JP5403542B2 - インプラントの製造方法 - Google Patents
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Description
以下に、本実施形態のインプラント用材料について実施例を用いてさらに詳細に説明する。
純チタン(JIS2種)からなる基材の表面にDLC膜からなる炭素質膜を形成した。細胞培養の際には直径20mmの基材を用いた。DLC膜は化学気相堆積(CVD)法を用いて形成した。具体的には、基材を載置したチャンバ内にC2H2を流量が150sccm(cm3/分、但し1気圧、0℃)で、圧力が24.67Pa(35mTorr)となるように導入し、RF電極に100W〜500Wの高周波電力を印加した。
炭素質膜に官能基をさらに導入するためにプラズマ照射を行った。プラズマ照射は平行平板型のプラズマ照射装置により行った。プラズマ照射装置のチャンバ内に上記で得られた基材をセットした後、チャンバ内の圧力を2Pa以下まで排気した。次に、チャンバ内にアンモニア又は酸素を所定の流量で導入し、平行平板電極の間に30Wの高周波電力を印加することによりプラズマを発生させた。ガス流量の調整はマスフローコントローラにより行い、プラズマ照射時のチャンバ内圧力は130Paとした。高周波電力は、マッチングボックスを介して接続された高周波電源を用いて印加した。窒素を含む官能基の導入にはアンモニアを用い、酸素を含む官能基の導入には酸素を用いた。プラズマ照射時間は15秒とした。
炭素質膜における官能基の存在比はX線光電子分光(XPS)測定により評価した。X線源にはアルミニウムKα線を用い、加速電圧は10.0KV、エミッション電流は10mAとした。X線の入射角度は45度とし、表面から4nm程度の深さまでの状態について測定した。
直径20mmのウェル内において試料とマウス骨芽細胞様細胞株MC3T3−E1細胞(以下、MC3T3−E1細胞という。)とを接触させて培養した。細胞は1ウェル当たり5×104個播種した。培養培地には10%ウシ胎仔血清(FBS)、L−グルタミン、混合抗生物質(Invitrogen社製)及び50μg/mlのアスコルビン酸を含有したα変法イーグル培地(α−MEM)を用いた。培養温度は37℃とし、5%二酸化炭素雰囲気で培養した。
ウェル内において試料と破骨前駆細胞とを破骨細胞分化誘導因子(Receptor Activator of NF-kB Ligand:RANKL)の存在下において接触させ、37℃で細胞培養した。破骨前駆細胞は、RANKLの存在により破骨細胞へと分化することが確立されているセルラインRAW264.7細胞 (TIB-71, ATCC)を用いた。細胞は1ウェル当たり5×103個播種した。
表2に示す4つの試料について測定を行った。試料1はコントロールのために設けたDLC膜を形成していない純チタンの基材である。試料2はプラズマ照射を行っていないDLC膜である。試料3は、プラズマ照射によりカルボキシル基の導入量を多くしたDLC膜である。試料4は、プラズマ照射によりアミノ基の導入量を多くしたDCL膜である。
20 炭素質膜
Claims (7)
- 基材を準備する工程(a)と、
炭化水素を含むガスを用いた化学気相堆積法により、前記基材の表面に炭素質膜を形成する工程(b)と、
前記基材の表面に形成された炭素質膜の表面のダングリングボンドが安定するまで前記基材を真空状態に保持する工程(c)とを備え、
前記工程(c)において、前記基材を真空状態に10分以上保持することにより、前記炭素質膜における酸素を含む官能基の存在比を4%以下とし、窒素を含む官能基の存在比を前記酸素を含む官能基の存在比により除した値を10以下とし、前記炭素質膜を、破骨前駆細胞から破骨細胞への分化を抑制すると共に、未熟骨芽細胞から骨芽細胞への分化を促進する材料とすることを特徴とするインプラントの製造方法。 - 前記炭化水素を含むガスは、吸着脱水装置により脱水して供給することを特徴とする請求項1に記載のインプラントの製造方法。
- 前記工程(c)よりも後に、前記炭素質膜に塩基性窒素含有化合物のプラズマを照射する工程(d)をさらに備えていることを特徴とする請求項1又は2に記載のインプラントの製造方法。
- 前記基材は、金属からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のインプラントの製造方法。
- 前記基材は、チタン又はチタン合金からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のインプラントの製造方法。
- 前記基材は、人工歯根、義歯、歯冠修復物、人工骨又は人工関節であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のインプラントの製造方法。
- 前記炭素質膜の表面におけるゼータ電位は、−50mV以上且つ0mV未満であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のインプラントの製造方法。
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