JP3064542B2 - 水酸アパタイト膜のコーティング方法 - Google Patents
水酸アパタイト膜のコーティング方法Info
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- JP3064542B2 JP3064542B2 JP3218485A JP21848591A JP3064542B2 JP 3064542 B2 JP3064542 B2 JP 3064542B2 JP 3218485 A JP3218485 A JP 3218485A JP 21848591 A JP21848591 A JP 21848591A JP 3064542 B2 JP3064542 B2 JP 3064542B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコン基板上に骨と
類似した構造及び組成を有する生体活性な水酸アパタイ
ト膜をコーティングする方法に関する。すなわち、さら
に詳しくいえば、骨と類似した構造及び組成を有し、バ
イオセンサ等の感応膜あるいはバイオセンサのイオンや
酵素の固定化膜として有用で生体活性な水酸アパタイト
膜をエレクトロニクス素子用のシリコン基板上にコーテ
ィングする方法に関する。
類似した構造及び組成を有する生体活性な水酸アパタイ
ト膜をコーティングする方法に関する。すなわち、さら
に詳しくいえば、骨と類似した構造及び組成を有し、バ
イオセンサ等の感応膜あるいはバイオセンサのイオンや
酵素の固定化膜として有用で生体活性な水酸アパタイト
膜をエレクトロニクス素子用のシリコン基板上にコーテ
ィングする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、センサ等の製造に関わるエレクト
ロニクス技術の進展は目覚ましく、素子の研究開発は微
小化及び高機能化の方向に向かっている。そして、これ
に伴い、センサの微小化による体内へ埋め込みや数多く
の機能の集積化が可能となってきている。また、最近で
は、酵素や抗体、微生物等の生体関連物質を固定化した
生体機能膜と電解効果型トランジスタとを組み合わせて
なるマイクロ型バイオセンサ等の研究開発も進展してい
る。
ロニクス技術の進展は目覚ましく、素子の研究開発は微
小化及び高機能化の方向に向かっている。そして、これ
に伴い、センサの微小化による体内へ埋め込みや数多く
の機能の集積化が可能となってきている。また、最近で
は、酵素や抗体、微生物等の生体関連物質を固定化した
生体機能膜と電解効果型トランジスタとを組み合わせて
なるマイクロ型バイオセンサ等の研究開発も進展してい
る。
【０００３】ところで、水酸アパタイトは湿度センサ、
炭酸ガスセンサ等に有用なものであるが、同時に、骨や
歯等を構成する生体無機質の主成分でもあり、生体組織
との優れた結合性及び親和性を示すものである。また、
水酸アパタイトは酵素やイオンの吸着機能にも優れてい
るので、水酸アパタイトを固定化膜として用いてなるバ
イオセンサ等の素子を構成することも可能である。
炭酸ガスセンサ等に有用なものであるが、同時に、骨や
歯等を構成する生体無機質の主成分でもあり、生体組織
との優れた結合性及び親和性を示すものである。また、
水酸アパタイトは酵素やイオンの吸着機能にも優れてい
るので、水酸アパタイトを固定化膜として用いてなるバ
イオセンサ等の素子を構成することも可能である。
【０００４】そこで、水酸アパタイトを感応膜あるいは
固定化膜として用いたセンサ等を製造するにあたって
は、シリコン基板上に水酸アパタイト膜をコーティング
するための簡便な方法の開発が重要となる。
固定化膜として用いたセンサ等を製造するにあたって
は、シリコン基板上に水酸アパタイト膜をコーティング
するための簡便な方法の開発が重要となる。
【０００５】そして、このような水酸アパタイト膜のコ
ーティング方法としては、 プラズマ溶射法を用いたもの（特開昭６２−３４５５
９号公報、特開昭６２−５７５４８号公報、特開昭６３
−１６０６６３号公報） ＣａとＰとを含む溶液または化合物を基板の表面上に
塗布して焼結される方法（特開昭６２−２３１６６９号
公報、特開昭６３−２４９５２号公報、特開昭６３−４
６１６５号公報） スパッタリング法によるもの（特開昭５８−１０９０
４９号公報） フレーム溶射法によるもの（日本セラミクス協会 １
９８８ 第１回秋季シンポジウム講演予稿集 ４０１〜
４０２ページ） ガラスフリットの焼き付け法によるもの（第９回バイ
オマテリアル学会大会予稿集（１９８７）６ページ） 電気泳動法によるもの（日本セラミクス協会 １９８
８ 第１回秋季シンポジウム講演予稿集 ４１７〜４１
８ページ） ＣａＯとＳｉＯ2を主成分とするガラスと水溶液とを
用いるもの（特開平２−２５５５１５号公報）等が従来
から知られている。
ーティング方法としては、 プラズマ溶射法を用いたもの（特開昭６２−３４５５
９号公報、特開昭６２−５７５４８号公報、特開昭６３
−１６０６６３号公報） ＣａとＰとを含む溶液または化合物を基板の表面上に
塗布して焼結される方法（特開昭６２−２３１６６９号
公報、特開昭６３−２４９５２号公報、特開昭６３−４
６１６５号公報） スパッタリング法によるもの（特開昭５８−１０９０
４９号公報） フレーム溶射法によるもの（日本セラミクス協会 １
９８８ 第１回秋季シンポジウム講演予稿集 ４０１〜
４０２ページ） ガラスフリットの焼き付け法によるもの（第９回バイ
オマテリアル学会大会予稿集（１９８７）６ページ） 電気泳動法によるもの（日本セラミクス協会 １９８
８ 第１回秋季シンポジウム講演予稿集 ４１７〜４１
８ページ） ＣａＯとＳｉＯ2を主成分とするガラスと水溶液とを
用いるもの（特開平２−２５５５１５号公報）等が従来
から知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来技術には、次のような不都合があった。
の従来技術には、次のような不都合があった。
【０００７】すなわち、プラズマ溶射法及びフレー
ム溶射法を用いたコーティング方法では、複雑かつ高価
な装置を必要とし、緻密な膜を形成しにくいこと、ま
た、原料の水酸アパタイトが一旦加熱されて溶融するの
で、生体内のアパタイトとは異なる種類のアパタイト膜
が形成されてしまうこと等、 焼結法やガラスフリット法を用いたコーティング方
法は、８５０℃前後の熱処理を必要とするものであり、
この場合も原料の水酸アパタイトが一旦高温下で加熱処
理されるので、生体内のアパタイトとは異なる種類のア
パタイト膜が形成されてしまうこと等、 スパッタリング法によるコーティング方法では、複雑
で高価な装置が必要であるばかりか、原料の水酸アパタ
イトが一旦高エネルギーによって分解されるので、生体
内のアパタイトとは異なる種類のアパタイト膜が形成さ
れてしまうこと等、 電気泳動法を用いたコーティング方法では、原料に焼
結アパタイトを用いるため、やはり生体内のアパタイト
とは異なるアパタイト膜が形成されてしまうこと等、 ガラスと水溶液とを用いるコーティング方法では、ガ
ラスを作製及び加工する工程を必要とすること等、であ
る。
ム溶射法を用いたコーティング方法では、複雑かつ高価
な装置を必要とし、緻密な膜を形成しにくいこと、ま
た、原料の水酸アパタイトが一旦加熱されて溶融するの
で、生体内のアパタイトとは異なる種類のアパタイト膜
が形成されてしまうこと等、 焼結法やガラスフリット法を用いたコーティング方
法は、８５０℃前後の熱処理を必要とするものであり、
この場合も原料の水酸アパタイトが一旦高温下で加熱処
理されるので、生体内のアパタイトとは異なる種類のア
パタイト膜が形成されてしまうこと等、 スパッタリング法によるコーティング方法では、複雑
で高価な装置が必要であるばかりか、原料の水酸アパタ
イトが一旦高エネルギーによって分解されるので、生体
内のアパタイトとは異なる種類のアパタイト膜が形成さ
れてしまうこと等、 電気泳動法を用いたコーティング方法では、原料に焼
結アパタイトを用いるため、やはり生体内のアパタイト
とは異なるアパタイト膜が形成されてしまうこと等、 ガラスと水溶液とを用いるコーティング方法では、ガ
ラスを作製及び加工する工程を必要とすること等、であ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】ところで、本発明の発明
者らは、ガラス中にアパタイトとウォラストナイトを析
出させる方法により、生体内において短期間で骨と自然
に強く化学的に結合する生体活性を有し、かつ、長期間
にわたって高い機械的強度を保つ結晶化ガラスを開発し
た。また、発明者らは、この生体活性を支配する因子を
追及する過程でセラミクスが骨と結合する際に重要な役
割を果たすのは、焼結法やガラス結晶化法によって作ら
れたセラミクス中に存在するアパタイト相ではなく、こ
れらが体内に埋め込まれたときに周囲の体液と反応して
表面に新しく生成される骨類似のアパタイト相であり、
しかも、このアパタイト相は細胞を含まず無機イオン濃
度のみをヒトの体液と等しいものとした水溶液にセラミ
クスを浸漬するだけのことによっても作られること、及
び、このアパタイト相の生成には結晶化ガラスから溶出
するＣａとＳｉとが極めて重要な役割を果たしており、
特にＳｉはアパタイトの核形成を誘起する性質を有して
いることを解明した。
者らは、ガラス中にアパタイトとウォラストナイトを析
出させる方法により、生体内において短期間で骨と自然
に強く化学的に結合する生体活性を有し、かつ、長期間
にわたって高い機械的強度を保つ結晶化ガラスを開発し
た。また、発明者らは、この生体活性を支配する因子を
追及する過程でセラミクスが骨と結合する際に重要な役
割を果たすのは、焼結法やガラス結晶化法によって作ら
れたセラミクス中に存在するアパタイト相ではなく、こ
れらが体内に埋め込まれたときに周囲の体液と反応して
表面に新しく生成される骨類似のアパタイト相であり、
しかも、このアパタイト相は細胞を含まず無機イオン濃
度のみをヒトの体液と等しいものとした水溶液にセラミ
クスを浸漬するだけのことによっても作られること、及
び、このアパタイト相の生成には結晶化ガラスから溶出
するＣａとＳｉとが極めて重要な役割を果たしており、
特にＳｉはアパタイトの核形成を誘起する性質を有して
いることを解明した。
【０００９】本発明の発明者らは、以上のようにして得
られた知見に基づき、シリコン基板の表面上に骨類似の
アパタイト相を形成させることについて鋭意研究を重ね
た結果、本発明を完成させたものである。
られた知見に基づき、シリコン基板の表面上に骨類似の
アパタイト相を形成させることについて鋭意研究を重ね
た結果、本発明を完成させたものである。
【００１０】すなわち、本発明は、複雑かつ高価な装置
を用いることなく、骨と類似した構造及び組成を有する
生体活性な水酸アパタイト膜をシリコン基板上に極めて
簡便にコーティングする方法の提供を目的としており、
本発明にかかる水酸アパタイト膜のコーティング方法
は、このような目的を達成するために、過飽和濃度の水
酸アパタイト成分が溶解された水溶液中にシリコン基板
を浸漬し、該シリコン基板の表面に骨類似の生体活性な
水酸アパタイト膜を形成することを特徴とするものであ
る。
を用いることなく、骨と類似した構造及び組成を有する
生体活性な水酸アパタイト膜をシリコン基板上に極めて
簡便にコーティングする方法の提供を目的としており、
本発明にかかる水酸アパタイト膜のコーティング方法
は、このような目的を達成するために、過飽和濃度の水
酸アパタイト成分が溶解された水溶液中にシリコン基板
を浸漬し、該シリコン基板の表面に骨類似の生体活性な
水酸アパタイト膜を形成することを特徴とするものであ
る。
【００１１】なお、ここで、本発明方法を効率よく実施
するためには、シリコン基板が浸漬される水溶液のイオ
ン濃度、ｐＨ及び温度を所定の範囲内で限定しておくこ
とが好ましい。まず、第１に、本発明方法の実施に適し
た水溶液は、アパタイトの少なくとも主要構成成分を過
飽和濃度で含んでいることを要する。そして、アパタイ
トの主要構成成分のうち重要なものはＣａ2+及びＨＰＯ
4 2-イオンであり、これらを含有する水溶液の一例を表
１に示している。すなわち、同表中に例示した水溶液Ｎ
ｏ．１からＮｏ．５のそれぞれはＣａ2+及びＨＰＯ4 2-
イオンのみを含有し、また、水溶液Ｎｏ．６からＮｏ．
１５のそれぞれはＣａ2+及びＨＰＯ4 2-イオンの他、Ｎ
ａ+，Ｋ+，Ｍｇ2+，Ｃｌ-，ＨＣＯ3 -，ＳＯ4 2-イオン等
を含有するものであり、これらのイオンはヒトの体液中
に含まれる主要構成成分である。そこで、これらの水溶
液Ｎｏ．１からＮｏ．１５は、いずれもシリコン基板上
に水酸アパタイト膜を形成する能力を有していることに
なる。ただし、Ｃａ2+及びＨＰＯ4 2-イオンがそれぞれ
１．５ｍＭ及び０．５ｍＭ未満の場合には膜形成能力が
過少であり、Ｃａ2+及びＨＰＯ4 2-イオンがそれぞれ１
０ｍＭ及び５０ｍＭを越えていると、水溶液中の至ると
ころで水酸アパタイトの沈殿が生じることになって目的
とするシリコン基板上には成膜しないことが起こる。よ
って、好ましくは、Ｃａ2+イオンの含有量が１．５〜１
０ｍＭに、また、ＨＰＯ4 2-イオンの含有量が０．５〜
５０ｍＭに限定されることになる。そして、水溶液の溶
質として重要なのは、Ｃａ2+及びＨＰＯ4 2-イオンであ
るが、水溶液が長期間にわたって安定したイオン溶解状
態を保つためには、Ｎａ+，Ｋ+，Ｍｇ2+，Ｃｌ-，ＨＣ
Ｏ3 -，ＳＯ4 2-イオン等を含有している方が望ましい。
するためには、シリコン基板が浸漬される水溶液のイオ
ン濃度、ｐＨ及び温度を所定の範囲内で限定しておくこ
とが好ましい。まず、第１に、本発明方法の実施に適し
た水溶液は、アパタイトの少なくとも主要構成成分を過
飽和濃度で含んでいることを要する。そして、アパタイ
トの主要構成成分のうち重要なものはＣａ2+及びＨＰＯ
4 2-イオンであり、これらを含有する水溶液の一例を表
１に示している。すなわち、同表中に例示した水溶液Ｎ
ｏ．１からＮｏ．５のそれぞれはＣａ2+及びＨＰＯ4 2-
イオンのみを含有し、また、水溶液Ｎｏ．６からＮｏ．
１５のそれぞれはＣａ2+及びＨＰＯ4 2-イオンの他、Ｎ
ａ+，Ｋ+，Ｍｇ2+，Ｃｌ-，ＨＣＯ3 -，ＳＯ4 2-イオン等
を含有するものであり、これらのイオンはヒトの体液中
に含まれる主要構成成分である。そこで、これらの水溶
液Ｎｏ．１からＮｏ．１５は、いずれもシリコン基板上
に水酸アパタイト膜を形成する能力を有していることに
なる。ただし、Ｃａ2+及びＨＰＯ4 2-イオンがそれぞれ
１．５ｍＭ及び０．５ｍＭ未満の場合には膜形成能力が
過少であり、Ｃａ2+及びＨＰＯ4 2-イオンがそれぞれ１
０ｍＭ及び５０ｍＭを越えていると、水溶液中の至ると
ころで水酸アパタイトの沈殿が生じることになって目的
とするシリコン基板上には成膜しないことが起こる。よ
って、好ましくは、Ｃａ2+イオンの含有量が１．５〜１
０ｍＭに、また、ＨＰＯ4 2-イオンの含有量が０．５〜
５０ｍＭに限定されることになる。そして、水溶液の溶
質として重要なのは、Ｃａ2+及びＨＰＯ4 2-イオンであ
るが、水溶液が長期間にわたって安定したイオン溶解状
態を保つためには、Ｎａ+，Ｋ+，Ｍｇ2+，Ｃｌ-，ＨＣ
Ｏ3 -，ＳＯ4 2-イオン等を含有している方が望ましい。
【００１２】
【表１】
【００１３】次に、水溶液のｐＨであるが、水酸アパタ
イトは酸性域では不安定となり、中性またはアルカリ性
域で安定に析出することが知られている。したがって、
本発明方法によって水酸アパタイト膜をコーティングす
る場合には、水溶液のｐＨを６以上としておくのがよ
い。また、ｐＨが９を越えてしまうと、水酸アパタイト
の沈殿が水溶液中の至るところで自然発生的に起こるこ
とになり、やはり成膜が困難となるので、好適な水溶液
のｐＨは６〜９の間にあることになる。なお、水酸アパ
タイト膜の生成中における水溶液のｐＨは変化しないこ
とが望ましく、そのためには、トリスヒドロキシメチル
アミノメタン（（ＣＨ2ＯＨ）3ＣＮＨ2）５０ｍＭと塩
酸（ＨＣｌ）４５ｍＭ等の緩衝剤を水溶液に加えてｐＨ
を６〜９に保つことが有効である。
イトは酸性域では不安定となり、中性またはアルカリ性
域で安定に析出することが知られている。したがって、
本発明方法によって水酸アパタイト膜をコーティングす
る場合には、水溶液のｐＨを６以上としておくのがよ
い。また、ｐＨが９を越えてしまうと、水酸アパタイト
の沈殿が水溶液中の至るところで自然発生的に起こるこ
とになり、やはり成膜が困難となるので、好適な水溶液
のｐＨは６〜９の間にあることになる。なお、水酸アパ
タイト膜の生成中における水溶液のｐＨは変化しないこ
とが望ましく、そのためには、トリスヒドロキシメチル
アミノメタン（（ＣＨ2ＯＨ）3ＣＮＨ2）５０ｍＭと塩
酸（ＨＣｌ）４５ｍＭ等の緩衝剤を水溶液に加えてｐＨ
を６〜９に保つことが有効である。
【００１４】次に、水溶液の温度であるが、水酸アパタ
イトの溶解度は温度が上昇するにつれて低くなることが
知られている。そして、本発明方法の要点は水酸アパタ
イト成分の過飽和な水溶液を用いるところにあるのであ
るから、水溶液の温度を低くすると、溶解度が大きくな
って過飽和度は小さくなる。すなわち、例えば、水溶液
の温度が５℃未満になると、表２で示すように、膜成長
速度は急激に小さくなる一方、７０℃を越えると、膜相
が水酸アパタイトの単相ではなくなってしまう。したが
って、本発明方法における水溶液の好適な温度は５〜７
０℃ということになる。
イトの溶解度は温度が上昇するにつれて低くなることが
知られている。そして、本発明方法の要点は水酸アパタ
イト成分の過飽和な水溶液を用いるところにあるのであ
るから、水溶液の温度を低くすると、溶解度が大きくな
って過飽和度は小さくなる。すなわち、例えば、水溶液
の温度が５℃未満になると、表２で示すように、膜成長
速度は急激に小さくなる一方、７０℃を越えると、膜相
が水酸アパタイトの単相ではなくなってしまう。したが
って、本発明方法における水溶液の好適な温度は５〜７
０℃ということになる。
【００１５】
【表２】
【００１６】なお、ここでいうシリコン基板とは、セン
サやＩＣ等のエレクトロニクス素子を製造するにあたっ
て用いられる単結晶もしくはアモルファス構造のシリコ
ン基板を意味している。
サやＩＣ等のエレクトロニクス素子を製造するにあたっ
て用いられる単結晶もしくはアモルファス構造のシリコ
ン基板を意味している。
【００１７】
【実施例】以下、本発明方法の実施例を説明する。
【００１８】実施例１ まず、（１１１）面配向のシリコンウェハから１０ｍｍ
×１５ｍｍ×０．３ｍｍの大きさのシリコン基板を切り
出し、その表面を♯６００の粗さに研磨した。そして、
図１で示すように、研磨済みとなったシリコン基板Ｓを
直ちに過飽和濃度の水酸アパタイト成分が溶解された水
溶液Ｗ中、すなわち、表１で示したＮｏ．１５のイオン
濃度を有し、かつ、３６℃の温度に設定された水溶液Ｗ
の１００ｍｌ中に浸漬した。なお、この水溶液Ｎｏ．１
５は、特級試薬である塩化ナトリウム、炭酸水素ナトリ
ウム、塩化カリウム、リン酸水素２カリウム・３水和
物、リン酸水素２ナトリウム、塩化マグネシウム・６水
和物、塩化カルシウム、硫酸ナトリウムのそれぞれを所
定量ずつ秤量し、イオン交換水に溶解することによって
得たものであり、緩衝剤としてのトリスヒドロキシメチ
ルアミノメタン７５ｍＭと塩酸６８ｍＭを加えたうえ、
ｐＨを７．２５に保ったものである。また、図１中の符
号Ｙは、水溶液を保持するための容器を示している。
×１５ｍｍ×０．３ｍｍの大きさのシリコン基板を切り
出し、その表面を♯６００の粗さに研磨した。そして、
図１で示すように、研磨済みとなったシリコン基板Ｓを
直ちに過飽和濃度の水酸アパタイト成分が溶解された水
溶液Ｗ中、すなわち、表１で示したＮｏ．１５のイオン
濃度を有し、かつ、３６℃の温度に設定された水溶液Ｗ
の１００ｍｌ中に浸漬した。なお、この水溶液Ｎｏ．１
５は、特級試薬である塩化ナトリウム、炭酸水素ナトリ
ウム、塩化カリウム、リン酸水素２カリウム・３水和
物、リン酸水素２ナトリウム、塩化マグネシウム・６水
和物、塩化カルシウム、硫酸ナトリウムのそれぞれを所
定量ずつ秤量し、イオン交換水に溶解することによって
得たものであり、緩衝剤としてのトリスヒドロキシメチ
ルアミノメタン７５ｍＭと塩酸６８ｍＭを加えたうえ、
ｐＨを７．２５に保ったものである。また、図１中の符
号Ｙは、水溶液を保持するための容器を示している。
【００１９】次に、このような浸漬状態で４日が経過し
た後、シリコン基板Ｓを水溶液Ｗ中から取り出してみた
ところ、その表面上には約８μｍ厚みの均一な膜が形成
されていた。そして、薄膜Ｘ線回折によれば、この膜が
水酸アパタイト膜であることが確認された。なお、この
ときの薄膜Ｘ線回折パターンを図２に示している。
た後、シリコン基板Ｓを水溶液Ｗ中から取り出してみた
ところ、その表面上には約８μｍ厚みの均一な膜が形成
されていた。そして、薄膜Ｘ線回折によれば、この膜が
水酸アパタイト膜であることが確認された。なお、この
ときの薄膜Ｘ線回折パターンを図２に示している。
【００２０】実施例２ 実施例１と同様に切り出し、かつ、研磨したシリコン基
板Ｓを４日間にわたって空気中に放置した後、図１で示
すように、Ｎｏ．１３（表１参照）のイオン濃度を有
し、かつ、４０℃の温度に設定された２００ｍｌの水溶
液Ｗ中に浸漬した。なお、水溶液Ｎｏ．１３も実施例１
と同様にして得られたものであり、そのｐＨは７．２５
に保たれている。
板Ｓを４日間にわたって空気中に放置した後、図１で示
すように、Ｎｏ．１３（表１参照）のイオン濃度を有
し、かつ、４０℃の温度に設定された２００ｍｌの水溶
液Ｗ中に浸漬した。なお、水溶液Ｎｏ．１３も実施例１
と同様にして得られたものであり、そのｐＨは７．２５
に保たれている。
【００２１】このような浸漬状態で３日が経過した後、
シリコン基板Ｓを水溶液Ｗ中から取り出してみたとこ
ろ、その表面上には約１０μｍ厚みの均一な水酸アパタ
イト膜が形成された。
シリコン基板Ｓを水溶液Ｗ中から取り出してみたとこ
ろ、その表面上には約１０μｍ厚みの均一な水酸アパタ
イト膜が形成された。
【００２２】実施例３ 実施例１と同様に切り出し、その表面を鏡面研磨したシ
リコン基板Ｓを直ちにＮｏ．１０（表１参照）のイオン
濃度を有し、かつ、５０℃の温度に設定された１００ｍ
ｌの水溶液Ｗ中に図１で示すように浸漬した後、２日間
放置した。そして、シリコン基板Ｓを水溶液Ｗ中から取
り出してみたところ、その表面上には約１０μｍ厚みの
均一な水酸アパタイト膜が形成されていた。
リコン基板Ｓを直ちにＮｏ．１０（表１参照）のイオン
濃度を有し、かつ、５０℃の温度に設定された１００ｍ
ｌの水溶液Ｗ中に図１で示すように浸漬した後、２日間
放置した。そして、シリコン基板Ｓを水溶液Ｗ中から取
り出してみたところ、その表面上には約１０μｍ厚みの
均一な水酸アパタイト膜が形成されていた。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる水
酸アパタイト膜のコーティング方法によれば、複雑かつ
高価な装置を用いることなく、また、何らの加熱処理を
も行うことなく、生体内の骨と類似の構造及び組成を有
する生体活性な水酸アパタイト膜を常温常圧の水溶液中
でシリコン基板上に極めて簡便に形成できるという効果
が得られる。そして、本発明方法は、水酸アパタイト膜
を感応膜あるいは固定化膜として用いるバイオセンサ等
の素子の製造に利用価値大なるものである。
酸アパタイト膜のコーティング方法によれば、複雑かつ
高価な装置を用いることなく、また、何らの加熱処理を
も行うことなく、生体内の骨と類似の構造及び組成を有
する生体活性な水酸アパタイト膜を常温常圧の水溶液中
でシリコン基板上に極めて簡便に形成できるという効果
が得られる。そして、本発明方法は、水酸アパタイト膜
を感応膜あるいは固定化膜として用いるバイオセンサ等
の素子の製造に利用価値大なるものである。
【図１】本発明方法を実施するための装置を簡略化して
示す説明図である。
示す説明図である。
【図２】本発明方法によって形成された水酸アパタイト
膜の薄膜Ｘ線回折パターンを示す説明図である。
膜の薄膜Ｘ線回折パターンを示す説明図である。
Ｓ シリコン基板 Ｗ 水溶液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜地 幸生 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (72)発明者 坂部 行雄 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平２−255515（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−97466（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61L 27/00
Claims (4)
- 【請求項１】 過飽和濃度の水酸アパタイト成分が溶解
された水溶液中にシリコン基板を浸漬し、該シリコン基
板の表面に骨類似の水酸アパタイト膜を形成することを
特徴とする水酸アパタイト膜のコーティング方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の水溶液が溶質としてのＣ
ａとＰとを含有しており、これらの含有量が次のイオン
に換算して Ｃａ2+ １．５〜１０ｍＭ ＨＰＯ4 2- ０．５〜５０ｍＭ の範囲内にあることを特徴とする水酸アパタイト膜のコ
ーティング方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の水溶液のｐＨが６〜９の
範囲内にあることを特徴とする水酸アパタイト膜のコー
ティング方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の水溶液が５〜７０℃の温
度範囲内にあることを特徴とする水酸アパタイト膜のコ
ーティング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3218485A JP3064542B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 水酸アパタイト膜のコーティング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3218485A JP3064542B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 水酸アパタイト膜のコーティング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0549691A JPH0549691A (ja) | 1993-03-02 |
| JP3064542B2 true JP3064542B2 (ja) | 2000-07-12 |
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ID=16720667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP3218485A Expired - Fee Related JP3064542B2 (ja) | 1991-08-29 | 1991-08-29 | 水酸アパタイト膜のコーティング方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3064542B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9611437D0 (en) * | 1995-08-03 | 1996-08-07 | Secr Defence | Biomaterial |
-
1991
- 1991-08-29 JP JP3218485A patent/JP3064542B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0549691A (ja) | 1993-03-02 |
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