ラマン分光法によるインプラント埋入周囲組織の骨質解析

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本研究では，純チタン金属表面に対する大気圧プラズマ処理時の窒素添加が，骨形成にどのような影響を与えるのかを検討した．市販のJIS2級純チタン金属板を実験試料とし，小型のプラズマ照射装置であるPiezobrush PZ2（アルス社，日本）を用いて材料表面から 5mmの間隔をあけて30秒間照射を行った大気圧プラズマ処理群（プラズマ），大気圧プラズマ照射と同時に窒素を噴射した群（窒素プラズマ），未処理群（純チタン）の3群を設定した．表面観察の結果，表面構造の変化および粗さに著明な群間差は認めなかった．一方で，XPS解析においてプラズマ群と窒素プラズマ群ではCのピークの減少と，OHのピークの増加が観察された．また，窒素プラズマ群では，Nのピークが増加した．接触角に関しては，両プラズマ群は純チタン群と比較して有意に低い値を示すとともに，両プラズマ群において高い表面エネルギーを示した．ラット骨髄細胞を使用したin vitro評価では，細胞の初期接着，硬組織分化誘導能のマーカーおよびアパタイト形成能の評価は，両プラズマ処理群で純チタン群と比較して有意に高い値を認め，窒素プラズマ群で最も高い値を認めた．また，ラットを使用したin vivo評価においても，新生骨の形成量が両プラズマ群において純チタン群と比較して有意に高い値を示し，窒素プラズマ群で最も高い値を示した．