電子顕微鏡写真である。

集約すると、これらの結果は、この発明に係るエッチング液が、このエッチング液に曝された表面上に、均一で、ナノメーターおよびマイクロメーターレベルの寸法を有する凹みで構成された梨地状表面を与えることになることを示している。エッチング液に曝露される時間は、曝露時間が４分間より短い場合に均一な梨地状表面が形成できるのであれば、変更可能である。したがって、この場合には、全表面に対するエッチング処理は、非常に短い時間内で迅速に実行可能である。

この技術分野における当業者は、上述した実施の形態に基づく、この発明の他の特徴および利点を正当に評価するはずである。したがって、この発明は、添付された特許請求の範囲によって示された事項を除き、特に図示され、かつ記述された事項によって限定されるものではない。この明細書において引用されたすべての刊行物および文献は、参照することによって、そのままこの明細書に明白に組み込まれる。

〔実施の態様〕
以下、この発明の実施の態様を説明する。
（１）梨地状表面を有する生物医学的インプラントを製造するための方法において、
クロム含有インプラントの少なくとも一部をエッチング液に曝すステップと、
前記インプラントがその曝露部分内に均一に分散された複数の凹みを含むようになるまで、１０℃から１００℃までの温度のエッチング液で前記インプラントを保温するステップと、
を含む、方法。
（２）実施態様１記載の方法において、
複数の凹みを有する前記梨地状表面は、金属要素を有する表面上に形成される、方法。
（３）実施態様１記載の方法において、
前記エッチング液は、ハロゲン化水素酸と、ハロゲン化水素酸とオキシ酸との混合物とからなる群より選択された酸と、塩素含有化合物と、酸化剤とを含み、前記ハロゲン化水素酸は、１Ｍから１２Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記オキシ酸は、０．０１Ｍから１４Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記塩素含有化合物は、０．０１Ｍから２Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記酸化剤は、０．０１Ｍから１０Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記エッチング液は、生物医学的なクロム含有インプラント上に均一な梨地状表面を形成するのに有用である、方法。
（４）実施態様３記載の方法において、
前記ハロゲン化水素酸は、フッ化水素酸、塩化水素酸、臭化水素酸およびヨウ化水素酸からなる群より選択される、方法。
（５）実施態様３記載の方法において、
前記オキシ酸は、亜リンオキシ酸、硝酸および硫酸からなる群より選択される、方法。
（６）実施態様５記載の方法において、
前記亜リンオキシ酸は、ペルオキソ１リン酸（Ｈ₃ＰＯ₅）、２リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₇）、ペルオキソ２リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₈）、３リン酸（Ｈ₅Ｐ₃Ｏ₁₀）、次リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₆）、ポリリン酸（Ｈ_n+2Ｐ_nＯ_3n+1）、イソ次リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₆）、シクロトリメタリン酸（（ＨＰＯ₃）₃）、ホスホン酸（Ｈ₃ＰＯ₃）、シクロテトラメタリン酸（（ＨＰＯ₃）₄）、ジホスホン酸（（Ｈ₄Ｐ₂）₅）、ポリメタリン酸（ＨＰＯ₃）_n、ホスフィン酸（Ｈ₃ＰＯ₂）、および無水オキシ酸からなる群より選択される、方法。
（７）実施態様３記載の方法において、
前記塩素含有化合物は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化アンモニウム、塩化鉄、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、方法。
（８）実施態様３記載の方法において、
前記エッチング液はリン酸塩含有化合物をさらに含み、該リン酸塩含有化合物は、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、およびリン酸２水素ナトリウムからなる群より選択される、方法。
（９）実施態様３記載の方法において、
前記酸化剤は、過酸化水素および過硫酸アンモニウムからなる群より選択される、方法。
（１０）実施態様１記載の方法において、
前記梨地状表面は、３分間から６０分間までの範囲内のエッチング処理時間に、前記エッチング液に前記インプラントを曝すことによって形成される、方法。
（１１）実施態様１記載の方法において、
前記梨地状表面は、１０分間から３０分間までの範囲内のエッチング処理時間に、前記エッチング液に前記インプラントを曝すことによって形成される、方法。
（１２）実施態様１記載の方法において、
前記梨地状表面は、２０℃から２５℃までの範囲内の温度で前記エッチング液に前記インプラントを曝すことによって形成される、方法。
（１３）実施態様１記載の方法において、
前記梨地状表面を有する前記基体に被膜を加えるステップをさらに含む、方法。
（１４）実施態様１３記載の方法において、
前記被膜は、セラミック被膜である、方法。
（１５）実施態様１〜１４のうち、いずれか１項に記載の方法に従って形成された、インプラント。
（１６）エッチング液において、
ハロゲン化水素酸と、ハロゲン化水素酸とオキシ酸との混合物とからなる群より選択された酸と、塩素含有化合物と、酸化剤とを含み、
前記ハロゲン化水素酸は、１Ｍから１２Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記オキシ酸は、０．０１Ｍから１４Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記塩素含有化合物は、０．０１Ｍから２Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記酸化剤は、０．０１Ｍから１０Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記エッチング液は、生物医学的なクロム含有インプラント上に均一な梨地状表面を形成するのに有用であり、前記梨地状表面は、２００ナノメーターから１５マイクロメーターまでの範囲内の内径を有する複数の凹みを有する、エッチング液。
（１７）実施態様１６記載のエッチング液において、
前記ハロゲン化水素酸は、フッ化水素酸、塩化水素酸、臭化水素酸およびヨウ化水素酸からなる群より選択される、エッチング液。
（１８）実施態様１６記載のエッチング液において、
前記ハロゲン化水素酸は、塩化水素である、エッチング液。
（１９）実施態様１６記載のエッチング液において、
前記オキシ酸は、０．０１Ｍから１４Ｍまでの範囲内の濃度を有する、エッチング液。
（２０）実施態様１６記載のエッチング液において、前記オキシ酸は、亜リンオキシ酸、硝酸および硫酸からなる群より選択される、エッチング液。
（２１）実施態様１６記載のエッチング液において、
前記オキシ酸は、リン酸である、エッチング液。
（２２）実施態様１６記載のエッチング液において、
前記亜リンオキシ酸は、ペルオキソ１リン酸（Ｈ₃ＰＯ₅）、２リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₇）、ペルオキソ２リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₈）、３リン酸（Ｈ₅Ｐ₃Ｏ₁₀）、次リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₆）、ポリリン酸（Ｈ_n+2Ｐ_nＯ_3n+1）、イソ次リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₆）、シクロトリメタリン酸（（ＨＰＯ₃）₃）、ホスホン酸（Ｈ₃ＰＯ₃）、シクロテトラメタリン酸（（ＨＰＯ₃）₄）、ジホスホン酸（（Ｈ₄Ｐ₂）₅）、ポリメタリン酸（ＨＰＯ₃）_n、ホスフィン酸（Ｈ₃ＰＯ₂）、および無水オキシ酸からなる群より選択される、エッチング液。
（２３）実施態様１６記載のエッチング液において、
前記塩素含有化合物は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化アンモニウム、塩化鉄、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、エッチング液。
（２４）実施態様１６記載のエッチング液において、
前記塩素含有化合物は、塩化アンモニウムである、エッチング液。
（２５）実施態様１６記載のエッチング液において、
０．０１Ｍから０．４Ｍまでの範囲内の濃度のリン酸塩含有化合物をさらに含む、エッチング液。
（２６）実施態様２５記載のエッチング液において、
前記リン酸塩含有化合物は、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、およびリン酸２水素ナトリウムからなる群より選択される、エッチング液。
（２７）エッチング液において、
１Ｍから１２Ｍまでの範囲内の濃度の塩酸と、
０．０１Ｍから１４Ｍまでの範囲内の濃度の亜リンオキシ酸と、
０．０１Ｍから２Ｍまでの範囲内の濃度の塩素含有化合物と、
０．０１Ｍから０．４Ｍまでの範囲内の濃度のリン酸塩含有化合物と、
０．０１Ｍから１０Ｍまでの範囲内の濃度の酸化剤とを含み、
前記エッチング液は、基体上に、表面被膜あるいは細胞の付着性を促進する均一な梨地状表面を形成し、前記エッチング液は、１０℃から１００℃までの範囲内の温度で実行されるエッチング条件下で、生物医学的なクロム含有インプラント上に実質的に均一な梨地状表面を形成するのに有用である、エッチング液。
（２８）実施態様２７記載のエッチング液において、
前記塩素含有化合物は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化アンモニウム、塩化鉄、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、エッチング液。
（２９）実施態様２７記載のエッチング液において、
前記リン酸塩含有化合物は、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、およびリン酸２水素ナトリウムからなる群より選択される、エッチング液。
（３０）実施態様２７記載のエッチング液において、
前記酸化剤は、過酸化水素および過硫酸アンモニウムからなる群より選択される、エッチング液。

この発明の１つの実施の形態に従って、室温で４分間、エッチング処理された、多孔性被膜を有するコバルト・クロム製のサンプルのエッチング処理表面を５０００倍に拡大して示す走査型電子顕微鏡写真である。 この発明の１つの実施の形態に従って、室温で１５分間、エッチング処理された、多孔性被膜を有するコバルト・クロム製のサンプルのエッチング処理表面を５０００倍に拡大して示す走査型電子顕微鏡写真である。 この発明の１つの実施の形態に従って、室温で１５分間、エッチング処理された、多孔性被膜を有するコバルト・クロム製の幹状インプラントのエッチング処理表面の走査型電子顕微鏡写真であり、Ａは、５００倍に拡大して示し、Ｂは、４０００倍に拡大して示し、Ｃは、５０００倍に拡大して示し、Ｄは、１４１４倍に拡大して示している。 この発明の１つの実施の形態に従って、室温で３０分間、エッチング処理された、多孔性被膜を有するコバルト・クロム製の肩インプラントのエッチング処理表面の走査型電子顕微鏡写真であり、Ａは、８１１倍に拡大して示し、Ｂは、４０００倍に拡大して示し、Ｃは、５０００倍に拡大して示し、Ｄは、５００倍に拡大して示している。 この発明の１つの実施の形態に従って、室温で３０分間、エッチング処理された、多孔性被膜を有するコバルト・クロム製の肩インプラントのエッチング処理表面の走査型電子顕微鏡写真であり、Ａは、５００倍に拡大して示し、Ｂは、４０００倍に拡大して示し、Ｃは、５０００倍に拡大して示し、Ｄは、５００倍に拡大して示している。 この発明の１つの実施の形態に従って、室温で３０分間、エッチング処理された、多孔性被膜を有するコバルト・クロム製のネジのエッチング処理表面の走査型電子顕微鏡写真であり、Ａは、５４倍に拡大して示し、Ｂは、５００倍に拡大して示し、Ｃは、２０００倍に拡大して示し、Ｄは、５０００倍に拡大して示している。 この発明の１つの実施の形態に従って、室温で３０分間、エッチング処理された、多孔性被膜を有するコバルト・クロム製の肩インプラントのエッチング処理表面を５０００倍に拡大して示す走査型電子顕微鏡写真である。 この発明の１つの実施の形態に従って、室温で３０分間、エッチング処理された、多孔性被膜を有するコバルト・クロム製のサンプルのエッチング処理表面を５０００倍に拡大して示す走査型電子顕微鏡写真である。

Claims (15)

1. 梨地状表面を有する生物医学的インプラントを製造するための方法において、
   クロム含有インプラントの少なくとも一部をエッチング液に曝すステップと、
   前記インプラントがその曝露部分内に均一に分散された複数の凹みを含むようになるまで、１０℃から１００℃までの温度のエッチング液で前記インプラントを保温するステップと、
   を含む、方法。
2. 請求項１記載の方法において、
   複数の凹みを有する前記梨地状表面は、金属要素を有する表面上に形成される、方法。
3. 請求項１記載の方法において、
   前記エッチング液は、ハロゲン化水素酸と、ハロゲン化水素酸とオキシ酸との混合物とからなる群より選択された酸と、塩素含有化合物と、酸化剤とを含み、前記ハロゲン化水素酸は、１Ｍから１２Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記オキシ酸は、０．０１Ｍから１４Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記塩素含有化合物は、０．０１Ｍから２Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記酸化剤は、０．０１Ｍから１０Ｍまでの範囲内の濃度を有しており、前記エッチング液は、生物医学的なクロム含有インプラント上に均一な梨地状表面を形成するのに有用である、方法。
4. 請求項３記載の方法において、
   前記ハロゲン化水素酸は、フッ化水素酸、塩化水素酸、臭化水素酸およびヨウ化水素酸からなる群より選択される、方法。
5. 請求項３記載の方法において、
   前記オキシ酸は、亜リンオキシ酸、硝酸および硫酸からなる群より選択される、方法。
6. 請求項５記載の方法において、
   前記亜リンオキシ酸は、ペルオキソ１リン酸（Ｈ₃ＰＯ₅）、２リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₇）、ペルオキソ２リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₈）、３リン酸（Ｈ₅Ｐ₃Ｏ₁₀）、次リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₆）、ポリリン酸（Ｈ_n+2Ｐ_nＯ_3n+1）、イソ次リン酸（Ｈ₄Ｐ₂Ｏ₆）、シクロトリメタリン酸（（ＨＰＯ₃）₃）、ホスホン酸（Ｈ₃ＰＯ₃）、シクロテトラメタリン酸（（ＨＰＯ₃）₄）、ジホスホン酸（（Ｈ₄Ｐ₂）₅）、ポリメタリン酸（ＨＰＯ₃）_n、ホスフィン酸（Ｈ₃ＰＯ₂）、および無水オキシ酸からなる群より選択される、方法。
7. 請求項３記載の方法において、
   前記塩素含有化合物は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化アンモニウム、塩化鉄、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、方法。
8. 請求項３記載の方法において、
   前記エッチング液はリン酸塩含有化合物をさらに含み、該リン酸塩含有化合物は、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、およびリン酸２水素ナトリウムからなる群より選択される、方法。
9. 請求項３記載の方法において、
   前記酸化剤は、過酸化水素および過硫酸アンモニウムからなる群より選択される、方法。
10. 請求項１記載の方法において、
    前記梨地状表面は、３分間から６０分間までの範囲内のエッチング処理時間に、前記エッチング液に前記インプラントを曝すことによって形成される、方法。
11. 請求項１記載の方法において、
    前記梨地状表面は、１０分間から３０分間までの範囲内のエッチング処理時間に、前記エッチング液に前記インプラントを曝すことによって形成される、方法。
12. 請求項１記載の方法において、
    前記梨地状表面は、２０℃から２５℃までの範囲内の温度で前記エッチング液に前記インプラントを曝すことによって形成される、方法。
13. 請求項１記載の方法において、
    前記梨地状表面を有する前記基体に被膜を加えるステップをさらに含む、方法。
14. 請求項１３記載の方法において、
    前記被膜は、セラミック被膜である、方法。
15. 請求項１〜１４のうち、いずれか１項に記載の方法に従って形成されたインプラント。
    

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