パルスEr:YAGレーザー蒸着を用いてハイドロキシアパタイトでコーティングした歯科インプラントの生体適合性

Biocompatibility of dental implants coated with hydroxyapatite using pulsed Er:YAG laser deposition.

抄録

我々は、口腔内模擬ハイドロキシアパタイト（HAp）コーティングを用いて、Tiインプラントの生体適合性と骨誘導能を改善することを目的とした。我々は、インプラント表面に骨芽細胞の接着と骨再生を積極的に誘導するための新しい表面処理を考案した。パルスEr:YAGレーザーを用いて、薄いα-リン酸三カルシウム（α-TCP）皮膜をインプラント表面に蒸着した。この皮膜は人工唾液に浸漬することでHApに変化し、走査型電子顕微鏡（SEM）とX線回折（XRD）で確認された。SEMでは、人工唾液に96時間浸漬した後、Tiディスクおよびサンドブラスト処理したインプラント表面に針状のHAp結晶が観察された。ビーグル犬下顎骨に埋入した4週後および8週後のマイクロCTおよび組織学的評価から、HApでコーティングしたインプラントは生体適合性があり、サンドブラスト処理したインプラントに比べて優れた骨誘導を示すことが示された。Er:YAGレーザーを用いてインプラント表面をHApでコーティングすることは、インプラント表面の新しい剥離方法として可能性がある。

We aimed to improve the biocompatibility and osteoinductive potential of Ti implants using a simulated intraoral hydroxyapatite (HAp) coating. We devised a novel surface treatment for aggressive induction of osteoblast adhesion and bone regeneration on the implant surface. A thin α-tricalcium phosphate (α-TCP) film was deposited on the implant surface using a pulsed Er:YAG laser. The coating was converted to HAp through artificial saliva immersion, which was confirmed using scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). SEM showed needle-like HAp crystals on the Ti disks and sandblasted implant surfaces after immersion in artificial saliva for 96 h. Microcomputed tomography and histological evaluation 4 and 8 weeks after implantation into beagle dog mandibles showed that the HAp-coated implant was biocompatible and exhibited superior osteoinduction compared to that of sandblasted implants. Coating the implant surface with HAp using an Er:YAG laser has potential as a new method of the implant-surface debridement.