HOME > AQB独自の特許技術(骨・歯肉との結合性) > 再結晶化HAコーティング 実験データ
再結晶化HAのここがすごい！
HAコーティングと再結晶化HAコーティングの違いはX線回折で一目瞭然！
結晶性の高いHAを作製するには、プラズマガス、溶射距離、溶射速度などの溶射条件および原料粉末の粒子径などを設定しなければならず、難しい技術とされてきました。
HA粉末を原料粉末に用いる従来の方法の場合コーティング層内にＨＡ 以外にリン酸四カルシウム(TeCP)や酸化カルシウム(CaO)といった高いpHを示す不純物を含んでしまいます（図１参照）。TeCPやCaOは溶解性が高いのでHAコーティング層の溶解の原因のひとつと考えられています。
再結晶化ＨＡはＸ線回折により、結晶化度純度が非常に高いことがわかります。
直径4mmの円柱状の再結晶化 ＨＡコーティングチタンとチタンのみの両材料をイヌの大腿骨に埋入し、周囲の組織反応と骨の引抜き強度を比較しました。
ＨＡコーティングチタンの場合、埋入初期からＨＡ表面で骨細胞が盛んに分化し、3ヵ月後には成熟骨で覆われています(図１参照）。
3ヵ月経過後（トルイジンブルー染色）
■図１ 再結晶化ＨＡ表面と骨癒合の所見
骨の引抜き試験の結果（図2）から、ＨＡコーティングをした場合には、埋入1ヵ月後で4.1MPa、6ヵ月後には6.3MPaに達し、早期に骨と強く癒合していることがわかります。
またチタンだけの場合では、埋入1ヵ月後で0.4MPaを示し、その後、直線的に増加します。しかし、16ヵ月後でも3.6MPaという数値（ＨＡコーティングの１ヵ月分の強度です）であり、治療に時間がかかるということが明らかになりました。
よって、ＨＡコーティング材は「初期固定」と、細菌感染を防ぐ「封鎖性」に効果があることが示唆されました。
■図２ ＨＡコーティング材の骨内埋入期間と骨の引抜き強度の関係
埋入３ヵ月後で再結晶化HAコーティングはチタンの５倍以上の強度を示しています。
治療期間も大幅に短縮できます。
結晶性の高いHAを作製するには、プラズマガス、溶射距離、溶射速度などの溶射条件および原料粉末の粒子径などを設定しなければならず、難しい技術とされてきました。
HA粉末を原料粉末に用いる従来の方法の場合コーティング層内にＨＡ 以外にリン酸四カルシウム(TeCP)や酸化カルシウム(CaO)といった高いpHを示す不純物を含んでしまいます（図１参照）。TeCPやCaOは溶解性が高いのでHAコーティング層の溶解の原因のひとつと考えられています。
再結晶化ＨＡはＸ線回折により、結晶化度純度が非常に高いことがわかります。
| ＨＡを溶射したコーティング層 | 再結晶化ＨＡ工程を施したコーティング層 |
|---|---|
図１ |
図２ |
 従来のＨＡコーティングに使用されている原料粉末は高温度のために溶解し、強アルカリ性を示すCaO、TeCPなどが分解生成物として含まれるため、周囲ｐＨを変化してしまいます。よって、骨を作る「場」が乱され、骨の再生が阻害されます。 |
 再結晶化ＨＡコーティングは表面にＨＡ微結晶が析出し、極めて結晶性が良いです。従って、コーティングからの不純物の溶出はなく、pH7前後を保持し、骨を作る「場」を乱すことなく、骨の再生を促します。 |
HAにおける異なる結晶度の性質の違い
| 実験データ | (第７回IAＩ研究会 抄録集より) |
HAコーティング層の経時的変化を反射電子顕微鏡像によって観察しました。
|
6ヵ月
1年
 |
|
驚異的な早さで骨と癒合します！
実験データ
再結晶化HAコーティングのインプラントの骨癒合がどれほど早いのか、チタン系インプラントの場合と比較しました。 直径4mmの円柱状の再結晶化 ＨＡコーティングチタンとチタンのみの両材料をイヌの大腿骨に埋入し、周囲の組織反応と骨の引抜き強度を比較しました。
ＨＡコーティングチタンの場合、埋入初期からＨＡ表面で骨細胞が盛んに分化し、3ヵ月後には成熟骨で覆われています(図１参照）。
3ヵ月経過後（トルイジンブルー染色）
■図１ 再結晶化ＨＡ表面と骨癒合の所見
骨の引抜き試験の結果（図2）から、ＨＡコーティングをした場合には、埋入1ヵ月後で4.1MPa、6ヵ月後には6.3MPaに達し、早期に骨と強く癒合していることがわかります。
またチタンだけの場合では、埋入1ヵ月後で0.4MPaを示し、その後、直線的に増加します。しかし、16ヵ月後でも3.6MPaという数値（ＨＡコーティングの１ヵ月分の強度です）であり、治療に時間がかかるということが明らかになりました。
よって、ＨＡコーティング材は「初期固定」と、細菌感染を防ぐ「封鎖性」に効果があることが示唆されました。
■図２ ＨＡコーティング材の骨内埋入期間と骨の引抜き強度の関係
埋入３ヵ月後で再結晶化HAコーティングはチタンの５倍以上の強度を示しています。
治療期間も大幅に短縮できます。
