ケイ酸カルシウム処理による骨伝導性制御

通过硅酸钙处理控制骨传导性

基本信息

批准号：
19659510
负责人：
石川邦夫
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

歯科用インプラントの適応症例拡大および即時荷重に対する社会的要求から、チタンの骨伝導性向上と骨造成術の向上が急務となっている。申請者はケイ素を媒体として材料をカルシウム処理すれば材料に骨伝導性が付与されるとの仮定でケイ酸カルシウム処理による骨伝導性制御を検討した。ケイ酸カルシウムは二酸化ケイ素と炭酸カルシウムを1:2のモル比で混合し、電気炉にて焼成調製した。金属材料の例としてステンレススチール、セラミックスの例としてアルミナをケイ酸カルシウム懸濁液中に浸漬し、150度で24時間水熱処理した。水熱処理後のステンレススチールおよびアルミナ表面に付着しているケイ酸カルシウムを十分に除去、洗浄した後にESCAにて表面分析を行った。その結果、ステンレススチールおよびアルミナの両者にケイ素およびカルシウムに起因すると思われるピークが観察され、水熱処理によってカルシウム表面修飾が可能であることがわかった。ケイ酸カルシウムは材料表面の水酸基と反応している可能性が高い。そのため、表面の水酸基を増大する目的でオゾン処理を行ったところ、カルシウム修飾効果が顕著であることがわかった。カルシウム修飾材料の骨伝導性をスクリーニングするために体液とほぼ同じ無機イオン濃度を示す疑似体液を用いて骨様アパタイトの析出実験を行った。カルシウム修飾を行っていないステンレススチールおよびアルミナを36度で疑似体液に14日間浸漬しても析出物は全く認められずステンレススチールおよびアルミナが生体不活性材料であることが確認できた。一方、カルシウム修飾を行った材料に関しては疑似体液に3日間浸漬すると析出物が認められた。粉末X線回折装置およびフーリエ変換分光光度計による解析の結果、析出物は炭酸アパタイトであることがわかった。炭酸アパタイトの種類は、生体骨と同じアパタイトのリン酸基サイトの一部が炭酸基に置換しているB型であった。カルシウム処理材料の骨伝導性をより詳細に解析する目的で骨髄細胞を用いて細胞の初期接着性を検討した。その結果、ステンレススチールとアルミナのいずれもがカルシウム処理によって初期接着性が向上していることがわかった。疑似体液および骨髄細胞を用いた検討から、ケイ酸カルシウム処理は生体不活性材料に骨伝導性を付与できる方法である可能性が高いことが明らかになった。今後は今回の実験結果をもとに、実験動物を用いた検討が望まれる。

由于牙齿植入物的扩大和牙科植入物的迹象的扩展以及对立即负荷的社会需求，钛骨电导率的改善和骨骼建筑技术的改善是必不可少的。申请人假设钙加工被硅作为培养基处理，则通过钙酸治疗检查了骨电导率。将碳酸钙与二氧化硅和碳酸钙混合，摩尔比为1：2，并在电炉中烘烤。作为金属材料的一个例子，将氧化铝浸入钙轴上，作为不锈钢和陶瓷的一个例子，并在150度下处理水热处理24小时。在充分去除后，用ESCA进行表面分析，清洁不锈钢和水热处理后附着在铝表面上的钙。结果，观察到由于乌贼和钙而观察到由不锈钢和氧化铝引起的峰，并发现通过水热处理可以改变钙表面。硅酸钙可能与材料表面上的羟基反应。结果，进行臭氧处理是为了增加表面上的羟基的目的，发现钙修饰效应很明显。为了筛选钙修饰材料的骨电导率，使用模拟的体液进行骨形的appatite，这表明几乎相同的无机离子浓度与体液相同。即使尚未在钙中进行的不锈钢和氧化铝在36度下浸入模拟的体液中14天，也可以证实不锈钢和氧化铝是生物无活性材料。另一方面，观察到该物质在钙修饰中进行的三天进行三天。通过X射线衍射装置和傅立叶转换光谱仪进行分析，分析表明该分析是一种碳酸化的appatite。碳酸化的类型是B类型，其中与生物酮相同的磷灰石位点的一部分与生物酮被碳酸组代替。使用骨髓细胞检查细胞的初始粘附，以更详细地分析钙加工材料的骨电导率。结果，发现通过钙加工改善了不锈钢和氧化铝。使用模拟的体液和骨髓细胞的考虑表明，碳酸钙可能是一种可以增加骨电导率的方法。将来，希望根据该实验的结果考虑使用实验动物。