学 位 論 文 審 査 の 要 旨
論 文 提 出 者 松原 誠
論 文 審 査 委 員
(主 査) 朝日大学歯学部教授 式守道夫 (副 査) 朝日大学歯学部教授 山内六男 (副 査) 朝日大学歯学部教授 玉置幸道 論 文 題 目
チタンインプラント体への炭酸含有アパタイトコーティングに対する官能基導入
SAM
処理の効果論文審査の要旨
口腔領域において歯の喪失後の機能回復における歯科用インプラントの有用性は広く 知られるところとなってきた．現在市販されている水酸化アパタイト（HA）コーティン グチタンインプラントは，固着強度に優れるプラズマ溶着が主流であるが，長期観察によ ると必ずしも有効でないとする報告もある．その問題点を克服するためには，熱分解を伴 うことなく，かつ
HA
層を可及的に薄くコーティングする手法を創製する必要がある．Campbell
らは自己組織単分子成膜（SAM）によるバイオミメティック法を利用し，HA をコーティングできることを示し，Yamaguchi らは浸漬溶液に炭酸イオンを添加すると 骨アパタイト様の炭酸含有アパタイト（CA）でチタンインプラントをコーティングでき ることを示した．一般にCA
はHA
に比べ骨伝導性ならびに吸収性に優れている．焼結し たCA
による骨補填材としての有用性はすでに評価されており，チタンインプラントをコ ーティングにあたり，SAM成膜に析出するCA
層は極めて薄くHA
に関すると同様な危 惧は回避できる可能性がある．本論文では，表面処理の変更により，より生体親和性のあるインプラント開発のために，
まずバイオミメティック法を用いたチタンインプラントへの３官能基を用いての
CA
コ ーティングを試み，次に試作したCA
コーティングチタンインプラント（CATI）を家兎 脛骨へ埋入し，その有用性を打ち抜き強度，新生骨量ならびに組織学的に評価した．その方法は，まず，長さ
10mm
に切断したチタン棒の表面に水酸基を導入し，CTI 基 盤となるチタンインプラント体（CTI）を作製した．次いで，３種の官能基導入しCATI
の作製するために，CTI 体表面に1％UDMCS
を成膜（CTI-SAM）し，末端基にスルホ 基，リン酸基，カルボキシル基の３種の官能基（CTI-SAM-S，CTI-SAM-P， CTI-SAM-C）
を導入した．表面への
CA
コーティングは，準安定リン酸カルシウム溶液に1
日浸漬して インプラント体表面にCA
を沈着させ，CTI-SAM-S， CTI-SAM-P， CTI-SAM-C
にCA
コーティングインプラント体（CTI-SAM-S-CA，CTI-SAM-P-CA，CTI-SAM-C-CA）を 作製した．in vitro での検討として，骨に接触するCTI-SAM-S-CA，CTI-SAM-P-CA，
CTI-SAM-C-CA
表面に沈着したCA
の付着量を，全反射型赤外共鳴吸収装置（ATR-FTIR）で確認した．
2
その結果，ATR-FTIRによる
Ca
コーティングの分析結果では，いずれの官能基でもリ ン酸イオンに由来するピークと，炭酸イオンに由来する吸収ピークが確認できた．そのCA
コーティングの量は，スルホ基を導入した場合が最も多く認められた．以上の結果から埋 入実験にはCTI-SAM-S-CA
を用いることとした．インプラント体のin vivo
での検討とし て，全身麻酔下で家兎の脛骨にCTI-SAM-S-CA
とCTI
を埋入し，2週で屠殺，移植母床 を含めて標本を採取した．その評価方法は，試料表面と骨との接触面をSEM
で観察，μCT
での骨とチタンの接触部の新生骨を含む骨塩量（BMD）を測定，万能試験機で打ち抜 きせん断試験を行い，結果を骨とチタンの接触面積を用いての比較，ビラヌエバ骨染色を 施し，CTI-SAM-S-CAおよびCTI
周囲の骨の観察とした．その結果は，SEMで観察する と，CTI-SAM-S-CA
では，骨とインプラント体が良好に接合しているが，CTI
では接合し ている箇所は少なく，かつ裂隙が連続していた．また，CTI-SAM-S-CA
周囲の新生骨BMD
値は，CTIに比べ有意に高い値を示した．せん断強度は，CTI-SAM-S-CAはCTI
体に比 べ有意に大きな値を示した．インプラント体表面を観察するとCTI
に比べCTI-SAM-S-CA
ではその表面はより厚い新生骨梁で覆われていた．以上の結果から，チタンインプラント体に有機単分子膜（SAM）を成膜し，末端部にス ルホ基，カルボキシル基，リン酸基を修飾すると効率よく
