JPS5812649A - 骨欠損部及び空隙部充てん材 - Google Patents
骨欠損部及び空隙部充てん材Info
- Publication number
- JPS5812649A JPS5812649A JP56110431A JP11043181A JPS5812649A JP S5812649 A JPS5812649 A JP S5812649A JP 56110431 A JP56110431 A JP 56110431A JP 11043181 A JP11043181 A JP 11043181A JP S5812649 A JPS5812649 A JP S5812649A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calcium phosphate
- bone
- phosphate compound
- filling material
- porous body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 title claims description 75
- 239000000945 filler Substances 0.000 title claims description 13
- 239000011800 void material Substances 0.000 title claims description 7
- 230000002950 deficient Effects 0.000 title 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 claims description 67
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 58
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 claims description 58
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 58
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 49
- -1 calcium phosphate compound Chemical class 0.000 claims description 45
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 41
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 27
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 claims description 27
- 229910052588 hydroxylapatite Inorganic materials 0.000 claims description 25
- XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D pentacalcium;hydroxide;triphosphate Chemical compound [OH-].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O XYJRXVWERLGGKC-UHFFFAOYSA-D 0.000 claims description 25
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 18
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 16
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 15
- 229910000391 tricalcium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 235000019731 tricalcium phosphate Nutrition 0.000 claims description 9
- 229940078499 tricalcium phosphate Drugs 0.000 claims description 9
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 230000011164 ossification Effects 0.000 description 15
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 8
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 6
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 230000000735 allogeneic effect Effects 0.000 description 4
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 3
- JUNWLZAGQLJVLR-UHFFFAOYSA-J calcium diphosphate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O JUNWLZAGQLJVLR-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 3
- 229940043256 calcium pyrophosphate Drugs 0.000 description 3
- 235000019821 dicalcium diphosphate Nutrition 0.000 description 3
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 3
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 3
- 230000002138 osteoinductive effect Effects 0.000 description 3
- 210000000689 upper leg Anatomy 0.000 description 3
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000005422 Foreign-Body reaction Diseases 0.000 description 2
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 2
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000000399 orthopedic effect Effects 0.000 description 2
- 201000001245 periodontitis Diseases 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- 208000018084 Bone neoplasm Diseases 0.000 description 1
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000024779 Comminuted Fractures Diseases 0.000 description 1
- 229920001214 Polysorbate 60 Polymers 0.000 description 1
- 206010039203 Road traffic accident Diseases 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000005312 bioglass Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 1
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000711 cancerogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000315 carcinogenic Toxicity 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 239000007943 implant Substances 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 210000000963 osteoblast Anatomy 0.000 description 1
- 230000002188 osteogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000002271 resection Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 1
- 230000002747 voluntary effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
生ずる骨欠損部及び空隙部に充てんし、当該個所におけ
る新生骨の形成を促進し、損傷個所の治癒後に於て、生
体の骨組織と一体化する無機質材料からなる骨欠損部及
び空隙部充てん材に関する。
る新生骨の形成を促進し、損傷個所の治癒後に於て、生
体の骨組織と一体化する無機質材料からなる骨欠損部及
び空隙部充てん材に関する。
交通事故やその他の多岐にわたる事故によυ発生する高
度々粉砕骨折、および骨腫瘍の治療のための切除手術、
また歯槽膿漏の悪化などによシ骨欠損部あるいは空隙部
が生ずる。その修復を早めるため当該個所の補綴を必要
とする場合に外科、整形外科、歯科などの分野において
しばしば遭遇する。従来かかる場合においては自家骨ま
たは同種骨および移種骨移植法が行なわれている。これ
らの中では自家骨移植法が最も広く用いられておシ、他
の方法に比べ骨形成能力に優れ、拒絶反応が少ないなど
の利点が上げられる。しかしながら骨欠損部へ充てんす
る自家骨は患者本人の正常な組織から採取せねばならず
、その苦痛は大きく、また手術に要する労力も多大なも
のが必要とされる。さらに骨欠損部を自家骨だけで補綴
するにはその量に限度があシ、該欠損部が広範な場合は
充てんするに必要な量が確保できない場合も多い。
度々粉砕骨折、および骨腫瘍の治療のための切除手術、
また歯槽膿漏の悪化などによシ骨欠損部あるいは空隙部
が生ずる。その修復を早めるため当該個所の補綴を必要
とする場合に外科、整形外科、歯科などの分野において
しばしば遭遇する。従来かかる場合においては自家骨ま
たは同種骨および移種骨移植法が行なわれている。これ
らの中では自家骨移植法が最も広く用いられておシ、他
の方法に比べ骨形成能力に優れ、拒絶反応が少ないなど
の利点が上げられる。しかしながら骨欠損部へ充てんす
る自家骨は患者本人の正常な組織から採取せねばならず
、その苦痛は大きく、また手術に要する労力も多大なも
のが必要とされる。さらに骨欠損部を自家骨だけで補綴
するにはその量に限度があシ、該欠損部が広範な場合は
充てんするに必要な量が確保できない場合も多い。
このような場合には同種骨または異種骨の移植が必要と
なる。同種骨の移植法としては肉親から新鮮骨を採取す
るか、冷凍保存骨等を採用する等して充当している。異
種骨移植法ではヒト以外の動物の骨を処理加工して使用
する方法が試みられておシ、例えば牛骨の蛋白を除去し
たキールボーンと称される材料がある。これら同種骨、
異種骨は移植または嵌植(インブラント)されても患者
自身の拒絶反応によシ術後の経過は必ずしも良好な結果
が得られていない。
なる。同種骨の移植法としては肉親から新鮮骨を採取す
るか、冷凍保存骨等を採用する等して充当している。異
種骨移植法ではヒト以外の動物の骨を処理加工して使用
する方法が試みられておシ、例えば牛骨の蛋白を除去し
たキールボーンと称される材料がある。これら同種骨、
異種骨は移植または嵌植(インブラント)されても患者
自身の拒絶反応によシ術後の経過は必ずしも良好な結果
が得られていない。
このような経緯から上記の欠点のない材料の開発が望ま
れているが、生体に埋め込まれる材料として必然的にそ
の条件が制約される。そのような条件として入手が容易
で、生体に埋め込まれた場合に拒絶反応がないなど生体
親和性に優れ、且つ周囲の組織と一体化し、さらには該
充てん個所並びにその周辺部における遺骨作用を促進し
、骨組織欠損個所の構造機能の修復及び回復を容易なら
しめることが必要となる。
れているが、生体に埋め込まれる材料として必然的にそ
の条件が制約される。そのような条件として入手が容易
で、生体に埋め込まれた場合に拒絶反応がないなど生体
親和性に優れ、且つ周囲の組織と一体化し、さらには該
充てん個所並びにその周辺部における遺骨作用を促進し
、骨組織欠損個所の構造機能の修復及び回復を容易なら
しめることが必要となる。
従来、上記条件に少しでも近づくべく多くの研究がなさ
れ、数多くの材料が紹介されてきたが、これら条件をす
べて満足する材料を得るには到っていない。そのような
材料としては各種金属材料、高分子材料などが用いられ
ているが、金属材料は生体内で化学変化を生じ金属の溶
出や腐蝕およびこれに伴う強度の劣化を招き、且つ溶出
イオンは毒性を示すことが多いなど多くの難点がある。
れ、数多くの材料が紹介されてきたが、これら条件をす
べて満足する材料を得るには到っていない。そのような
材料としては各種金属材料、高分子材料などが用いられ
ているが、金属材料は生体内で化学変化を生じ金属の溶
出や腐蝕およびこれに伴う強度の劣化を招き、且つ溶出
イオンは毒性を示すことが多いなど多くの難点がある。
−刃高分子材料は強度的には耐摩耗性が不足し、未反応
モノマーや不純物の溶出による組織への刺激や壊死が生
じたりする他、発ガン性も指摘されている。つまシこれ
ら材料は生体用としては親和性に欠けるといえる。
モノマーや不純物の溶出による組織への刺激や壊死が生
じたりする他、発ガン性も指摘されている。つまシこれ
ら材料は生体用としては親和性に欠けるといえる。
近年、硬組織代替材料として上記の欠点のないセラミッ
クスが注目されている。一般にセラミックスは生体内の
苛酷な条件でも安定であり、金属や高分子に比べ非常に
骨親和性が良い。生体用として使われているセラミック
スにはアルミナ(A1205〕、カーボン〔C〕、ヒド
ロキシアノシタイト[:Ca5(POII)30H)、
リン酸三カルシウム(ca5(POII)2:l’cど
があるが、前2者は生体内では不活性なため、インブラ
ント後も組織学的には単に無機物質が満たされている状
態にすぎず、遺骨作用の促進は望めない他、長期におい
て繰り返し外力が加わると抜は出ることも考えられる。
クスが注目されている。一般にセラミックスは生体内の
苛酷な条件でも安定であり、金属や高分子に比べ非常に
骨親和性が良い。生体用として使われているセラミック
スにはアルミナ(A1205〕、カーボン〔C〕、ヒド
ロキシアノシタイト[:Ca5(POII)30H)、
リン酸三カルシウム(ca5(POII)2:l’cど
があるが、前2者は生体内では不活性なため、インブラ
ント後も組織学的には単に無機物質が満たされている状
態にすぎず、遺骨作用の促進は望めない他、長期におい
て繰り返し外力が加わると抜は出ることも考えられる。
ヒドロキシアパタイト及びリン酸三カルシウムなどのリ
ン酸カルシウム系化合物は硬組織内に充てんした場合、
骨誘導性をもつため該充てん物は生体内で新生骨の形成
を促進し、且つ周囲の組織と一体化し、最終的には生体
に吸収され新生骨におきかわるという生体材料としては
理想的な特徴をもつ。またその形状は緻密体よシ連続気
孔を有した多孔体の方が新生骨の形成が早く、さらには
緻密体に比べ患部の形状に適するように加工しやすい。
ン酸カルシウム系化合物は硬組織内に充てんした場合、
骨誘導性をもつため該充てん物は生体内で新生骨の形成
を促進し、且つ周囲の組織と一体化し、最終的には生体
に吸収され新生骨におきかわるという生体材料としては
理想的な特徴をもつ。またその形状は緻密体よシ連続気
孔を有した多孔体の方が新生骨の形成が早く、さらには
緻密体に比べ患部の形状に適するように加工しやすい。
しかし従来技術ではセラミックスを気孔率の大きな多孔
体とすると実用に供する強度が得られないことから気孔
率が大きく、シかも実用上十分な強度を持つ多孔体の開
発が望まれていた。
体とすると実用に供する強度が得られないことから気孔
率が大きく、シかも実用上十分な強度を持つ多孔体の開
発が望まれていた。
最近、強度が大きいアルミナの緻密体を芯として、その
表面にヒドロキシアパタイトを溶射などによりコーティ
ングしたインブラント材が考案されているが、非常に高
温の処理となるためヒドロキシアパタイトの分解やリン
酸アルミニウムの生成などによシ位相の生ずることが考
えられ、またアルミナとヒドロキシアパタイトの熱膨張
係数が大きく異なるため加熱時に剥離することがある。
表面にヒドロキシアパタイトを溶射などによりコーティ
ングしたインブラント材が考案されているが、非常に高
温の処理となるためヒドロキシアパタイトの分解やリン
酸アルミニウムの生成などによシ位相の生ずることが考
えられ、またアルミナとヒドロキシアパタイトの熱膨張
係数が大きく異なるため加熱時に剥離することがある。
従って、本発明の一つの目的は生体親和性に優れ、しか
も拒絶反応を伴わず特に短期間に骨組織の形成を促進し
、充てん材自体が生体に吸収置換される骨欠損部及び空
隙部充てん材を提供することにある。
も拒絶反応を伴わず特に短期間に骨組織の形成を促進し
、充てん材自体が生体に吸収置換される骨欠損部及び空
隙部充てん材を提供することにある。
本発明の他の目的は充てん部における遺骨作用を促進し
、骨欠損個所の構造及び機能を特に速やかに修復及び回
復せしめる骨欠損部及び空隙部充てん材を提供すること
にある。
、骨欠損個所の構造及び機能を特に速やかに修復及び回
復せしめる骨欠損部及び空隙部充てん材を提供すること
にある。
本発明の更に別の目的は新生骨の形成が特に速やかに行
なわれる骨欠損部及び空隙部充てん材を提供することに
ある。
なわれる骨欠損部及び空隙部充てん材を提供することに
ある。
本発明の別の目的は充てん個所の形状に適した形状に加
工しやすい骨欠損部及び空隙部充てん材を提供すること
にある。
工しやすい骨欠損部及び空隙部充てん材を提供すること
にある。
本発明の更に別の目的は連続気孔を有した多孔体で実用
上十分な強度を持つ骨欠損部及び空隙部充てん材を提供
することにある、 本発明の上記及びその他の目的は以下の記載からさらに
明らかとなる。
上十分な強度を持つ骨欠損部及び空隙部充てん材を提供
することにある、 本発明の上記及びその他の目的は以下の記載からさらに
明らかとなる。
本発明によれば連続気孔を有するリン酸カルシウム系化
合物からなるセラミックス多孔体の骨格にリン酸カルシ
ウム化合物を積層した構造からなり、且つ実質的に三次
元の網状構造を有する骨欠損部及び空隙部充てん材が提
供される。
合物からなるセラミックス多孔体の骨格にリン酸カルシ
ウム化合物を積層した構造からなり、且つ実質的に三次
元の網状構造を有する骨欠損部及び空隙部充てん材が提
供される。
以下本発明につき詳細に説明する。
本発明者らはリン酸カルシウム系化合物の骨誘導性に着
目し、該化合物を生体中の硬組織に充てんすると、当該
個所に新生骨が形成され、長期にわたっては硬組織と一
体化するという骨誘導性において、ある限られた範囲の
組成を持ち、且つ500°乃至1450℃温度範囲の熱
処理を加えた場合は新生骨の形成が早く、また該化合物
を充てんする際の形状を連続気孔を有する多孔体とする
と骨誘導性が著しく改善される事実を発見した。なお、
本願明細書に記載のリン酸カルシウム系化合物とはリン
酸及びカルシウムとから構成されるが必要に応じ他の成
分を含み、また結晶質やガラスなど鉱物学的な構造は限
定されない。多孔体の骨格を形成するリン酸カルシウム
系化合物の具体的な例としては、リン酸三カルシウム(
Ca5(POII)2) +ヒドロキシアパタイト[C
a1o(POq)6(OH)2:) +オキシアパタイ
ト(Ca1o(POq)60’ll lリン酸量カルシ
ウム〔Call0(POll)2〕、リン酸カルシウム
ガラス(CaO−P2O5) +バイオガラス[5i0
2−CaO−CaF2−P2O5−B203−Na20
−に2O−ZnO] 及び動物の骨の有機物を除去し
たもの等を挙げることができる。
目し、該化合物を生体中の硬組織に充てんすると、当該
個所に新生骨が形成され、長期にわたっては硬組織と一
体化するという骨誘導性において、ある限られた範囲の
組成を持ち、且つ500°乃至1450℃温度範囲の熱
処理を加えた場合は新生骨の形成が早く、また該化合物
を充てんする際の形状を連続気孔を有する多孔体とする
と骨誘導性が著しく改善される事実を発見した。なお、
本願明細書に記載のリン酸カルシウム系化合物とはリン
酸及びカルシウムとから構成されるが必要に応じ他の成
分を含み、また結晶質やガラスなど鉱物学的な構造は限
定されない。多孔体の骨格を形成するリン酸カルシウム
系化合物の具体的な例としては、リン酸三カルシウム(
Ca5(POII)2) +ヒドロキシアパタイト[C
a1o(POq)6(OH)2:) +オキシアパタイ
ト(Ca1o(POq)60’ll lリン酸量カルシ
ウム〔Call0(POll)2〕、リン酸カルシウム
ガラス(CaO−P2O5) +バイオガラス[5i0
2−CaO−CaF2−P2O5−B203−Na20
−に2O−ZnO] 及び動物の骨の有機物を除去し
たもの等を挙げることができる。
また、本願明細書に記載のリン酸カルシウム化合物とは
リン酸とカルシウムを主成分とする化合物であって結晶
水あるいは水酸基を有する構造のもの1:も含まれる。
リン酸とカルシウムを主成分とする化合物であって結晶
水あるいは水酸基を有する構造のもの1:も含まれる。
骨格に積層されるリン酸カルシウム化合物の具体的な例
としてはリン酸三カルシウム〔Ca5(POII)2〕
、ヒドロキシアパタイト(Ca1゜(Poll)6(O
H)2 :] 、オキシアパタイト(Ca1o(POq
)60] +プルラシャイト〔CaHPOIl・2H2
0〕、モネタイト[:CaHPOq) 、 ピロリン
酸カルシウム〔Ca2P2O7〕。
としてはリン酸三カルシウム〔Ca5(POII)2〕
、ヒドロキシアパタイト(Ca1゜(Poll)6(O
H)2 :] 、オキシアパタイト(Ca1o(POq
)60] +プルラシャイト〔CaHPOIl・2H2
0〕、モネタイト[:CaHPOq) 、 ピロリン
酸カルシウム〔Ca2P2O7〕。
リン酸量カルシウム(CaqO(POq )2 )及び
動物の骨の有機物を除去したもの等を挙げることができ
る。
動物の骨の有機物を除去したもの等を挙げることができ
る。
リン酸カルシウム系化合物は高気孔率を有する多孔体と
した場合、脆い性質となるため、実用に耐えうる強度が
得られなかったが、本発明では高温で焼成することによ
り実用上十分な強度を持った連続気孔を有するリン酸カ
ルシウム系化合物からなるセラミックスを保持担体とす
ることが可能であり、その骨格表面にリン酸カルシウム
化合物を積層させ、所定温度で熱処理することにより、
いままで得られなかった構造と性能を持つ骨誘導性の非
常に良い骨欠損部及び空隙部充てん材を開発するに到っ
た。
した場合、脆い性質となるため、実用に耐えうる強度が
得られなかったが、本発明では高温で焼成することによ
り実用上十分な強度を持った連続気孔を有するリン酸カ
ルシウム系化合物からなるセラミックスを保持担体とす
ることが可能であり、その骨格表面にリン酸カルシウム
化合物を積層させ、所定温度で熱処理することにより、
いままで得られなかった構造と性能を持つ骨誘導性の非
常に良い骨欠損部及び空隙部充てん材を開発するに到っ
た。
保持担体として用いられるリン酸カルシウム系化合物は
単に保持担体としての強度を有するだけでなく、骨格表
面に積層しているリン酸カルシウム化合物が吸収され骨
組織と置換された後にも引続きかような性質を備えた材
料であることが好ましい。しかし広範には保持担体に使
用されるリン酸カルシウム系化合物の組成は生体親和性
が良く、骨誘導性を備えていれば特に限定はされない。
単に保持担体としての強度を有するだけでなく、骨格表
面に積層しているリン酸カルシウム化合物が吸収され骨
組織と置換された後にも引続きかような性質を備えた材
料であることが好ましい。しかし広範には保持担体に使
用されるリン酸カルシウム系化合物の組成は生体親和性
が良く、骨誘導性を備えていれば特に限定はされない。
本発明においてはリン酸カルシウム系化合物に積層する
構造が1つの大きな特徴であるため、保持担体は連続気
孔を有することが必須の条件であシ、緻密な焼結体や全
くの独立気孔を有する多孔体の場合は内部にリン酸カル
シウム化合物を積層させる操作が不可能となるばかシか
、たとえ生体内に充てんしたとしても体液の循環や組織
の進入ができず新生骨の形成は充てん材内部においてま
まならないなど利用価値は少ない。保持担体としては前
記リン酸カルシウム系化合物からなる多孔体や繊維を組
んだものなどが挙げられるが、リン酸カルシウム系化合
物からな9、且つ積層後に実質的な連続気孔を有し、骨
格が三次元の網状構造を保持していれば特に限定される
ものではない。なお、上記実質的なる語は一部の気孔が
閉鎖する部分が必然的に生ずることもあるが、全体とし
ては空孔が連鎖し網状の立体構造が形成されていれば実
用上は問題ないことを意味する。上記リン酸カルシウム
系化合物を連続気孔を有する保持担体とするには該化合
物の微粒子をスラリー化した後、三次元網状構造を有す
る有機質多孔体に付着せしめ、乾燥し焼成して該有機質
多孔体を焼尽する方法がある。また、ガラス構造を持つ
保持411体を得るにはあらかじめ目的の組成を持つガ
ラスを作製し、該ガラスをボットミルなどにて微粉砕し
てスラリー化した後前記と同様の方法で達成されるが、
焼成温度は熔融温度以下でなくてはならない。
構造が1つの大きな特徴であるため、保持担体は連続気
孔を有することが必須の条件であシ、緻密な焼結体や全
くの独立気孔を有する多孔体の場合は内部にリン酸カル
シウム化合物を積層させる操作が不可能となるばかシか
、たとえ生体内に充てんしたとしても体液の循環や組織
の進入ができず新生骨の形成は充てん材内部においてま
まならないなど利用価値は少ない。保持担体としては前
記リン酸カルシウム系化合物からなる多孔体や繊維を組
んだものなどが挙げられるが、リン酸カルシウム系化合
物からな9、且つ積層後に実質的な連続気孔を有し、骨
格が三次元の網状構造を保持していれば特に限定される
ものではない。なお、上記実質的なる語は一部の気孔が
閉鎖する部分が必然的に生ずることもあるが、全体とし
ては空孔が連鎖し網状の立体構造が形成されていれば実
用上は問題ないことを意味する。上記リン酸カルシウム
系化合物を連続気孔を有する保持担体とするには該化合
物の微粒子をスラリー化した後、三次元網状構造を有す
る有機質多孔体に付着せしめ、乾燥し焼成して該有機質
多孔体を焼尽する方法がある。また、ガラス構造を持つ
保持411体を得るにはあらかじめ目的の組成を持つガ
ラスを作製し、該ガラスをボットミルなどにて微粉砕し
てスラリー化した後前記と同様の方法で達成されるが、
焼成温度は熔融温度以下でなくてはならない。
上記の方法などにより作られた保持担体のセラミックス
多孔体の骨格表面に骨誘導性の良いリン酸カルシウム化
合物を積層する。積層されるリン酸カルシウム化合物は
カルシウムとリンのモル比(Ca/’P )が130以
上、1.80を越えない組成範囲にあることが必要であ
る。Ca/Pが130未満になると熱処理時にビロリン
酸カルシウムが大量に生成し骨形成に好1しくない。ま
たCa/Pが1.80を越えると熱処理時にCaOが生
成し生体に充てんした際に局部的に一時的な悪影響をお
よぼすこともある。
多孔体の骨格表面に骨誘導性の良いリン酸カルシウム化
合物を積層する。積層されるリン酸カルシウム化合物は
カルシウムとリンのモル比(Ca/’P )が130以
上、1.80を越えない組成範囲にあることが必要であ
る。Ca/Pが130未満になると熱処理時にビロリン
酸カルシウムが大量に生成し骨形成に好1しくない。ま
たCa/Pが1.80を越えると熱処理時にCaOが生
成し生体に充てんした際に局部的に一時的な悪影響をお
よぼすこともある。
これら化合物の積層方法としては微細な粒子を適当な分
散媒に分散して濃度60重量%以下のスラリーとし、ホ
モジナイザーなどにより十分解膠して保持担体中に含浸
し乾燥することによシ付着させる。この際、湿式法で合
成したリン酸カルシウム化合物、特にヒドロキシアパタ
イトは粒子が極めて微細なため積層化が容易である。ま
た他の方法としてカルシウムイオンあるいはリン酸イオ
ンもしくは両者を含む溶液中に保持担体を浸漬し、上記
Ca/Pの範囲内にあるリン酸カルシウム化合物を析出
させ積層することも可能である。本方法では骨格が核と
なってリン酸カルシウム化合物の析出が生じるため積層
後の骨格全体が非常に均一な構造となυ易い。上記によ
多積層されるが方法としてはこれらに限定されるもので
はない。
散媒に分散して濃度60重量%以下のスラリーとし、ホ
モジナイザーなどにより十分解膠して保持担体中に含浸
し乾燥することによシ付着させる。この際、湿式法で合
成したリン酸カルシウム化合物、特にヒドロキシアパタ
イトは粒子が極めて微細なため積層化が容易である。ま
た他の方法としてカルシウムイオンあるいはリン酸イオ
ンもしくは両者を含む溶液中に保持担体を浸漬し、上記
Ca/Pの範囲内にあるリン酸カルシウム化合物を析出
させ積層することも可能である。本方法では骨格が核と
なってリン酸カルシウム化合物の析出が生じるため積層
後の骨格全体が非常に均一な構造となυ易い。上記によ
多積層されるが方法としてはこれらに限定されるもので
はない。
上記の操作により得られた連続気孔を有する積層化され
た多孔体は最も骨形成能力が発揮されるよう、本発明の
もう1つの大きな特徴である熱処理を行なう。この熱処
理によシ特に生体親和性に優れた骨欠損部及び空隙部充
てん材が提供される。
た多孔体は最も骨形成能力が発揮されるよう、本発明の
もう1つの大きな特徴である熱処理を行なう。この熱処
理によシ特に生体親和性に優れた骨欠損部及び空隙部充
てん材が提供される。
2層以上の積層構造を必要とする場合は前記操作を繰り
返すことにより可能であシ、熱処理は最後に行なっても
よいし、一度積層して熱処理を行なった後、更にリン酸
カルシウム化合物を積層して再び熱処理を行なっても良
い。2層以上の積層を行なう場合にはリン酸カルシウム
化合物の付着量を増加させることによシ骨誘導性を更に
増加させ、且つ強度の増加をさせることができる。また
、セラミックス多孔体骨格を構成するリン酸カルシウム
系化合物に対し、耐着性の良い第1のリン酸カルシウム
化合物を積層し、次いでこの第1のリン酸カルシウム化
合物に対して耐着性がよく且つ骨誘導性の大きい第2の
リン酸カルシウム化合物を積層することもできる。
返すことにより可能であシ、熱処理は最後に行なっても
よいし、一度積層して熱処理を行なった後、更にリン酸
カルシウム化合物を積層して再び熱処理を行なっても良
い。2層以上の積層を行なう場合にはリン酸カルシウム
化合物の付着量を増加させることによシ骨誘導性を更に
増加させ、且つ強度の増加をさせることができる。また
、セラミックス多孔体骨格を構成するリン酸カルシウム
系化合物に対し、耐着性の良い第1のリン酸カルシウム
化合物を積層し、次いでこの第1のリン酸カルシウム化
合物に対して耐着性がよく且つ骨誘導性の大きい第2の
リン酸カルシウム化合物を積層することもできる。
本発明において最も好ましいリン酸カルシウム系化合物
とリン酸カルシウム化合物との組み合わせはヒドロキシ
アパタイトを1150℃乃至1450℃の高温で十分焼
成して得た作詩担体にヒドロキシアパタイトを積層させ
た構造の多孔体を500℃乃至1100℃の温度範囲に
て熱処理した充てん材である。ヒドロキシアパタイトは
リン酸カルシウム化合物のなかで最も骨誘導性の良いも
のであるが、その中でも500℃乃至1100℃の温度
範囲で熱処理されたヒドロキシアパタイトが優れており
、化体内に充てんされた場合すみやかに新生骨の形成を
促す。ところが、500℃乃至1100℃の温度範囲で
熱処理されたヒドロキシアパタイト多孔体は強度の点で
やや劣るため、1150℃乃至1450℃の高温で十分
焼成した強度の高いものを保持担体として用い、これに
ヒドロキシアパタイトを積層させて500℃乃至110
0℃の温度範囲にて熱処理すれば、強度並びに骨誘導性
に優れた充てん材が得られる。なかでも700℃乃至1
100℃の温度範囲で熱処理を行なうと新生骨の形成が
特に早く好ましい。
とリン酸カルシウム化合物との組み合わせはヒドロキシ
アパタイトを1150℃乃至1450℃の高温で十分焼
成して得た作詩担体にヒドロキシアパタイトを積層させ
た構造の多孔体を500℃乃至1100℃の温度範囲に
て熱処理した充てん材である。ヒドロキシアパタイトは
リン酸カルシウム化合物のなかで最も骨誘導性の良いも
のであるが、その中でも500℃乃至1100℃の温度
範囲で熱処理されたヒドロキシアパタイトが優れており
、化体内に充てんされた場合すみやかに新生骨の形成を
促す。ところが、500℃乃至1100℃の温度範囲で
熱処理されたヒドロキシアパタイト多孔体は強度の点で
やや劣るため、1150℃乃至1450℃の高温で十分
焼成した強度の高いものを保持担体として用い、これに
ヒドロキシアパタイトを積層させて500℃乃至110
0℃の温度範囲にて熱処理すれば、強度並びに骨誘導性
に優れた充てん材が得られる。なかでも700℃乃至1
100℃の温度範囲で熱処理を行なうと新生骨の形成が
特に早く好ましい。
熱処理温度が500℃よp低いと生体内に充てんした場
合、該充てん材の骨格は異物上細胞によシ取シ囲まれ周
囲の新生骨の形成はほとんど望めない。また1100℃
を越える温度で熱処理をした充てん材の新生骨の形成は
遅く、骨格周囲に認められる新生骨梁は幅が狭く、該充
てん個所の修復は長期を要す。しかし上記温度範囲で熱
処理した場合は異物反応の形跡は全く認められず、充て
ん後わずか1週間で新生骨が形成され、その後も周囲に
認められる骨芽細胞によシ活発な骨形成が進められ該充
てん個所の完全修復がなされる。
合、該充てん材の骨格は異物上細胞によシ取シ囲まれ周
囲の新生骨の形成はほとんど望めない。また1100℃
を越える温度で熱処理をした充てん材の新生骨の形成は
遅く、骨格周囲に認められる新生骨梁は幅が狭く、該充
てん個所の修復は長期を要す。しかし上記温度範囲で熱
処理した場合は異物反応の形跡は全く認められず、充て
ん後わずか1週間で新生骨が形成され、その後も周囲に
認められる骨芽細胞によシ活発な骨形成が進められ該充
てん個所の完全修復がなされる。
熱処理後、得られた充てん材の気孔寸度は0.05祁以
上で、3.00mmを越えない範囲にあることが望まし
い。0.05閣より小さいと充てん材内部の新生骨の形
成は非常に遅く好ましくない。また最大寸度が3.00
mmを越えると気孔内での新生骨の形成充満に長時間を
要するため適当でない。
上で、3.00mmを越えない範囲にあることが望まし
い。0.05閣より小さいと充てん材内部の新生骨の形
成は非常に遅く好ましくない。また最大寸度が3.00
mmを越えると気孔内での新生骨の形成充満に長時間を
要するため適当でない。
上記の方法による充てん材の気孔率は積層して熱処理し
た場合、30%乃至98%となるが、しかし気孔率が4
0%以下となると生体に充てん後、骨組織と一体化する
までの期間が長く、逆に97チを越えると強度が弱く取
シ扱いにくいため実用的でない。また充てん材の量が不
足するため新生骨の形成が不十分となp本発明の目的を
達成しにくくなるため好ましくない。
た場合、30%乃至98%となるが、しかし気孔率が4
0%以下となると生体に充てん後、骨組織と一体化する
までの期間が長く、逆に97チを越えると強度が弱く取
シ扱いにくいため実用的でない。また充てん材の量が不
足するため新生骨の形成が不十分となp本発明の目的を
達成しにくくなるため好ましくない。
以上のように、本発明の充てん材は連続気孔を持ち、実
質的に三次元の網状構造を持つため該充てん材の全体に
組織が侵入することを容易ならしめ、ひいては新生骨の
形成を促す。また該充てん材は骨誘導性を持つリン酸カ
ルシウム系化合物よ多構成され、その骨格表面には特に
骨誘導性に優れたリン酸カルシウム化合物を積層する。
質的に三次元の網状構造を持つため該充てん材の全体に
組織が侵入することを容易ならしめ、ひいては新生骨の
形成を促す。また該充てん材は骨誘導性を持つリン酸カ
ルシウム系化合物よ多構成され、その骨格表面には特に
骨誘導性に優れたリン酸カルシウム化合物を積層する。
さらに最適の骨誘導性を付与するため熱処理を行なうこ
とによシ、生体内に充てんした場合、拒絶反応を伴なわ
ず充てん個所の遺骨作用を促進し、患部の構造及び機能
を特に速やかに修復及び回復することが可能である。し
かも最終的には充てん材自体は生体に吸収され、自家骨
で順次置換される硬組織代替材料とじては理想的なもの
である。
とによシ、生体内に充てんした場合、拒絶反応を伴なわ
ず充てん個所の遺骨作用を促進し、患部の構造及び機能
を特に速やかに修復及び回復することが可能である。し
かも最終的には充てん材自体は生体に吸収され、自家骨
で順次置換される硬組織代替材料とじては理想的なもの
である。
また本発明は積層構造を有することにより骨誘導性を改
善できるだけでなく、保持担体を高温で十分焼結させる
ことが可能となp1連続気孔を持ち三次元の網状構造を
持つ多孔体としては従来になく非常に大きな強度を与え
ることができる。
善できるだけでなく、保持担体を高温で十分焼結させる
ことが可能となp1連続気孔を持ち三次元の網状構造を
持つ多孔体としては従来になく非常に大きな強度を与え
ることができる。
本発明による充てん材は外科、整形外科においては骨欠
損部または空隙部の充てん材として、また歯科では抜歯
後の油揚防止や歯槽膿漏の治療で必要とされる充てん材
としても用いられる他、生体全般にわたる硬組織代替材
料として利用可能である。
損部または空隙部の充てん材として、また歯科では抜歯
後の油揚防止や歯槽膿漏の治療で必要とされる充てん材
としても用いられる他、生体全般にわたる硬組織代替材
料として利用可能である。
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
〔実施例1〕
各々、ヒドロキシアパタイト、リン酸三カルシウム、非
晶質リン酸カルシウムからなる各原料粉末に水及び起泡
剤としてポリオキシエチレンソルビタンモノウラレート
を加えてスラリー化し、有機質多孔体をこの中に浸し膨
張圧縮を繰り返すことによりスラリーを発泡させなから
該多孔体中に含浸せしめ、乾燥後、焼成して該有機質多
孔体を焼尽する方法によシ平均気孔寸度が0.5 wa
xであるヒドロキシアパタイト(4)、リン酸三カルシ
ウム(B)、非晶質リン酸カルシウム(Ca/P−1,
00)(C)、の多孔体を作成した。マタ、牛の海綿状
骨を仮焼して有機物を除いた多孔体CD)を作成した。
晶質リン酸カルシウムからなる各原料粉末に水及び起泡
剤としてポリオキシエチレンソルビタンモノウラレート
を加えてスラリー化し、有機質多孔体をこの中に浸し膨
張圧縮を繰り返すことによりスラリーを発泡させなから
該多孔体中に含浸せしめ、乾燥後、焼成して該有機質多
孔体を焼尽する方法によシ平均気孔寸度が0.5 wa
xであるヒドロキシアパタイト(4)、リン酸三カルシ
ウム(B)、非晶質リン酸カルシウム(Ca/P−1,
00)(C)、の多孔体を作成した。マタ、牛の海綿状
骨を仮焼して有機物を除いた多孔体CD)を作成した。
これら多孔体の気孔率は各々9゜チ(4)、90%(B
) 、 87%((’l 、 81チ(D)であシ、連
続気孔を有する三次元の網状構造を有していた。湿式法
により合成したヒドロキシアパタイト懸濁液を脱水する
ことによシ含水率80wtq6のスラリーを得だ。この
スラリーに分散媒としてエチルアルコールを加えヒドロ
キシアパタイト濃度を10重量%とし、ホモジナイザー
にて十分解膠した。該スラリーが多孔体内部まで均一に
なるよう十分に含浸させ、105℃で乾燥した。しかし
くC)については付着量が少なかったので再度積層を行
なった。得られた多孔体を800℃で3時間熱処理し、
気孔率と圧縮強さの測定を行なった。その結果を表に示
す。また熱処理後の多孔体は(D)において多少の気孔
の閉鎖部分があったものの、実質的に連続気孔を持つ三
次元の網状構造を有していた。強度試験結果から実用上
十分な強度を持つことが判断できる。
) 、 87%((’l 、 81チ(D)であシ、連
続気孔を有する三次元の網状構造を有していた。湿式法
により合成したヒドロキシアパタイト懸濁液を脱水する
ことによシ含水率80wtq6のスラリーを得だ。この
スラリーに分散媒としてエチルアルコールを加えヒドロ
キシアパタイト濃度を10重量%とし、ホモジナイザー
にて十分解膠した。該スラリーが多孔体内部まで均一に
なるよう十分に含浸させ、105℃で乾燥した。しかし
くC)については付着量が少なかったので再度積層を行
なった。得られた多孔体を800℃で3時間熱処理し、
気孔率と圧縮強さの測定を行なった。その結果を表に示
す。また熱処理後の多孔体は(D)において多少の気孔
の閉鎖部分があったものの、実質的に連続気孔を持つ三
次元の網状構造を有していた。強度試験結果から実用上
十分な強度を持つことが判断できる。
〔実施例2〕
実施例1と同様の方法で作製し、同様に積層して熱処理
を施した多孔体(A) l (n) 、 (C) 、
(D)の骨誘導性を観察するため動物実験を実施した。
を施した多孔体(A) l (n) 、 (C) 、
(D)の骨誘導性を観察するため動物実験を実施した。
比較としてAの積層前の多孔体(ト))も用いた。犬の
大腿骨に人為的に作製した骨欠損部(4調φ×5mmL
)に上記多孔体5種類を充てんし、以後の経過を観察し
た。
大腿骨に人為的に作製した骨欠損部(4調φ×5mmL
)に上記多孔体5種類を充てんし、以後の経過を観察し
た。
その結果、(A) 、 (B) j (C) I (D
)は充てんののち僅か1週間で該多孔体骨格表面に新生
骨の形成が認められ、異物反応の形跡はまったく観察さ
れなかった。充てん後4週間では新生骨の形成が著しく
、多孔体の空孔内の大部分が新生骨によって埋められて
いた。また三ケ月経過後の観察によれば骨欠損部は新生
骨によシ完全に修復されておシ、周辺の骨組織と一体化
していた。(匂では充てん後4週において、(A)の1
週間における新生骨の形成よシ若干多めの新生骨が認め
られる程度で、3チ月経過後においても骨欠損部の完全
な修復には到っていなかった。この結果よシ骨誘導性の
良いリン酸カルシウム化合物を積層することにより新生
骨の形成が速やかに行なわれ、患部の治癒が早められる
ことは明白である。
)は充てんののち僅か1週間で該多孔体骨格表面に新生
骨の形成が認められ、異物反応の形跡はまったく観察さ
れなかった。充てん後4週間では新生骨の形成が著しく
、多孔体の空孔内の大部分が新生骨によって埋められて
いた。また三ケ月経過後の観察によれば骨欠損部は新生
骨によシ完全に修復されておシ、周辺の骨組織と一体化
していた。(匂では充てん後4週において、(A)の1
週間における新生骨の形成よシ若干多めの新生骨が認め
られる程度で、3チ月経過後においても骨欠損部の完全
な修復には到っていなかった。この結果よシ骨誘導性の
良いリン酸カルシウム化合物を積層することにより新生
骨の形成が速やかに行なわれ、患部の治癒が早められる
ことは明白である。
〔実施例3〕
塩化カルシウム[Ca C12]とリン酸ニアンモニウ
ム〔(NHIl)2HPOIl〕を蒸留水に溶解せしめ
Ca2+50m?/lとpoq3−70my/Lを含む
溶液をあらかじめ作製しておき、実施例1と同様の方法
で作製したヒドロキシアパタイトの保持担体をこの溶液
に浸し、溶液をゆつくシ循環させながら骨格表面にリン
酸カルシウムの析出を行々つた。
ム〔(NHIl)2HPOIl〕を蒸留水に溶解せしめ
Ca2+50m?/lとpoq3−70my/Lを含む
溶液をあらかじめ作製しておき、実施例1と同様の方法
で作製したヒドロキシアパタイトの保持担体をこの溶液
に浸し、溶液をゆつくシ循環させながら骨格表面にリン
酸カルシウムの析出を行々つた。
溶液中のCaトPO115−は適宜不足分を添加し、且
つpH=7.0に調整しながら7日間析出を行なつた。
つpH=7.0に調整しながら7日間析出を行なつた。
溶液よシ取シ出し、乾燥した後の気孔率は80チであシ
、保持担体のそれよシ9チ低下していた。多孔体の内部
を走査型電子顕微鏡により観察すると、保持担体の骨格
表面の全体に厚さ数ミクロンにわたって微粒子が析出し
ていることが確認された。積層後の多孔体を各々300
℃、500℃、700℃、900℃。
、保持担体のそれよシ9チ低下していた。多孔体の内部
を走査型電子顕微鏡により観察すると、保持担体の骨格
表面の全体に厚さ数ミクロンにわたって微粒子が析出し
ていることが確認された。積層後の多孔体を各々300
℃、500℃、700℃、900℃。
1100℃、1300℃の各温度で3時間熱処理を行な
い、実施例2と同様の方法で2週後における骨誘導性を
実験した。500℃、700℃、900℃、1100℃
で熱処理した場合は該多孔体の空孔部の多くは新生骨に
よシ満たされ、骨誘導性が優れていると判断される。し
かし、熱処理温度が300℃では該多孔体の骨格表面の
一部に異物上細胞が認められるとともに新生骨の形成は
見られず、1300℃においては部分的に新生骨が空孔
を満たしているがその量は少なく、これらの熱処理温度
は好ましくないといえる。熱処理後の化合物を確認する
ため各温度の多孔体のX線回折を行々つたところ、30
0℃で熱処理した多孔体のX線回折ノくターンはヒドロ
キシアパタイトのものであるが、回折ピークは保持担体
のみのそれよりブロードであり析出物は無定形に近いの
で結晶性は低いものであることが予想される。500℃
以上で熱処理した多孔体は純粋なヒドロキシアパタイト
のみの回折ピークであった。
い、実施例2と同様の方法で2週後における骨誘導性を
実験した。500℃、700℃、900℃、1100℃
で熱処理した場合は該多孔体の空孔部の多くは新生骨に
よシ満たされ、骨誘導性が優れていると判断される。し
かし、熱処理温度が300℃では該多孔体の骨格表面の
一部に異物上細胞が認められるとともに新生骨の形成は
見られず、1300℃においては部分的に新生骨が空孔
を満たしているがその量は少なく、これらの熱処理温度
は好ましくないといえる。熱処理後の化合物を確認する
ため各温度の多孔体のX線回折を行々つたところ、30
0℃で熱処理した多孔体のX線回折ノくターンはヒドロ
キシアパタイトのものであるが、回折ピークは保持担体
のみのそれよりブロードであり析出物は無定形に近いの
で結晶性は低いものであることが予想される。500℃
以上で熱処理した多孔体は純粋なヒドロキシアパタイト
のみの回折ピークであった。
〔実施例4〕
実施例1と同様の方法によジヒドロキシアパタイトとア
ルミナよりなる三次元の網状構造を持つ多孔体を製造し
保持担体とした。積層するリン酸カルシウムは0.5
mot/Lの水酸化カルシウム懸濁液を攪拌しながらリ
ン酸水溶液を滴下し、pHを調整することによシカルシ
ウムとリンのモル比がそれぞれ1.10 、1.32
、1.67.1.79.1.98 である非晶質リン酸
カルシウムを合成して得た。これらのクラ2リーを実施
例1と同様の方法で積層して、各々のスラリーに対応し
た多孔体(F) 、 (G) 、 (I() l (I
) l (J)を得た。またC a/P=1.67 の
スラリーについてはアルミナを保持担体とした多孔体(
6)を同様な方法で作製した。
ルミナよりなる三次元の網状構造を持つ多孔体を製造し
保持担体とした。積層するリン酸カルシウムは0.5
mot/Lの水酸化カルシウム懸濁液を攪拌しながらリ
ン酸水溶液を滴下し、pHを調整することによシカルシ
ウムとリンのモル比がそれぞれ1.10 、1.32
、1.67.1.79.1.98 である非晶質リン酸
カルシウムを合成して得た。これらのクラ2リーを実施
例1と同様の方法で積層して、各々のスラリーに対応し
た多孔体(F) 、 (G) 、 (I() l (I
) l (J)を得た。またC a/P=1.67 の
スラリーについてはアルミナを保持担体とした多孔体(
6)を同様な方法で作製した。
積層後1000℃で3時間熱処理したが(6)について
はアルミナとリン酸カルシウムとの接触面で剥離が生じ
、積層化は無理であった。(F) 、 (GL■I (
I) 、 (J)については保持担体との接着が良く且
つ実質的に連続気孔を持ち、実用上十分な強度を持つ多
孔体であった。′−1だ実施例2と同様な方法で該多孔
体を犬の大腿骨に充てんし、4週後の新生骨の形成状態
を観察した結果、(G)。
はアルミナとリン酸カルシウムとの接触面で剥離が生じ
、積層化は無理であった。(F) 、 (GL■I (
I) 、 (J)については保持担体との接着が良く且
つ実質的に連続気孔を持ち、実用上十分な強度を持つ多
孔体であった。′−1だ実施例2と同様な方法で該多孔
体を犬の大腿骨に充てんし、4週後の新生骨の形成状態
を観察した結果、(G)。
(6)、(I)の充てん材においては拒絶反応は全く見
られず、多孔体の空孔内は新生骨によシはとんど満たさ
れていたが、(F)と(J)については新生骨の形成は
少量しか認められなかった。(F) t @ 。
られず、多孔体の空孔内は新生骨によシはとんど満たさ
れていたが、(F)と(J)については新生骨の形成は
少量しか認められなかった。(F) t @ 。
(J)の熱処理後の試料につきX線回折を行なったとこ
ろ軸)はピロリン酸カルシウムが、(J)にはCaOが
大量に含まれていた。(I◇についてはヒドロキシアパ
タイトのみの回折パターンであった。
ろ軸)はピロリン酸カルシウムが、(J)にはCaOが
大量に含まれていた。(I◇についてはヒドロキシアパ
タイトのみの回折パターンであった。
〔実施例6〕
底部付近にノズルを有する耐熱ルツボに熔融したリン酸
三カルシウムを入れ、該ノズル出口に高圧ガスを吹きつ
けることによシファイノ(−をつくり、細長化した綿状
のリン酸カルシウムファイバーを得た。前述の実施例4
の方法でヒドロキシアパタイトの積層を行ない、800
℃で3時間熱処理して実質的に連続気孔を有する多孔体
様の構造を得た。
三カルシウムを入れ、該ノズル出口に高圧ガスを吹きつ
けることによシファイノ(−をつくり、細長化した綿状
のリン酸カルシウムファイバーを得た。前述の実施例4
の方法でヒドロキシアパタイトの積層を行ない、800
℃で3時間熱処理して実質的に連続気孔を有する多孔体
様の構造を得た。
犬の大腿骨に人為的に骨欠損部を形成せしめ(4霧φx
5m+L)、該綿状のファイバーを充てん以後の経過を
観察した。術後1週間の観察によれば、綿状のファイバ
ーの周囲には早くも新生骨の形成が認められ、以後日時
の経過と共に骨欠損部は新生骨によって充たされ、3ケ
月後においては周辺骨と一体化し該欠損部の修復がなさ
れていることが確認できた。また術後6ケ月を経過する
とリン酸カルシウムファイバーを充てんした部分は完全
に皮質骨まで修復されておp1該綿状のファイバーは骨
組織によシ吸収置換され部分的にしか存在が認められな
かった。
5m+L)、該綿状のファイバーを充てん以後の経過を
観察した。術後1週間の観察によれば、綿状のファイバ
ーの周囲には早くも新生骨の形成が認められ、以後日時
の経過と共に骨欠損部は新生骨によって充たされ、3ケ
月後においては周辺骨と一体化し該欠損部の修復がなさ
れていることが確認できた。また術後6ケ月を経過する
とリン酸カルシウムファイバーを充てんした部分は完全
に皮質骨まで修復されておp1該綿状のファイバーは骨
組織によシ吸収置換され部分的にしか存在が認められな
かった。
手続補正書(自発)
昭和56年70月2日
特許庁長官 島田春樹殿
11.事件の表示
昭和56年特許 願第110431号
2、発明の名称 骨欠損部及び空隙部充てん材3、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 ・、;uガ;、、い、三菱鉱業セメント株式会社住 所
虎ノ門実業会館5、 補
正命令の日付 6、 補正により増加する発明の数 1、 本願明細豊中、「特許請求の範囲」を次のように
訂正する。
補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 ・、;uガ;、、い、三菱鉱業セメント株式会社住 所
虎ノ門実業会館5、 補
正命令の日付 6、 補正により増加する発明の数 1、 本願明細豊中、「特許請求の範囲」を次のように
訂正する。
「特許請求の範囲
1)連続気孔を有するリン酸カルシウム系化合物からな
るセラミックス多孔体の骨格に、リン酸カルシウム化合
物を積層し熱処理した構造からなシ、且つ実質的に三次
元の網状構造を有する骨欠損部及び空隙部充てん材。
るセラミックス多孔体の骨格に、リン酸カルシウム化合
物を積層し熱処理した構造からなシ、且つ実質的に三次
元の網状構造を有する骨欠損部及び空隙部充てん材。
2)前記セラミックス骨格に積層されるリン酸カルシウ
ム化合物のカルシウムとリンのモル比が1.30乃至1
.80の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の充てん材。
ム化合物のカルシウムとリンのモル比が1.30乃至1
.80の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の充てん材。
3)前記リン酸カルシウム化合物がヒドロキシアパタイ
トおよび/またはリン酸三カルシウムからなることを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載の充てん材。
トおよび/またはリン酸三カルシウムからなることを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載の充てん材。
4)連続気孔を有するリン酸カルシウム系化合物からな
る前記セラミックス多孔体の骨格に、カルシウムイオン
および/またはリン酸イオンを含ム溶液からヒドロキシ
アバタイ14−析出させて積層したことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の充てん材。
る前記セラミックス多孔体の骨格に、カルシウムイオン
および/またはリン酸イオンを含ム溶液からヒドロキシ
アバタイ14−析出させて積層したことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の充てん材。
5)前記リン酸カルシウム化合物をヒドロキシアパタイ
トとし、該充てん4”A’ k 500 ℃乃至1 ’
100℃の温度範囲で熱処理することを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の充てん材。
トとし、該充てん4”A’ k 500 ℃乃至1 ’
100℃の温度範囲で熱処理することを特徴とする特許
請求の範囲第1項記載の充てん材。
6)前記リン酸カルシウム系化合物からなるセラミック
ス多孔体Th 1150℃乃至1450℃にて焼成する
ことを特徴とする特許drI求の範囲第1項記載の充て
ん材。
ス多孔体Th 1150℃乃至1450℃にて焼成する
ことを特徴とする特許drI求の範囲第1項記載の充て
ん材。
7)前記リン酸カルシウム化合物を濃度60重量%以下
のスラリーとし前記セラミックス多孔体に該スラリーを
含浸させて積層したことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の充てん材。
のスラリーとし前記セラミックス多孔体に該スラリーを
含浸させて積層したことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の充てん材。
8)該充てん材の気孔率が40%乃至97%の範囲にあ
る特許請求の範囲第1項記載の充てん材。」2、本願明
細豊中、下記の個所を各々次のように訂正する。
る特許請求の範囲第1項記載の充てん材。」2、本願明
細豊中、下記の個所を各々次のように訂正する。
3−
−グ−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)連続気孔を有するリン酸カルシウム系化合物からな
るセラミックス多孔体の骨格に、リン酸カルシウム化合
物を積層し熱処理した構造からなり、且つ実質的に三次
元の網状構造を有する骨欠損部及び空隙部充てん材。 2)前記セラミックス骨格に積層されるリン酸カルシウ
ム化合物のカルシウムとリンのモル比が1.30乃至1
80の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の充てん材。 3)前記リン酸カルシウム化合物がヒドロキシアパタイ
トおよび/またはリン酸三カルシウムからなることを特
徴とする特許請求の範囲第2項記載の充てん材。 4)連続気孔を有するリン酸カルシウム系化合物からな
る前記セラミックス多孔体の骨格に、カルシウムイオン
およびまたはリン酸イオンを含む溶液からヒドロキシア
パタイトを析出させて積層したことを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の充てん材。 5)前記リン酸カルシウム化合物をヒドロキシアパタイ
トとし、該充てん材を500℃乃至1100℃の温度範
囲で熱処理することを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の充てん利。 6)前記リン酸カルシウム系化合物からなるセラミック
ス多孔体を1150°乃至1450℃にて焼成すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の充てん材。 7)前記リン酸カルシウム化合物を濃度60重量%以下
のスラリーとし前記セラミックス多孔体に該スラリーを
含浸させて積層したことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の充てん材。 8)該充てん材の気孔率が40%乃至97q6の範囲に
ある特許請求の範囲第1項記載の充てん材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56110431A JPS6040298B2 (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 骨欠損部及び空隙部充てん材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56110431A JPS6040298B2 (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 骨欠損部及び空隙部充てん材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5812649A true JPS5812649A (ja) | 1983-01-24 |
JPS6040298B2 JPS6040298B2 (ja) | 1985-09-10 |
Family
ID=14535562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56110431A Expired JPS6040298B2 (ja) | 1981-07-15 | 1981-07-15 | 骨欠損部及び空隙部充てん材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6040298B2 (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60259268A (ja) * | 1984-06-07 | 1985-12-21 | 株式会社アドバンス | 人工管状器官 |
US4596574A (en) * | 1984-05-14 | 1986-06-24 | The Regents Of The University Of California | Biodegradable porous ceramic delivery system for bone morphogenetic protein |
US4849285A (en) * | 1987-06-01 | 1989-07-18 | Bio Med Sciences, Inc. | Composite macrostructure of ceramic and organic biomaterials |
US4861733A (en) * | 1987-02-13 | 1989-08-29 | Interpore International | Calcium phosphate bone substitute materials |
JPH02503757A (ja) * | 1987-06-15 | 1990-11-08 | イリ‐ウルポ,アンティ | 歯又は骨組織の一部の置換用インプラント |
JPH03191963A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-21 | Mitsubishi Materials Corp | リン酸カルシウム質多孔体骨補填材 |
JP2002058735A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-26 | Olympus Optical Co Ltd | 顆粒状骨補填材 |
JP2003513879A (ja) * | 1999-11-15 | 2003-04-15 | フィリップス−オーリジェン・セラミック・テクノロジー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 硬質網状物品の作製過程 |
JP2005000519A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 生体インプラント材及びその作製方法 |
WO2008066106A1 (fr) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Nihon University | Matériau multicouche à gradient à usage biologique et son procédé de production |
JP2011239815A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Olympus Corp | 骨補填材および骨補填剤の製造方法 |
-
1981
- 1981-07-15 JP JP56110431A patent/JPS6040298B2/ja not_active Expired
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4596574A (en) * | 1984-05-14 | 1986-06-24 | The Regents Of The University Of California | Biodegradable porous ceramic delivery system for bone morphogenetic protein |
JPS60259268A (ja) * | 1984-06-07 | 1985-12-21 | 株式会社アドバンス | 人工管状器官 |
US4861733A (en) * | 1987-02-13 | 1989-08-29 | Interpore International | Calcium phosphate bone substitute materials |
US4849285A (en) * | 1987-06-01 | 1989-07-18 | Bio Med Sciences, Inc. | Composite macrostructure of ceramic and organic biomaterials |
JPH02503757A (ja) * | 1987-06-15 | 1990-11-08 | イリ‐ウルポ,アンティ | 歯又は骨組織の一部の置換用インプラント |
JPH03191963A (ja) * | 1989-12-22 | 1991-08-21 | Mitsubishi Materials Corp | リン酸カルシウム質多孔体骨補填材 |
JPH0534020B2 (ja) * | 1989-12-22 | 1993-05-21 | Mitsubishi Materials Corp | |
JP2003513879A (ja) * | 1999-11-15 | 2003-04-15 | フィリップス−オーリジェン・セラミック・テクノロジー・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー | 硬質網状物品の作製過程 |
JP2002058735A (ja) * | 2000-08-18 | 2002-02-26 | Olympus Optical Co Ltd | 顆粒状骨補填材 |
JP2005000519A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 生体インプラント材及びその作製方法 |
WO2008066106A1 (fr) * | 2006-11-30 | 2008-06-05 | Nihon University | Matériau multicouche à gradient à usage biologique et son procédé de production |
JP2011239815A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Olympus Corp | 骨補填材および骨補填剤の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6040298B2 (ja) | 1985-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ghosh et al. | In vivo response of porous hydroxyapatite and β‐tricalcium phosphate prepared by aqueous solution combustion method and comparison with bioglass scaffolds | |
US7374739B2 (en) | Calcium phosphate bone replacement materials and methods of use thereof | |
Guillemin et al. | The use of coral as a bone graft substitute | |
Bellucci et al. | A new hydroxyapatite-based biocomposite for bone replacement | |
AU2004241740B2 (en) | Inorganic resorbable bone substitute material | |
WO2017219654A1 (zh) | 一种可降解含镁的磷酸钙-硫酸钙多孔复合生物支架 | |
JPS6343106B2 (ja) | ||
Feng-Huei et al. | Sintered porous DP-bioactive glass and hydroxyapatite as bone substitute | |
JPS5812649A (ja) | 骨欠損部及び空隙部充てん材 | |
JP5578499B2 (ja) | リン酸カルシウム/生分解性ポリマーハイブリッド材料並びにその製法及びハイブリッド材料を用いたインプラント | |
Jones et al. | Ceramics, glasses, and glass-ceramics: Basic principles | |
JP2024050785A (ja) | 有孔虫由来の骨移植材 | |
CN110267688B (zh) | 骨再生材料 | |
EP3946488B1 (en) | Collagen matrix or granulate blend of bone substitute material | |
CN111465418A (zh) | 骨替代材料 | |
Begam et al. | Effect of zinc doping on biological properties of biphasic calcium phosphate ceramics in orthopaedic animal model | |
WO2018000793A1 (zh) | 一种可降解含镁和锌的磷酸钙-硫酸钙多孔复合生物支架 | |
Sandeep et al. | Characterization of novel bioactive glass coated hydroxyapatite granules in correlation with in vitro and in vivo studies | |
US10195306B2 (en) | Modified ceramics with improved bioactivity and their use for bone substitute | |
EP2200670B1 (fr) | Substitut osseux comprenant un agent de contraste, son procede de preparation et ses utilisations | |
Shors | The development of coralline porous ceramic graft substitutes | |
US20050266037A1 (en) | Implantable biomaterial and method for the preparation thereof | |
JPH01107769A (ja) | 骨補填材 | |
Satish et al. | Effect of temperature on solid-state reaction of prawn shell-derived phase-pure β-tricalcium phosphate | |
Punyanitya et al. | Fabrication and Characterization of Porous Bioceramic Made from Bovine Bone Powder Mixed Calcium Phosphate Glass |