JPS61201642A - 人工歯根用複合材料 - Google Patents
人工歯根用複合材料Info
- Publication number
- JPS61201642A JPS61201642A JP60042051A JP4205185A JPS61201642A JP S61201642 A JPS61201642 A JP S61201642A JP 60042051 A JP60042051 A JP 60042051A JP 4205185 A JP4205185 A JP 4205185A JP S61201642 A JPS61201642 A JP S61201642A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calcium
- heat
- treated
- glass
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Dental Preparations (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は人工歯根用複合材料に関し、とくに人工歯根と
しての所要条件充足手段に関する。
しての所要条件充足手段に関する。
生体内に異物が埋入されると、生体側には免疫的拒絶反
応が生じる。この場合、吸収できるものは吸収して体外
への排除が試みられる。例えば異物に巨細胞や食細胞が
接近し、表面から少しずつ溶解させたりして増り去り、
尿や便などと一緒に体外への排出を行なう。また繊維性
の結合組織すなわち、いわゆる異物膜によって異物を被
覆してしまうことも行なわれる。さらに強い毒性をもつ
異物に対しては、周囲組織が壊死を起こし、ついには本
体も死に至ることがある。通常の生体用材料は、異物膜
で覆われるケースが多く、その膜厚が薄いほど生体親和
性のよい材料といわれている。
応が生じる。この場合、吸収できるものは吸収して体外
への排除が試みられる。例えば異物に巨細胞や食細胞が
接近し、表面から少しずつ溶解させたりして増り去り、
尿や便などと一緒に体外への排出を行なう。また繊維性
の結合組織すなわち、いわゆる異物膜によって異物を被
覆してしまうことも行なわれる。さらに強い毒性をもつ
異物に対しては、周囲組織が壊死を起こし、ついには本
体も死に至ることがある。通常の生体用材料は、異物膜
で覆われるケースが多く、その膜厚が薄いほど生体親和
性のよい材料といわれている。
従来、セラミックスは免疫的拒絶反応が比較的少ない材
料であるといわれてきた。特にアルミナのようなバイオ
セラミックスは、異物膜の膜厚が薄く、時には周囲の正
常な組織と直接結合しているかのように見えることもあ
る。この理由は、セラミックスは高温下で処理された酸
化物であり強い化学的結合性を有し、かつ生木内で溶解
や膨潤などの化学変化を受けにくい為であると考えられ
る。
料であるといわれてきた。特にアルミナのようなバイオ
セラミックスは、異物膜の膜厚が薄く、時には周囲の正
常な組織と直接結合しているかのように見えることもあ
る。この理由は、セラミックスは高温下で処理された酸
化物であり強い化学的結合性を有し、かつ生木内で溶解
や膨潤などの化学変化を受けにくい為であると考えられ
る。
しかるにアルミナに代表される化学的に不活性で異物膜
が薄い材料が必らずしも最適な材料でｔ↓ないことが最
近わかった。
が薄い材料が必らずしも最適な材料でｔ↓ないことが最
近わかった。
すなわち、アルミナは生体組織とよくなじみ機械的強度
にもすぐれているが、周囲の骨と化学、結合しないため
、たとえば人工歯根として用いると、次第にゆるみが生
じ、長期の使用に耐え得ないことが判明した。したがっ
て現状ではアルミナの表面に穴や凹凸を設け、これに骨
の部を喰込ませて両者を一体化しているが、このような
手段を講じても長期間使用していると、骨がやせたり変
形したりして、やがてゆるみが発生することになる。
にもすぐれているが、周囲の骨と化学、結合しないため
、たとえば人工歯根として用いると、次第にゆるみが生
じ、長期の使用に耐え得ないことが判明した。したがっ
て現状ではアルミナの表面に穴や凹凸を設け、これに骨
の部を喰込ませて両者を一体化しているが、このような
手段を講じても長期間使用していると、骨がやせたり変
形したりして、やがてゆるみが発生することになる。
なお、炭酸カルシウム粉末を加熱し、これに・燐酸水溶
液を加えて結晶質のアパタイト粉末を合成し、加圧成型
して焼きしめたアパタイト焼結体は、生体親和性や骨と
の化学結合性にすぐれているが、機械的強度が弱く、人
工歯根としては適していない。強度不足を補うべく材料
の寸法を大きなものにすると、施術が困難化し高度の技
術が必要となる上、患者に対する苦痛も増大することＫ
なる。
液を加えて結晶質のアパタイト粉末を合成し、加圧成型
して焼きしめたアパタイト焼結体は、生体親和性や骨と
の化学結合性にすぐれているが、機械的強度が弱く、人
工歯根としては適していない。強度不足を補うべく材料
の寸法を大きなものにすると、施術が困難化し高度の技
術が必要となる上、患者に対する苦痛も増大することＫ
なる。
おける患者の苦痛度を軽減することができ、また従来の
アルミナよりも化学結合性にすぐれ、施術後におけるル
ーズニングの発生のおそれがなく、人工歯根として好適
な人工歯根用複合材料を提供することを目的とする。
アルミナよりも化学結合性にすぐれ、施術後におけるル
ーズニングの発生のおそれがなく、人工歯根として好適
な人工歯根用複合材料を提供することを目的とする。
本発明は上記問題点を解決し、目的を達成するために次
のような手段を講じたことを特徴としている。すなわち
本発明の人工歯根用複合材料は酸化カルシウム（ＣａＯ
）とリン酸（Ｐ！０１１ ）を基本組成として含むガラ
スを熱処理結晶化してビ四す／酸カルシウムの結晶相を
析出させ、上記熱処理結晶化したガラスをカルシウムを
含む溶融塩またはカルシウムを含む水溶液に浸漬してト
リカルシウムリン酸を形成し、生体と反応性の高い層（
連続層または表層）を形成したことを％徴としている。
のような手段を講じたことを特徴としている。すなわち
本発明の人工歯根用複合材料は酸化カルシウム（ＣａＯ
）とリン酸（Ｐ！０１１ ）を基本組成として含むガラ
スを熱処理結晶化してビ四す／酸カルシウムの結晶相を
析出させ、上記熱処理結晶化したガラスをカルシウムを
含む溶融塩またはカルシウムを含む水溶液に浸漬してト
リカルシウムリン酸を形成し、生体と反応性の高い層（
連続層または表層）を形成したことを％徴としている。
上記組成のガラスの熱処理結晶化により機械的強度が向
上し、生体との反応性の高いトリカルシウムリン酸から
なる層が形成されることＫより、生体との固着化がはか
られることになる。
上し、生体との反応性の高いトリカルシウムリン酸から
なる層が形成されることＫより、生体との固着化がはか
られることになる。
本発明の人工歯根用複合材料を得るための製造工程の具
体例を以下説明する。
体例を以下説明する。
先ずガラス組成として、Ｃａイオンを含む相と８１０．
マトリックスとが組織されるような分相性ガラスを（１
）、（２）二種選択した。
マトリックスとが組織されるような分相性ガラスを（１
）、（２）二種選択した。
（１） ； ２ＯＮａ、０−２４ＣａＯ−３０Ｐ、Ｏ，
−２１８１０２−５Ａ１．Ｏ。
−２１８１０２−５Ａ１．Ｏ。
（モルチ）
１２） ； １５ＮＯ，−２０Ｃ’ａＯ−ｘｓｐ、ｏ、
−３０ＢｉＯ＊−１０Ａ１ｔＯｓ −１０Ｂ、０３（
％ ル％ ） これらの分相性ガラスをＸ線マイクロアナライザーで確
認すると、ＣａとＰより構成される部分と、８１マトリ
ツクス相とからなることが判る。
−３０ＢｉＯ＊−１０Ａ１ｔＯｓ −１０Ｂ、０３（
％ ル％ ） これらの分相性ガラスをＸ線マイクロアナライザーで確
認すると、ＣａとＰより構成される部分と、８１マトリ
ツクス相とからなることが判る。
さらにガラスに強度をもたせるために、次の条件で熱処
理を行ない結晶化させた。
理を行ない結晶化させた。
（１） ５６０℃−１時間（核形成）、６２０℃−２時
間（結晶成長） （厘）５８０℃−１時間（核形成）、６５０℃−２時間
（結晶成長） その結果、ドロップ的な分相から細長い形状のＣａ＋
Ｐで構成された相が得られた。
間（結晶成長） （厘）５８０℃−１時間（核形成）、６５０℃−２時間
（結晶成長） その結果、ドロップ的な分相から細長い形状のＣａ＋
Ｐで構成された相が得られた。
この熱処理結晶化したガラスをＸ線回折で調べると、主
にＣａ、Ｐ２Ｏ７（ピロリン酸カルシウム）結晶および
８１０．結晶からなることが明らかとなった。
にＣａ、Ｐ２Ｏ７（ピロリン酸カルシウム）結晶および
８１０．結晶からなることが明らかとなった。
次にこの結晶化したガラスの曲げ強度を調べてみた。す
なわち、結晶化したガラスから５ｘ５ Ｘ ２０ｎの勇
往状試料を５本切出し、その表面を研磨したのち、それ
らの曲げ強度を３点加重法により測定した。次表はその
測定結果を示す表である。なお表中の試料Ａが本実施例
の試料であり、試料Ｂは比較のために示した熱処理前の
分相性ガラス試料、試料Ｃは同じく比較のために示した
人骨試料（Ｃ１ｉｎｉｃａｌ ０ｒｔ６ｐａｅｄ１ｃｓ
ａｎｄ Ｒｅ１ａｔｅｄ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ （７３）
２１０（１９７０）のデータ）である。
なわち、結晶化したガラスから５ｘ５ Ｘ ２０ｎの勇
往状試料を５本切出し、その表面を研磨したのち、それ
らの曲げ強度を３点加重法により測定した。次表はその
測定結果を示す表である。なお表中の試料Ａが本実施例
の試料であり、試料Ｂは比較のために示した熱処理前の
分相性ガラス試料、試料Ｃは同じく比較のために示した
人骨試料（Ｃ１ｉｎｉｃａｌ ０ｒｔ６ｐａｅｄ１ｃｓ
ａｎｄ Ｒｅ１ａｔｅｄ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ （７３）
２１０（１９７０）のデータ）である。
上表から明らかなように、本実施例における熱処理結晶
化ガラスは、曲げ強度が十分大きぐ、機械的強度が向上
することが判る。なお、人骨と比較した場合、若干曲げ
強度が劣る場合があるが、極端に大きな曲げ強度を必要
としない歯根用としては実用上支障はない。
化ガラスは、曲げ強度が十分大きぐ、機械的強度が向上
することが判る。なお、人骨と比較した場合、若干曲げ
強度が劣る場合があるが、極端に大きな曲げ強度を必要
としない歯根用としては実用上支障はない。
次に生体親和性、化学的結合性を高めるため、ＰＥｌ６
．５で８０℃にした１％の水酸化カルシウム溶液に試料
を浸漬し、水酸化カルシウムと正リン酸を、カルシウム
が過剰となるように滴加して熱処理結晶化ガラスの表面
にカルシウムリッチ層（２〜３μｍ）を形成した。この
層はＸ線回析の結果、トリカルシウムリン酸塩であるこ
とが判明した。
．５で８０℃にした１％の水酸化カルシウム溶液に試料
を浸漬し、水酸化カルシウムと正リン酸を、カルシウム
が過剰となるように滴加して熱処理結晶化ガラスの表面
にカルシウムリッチ層（２〜３μｍ）を形成した。この
層はＸ線回析の結果、トリカルシウムリン酸塩であるこ
とが判明した。
上記複合材料の人工歯根としての適応性を調量するため
、家兎の頭蓋骨に移植し、骨との反応を以下説明する如
く調べた。
、家兎の頭蓋骨に移植し、骨との反応を以下説明する如
く調べた。
第１図（ａ） （ｔ））は熱処理結晶化したガラスでつ
くった試料ＺａｔＪｂを示している。Ｚａは表面に多数
の凹凸部を設けた試料であり、ｌｂは表面に縦、横の溝
を形成した試料である。
くった試料ＺａｔＪｂを示している。Ｚａは表面に多数
の凹凸部を設けた試料であり、ｌｂは表面に縦、横の溝
を形成した試料である。
＠２図は前記試料Ｊａ、Ｚｂに相当する試料１の表層部
にトリカルシウムリン酸からなる層２が形成された状態
を示す断面図である。
にトリカルシウムリン酸からなる層２が形成された状態
を示す断面図である。
上記の如く、製作された試料の生体親和性および化学結
合体を確認するために１家兎の頭蓋骨に歯科医用電気エ
ンジンにフィシャーバヲ取付けた工具によりｓ＠２ｍｓ
深さ３ｍの溝をつくす、この溝部分に前記試料（直径２
ｗｔ、長さ５ ｍ ）を埋入縫合した。
合体を確認するために１家兎の頭蓋骨に歯科医用電気エ
ンジンにフィシャーバヲ取付けた工具によりｓ＠２ｍｓ
深さ３ｍの溝をつくす、この溝部分に前記試料（直径２
ｗｔ、長さ５ ｍ ）を埋入縫合した。
３週間、６週間、９週間の各経過時点で頭蓋骨ごと前記
試料埋入部分を切取り、Ｚ５チグルタール固定、アルコ
ール脱水し、臨界点乾燥を行ない、走査形電子顕微鏡に
やｌ察したところ、３週間埋入した試料の表面には水酸
アパタイトおよびこれ釦付着するコラーゲン繊維網が認
められた。６週間埋入したものは、試料と接してい念こ
とを推測きせるコラーゲン繊維束の網状跡およびコラー
ゲン繊維と生体のアパタイトによる板状構造物の形成が
認められた。９週間埋入していた試料にはコラーゲン繊
維と生体アバからなる試料が、骨の再生により動揺を生
じないものとなり、人工歯根として極めて有効でやるこ
とが判明した。つまり生体親和性、化学的結合性にすぐ
れ、しかも機械的強度にもすぐれており、人工歯根とし
て十分な条件を備えたものであることが判った。
試料埋入部分を切取り、Ｚ５チグルタール固定、アルコ
ール脱水し、臨界点乾燥を行ない、走査形電子顕微鏡に
やｌ察したところ、３週間埋入した試料の表面には水酸
アパタイトおよびこれ釦付着するコラーゲン繊維網が認
められた。６週間埋入したものは、試料と接してい念こ
とを推測きせるコラーゲン繊維束の網状跡およびコラー
ゲン繊維と生体のアパタイトによる板状構造物の形成が
認められた。９週間埋入していた試料にはコラーゲン繊
維と生体アバからなる試料が、骨の再生により動揺を生
じないものとなり、人工歯根として極めて有効でやるこ
とが判明した。つまり生体親和性、化学的結合性にすぐ
れ、しかも機械的強度にもすぐれており、人工歯根とし
て十分な条件を備えたものであることが判った。
本発明の人工歯根用複合材料は酸化カルシウム（ＣａＯ
）とリン酸（’ｚＯｓ）を基本組成として含むガラスを
熱処理結晶化してピロリン酸カルシウムの結晶相を析出
させ、上記熱処理結晶化したガラスをカルシウムを含む
溶融塩またはカルシウムを含む水溶液に浸漬してトリカ
ルシウムリン酸を形成し、生体と反応性の高い層を形成
してなることを％微としている。
）とリン酸（’ｚＯｓ）を基本組成として含むガラスを
熱処理結晶化してピロリン酸カルシウムの結晶相を析出
させ、上記熱処理結晶化したガラスをカルシウムを含む
溶融塩またはカルシウムを含む水溶液に浸漬してトリカ
ルシウムリン酸を形成し、生体と反応性の高い層を形成
してなることを％微としている。
したがって本発明によれば、上記組成のガラスの熱処理
結晶化により機械的強度が向上し、生体との反応性の高
いトリカルシウムリン酸からなる層が形成されることに
より、生体との固着化がはかられることになる。
結晶化により機械的強度が向上し、生体との反応性の高
いトリカルシウムリン酸からなる層が形成されることに
より、生体との固着化がはかられることになる。
その結果、従来のアパタイト焼結体よりも機械的強度に
すぐれ、餅佇キ曽人工歯根として使用した場合に径小化
をはかり得、施術時における患者の苦痛度を軽減するこ
とができ、また従来のアルミナよシも化学結合性にすぐ
れ、施術後におけるルーズニングの発生のおそれがなく
、人工歯根として好適な人工歯根用複合材料を提供でき
る。
すぐれ、餅佇キ曽人工歯根として使用した場合に径小化
をはかり得、施術時における患者の苦痛度を軽減するこ
とができ、また従来のアルミナよシも化学結合性にすぐ
れ、施術後におけるルーズニングの発生のおそれがなく
、人工歯根として好適な人工歯根用複合材料を提供でき
る。
第１図（ａ） （１：＋）Ｆｉ熱処理結晶化したガラス
でつくった試料を示す正面図、第２図は第１図（ａ）
（ｂ）で示した試料の表層部にトリカルシウムリン酸修
らなる層が形成された状態を示す断面図である。 ＪｅＪａｔＺｂ・・・試料、２・・・トリカルシウムリ
ン酸からなる層。 出願人代理人 弁理士 坪 井 ４第１図 （ａ） （ｂ） 第２図 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 特願昭６０−４２０５１号 ２、発明の名称 人工歯根用複合材料 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称（０３７） オリンパス光学工箔株式会化４、代
理人 昭和６０年６月２５日
でつくった試料を示す正面図、第２図は第１図（ａ）
（ｂ）で示した試料の表層部にトリカルシウムリン酸修
らなる層が形成された状態を示す断面図である。 ＪｅＪａｔＺｂ・・・試料、２・・・トリカルシウムリ
ン酸からなる層。 出願人代理人 弁理士 坪 井 ４第１図 （ａ） （ｂ） 第２図 特許庁長官 宇 賀 道 部 殿 １、事件の表示 特願昭６０−４２０５１号 ２、発明の名称 人工歯根用複合材料 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名称（０３７） オリンパス光学工箔株式会化４、代
理人 昭和６０年６月２５日
Claims (1)
- 酸化カルシウム（ＣａＯ）とリン酸（Ｐ＿２Ｏ＿５）を
基本組成として含むガラスを熱処理結晶化してピロリン
酸カルシウムの結晶相を析出させ、上記熱処理結晶化し
たガラスをカルシウムを含む溶融塩またはカルシウムを
含む水溶液に浸漬してトリカルシウムリン酸を形成し、
生体と反応性の高い層を形成してなることを特徴とする
人工歯根用複合材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042051A JPS61201642A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 人工歯根用複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60042051A JPS61201642A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 人工歯根用複合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61201642A true JPS61201642A (ja) | 1986-09-06 |
Family
ID=12625314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60042051A Pending JPS61201642A (ja) | 1985-03-04 | 1985-03-04 | 人工歯根用複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61201642A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006131010A2 (de) | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Thommen Medical Ag | Dentalimplantat und verfahren zu dessen herstellung |
-
1985
- 1985-03-04 JP JP60042051A patent/JPS61201642A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006131010A2 (de) | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Thommen Medical Ag | Dentalimplantat und verfahren zu dessen herstellung |
| WO2006131010A3 (de) * | 2005-06-06 | 2007-04-05 | Thommen Medical Ag | Dentalimplantat und verfahren zu dessen herstellung |
| JP2008541960A (ja) * | 2005-06-06 | 2008-11-27 | トーメン メディカル アーゲー | 歯科インプラント及びその製造方法 |
| US8734889B2 (en) | 2005-06-06 | 2014-05-27 | Thommen Medical Ag | Dental implant and method for the production thereof |
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