JP7313612B2 - 高純度マグネシウム製の医療用インプラント及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の医療用インプラントの基材は、高純度マグネシウムからなる。本発明における高純度マグネシウムは、純度99質量%以上とする。より好ましくは、純度99.99質量%以上(4N以上)のマグネシウムである。高純度を要求するのは、マグネシウム以外の元素を含有する場合の生体適合性を考慮するためである。但し、不可避不純物元素の存在は否定しない。不可避不純物元素としては、Al、Fe、Na、Mn、Ni、Si等が挙げられる。これらの不可避不純物元素の含有量は、合計で1質量%以下が好ましく、0.001質量%以下がより好ましい。
本発明に係る医療用インプラントは、高純度マグネシウムからなる基材の表面上に所定の構成の皮膜を備える。この皮膜は、主たる成分として水酸化マグネシウムを含む。水酸化マグネシウムは、化学的に安定であり本来的に有効な防食皮膜である。
次に、本発明に係る高純度マグネシウムを基材とする医療用インプラントの製造方法について説明する。これまで述べたように、本発明の特徴は、医療用インプラントを高純度マグネシウム(純度99%以上)で形成しつつ、その表面に水酸化マグネシウムを主成分とする皮膜を形成することにある。従って、本発明における医療用インプラントの製造方法においては、皮膜形成の工程を必須的に含む。この皮膜形成工程は、予め所定の形状に加工された医療用インプラントを基材とする。
水蒸気処理の工程は、縦型オートクレーブ(容量0.3l)で行った。サンプル両面を処理可能なステージをオートクレーブ内に固定し、ステージの上にボーンプレートを載置した。そして、オートクレーブの下部に蒸気源となる純水(20ml)を注入し、加熱して蒸気発生させた。水蒸気処理は、温度120℃、130℃、140℃、160℃での4パターンで行った。各処理温度で、処理時間を3時間、5時間、7時間処理してボーンプレートに皮膜形成した。尚、容器内の圧力0.2~0.65MPaとし、処理中は温度及び圧力を保持して処理した。
以上の工程で製造したボーンプレートについて、表面をEDS分析して、各処理温度(120℃~160℃)、処理時間(3時間~7時間)における皮膜の組成分析を行った。また、各処理温度及び各処理時間毎のサンプル表面について断面をSEM観察し、皮膜の厚さを測定した。EDS、SEMによる組成分析と皮膜厚さの測定結果を表1に示す。また、水蒸気処理の初期段階(3時間経過時)における、各処理温度と膜厚をプロットしたグラフを図1に示す。
本実施形態で製造したボーンプレートについて、耐食性の評価を行った。耐食性の評価は、生態環境を模した擬似体液中での耐食性を評価するため、分極測定(腐食電位、腐食電流密度)と浸漬試験を行った。
塩化ナトリウム(NaCl):7.996g
炭酸水素ナトリウム(NaHCO3):0.350g
塩化カリウム(KCl):0.224g
リン酸水素カリウム(K2HPO4):0.228g
塩化カルシウム(CaCl2):0.278g
硫酸ナトリウム(NaSO4):0.071g
トリスヒドロキシメチルアミノメタン(CH2OH)3CNH2:6.057g
1M-塩酸(HCl):40mL
Claims (4)
- 純度99質量%以上のマグネシウムからなる基材と、前記基材表面上に形成された皮膜とからなる医療用インプラントであって、
前記皮膜は、水酸化マグネシウム及び水酸化酸化マグネシウムを必須的に含み、
前記皮膜についてなされるX線回折の回折ピークについて、水酸化マグネシウム011反射のピーク強度(X)と、マグネシウムの101反射のピーク強度(Y)との比(X/Y)が、0.05以上0.5以下である医療用インプラント。 - 皮膜の厚さは、1.0μm以上1000μm以下である請求項1記載の医療用インプラント。
- 医療用インプラントは、ボーンプレート、プレート、スクリュー、ネール、ピン、ステント、コイル、クリップ、クラスプ、人工歯根、ステープルのいずれかである請求項1又は請求項2のいずれかに記載の医療用インプラント。
- 請求項1~請求項3のいずれかに記載の医療用インプラントの製造方法であって、
医療用インプラントの形状に成形された純度99質量%以上のマグネシウムからなる基材を、温度100℃以上170℃以下の水蒸気と接触させ、前記基材表面上に皮膜を形成する工程を含む医療用インプラントの製造方法。
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軽金属,2008年,第58巻第11号,pp.570-576 |
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