炭酸またはマグネシウム含有ハイドロキシアパタイト薄膜の作製

抄録

早期の骨新生が得られるHA薄膜の獲得を目的として，スパッタリング法により炭酸含有ハイドロキシアパタイト （CHAp）薄膜及びマグネシウム含有ハイドロキシアパタイト（Mg-HA）薄膜の作製を試みた．CHAp薄膜は基板としてチタン（Ti）とシリコン（Si）を用い，Mg-HA薄膜はTiとろ紙を用いた．CHAp薄膜のターゲットはHA粉末，成膜ガスはCO2とArの混合ガスを使用した．Mg-HA薄膜のターゲットはHA粉末とMgO粉末の混合粉末，成膜ガスはArを使用した．Ti基板へ成膜したCHAp，Mg-HA薄膜は，800℃の大気加熱処理を行った．ろ紙へ成膜したMg-HA薄膜は700℃の大気加熱処理によってろ紙を燃焼させ，膜粉末を得た．Ti基板へ成膜したCHAp，Mg-HA薄膜は，X線光電子分光装置（XPS）を用い，Depthprofileによる元素分析を行った．また，X線回折装置（XRD）により生成物の同定及び薄膜の結晶性の評価を行った．Si基板へ成膜したCHAp薄膜は，フーリエ変換型赤外分光光度計（FT-IR）による生成物の同定を行った．作製したMg-HA膜粉末は，XRDパターンのピーク角度よりHA結晶及びβ-TCP結晶の格子定数を算出した．CHAp薄膜では，薄膜表面にのみCの存在が確認された．また，HA結晶中のPO4と置換したCO3の存在が確認された．このことから，スパッタリング法により作製したCHAp薄膜は，表面のみにCHApが生成していた．Mg-HA薄膜では，深さ方向に対して均一量のMgの存在が確認された．また，HAの回折ピークが高角側へシフトしていた．このことから，スパッタリング法により作製したMg-HA薄膜にはMg-HAが生成していた．熱処理を施したMg-HA膜粉末では，全てのサンプルでβ-TCPの格子定数が減少していた．今回作製したMg-HAサンプルは，熱処理前はHAへMgが置換していたが，熱処理後にHAとMg-β-TCPに相分解したことが考えられる．