力学適応性傾斜機能を有する生体-インプラントインターフェイスの創製

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ECRプラズマ酸化法により生成される多孔性チタニア膜が生成条件のちがいにより、ナノ・ミクロ構造および結晶組成が変化する。そこで本研究の目的は、ECRプラズマ酸化法による多孔性チタニア膜の生成条件、膜厚、ナノ・ミクロ構造を明らかにし、さらにこれらと生体親和性、細胞親和性などとの関連を明らかにすることである。本年度は前年度に続き金属材料研究所で開発したECRプラズマ装置を用い鏡面研磨されたチタン基板上にチタニア膜を作製し、その特性の評価を行った。前年度の実験より、ECRプラズマ酸化時のチャンバー内全圧を高真空にすることにより、高温になるほどダメージを受けやすいチタニア膜の低温・短時間での生成を可能にした。さらに、本年度の引っ張り試験の結果、チャンバー内全圧を低真空から高真空にするにつれチタニア膜のチタンとの密着度が増加し、チャンバー内全圧0.015Paで613kg/cm^2という高い密着強度を示し、それ以上の高真空状態では密着強度は減少した。これは前年度の石灰化試験における石灰化能の促進条件と一致し、チャンバー内全圧0.015Paにおいてチタニア膜密着強度と石灰化能の促進が示された。また、この条件下で生成されたチタニア膜はぬれ性試験の結果、生成後まもなくにおいて超親水性を有することが観察された。これらの結果より、ECRプラズマ酸化により生成されたチタニア膜の生体内での骨親和性を期待できる結果が得られた。