生物亲和性优异的植入材料的处理方法和处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及生物亲和性优异的植入材料的处理方法、特别是牙科用植入材料的处 理方法和处理装置。
【背景技术】
[0002] 牙科用植入手术中，植入物充分地与骨结合（骨整合（osseointegration))是重 要的。作为用于插入至骨中而使用的植入材料，使用铁金属或W铁为基础的合金，其特征为 该材料的生物亲和性优异，可W缩短其骨一体化时间。然而，由于具有光滑的表面结构的铁 制植入物无法在骨中形成充分的结合，所W必须使表面粗化。专利文献1和2中提出了在 最初的工序中，通过喷砂在由铁或W铁为基础的合金构成的植入材料表面形成大粗趟面， 接着，通过在酸浴中的处理在该大粗趟面上重叠微粗趟面。对于该大粗趟面，记载有其孔的 大小大于10 y m，优选设为20 y m W上，微粗趟面设为0. 5 y m至2 y m。
[0003] 另外，如非专利文献1所记载那样，推测如下；铁金属的表面在空气中和水中自然 地被氧化，通过与水的反应，在最外侧的原子层中形成由哲基、氧形成的层。然而，铁表面被 存在于空气中的易挥发性的姪和其他化合物所污染，易于变为疏水性，对于该样的被污染 的植入材料，无法与骨质融合并在短时间内形成牢固的愈合。另外，植入材料暴露于空气的 时间越长，污染层也变得越厚。同样地在安装植入材料的时刻，清洗植入材料的表面、且维 持其亲水性是必不可少的。
[0004] 赋予亲水性、且实施了灭菌处理的植入材料被保存在填充有不会影响生物学活性 的气体、例如氮气、氧气或氣气该样的稀有气体的密封容器中。该密封容器优选不透过气体 和液体之物。前述气密性且水密性的密封容器优选由玻璃、金属、合成聚合物或其他气密性 且水密性的材料制作，或为由该些材料的组合形成的被密封的安肅。
[0005] 即使在植入材料即将植入前打破该密封容器，因该植入材料的表面与外部的大气 接触，而难W防止植入材料表面的亲水性的劣化。因此，期待开发即使与大气接触，经氨氧 化的亲水性植入表面的亲水性经过长时间也可W实质上得W维持的制造或处理的方法。
[0006] 植入治疗中使用的人工牙根（牙科用植入物）如上所述由铁或铁合金制成，根据 最近的研究（基于美国UCLA大学准教授小川隆广等人的小组的研究），从制成时起铁表面 附着空气中的碳，对与细胞的粘接力带来重大的影响。已知制造后经过1个月时，与骨结合 的能力减少至约一半，之后也持续减少。本发明人等认为，其有引起W下问题的可能性，因 此需要改善。
[0007] 1)在使用植入材料的时刻，有处于生物学老化的途中或完成的状态的可能性，有 无法在最好的状态下使用的担屯、。
[000引 2)安装植入材料时，知晓植入材料的制造年月日是极困难的，因此不清楚铁表面 劣化到何种程度。
[0009] 3)因此，即使为相同的品牌，也有因制品而与骨的结合能力产生差异的可能性。
[0010] 为了解决该样的问题，开发了 W下方法：对植入物照射具有特定的波长的紫外线 扣V)，去除附着了的碳，恢复铁的结合能力。由此，报道了植入物与骨结合的能力与不进行 UV照射的情况相比，在埋入初期提高至3倍、最终提高至1. 8倍。
[0011] 专利文献3中，公开了对植入材料的表面用高能量紫外线进行处理、得到经氨氧 化的亲水性表面的方法。该处理的优点为无需该植入物的进一步的灭菌。该发明中使用的 高能量UV线包含；具有150皿至300皿的范围内、优选170皿至260皿的范围内的波长的 UV光；特别是具有氧的吸收极大的范围内、换言之约184. 9nm的波长的UV光；和具有臭氧 的吸收极大的范围内、换言之约253. 7nm的波长的UV光，该范围内的波长可W同时促进臭 氧的生成和分解，而且可W破坏高能量化学键、例如己締碳-碳双键。
[0012] 由于前述福射线的强度与距离UV发生源的距离指数呈函数地减少，所W缩短所 处理的植入表面与UV发生源之间的距离，例如保持在约1mm的范围内是有利的。UV处理的 时间依赖于污染层的性状和厚度，福射时间优选为1分钟至15分钟。
[0013] 作为去除人工牙根表面的有机物的装置，此外还存在W下的公知技术。例如专利 文献4设及一种生物植入物用清洗处理装置，其对生物植入物照射紫外线，同时接触臭氧， 从而对该生物植入物进行清洗处理。
[0014] 另外，专利文献5设及对具有由螺旋状的突条形成的螺纹部的螺旋型的牙科植入 物照射紫外线的牙科植入物用光照射装置。
[0015] 对该样的牙科植入物照射紫外线的光照射装置中，可W对埋入牙槽骨等的螺纹部 确实地照射紫外线，而且在1次牙科植入手术中，通常由于使用多个牙科植入物，所W开发 出适于对多个螺旋型的牙科植入物照射紫外线的光照射装置。
[0016] 进而，专利文献6、7中记载了，使用福射紫外光的准分子灯的人工牙根的有机污 染物去除装置中，可W有效率地安全地对人工牙根进行紫外光清洗而来自准分子灯的紫 外光不会照射到操作者、且不用担屯、产生的臭氧所造成的影响的有机污染物去除装置的结 构。
[0017] 然而，上述专利文献4?7所记载的利用紫外线的植入材料的处理方法中，对于具 有复杂的凹凸部的植入部件，特别是无法充分地进行凹部表面的完全的灭菌和碳化物的分 解处理。该是由于，紫外线、由其生成的臭氧等活性物质限定于被照射的部位，有由形状而 导致不完全的处理的可能性。
[0018] 另外，上述专利文献4?7所记载的利用紫外线的植入材料的处理装置记载了，装 置高额化，不实用，且照射后1小时左右可W维持亲水性，然而植入手术过程中，铁表面容 易被污染，因此无法保证照射后1小时左右的亲水性。
[0019] 进而，接受植入治疗者的手术中的适当的牙根的选择在通常的生活空间内进行而 不在清洁的保存状态下进行，因此无法避免表面污染。另外，该样的装置为了在取出植入物 前排出装置内的臭氧、冷却通过紫外线照射变成高温的样品，需要待机时间，因此难W连续 使用，从而成为问题。
[0020] 专利文献8中公开了使用臭氧水的牙科用清洗装置。其为用于对患者的口腔内供 给臭氧水并进行清洗的牙科用臭氧水清洗装置，该牙科用臭氧水清洗装置具备臭氧水生成 器和牙科用机头，所述臭氧水生成器生成臭氧水，所述牙科用机头通过管与前述臭氧水生 成器连接、且具有能够插入口腔内的尺寸，使前述臭氧水生成器供给的臭氧水从设于前述 牙科用机头的喷射嘴向口腔内的期望部位喷射。如此，如果臭氧可W直接到达口腔内的期 望部位进行杀菌?消毒，则对目前不充分的由厌氧性菌导致的牙周病、来自手术部位的感染 症等的预防发挥高的效果。进而，存在通过真空管等自口腔内排出的排液包含各种微生物 的可能性，但如果进行臭氧水清洗，则排液中的微生物被喷出到口腔内的大量的臭氧水去 活化，因此可W直接废弃排液。
[0021] 然而，仅利用专利文献8的利用臭氧水的牙科用清洗装置时，臭氧水与植入材料 的接触时间变为仅在手术中，可W维持植入材料表面的清洁度，但接触时间短，时间上是 不充分的，无法长时间在大气中保存，无法降低大量附着于植入材料表面的碳化物，无法维 持、恢复具有复杂的表面形态的铁制植入表面的生物亲和性。
[0022] 另外，专利文献9示出利用电解方式制造臭氧水的装置，公开了使用导电性金刚 石作为电极，特别是公开了在椿状的导电性金刚石电极上配置有带状的隔膜构件、在其上 配置有线状的对电极的电解电池。另外，专利文献10和11中公开的膜-电极接合体的特 征在于，在椿状或筒状的电极、通常阳极下也称为椿状阳极）的周围设置有筒状的离子 交换膜等隔膜，在该膜的周围配置有线状对电极、多孔性对电极、通常配置有线状阴极、多 孔性阴极，W该膜与该阳极、和该膜与该阴极的至少一部分相接触的方式使用该阴极，将它 们固定，在该膜与阳极之间、进而优选多个阳极间形成具有气液流路的阳极室。
[002引然而，专利文献9、10、11中示出利用电解方式制造臭氧水的装置的一个例子，可 W生成适于本发明的植入材料的表面处理的电解臭氧水，但是关于是否可W适于植入材料 的表面处理，完全没有公开。
[0024] 现有技术文献
[0025] 专利文献
[0026] 专利文献1 ;日本特开平3-47264号公报（日本专利第3047373号）
[0027] 专利文献2 ;欧洲专利第0388576号公报 [002引专利文献3 ;日本特表2005-505352号公报
[0029] 专利文献4 ;日本特开2012-75549号公报
[0030] 专利文献5 ;日本特开2012-75548号公报
[003U 专利文献6 ;日本特开2012-119号公报
[0032] 专利文献7 ;日本特开2012-120号公报
[003引专利文献8 ;日本特开2012-5658号公报
[0034] 专利文献9 ;日本特开2006-346203