医用金属材料の陽極酸化膜構造と生体反応

医用金属材料阳极氧化膜结构与生物反应

基本信息

批准号：
09875159
负责人：
尾坂明義
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1996
资助国家：
日本
起止时间：
1996 至 1998
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は,電気化学的に金属チタン等金属インプラント表面に生体活性な酸化物ゲル層を生成させることを目的としている。この層は,生体内環境下で自発的に骨類似のアパタイトを沈着し,それによって組織と強固に結合する。本年は,次の各項に関し検討した。1. 電解質溶液の効果NaやK等アルカリ金属の塩化物または硝酸塩を電解質とした場合は,金属表面のゲル膜は生体活性を示さなかった。これは,これらの陰イオンが,インプラント金属電極表面または白金対極表面で何らかの電気化学的変化を受けていることが原因と考えられた。そこで,より過電圧の高い硫酸イオンに変えて,硫酸ナトリウムを用いた。作用極はチタン板,参照電極は銀/塩化銀電極とし,3MKCl(100ml,)/アガロース(3g)の塩橋を用いて,電流-電位(C-V)曲線を描かせた。陽極側でピークが見られた0.9Vおよびl.8Vで保持した後,擬似体液に14日間浸漬したが,アパタイトの析出はなかった。2. カルシウムイオンを含む電解質溶液中での電界酸化アパタイトの析出は材料からのカルシウムイオンの放出が一つの引き金になる。そこで,0.1M硝酸カルシウム溶液中で電界酸化し,生体活性を調べた。ここでは(1)9.5Vで1時間陽極酸化させた後,-3V10分間陰極分極させたもの,および(2)-3Vで1時間陰極分極させたもの,について,擬似体液中でそれぞれ浸漬後1日以内でアパタイトが析出した。さらに,電界酸化電流値は,大きいほどCa(OH)_2が析出し易く,小さいとCaCO_3が析出したが,いずれもアパタイト析出には効果があることがわかった。

本研究的目的是通过电化学方式在钛等金属植入物的表面生成生物活性氧化物凝胶层。该层在体内环境中自发沉积骨状磷灰石，从而与组织牢固结合。今年，我们考虑了以下事项。 1、电解质溶液的影响当使用Na、K等碱金属的氯化物或硝酸盐作为电解质时，金属表面的凝胶膜不表现出生物活性。这被认为是因为这些阴离子在植入的金属电极或铂对电极的表面上经历了某种电化学变化。因此，使用硫酸钠代替具有较高过电势的硫酸根离子。工作电极为钛板，参比电极为银/氯化银电极，使用3MKCl(100ml)/琼脂糖(3g)的盐桥绘制电流-电位(C-V)曲线。维持在阳极侧出现峰值的0.9V和1.8V后，将样品浸入模拟体液中14天，但没有沉积磷灰石。 2.场氧化磷灰石在含有钙离子的电解质溶液中的沉淀是由材料中钙离子的释放引发的。因此，我们在0.1M硝酸钙溶液中进行电场氧化并研究其生物活性。在这里，我们将检查 (1) 在 9.5 V 下阳极氧化 1 小时，然后在 -3 V 下阴极极化 10 分钟，以及 (2) 浸入模拟体液中沉淀后在 -3 V 下阴极极化 1 小时。几天之内。此外，场氧化电流值越大，Ca(OH)_2越容易析出，值越小，CaCO_3析出越多，但两者都对磷灰石析出有效。