JPH05293129A - Artificial bone - Google Patents
Artificial boneInfo
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- JPH05293129A JPH05293129A JP9981992A JP9981992A JPH05293129A JP H05293129 A JPH05293129 A JP H05293129A JP 9981992 A JP9981992 A JP 9981992A JP 9981992 A JP9981992 A JP 9981992A JP H05293129 A JPH05293129 A JP H05293129A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、人工関節、接骨板、人
工歯根等の人工骨に関し、詳しくは生体組織との適合性
を改善した人工骨に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an artificial bone such as an artificial joint, a bone graft plate and an artificial tooth root, and more particularly to an artificial bone having improved compatibility with living tissue.
【０００２】[0002]
【従来の技術】Ti合金などの金属、樹脂、アルミナやジ
ルコニア等のセラミックスより構成される人工骨の表面
処理法には、高エネルギ粒子による表面改質法やコーテ
ィング法などの方法があるが、上記の方法は表面の全体
を含む特定面を均一に処理することを目的としたもの
で、特定の高価な装置が必要である。2. Description of the Related Art Surface treatment methods for artificial bones composed of metals such as Ti alloys, resins, and ceramics such as alumina and zirconia include surface modification methods using high-energy particles and coating methods. The above method is intended to uniformly treat a specific surface including the entire surface, and requires a specific expensive device.
【０００３】この中で、表面処理法の一つとして、ショ
ットブラスト法が行われている。本法は、金属などの表
面処理を行うと表面応力を高めることができ、しかも比
較的容易にできることから、広く使用されている。Among them, the shot blasting method is used as one of the surface treatment methods. This method is widely used because surface stress can be increased by treating the surface of metal or the like, and it can be relatively easily performed.
【０００４】ショットとなる粉末材料としてはガラス粉
末やアルミナ粉末などが従来から用いられているが、本
材料は生体材料を処理するという特殊な限られた用途に
供する目的で選ばれ作られたものではない。Glass powder, alumina powder, etc. have been conventionally used as powder materials for shots, but this material was selected and produced for the purpose of providing a special limited use for treating biomaterials. is not.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】生体材料には、用途に
より要求される機能は異なるものの、生体為害性がない
こと、生体に悪影響を与える元素が含まれてないことが
大切であり、この基準にしたがって製作加工してきた人
工骨を仕上げる工程で、表面処理するときに、先に述べ
たショット材料を使用すると、人工骨の表面が汚染され
るという問題がある。Although the function required for the biomaterial differs depending on the application, it is important that it is not harmful to the body and that it does not contain elements that adversely affect the body. When the shot material described above is used in the surface treatment in the step of finishing the artificial bone manufactured and processed according to the above, there is a problem that the surface of the artificial bone is contaminated.
【０００６】すなわち、上記材料でショットブラストす
ると生地にショット粉末の一部粒子が埋め込まれて残留
する。これを取り除こうとすれば、生地をそのままにし
てショット粉末のみを溶解させることは一部の組成の材
料では可能であるが、大抵は粉末の方が生地よりも耐性
が高く、人工骨の方が溶解してしまうことが多い。した
がって、埋め込まれたショット粉末を取り除くには、人
工骨の表面を削り直す以外に方法はない。すなわち、人
工骨の表面処理にはショットブラスト法を行うことがで
きなくなり、酸洗いによるしか方法がなかった。That is, when shot blasting with the above material, some particles of shot powder are embedded and left in the dough. If you try to remove this, it is possible to dissolve only the shot powder while leaving the dough as is, but in most cases, the powder is more resistant than the dough, and the artificial bone is more Often dissolves. Therefore, there is no way to remove the embedded shot powder except by reshaping the surface of the artificial bone. That is, the shot blast method cannot be used for the surface treatment of the artificial bone, and only the method of pickling has been available.
【０００７】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、生体活性で、かつ生体適合性のよい材
料をショット材料とし、人工骨の表面をショットブラス
トし、表面を粗面化するとともに、表面にショット粉末
を埋め込ませることによって、人工骨表面を変質させる
ことなく、生体組織との適合性を改善した人工骨を提供
することを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a material which is bioactive and has good biocompatibility is used as a shot material, and the surface of the artificial bone is shot-blasted to make the surface rough. The purpose of the present invention is to provide an artificial bone which has improved compatibility with living tissue without deteriorating the surface of the artificial bone by embedding shot powder into the surface of the artificial bone.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】その第１発明は、表面が
生体活性材料粉末のショットブラストにより粗面化され
るとともに、該ショットブラストにより前記生体活性材
料粉末の一部が表面に埋め込まれている人工骨である。According to a first aspect of the invention, the surface is roughened by a shot blast of a bioactive material powder, and a part of the bioactive material powder is embedded in the surface by the shot blast. It is an artificial bone.
【０００９】第２発明は、請求項１の人工骨の埋め込ま
れた生体活性材料を起点として、生体活性層を表面に反
応生成させてなる人工骨である。A second aspect of the present invention is an artificial bone obtained by reacting and producing a bioactive layer on the surface of the bioactive material having the artificial bone of claim 1 as a starting point.
【００１０】[0010]
【作用】以下に、本発明を詳細に説明する。具体的に
は、ショット粉末材料には生体活性で、かつ生体適合性
のよい材料を用いる。この点では、アルミナ、ジルコニ
アなどは生体適合性が良好であるが、生体不活性なので
ショット粉末材料には使用できない。したがって、生体
活性を有するリン酸カルシウム系化合物（ヒドロキシア
パタイト、三リン酸カルシウム）あるいは上記化合物を
含む生体活性ガラス（例えば、SiO2 40 〜60％、CaO 30
〜45％、MgO 1 〜17％）が実際的である。The present invention will be described in detail below. Specifically, a material that is bioactive and has good biocompatibility is used as the shot powder material. In this respect, alumina, zirconia and the like have good biocompatibility, but cannot be used as shot powder materials because they are bioinert. Therefore, a calcium phosphate-based compound (hydroxyapatite, calcium triphosphate) having bioactivity or a bioactive glass containing the above compound (for example, SiO 2 40 to 60%, CaO 30
~ 45%, MgO 1 ~ 17%) is practical.
【００１１】本材料は目標の表面処理の程度に応じて粉
末の強度を決定すればよいが、生地に埋め込むことを期
待するためにはリン酸カルシウム化合物の場合には、10
00℃以上の温度で焼成したものが好ましい。しかし、リ
ン酸カルシウム化合物を含む生体活性ガラスでは、その
溶融温度以上であればこれにこだわらない。The strength of the powder of the present material may be determined according to the target degree of surface treatment, but in the case of the calcium phosphate compound in order to be embedded in the dough, 10
Those baked at a temperature of 00 ° C or higher are preferable. However, in the case of a bioactive glass containing a calcium phosphate compound, if the melting temperature is higher than the melting temperature, it is not particular.
【００１２】[0012]
【実施例】本発明の実施例について説明する。人工骨の
材料である純Tiの板状試験片に、サイズ 600〜1000μm
のヒドロキシアパタイト粉末を用いてショットブラスト
を行った。ショットブラストの条件は、圧力：2kgP/c
m2、粒子飛距離：200mm である。ショットブラスト後、
超音波洗浄を行い、その後表面を走査電子顕微鏡で観察
した。その結果を図１に示す。EXAMPLES Examples of the present invention will be described. Size 600-1000 μm on a plate-shaped test piece made of pure Ti, which is a material for artificial bone.
Shot blasting was performed using the hydroxyapatite powder. Shot blast condition is pressure: 2kgP / c
m 2 , particle flight distance: 200 mm. After shot blasting,
After ultrasonic cleaning, the surface was observed with a scanning electron microscope. The result is shown in FIG.
【００１３】図１(1) はショットブラスト前の試験片表
面、(2) はショットブラスト前の試験片表面のTiの分布
を示す特性Ｘ線像、(3) はショットブラスト後の試験片
表面、(4) はショットブラスト後の試験片表面のTiの分
布を示す特性Ｘ線像、(5) はショットブラスト後の試験
片表面のCaの分布を示す特性Ｘ線像、(6) はショットブ
ラスト後の試験片表面の Pの分布を示す特性Ｘ線像をそ
れぞれ示す。FIG. 1 (1) is the surface of the test piece before shot blasting, (2) is the characteristic X-ray image showing the distribution of Ti on the surface of the test piece before shot blasting, and (3) is the surface of the test piece after shot blasting. , (4) is a characteristic X-ray image showing the distribution of Ti on the surface of the test piece after shot blasting, (5) is a characteristic X-ray image showing the distribution of Ca on the surface of the test piece after shot blasting, and (6) is a shot. The characteristic X-ray images showing the distribution of P on the surface of the test piece after blasting are respectively shown.
【００１４】図１から明らかなように、ショットブラス
ト後の試験片の表面は粗面化され、ヒドロキシアパタイ
トの粉末が生地に埋め込まれていることが認められる。As is apparent from FIG. 1, the surface of the test piece after shot blasting is roughened, and it is recognized that the hydroxyapatite powder is embedded in the dough.
【００１５】この板状試験片を疑似体液中に浸漬し、37
℃にて一ヶ月間保持した。また比較材として表面無処理
（ショットブラストなし）のものを、同時に疑似体液中
に浸漬し、37℃にて一ヶ月間保持した。一ヶ月後、本試
験片と比較材を疑似体液中から取り出し、走査電子顕微
鏡で表面状況を観察するとともに、表面のＸ線回折を行
った。その結果を図２および図３に示す。This plate-shaped test piece was immersed in a simulated body fluid,
Hold at ℃ for 1 month. A surface-untreated (no shot blast) comparative material was simultaneously immersed in the simulated body fluid and kept at 37 ° C for one month. One month later, the test piece and the comparative material were taken out from the simulated body fluid, the surface condition was observed with a scanning electron microscope, and the surface was subjected to X-ray diffraction. The results are shown in FIGS. 2 and 3.
【００１６】図２(1) はショットブラストなしの浸漬一
ヶ月後の試験片表面、(2) はショットブラストありの浸
漬一ヶ月後の試験片表面をそれぞれ示す。図２から明ら
かなように、ショットブラストなしの試験片には、樹枝
状晶析出は認められるがヒドロキシアパタイト皮膜の生
成は認められない。一方、本試験片は表面に埋め込まれ
たヒドロキシアパタイトの粉末を起点としてヒドロキシ
アパタイト皮膜が生成されている。FIG. 2 (1) shows the surface of the test piece after one month of immersion without shot blasting, and (2) shows the surface of the test piece after one month of immersion with shot blasting. As is clear from FIG. 2, dendrite precipitation was observed but no hydroxyapatite film was formed in the test piece without shot blasting. On the other hand, in this test piece, a hydroxyapatite film is formed starting from the hydroxyapatite powder embedded on the surface.
【００１７】図３(a) はショットブラストなしの浸漬前
後のＸ線回折結果であるが、アパタイトのピークは認め
られない。(b) はショットブラストありの浸漬前後のＸ
線回折結果であるが、アパタイトのピークが明瞭に認め
られ、浸漬によってTiとアパタイトのピークが逆転し、
アパタイトが表面に析出していることが明らかである。
以上のように、本発明の人工骨は生体組織との優れた適
合性を有するものである。FIG. 3 (a) shows X-ray diffraction results before and after immersion without shot blasting, but no apatite peak is observed. (b) X before and after immersion with shot blast
Although it is a line diffraction result, the peak of apatite is clearly observed, and the peaks of Ti and apatite are reversed by immersion,
It is clear that apatite is deposited on the surface.
As described above, the artificial bone of the present invention has excellent compatibility with living tissue.
【００１８】[0018]
【発明の効果】本発明は、表面が生体活性材料粉末のシ
ョットブラストにより粗面化されるとともに、該ショッ
トブラストにより前記生体活性材料粉末の一部が表面に
埋め込まれている人工骨であるため、人工骨表面の生体
活性材料粉末を起点として生体組織が生成する生体組織
との適合性に優れた人工骨である。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is an artificial bone in which the surface is roughened by shot blasting of the bioactive material powder and a part of the bioactive material powder is embedded in the surface by the shot blasting. The artificial bone has excellent compatibility with the biological tissue generated by the biological tissue starting from the bioactive material powder on the surface of the artificial bone.
【図１】ショットブラスト前後の試験片表面の走査電子
顕微鏡観察結果を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the results of scanning electron microscope observation of the surface of a test piece before and after shot blasting.
【図２】ショットブラストあり、なしの試験片の浸漬後
の表面の走査電子顕微鏡観察結果を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a scanning electron microscope observation result of a surface of a test piece with and without shot blast after immersion.
【図３】ショットブラストあり、なしの試験片の浸漬前
後の表面のＸ線回折結果を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing X-ray diffraction results of a surface of a test piece with and without shot blast before and after immersion.
Claims (2)
ストにより粗面化されるとともに、該ショットブラスト
により前記生体活性材料粉末の一部が表面に埋め込まれ
ていることを特徴とする人工骨。1. An artificial bone characterized in that the surface is roughened by shot blasting of a bioactive material powder, and a part of the bioactive material powder is embedded in the surface by the shot blasting.
性材料を起点として、生体活性層を表面に反応生成させ
てなることを特徴とする人工骨。2. An artificial bone, which is produced by reacting and producing a bioactive layer on the surface of the bioactive material in which the artificial bone of claim 1 is embedded as a starting point.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9981992A JPH05293129A (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Artificial bone |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9981992A JPH05293129A (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Artificial bone |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05293129A true JPH05293129A (en) | 1993-11-09 |
Family
ID=14257449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9981992A Withdrawn JPH05293129A (en) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | Artificial bone |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05293129A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013136148A (en) * | 2006-09-11 | 2013-07-11 | Enbio Ltd | Method of doping surface |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP9981992A patent/JPH05293129A/en not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013136148A (en) * | 2006-09-11 | 2013-07-11 | Enbio Ltd | Method of doping surface |
| US8889212B2 (en) | 2006-09-11 | 2014-11-18 | Enbio Limited | Method of doping surfaces |
| US9034422B2 (en) | 2006-09-11 | 2015-05-19 | Enbio Limited | Method of doping surfaces |
| JP2015171757A (en) * | 2006-09-11 | 2015-10-01 | エンバイオ リミテッドＥｎｂｉｏ Ｌｉｍｉｔｅｄ | Method of doping surface |
| US9242268B2 (en) | 2006-09-11 | 2016-01-26 | Enbio Limited | Method of doping surfaces |
| USRE45877E1 (en) | 2006-09-11 | 2016-02-02 | Enbio Limited | Method of doping surfaces |
| US9695505B2 (en) | 2006-09-11 | 2017-07-04 | Enbio Limited | Method of treating surfaces |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |