JP2011072617A - 移植材とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リン酸イオンを含む電解液3中に純マグネシウム又はマグネシウム合金からなる移植材基材1を浸漬して、陽極酸化処理することにより移植材基材1表面に陽極酸化皮膜を形成してなる移植材を提供する。移植材基材1表面に陽極酸化皮膜を有することで、移植材基材1であるマグネシウム合金を生体内に移植した際の腐食を抑制できるため、移植材の耐食性を向上させる効果を奏する。
【選択図】図1
Description
しかし、純マグネシウム又はマグネシウム合金からなる基材は、体液のような塩化物イオンの存在する中性付近の水溶液中では、非常に速い速度で腐食されて変質する。
特許文献1〜3に、金属やセラミックスを材料とする生体親和性に優れた移植材の製造方法が開示されている。しかしながら、特許文献1に記載の放電プラズマ焼結法により製造する方法では、1000℃程度に温度を上げる必要があり、基材が変質するという問題が生じる。特許文献2に記載の化成処理方法では、低温で製造することで基材の変質は回避できるが、基材とリン酸カルシウムとの接着強度が弱くなる。特許文献3に記載の電気的手法(イオン注入法、スパッタリング法)では、接着強度は改善されているが、腐食を防止する技術は開発されていない。
リン酸イオンを含む電解液中に純マグネシウム又はマグネシウム合金からなる移植材基材を浸漬して、陽極酸化処理することにより移植材基材表面に陽極酸化皮膜を形成してなる移植材を提供する。
陽極酸化処理とは、電解液中で対象物(陽極酸化を行うもの)を陽極として、ステンレス材などの陰極との間に電圧を加えて電解し、陽極の対象物表面を電気化学的に酸化して酸化皮膜を形成させる方法である。この方法によれば、陽極酸化皮膜と移植材基材との接着が強固なものとなる。また、特殊な装置を必要とせず短時間で処理することができるという利点もある。更に、陽極酸化処理の際に、電解液がリン酸イオンを含有すると、陽極酸化皮膜の中にリン酸イオンが侵入する。その結果、移植材基材表面に形成された陽極酸化皮膜は、犠牲防食作用を有した膜となり、高い耐食効果が得られる。更に移植材表面にリンが存在することで、生体親和性を高めることができる。
このようにすることで、所望の防食効果及び強度を有する移植材とすることができる。
このようにすることで、酸による移植材基材の溶出が抑制できるとともに、陽極酸化皮膜と移植材基材とを強固に接着することができる。
このようにすることで、所望の防食効果及び生分解性を有する移植材とすることができる。
このような方法によって製造される移植材は、基材と陽極酸化皮膜との接着が強固となる。その結果、マグネシウム基材の腐食を抑制する効果が向上する。
本実施形態に係る移植材は、移植材基材と、移植材基材の表面を被覆するように形成された陽極酸化皮膜とを備えている。
移植材基材は、マグネシウム合金からなり、例えば、WE43を採用している。移植材基材の形態は、特に限定されず、所定の形態に成形されたものを用いることができる。
陽極酸化皮膜は、主にマグネシウム、酸素、リンから構成され、膜厚は0.1μm以上20μm以下である。
陰極2は、例えば、ステンレス材が用いられるが、特に限定されるものではない。
電源4は定電流電源が用いられるが、特に限定されるものではなく、直流電源でも交流電源でもよい。電流密度は−10〜10mA/mm2、通電時間は0.5分〜30分である。上記陽極酸化処理によれば、膜厚が0.1μm以上20μm以下の陽極酸化皮膜を、移植材基材1の表面に形成させることができる。
WE43を電解液3に浸漬すると、イオン化する際に電流を生じる。すなわち、水素が発生し、腐食が急激に進む。一方、移植材Aでは、WE43と比して水素の発生速度が遅くなり、移植材B(膜厚10μm)では、更に水素発生を抑制できた。
移植材Bは、コントロールと比して同等の細胞増殖が観察できたことから、細胞毒性がないことが示された。
2 陰極
3 電解液
4 電源
Claims (5)
- リン酸イオンを含む電解液中に純マグネシウム又はマグネシウム合金からなる移植材基材を浸漬して、陽極酸化処理することにより移植材基材表面に陽極酸化皮膜を形成してなる移植材。
- 前記電解液のリン酸イオン含有量が、0.1mol/L以上1mol/L以下である請求項1に記載の移植材。
- 前記電解液がpH7以上pH14以下である請求項1に記載の移植材。
- 前記酸化皮膜の厚さが0.1μm以上20μm以下である請求項1に記載の移植材。
- 純マグネシウム又はマグネシウム合金からなる移植材基材を、リン酸イオンを含む電解液で陽極酸化処理する移植材の製造方法。
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