WO2021049494A1 - 生体インプラント、および生体インプラントの製造方法 - Google Patents

生体インプラント、および生体インプラントの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2021049494A1
WO2021049494A1 PCT/JP2020/033973 JP2020033973W WO2021049494A1 WO 2021049494 A1 WO2021049494 A1 WO 2021049494A1 JP 2020033973 W JP2020033973 W JP 2020033973W WO 2021049494 A1 WO2021049494 A1 WO 2021049494A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
calcium phosphate
coating
particles
bioimplant
silver
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/033973
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
村上　隆幸
泰斗 中村
Original Assignee
京セラ株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 京セラ株式会社 filed Critical 京セラ株式会社
Priority to US17/641,072 priority Critical patent/US20220339318A1/en
Priority to EP20862738.0A priority patent/EP4029538A4/en
Publication of WO2021049494A1 publication Critical patent/WO2021049494A1/ja

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/28—Materials for coating prostheses
    • A61L27/30—Inorganic materials
    • A61L27/32—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/08—Materials for coatings
    • A61L31/082—Inorganic materials
    • A61L31/086—Phosphorus-containing materials, e.g. apatite
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00—Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/16—Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/10—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices containing or releasing inorganic materials
    • A61L2300/102—Metals or metal compounds, e.g. salts such as bicarbonates, carbonates, oxides, zeolites, silicates
    • A61L2300/104—Silver, e.g. silver sulfadiazine
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/40—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a specific therapeutic activity or mode of action
    • A61L2300/404—Biocides, antimicrobial agents, antiseptic agents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/60—Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
    • A61L2300/63—Crystals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/12—Nanosized materials, e.g. nanofibres, nanoparticles, nanowires, nanotubes; Nanostructured surfaces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2420/00—Materials or methods for coatings medical devices
    • A61L2420/02—Methods for coating medical devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2420/00—Materials or methods for coatings medical devices
    • A61L2420/04—Coatings containing a composite material such as inorganic/organic, i.e. material comprising different phases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2420/00—Materials or methods for coatings medical devices
    • A61L2420/06—Coatings containing a mixture of two or more compounds
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/02—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of bones; weight-bearing implants
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/12—Materials or treatment for tissue regeneration for dental implants or prostheses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/24—Materials or treatment for tissue regeneration for joint reconstruction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00—Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/38—Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of the spine, vertebrae or intervertebral discs

Definitions

  • This disclosure relates to bioimplants.
  • Bioimplants with a coating that exhibits antibacterial properties are known.
  • a bioimplant based on one aspect of the present disclosure comprises a substrate and a calcium phosphate coating located on the surface of the substrate and containing silver.
  • the calcium phosphate film has a plurality of calcium phosphate particles located on the surface thereof and a plurality of acicular crystals located on the surface of the plurality of calcium phosphate particles, and the plurality of acicular crystals are formed on the plurality of acicular crystals. It is located in the gap between the interfaces of calcium phosphate particles adjacent to each other among the calcium phosphate particles.
  • FIG. 6 is a scanning electron microscope (SEM) photograph of the surface of the test piece in Example 1. It is an SEM photograph of the cross section near the surface including the coating film of the test piece in Example 2. 6 is an SEM photograph of the surface of the test piece in Comparative Example 1.
  • SEM scanning electron microscope
  • antibacterial properties can be maintained for a long period of time.
  • the biological implant 1 of the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
  • the figures referred to below are for convenience of explanation, and only the configurations necessary for explaining the embodiments are simplified and shown. Therefore, the bioimplant 1 may have any configuration not shown in the referenced figure.
  • the dimensions of the configuration in the figure do not faithfully represent the dimensions and dimensional ratio of the actual configuration.
  • the bioimplant 1 includes a substrate 2 and a calcium phosphate coating 3 (hereinafter, may be referred to as “coating 3”) located on the surface of the substrate 2 and containing silver.
  • coating 3 a calcium phosphate coating 3 located on the surface of the substrate 2 and containing silver.
  • Examples of the material of the substrate 2 include metals, ceramics, and plastics.
  • Examples of the metal include stainless alloys, cobalt-chromium alloys, titanium, titanium alloys, alumina, zirconia and the like.
  • Examples of the titanium alloy include alloys to which at least one of aluminum, tin, zirconium, molybdenum, nickel, palladium, tantalum, niobium, vanadium, platinum and the like is added.
  • Specific examples of the titanium alloy include Ti-6Al-4V alloy.
  • Examples of the ceramics include alumina, zirconia, and alumina-zirconia composite ceramics.
  • Examples of the plastic include polyethylene, a fluororesin, an epoxy resin, a PEEK resin, and bakelite.
  • the film 3 contains silver having an antibacterial effect.
  • the silver in the coating film 3 is metallic silver or a silver compound in the present embodiment, and is dispersed and distributed in the coating film 3 as particles having an indefinite shape of 1 nm or more.
  • the silver in the film 3 may be contained in the calcium phosphate-based material constituting the film 3 in the form of silver ions. Further, both particulate silver and silver in an ionic state may be contained.
  • the upper limit of the size of the irregularly shaped particles may be 10 ⁇ m or less.
  • the silver content in the coating film 3 may be, for example, 0.05 to 10% by mass.
  • the thickness of the coating film 3 may be, for example, 5 to 300 ⁇ m.
  • the coating film 3 may be a single layer or a plurality of layers.
  • the coating film 3 is composed of a calcium phosphate-based material.
  • the calcium phosphate-based material include hydroxyapatite (hereinafter, may be referred to as “HA”), ⁇ -calcium tertiary phosphate, ⁇ -calcium tertiary phosphate, calcium tetraphosphate, and the like.
  • HA hydroxyapatite
  • the exemplified calcium phosphate-based material may be used alone or in admixture of two or more.
  • the coating film 3 may be located on a part of the surface of the substrate 2, or may be located on the entire surface of the substrate 2.
  • Examples of the method for locating the coating film 3 on the surface of the substrate 2 include a thermal spraying method, a thin-film deposition method, and a wet coating method.
  • Examples of the thermal spraying method include a frame thermal spraying method, a high-speed frame thermal spraying method, a plasma thermal spraying method, a cold spraying method, and the like.
  • the vapor deposition method include a physical vapor deposition method such as a sputtering method, an ion plating method, an ion beam vapor deposition method, or an ion mixing method.
  • Examples of the wet coating method include a sol-gel method.
  • the coating film 3 may be a calcium phosphate sprayed coating (hereinafter, may be referred to as “sprayed coating”).
  • the thermal spray coating is a coating that is located on the surface of the substrate 2 by a thermal spraying method. Specific examples of the thermal spray coating include silver hydroxyapatite thermal spray coating.
  • the silver HA thermal spray coating is a thermal spray coating containing silver and containing HA.
  • the coating film 3 has a plurality of calcium phosphate particles 4 (hereinafter, may be referred to as “particles 4”) located on the surface of the coating film 3 and a plurality of acicular crystals 5 located on the surface of the plurality of particles 4. ing. Then, the plurality of acicular crystals 5 are located in the gap S at the interface of the particles 4 adjacent to each other among the plurality of particles 4. With this configuration, it is easy to maintain the state in which the coating film 3 contains silver. Therefore, the antibacterial property can be maintained for a long period of time.
  • the above configuration may be evaluated by magnifying observation using, for example, a scanning electron microscope (hereinafter, may be referred to as “SEM”).
  • SEM scanning electron microscope
  • the crystallinity of the coating film 3 may exceed 90%. Such crystallinity is higher than the crystallinity of the conventional coating film.
  • the coating film 3 having a crystallinity of more than 90% has a slower decomposition and absorption (dissolution rate) in the living body than the conventional coating film, and accordingly, the amount of silver ions eluted is smaller than that of the conventional coating film. Therefore, when the film 3 contains the same concentration of silver as the conventional film, the initial antibacterial performance is lower than that of the conventional film, but the dissolution rate in the living body is relatively slow, so that the film 3 disappears.
  • the period until is longer than that of the conventional coating, and as a result, the period during which silver ions can be eluted in the living body is longer than that of the conventional coating. Therefore, the antibacterial property can be maintained for a long period of time. In addition, it can be expected to maintain antibacterial properties for a long period of time exceeding several years.
  • the upper limit of the crystallinity of the film 3 may be 100% or less.
  • the crystallinity of the coating film 3 may be measured based on ISO13779-3 using an X-ray diffractometer (hereinafter, may be referred to as “XRD”).
  • Particle 4 is composed of a calcium phosphate-based material. Further, the particle 4 is not limited to a specific size. For example, the particle size of the particles 4 may be 0.5 to 100 ⁇ m. The particle size may be measured using SEM.
  • the particles 4 may be flat sprayed particles (molten particles) formed when the coating film 3 is positioned on the surface of the substrate 2 by a thermal spraying method.
  • the particles 4 are located inside the coating film 3 as welded particles.
  • the particles 4 located on the surface of the coating film 3 are designated as calcium phosphate first particles 41 (hereinafter, may be referred to as “first particles 41”), and the particles 4 located closer to the substrate 2 than the first particles 41 are calcium phosphate first particles 41.
  • It may be 2 particles 42 (hereinafter, may be referred to as “second particle 42”).
  • the particles 4 do not have to contain silver.
  • Silver may be located inside the particles 4 as irregular particles, or may be located in the gap S at the interface of the first particles 41 adjacent to each other. Further, silver may be located in the gap between the interface between the first particle 41 and the second particle 42 adjacent to each other and the gap between the interface between the second particle 42 adjacent to each other.
  • the plurality of needle-shaped crystals 5 may be located on a part of the surface of the particle 4, or may be located on the entire surface of the particle 4. When the plurality of needle-shaped crystals 5 are located on the entire surface of the particles 4, it is easy to maintain the state in which the coating film 3 contains silver.
  • the acicular crystal 5 may be made of a calcium phosphate-based material. Further, the acicular crystal 5 does not have to contain silver. The acicular crystal 5 may be one precipitated from the particles 4.
  • the acicular crystal 5 may be smaller than the particle 4.
  • the acicular crystal 5 is not limited to a specific size.
  • the major axis of the acicular crystal 5 may be 0.1 to 50 ⁇ m.
  • the minor axis of the acicular crystal 5 may be 0.001 to 10 ⁇ m.
  • the size of the major axis and the minor axis may be measured using SEM.
  • the coating film 3 may have dendritic crystals located inside the coating film 3. In this case, since the coating film 3 is densified, the period until the coating film 3 disappears is long. Therefore, the antibacterial property can be maintained for a long period of time.
  • the inside of the coating film 3 may be composed of dendritic crystals. If the coating 3 has particles 4, the dendritic crystals may be located inside the particles 4.
  • the dendritic crystals may be paraphrased as dendrite-like crystals. The above configuration may be evaluated by magnifying and observing the cross section of the coating film using, for example, SEM.
  • the bioimplant 1 includes, for example, an artificial bone or an internal fixture used for treating a disease or trauma, an artificial joint used for reconstructing a lost joint function, and a tooth for reconstructing a tooth. Examples thereof include dental implants, and bioimplants such as spinal implants used for treating diseases of the vertebral body and intervertebral disc.
  • the bioimplant 1 is not limited to the illustrated one.
  • a gas flame of flammable gas and oxygen is used as a heat source.
  • a powder of a calcium phosphate-based material to which silver oxide is added is used as a thermal spray material, and the thermal spray material is melted or nearly melted and sprayed onto the surface of the substrate 2 to form a coating 3 (sprayed coating) to form a biological implant 1.
  • the thermal spraying temperature may be about 2700 ° C.
  • the thermal spraying rate may be Mach 0.6.
  • the frame spraying may be performed under the condition that the thermal spraying material is introduced into a gas frame torch of oxygen gas 50 psi and acetylene gas 43 psi with 100 psi dry air and the thermal spray distance is 60 to 100 mm.
  • the formed coating film 3 may be subjected to hydrothermal treatment.
  • the crystallinity of the coating film 3 tends to exceed 90%.
  • the acicular crystals 5 are likely to precipitate from the particles 4. Then, the plurality of acicular crystals 5 are likely to be located in the gap S. Further, a plurality of dendritic crystals are likely to be located inside the coating film 3.
  • Hydrothermal treatment is a process of heating to a temperature exceeding 100 ° C. in a pressure vessel containing water.
  • the pressure vessel include a high-pressure cylinder and the like.
  • the conditions for the hydrothermal treatment may be set as follows, for example. Liquid volume: 5-7 ml / cm 2 Temperature: 130-155 ° C Time: 11-25 hours
  • Example 1 ⁇ Preparation of test piece> First, a titanium plate having a size of 50 mm ⁇ 50 mm ⁇ 2 mm was prepared. Next, HA powder containing 3% by mass of silver oxide and 97% by mass of HA was used as a thermal spraying material, and this thermal spraying material was sprayed on one side of a titanium plate by a frame thermal spraying method to obtain a silver HA thermal spray coating having a thickness of 30 ⁇ m. Was formed. Finally, the silver HA sprayed coating was subjected to hydrothermal treatment to obtain a test piece.
  • the frame spraying was carried out under the condition that the thermal spraying material was introduced into a gas frame torch of oxygen gas 50 psi and acetylene gas 43 psi with dry air of 100 psi, and the thermal spraying distance was 60 to 100 mm.
  • the hydrothermal treatment was performed in a high-pressure cylinder under the following conditions. Liquid volume: 6 ml / cm 2 Temperature: 135 ° C Hours: 24 hours
  • Example 2 A test piece was prepared under the same conditions as in Example 1 except that the hydrothermal treatment was performed under the conditions shown below. Liquid volume: 6 ml / cm 2 Temperature: 150 ° C Hours: 24 hours
  • Example 1 A test piece was prepared under the same conditions as in Example 1 except that a vacuum heat treatment was applied to the silver HA sprayed coating instead of the hydrothermal treatment.
  • the vacuum heat treatment was performed in a vacuum furnace under the following conditions. Temperature: 650 ° C Time: 3 hours
  • Example 2 The amount of calcium elution was measured for Example 2 and Comparative Example 1. Moreover, about Example 1 and Comparative Example 1, the amount of silver elution was measured and the antibacterial test was carried out. Each measurement method and result are shown below.
  • Example 2 showed a result that the calcium concentration in the Tris buffer solution after 14 days was lower than that of Comparative Example 1. Therefore, it can be seen that Example 2 has a slower dissolution rate than Comparative Example 1 and a longer period until the coating disappears.
  • Example 1 showed a result that the silver concentration in bovine serum after 72 hours was lower than that of Comparative Example 1. Therefore, it can be seen that in Example 1, it is easier to maintain the state in which the coating film contains silver than in Comparative Example 1, and the antibacterial property can be maintained for a long period of time.
  • the antibacterial activity value was measured by a film adhesion method based on JIS Z 2801.
  • the test conditions are as follows.
  • Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 Microscopic observation by SEM was performed on Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.
  • a scanning electron microscope SEM: SN-3400N, manufactured by Hitachi, Ltd.
  • SEM scanning electron microscope
  • a plurality of flat molten particles were observed on the surface of the silver HA sprayed coating.
  • a plurality of HA needle-like crystals were observed on the entire surface of the surface of the plurality of molten particles, and the plurality of HA needle-like crystals were formed in the gaps between the interfaces of the melt particles of calcium phosphate adjacent to each other.
  • a positional state was observed, but such a state was not observed in Comparative Example 1.
  • the inside of the coating film was mainly composed of fine crystals of HA.
  • HA crystals were grown in a dendrite shape inside the coating film (melted particles of calcium phosphate), and dendritic crystals were contained inside the coating film.
  • FIG. 2 shows an SEM photograph of the surface of the test piece in Example 1.
  • the scale is as shown in the lower right of FIG.
  • 1 scale shows 1 ⁇ m
  • 10 scales shows 10 ⁇ m.
  • a plurality of flat molten particles and a plurality of HA needle-like crystals are observed on the entire surface of the surface of the plurality of molten particles, and the plurality of HA needle-like crystals are melted adjacent to each other. A state of being located in the gap S at the interface of the particles was observed.
  • FIG. 3 shows an SEM photograph of a cross section near the surface including the coating of the test piece in Example 2.
  • the scale is shown in the lower left of FIG. 3, and the length of the white bar is 10 ⁇ m.
  • a plurality of acicular crystals 5 on the surface of the coating film 3 can be confirmed. Further, it can be confirmed that the dendritic crystals 6 are located between the particles inside the coating film 3.
  • FIG. 4 shows an SEM photograph of the surface of the test piece in Comparative Example 1.
  • the scale is as shown in the lower right of FIG.
  • 1 scale shows 1 ⁇ m
  • 10 scales shows 10 ⁇ m.
  • a plurality of flat molten particles are observed, but acicular crystals are not observed.
  • the test piece of Comparative Example 1 was further subjected to the hydration treatment (immersed in water at 60 to 100 ° C. for 10 to 60 minutes) as shown in Patent No. 6192014, and needle-like crystals were observed on the surface.
  • a plurality of HA needle-like crystals were located in the gaps between the interfaces of the molten particles adjacent to each other.

Abstract

本開示の一態様に基づく生体インプラントは、基体と、基体の表面に位置し、銀を含むリン酸カルシウム被膜と、を備える。前記リン酸カルシウム被膜は、その表面に位置する複数のリン酸カルシウム粒子と、前記複数のリン酸カルシウム粒子の表面に位置する複数の針状結晶と、を有し、前記複数の針状結晶が、前記複数のリン酸カルシウム粒子のうち互いに隣接するリン酸カルシウム粒子の界面の間隙に位置している。

Description

生体インプラント、および生体インプラントの製造方法 関連出願の相互参照
　本出願は、２０１９年９月１１日に出願された日本国特許出願２０１９－１６５５９３号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。
　本開示は、生体インプラントに関する。
　抗菌性を発現する被膜を備えた生体インプラントが知られている。
　本開示の一態様に基づく生体インプラントは、基体と、基体の表面に位置し、銀を含むリン酸カルシウム被膜と、を備える。そして、前記リン酸カルシウム被膜は、その表面に位置する複数のリン酸カルシウム粒子と、前記複数のリン酸カルシウム粒子の表面に位置する複数の針状結晶と、を有し、前記複数の針状結晶が、前記複数のリン酸カルシウム粒子のうち互いに隣接するリン酸カルシウム粒子の界面の間隙に位置している。
実施形態の生体インプラントを示す概略図である。 実施例１における試験片の表面の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。 実施例２における試験片の被膜を含む表面付近の断面のＳＥＭ写真である。 比較例１における試験片の表面のＳＥＭ写真である。
　従来の被膜では、生体内での分解吸収が早いため、被膜の消失までの期間が数カ月～数年と短い、ということが懸念される。被膜が消失すると、抗菌作用も失われるため、数年を超えるような長期には抗菌性を維持できない、という虞があった。本開示の一態様によれば、長期にわたって抗菌性を維持できる。
　＜生体インプラント＞
　以下、実施形態の生体インプラント１について、図面を用いて詳細に説明する。但し、以下で参照する図は、説明の便宜上、実施形態を説明する上で必要な構成のみを簡略化して示したものである。したがって、生体インプラント１は、参照する図に示されていない任意の構成を備え得る。また、図中の構成の寸法は、実際の構成の寸法及び寸法比率などを忠実に表したものではない。
　図１に示すように、生体インプラント１は、基体２と、基体２の表面に位置し、且つ、銀を含むリン酸カルシウム被膜３（以下、「被膜３」ということがある）と、を備える。
　基体２の材質としては、例えば、金属、セラミックス又はプラスチックなどが挙げられる。金属としては、例えば、ステンレス合金、コバルト・クロム合金、チタン、チタン合金、アルミナ又はジルコニアなどが挙げられる。チタン合金としては、例えば、アルミニウム、スズ、ジルコニウム、モリブデン、ニッケル、パラジウム、タンタル、ニオブ、バナジウム又は白金などの少なくとも１種を添加した合金が挙げられる。チタン合金の具体例としては、Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金などが挙げられる。セラミックスとしては、例えば、アルミナ、ジルコニア又はアルミナ・ジルコニア複合セラミックスなどが挙げられる。プラスチックとしては、例えば、ポリエチレン、フッ素系樹脂、エポキシ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂又はベークライトなどが挙げられる。
　被膜３は、抗菌作用を持つ銀を含んでいる。被膜３中の銀は、本実施形態では金属銀または銀化合物であり、１ｎｍ以上の不定形状の粒子として、被膜３中に分散分布している。なお、被膜３中の銀は、被膜３を構成するリン酸カルシウム系材料中に銀イオンの状態で含まれてもよい。また、粒子状の銀とイオンの状態の銀が両方含まれてもよい。不定形状の粒子の大きさの上限値は、１０μｍ以下であってもよい。被膜３における銀の含有量は、例えば、０．０５～１０質量％であってもよい。被膜３の厚みは、例えば、５～３００μｍであってもよい。被膜３は、単層であってもよく、また、複数層であってもよい。
　被膜３は、リン酸カルシウム系材料で構成される。リン酸カルシウム系材料としては、例えば、ハイドロキシアパタイト（以下、「ＨＡ」ということがある。）、α－第３リン酸カルシウム、β－第３リン酸カルシウム又は第４リン酸カルシウムなどが挙げられる。例示したリン酸カルシウム系材料は、１種又は２種以上を混合して用いてもよい。
　被膜３は、基体２の表面の一部に位置してもよく、また、基体２の表面の全面に位置してもよい。被膜３を基体２の表面に位置させる方法としては、例えば、溶射法、蒸着法、湿式コーティング法などが挙げられる。溶射法としては、例えば、フレーム溶射法、高速フレーム溶射法、プラズマ溶射法又はコールドスプレー法などが挙げられる。蒸着法としては、例えば、スパッタリング法、イオンプレーテイング法、イオンビーム蒸着法又はイオンミキシング法などの物理蒸着法が挙げられる。湿式コーティング法としては、例えば、ゾルゲル法などが挙げられる。
　被膜３は、リン酸カルシウム溶射被膜（以下、「溶射被膜」ということがある）であってもよい。溶射被膜は、溶射法で基体２の表面に位置させた被膜である。溶射被膜の具体例としては、銀ハイドロキシアパタイト溶射被膜などが挙げられる。銀ＨＡ溶射被膜は、銀を含み、且つ、ＨＡを含む溶射被膜である。
　被膜３は、被膜３の表面に位置する複数のリン酸カルシウム粒子４（以下、「粒子４」ということがある）と、複数の粒子４の表面に位置する複数の針状結晶５と、を有している。そして、複数の針状結晶５が、複数の粒子４のうち互いに隣接する粒子４の界面の間隙Ｓに位置している。この構成により、被膜３が銀を含む状態を維持し易い。それゆえ、長期にわたって抗菌性を維持できる。上記の構成は、例えば、走査型電子顕微鏡（以下、「ＳＥＭ」ということがある）を用いて拡大観察し評価してもよい。
　ここで、被膜３の結晶化度は、９０％を超えてもよい。このような結晶化度は、従来の被膜の結晶化度よりも大きい。結晶化度が９０％を超える被膜３は、生体内での分解吸収（溶解速度）が従来の被膜よりも遅く、これに伴い、銀イオンの溶出量は従来の被膜よりも少ない。そのため、被膜３が、従来の被膜と同じ濃度の銀を含む場合は、初期の抗菌性能は従来の被膜よりも低いが、生体内での溶解速度が相対的に遅いことから、被膜３の消失までの期間は従来の被膜よりも長く、その結果、生体内で銀イオンを溶出できる期間が従来の被膜よりも長い。それゆえ、長期にわたって抗菌性を維持できる。また、数年を超えるような長期にわたっての抗菌性の維持も期待できる。
　被膜３の結晶化度の上限値は、１００％以下であってもよい。被膜３の結晶化度は、Ｘ線回折装置（以下、「ＸＲＤ」ということがある。）を用いてＩＳＯ１３７７９－３に基づいて測定してもよい。
　粒子４は、リン酸カルシウム系材料で構成される。また、粒子４は、特定の大きさに限定されない。例えば、粒子４の粒径は、０．５～１００μｍであってもよい。粒径は、ＳＥＭを用いて測定してもよい。
　図１に示す一例のように、粒子４は、基体２の表面に被膜３を溶射法で位置させたときに形成された扁平状の溶射粒子（溶融粒子）であってもよい。この場合には、被膜３の表面に加えて、被膜３の内部にも溶着粒子として粒子４が位置する。被膜３の表面に位置する粒子４をリン酸カルシウム第１粒子４１（以下、「第１粒子４１」ということがある。）とし、第１粒子４１よりも基体２の側に位置する粒子４をリン酸カルシウム第２粒子４２（以下、「第２粒子４２」ということがある。）としてもよい。なお、粒子４は、銀を含んでいなくてもよい。銀は、不定形の粒子として、粒子４の内部に位置しても良く、また、互いに隣接する第１粒子４１の界面の間隙Ｓに位置してもよい。また、銀は、互いに隣接する第１粒子４１と第２粒子４２の界面の間隙、および互いに隣接する第２粒子４２の界面の間隙に位置してもよい。
　複数の針状結晶５は、粒子４の表面の一部に位置してもよく、また、粒子４の表面の全面に位置してもよい。複数の針状結晶５が粒子４の表面の全面に位置する場合には、被膜３が銀を含む状態を維持し易い。
　針状結晶５は、リン酸カルシウム系材料で構成されてもよい。また、針状結晶５は、銀を含んでいなくてもよい。針状結晶５は、粒子４から析出したものであってもよい。
　針状結晶５は、粒子４よりも小さくてもよい。なお、針状結晶５は、特定の大きさに限定されない。例えば、針状結晶５の長軸は、０．１～５０μｍであってもよい。針状結晶５の短軸は、０．００１～１０μｍであってもよい。長軸及び短軸のサイズは、ＳＥＭを用いて測定してもよい。
　被膜３は、その内部に位置する樹枝状結晶を有してもよい。この場合には、被膜３が緻密化されることから、被膜３の消失までの期間が長い。それゆえ、長期にわたって抗菌性を維持できる。なお、被膜３は、その内部が樹枝状結晶で構成されてもよい。被膜３が粒子４を有する場合には、樹枝状結晶は粒子４の内部に位置してもよい。樹枝状結晶は、デンドライト状結晶と言い換えてもよい。上記の構成は、例えば、ＳＥＭを用いて被膜の断面を拡大観察して評価してもよい。
　生体インプラント１としては、例えば、疾病又は外傷などの治療のために使用される人工骨又は内固定具、失われた関節機能を再建するために使用される人工関節、歯牙を再建するために使用される歯科用インプラント、脊椎の椎体および椎間板の疾病治療に用いられる脊椎インプラントなどの生体インプラントが挙げられる。なお、生体インプラント１は、例示したものに限定されない。
　＜生体インプラントの製造方法＞
　次に、実施形態の生体インプラントの製造方法について、フレーム溶射法を用いて生体インプラント１を製造する場合を例に挙げて説明する。
　フレーム溶射法では、可燃性ガス及び酸素のガス炎を熱源とする。そして、酸化銀を添加したリン酸カルシウム系材料の粉末を溶射材料とし、この溶射材料を溶融又は溶融に近い状態にして基体２の表面に吹き付けて被膜３（溶射被膜）を形成し、生体インプラント１を得る。
　溶射温度は、約２７００℃であってもよい。溶射速度は、マッハ０．６であってもよい。フレーム溶射は、例えば、酸素ガス５０ｐｓｉ及びアセチレンガス４３ｐｓｉのガスフレームトーチ中に、１００ｐｓｉのドライエアーで溶射材料を導入し、溶射距離を６０～１００ｍｍとする条件で行ってもよい。
　形成された被膜３に水熱処理を施してもよい。この場合には、被膜３の結晶化度が９０％を超え易い。また、針状結晶５が粒子４から析出し易い。そして、複数の針状結晶５が、間隙Ｓに位置し易い。さらに、被膜３の内部に複数の樹枝状結晶が位置し易い。
　水熱処理は、水を収容した圧力容器内で１００℃を超える温度に加熱する処理である。圧力容器としては、例えば、高圧ボンベなどが挙げられる。水熱処理の条件は、例えば、以下のように設定してもよい。
　液量：５～７ｍｌ／ｃｍ２
　温度：１３０～１５５℃
　時間：１１～２５時間
　以下、実施例を挙げて本開示を詳細に説明するが、本開示は以下の実施例に限定されない。
　［実施例１］
　　＜試験片の作製＞
　まず、５０ｍｍ×５０ｍｍ×２ｍｍのチタン板を準備した。次に、酸化銀を３質量％及びＨＡを９７質量％の割合で含むＨＡ粉末を溶射材料とし、この溶射材料をチタン板の片面にフレーム溶射法で溶射し、厚さ３０μｍの銀ＨＡ溶射被膜を形成した。最後に、銀ＨＡ溶射被膜に水熱処理を施して試験片を得た。
　フレーム溶射は、酸素ガス５０ｐｓｉ及びアセチレンガス４３ｐｓｉのガスフレームトーチ中に、１００ｐｓｉのドライエアーで溶射材料を導入し、溶射距離を６０～１００ｍｍとする条件で行った。
　水熱処理は、高圧ボンベ内において以下の条件で行った。
　液量：６ｍｌ／ｃｍ２
　温度：１３５℃
　時間：２４時間
　得られた試験片の結晶化度をＩＳＯ１３７７９－３に基づいてＸＲＤを用いて測定した。その結果を以下に示す。
　結晶化度：９１％
　［実施例２］
　水熱処理を以下に示す条件で行った以外は、実施例１と同じ条件で試験片を作製した。
　液量：６ｍｌ／ｃｍ２
　温度：１５０℃
　時間：２４時間
　得られた試験片の結晶化度を実施例１と同じ方法で測定した。その結果を以下に示す。
　結晶化度：１００％
　［比較例１］
　水熱処理に代えて、真空熱処理を銀ＨＡ溶射被膜に施した以外は、実施例１と同じ条件で試験片を作製した。真空熱処理は、真空炉内において以下の条件で行った。
　温度：６５０℃
　時間：３時間
　得られた試験片の結晶化度を実施例１と同じ方法で測定した。その結果を以下に示す。
　結晶化度：７５％
　　＜評価＞
　実施例２及び比較例１について、カルシウム溶出量を測定した。また、実施例１及び比較例１について、銀溶出量を測定するとともに、抗菌試験を行った。各測定方法及び結果を以下に示す。
　　　（カルシウム溶出量）
　３７℃及びｐＨ７．３のトリス緩衝液中に試験片を浸漬した。そして、表１に示す時間毎にトリス緩衝液中のカルシウム濃度（ｍｇ／Ｌ）を、ＩＣＰ質量分析法を用いて測定した。その結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から明らかなように、実施例２は、１４日経過後のトリス緩衝液中のカルシウム濃度が比較例１よりも低い結果を示した。したがって、実施例２は、比較例１よりも溶解速度が遅く、被膜の消失までの期間が長いことがわかる。
　　　（銀溶出量）
　３７℃の牛血清中に試験片を浸漬した。そして、表２に示す時間毎に牛血清中の銀濃度（ｍｇ／Ｌ）を、ＩＣＰ質量分析法を用いて測定した。その結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２から明らかなように、実施例１は、７２時間経過後の牛血清中の銀濃度が比較例１よりも低い結果を示した。したがって、実施例１は、比較例１よりも被膜が銀を含む状態を維持し易く、長期にわたって抗菌性を維持できることがわかる。
　　　（抗菌試験）
　ＪＩＳ　Ｚ　２８０１に準拠したフィルム密着法で抗菌活性値（Ｒ値）を測定した。試験条件は、以下のとおりである。
　菌種：ＭＲＳＡ／ＵＯＥＨ６
　培地：非働化牛血清
　測定結果は、以下のとおりである。
　抗菌活性値
　　実施例１：０．５
　　比較例１：３．６
　実施例１～２及び比較例１について、ＳＥＭによる顕微鏡観察を行った。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：ＳＮ－３４００Ｎ，日立製作所社製）を用いた。その結果、実施例１～２及び比較例１では、銀ＨＡ溶射被膜の表面に複数の扁平状の溶融粒子が観察された。そして、実施例１～２では、複数の溶融粒子の表面の全面に複数のＨＡ針状結晶が観察され、且つ、複数のＨＡ針状結晶が、互いに隣接するリン酸カルシウムの溶融粒子の界面の間隙に位置している状態が観察されたが、比較例１ではこのような状態は観察されなかった。
　また、比較例１では、被膜の内部がＨＡの微細結晶で主に構成されていた。これに対し、実施例１～２では、被膜（リン酸カルシウムの溶融粒子）の内部でデンドライト状にＨＡ結晶が成長しており、被膜の内部に樹枝状結晶が含まれていた。
　実施例１における試験片の表面のＳＥＭ写真を図２に示す。縮尺は、図２の右下に示す目盛りのとおりである。なお、１目盛りは１μｍを示し、１０目盛りで１０μｍを示す。前述の様に、表面には複数の扁平状の溶融粒子と、複数の溶融粒子の表面の全面に複数のＨＡ針状結晶が観察され、且つ、複数のＨＡ針状結晶が、互いに隣接する溶融粒子の界面の間隙Ｓに位置している状態が観察された。
　実施例２における試験片の被膜を含む表面付近断面のＳＥＭ写真を図３に示す。縮尺は、図３の左下に示しており、白いバーの長さは１０μｍである。断面視においても、被膜３表面の複数の針状結晶５が確認できる。また、被膜３内部の粒子間に樹枝状結晶６が位置していることが確認できる。
　比較例１における試験片の表面のＳＥＭ写真を図４に示す。縮尺は、図４の右下に示す目盛りのとおりである。なお、１目盛りは１μｍを示し、１０目盛りで１０μｍを示す。前述の様に、複数の扁平状の溶融粒子は観察されるが、針状結晶は見られない。また、比較例１の試験片に、更に、特許６１９２０１４号に示されている水和処理（６０～１００℃の水中に１０～６０分間浸漬する）を施したが、表面に針状結晶は観察されるものの、複数のＨＡ針状結晶が、互いに隣接する溶融粒子の界面の間隙に位置している状態は観察されなかった。
　１・・・生体インプラント
　２・・・基体
　３・・・リン酸カルシウム被膜
　４・・・リン酸カルシウム粒子
　　４１・・・リン酸カルシウム第１粒子
　　４２・・・リン酸カルシウム第２粒子
　Ｓ・・・リン酸カルシウム粒子の界面の間隙
　５・・・針状結晶
　６・・・樹枝状結晶

Claims (13)

  1. 　基体と、
    　前記基体の表面に位置し、銀を含むリン酸カルシウム被膜と、を備え、
    　前記リン酸カルシウム被膜は、
    　　その表面に位置する複数のリン酸カルシウム粒子と、
    　　前記複数のリン酸カルシウム粒子の表面に位置する複数の針状結晶と、を有し、
    　前記複数の針状結晶が、前記複数のリン酸カルシウム粒子のうち互いに隣接するリン酸カルシウム粒子の界面の間隙に位置する、生体インプラント。
  2. 　前記リン酸カルシウム被膜の結晶化度が、９０％を超える、請求項１に記載の生体インプラント。
  3. 　前記リン酸カルシウム被膜は、その内部に位置する樹枝状結晶を有する、請求項１又は２に記載の生体インプラント。
  4. 　前記リン酸カルシウム被膜が、リン酸カルシウム溶射被膜である、請求項１～３のいずれか１つに記載の生体インプラント。
  5. 　前記銀が、金属銀または銀化合物であり、１ｎｍ以上の不定形状の粒子として、前記リン酸カルシウム被膜中に分散分布している、請求項１～４のいずれか１つに記載の生体インプラント。
  6. 　前記リン酸カルシウム被膜の厚さが、５～３００μｍである、請求項１～５のいずれか１つに記載の生体インプラント。
  7. 　前記リン酸カルシウム被膜が、ハイドロキシアパタイト、α－第３リン酸カルシウム、β－第３リン酸カルシウム、第４リン酸カルシウムのいずれか１つ以上を含んでいる、請求項１～６のいずれか１つに記載の生体インプラント。
  8. 　前記リン酸カルシウム粒子の粒径は、０．５～１００μｍである、請求項１～７のいずれか１つに記載の生体インプラント。
  9. 　前記針状結晶は、長軸が０．１～５０μｍ、短軸が０．００１～１０μｍである、請求項１～８のいずれか１つに記載の生体インプラント。
  10. 　前記基体が、金属、セラミックス、プラスチックのいずれか１つを含む、請求項１～９のいずれか１つに記載の生体インプラント。
  11. 　人工骨、内固定具、人工関節、歯科用インプラント、脊椎インプラントのいずれかである、請求項１～１０のいずれか１つに記載の生体インプラント。
  12. 　生体インプラント用の基体に、銀を含むリン酸カルシウム原料を溶射し、前記基体の表面に被膜を形成する工程と、
    　前記被膜に、水を収容した圧力容器内で１００℃を超える温度に加熱する水熱処理を施すことにより、前記被膜の表面に複数の針状結晶を形成する工程と、を含む、生体インプラントの製造方法。
  13. 　前記水熱処理の処理条件が、温度：１３０～１５５℃、時間：１１～２５時間である、請求項１２に記載の生体インプラントの製造方法。

         
                   

            　   
         　 
PCT/JP2020/033973 2019-09-11 2020-09-08 生体インプラント、および生体インプラントの製造方法 WO2021049494A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/641,072 US20220339318A1 (en) 2019-09-11 2020-09-08 Biocompatible implant and method of manufacturing biocompatible implant
EP20862738.0A EP4029538A4 (en) 2019-09-11 2020-09-08 BIOCOMPATIBLE IMPLANT AND METHOD FOR PREPARING A BIOCOMPATIBLE IMPLANT

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019165593A JP7267881B2 (ja) 2019-09-11 2019-09-11 生体インプラント
JP2019-165593 2019-09-11

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021049494A1 true WO2021049494A1 (ja) 2021-03-18

Family

ID=74863260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/033973 WO2021049494A1 (ja) 2019-09-11 2020-09-08 生体インプラント、および生体インプラントの製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220339318A1 (ja)
EP (1) EP4029538A4 (ja)
JP (2) JP7267881B2 (ja)
WO (1) WO2021049494A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002035107A (ja) * 2000-06-21 2002-02-05 Merck Patent Gmbh 金属性移植用コーティング
WO2008029612A1 (fr) * 2006-09-08 2008-03-13 Japan Medical Materials Corporation Bio-implant
JP2016536067A (ja) * 2013-07-18 2016-11-24 エックスパンド・バイオテクノロジー・ベー・フェー 骨誘導性リン酸カルシウムを製造する方法及びそうして得られる製品
JP6192014B2 (ja) 2012-02-03 2017-09-06 国立大学法人佐賀大学 生体インプラント
WO2017150539A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 国立大学法人東京工業大学 銀含有リン酸カルシウム焼結体及びその製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10814039B2 (en) * 2012-02-03 2020-10-27 Kyocera Corporation Bioimplant with antibacterial coating and method of making same
US20170173213A1 (en) * 2014-03-10 2017-06-22 University Of Rochester Polarized hydroxyapatite films and methods of making and using same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002035107A (ja) * 2000-06-21 2002-02-05 Merck Patent Gmbh 金属性移植用コーティング
WO2008029612A1 (fr) * 2006-09-08 2008-03-13 Japan Medical Materials Corporation Bio-implant
JP6192014B2 (ja) 2012-02-03 2017-09-06 国立大学法人佐賀大学 生体インプラント
JP2016536067A (ja) * 2013-07-18 2016-11-24 エックスパンド・バイオテクノロジー・ベー・フェー 骨誘導性リン酸カルシウムを製造する方法及びそうして得られる製品
WO2017150539A1 (ja) * 2016-02-29 2017-09-08 国立大学法人東京工業大学 銀含有リン酸カルシウム焼結体及びその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
MURAKAMI TAKAYUKI, NODA IWAO, NAKAHIRA ATSUSHI, MIYAMOTO HIROSHI, MAWATARI MASAAKI: "Evaluation of the structure of Ag in thermal sprayed Ag-containing hydroxyapatite coatings", JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN, vol. 123, no. 1440, 2015, pages 667 - 671, XP055806238, ISSN: 1348-6535 *

Also Published As

Publication number Publication date
EP4029538A4 (en) 2023-07-05
JP2023090761A (ja) 2023-06-29
JP2021040972A (ja) 2021-03-18
US20220339318A1 (en) 2022-10-27
EP4029538A1 (en) 2022-07-20
JP7267881B2 (ja) 2023-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kokubo et al. Solutions able to reproduce in vivo surface‐structure changes in bioactive glass‐ceramic A‐W3
Wen et al. Preparation of bioactive Ti6Al4V surfaces by a simple method
US7829196B2 (en) Hard tissue repairing material
Li et al. Formation and growth of calcium phosphate on the surface of oxidized Ti–29Nb–13Ta–4.6 Zr alloy
Xia et al. Biomimetic collagen/apatite coating formation on Ti6Al4V substrates
Saleh et al. Biodegradable/biocompatible coated metal implants for orthopedic applications
Chien et al. Surface microstructure and bioactivity of hydroxyapatite and fluorapatite coatings deposited on Ti-6Al-4V substrates using Nd-YAG laser
Gkomoza et al. Comparative study of structure and properties of thermal spray coatings using conventional and nanostructured hydroxyapatite powder, for applications in medical implants
Candidato Jr et al. Evaluation of the in‐vitro behavior of nanostructured hydroxyapatite and zinc doped hydroxyapatite coatings obtained using solution precursor plasma spraying
Kim et al. Stable sol–gel hydroxyapatite coating on zirconia dental implant for improved osseointegration
Choudhury et al. Hydroxyapatite (HA) coatings for biomaterials
Behera et al. Effect of TiO2 addition on adhesion and biological behavior of BCP-TiO2 composite films deposited by magnetron sputtering
US20060062925A1 (en) Adherent apatite coating on titanium substrate using chemical deposition
Alontseva et al. Optimization of hydroxyapatite synthesis and microplasma spraying of porous coatings onto titanium implants
Stefanic et al. Novel method for the synthesis of a β-tricalcium phosphate coating on a zirconia implant
KR101933701B1 (ko) 생체적합성세라믹스 코팅층, 그 코팅층을 포함하는 티타늄재구조체 및 그 구조체 제조방법
Blum et al. In vitro evaluation of biologically derived hydroxyapatite coatings manufactured by high velocity suspension spraying
Gemelli et al. Nucleation and growth of octacalcium phosphate on treated titanium by immersion in a simplified simulated body fluid
Kaliaraj et al. Silver-ceria stabilized zirconia composite coatings on titanium for potential implant applications
KR100953126B1 (ko) 티타늄 임플란트 표면의 수산화아파타이트 코팅방법
WO2021049494A1 (ja) 生体インプラント、および生体インプラントの製造方法
Oliveira et al. Titanium bioactive surface formation via alkali and heat treatments for rapid osseointegration
Khodaei et al. Comparative evaluation of the effect of different types of surface modifiers on bioactivity of porous titanium implants
KR100453289B1 (ko) 임프란트 표면 처리용 전해질 용액 및 상기 전해질 용액을이용한 임프란트 표면 처리 방법
JP2775523B2 (ja) 骨代替材料とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20862738

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020862738

Country of ref document: EP

Effective date: 20220411