JPH08257109A - Endosteal implant and manufacture thereof - Google Patents

Endosteal implant and manufacture thereof

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JPH08257109A
JPH08257109A JP7070177A JP7017795A JPH08257109A JP H08257109 A JPH08257109 A JP H08257109A JP 7070177 A JP7070177 A JP 7070177A JP 7017795 A JP7017795 A JP 7017795A JP H08257109 A JPH08257109 A JP H08257109A
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JP
Japan
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coating layer
core body
titanium
implant
cover layer
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JP7070177A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshio Ushito
敏夫 牛頭
Hirohisa Tani
裕久 谷
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To enables improvement in fitting to organic tissues and cells by providing a cover layer with the surface thereof having an OH group on the surface of a core body. CONSTITUTION: For example, in an artificial root, the surface of a core body 1 is purified rough by a blasting treatment to form a cover layer 2 comprising titanium on the core body 1 by a plasma blasting method. Then, the surface 3 of the cover layer 2 undergoes a hydrophilic treatment to introduce an OH group into the surface of the cover layer 2. This enables improvement in fitting to organic tissues and cells without lowering of adhesion strength between the cover layer 2 made of titanium or titanium oxide and the core body 1 and changing of affinity to the organic issues. A cobalt-chromium based alloy can be used as a material of the core body 1 and the hydrophilic treatment is performed by an eximer laser irradiation after dripping or applying of hydrogen peroxide.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、骨内インプラント(例
えば、人工歯根、人工関節および人工骨等)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an endosseous implant (for example, artificial tooth root, artificial joint and artificial bone).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、骨内インプラント(例えば、人工
歯根や人工関節等)が臨床に多く使用されるようになっ
てきた。このような骨内インプラント(以下、「インプ
ラント」という。)に要求される特性として、強度およ
び生体組織との親和性に優れていことは勿論であるが、
新生骨組織が表層部内へ容易に侵入し新生骨組織とイン
プラントが一体性を高め得る機構を備えていることも極
めて重要となっている。 そこで、芯体の表面に生体組
織との親和性に優れた生体活性材料からなる被覆層をプ
ラズマ溶射して表面に凹凸構造を有する溶射皮膜を形成
したインプラントが提案されている。(例えば特開昭52
-14095号公報参照) このインプラントは、複雑な形状への対応やコスト低減
が可能であるが、プラズマ溶射法により形成した現状の
生体活性材料の被覆層は、芯体との付着強度が小さいと
いう問題があった。
2. Description of the Related Art In recent years, intraosseous implants (for example, artificial tooth roots and artificial joints) have come to be used in many clinical settings. The properties required for such an intraosseous implant (hereinafter referred to as “implant”) are, of course, excellent in strength and affinity with living tissues,
It is also extremely important that the new bone tissue easily penetrates into the superficial part and that the new bone tissue and the implant have a mechanism capable of enhancing the integrity. Therefore, there has been proposed an implant in which a coating layer made of a bioactive material having an excellent affinity for living tissue is plasma sprayed on the surface of a core body to form a sprayed coating having an uneven structure on the surface. (For example, JP-A-52
Although this implant can cope with complicated shapes and reduce costs, the current coating layer of bioactive material formed by plasma spraying has low adhesion strength to the core body. There was a problem.

【0003】そこで、最近では、チタン又はチタン合金
などの金属芯体の表面に芯体との付着強度が高く、生体
組織との親和性に優れたチタン又はチタン酸化物からな
る被覆層をプラズマ溶射法により形成したインプラント
が多く提案されている。(文献:プラズマ溶射ポ−ラス
・インプラント、馬込正勝ほか、生体材料Vol.8 No.3(1
990))
Therefore, recently, a plasma coating of a coating layer made of titanium or titanium oxide, which has a high adhesion strength with the core body and an excellent affinity with living tissues, is formed on the surface of a metal core body such as titanium or titanium alloy. Many implants formed by the method have been proposed. (Reference: Plasma sprayed porous implant, Masakatsu Magome, et al., Biomaterial Vol.8 No.3 (1
990))

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このインプラントで
は、芯体とチタン又はチタン酸化物からなる被覆層との
付着強度は問題がなく、また、生体組織との親和性も優
れているが、生体活性材料を被覆したインプラントと比
較すると生体組織や細胞とのなじみ(接着性)が劣ると
いう欠点があった。
In this implant, there is no problem in the adhesion strength between the core body and the coating layer made of titanium or titanium oxide, and the affinity for living tissue is excellent. As compared with the implant coated with the material, there is a drawback that it is inferior in compatibility (adhesiveness) with living tissues and cells.

【0005】本発明は、かかる問題点(欠点)を改善す
るためになされたもので、芯体とチタン又はチタン酸化
物からなる被覆層との良好な付着強度を低下させること
や生体組織との良好な親和性を変化させることなく、さ
らに生体組織や細胞とのなじみ(接着性)を改善したイ
ンプラントを提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to improve such problems (deficiencies), and lowers good adhesion strength between the core body and the coating layer made of titanium or titanium oxide, and between living body tissue. It is an object of the present invention to provide an implant having improved compatibility (adhesion) with living tissues and cells without changing favorable affinity.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に「少なくとも、芯体と、該芯体表面に設けた被覆層と
からなる骨内インプラントにおいて、前記被覆層表面に
OH基を有することを特徴とする骨内インプラント(請
求項1)」を提供する。また、本発明は第二に「前記被
覆層がチタン又はチタン酸化物からなることを特徴とす
る請求項1記載の骨内インプラント(請求項2)」を提
供する。
Therefore, the first aspect of the present invention is to "in an intraosseous implant comprising at least a core body and a coating layer provided on the surface of the core body, having an OH group on the surface of the coating layer. An intraosseous implant (claim 1) "is provided. Further, the present invention secondly provides an “intraosseous implant (claim 2), wherein the coating layer is made of titanium or titanium oxide”.

【0007】また、本発明は第三に「前記芯体の材料
が、チタン、チタン合金又はコバルト−クロム系合金で
あることを特徴とする請求項1又は2記載の骨内インプ
ラント(請求項3)」を提供する。また、本発明は第四
に「少なくとも、芯体に被覆層を形成する工程と、前記
被覆層表面をOH基導入による親水化処理により表面改
質する工程とからなる骨内インプラントの製造方法(請
求項4)」を提供する。
The third aspect of the present invention is that the material of the core body is titanium, a titanium alloy or a cobalt-chromium alloy (claim 3). )"I will provide a. The fourth aspect of the present invention is a method for producing an intraosseous implant, which comprises "at least a step of forming a coating layer on a core and a step of surface-modifying the surface of the coating layer by a hydrophilic treatment by introducing an OH group ( Claim 4) "is provided.

【0008】また、本発明は第五に「前記親水化処理は
前記表面に過酸化水素(H2O2)を滴下又は塗布後、エキ
シマレ−ザ−を照射することにより行うことを特徴とす
る請求項4記載の骨内インプラントの製造方法(請求項
5)」を提供する。また、本発明は第六に「エキシマレ
ーザーの照射は、1パルス当たりの出力が5mJ/cm
2 〜10J/cm2 のArFエキシマレ−ザ−(λ=1
93nm)又はKrFエキシマレ−ザ−(λ=248n
m)を用いて行うことを特徴とする請求項5記載の骨内
インプラントの製造方法(請求項6)」を提供する。
In a fifth aspect of the present invention, "the hydrophilic treatment is performed by dropping or applying hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) on the surface and then irradiating an excimer laser. A method for manufacturing an endosseous implant according to claim 4 (claim 5) is provided. In the sixth aspect of the present invention, "excimer laser irradiation has an output per pulse of 5 mJ / cm.
2 to 10 J / cm 2 ArF excimer laser (λ = 1
93 nm) or KrF excimer laser (λ = 248n)
m) is used to provide the method for producing an intraosseous implant according to claim 5 (claim 6).

【0009】[0009]

【作用】本発明のインプラントでは、芯体上に溶射法に
よりチタン又はチタン酸化物からなる被覆層を形成後、
その被覆層の極表面にのみ親水化処理により生体組織や
細胞とのなじみ(接着性)が良いOH基を導入して表面
改質したので、芯体と被覆層との付着強度が低下した
り、生体組織との良好な親和性が変化したりすることな
く、生体組織や細胞とのなじみ(接着性)が従来のイン
プラントよりも改善されている。
In the implant of the present invention, after the coating layer made of titanium or titanium oxide is formed on the core body by the thermal spraying method,
Since only the very surface of the coating layer was hydrophilized to introduce an OH group that has good compatibility (adhesion) with living tissues and cells to modify the surface, the adhesion strength between the core body and the coating layer was reduced. In addition, the familiarity (adhesiveness) with living tissues and cells is improved as compared with conventional implants without changing the good affinity with living tissues.

【0010】芯体は前処理として、洗浄を行う。さらに
好ましくは、ブラスト処理で表面を清浄粗面化してお
く。この場合、粗面化された芯体表面にはサンドブラス
ト処理をしたときのサンドブラスト材(アルミナ粒子)
が、突き刺さって残っているため芯体と被覆層との付着
強度にバラツキがでるという問題がある。そこで、超音
波 バリ取り装置による超音波洗浄を行う方法、酸又は
アルカリによりエッチングを行う方法、陽極酸化を行う
方法、酸又はアルカリによりエッチングを行った後、陽
極酸化を行う方法などにより突き刺さったサンドブラス
ト材を除去することが好ましい。
The core is washed as a pretreatment. More preferably, the surface is cleaned and roughened by blasting. In this case, the sandblasted material (alumina particles) when sandblasting is applied to the surface of the roughened core body.
However, there is a problem in that the adhesion strength between the core body and the coating layer varies due to the sticking and remaining. Therefore, sand blast pierced by a method of ultrasonic cleaning with an ultrasonic deburring device, a method of etching with acid or alkali, a method of performing anodic oxidation, a method of performing anodic oxidation after etching with acid or alkali, etc. It is preferable to remove the material.

【0011】このときの最大表面粗さは20〜40μm
の範囲が好ましいが、サンドブラスト処理後に酸又はア
ルカリによりエッチングをしたり、さらに陽極酸化を行
う場合にはより粗面化してもかまわない。ただし、80
μm以上、又は10μm以下では、芯体と被覆層との付
着強度が低下する傾向がある。超音波バリ取り装置によ
る超音波洗浄を行う方法では、一般的な超音波洗浄によ
ってサンドブラスト材の突き刺さりを除去するのは難し
いので、バリ取りが可能な新技術による超音波洗浄が好
ましい。この装置としてはエス・アンド・シ−(株)の
超音波バリ取り装置『アクアトロン』を用いることが好
ましい。ただし、これに限定されるものではない。
The maximum surface roughness at this time is 20 to 40 μm.
The range is preferable, but the surface may be roughened in the case of etching with an acid or an alkali after the sandblast treatment or further performing anodic oxidation. However, 80
When the thickness is not less than μm or not more than 10 μm, the adhesive strength between the core body and the coating layer tends to decrease. With the method of performing ultrasonic cleaning with an ultrasonic deburring device, it is difficult to remove the stab of the sandblast material by general ultrasonic cleaning, so ultrasonic cleaning using a new technique capable of deburring is preferable. As this device, it is preferable to use an ultrasonic deburring device "Aquatron" manufactured by S & C Corporation. However, it is not limited to this.

【0012】また、酸又はアルカリによりエッチングを
行う方法では、サンドブラスト処理により芯体表面に形
成された凹凸をできるだけ変化させないことが重要であ
る。また、陽極酸化を行う方法又は酸若しくはアルカリ
によりエッチングを行った後、陽極酸化を行う方法で
は、粗面化された芯体表面に酸化チタン被膜が形成さ
れ、それ自体が芯体からのチタンイオンの溶出を防ぐ保
護膜の役割をはたし、金属アレルギ−反応を起こす可能
性を著しく低下させる効果がある。
Further, in the method of etching with an acid or an alkali, it is important that the unevenness formed on the surface of the core body by the sandblasting treatment is not changed as much as possible. Further, in the method of performing anodic oxidation or the method of performing anodic oxidation after etching with acid or alkali, a titanium oxide coating film is formed on the surface of the roughened core body, and titanium ion from the core body itself is formed. It plays the role of a protective film for preventing elution, and has the effect of significantly reducing the possibility of causing a metal allergic reaction.

【0013】また、芯体を生体内の腐食から守る。この
ように芯体表面のサンドブラスト処理による粗面化で被
覆層との接触面積が増大し、さらに、前記方法によるサ
ンドブラスト材の突き刺さりの除去により、芯体と被覆
層との付着強度がより安定化する。芯体上に設けるチタ
ン又はチタン酸化物の被覆層は、プラズマ溶射法やフレ
−ム溶射法などの溶射法により設ける。この芯体上に溶
射するチタン又はチタン酸化物パウダ−の粒度は、5〜
45μmの粒度範囲のものを使用することが好ましい
が、これに限定されるものではない。これにより、新生
骨組織の増殖侵入に適したチタン又はチタン酸化物の被
覆層粗さが得られる。これよりも粗いと溶射効率が悪く
なるばかりか多孔率が大きくなりすぎて芯体との付着強
度も大幅に低下する。また、これよりも細かいと新生骨
組織の増殖侵入に適したチタン又はチタン酸化物の被覆
層粗さが得られないし、チタン又はチタン酸化物パウダ
−そのものが燃えやすいので大変危険である。
Also, the core body is protected from corrosion in the living body. In this way, the contact area with the coating layer is increased by roughening the surface of the core body by sandblasting, and further, the sticking strength between the core body and the coating layer is further stabilized by removing the sticking of the sandblast material by the above method. To do. The titanium or titanium oxide coating layer provided on the core is provided by a thermal spraying method such as a plasma spraying method or a flame spraying method. The particle size of titanium or titanium oxide powder sprayed on this core is 5 to
It is preferable to use one having a particle size range of 45 μm, but not limited to this. As a result, a titanium or titanium oxide coating layer roughness suitable for growth invasion of new bone tissue can be obtained. If it is coarser than this, not only the thermal spraying efficiency deteriorates, but also the porosity becomes too large and the adhesion strength with the core body is greatly reduced. If it is finer than this, the titanium or titanium oxide coating layer roughness suitable for the growth and invasion of new bone tissue cannot be obtained, and the titanium or titanium oxide powder itself is easily burned, which is very dangerous.

【0014】芯体上に設けるチタン又はチタン酸化物の
被覆層の厚さは、芯体との付着強度に悪影響がない範囲
で決めればよいが、インプラントの形状寸法仕様や生産
性を考慮すると30〜50μmが好ましい。ただし、こ
の厚さに限定されるものではない。チタン又はチタン酸
化物の被覆層は、芯体との付着強度も大きく、しかも生
体内で安定である。
The thickness of the coating layer of titanium or titanium oxide provided on the core may be determined within a range that does not adversely affect the adhesion strength with the core, but considering the shape and size specifications of the implant and productivity, 30 ˜50 μm is preferred. However, the thickness is not limited to this. The titanium or titanium oxide coating layer has high adhesion strength to the core and is stable in vivo.

【0015】また、チタン酸化物は、例えばTiO2
好ましいが、これに限定されるものではない。被覆層を
親水化処理する方法としては、その被覆層表面に過酸化
水素(H2O2)を滴下又は塗布してエキシマレ−ザ−を照
射して行う。H2O2が分解して生成したOH基が励起して
いる被覆層表面と結合し、表面改質されるので生体組織
や細胞との濡れ性が高まり「なじみ(接着性)」が改善
される。
The titanium oxide is preferably TiO 2, but is not limited to this. As a method for hydrophilizing the coating layer, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is dropped or applied on the surface of the coating layer and irradiation with an excimer laser is performed. The OH groups generated by the decomposition of H 2 O 2 combine with the excited surface of the coating layer, and the surface is modified to improve the wettability with living tissues and cells and improve the “familiarity (adhesion)”. It

【0016】過酸化水素(H2O2)は、通常市販されてい
るものを使用することができる。また、エキシマレ−ザ
−は1パルス当たりの出力が5mJ/cm2 〜10J/
cm 2のArFエキシマレ−ザ−(λ=193nm)、
又はKrFエキシマレ−ザ−(λ=248nm)で行う
ことができる。1パルス当たりの出力が5mJ/cm 2
以下では効率良くOH基を生成させることができない。
また、1パルス当たりの出力が10J/cm2 以上では
被覆層表面に強いアブレ−ションが起こり、被覆層表面
がダメ−ジを受けるので好ましくない。
Hydrogen peroxide (H2O2) Is usually commercially available
Anything can be used. Also, the excimer laser
-The output per pulse is 5 mJ / cm2-10J /
cm 2ArF excimer laser (λ = 193 nm),
Or, use KrF excimer laser (λ = 248 nm).
be able to. Output per pulse is 5 mJ / cm 2
Below, OH groups cannot be efficiently generated.
The output per pulse is 10 J / cm2Above
A strong abrasion occurs on the surface of the coating layer, and the surface of the coating layer
Is unfavorable because it causes damage.

【0017】なお、エキシマレ−ザ−以外のレ−ザ−
(例えば、CO2 ガスレ−ザ−など)でも照射条件によ
っては同じ効果が得られるので、エキシマレ−ザ−に限
定されるものではない。親水化処理後のOH基の確認
は、板状サンプルを作製し、FT−IR(フ−リエ変換
赤外分光光度計)で正反射法により赤外吸収スペクトル
をとり、これを解析することにより分析(同定)するこ
とができる。通常のIR(分散型赤外分光光度計)でも
分析(同定)できるが、感度が悪いので、FT−IR
(フ−リエ変換赤外分光光度計)で分析(同定)するの
が好ましい。エキシマレ−ザ−の照射条件とOH基の分
析(同定)結果を把握することにより、安定した表面改
質が可能となる。
Lasers other than excimer lasers
The same effect can be obtained even with (for example, a CO 2 gas laser) depending on the irradiation conditions, and therefore it is not limited to the excimer laser. The confirmation of the OH group after the hydrophilization treatment is performed by preparing a plate-like sample, taking an infrared absorption spectrum by the specular reflection method with FT-IR (Fourier conversion infrared spectrophotometer), and analyzing it. It can be analyzed (identified). FT-IR can be analyzed (identified) by ordinary IR (dispersive infrared spectrophotometer), but its sensitivity is poor.
It is preferable to analyze (identify) with (Fourier transform infrared spectrophotometer). By grasping the irradiation conditions of the excimer laser and the analysis (identification) results of the OH groups, stable surface modification becomes possible.

【0018】親水化処理は極表面での反応であるため、
芯体と被覆層との界面等には何ら影響を与えない。ま
た、親水化処理後のインプラントは洗浄、滅菌、包装が
行われるが、この工程でOH基が取れてしまうこともな
い。インプラントの形態としては、ブレ−ド型、シリン
ダ−型と何でも良い。また、シリンダ−型ではネジでも
良い。また、ベントがあっても良い。
Since the hydrophilic treatment is a reaction on the extreme surface,
It has no effect on the interface between the core and the coating layer. Further, the implant after the hydrophilic treatment is washed, sterilized, and packaged, but the OH group is not removed in this step. The form of the implant may be any of blade type and cylinder type. Further, a screw may be used in the cylinder type. There may be a vent.

【0019】また、インプラント表面の凹凸構造は各種
インプラント形態の全面になくても良い。例えばシリン
ダ−型ではつば部にこの表面凹凸構造はなくても良い。
むしろシリンダ−型のつば部は鏡面でも良い。また、親
水化処理については、インプラントの表面凹凸構造の部
分だけではなく、つば部に行っても何ら問題はない。ま
た、人工関節では、主としてステム、カップ(人工臼
蓋)に使用できる。また、人工骨、骨プレ−トおよび骨
スクリュ−の表面にも使用できる。
Further, the uneven structure of the implant surface may not be present on the entire surface of various implant forms. For example, in the case of a cylinder type, the flange portion may not have this surface uneven structure.
Rather, the cylinder-shaped collar may be mirror-finished. Further, regarding the hydrophilic treatment, there is no problem even if it is performed not only on the surface uneven structure portion of the implant but also on the collar portion. Further, in the artificial joint, it can be mainly used for a stem and a cup (artificial acetabulum). It can also be used on the surfaces of artificial bones, bone plates and bone screws.

【0020】以下、実施例により本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0021】[0021]

【実施例】図1は、本実施例の人工歯根を示す概略断面
図である。この人工歯根は以下の方法で作製した。先
ず、チタンからなる芯体1(直径4mm、長さ10mm
の砲弾形状)の表面をブラスト処理により清浄粗面化し
(粗さ20〜40μm)、この芯体1上にプラズマ溶射
法でチタンからなる被覆層2を形成し(厚さ50μm)
し、更に被覆層の表面3を親水化処理して、図1に示す
人工歯根を作製した。
EXAMPLE FIG. 1 is a schematic sectional view showing an artificial tooth root of this example. This artificial tooth root was produced by the following method. First, the core 1 made of titanium (diameter 4 mm, length 10 mm
The surface of the shell of the shell is cleaned and roughened by blasting (roughness 20 to 40 μm), and the coating layer 2 made of titanium is formed on the core 1 by plasma spraying (thickness 50 μm).
Then, the surface 3 of the coating layer was hydrophilized to produce the artificial tooth root shown in FIG.

【0022】〔付着強度試験〕次に、本発明者は人工歯
根の芯体1とチタン被覆層2との付着強度が、その被覆
層表面3を親水化処理しても影響がないことを確認する
ために、図2に示すサンプルを作製し付着強度試験を行
った。サンプルは次のように作製した。芯体1として直
径10mm×長さ10mmで片側端面にネジ加工を施し
たチタンを用意した。ネジ加工を施していない端面(プ
ラズマ溶射される面)をAl2 3 でブラスト処理して
清浄粗面化(粗さ20〜40μm)した後、プラズマ溶
射機を用いてAr+He又はN2 又はH2 によるプラズ
マガス中で5〜45μmの粒度のチタンパウダ−をプラ
ズマ溶射して被覆層2を形成(厚さ50μm)した。そ
して、この被覆層の表面3に過酸化水素(H2O2)を滴下
又は塗布して1パルス当たりの出力を20mJ/cm2
〜80mJ/cm2 の範囲内でコントロ−ルしながらA
rFエキシマレ−ザ−(λ=193nm)を照射し、被
覆層の表面3を親水化処理によりOH基を導入して表面
改質したサンプル「本発明サンプルS1」を作製した。
また、比較のために親水化処理以外は全く同様にして作
製したサンプル「比較サンプルHS1」を作製した。そ
して、JIS H8666に準じて付着強度試験を行っ
た。
[Adhesive Strength Test] Next, the present inventor confirmed that the adhesive strength between the core 1 of the artificial tooth root and the titanium coating layer 2 is not affected even if the coating layer surface 3 is hydrophilized. In order to do so, the sample shown in FIG. 2 was prepared and an adhesive strength test was conducted. The sample was prepared as follows. As the core body 1, there was prepared titanium having a diameter of 10 mm and a length of 10 mm, and one end surface of which was threaded. The end surface (plasma sprayed surface) not subjected to the screw processing is blasted with Al 2 O 3 to clean and roughen it (roughness 20 to 40 μm), and then Ar + He or N 2 or H is applied using a plasma spraying machine. The coating layer 2 was formed (thickness: 50 μm) by plasma spraying a titanium powder having a particle size of 5 to 45 μm in the plasma gas of 2 . Then, hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is dropped or applied on the surface 3 of the coating layer to output 20 mJ / cm 2 per pulse.
A while controlling within the range of ~ 80 mJ / cm 2.
Irradiation with rF excimer laser (λ = 193 nm) was carried out to prepare a sample “invention sample S1” in which the surface 3 of the coating layer was surface-modified by introducing OH groups by hydrophilic treatment.
For comparison, a sample “Comparative Sample HS1” was prepared in exactly the same manner except for the hydrophilic treatment. Then, an adhesive strength test was performed according to JIS H8666.

【0023】その結果、本発明サンプルS1、比較サン
プルHS1とも付着強度は30MPaを越えており、親
水化処理しても全く影響(問題)がないことが確認でき
た。 〔親水化処理後のOH基の分析〕次に、本発明者は本発
明の人工歯根サンプルの親水化処理後のOH基の状態を
確認するために以下のサンプルを作製した。
As a result, the adhesion strength of both the sample S1 of the present invention and the comparative sample HS1 exceeded 30 MPa, and it was confirmed that the hydrophilic treatment had no influence (problem) at all. [Analysis of OH Group After Hydrophilization Treatment] Next, the present inventor prepared the following samples in order to confirm the state of the OH groups after hydrophilization treatment of the artificial tooth root sample of the present invention.

【0024】先ず、長さ20mm×20mm、厚さ2m
mのチタン板の表面をAl23でブラスト処理して清浄
粗面化(粗さ20〜40μm)した後、プラズマ溶射機
を用いてAr+He又はN2 又はH2 によるプラズマガ
ス中で5〜45μmの粒度のチタンパウダ−をプラズマ
溶射して被覆層を形成(厚さ50μm)した。 そし
て、この被覆層の表面に過酸化水素(H2O2)を滴下又は
塗布して1パルス当たりの出力を20mJ/cm2 〜8
0mJ/cm2 の範囲内でコントロ−ルしながらArF
エキシマレ−ザ−(λ=193nm)を照射し、被覆層
の表面を親水化処理によりOH基を導入して表面改質し
たサンプル「本発明サンプルS2」を作製した。また、
比較のために親水化処理以外は全く同様にして作製した
サンプル「比較サンプルHS2」を作製し、FT−IR
(フ−リエ変換赤外分光光度計)で正反射法により各サ
ンプルの赤外吸収スペクトルをとり、解析を行った。
First, the length is 20 mm × 20 mm and the thickness is 2 m.
The surface of the titanium plate of m is blasted with Al 2 O 3 to clean and roughen the surface (roughness 20 to 40 μm), and then a plasma sprayer is used for 5 to 5 in a plasma gas of Ar + He or N 2 or H 2. A titanium powder having a particle size of 45 μm was plasma sprayed to form a coating layer (thickness: 50 μm). Hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) is dropped or applied on the surface of this coating layer to output 20 mJ / cm 2 to 8 per pulse.
ArF while controlling within the range of 0 mJ / cm 2.
An eximer laser (λ = 193 nm) was irradiated and the surface of the coating layer was subjected to a hydrophilic treatment to introduce an OH group to modify the surface to prepare a sample “Sample S2 of the invention”. Also,
For comparison, a sample “Comparative sample HS2” was prepared in exactly the same manner except for hydrophilization treatment, and FT-IR
An infrared absorption spectrum of each sample was taken by a (Fourier transform infrared spectrophotometer) by the specular reflection method and analyzed.

【0025】その結果、本発明サンプルS2からは明瞭
なOH基のスペクトルが分析(同定)できた。サンプル
S2を成犬の顎骨に4週間埋植した後、組織標本を作製
してインプラントと骨との界面付近を観察した。その結
果、骨とは線維組織を介在せずに直接結合し、骨組織に
覆われていた。
As a result, a clear spectrum of OH groups could be analyzed (identified) from sample S2 of the present invention. After implanting the sample S2 in the jawbone of an adult dog for 4 weeks, a tissue sample was prepared and the vicinity of the interface between the implant and the bone was observed. As a result, it was directly bonded to bone without intervening fibrous tissue and was covered with bone tissue.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、表面を
粗面化した芯体の上に溶射法によりチタン又はチタン酸
化物からなる被覆層を形成後、その被覆層の極表面にの
み親水化処理により生体組織や細胞とのなじみ(接着
性)が良いOH基を導入して表面改質したので、チタン
又はチタン酸化物の被覆層と芯体との良好な付着強度が
低下したり、生体組織との良好な親和性が変化したりす
ることなく、生体組織や細胞とのなじみ(接着性)が従
来のインプラントよりも改善されたインプラントを提供
することができる。
As described above, according to the present invention, a coating layer made of titanium or titanium oxide is formed on a core body having a roughened surface by a thermal spraying method, and then, the extreme surface of the coating layer is formed. Since the OH group, which has good compatibility (adhesiveness) with living tissues and cells, is introduced by the hydrophilic treatment to modify the surface, the good adhesion strength between the titanium or titanium oxide coating layer and the core is lowered. It is possible to provide an implant with which the familiarity (adhesiveness) with living tissues and cells is improved as compared with conventional implants, without changing the good affinity with living tissues.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】は、実施例の人工歯根(骨内インプラントの1
種)を示す概略断面図である。
FIG. 1 shows an artificial dental root of the embodiment (1 of the endosseous implant).
It is a schematic sectional drawing which shows (type).

【図2】は、付着強度試験用サンプルの構成を示す概略
断面図である。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the structure of an adhesive strength test sample.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・芯体 2・・・被覆層 3・・・親水化処理表面 1 ... Core 2 ... Covering layer 3 ... Hydrophilized surface

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも、芯体と、該芯体表面に設け
た被覆層とからなる骨内インプラントにおいて、前記被
覆層表面にOH基を有することを特徴とする骨内インプ
ラント。
1. An intraosseous implant comprising at least a core body and a coating layer provided on the surface of the core body, wherein the surface of the coating layer has an OH group.
【請求項2】 前記被覆層がチタン又はチタン酸化物か
らなることを特徴とする請求項1記載の骨内インプラン
ト。
2. The endosseous implant according to claim 1, wherein the coating layer is made of titanium or titanium oxide.
【請求項3】 前記芯体の材料が、チタン、チタン合金
又はコバルト−クロム系合金であることを特徴とする請
求項1又は2記載の骨内インプラント。
3. The intraosseous implant according to claim 1, wherein the material of the core body is titanium, a titanium alloy or a cobalt-chromium alloy.
【請求項4】 少なくとも、芯体に被覆層を形成する工
程と、前記被覆層表面をOH基導入による親水化処理に
より表面改質する工程とからなる骨内インプラントの製
造方法。
4. A method for producing an intraosseous implant, which comprises at least a step of forming a coating layer on the core body and a step of surface-modifying the surface of the coating layer by a hydrophilic treatment by introducing an OH group.
【請求項5】 前記親水化処理は前記表面に過酸化水素
(H2O2)を滴下又は塗布後、エキシマレ−ザ−を照射す
ることにより行うことを特徴とする請求項4記載の骨内
インプラントの製造方法。
5. The inside of the bone according to claim 4, wherein the hydrophilization treatment is performed by dropping or applying hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) on the surface and then irradiating an excimer laser. Implant manufacturing method.
【請求項6】 エキシマレーザーの照射は、1パルス当
たりの出力が5mJ/cm2 〜10J/cm2 のArF
エキシマレ−ザ−(λ=193nm)又はKrFエキシ
マレ−ザ−(λ=248nm)を用いて行うことを特徴
とする請求項5記載の骨内インプラントの製造方法。
6. The excimer laser irradiation is ArF having an output per pulse of 5 mJ / cm 2 to 10 J / cm 2 .
The method for producing an intraosseous implant according to claim 5, which is performed by using an excimer laser (λ = 193 nm) or a KrF excimer laser (λ = 248 nm).
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001192853A (en) * 1999-10-29 2001-07-17 Matsumoto Shika Univ Method for depositing oxidized film on metallic member for cementing and method for cementing metallic member
KR100714244B1 (en) * 2004-04-26 2007-05-02 한국기계연구원 Osseoinductive metal implants for a living body and producing method thereof
KR100814355B1 (en) * 2007-02-27 2008-03-18 (주)메디사이텍 Pretreating method of titanate implant and the titanate implant thereby
JP2010536451A (en) * 2007-08-20 2010-12-02 スミス アンド ネフュー ピーエルシー Bioactive material
JP2019076490A (en) * 2017-10-25 2019-05-23 株式会社エーゼット Osteoblast fixing treating device on bone embedded metal material
IT202100001574A1 (en) * 2021-01-27 2022-07-27 Biomec S R L SURFACE TREATMENT PROCEDURE OF A TITANIUM IMPLANT

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001192853A (en) * 1999-10-29 2001-07-17 Matsumoto Shika Univ Method for depositing oxidized film on metallic member for cementing and method for cementing metallic member
KR100714244B1 (en) * 2004-04-26 2007-05-02 한국기계연구원 Osseoinductive metal implants for a living body and producing method thereof
KR100814355B1 (en) * 2007-02-27 2008-03-18 (주)메디사이텍 Pretreating method of titanate implant and the titanate implant thereby
JP2010536451A (en) * 2007-08-20 2010-12-02 スミス アンド ネフュー ピーエルシー Bioactive material
US8980425B2 (en) 2007-08-20 2015-03-17 Smith & Nephew Plc Bioactive material
JP2016190092A (en) * 2007-08-20 2016-11-10 スミス アンド ネフュー ピーエルシーSmith & Nephew Public Limited Company Bioactive material
JP2019076490A (en) * 2017-10-25 2019-05-23 株式会社エーゼット Osteoblast fixing treating device on bone embedded metal material
IT202100001574A1 (en) * 2021-01-27 2022-07-27 Biomec S R L SURFACE TREATMENT PROCEDURE OF A TITANIUM IMPLANT
WO2022162542A1 (en) * 2021-01-27 2022-08-04 Biomec S.R.L. Process for treating the surface of an implant made of titanium

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