JP6466405B2 - 歯科用部材 - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態の歯科用部材は、式:ZraNibCucAld[式中のa、b、c、dは原子%で、aは60乃至75原子%、bは11乃至30原子%、cは1乃至16原子%、dは4乃至20原子%]で示される組成を有するアモルファス合金から成っている。
このような本発明の実施の形態の歯科用部材の作用効果を検証するため、以下に示す実験を行った。
本発明の実施の形態の歯科用部材として、Zr70Ni16Cu6Al8の組成を有するアモルファス合金製の歯科矯正用アンカースクリュー(以下、「本発明スクリュー1」と呼ぶ)、Zr68Ni12Cu12Al8の組成を有するアモルファス合金製の歯科矯正用アンカースクリュー(以下、「本発明スクリュー2」と呼ぶ)、および、Zr72Ni16Cu6Al6の組成を有するアモルファス合金製の歯科矯正用アンカースクリュー(以下、「本発明スクリュー3」と呼ぶ)を製造し、ラットを用いた実験を行った。実験に使用した本発明スクリュー1〜3を、それぞれ図1(b)〜(d)に示す。なお、本発明スクリュー1〜3は、表面がジルコニアセラミックスで覆われていないものである。
複数のラットの両側下肢内側面を剪毛し、脛骨長軸と平行に約15.0mmの長さで皮膚および筋膜の切開を行った後、骨膜剥離子にて脛骨内側面を露出した。即時荷重を負荷する場合には、片側につき2か所(大腿骨との境界関節部付近および中央部)に、ラウンドバーにより低速回転でドリリングを行い、1.0mmのスクリュー埋入窩を形成した。即時荷重を負荷しない場合には、片側につき1か所(大腿骨との境界関節部付近)にドリリングを行い、1.0mmのスクリュー埋入窩を形成した。
本発明スクリュー1、チタン合金製スクリュー、および純チタン製スクリューについて、トルクゲージ(Tohnichi社製)を用いて、各スクリューの埋入トルク値および埋入直後、埋入7日後、埋入28日後の撤去トルク値の計測を行った。埋入トルク値は、スクリューの種類別に、関節部埋入スクリュー4本について計測を行った。また、撤去トルク値は、埋入直後にスクリューの種類別に4本、7日後および28日後にスクリューの種類別、即時荷重量別にそれぞれ4本について計測を行った。計測トルク値として、それぞれトルクの最高値を用いた。埋入トルク値および埋入直後の撤去トルク値の計測結果を、それぞれ図2(a)および(b)に示す。また、埋入7日後の撤去トルク値および埋入28日後の撤去トルク値の計測結果を、それぞれ図3(a)および(b)に示す。
本発明スクリュー1、チタン合金製スクリュー、および純チタン製スクリューについて、埋入後のスクリューの安定性を計測するために、動揺度測定装置Periotest(Gulden Messtechnik社製)を用いて、埋入直後、埋入7日後、埋入28日後の脛骨埋入スクリューの動揺度の計測を行った。計測は、スクリューヘッド部と垂直にPeriotestを3か所(脛骨長軸方向および、そこから120°回転させた部位2か所)から当てて行い、その3つの値の平均値を計測値(Periotest値)とした。なお、Periotest値は、0〜9では動揺が認められない、10〜19では触診で動揺が感じられる、20〜29では視覚的に動揺が認められる、30〜50では舌や口唇で歯が動揺する、と定義されている。スクリューなどの歯科用インプラントの場合、値が10以上の場合、十分な骨結合が獲得されていないと判断される。
本発明スクリュー1、チタン合金製スクリュー、および純チタン製スクリューについて、埋入後のスクリューの安定性を評価するために、スクリューの種類別、即時荷重別に、スクリュー埋入7日後および28日後の、スクリューの周囲の組織観察を行った。なお、即時荷重は、即時荷重なしと50gのものについて観察を行った。観察のため、まず、スクリューが埋め込まれたラットに対して、4%パラホルムアルデヒド溶液による還流固定を行い、下肢両側脛骨を摘出した後、1本のスクリューを含んだ骨ブロックを作成した。その骨ブロックを、4℃下で、4%パラホルムアルデヒド溶液中にて48時間固定し、30分間流水洗浄した。洗浄後、常温下においてエタノール上昇系で脱水、脱脂し、キシレンによる中間剤処理を行った。処理後、樹脂浸透液(Wako社製「Osteoresin Embedding Kit」)中で、4℃下で樹脂浸透後、35℃にて樹脂包埋を行った。樹脂ブロックを、Saw Microtome Leica SP1600(Leica Microsystems社製)により、スクリューの長軸方向と平行に、厚さ100μmの樹脂切片にした後、ビラヌエバ骨染色試薬(Polysciences社製「Villanueva Osteochrome Bone Stain」)により、染色を施した。
BIC(%)=[スクリュー表面に接触している新生骨量(μm)/
スクリュー埋入部の周長(μm)]×100
BA(%) =[ROI中の新生骨の面積(μm2)/
ROIの面積(μm2)]×100
本発明スクリュー1〜3、および純チタン製スクリューをそれぞれ構成する、アモルファス合金および純チタンについて、含有成分の溶出試験を行った。試験では、まず、15mlのプラスティックチューブ内に、pH7.4の疑似体液を5.0ml入れ、その中に、各金属で形成された表面積384mm2の金属箔を浸漬した。これらのチューブを恒温槽内に入れ、37℃にて7日間維持した。その後、疑似体液中に溶出したAl,V,Ti,Ni,Cu,Zrの各金属イオン量を、ICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析計)にて測定した。なお、「コントロール」として、金属箔を入れない場合についても、各金属イオン量の測定を行っている。
Zr70Ni16Cu6Al8の組成を有するアモルファス合金製の歯科矯正用アンカースクリュー(本発明スクリュー1)を、350℃で1時間加熱することにより、表面がジルコニアセラミックスで覆われた表面処理Zr70Ni16Cu6Al8アモルファス合金製の歯科矯正用アンカースクリュー(以下、「表面処理スクリュー」)を製造し、ラットを用いたスクリュー動揺度の試験を行った。比較のため、本発明スクリュー1でも同じ試験を行った。試験に使用した本発明スクリュー1および表面処理スクリューを、それぞれ図12(a)および(b)に示す。
純チタン箔(grade2;ニラコ社製)、Zr70Ni16Cu6Al8アモルファス合金箔、その金属ガラス箔を350℃で1時間加熱することにより、表面がジルコニアセラミックスで覆われた表面処理Zr70Ni16Cu6Al8アモルファス合金箔を、6×6mmサイズに切断し、滅菌後、ラット骨髄細胞を2×104個ずつ播種・培養した。培養1日後の細胞の細胞接着能を調べるため、アクチン(緑色)、ビンキュリン(赤色)、核(青色)を免疫蛍光染色し、共焦点顕微鏡で観察を行った。その観察結果を、図14に示す。
Claims (7)
- 式:ZraNibCucAld[式中のa、b、c、dは原子%で、aは60乃至75原子%、bは11乃至30原子%、cは1乃至16原子%、dは5乃至20原子%]で示される組成を有するアモルファス合金から成り、歯科矯正用アンカースクリューまたは歯科用インプラントから成ることを特徴とする歯科用部材。
- ネジ部分の谷径が0.5mm乃至1.0mmの歯科矯正用アンカースクリューから成ることを特徴とする請求項1記載の歯科用部材。
- ネジ部分の長さが2mm乃至5mmの歯科矯正用アンカースクリューから成ることを特徴とする請求項1記載の歯科用部材。
- ネジ部分の最大直径が0.5乃至2.9mm、およびネジ部分の長さが2乃至13.4mmの1ピースタイプの歯科用インプラント、または、ネジ部分の最大直径が0.5乃至2.9mm、およびネジ部分の長さが2乃至5.9mmの2ピースタイプの歯科用インプラントから成ることを特徴とする請求項1記載の歯科用部材。
- aは67乃至73原子%、bは11乃至17原子%、cは5乃至13原子%、dは5乃至9原子%であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の歯科用部材。
- cが7乃至13原子%、または、dが5乃至7原子%であることを特徴とする請求項5記載の歯科用部材。
- aは69乃至73原子%、bは13乃至17原子%、cは5乃至10原子%、dは5乃至9原子%であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の歯科用部材。
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