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生体材料について 毒性やアレルギー反応を示

日時
関係者(共同研究者)


生体材料について

毒性アレルギー反応を示さず化学的に安定
生体組織適合性がよい。
発癌性、抗原性がない
血液凝固や要訣を起こさない
代謝異常を起こさない
生体内劣化、分解が起こらない。
抽出されない。
吸着物や沈殿物を生じない。


生体内の厳しい環境による酸化や加水分解などによる材料の劣化(バイオデテリオレーション)
繰り返し応力による材質の疲労、破損、表面の磨耗、腐食(溶解)などに対する組織の反応


繰り返し荷重や衝撃荷重が作用するので腐食疲労や腐食クリープが通常の構造材料よりおこりやすい。
これらの予測はされていない。

力学的条件

静的郷土(引っ張り、圧縮、曲げ、せん断)
適当な弾性率と硬さ
耐疲労性
耐磨耗性
潤滑特性

ブラスト
被加工物表面に研削材あるいは研掃材を吹きつけあるいは叩き付けをおこなって清浄化あるいは粗面化することである。

物質透過性(酸素透過)
加工性
接着性

インプラント材料(金属、高分子、セラミックス)などがあります。
金属は強度と強靭性をかねそなえており人工骨や人工関節などに応用されています。

耐食性評価
耐久性(腐食疲労)評価
耐磨耗性評価
細胞適合性
微量元素分析

Vイオンの強い細胞毒性、Alイオンの神経毒性が懸念されている。
ステンレス合金(SUS316, SUS316L)など
チタン合金(Ti, Zr, Sn, Nb, Ta)


骨と結合のゆるみ---多孔性金属

Co-Cr合金、チタン合金の粉末を焼結したり、
VMD(Void Metal Composite)法
プラズマスプレーにより表面を孔性にするものであり、
その空孔の中に骨を成長させ強固な結合を得ようとするものである。
約250ミクロン程度がよいとする報告もあるが、
それ以上細かい凹凸との慣例ああまり知られていない。

金属コンポーネントと骨を骨セメントなしで固定するために
金属表面にビーズを形成したり、ワイヤメッシュを加工したりと
骨の進入を助ける表面加工がいろいろ行われている。


多孔性コーティング
チタンのプラズマスプレー
アルミナのコーティング(アセチレン-酸素フレームスプレー法-溶射)
金属繊維コーティング
バイオガラス、水酸アパタイトコーティング(HAPは穂手と化学的に結合するが金属との密着性がわるい-電着法などが行われている


抗菌材料

バイオセラミックス


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