骨融合機能を有する金属系インプラントの創製

具有骨融合功能的金属植入物的制作

• 批准号: 17760585
• 负责人: 水谷 正義
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: The Institute of Physical and Chemical Research (2006)Keio University (2005)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760585/
• 关键词: バイオマテリアル; バイオインプラント; 表面改質; 生体活性; 骨融合性; 生体親和性; 精密加工; 研削

バイオマテリアルに対して加工と同時に骨融合性(生体活性)を付与するための手法として,加工中ワークが常に晒される研削液の成分に注目し,化学的な反応を利用して骨融合性を付与することを試みた.その結果,研削液の主成分を水酸化ナトリウムとし,昨年度の研究成果として構築した表面改質加工システムを利用して加工を行うことにより,一般的に生体活性能を持つことが知られている非晶質のチタン酸ナトリウムの層が形成されることが明らかとなった.これは,上記表面改質加工システムにより加工を行うことで,加工面は化学的に活性な状態となっており,酸化反応過程において研削液中に含まれるナトリウム元素と効率的に反応が起こることにより形成されたものと考えられる.また,そのような表面に対して生体活性能を調査した結果,同材をSBF(擬似体液)中に浸漬すると約一週間程度で骨融合性の高いハイドロキシアパタイト(以下,アパタイト)が自然析出することが明らかとなった.これは上記プロセスにより形成されたチタン酸ナトリウム層の存在に起因するものであると考えられる.さらに,アパタイトの析出量や時間は表面改質加工システムにおける電気化学反応を調整することにより,ある程度制御可能であることを明らかとした.以上のことから,本研究で考案した加工システムを利用し,研削液の成分等,加工条件を適切に設定することにより,加工面に骨融合性を有する表面改質層を形成可能であるといえる.本研究で得られた知見は今後のバイオインプラント開発に大きく貢献するといえる.

In addition, the composition of the grinding solution in the process of processing and bone fusion (biological activity) should be paid attention to, and the chemical reaction should be used to make bone fusion possible. As a result, the main component of the grinding solution is hydrated and acidified, and the research results of last year are used to construct the surface modification processing system. The general biological activity energy is maintained and the amorphous acid layer is formed. The surface modification process is carried out in a chemically active state, and the acidizing reaction process is carried out in a grinding solution containing the elements. As a result of the investigation of biological activity energy on the surface, the same material was immersed in SBF(pseudo-body fluid) for about a star period, and the bone fusion property was high. The reason for the existence of this layer is that it is formed by the following factors: In addition, the amount of precipitation and the time of surface modification are regulated by the degree of control. In this study, we investigated the possibility of forming a modified surface layer on the surface of the machined surface by properly setting the machining conditions such as the composition of the grinding solution, etc. This study has been found to contribute greatly to the future development of knowledge and knowledge.

项目成果

Control of Surface Modified Layer on Metallic Biomaterials by an Advanced Elid Grinding System (EG-X)

通过先进的 Elid 研磨系统 (EG-X) 控制金属生物材料的表面改性层

• 发表时间: 2006
• 期刊: International Journal of Modern Physics B Vol.20 No.25
• 作者: M.Mizutani;J.Komotori;K.Katahira;H.Ohmori
• 通讯作者: H.Ohmori

電解インプロセスドレッシング(ELID)研削を施したSUS316ステンレス鋼の腐食挙動

SUS316 不锈钢电解在线修整 (ELID) 磨削的腐蚀行为

• 发表时间: 2005
• 期刊: 材料 54巻 11号
• 作者: 水谷正義;小茂鳥潤;永田 仁;片平和俊;大森 整
• 通讯作者: 大森 整

バイオマテリアルのための新しい表面改質加工法の開発

生物材料表面改性加工新方法开发

• 发表时间: 2006
• 期刊: 日本機械学会誌 109・1052
• 作者: H.Uchida;Y.Kojima;M.Matsuoka;Masayoshi Mizutani;水谷 正義
• 通讯作者: 水谷 正義