高結晶性バイオマテリアルの研究 ～フラックス法によるアパタイト結晶(層)

次世代バイオマテリアルの創成
信大工 大石·手嶋·我田研究室 【[email protected]】
アパタイト
バイオマテリアルへの応用
＜身近なアパタイト＞
アパタイトは生体内に存在し，重要な役割を担う。
＊水酸アパタイト
＊フッ素アパタイト
Ca5(OH)(PO4)3
➝骨や歯の無機主成分
Ca5F(PO4)3
➝歯のエナメル質表
面に存在
＜バイオマテリアル＞
アパタイトは高い生体親和性をもつためさまざまなバイオ
マテリアルとして応用されている。
応用例：人工歯根，骨補填材，人工骨など
例：人工歯根
チタン
水酸アパタイト，フッ素アパタイト
埋入部分へのHA
コーティング
チタン，セラミックス，高分子
求められるバイオマテリアルは，応用先によって異なる。
：CaⅠ
：CaⅡ
：P
：O
骨や歯を構成する
アパタイトは体内
で形成する結晶で
ある。
：H
：F
優れた結晶育成技
術はバイオマテリ
アルの発展に貢献
できる。
＜現在のコーティング法の課題＞
•装置・操作が複雑である。
•高品質な結晶層の形成が困難である。
•結晶形状を制御できない。
•さまざまな基板へ応用できない。
フラックスコーティング法によりすべてを解決できる。
アパタイト結晶コーティング
Ti基板への水酸アパタイトコーティング
300ºC
さまざまな基板へのコーティング
Tiメッシュ
500 nm
20 nm
断面
150ºC
2 μm
500 μm
ジルコニアアルミナ
結晶層
結晶層
基板
1 μm
2 μm
2 μm
基板
5 μm
フッ素アパタイトコーティング
PC
PET
1 μm
ファブリック
1 μm
20 μm
500 nm