JPH10108905A - 医用インプラント材の表面処理方法及び生体親和性インプラント - Google Patents
医用インプラント材の表面処理方法及び生体親和性インプラントInfo
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- JPH10108905A JPH10108905A JP8265786A JP26578696A JPH10108905A JP H10108905 A JPH10108905 A JP H10108905A JP 8265786 A JP8265786 A JP 8265786A JP 26578696 A JP26578696 A JP 26578696A JP H10108905 A JPH10108905 A JP H10108905A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 形成外科、歯科および整形外科の分野で使用
される生体親和性に優れた医用インプラントの製造方法
を提供する。 【解決手段】 ３価以上の高原子価をとり得る金属イオ
ンを含有する過酸化水素水溶液に医用高分子材料を浸漬
し、該基板表面を処理することで生体親和性もしくは生
体活性を有する高分子又は金属インプラントを製造する
方法及びこの方法で得られる生体親和性インプラントで
ある。
される生体親和性に優れた医用インプラントの製造方法
を提供する。 【解決手段】 ３価以上の高原子価をとり得る金属イオ
ンを含有する過酸化水素水溶液に医用高分子材料を浸漬
し、該基板表面を処理することで生体親和性もしくは生
体活性を有する高分子又は金属インプラントを製造する
方法及びこの方法で得られる生体親和性インプラントで
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、形成外科、歯科お
よび整形外科の分野で使用される生体親和性に優れた医
用インプラント材の表面処理方法及びインプラントに関
するものである。より詳しくは、インプラント材の表面
に生体親和性もしくは生体活性を付与する方法及びその
方法により得られたインプラントに関する。
よび整形外科の分野で使用される生体親和性に優れた医
用インプラント材の表面処理方法及びインプラントに関
するものである。より詳しくは、インプラント材の表面
に生体親和性もしくは生体活性を付与する方法及びその
方法により得られたインプラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】生体内埋め込み用の人工乳房、顔面補綴
材や人工臼蓋などの素材としては、ポリ塩化ビニル、シ
リコーン、ポリウレタン、ポリエチレンなどの有機高分
子材料が用いられる。しかしこれらの材料には、しばし
ば埋入後異物反応による炎症を生じる問題点がある。さ
らに生体組織と結合する性質はなく、組織と一体化する
ことがないため、長時間に亙る生体内への埋入中にずれ
や緩みを生じる問題点がある。
材や人工臼蓋などの素材としては、ポリ塩化ビニル、シ
リコーン、ポリウレタン、ポリエチレンなどの有機高分
子材料が用いられる。しかしこれらの材料には、しばし
ば埋入後異物反応による炎症を生じる問題点がある。さ
らに生体組織と結合する性質はなく、組織と一体化する
ことがないため、長時間に亙る生体内への埋入中にずれ
や緩みを生じる問題点がある。
【０００３】一方、生体内への埋入後の炎症反応が小さ
く、かつ、組織結合性をも示す材料として、生体活性ガ
ラスやヒドロキシアパタイトなど、ある種の無機物質が
知られている。これらの中でも生体活性ガラスは、カル
シウム及びリン酸イオンを含む擬似体液中や生体内でそ
の表面にアパタイト層を形成する性質を有しており、か
かるアパタイト層を介して骨や軟組織と結合することに
より生体組織と一体化するもので、生体組織との結合性
が必要とされる医療用材料に好適である。しかし、これ
ら生体活性ガラスは医用材料として必要な機械的強度、
靭性、柔軟性が不十分な問題点がある
く、かつ、組織結合性をも示す材料として、生体活性ガ
ラスやヒドロキシアパタイトなど、ある種の無機物質が
知られている。これらの中でも生体活性ガラスは、カル
シウム及びリン酸イオンを含む擬似体液中や生体内でそ
の表面にアパタイト層を形成する性質を有しており、か
かるアパタイト層を介して骨や軟組織と結合することに
より生体組織と一体化するもので、生体組織との結合性
が必要とされる医療用材料に好適である。しかし、これ
ら生体活性ガラスは医用材料として必要な機械的強度、
靭性、柔軟性が不十分な問題点がある
【０００４】そのため、高分子材料に生体活性を付与す
る手法として、ポリメチルメタクリレート系セメントや
高密度ポリエチレンにヒドロキシアパタイトや結晶化ガ
ラスなどを混合する方法が提案されているが、生体活性
を発現するには混合するヒドロキシアパタイトや結晶化
ガラスなどの割合を大きくする必要があるため、有機高
分子の靭性や強度などの力学的物性を損なう虞がある。
る手法として、ポリメチルメタクリレート系セメントや
高密度ポリエチレンにヒドロキシアパタイトや結晶化ガ
ラスなどを混合する方法が提案されているが、生体活性
を発現するには混合するヒドロキシアパタイトや結晶化
ガラスなどの割合を大きくする必要があるため、有機高
分子の靭性や強度などの力学的物性を損なう虞がある。
【０００５】また、高分子や金属からなるインプラント
材の表面に生体親和性に優れた生体活性ガラスまたはヒ
ドロキシアパタイトなどのリン酸カルシウム系セラミッ
クスやシラノール基を含有する生体活性物質の被覆層を
形成する手法も提供されている。しかし上記生体活性物
質の被覆層は、インプラント材の表面に対する密着性が
十分とは言えない。さらに、これら改善方法には複雑な
製造工程や長い処理時間が必要とされる。
材の表面に生体親和性に優れた生体活性ガラスまたはヒ
ドロキシアパタイトなどのリン酸カルシウム系セラミッ
クスやシラノール基を含有する生体活性物質の被覆層を
形成する手法も提供されている。しかし上記生体活性物
質の被覆層は、インプラント材の表面に対する密着性が
十分とは言えない。さらに、これら改善方法には複雑な
製造工程や長い処理時間が必要とされる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低温で簡便
な処理方法を用いて、医用インプラントの表面に人体組
織と結合する生体活性を付与することを目的とするもの
である。すなわち、医用インプラント材として十分な機
械的強度、靭性、柔軟性を備え、しかも生体組織との結
合性に優れ、密着性の良好なものを得るための方法及び
インプラントにつき検討を加えた。
な処理方法を用いて、医用インプラントの表面に人体組
織と結合する生体活性を付与することを目的とするもの
である。すなわち、医用インプラント材として十分な機
械的強度、靭性、柔軟性を備え、しかも生体組織との結
合性に優れ、密着性の良好なものを得るための方法及び
インプラントにつき検討を加えた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
の解決について鋭意検討した結果、医用インプラント材
に対して、該インプラント材の表面に形成する水和ゲル
に高いアパタイト形成能を付与する金属イオンを添加し
た過酸化水素水溶液で処理すると、インプラント材料表
面に対して生体組織との適合性が与えられることを見出
した。
の解決について鋭意検討した結果、医用インプラント材
に対して、該インプラント材の表面に形成する水和ゲル
に高いアパタイト形成能を付与する金属イオンを添加し
た過酸化水素水溶液で処理すると、インプラント材料表
面に対して生体組織との適合性が与えられることを見出
した。
【０００８】すなわち、本発明の医用インプラントの表
面処理方法は、表面に形成する水和ゲルに高いアパタイ
ト形成能を付与する金属イオンを過酸化水素水溶液に添
加して、この溶液で医用インプラント材の表面を改質す
ることを特徴とする。
面処理方法は、表面に形成する水和ゲルに高いアパタイ
ト形成能を付与する金属イオンを過酸化水素水溶液に添
加して、この溶液で医用インプラント材の表面を改質す
ることを特徴とする。
【０００９】ここで用いる医用インプラントの素材は、
天然又は合成の有機高分子材料や金属材料が広く用いら
れ、特に限定されるものではないが、インプラント材と
して必要な機械的強度、靭性を発現するような、これら
の単独又は複合体が選ばれる。例えば、有機高分子材料
では、ケイ素樹脂のほかセルロース、絹、木綿などの短
繊維やウイスカーに近い粉体などが混入されたナイロ
ン、ポリエステル、ポリエチレンなどがあり、表面にシ
ラノール基、カルボキシル基、水酸基のような親水性基
が形成し易い材料が用いられる。また、金属材料では、
チタン、チタン合金、コバルト−クロム合金、ステンレ
ス鋼などが用いられ、中でもチタンやチタン合金は、水
和チタニアの生成により親水性を示すので好ましい。
天然又は合成の有機高分子材料や金属材料が広く用いら
れ、特に限定されるものではないが、インプラント材と
して必要な機械的強度、靭性を発現するような、これら
の単独又は複合体が選ばれる。例えば、有機高分子材料
では、ケイ素樹脂のほかセルロース、絹、木綿などの短
繊維やウイスカーに近い粉体などが混入されたナイロ
ン、ポリエステル、ポリエチレンなどがあり、表面にシ
ラノール基、カルボキシル基、水酸基のような親水性基
が形成し易い材料が用いられる。また、金属材料では、
チタン、チタン合金、コバルト−クロム合金、ステンレ
ス鋼などが用いられ、中でもチタンやチタン合金は、水
和チタニアの生成により親水性を示すので好ましい。
【００１０】したがって、本発明の方法により得られる
医用インプラントは、インプラント材表面に、上記表面
処理方法によりシラノール基あるいは水和チタニア基、
カルボキシル基、水酸基などを含む水和ゲルを主成分と
する被覆層を形成してなるものであり、更に詳しくは、
表面にシロキサン、水和チタニア又はこれらに類似する
親水基を形成する医用インプラント材の表面に３価以上
の高原子価をとり得る金属イオンを含有する高いアパタ
イト形成能を有する水和ゲルの被覆層を形成してなる生
体親和性インプラントである。
医用インプラントは、インプラント材表面に、上記表面
処理方法によりシラノール基あるいは水和チタニア基、
カルボキシル基、水酸基などを含む水和ゲルを主成分と
する被覆層を形成してなるものであり、更に詳しくは、
表面にシロキサン、水和チタニア又はこれらに類似する
親水基を形成する医用インプラント材の表面に３価以上
の高原子価をとり得る金属イオンを含有する高いアパタ
イト形成能を有する水和ゲルの被覆層を形成してなる生
体親和性インプラントである。
【００１１】本発明でいう医用インプラント材とは、上
記各種の素材からなり、生体内で使用するための成形体
を意味する。特に好ましい有機高分子系医用インプラン
ト材の中には、ケイ素を含有し、過酸化水素水により表
面にシラノール基が生成するものがあり、生体内で使用
するために必要な物性と安全性を有するものであれば形
状、使用形態等を特に問わない。例えば、板状、ブロッ
ク状、シート状、繊維状、ペレット状など任意の形状の
ものが使用できる。また、人工乳房、顔面補綴材、骨補
填材、人工椎体、人工椎間板、骨スクリューなどの製品
形態をしていてもよい。
記各種の素材からなり、生体内で使用するための成形体
を意味する。特に好ましい有機高分子系医用インプラン
ト材の中には、ケイ素を含有し、過酸化水素水により表
面にシラノール基が生成するものがあり、生体内で使用
するために必要な物性と安全性を有するものであれば形
状、使用形態等を特に問わない。例えば、板状、ブロッ
ク状、シート状、繊維状、ペレット状など任意の形状の
ものが使用できる。また、人工乳房、顔面補綴材、骨補
填材、人工椎体、人工椎間板、骨スクリューなどの製品
形態をしていてもよい。
【００１２】また、医用インプラント材としての金属の
好ましい例には、チタン系金属が挙げられる。チタン系
金属はチタン及びチタン合金であって、金属元素も公知
のAl,Sn,Fe,Co,Ni,Cu,V,Mo,W,Ta,Agなど、加工性を考慮
して適宜選択する。なかでもTi-6Al-4Vが好ましい。
好ましい例には、チタン系金属が挙げられる。チタン系
金属はチタン及びチタン合金であって、金属元素も公知
のAl,Sn,Fe,Co,Ni,Cu,V,Mo,W,Ta,Agなど、加工性を考慮
して適宜選択する。なかでもTi-6Al-4Vが好ましい。
【００１３】インプラント材を表面処理する過酸化水素
水溶液の過酸化水素の濃度は５wt％以上が望ましく、特
に短時間の処理を必要とするときは30wt％以上が望まし
い。溶液の温度としては、過酸化水素の自己分解が起こ
らず、かつ、反応速度が大きい程度が望ましく、例え
ば、30wt％の過酸化水素水溶液では30〜90℃程度が望ま
しい。水溶液の温度がこれ以上では過酸化水素の自発分
解がおこり、これ以下では、材料表面の処理が不十分に
なりやすい。
水溶液の過酸化水素の濃度は５wt％以上が望ましく、特
に短時間の処理を必要とするときは30wt％以上が望まし
い。溶液の温度としては、過酸化水素の自己分解が起こ
らず、かつ、反応速度が大きい程度が望ましく、例え
ば、30wt％の過酸化水素水溶液では30〜90℃程度が望ま
しい。水溶液の温度がこれ以上では過酸化水素の自発分
解がおこり、これ以下では、材料表面の処理が不十分に
なりやすい。
【００１４】過酸化水素水に添加する物質は、３価以上
の高原子価をとり得る金属イオンでアパタイトの不均一
核形成を誘起する物質を構成する金属イオンであれば何
でもよい。具体的には、Ta,Pb,Sn,W,Mo,Ir,Laなどであ
り、中でもTa,Pb,Snの塩化物もしくは硝酸塩は好結果を
得ることができる。
の高原子価をとり得る金属イオンでアパタイトの不均一
核形成を誘起する物質を構成する金属イオンであれば何
でもよい。具体的には、Ta,Pb,Sn,W,Mo,Ir,Laなどであ
り、中でもTa,Pb,Snの塩化物もしくは硝酸塩は好結果を
得ることができる。
【００１５】本発明の方法によれば、高分子材料として
のシリコーンエラストマーなどケイ素含有インプラント
材の表面に、100℃以下の低温で高い生体親和性もしく
は生体活性を付与することができ、特に組織との接合性
が要求される部位に用いられる材料として好適になる。
過酸化水素中の金属イオンが、処理した材料表面でどの
様な状態で存在し、アパタイト形成を促進するのか、そ
の原因は明らかでないが、おそらくインプラント材の表
面に形成する水和ゲル中に微量に該金属酸化物が吸着、
残存し、アパタイトの不均一核形成を誘起する働きを発
現すると考えられる。
のシリコーンエラストマーなどケイ素含有インプラント
材の表面に、100℃以下の低温で高い生体親和性もしく
は生体活性を付与することができ、特に組織との接合性
が要求される部位に用いられる材料として好適になる。
過酸化水素中の金属イオンが、処理した材料表面でどの
様な状態で存在し、アパタイト形成を促進するのか、そ
の原因は明らかでないが、おそらくインプラント材の表
面に形成する水和ゲル中に微量に該金属酸化物が吸着、
残存し、アパタイトの不均一核形成を誘起する働きを発
現すると考えられる。
【００１６】また、チタンを含有するインプラント材の
場合は、特に骨との接合性が要求される人工骨用材料と
して好適に用いられる。そして、過酸化水素処理で表面
に生成する水和チタニアゲルに対して、上記、Ta,Pb,Sn
等の金属イオンの存在は高いアパタイト形成能を付与す
るのである。
場合は、特に骨との接合性が要求される人工骨用材料と
して好適に用いられる。そして、過酸化水素処理で表面
に生成する水和チタニアゲルに対して、上記、Ta,Pb,Sn
等の金属イオンの存在は高いアパタイト形成能を付与す
るのである。
【００１７】上記表面処理を施した医用インプラント材
はカルシウムイオン及びリン酸イオンを含む擬似体液中
や体内で表面にアパタイト層を形成する。従ってこれら
の処理を施した医用インプラント材は、生体内でアパタ
イト層を介して生体組織と一体化する。
はカルシウムイオン及びリン酸イオンを含む擬似体液中
や体内で表面にアパタイト層を形成する。従ってこれら
の処理を施した医用インプラント材は、生体内でアパタ
イト層を介して生体組織と一体化する。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例により具体的に説明する。なお、本発明は、
これら実施例に限定されるものではない。
き、実施例により具体的に説明する。なお、本発明は、
これら実施例に限定されるものではない。
【００１９】[実施例１]まず、30wt％のH2O2を含む水溶
液に５mmol/dm3の濃度になるようにTaCl5を溶かした。
これを反応溶液とした。図１に示されるようなポリスチ
レン製サンプル瓶に反応溶液30mlを入れ、これにシリコ
ーンエラストマープレート（10×10×１mm)を浸漬し、
これを60℃で７日間保持した。シリコーンエラストマー
プレートを反応溶液から取り出し、蒸留水にて洗浄した
後、室温で乾燥させた。
液に５mmol/dm3の濃度になるようにTaCl5を溶かした。
これを反応溶液とした。図１に示されるようなポリスチ
レン製サンプル瓶に反応溶液30mlを入れ、これにシリコ
ーンエラストマープレート（10×10×１mm)を浸漬し、
これを60℃で７日間保持した。シリコーンエラストマー
プレートを反応溶液から取り出し、蒸留水にて洗浄した
後、室温で乾燥させた。
【００２０】表１に示す各種のイオンを表１に示す濃度
で含有する水溶液を文献[大槻ら、ジャーナル・オブ・
ノンクリスタリン・ソリッズ(Journal of Non-Crystall
ineSolids)、第143巻、第84〜92頁(1992年)参照]に記載
の方法に従って調製し、トリス(ヒドロキシメチル)アミ
ノメタンと塩酸を用いてｐＨを7.25に調整した(以下、
これを擬似体液(ＳＢＦ)と略称する)。
で含有する水溶液を文献[大槻ら、ジャーナル・オブ・
ノンクリスタリン・ソリッズ(Journal of Non-Crystall
ineSolids)、第143巻、第84〜92頁(1992年)参照]に記載
の方法に従って調製し、トリス(ヒドロキシメチル)アミ
ノメタンと塩酸を用いてｐＨを7.25に調整した(以下、
これを擬似体液(ＳＢＦ)と略称する)。
【００２１】
【表１】
【００２２】上記で得た、表面処理したシリコーンエラ
ストマープレートを、擬似体液40ml中に36.5℃にて浸漬
した。一定時間おきにシリコーンエラストマープレート
を取り出し、フーリエ変換赤外線反射スペクトル(以下
ＦＴ-ＩＲ反射スペクトルと略記)および薄膜Ｘ線回折パ
ターンを測定した。その結果、図２で示されるように、
浸漬後３日で、ＦＴ-ＩＲ反射スペクトル上に、ヒドロ
キシアパタイトに対応するピーク(1130cm~1、1040cm
~1、610cm~1、570cm~1)が認められた。また、図３で示
されるように、Ｘ線回折パターンにおける２θ＝26゜お
よび32゜のピークから、ヒドロキシアパタイトの結晶構
造が確認された。以上のことから、シリコーンエラスト
マープレート表面にヒドロキシアパタイト層が形成され
ていることが確認された。このヒドロキシアパタイトの
層は、図４で示されるような微細な粒子より構成されて
いた。なお、ヒドロキシアパタイト層の厚さは約10μm
であった。
ストマープレートを、擬似体液40ml中に36.5℃にて浸漬
した。一定時間おきにシリコーンエラストマープレート
を取り出し、フーリエ変換赤外線反射スペクトル(以下
ＦＴ-ＩＲ反射スペクトルと略記)および薄膜Ｘ線回折パ
ターンを測定した。その結果、図２で示されるように、
浸漬後３日で、ＦＴ-ＩＲ反射スペクトル上に、ヒドロ
キシアパタイトに対応するピーク(1130cm~1、1040cm
~1、610cm~1、570cm~1)が認められた。また、図３で示
されるように、Ｘ線回折パターンにおける２θ＝26゜お
よび32゜のピークから、ヒドロキシアパタイトの結晶構
造が確認された。以上のことから、シリコーンエラスト
マープレート表面にヒドロキシアパタイト層が形成され
ていることが確認された。このヒドロキシアパタイトの
層は、図４で示されるような微細な粒子より構成されて
いた。なお、ヒドロキシアパタイト層の厚さは約10μm
であった。
【００２３】[実施例２]実施例１において、過酸化水素
水溶液に加える物質がSnCl2または、PbCl2で、それぞれ
５mmol/dm3の濃度になるようにしたこと以外は、実施例
１と同様の操作により、表面処理したシリコーンエラス
トマープレートを得た。得られたシリコーンエラストマ
ープレートを擬似体液40ml中に36.5℃で７日間浸漬し
た。ＦＴ-ＩＲ反射スペクトルおよび薄膜Ｘ線回折パタ
ーンの測定により、材料表面にヒドロキシアパタイト層
が形成されていることが確認された。
水溶液に加える物質がSnCl2または、PbCl2で、それぞれ
５mmol/dm3の濃度になるようにしたこと以外は、実施例
１と同様の操作により、表面処理したシリコーンエラス
トマープレートを得た。得られたシリコーンエラストマ
ープレートを擬似体液40ml中に36.5℃で７日間浸漬し
た。ＦＴ-ＩＲ反射スペクトルおよび薄膜Ｘ線回折パタ
ーンの測定により、材料表面にヒドロキシアパタイト層
が形成されていることが確認された。
【００２４】[実施例３]実施例１において、シリコーン
エラストマープレートに代えてポリジメチルシロキサン
とテトラエトキシシランを出発原料に用いて加水分解脱
水縮合により得られた材料(Ormosils型複合材料)を使用
したこと以外は、実施例１と同様の操作により、表面処
理した材料を得た。得られた材料を擬似体液40ml中に3
6.5℃で７日間浸漬した。ＦＴ-ＩＲ反射スペクトルおよ
び薄膜Ｘ線回折パターンの測定により、材料表面にヒド
ロキシアパタイト層が形成されていることが確認され
た。
エラストマープレートに代えてポリジメチルシロキサン
とテトラエトキシシランを出発原料に用いて加水分解脱
水縮合により得られた材料(Ormosils型複合材料)を使用
したこと以外は、実施例１と同様の操作により、表面処
理した材料を得た。得られた材料を擬似体液40ml中に3
6.5℃で７日間浸漬した。ＦＴ-ＩＲ反射スペクトルおよ
び薄膜Ｘ線回折パターンの測定により、材料表面にヒド
ロキシアパタイト層が形成されていることが確認され
た。
【００２５】[実施例４]実施例１において、シリコーン
エラストマープレートに代えてポリビニルメトキシシラ
ンを出発原料に用いた高分子材料を使用したこと以外
は、実施例１と同様の操作により、表面処理した材料を
得た。得られた材料を擬似体液40ml中に36.5℃で７日間
浸漬した。ＦＴ-ＩＲ反射スペクトルおよび薄膜Ｘ線回
折パターンの測定により、材料表面にヒドロキシアパタ
イト層が形成されていることが確認された。
エラストマープレートに代えてポリビニルメトキシシラ
ンを出発原料に用いた高分子材料を使用したこと以外
は、実施例１と同様の操作により、表面処理した材料を
得た。得られた材料を擬似体液40ml中に36.5℃で７日間
浸漬した。ＦＴ-ＩＲ反射スペクトルおよび薄膜Ｘ線回
折パターンの測定により、材料表面にヒドロキシアパタ
イト層が形成されていることが確認された。
【００２６】[実施例５]チタン合金プレート(15×10×1
mm)として、[Ti-6l-４V]合金を用い、これを30wt％のH2
O2を含む水溶液に２mmol/dm3の濃度になるようにTaCl5
を溶かした反応溶液に、実施例１に示す方法で浸漬・処
理をした。これを表１に示す擬似体液中に36.5℃で浸漬
・処理した。
mm)として、[Ti-6l-４V]合金を用い、これを30wt％のH2
O2を含む水溶液に２mmol/dm3の濃度になるようにTaCl5
を溶かした反応溶液に、実施例１に示す方法で浸漬・処
理をした。これを表１に示す擬似体液中に36.5℃で浸漬
・処理した。
【００２７】一定時間おきにチタン合金プレートを取り
出し、ＦＴ-ＩＲ反射スペクトル(図５(時間は擬似体液
浸漬時間、○はアパタイトの存在を示す))および薄膜Ｘ
線回析パターン(図６(時間は擬似体液浸漬時間、○はア
パタイトの存在を示す))を測定した。図５から、ＦＴ-
ＩＲ反射スペクトル上に、ヒドロキシアパタイトに対応
するピーク(1130cm~1、1040cm~1、610cm~1、570cm~1)が
認められた。また、図６からは、浸漬後３日で、Ｘ線回
折パターンにおける２θ＝26゜および32゜のピークか
ら、ヒドロキシアパタイトの結晶構造が確認された。以
上のことから、チタン合金プレート表面にヒドロキシア
パタイト層が形成されていることが確認された。なおヒ
ドロキシアパタイト層の厚さは約10μmであった。
出し、ＦＴ-ＩＲ反射スペクトル(図５(時間は擬似体液
浸漬時間、○はアパタイトの存在を示す))および薄膜Ｘ
線回析パターン(図６(時間は擬似体液浸漬時間、○はア
パタイトの存在を示す))を測定した。図５から、ＦＴ-
ＩＲ反射スペクトル上に、ヒドロキシアパタイトに対応
するピーク(1130cm~1、1040cm~1、610cm~1、570cm~1)が
認められた。また、図６からは、浸漬後３日で、Ｘ線回
折パターンにおける２θ＝26゜および32゜のピークか
ら、ヒドロキシアパタイトの結晶構造が確認された。以
上のことから、チタン合金プレート表面にヒドロキシア
パタイト層が形成されていることが確認された。なおヒ
ドロキシアパタイト層の厚さは約10μmであった。
【００２８】本発明の方法によれば、医用インプラント
材として物理的性質の優れた有機高分子材料や金属材料
の表面に、100℃以下の低温できわめて簡便な手法で生
体活性を付与することができるので、特に組織との接合
性が要求される生体組織代替材料として好適に用いられ
る、医療産業上優れた効果を奏するものである。
材として物理的性質の優れた有機高分子材料や金属材料
の表面に、100℃以下の低温できわめて簡便な手法で生
体活性を付与することができるので、特に組織との接合
性が要求される生体組織代替材料として好適に用いられ
る、医療産業上優れた効果を奏するものである。
【図１】実施例１のシリコーンエラストマープレートの
表面処理の概略図である。
表面処理の概略図である。
【図２】実施例１の表面処理したシリコーンエラストマ
ープレートの擬似体液浸漬後のＦＴ-ＩＲ反射スペクト
ル(時間は擬似体液浸漬時間、○はアパタイトの存在を
示す)である。
ープレートの擬似体液浸漬後のＦＴ-ＩＲ反射スペクト
ル(時間は擬似体液浸漬時間、○はアパタイトの存在を
示す)である。
【図３】実施例１の表面処理したシリコーンエラストマ
ープレートの擬似体液浸漬後の薄膜Ｘ線回折パターン
(時間は擬似体液浸漬時間、○はアパタイトの存在を示
す)である。
ープレートの擬似体液浸漬後の薄膜Ｘ線回折パターン
(時間は擬似体液浸漬時間、○はアパタイトの存在を示
す)である。
【図４】実施例１の表面処理したシリコーンエラストマ
ープレートの擬似体液浸漬後の走査電子顕微鏡写真であ
る。
ープレートの擬似体液浸漬後の走査電子顕微鏡写真であ
る。
【図５】実施例５の表面処理したチタン合金プレートの
擬似体液浸漬後のＦＴ-ＩＲ反射スペクトルである。
擬似体液浸漬後のＦＴ-ＩＲ反射スペクトルである。
【図６】実施例５の表面処理したチタン合金プレートの
擬似体液浸漬後の薄膜Ｘ線回析パターンである。
擬似体液浸漬後の薄膜Ｘ線回析パターンである。
Claims (3)
- 【請求項１】 医用インプラント材に対して、該インプ
ラント材の表面に形成する水和ゲルに高いアパタイト形
成能を付与する金属イオンを添加した過酸化水素水溶液
で処理することを特徴とする医用インプラントの表面処
理方法。 - 【請求項２】 金属イオンは３価以上の高原子価をとり
得る金属イオンである請求項１記載の医用インプラント
の表面処理方法。 - 【請求項３】 医用インプラント材の表面にシロキサン
基、水和チタニア基、カルボキシル基、水酸基等の親水
基を形成する医用インプラント材の表面に３価以上の高
原子価をとり得る金属イオンを含有する高いアパタイト
形成能を有する水和ゲルの被覆層を形成してなる生体親
和性インプラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26578696A JP3853881B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 医用インプラント材の表面処理方法及び生体親和性インプラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26578696A JP3853881B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 医用インプラント材の表面処理方法及び生体親和性インプラント |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10108905A true JPH10108905A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3853881B2 JP3853881B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=17422031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26578696A Expired - Fee Related JP3853881B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 医用インプラント材の表面処理方法及び生体親和性インプラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3853881B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000013716A1 (fr) * | 1998-09-06 | 2000-03-16 | Japan Science And Technology Corporation | Materiau polymere pour os artificiel |
| JP2001192853A (ja) * | 1999-10-29 | 2001-07-17 | Matsumoto Shika Univ | 合着用金属部材の酸化膜形成方法、及び金属部材の合着方法 |
| WO2002089864A1 (en) * | 2001-05-02 | 2002-11-14 | Japan Science And Technology Corporation | Anatase-type titanium dioxide/organic polymer composite materials suitable for artificial bone |
| WO2004048064A1 (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-10 | Japan Science And Technology Agency | 微細突起構造体及びその製造方法 |
| JP2005028081A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Japan Science & Technology Agency | 人工骨に好適な酸化チタン−有機高分子複合体 |
| EP1579875A1 (en) | 2004-03-25 | 2005-09-28 | GC Corporation | Implant made with titanium or titanium alloy and surface treating method thereof |
| WO2007086421A1 (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-02 | National University Corporation Hokkaido University | 硬組織再生治療に用い得るハニカム状多孔質体 |
-
1996
- 1996-10-07 JP JP26578696A patent/JP3853881B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| WO2004048064A1 (ja) * | 2002-11-27 | 2004-06-10 | Japan Science And Technology Agency | 微細突起構造体及びその製造方法 |
| US7799378B2 (en) | 2002-11-27 | 2010-09-21 | Japan Science And Technology Agency | Process for producing micropillar structure |
| JP2005028081A (ja) * | 2003-07-11 | 2005-02-03 | Japan Science & Technology Agency | 人工骨に好適な酸化チタン−有機高分子複合体 |
| JP4737925B2 (ja) * | 2003-07-11 | 2011-08-03 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 人工骨に好適な酸化チタン−有機高分子複合体 |
| EP1579875A1 (en) | 2004-03-25 | 2005-09-28 | GC Corporation | Implant made with titanium or titanium alloy and surface treating method thereof |
| WO2007086421A1 (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-02 | National University Corporation Hokkaido University | 硬組織再生治療に用い得るハニカム状多孔質体 |
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| Publication number | Publication date |
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