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解決済みの質問

チタンって骨と結合するんですか?

チタンは生体との相性がいいから使われるというのは知っていたのですが、骨と結合(融合?)すると聞いたのですがこれはどういうことでしょうか?
チタンと骨が反応してくっついちゃうということでしょうか?
またイオン化しにくいとのことですが、他の金属に比べてどらくらいイオン化しにくいのでしょうか?
学校で習ったイオン化傾向では金が一番イオン化しにくいと教わりましたが、金と比べてどうでしょうか?

投稿日時 - 2011-03-09 12:41:22

QNo.6580941

暇なときに回答ください

質問者が選んだベストアンサー

チタンは生体適合性が良く、人工歯根、骨折治療用のボルト、閉塞血管拡張の為の
ステント等の医療用途に広く使われている・・・と言われていることを、そんなに深く
考えずにチタン加工のコンサルティングや調査をしていました。

相性がいい=生体適合性と見て、ネットを探すと、チタン+生体適合性関連が山の
ように検索に掛かります。ただ、適合性とは何かを説明しているHPは、私の根気が
許す限りでは、見つかりませんでした。
唯一歯科関係で「チタンは生体適合性が良いために骨の再石灰化を妨げない・・」との
記述が見つかりました。
それでWikiを調べましたが「生体適合性」の項目は有りませんでした!!
英国のWikiには、広く使われているが概念と定義の曖昧な言葉として5つの定義が
挙げてありました。
生体適合性を要約すると、体組織に拒否反応や炎症を起こしたりしない毒物を生成したり
有害物質を溶出しないと言うことの様です。

インプラントとして体内で使われた時にその周辺で炎症が起これば体組織の回復、
骨の場合は周辺の骨の再生、を妨げることになります。
Ti=生体適合性が高い=体組織の再生を妨げない。
これが骨とくっつくと言われている理由ではないでしょうか。人工歯根の場合は、歯根
部に段々(凸凹)が形成してあり、再生された骨がこの段々に入るように噛み合うのでは
ないでしょうか。化学的に結合しているわけではないようです。
これに対してアパタイトセラミックスなる人工歯根は骨の石灰と無機化合物として結合
しています。

チタンは決してイオン化し難い金属ではありません。手許の「チタンの加工技術」日刊工業
新聞刊という専門書では、チタンの耐食特性は・・・・・・・・・・表面に安定な不動態被膜が
生成しやすいということを考えるべきである。・・・・(この膜は)一旦局部的に破壊されても
瞬時に再補修されるというありがたい特性を有している。しかしながらこの被膜が破壊した
場合、チタンの腐食速度は、鉄より大きくなることを認識しなければならない。」
ここで言う不動態膜は酸化チタンTiO2で、その厚さは数~数十nmとされています。
不動態膜というのはアルミや鉄でも酸化被膜の形成として見られます。錆びやすい
金属も不動態膜の形成により錆びにくくなります。

金とチタンでは、No.2の回答に有るようにチタンの方がイオン化し易いのです。
しかし、イオン化し難い金でもピアスのアレルギーが報告されているのに、チタンの
アレルギーは聞いたことがありません。チタンは安いためピアスには使われないのか
不動態膜のお陰かは判りません。
チタンの保護被膜は瞬時に再補修されると書いてありますが、私が愛用している
チタンのメガネのフレームは錆びて凸凹になっています。弾力性のあるフレームが
耳に掛かりずり下がらないように引っ張る、スポーツ用のメガネなので登山、自転車、
スキーの時の強力な汗にはかなわないようです。だからと言って耳がかぶれることは
ありませんでした。

投稿日時 - 2011-03-10 11:24:38

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回答(5)

ANo.5

金属が骨と結合することはあり得ません。チタンは酸化しやすいこと、酸化物が緻密な皮膜となって金属表面に強くくっついていること、そうなるとこれ以上の腐食が起きない、これらが重ね合わさることがこの場合に有効なのです。チタンの外(生体側)から見ると、強い・さびない・表面は安定な酸化物で覆われているわけです。さらに工夫をします。チタン材の表面を凸凹にし、さらに水酸化物を含む化合物(ハイドロキシアパタイト)をチタン表面に形成させます。生体側の骨から見ると骨とそっくりな部材が凸凹の形状で骨と接触することになり、そこでその上に骨組織が成長して行くのです。骨組織がチタンの「表面の皮膜」とよく「なじむ」理由がこれです。
このように優れた性質を持つチタン合金ですがいっそうの優れた生体用材料を目指した開発が行われています。
ところでイオン化傾向についてのご質問もありましたがイオン化傾向は大きいです。腐食しやすいがそれに伴なってチタン表面に緻密な酸化皮膜が形成されることで「事実上の腐食がない」材料であるということです。イオン化傾向の大きなアルミが同様に酸化皮膜のお蔭で優れた耐食性を持っていることと同様です。

投稿日時 - 2011-03-12 00:23:45

ANo.3

結合の意味を統一しなければ回答不可です。
例 鉄筋コンクリートは鉄筋、砂、砂利、セメントが詰まっていますが、あの状態を結合というなら、チタンも結合でしょう、が、鉄筋も砂利もセメントも砂も個々の性質はそのままで存在しています、有機的な関係はありません(固まったセメントでがんじがらめになっているだけ)と考えれば結合と言っていいのか疑問もあります。
話す人によっては結合の定義が異なる可能性は大きいと思います。

投稿日時 - 2011-03-09 18:23:11

ANo.2

チタンは金よりイオン化しやすいです。
イオン化傾向はチタン>銅>銀>白金>金で
それほどイオン化しにくい金属ではないです。
チタンは酸化被膜ができることで内部はさびにくくなるのです。

チタンは骨と融合したり反応してくっついちゃうわけではありません。
骨とチタンは結合しているだけです。
物理的にひっついているだけではないでしょうか?
歯科医や医師はオッセオインテグレーションなる造語を作って
あやふやにしてます。

投稿日時 - 2011-03-09 14:45:37

ANo.1

錆びず強くアレルギーも出なくて良いのでは。
金は高価で柔らかい。

投稿日時 - 2011-03-09 12:57:41

補足

なんの回答にもなってませんが。

投稿日時 - 2011-03-09 13:12:00

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