金属材料や金属酸化物への骨組織親和性の付与
金属材料は強く折れにくいので、人工関節や人工歯根などとして医療現場で実用化されています。金属材料が骨と直接結合する性質(生体活性)を示せば、生
体内でより長く安定に使えるようになります。私たちの研究室では,表面を化学処理してナノ構造を制御することで、さまざまな金属材料に生体活性を付与する
研究を進めています。
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骨組織との親和性を向上させたチタン金属.
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表面処理したタンタル金属が骨と結合している様子(レントゲン写真).
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アルカリ加熱処理チタンの生体活性は,チタン材の熱処理や加工方法によっても大きく変化します。

生体活性チタンの基礎組成である酸化チタンのアパタイト形成能は,その価数によっても大きく異なり,4価が最も優れたアパタイト形成能を示します。

参考文献
- T. Miyazaki, S. Imanaka, J. Akaike, "Relationship between
valence of titania and apatite mineralization behavior in simulated
body environment", J. Am. Ceram. Soc., 104, 3545–3553 (2021).
- T. Miyazaki, T. Sasaki, Y. Shirosaki, K. Yokoyama and M.
Kawashita, "Effect of metallographic structure and machining process on
the apatite-forming ability of sodium hydroxide- and heat-treated
titanium", Bio-Med. Mater. Eng., 29, 109–118 (2018).
- T. Miyazaki, H.-M. Kim, T. Kokubo, C.
Ohtsuki and M. Ashizuka, "Graded Structure on Bone-bonding Metal
Induced by Chemical Surface Modification," J. Ceram. Soc. Japan Suppl., 112, S848-S852 (2004).
- T. Miyazaki, H.-M. Kim, F. Miyaji, T.
Kokubo and T. Nakamura, "Bioactive Tantalum Metal Prepared by NaOH
Treatment", J. Biomed. Mater.
Res., 50, 35-42 (2000).
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