Early Stage Solubility Behavior of Hydroxyapatite Layers Precipitated on Titanium Surface by Anodic Oxidation and Hydrothermal Treatment

目的: 放電陽極酸化と水熱処理により, 純チタン表面に結晶性の高いハイドロキシアパタイト (HAP) を析出させる方法 (SA処理) を開発し, 優れた骨伝導能を有することを報告してきた. 埋入後のSA処理インプラントが恒常的に維持・機能するためには, HAP結晶変化について検討しておく必要がある. 本研究では, 浸漬試験を行い, HAP結晶変化について走査型電子顕微鏡 (SEM), X線回折装置 (XRD), X線光電子分光分析装置 (XPS) にて解析した.方法: SA処理を施した純チタンディスクを試料として用いた. 緩衝液を使用して調整した0.9%NaCl溶液 (pH6.0), 1M Tris-HCl溶液 (pH7.4) それぞれに試料を1, 7, 14日間浸漬後, SEM, XRD, XPSにてHAP結晶変化を解析した.結果: 0.9%NaCl溶液に浸漬後14日目のSEM像でのHAP結晶の一部に形態変化が認められた. しかし, XRD解析では同定物質 (Ti, TiO2, Calcium acetate monohydrate, α-tricalcium phosphate, HAP, CaTiO) の浸漬前後における変化は認められなかった. XPS解析では, 浸漬後1日目よりHAP結晶中のPとCaの結合エネルギーが変化し, 活性化状態になっていることがわかった.結論: 0.9%NaCl溶液を用いて酸性化の環境を想定した場合では, HAP結晶内部エネルギーとHAP結晶の形状に変化が認められたが, 性状は影響を受けていなかった. 一方, Tris-HCl液中においては, HAP結晶内部エネルギーの変化は認められるものの, HAP結晶の形状や性状は影響を受けていなかった. したがって, SA処理により析出したHAP結晶は, 生体内環境下で安定した状態であることが考えられた.