SAM処理チタンインプラントの炭酸含有アパタイト化学沈着コーティング法の創製

开发用于 SAM 处理的钛种植体的碳酸磷灰石化学沉积涂层方法

基本信息

批准号：
18659583
负责人：
土井豊
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Asahi University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

チタンインプラントにバイオミメティック法を駆使し、生体適合性に優る炭酸含有アパタイトをコーティングする手法を確立することを目的とした。チタン基盤表面にOH基を導入(VUV照射および過酸化水素/濃硫酸処理)し、その後ビニルトリメトキシシランを単分子成膜(自己組織化単分子膜、SAM)した。次にSAM末端基に暴露しスルホ基を導入したものを準安定リン酸カルシウム溶液(炭酸イオン(0〜60mM)を含む)に浸漬して、成膜表面に炭酸含有アパタイト(CA)を化学沈着した。浸漬溶液に炭酸イオンが添加されると、その量に比例してコーティング層は均一となり、コーティング層はより微細な結晶で構成されることがSEMおよびEPMA観察で確認できた。37℃の浸漬で1日、長くとも2日後にはX線回折で析出相が確認でき、一回反射型FTIRにより炭酸基由来の吸収ピークも確認できた。60mM炭酸イオンを含有する準安定リン酸カルシウム溶液に2日間浸漬して得たCAコーティング層の厚さは、X線光電子分光によるアルゴンエッチングでは測定不可能なほどの厚さで、Csイオンビームによるクレーター形成後のエッジ部解析により約1,200nm程度となることが判った。この被膜層ではカルシウム、リン、炭素の分布は極めて一様で、炭酸含有アパタイトが厚さ方向に関しても均一にコーティングされていることが確認できた。

目的是建立一种用含碳酸磷灰石涂层钛植入物的方法，该方法具有高度生物相容性。将OH基团引入钛底物表面（VUV辐照和过氧化氢/浓硫酸处理），然后单分子沉积（自组合单分子，SAM，SAM）。接下来，将硫基组暴露于SAM末端组，并将其引入其浸入亚稳态的磷酸钙溶液（含有碳酸盐离子（0至60 mm））中，以化学沉积含碳酸的磷灰石（CA）在膜形成的表面上。当将碳酸盐离子添加到浸入溶液中时，涂料层与量成正比变成均匀，涂料层由SEM和EPMA观测值由较细的晶体组成。在37°C浸入一天或最多两天后，通过X射线衍射证实了沉淀的相，并且也通过单反射FTIR证实了从碳酸盐组衍生的吸收峰。通过浸入含有60 mM碳酸盐离子的亚稳态磷酸钙溶液中获得的Ca涂层层的厚度是如此之厚，以至于无法通过使用X射线光电子光谱法来测量它，并且发现使用CS离子束后，发现了X射线光电子光谱，以至于发现了边缘分析约为1,200 nm。该涂层中钙，磷和碳的分布非常均匀，并证实含碳酸的磷灰石在厚度方向上均匀地涂有涂层。