インプラント新素材に期待感。強度純チタンの３倍以上
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ハイエントロピーアロイが生体金属材料として開発されるようになるとは、科学も進んでますね
金属系インプラントで重要なのは、実は強度よりもヤング率（剛性）だったりします。チタンですでに骨よりも強度は十分に高いのでそこまで強度を上げる必要はありません。むしろ、剛性が高いせいで、日々の体や運動からの荷重が骨ではなくインプラントに伝わって、治癒後に骨が弱くなってしまう、ストレスシールディングという現象の解決が大事だと考えられています。
融点も低いのは魅力ですね、3Dプリンタでも使えるようになるのを期待します。
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インプラントの材料においては、オッセオインテグレーション（骨と材料の一体化)の獲得と長期的な支持機構などが求められます。そのために必要な耐腐食性，粘弾性，加工性，生体適合性(親和性)、強度など兼ね揃えた材料の研究がなされています。
今現在では、生体不活性な材料としてチタン系材料、ジルコニア、生体活性材料としてハイドロキシアパタイトなどがインプラント体材料として用いられています。
今回の研究成果ポイントは、生体適合性と、強度を従来のものより向上させつつも、効率的な合金作製に結びつく加工性の利点があることではないでしょうか。金属３Ｄプリンターによる造形スピードもきになるところです。あまり知られていないですが、歯科には、こうした材料とデジタルデンティストリーを絡めた新たな展開が期待できる領域が多くあります。ハイエントロピー合金とは、5種類以上の異なる元素を等量混ぜ合わせて作製される合金です。
今回はチタン、ジルコニウム、ハフニウム、コバルト、クロム、モリブデンの６種類の元素を使ってチタン系(生体適合性)とコバルトクロム(高強度)系の良いとこ取りを狙ったもの。そして生体適合性と高強度以外にも、細胞接着数や加工性が向上。
またここでの強度は硬さですね。従来のチタン合金は比強度(引張強度を密度で割った値)を上げると硬度が下がるため、これを1.6倍にしたとのことですが、インプラントにそこまで硬度が求められるのかは分かりません。
チタンって「硬い」イメージが有りますが、純チタンはステンレスや鋼材と殆ど変わらないので、他の金属を加えて合金化して硬くしてます。身の回りのチタン素材はチタン合金だと思って良いでしょう。だいぶ前の話だけど銅とモリブデンの合金を開発し、その合金の科学的特性として耐食性が向上し、電気伝導度が維持されるという特性を示したので、配線材料として銅を使用する液晶などでの応用が期待されたベンチャーがありました。
その銅の合金はサンプルでは上記の特性を示したのですが、再現性がなく、またどうして耐食性が向上するかの科学的根拠がなく、結局二度と同じ科学的特性のあるものを出せなかった（と聞いている）という案件がありました。
本件と全然関係ないですが、モリブデンという単語を久しぶりに目にして真っ先に思い出したのがこれでした。
科学って本当に難しいなぁというお話です（笑）
