JP2010063534A - 移植材とその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温加熱や特別な製造装置を必要とせず、短時間で簡易に生体親和性の高い移植材製造する。
【解決手段】純マグネシウムまたはマグネシウム合金からなる移植材基材を腐食促進材に浸漬して、該移植材基材の表面に水酸化マグネシウム層を形成するステップS1と、水酸化マグネシウム層の表面に付着している腐食促進材を洗浄するステップS2と、アパタイトに対して過飽和となる量のカルシウムイオンとリン酸イオンとを含む溶液に浸漬して、水酸化マグネシウム層の表面にアパタイト層を形成するステップS4とを含む移植材の製造方法を提供する。
【選択図】図2
【解決手段】純マグネシウムまたはマグネシウム合金からなる移植材基材を腐食促進材に浸漬して、該移植材基材の表面に水酸化マグネシウム層を形成するステップS1と、水酸化マグネシウム層の表面に付着している腐食促進材を洗浄するステップS2と、アパタイトに対して過飽和となる量のカルシウムイオンとリン酸イオンとを含む溶液に浸漬して、水酸化マグネシウム層の表面にアパタイト層を形成するステップS4とを含む移植材の製造方法を提供する。
【選択図】図2
Description
本発明は、移植材とその製造方法に関するものである。
従来、金属等からなる移植物の生体親和性を向上するために移植物の基材表面にアパタイト層をコーティングする技術が知られている(例えば、特許文献1〜特許文献3参照。)。
特許文献1の技術は、プラズマ溶射による方法あるいはアパタイトペーストを被膜する方法である。特許文献2の技術は、レーザやイオンビームを用いる方法である。特許文献3の技術は、基材表面にシリカゲルを結合させた後に疑似体液に浸漬してアパタイト層を形成するものである。
特許文献1の技術は、プラズマ溶射による方法あるいはアパタイトペーストを被膜する方法である。特許文献2の技術は、レーザやイオンビームを用いる方法である。特許文献3の技術は、基材表面にシリカゲルを結合させた後に疑似体液に浸漬してアパタイト層を形成するものである。
しかしながら、特許文献1の技術は、基材を1000℃以上に加熱しなければならないという不都合がある。また、特許文献2の技術は、特殊な製造装置が必要となりコストがかかるという不都合がある。また、特許文献3の技術は、上記不都合はないものの、生体親和性に乏しいシリカゲルを用いる必要があり、体内に移植される移植材としては好ましくない。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、生体親和性の高い移植材、および、高温加熱や特別な製造装置を必要とせず、短時間で簡易に上記移植材を製造することができる製造方法を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、純マグネシウムまたはマグネシウム合金からなる移植材基材を腐食促進材に浸漬して、該移植材基材の表面に水酸化マグネシウム層を形成するステップと、水酸化マグネシウム層の表面に付着している腐食促進材を洗浄するステップと、アパタイトに対して過飽和となる量のカルシウムイオンとリン酸イオンとを含む溶液に浸漬して、水酸化マグネシウム層の表面にアパタイト層を形成するステップとを含む移植材の製造方法を提供する。
本発明は、純マグネシウムまたはマグネシウム合金からなる移植材基材を腐食促進材に浸漬して、該移植材基材の表面に水酸化マグネシウム層を形成するステップと、水酸化マグネシウム層の表面に付着している腐食促進材を洗浄するステップと、アパタイトに対して過飽和となる量のカルシウムイオンとリン酸イオンとを含む溶液に浸漬して、水酸化マグネシウム層の表面にアパタイト層を形成するステップとを含む移植材の製造方法を提供する。
本発明によれば、純マグネシウムまたはマグネシウム合金からなる移植材基材を腐食促進材に浸漬することにより、移植材基材の表面の腐食が促進されて水酸化マグネシウム層が形成され、その後、アパタイトに対して過飽和となる量のカルシウムイオンとリン酸イオンとを含む溶液(疑似体液)に浸漬することにより、水酸化マグネシウム層の水酸基を核として表面にアパタイトが析出し、アパタイト層が形成される。
純マグネシウムやマグネシウム合金は、ステントや骨固定材を初めとする医療応用が検討されているが、そのまま移植したのでは体内での急激な腐食に伴って多量に発生する水素により移植部位に炎症反応が引き起こされる。これに対して、本発明によれば、表面を被覆するアパタイト層によって急激な腐食が防止され、炎症反応の発生を抑制することができる。そして、本発明によれば、珪素原子のような生体親和性の低い物質を含有させることなく、表面にアパタイト層を備えて生体親和性の高い移植材を、特別な製造装置を使用することなく、また高温に加熱することなく、簡易に製造することができる。
上記発明においては、前記腐食促進材は、塩化物イオン、フッ化物イオンまたはリン酸イオンの少なくとも1つを含有することが好ましい。
また、上記発明においては、前記水酸化マグネシウムを形成するステップが、室温以上の腐食促進材に浸漬することが好ましい。
また、上記発明においては、前記アパタイト層を形成するステップが、10℃〜60℃の温度範囲の溶液に浸漬することが好ましい。
また、上記発明においては、前記水酸化マグネシウムを形成するステップが、室温以上の腐食促進材に浸漬することが好ましい。
また、上記発明においては、前記アパタイト層を形成するステップが、10℃〜60℃の温度範囲の溶液に浸漬することが好ましい。
また、本発明は、純マグネシウムまたはマグネシウム合金からなる移植材基材の表面に、水酸化マグネシウムからなる中間層を介して、アパタイト層がコーティングされている移植材を提供する。
本発明によれば、最表面にコーティングされているアパタイト層によって純マグネシウムまたはマグネシウム合金の急激な腐食が抑制され、水素発生が抑えられるので、移植部位における炎症の発生を抑制することができる。特に、中間層を生体親和性の高い水酸化マグネシウムを採用することで、移植部位に親和させて、体内に異物を残さないようにすることができる。
本発明によれば、最表面にコーティングされているアパタイト層によって純マグネシウムまたはマグネシウム合金の急激な腐食が抑制され、水素発生が抑えられるので、移植部位における炎症の発生を抑制することができる。特に、中間層を生体親和性の高い水酸化マグネシウムを採用することで、移植部位に親和させて、体内に異物を残さないようにすることができる。
本発明によれば、高温加熱や特別な製造装置を必要とせず、短時間で簡易に製造することができるという効果を奏する。
以下、本発明の一実施形態に係る移植材1とその製造方法について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る移植材1は、図1に示されるように、マグネシウム合金からなる移植材基材2の表面に、水酸化マグネシウムからなる中間層3を介してアパタイト層4がコーティングされることにより構成されている。
本実施形態に係る移植材1は、図1に示されるように、マグネシウム合金からなる移植材基材2の表面に、水酸化マグネシウムからなる中間層3を介してアパタイト層4がコーティングされることにより構成されている。
本実施形態に係る移植材1は、以下のようにして製造することができる。
すなわち、本実施形態に係る移植材1の製造方法は、図2に示されるように、マグネシウム合金からなる移植材基材2を腐食促進材に浸漬して、該移植材基材2の表面に水酸化マグネシウムからなる中間層3を形成するステップS1と、中間層3の表面に付着している腐食促進材を洗浄するステップS2と、洗浄された移植材基材2を乾燥させるステップS3、アパタイトに対して過飽和となる量のカルシウムイオンとリン酸イオンとを含む溶液(疑似体液)に移植材基材2を浸漬して、中間層3の表面にアパタイト層4を形成するステップS4とを含んでいる。
すなわち、本実施形態に係る移植材1の製造方法は、図2に示されるように、マグネシウム合金からなる移植材基材2を腐食促進材に浸漬して、該移植材基材2の表面に水酸化マグネシウムからなる中間層3を形成するステップS1と、中間層3の表面に付着している腐食促進材を洗浄するステップS2と、洗浄された移植材基材2を乾燥させるステップS3、アパタイトに対して過飽和となる量のカルシウムイオンとリン酸イオンとを含む溶液(疑似体液)に移植材基材2を浸漬して、中間層3の表面にアパタイト層4を形成するステップS4とを含んでいる。
腐食促進材としては、塩化物イオン、フッ素イオンまたはリン酸イオンの少なくとも1種類を含む溶液である。例えば、生理食塩水を挙げることができる。中間層3を形成するステップS1は、室温、例えば、37℃で、例えば、24時間行われる。
このステップS1においては、マグネシウム合金からなる移植材基材2の表面が急速に腐食されるため、多量の水素が発生する。しかしながら、このステップS1は体外において行われるため、炎症が発生する不都合はない。
このステップS1においては、マグネシウム合金からなる移植材基材2の表面が急速に腐食されるため、多量の水素が発生する。しかしながら、このステップS1は体外において行われるため、炎症が発生する不都合はない。
洗浄するステップS2は、例えば、純水で3回洗浄する。洗浄回数は任意でよい。
乾燥させるステップS3は、例えば、自然乾燥で乾燥させる。乾燥方法も、自然乾燥に限られず、強制乾燥させてもよい。
乾燥させるステップS3は、例えば、自然乾燥で乾燥させる。乾燥方法も、自然乾燥に限られず、強制乾燥させてもよい。
アパタイト層4を形成するステップS4は、アパタイトに対して過飽和となる量のカルシウムイオンとリン酸イオンとを含む溶液(疑似体液:SBF)に、中間層3が形成された移植材基材2を浸漬する。このステップS2は、10℃〜60℃の温度範囲、例えば、37℃で2週間にわたって行われる。このステップS4においては、移植材基材2の表面を覆う中間層3の水酸基を核として表面にアパタイトが析出し、均一なコーティングとなる。このステップS4の温度および時間は任意に設定してよい。
本実施形態に係る移植材1の製造方法によれば、従来のように、高温の処理ステップを経ることなく、特殊な製造装置を使用することなく、生体親和性の乏しいシリカゲルを使用することなく、簡易に生体親和性の高い移植材1を製造することができるという利点がある。
また、このようにして製造された移植材1は、移植部位に移植されることにより、体液内に浸漬された状態となっても、内側のマグネシウム合金が、アパタイト層4によって保護されて、急速に腐食することがなく、水素の急激な発生が抑えられて、移植部位の炎症の発生を抑制することができるという利点がある。
この場合に、中間層3である水酸化マグネシウム層も高い生体親和性を有するので、移植後に体内に異物を残さずに済むという利点がある。
なお、本実施形態においては、移植材基材2をマグネシウム合金により構成したが、これに代えて、純マグネシウムにより構成してもよい。
この場合に、中間層3である水酸化マグネシウム層も高い生体親和性を有するので、移植後に体内に異物を残さずに済むという利点がある。
なお、本実施形態においては、移植材基材2をマグネシウム合金により構成したが、これに代えて、純マグネシウムにより構成してもよい。
1 移植材
2 移植材基材
3 中間層(水酸化マグネシウム層)
4 アパタイト層
S1 水酸化マグネシウム層を形成するステップ
S2 洗浄するステップ
S4 アパタイト層を形成するステップ
2 移植材基材
3 中間層(水酸化マグネシウム層)
4 アパタイト層
S1 水酸化マグネシウム層を形成するステップ
S2 洗浄するステップ
S4 アパタイト層を形成するステップ
Claims (5)
- 純マグネシウムまたはマグネシウム合金からなる移植材基材を腐食促進材に浸漬して、該移植材基材の表面に水酸化マグネシウム層を形成するステップと、
水酸化マグネシウム層の表面に付着している腐食促進材を洗浄するステップと、
アパタイトに対して過飽和となる量のカルシウムイオンとリン酸イオンとを含む溶液に浸漬して、水酸化マグネシウム層の表面にアパタイト層を形成するステップとを含む移植材の製造方法。 - 前記腐食促進材は、塩化物イオン、フッ化物イオンまたはリン酸イオンの少なくとも1つを含有する請求項1に記載の移植材の製造方法。
- 前記水酸化マグネシウムを形成するステップが、室温以上の腐食促進材に浸漬する請求項1または請求項2に記載の移植材の製造方法。
- 前記アパタイト層を形成するステップが、10℃〜60℃の温度範囲の溶液に浸漬する請求項1から請求項3のいずれかに記載の移植材の製造方法。
- 純マグネシウムまたはマグネシウム合金からなる移植材基材の表面に、水酸化マグネシウムからなる中間層を介して、アパタイト層がコーティングされている移植材。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010148682A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | National Institute For Materials Science | 医療用生体吸収性部材とその製造方法。 |
JP2010174363A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | National Institute For Materials Science | Mg基構造部材 |
WO2016013594A1 (ja) * | 2014-07-24 | 2016-01-28 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 医療用生体吸収性部材及びその製造方法 |
JP2018114187A (ja) * | 2017-01-19 | 2018-07-26 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 医療用生体吸収性部材とその製造方法 |
JP2020156528A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | 学校法人 芝浦工業大学 | 高純度マグネシウム製の医療用インプラント及びその製造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05285212A (ja) * | 1991-11-19 | 1993-11-02 | Ishifuku Metal Ind Co Ltd | インプラント材の表面処理方法 |
JP2005034630A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-02-10 | Kobe Steel Ltd | 生体インプラント用セラミックス部材及びその製造方法 |
WO2007108450A1 (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | National Institute For Materials Science | 医療用生分解性マグネシウム材 |
WO2008059968A1 (fr) * | 2006-11-17 | 2008-05-22 | National Institute For Materials Science | Dispositif médical à base de magnésium et son procédé de fabrication |
JP2010057590A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Olympus Corp | 移植材とその製造方法 |
-
2008
- 2008-09-09 JP JP2008230971A patent/JP2010063534A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05285212A (ja) * | 1991-11-19 | 1993-11-02 | Ishifuku Metal Ind Co Ltd | インプラント材の表面処理方法 |
JP2005034630A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-02-10 | Kobe Steel Ltd | 生体インプラント用セラミックス部材及びその製造方法 |
WO2007108450A1 (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | National Institute For Materials Science | 医療用生分解性マグネシウム材 |
WO2008059968A1 (fr) * | 2006-11-17 | 2008-05-22 | National Institute For Materials Science | Dispositif médical à base de magnésium et son procédé de fabrication |
JP2010057590A (ja) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Olympus Corp | 移植材とその製造方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010148682A (ja) * | 2008-12-25 | 2010-07-08 | National Institute For Materials Science | 医療用生体吸収性部材とその製造方法。 |
JP2010174363A (ja) * | 2009-02-02 | 2010-08-12 | National Institute For Materials Science | Mg基構造部材 |
WO2016013594A1 (ja) * | 2014-07-24 | 2016-01-28 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 医療用生体吸収性部材及びその製造方法 |
JPWO2016013594A1 (ja) * | 2014-07-24 | 2017-04-27 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 医療用生体吸収性部材及びその製造方法 |
JP2018114187A (ja) * | 2017-01-19 | 2018-07-26 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | 医療用生体吸収性部材とその製造方法 |
JP2020156528A (ja) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | 学校法人 芝浦工業大学 | 高純度マグネシウム製の医療用インプラント及びその製造方法 |
JP7313612B2 (ja) | 2019-03-25 | 2023-07-25 | 学校法人 芝浦工業大学 | 高純度マグネシウム製の医療用インプラント及びその製造方法 |
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