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JPS6162459A - Repairing of bone using collagen - Google Patents

Repairing of bone using collagen

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Publication number
JPS6162459A
JPS6162459A JP60149101A JP14910185A JPS6162459A JP S6162459 A JPS6162459 A JP S6162459A JP 60149101 A JP60149101 A JP 60149101A JP 14910185 A JP14910185 A JP 14910185A JP S6162459 A JPS6162459 A JP S6162459A
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JP
Japan
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collagen
bone
defect
reconstituted
purified
Prior art date
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Granted
Application number
JP60149101A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0326616B2 (en
Inventor
ドナルド・ジー・ウオレス
トマス エル スメスタド
ジヨン・エム・マクフアーソン
カール・エー・ピーズ
セイド・セイエデイン
ローザ・アームストロング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Collagen Aesthetics Inc
Original Assignee
Collagen Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Collagen Corp filed Critical Collagen Corp
Publication of JPS6162459A publication Critical patent/JPS6162459A/en
Publication of JPH0326616B2 publication Critical patent/JPH0326616B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 [技術分野] 本発明はを椎!#物、特に哺乳動物及び人間の骨の修復
に関する。さらに詳しくは、本発明はコラーゲンを基礎
とする移植材料を用いて骨の伝導による補修を促す骨の
修復方法に関する。このコラーゲン材料は高度に精製さ
れた非免疫性のものであり、望ましい場合は、被移植体
と異なる種に属するものでも良い、このコラーゲンは、
皮膚又は骨由来の材料又はこれらの混合物からの再構成
材料である。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention is based on the invention! #Related to the repair of bones, especially of mammals and humans. More particularly, the present invention relates to a method of bone repair using collagen-based implant materials to promote bone conduction repair. This collagen material is highly purified, non-immune and may, if desired, belong to a different species than the recipient.
Reconstituted material from skin or bone-derived materials or mixtures thereof.

[技術的背景] 欠陥のある骨の修復は何世紀にも亘って人類を悩まして
きた問題である。比較的最近までは折れた骨を固定し骨
組織が損傷部に自然に再生長するのに頼るのが唯一の実
用的な方法だった。だがしかし、外科技術の進歩によっ
て、移植した骨代用物を損傷を受けた骨や病気の骨構造
体の補填のみならず、骨格構造中の先天的及び後天的な
欠陥の修復にさえ利用できるようになった。
[Technical Background] Repair of defective bone is a problem that has plagued humanity for centuries. Until relatively recently, the only practical method was to fix broken bones and rely on the natural regrowth of bone tissue in the injured area. However, advances in surgical techniques have made it possible to use grafted bone substitutes not only to replace damaged or diseased bone structures, but also to repair congenital and acquired defects in the skeletal structure. Became.

それ以来、広範な材料か利用され、管全体、例えば股関
節部(米国特許第3.820,187号)や歯(米国特
許第4.r8B、488号)を置換するだめの精妙な方
法か開示されている。使用された材料の中には、チタニ
ウム(EP公開0071242.1983年2月9日:
米国特許第3,918,100号)等の金属類、酸化ア
ルミニウム(米国特許第3,919,723号)等のセ
ラミック類、成形もしくは処理した骨(米国特許第3,
318,774 ) 、及び例えば可撓性のマット状に
圧縮した骨粉(米国特許第2,821.145号)等の
種々の骨製剤がある。
Since then, a wide variety of materials have been utilized, and sophisticated methods have been disclosed for replacing entire canals, such as hip joints (U.S. Pat. No. 3,820,187) or teeth (U.S. Pat. No. 4,820,488). has been done. Among the materials used were titanium (EP publication 0071242. February 9, 1983:
metals such as U.S. Pat. No. 3,918,100), ceramics such as aluminum oxide (U.S. Pat. No. 3,919,723), molded or treated bone (U.S. Pat.
318,774), and various bone preparations, such as bone powder compacted into a flexible mat (US Pat. No. 2,821,145).

骨格組織が無機成分と有機成分を含むことはどくから知
られている。恐らくは骨構造の強度と硬さを担っている
無機成分の大半はリン酸カルシウム、つまりヒドロキシ
アパタタイトの形で存在する。また、有機成分は主とし
て単一の種類の蛋白質、つまりコラーゲンから構成され
、これは弾性を保持して骨構造が不当にもろくなるのを
防止している。もちろん骨格組織は生きているので、骨
構造中には代謝活性のある付加的な有機成分が存在しな
ければならず、こうした骨細胞やその活性な代謝物が自
然治癒過程や治療の維持過程に寄与している。
It is well known that skeletal tissue contains both inorganic and organic components. Most of the inorganic components that are probably responsible for the strength and hardness of the bone structure exist in the form of calcium phosphate, or hydroxyapatatite. The organic component is also primarily composed of a single type of protein, collagen, which maintains elasticity and prevents the bone structure from becoming unduly brittle. Of course, since skeletal tissue is living, additional metabolically active organic components must be present in the bone structure, and these bone cells and their active metabolites participate in the natural healing process and in the maintenance of treatment. Contributing.

しかしながら、骨の主成分は量的にはコラーゲンとセラ
ミックなので、同様の又は異なるセラミック材料並びに
種々の型のコラーゲン製剤を含む多様な再構成に移植物
も使用されている。例えば、林(Hayashi、 K
、、 et al、 Arc OrthopTraum
at Surg (1982) 99:265.及び米
国特許第4,314,380号)を参照の事。
However, since the main components of bone are collagen and ceramic in quantity, implants have also been used in a variety of reconstructions, including similar or different ceramic materials as well as various types of collagen preparations. For example, Hayashi, K.
,,et al,Arc OrthopTraum
at Surg (1982) 99:265. and U.S. Pat. No. 4,314,380).

骨の修復は次の二つのうちのいずれかの機構又はこれら
が組み合わさった4y1構で起きることが判っている。
It is known that bone repair occurs by one of the following two mechanisms or a 4y1 mechanism that is a combination of these mechanisms.

すなわち、伝導修復(conductiverepai
r)においては既に骨細胞としての特性を備えた細胞(
座骨細胞)が近接する骨から欠陥部の空間に移動し直接
骨を形成する。この場合は(非特異的な栄養素以外は)
何部特別な因子は必要としない。しかしながら、誘導修
復(incluctionrepair)においてはこ
の過程の前に1分化していない複数の可能性を持った細
胞の座骨細胞への変換がなされる。座骨細胞は先ず軟骨
を形成し、これが石灰化されて変質し骨に変わる。この
様にする能力を得るためには特定の蛋白質因子を必要と
する。これらの因子の性質は現時点では理解されていな
い。伝導修復、誘導修復のいずれについても、宿主の生
体組織から@量的な骨格組織が提供される必要がある。
That is, conductive repair
In r), cells that already have characteristics as bone cells (
ischial cells) migrate from adjacent bones into the defect space and directly form bone. In this case (other than non-specific nutrients)
No special factors are required. However, in induction repair, this process is preceded by the conversion of undifferentiated cells with multiple potentials into ischial cells. The ischial cells first form cartilage, which is calcified and transformed into bone. The ability to do this requires specific protein factors. The nature of these factors is currently not understood. For both conductive and guided repair, a quantitative amount of skeletal tissue must be provided from the host's living tissue.

従って、こうした過程を媒介する移植物は、欠陥のある
骨や除去された骨の代替物として働くのではなく、むし
ろ欠けている組織の再生を活性化するための基質的支持
体として(動 く 。
Therefore, implants that mediate these processes do not act as replacements for defective or removed bone, but rather as stromal supports to activate regeneration of the missing tissue. .

従って、まさにこうしたことを目的として、欠陥のある
骨格Mi織用又は骨や歯の病巣用の移植物を考案する試
みがなされている。これらの移植物は欠けている骨の組
成を模倣するものではなくて、411シ造的な支持体、
及び最終的に隣接する新鮮な骨から生じる骨の沈着物を
徐々に侵入させる案内基質として働く、こうした支持体
は単に基質的支持体としての機能を提供する(つまり、
伝導修復を媒介する)だけでなく、現在「骨形成因子」
(OF)又は「骨形態発生蛋白質J  (BMP)とし
て知られているものを付与することによって、さらに未
分化の細胞の反骨細胞への分化を促す因子を含む場合も
ある。コラーゲンは骨の成長に伴う代謝的に生存可能な
細胞中で既に良く知られた物質なので、誘導的骨修復及
び伝導的修復のいずれの目的のためにも、大部分がコラ
ーゲンから成る移植物を使用する試みがなされている。
It is therefore precisely for this purpose that attempts have been made to devise implants for defective skeletal tissue or for bone or dental lesions. These implants do not mimic the composition of the missing bone, but rather provide 411 structural supports,
and ultimately act as a guiding matrix for gradual invasion of bone deposits arising from adjacent fresh bone, such supports merely serve the function of matrix supports (i.e.
mediate conduction repair) as well as currently 'bone morphogenetic factors'
Collagen may also contain factors that promote the differentiation of undifferentiated cells into rebellious cells by adding what is known as bone morphogenetic protein J (OF) or bone morphogenetic protein J (BMP). Attempts have been made to use implants consisting largely of collagen for the purpose of both inductive and conductive bone repair, as it is already a well-known substance in the metabolically viable cells associated with collagen. ing.

誘導修復に有用な移植物については、米国特許第4.2
94,753に骨形態発生蛋白質の製造方法が開示され
ている。恐らく前述の特許のEMPとは異なる、OFの
精製方法が米国特許第4,434,094号(1984
年2月28日発行)に開示されている。これらの因子は
骨中、並びに移植片の製造に使用され恐らくはこの因子
を有効な形で放出する。無機成分を除去した骨の粒子製
剤中に天然に存在する。
For implants useful in guided repair, see U.S. Pat.
No. 94,753 discloses a method for producing bone morphogenetic protein. A method of purifying OF, perhaps different from the EMP of the aforementioned patent, is described in U.S. Pat. No. 4,434,094 (1984).
Published on February 28, 2017). These factors are used in bone as well as in the manufacture of implants, presumably to release the factors in an effective manner. Naturally present in demineralized bone particle preparations.

これらの因子は精製及び未精製の形で多くの移植片に使
用されている。
These factors are used in many implants in purified and unpurified form.

また、伝導的骨修復活性のための基質として、すなわち
原細胞を骨発生細胞に成熟させるための因子を含まず従
って伝導修復を媒介する製剤として、コラーゲン製剤の
みを利用しようとする試みについて開示した研究者もい
る。
They also disclosed an attempt to utilize only a collagen preparation as a substrate for conductive bone repair activity, i.e., a preparation that does not contain factors for the maturation of protocells into osteogenic cells and thus mediates conductive repair. There are also researchers.

フレケラ−(Krekeler、 V、 G、、 et
 al、 J。
Krekeler (V, G, etc.)
al, J.

0ral Surg  (1981) 10 : 5u
pp1. l : 151)は自己由来の海綿質、コラ
ーゲン製剤(コラーゲンフリース;商標名、ペンタファ
ーム社)、及び結合畠ル順 性ゼラチンについてピーグル犬の鱒欠陥用充填物として
の有効性を比較した。これらの製剤は人工的に設けた骨
の空洞中に単に充填し、癒着過程をポリクロム逐次ラベ
リングで追跡した。コラーゲンフリースは癒着を媒介す
ることが判ったが。
0ral Surg (1981) 10: 5u
pp1. 1:151) compared the effectiveness of autologous cancellous tissue, a collagen preparation (Collagen Fleece; trade name, Pentafirm), and bonded gelatin as fillers for trout defects in pegle dogs. These preparations were simply filled into artificially created bone cavities, and the healing process was followed by sequential polychrome labeling. Although collagen fleece was found to mediate adhesions.

自己由来の海綿質移植片に比較すると効果が小さかった
The effect was smaller compared to autologous cancellous grafts.

上述の製剤で用いたコラーゲンフリースは豚の皮膚から
米国特許第4,086,083号に開示の方法に従って
製造したものである。豚の皮膚を細かく分割し、洗剤で
脱脂後洗浄する0次いでペプシンで消化して粘稠な懸濁
液とし飽和塩溶液を加えてコラーゲンを沈殿させる。こ
の沈殿物を鎖中に懸濁した後、塩溶液中に繊維状の白色
沈殿物として再沈殿させる。沈殿物を必要な回数洗浄し
てからアルコール洗浄して脱塩する。精製コラーゲンを
酸溶液中に懸濁し、凍結乾炊する。これをγ線照射で滅
菌するが、この工程で製剤が劣化や架橋する場合がある
。この製剤はコラーゲンフリース(C:ollagen
 fleece)の名称で市販され、何件かの他の骨の
修復の研究に使用されている。
The collagen fleece used in the above formulation was made from pig skin according to the method disclosed in US Pat. No. 4,086,083. Pig skin is cut into small pieces, degreased and washed with detergent, then digested with pepsin to form a viscous suspension, and saturated salt solution is added to precipitate collagen. This precipitate is suspended in chains and then reprecipitated as a fibrous white precipitate in a salt solution. The precipitate is washed as many times as necessary and then washed with alcohol to desalt. Purified collagen is suspended in an acid solution and freeze-dried. This is sterilized by γ-ray irradiation, but the preparation may deteriorate or crosslink during this process. This preparation is made from collagen fleece (C:ollagen).
fleece) and has been used in several other bone repair studies.

ジョーズ等(Joos、 U、、 et al、 Bi
omaterials(+980) 1 : 23〜2
G)コラーゲンフリースを人工的に傷つけたウサギの下
顎骨の移植片として利用し、2週間後に欠陥が網状の骨
粉で満たされ、4週間後には完全に骨化することを見出
した。ゼ・ントマン等(ZeLzrnann、 D、、
 et al、 5chveiz MschrSabn
helik (1982) 92 : 119)も:ラ
ーゲ77り一スを移植片として用いて顔面外科における
骨の再生に成功した。スプリンゴラム等(Spring
orum。
Joos, U, et al, Bi
materials (+980) 1: 23-2
G) Using collagen fleece as a graft for artificially injured rabbit mandibles, we found that the defect was filled with mesh-like bone powder after 2 weeks, and completely ossified after 4 weeks. Ze Lzrnan et al.
et al, 5chveiz MschrSabn
Helik (1982) 92:119) also succeeded in bone regeneration in facial surgery using Lage 77 Ris as a graft. Spring Rum etc.
orum.

H,W、、 et at、 Z、 0rthop (1
977) 115 : 88B)はコラーゲンフリース
を皮質層の欠陥に用いて同様の結果を得た。
H, W,, et at, Z, 0rthop (1
977) 115:88B) obtained similar results using collagen fleece in defects in the cortical layer.

ジャフィ等(Jaffee、 A、、 et at、 
Archs 0ralBiol (1878) 23 
: 415; 1bid、 (1f382) 27 :
 999)は犬の皮膚から酢酸抽出しトリクロロ酢酸/
エタノールで精製して製造したコラーゲン溶液を使って
、犬におけるアクリル酸樹脂歯移植片の固定に成功した
ことを報告している。固定に成功した移植片は1年後に
も損われなかった。
Jaffee et al.
Arches Oral Biol (1878) 23
: 415; 1 bid, (1f382) 27 :
999) is extracted from dog skin with acetic acid and trichloroacetic acid/
We report the successful fixation of acrylic acid resin tooth grafts in dogs using a collagen solution purified with ethanol. Grafts that were successfully fixed remained intact after 1 year.

クラシン9(Cucin、 R,L、、 et at、
 Nav YorkState Journal of
 Medecine (1979) 185B )は、
γ線照射した、子牛の皮膚からのアテロペプチド・コラ
ーゲンをウサギの肋骨の修復に使用した。
Cucin 9 (Cucin, R, L, et at,
Nav York State Journal of
Medicine (1979) 185B) is
Gamma-irradiated atelopeptide collagen from calf skin was used to repair rabbit ribs.

また、ゼラチン状スポンジ材料又は自己由来の骨粉で支
持して、犬の頭蓋の穴の修復に使用した。
It has also been used to repair holes in the skull of dogs, supported by gelatinous sponge material or autologous bone powder.

恐らくテロペプチドを含んだままで、γ線照射により架
橋したコラーゲン製剤の歯髄腔の充填及び皮下[骨化用
、移植片としての利用が、それぞれEP公開00124
43 (1980年6月25日)及びEP公開0012
959 (1980年7月9日)で開示されている。
Filling the dental pulp cavity with a collagen preparation cross-linked by γ-ray irradiation, while probably still containing telopeptide, and subcutaneously [for ossification and for use as a graft, respectively, EP publication 00124
43 (June 25, 1980) and EP release 0012
No. 959 (July 9, 1980).

[M決すべき問題点] 上述のコラーゲン修復方法はいずれも完全には成功して
おらず、炎症が起きたり(特に被移植部と異種のコラー
ゲンを用いた場合)癒着が不完全だったりする0本発明
は上述の欠点を解消することを基本目的とし、内方に成
長する骨修復組織を、所定の骨細胞から修復が望まれる
欠陥に伝達し得る移植可能なコラーゲン製剤を提供する
ことを課題とする。
[Problems to be resolved] None of the above-mentioned collagen repair methods have been completely successful, and may cause inflammation or incomplete adhesion (especially when collagen of a different type to the transplanted area is used). The basic objective of the present invention is to overcome the above-mentioned drawbacks, and it is an object of the present invention to provide an implantable collagen preparation capable of transmitting ingrown bone repair tissue from predetermined bone cells to the defect desired to be repaired. shall be.

[発明の開示] 本発明は、被移植部とは異種のコラーゲンを使用可能な
ため、多量に入手することができ、極めて応用性が広い
、さらに、本発明は耐応力性を要求される広範囲の用途
に対して極めて適用性が高い。
[Disclosure of the Invention] Since the present invention can use collagen of a different type from the transplanted area, it can be obtained in large quantities and has an extremely wide range of applicability. It is extremely applicable to various applications.

本発明は欠陥に、(必要であれば)修復される111と
は異種の生物から得た。精製非免疫原性コラーゲンを移
植することによって1f+乳類(特に人間)の骨の欠陥
を修復したり、骨格基質を再生したりする方、法を提供
する。従って、本発明は高度に精製され、新しい骨の生
長のための基質を提供し得る汎用コラーゲン製剤を使っ
て生体組織の骨の欠陥の自然な修復機構を媒介する方法
も提供する。
In the present invention, defects obtained from an organism foreign to 111 are repaired (if necessary). Provided are methods for repairing bone defects and regenerating skeletal matrix in 1f+ mammals (particularly humans) by transplanting purified non-immunogenic collagen. Accordingly, the present invention also provides a method of mediating the natural repair mechanisms of bone defects in living tissues using highly purified, versatile collagen formulations that can provide a matrix for new bone growth.

本発明の方法においては、生きている距骨細胞(ost
aoprogenitor cell)を含む新鮮な骨
を欠陥部に露出し、これを骨及び皮膚のいずれか又は両
方から得た組成物であるコラーゲン製剤と接触させる。
In the method of the present invention, living talar cells (ost
Fresh bone containing aoprogenitor cells is exposed to the defect and contacted with a collagen preparation, a composition obtained from either or both bone and skin.

骨起源のコラーゲンは無機成分を除去した骨(DMB)
から製造し、テロペプチドを事実上除去したI型から実
質的に構成される。これは、誘導修復を媒介する因子を
破壊し、かつテロペプチドを除去するトリプシン等のコ
ラーゲン非分解性の蛋白質分解酵素でDMBを処理して
製造する。
Collagen originating from bone is bone (DMB) from which inorganic components have been removed.
and is substantially composed of Type I from which the telopeptide has been substantially removed. It is produced by treating DMB with a non-collagen-degrading protease, such as trypsin, which destroys factors mediating guided repair and removes telopeptides.

この物質は粉末状で得られ、骨コラーゲン粉末(B C
P)と言う、皮膚起源のコラーゲンは主として1型コラ
ーゲンで少量のm型を含み、典型的には子牛の皮膚から
得られる。この型のコラーゲンはザイダーム(Zyde
rn、商標名)コラーゲン移植物という名称で市販され
ている。zcrを典型とするこのコラーゲン製剤は再構
成された微繊維状のアテロペプチドコラーゲンである。
This material is obtained in powder form and is a bone collagen powder (B C
Collagen of skin origin, referred to as P), is primarily type 1 collagen with small amounts of type m and is typically obtained from calf skin. This type of collagen is called Zyderm (Zyde
It is commercially available under the name Collagen Implant (RN, trade name). This collagen preparation, typified by ZCR, is reconstituted microfibrillar atelopeptide collagen.

さらに、皮膚起源のコラーゲン製剤は移植する前に凍結
乾燥することができる。
Furthermore, collagen preparations of dermal origin can be lyophilized before implantation.

これらのペプチドの混合物のBCPとZCIの比を変化
させることによって修復材料の物性を調節し、欠陥の特
定の要求や周囲環境に適応させることができる。
By varying the ratio of BCP to ZCI in the mixture of these peptides, the physical properties of the repair material can be adjusted to adapt to the specific requirements of the defect and the surrounding environment.

号って本発明は一つの視点において、(a)生きている
距骨細胞を有する新鮮な骨の表面を欠陥部に露出し、(
b)前記欠陥部にコラーゲン製剤を充填し新鮮な骨の表
面と接触させることから成る骨の欠陥の修復方法に関す
る。前記コラーゲン製剤は精製再構成アテロペプチド微
繊維状皮膚コラーゲン又は骨コラーゲン粉末(前記した
定義の通り)、或いはこれらの混合物である。
In one aspect, the present invention includes (a) exposing a fresh bone surface with living talar cells to the defect;
b) A method for repairing bone defects, comprising filling said defect with a collagen preparation and bringing it into contact with fresh bone surface. The collagen preparation is purified reconstituted atelopeptide microfibrous dermal collagen or bone collagen powder (as defined above), or a mixture thereof.

精製再構成微繊維状コラーゲンは凍結乾炊体でも良い、
この凍結乾燥製剤(凍結乾燥コラーゲンゲル又はLOG
)は取り扱い易く圧延もしくは注型して板状にすること
がで、キ、これは容易に移植物(片)として利用できる
The purified reconstituted microfibrous collagen may be freeze-dried and cooked.
This lyophilized preparation (lyophilized collagen gel or LOG
) can be easily handled by rolling or casting into a plate shape, and this can be easily used as an implant (piece).

皮IG起源のコラーゲンは典型的には皮膚から、可溶化
形態への解離、ろ過による滅菌、及びテロペプチド除去
後の微繊維形態への再構成という工程を経て製造する0
代表的な製剤は軟部組織の修復に有用だと記載されてお
り、この目的のためにザイダー・ム・コラーゲン移植物
(ZCI)の名で市販されている。これの製造方法は米
国特許第3.94J073号に詳細に記載されている。
Collagen of skin IG origin is typically produced from the skin through a process of dissociation into a solubilized form, sterilization by filtration, and reconstitution into a fibrillar form after telopeptide removal.
A representative formulation has been described as useful for soft tissue repair and is commercially available for this purpose under the name Zydermu Collagen Implant (ZCI). The method for making this is described in detail in US Pat. No. 3.94J073.

骨ニラーゲン粉末は無機成分を除去した骨(DMB)か
ら得られ、実質的に、テロペプチドを除去されたI型コ
ラーゲンから成る。これはDMBをトリプシンで処理し
て製造する。トリプシンは骨形成及びテロペプチドに関
連する因子を共に破壊する。この方法によって得られる
骨コラーゲン粉末(B CP)は−上述の好ま1〜い性
rjと共に耐応力性も有し、骨格の欠陥用の負荷支持体
となる。
Bone nilagen powder is obtained from demineralized bone (DMB) and consists essentially of type I collagen from which telopeptides have been removed. This is produced by treating DMB with trypsin. Trypsin destroys both bone formation and telopeptide related factors. The bone collagen powder (B CP) obtained by this method - together with the above-mentioned preferred properties rj also has stress resistance and becomes a load support for skeletal defects.

本発明は別の諸視点においては、本発明に有用なコラー
ゲン製剤及びその製造方法に関する。
In other aspects, the present invention relates to collagen preparations useful in the present invention and methods for producing the same.

[発明の実施態様] A、定義 本明細書において、骨の欠陥の「伝導」(conduc
tive)修復とは欠けている骨が補充される過程又は
所望の新しい骨が成長する過程のことを言い、序め指令
を受けた龜oa++aitted、即ち分化した)座骨
細胞(osteoprogenitor cell)の
代謝を含む、これらの細胞は、一般に骨形成性又は形態
発生性蛋白因子として知られる蛋白因子による誘導なし
に軟骨及び/又は骨を生成することができるこの過程は
分化した細胞によって骨形生が直接的に行われる機能を
含むが、分化した細胞の生成に蛋白因子の添加は必要と
しない。
EMBODIMENTS OF THE INVENTION A. Definitions As used herein, "conduction" of bone defects
tive) repair refers to the process in which missing bone is replenished or desired new bone grows, and it is the process by which the metabolism of osteoprogenitor cells (osteoprogenitor cells), which were originally instructed to be These cells can generate cartilage and/or bone without induction by protein factors, commonly known as osteogenic or morphogenetic protein factors. The production of differentiated cells does not require the addition of protein factors.

未分化の細胞の座骨細胞への変化は生体に固有の蛋白質
によっても行われ得ることは理解される。しかし、ここ
で定義する「伝導性」骨修復は外部から供給される支持
基質のみによって媒介されるもので、異種の生体組織や
非内在的な骨形成因子は提供しない。
It is understood that the transformation of undifferentiated cells into ischial cells can also be carried out by proteins specific to the body. However, "conductive" bone repair, as defined herein, is mediated only by an externally supplied supporting matrix, and not by providing xenobiotic tissue or non-endogenous osteogenic factors.

「骨の欠陥」とは骨Ml識の付着が望まれる骨格組織の
隙間のことで、この隙間は生体に対する傷害もしくは生
体の骨格組織の先天性異常又は劣化によって生じる。こ
うした欠陥は単なる骨折、病気による骨組織の崩壊、病
気の骨組織又は望まし舷形 くない先天性異常の外科的な除去、或いは餅央外科又は
美容外科の結果として生じることがある。
A "bone defect" is a gap in skeletal tissue to which bone attachment is desired, and this gap is caused by injury to the living body or congenital abnormality or deterioration of the skeletal tissue of the living body. These defects may occur as a result of a simple fracture, breakdown of bone tissue due to disease, surgical removal of diseased bone tissue or undesirable congenital anomalies, or Mochio surgery or cosmetic surgery.

「新鮮な骨」とは健康な状態にあり、切開して生体組織
を露出すること等によって処理される生体組織の骨格系
中の骨のことを言う0本発明の方法において欠陥部の骨
の再生用に生きている細胞を提供するためには、新鮮な
骨を欠陥部に接触させる必要があることが判っている。
"Fresh bone" refers to bone in the skeletal system of living tissue that is in a healthy state and is processed by making an incision to expose the living tissue. It has been found that fresh bone needs to be brought into contact with the defect in order to provide living cells for regeneration.

「コラーゲン製剤」とは主成分としである種のコラーゲ
ン蛋白質を含む組成物を言う。
"Collagen preparation" refers to a composition containing a certain type of collagen protein as a main component.

「異種のJ (xenogeneic)とは治療される
生体中の種(species)とは異なる種について言
う。
"Xenogeneic" refers to a species that is different from the species in the organism being treated.

「不純物を含まない」又は「精製された」とは自然状y
にでコラーゲン等の製剤中に通常伴われる不純物の存在
しないことを言う。すなわち、子牛の皮膚から調製した
コラーゲンは、子牛の皮I+W以外の成分を実質的に除
去してしまえば不純物を含まず、骨からのコラーゲン製
剤について言えば骨以外の成分を除去すれば不純物を含
まないことになる。
“Contains no impurities” or “purified” means in its natural state.
This refers to the absence of impurities normally associated with preparations such as collagen. In other words, collagen prepared from calf skin will not contain any impurities if components other than calf skin I+W are substantially removed, and collagen preparations from bones will not contain any impurities if components other than the bones are removed. It will not contain any impurities.

「再構成(reconstituted) Jコラーゲ
ンとは3本らせん状の分子をテコペプチド伸長部が付い
た状態又は付いていない状態で別々に分離して溶液中に
導入し、次いで微繊維状(Fibrillar)に再構
成したコラーゲンのことを言う、この形状において微繊
維は細長いコラーゲン分子から成り、相互にじぐざぐ状
に重なり合って長さの約1/4の幅を有する。この結果
、帯状構造をなし、さらに凝集して繊維状になることが
できる。
"Reconstituted J-collagen is a three-helical molecule that is separated into a solution with or without the tecopeptide extensions, introduced into a solution, and then reconstituted into fibrillars. In this form, microfibrils are composed of long and thin collagen molecules that overlap each other in a zigzag shape and have a width that is about 1/4 of the length.As a result, they form a band-like structure and are further aggregated. can become fibrous.

「実質的に架橋がない」とはテロペプチドを除去し本来
の架橋形成能力を欠く製剤としたコラーゲンについてい
う、この様な製剤は、例えばグルタルアルデヒド処理し
たり、こうした結合の擬似的な形態を形成するような処
理を行うことによって意図的に架橋させない限り実質的
に架橋しない。例えば高温やγ線照射等の滅菌を目的と
してしばしば行われる処理により、らせん状分子間に付
加的に架橋が形成される0本発明に使用される製剤では
、皮膚起源のコラーゲンを溶液中に分散したままの状態
で微細ろ過(fflicrofiltration) 
して滅菌した後滅菌条件下で処理するので望ましくない
架橋の形成が回避される。
"Substantially free of crosslinks" refers to collagen formulations that have telopeptides removed and lack the inherent ability to form crosslinks.Such formulations are treated with glutaraldehyde, for example, or are treated with simulative forms of such bonds. It is not substantially crosslinked unless it is intentionally crosslinked by a treatment to form it. Additional crosslinks are formed between the helical molecules due to treatments that are often performed for sterilization purposes, such as high temperatures or γ-ray irradiation.In the formulation used in the present invention, skin-derived collagen is dispersed in a solution. Fflicrofiltration
and sterilization followed by processing under sterile conditions, thereby avoiding the formation of undesirable crosslinks.

「骨コラーゲン粉末J  (BCP)とは無機成分を除
去した骨起源のコラーゲンの精製アテロペプチド製剤を
言う。この製剤は実質的にコラーゲン自体から成り1代
謝的に活性な蛋白質を含まない。これは骨由来なので1
型コラーゲンから成り、骨において見られる固有の3次
元構造と良く似た構造を持つ。
"Bone Collagen Powder J (BCP) is a purified atelopeptide preparation of bone-derived collagen from which inorganic components have been removed. This preparation consists essentially of collagen itself and does not contain metabolically active proteins. Because it is derived from bone, 1
It is composed of type collagen and has a structure very similar to the unique three-dimensional structure found in bone.

B、詳細な説明 B1.  適用 本発明が適用される骨の欠陥には、骨格組織を完全化す
るために充填する必要がある骨組織中の空所が含まれる
0本発明の方法の適用手段として適当な骨欠陥修復の医
学的又は獣医学的な方法には、整形外科、病気の骨組織
の除去並びに重ね合わせ又は補てつによる補充、ゆるん
だ歯の固定、尚の補充、外傷の修復等がある0本発明の
コラーゲン製剤の的確な適用方法は、当業者に理解され
る通り、骨の欠陥の性質並びに選択する治療法によって
変化する。しかしながら一般的には、本発明の組成物は
ペースト状又はゲル状となし、ペーストを欠陥部に外科
的に充填して欠陥部の形状に成形することができる0本
発明のコラーゲン製剤は、また、混合してより希薄な懸
濁液とすれば欠陥部に注入することもできる。だが、い
ずれの場合も治療すべき欠陥部は先ず洗浄して新鮮な骨
の表面を露出させ、生きている骨細胞が欠陥部と連通ず
るようにしなければならない、新鮮な骨の表面は、恒久
的な骨構造の合成に要する管厚細胞を得るために必要と
なる。
B. Detailed explanation B1. Applications The bone defects to which the present invention is applied include voids in the bone tissue that need to be filled in order to complete the skeletal tissue. Medical or veterinary methods include orthopedic surgery, removal of diseased bone tissue and replacement with overlays or prostheses, fixation of loose teeth, replacement of teeth, repair of trauma, etc. The exact method of applying the collagen preparation will vary depending on the nature of the bone defect as well as the treatment chosen, as will be understood by those skilled in the art. Generally, however, the composition of the present invention is in the form of a paste or gel, and the collagen preparation of the present invention can also be shaped into the shape of the defect by surgically filling the paste into the defect. If mixed to form a more dilute suspension, it can be injected into the defect. However, in either case, the defect to be treated must first be cleaned to expose a fresh bone surface and allow living bone cells to communicate with the defect. It is necessary to obtain the canal thick cells required for the synthesis of the bone structure.

B2.  コラーゲン製剤 天然コラーゲンは大部分が三重らせん構造から成り、こ
のらせん構造はグリシンが2種類のアミノ酸(通常、プ
ロリン及びヒドロキシプロリン)に結合したトリプレッ
トシーケンスの繰り返しを含み、従ってグリシンが鎖中
で3個目ごとに現れる。さらに、全てのコラーゲン鎖の
各端末には、グリシンのトリプレットシーケンスを含ま
ずらせん状でない領域が存在する。これらの領域は大抵
のコラーゲン製剤に伴う免疫原性に関連するものと考え
られる。免疫原性は、こうした領域を除去して「アテロ
ペプチド」コラーゲンとすることによって大力消去でき
る。これはトリプトシン又はペプシン等の蛋白質分解酵
素による消化によって達成できる。こうした蛋白質分解
酵素の特異性の違いのためテロペプチド除去の完全さに
差が生じる。従って最も完全に除去し得る特定の蛋白質
分解酵素が好ましい、こうした酵素としてトリプシンが
あり、これは実質的に全てのテロペプチド部を除去する
ことができる。
B2. Collagen preparationsNatural collagen consists mostly of triple helical structures, which contain repeating triplet sequences in which glycine is linked to two amino acids (usually proline and hydroxyproline), so there are three glycines in the chain. It appears in every eye. Furthermore, at each end of every collagen chain there is a non-helical region containing a glycine triplet sequence. These areas are believed to be relevant to the immunogenicity associated with most collagen preparations. Immunogenicity can be largely eliminated by removing these regions to create "atelopeptide" collagen. This can be accomplished by digestion with proteolytic enzymes such as trypsin or pepsin. These differences in the specificity of proteolytic enzymes result in differences in the completeness of telopeptide removal. Therefore, certain proteolytic enzymes that are capable of the most complete removal are preferred; such enzymes include trypsin, which is capable of removing substantially all of the telopeptide moieties.

非らせん状のテロペプチド領域は架橋を形成して微in
 維構造を安定化するためにも必要である。
The non-helical telopeptide region forms cross-links and
It is also necessary to stabilize the fiber structure.

これらの領域はりジン残基に架橋可能なアルデヒド類を
含む。必要な場合は、アテロペプチドコラーゲンは人工
的に架橋しなければならない。
These regions contain aldehydes that can be crosslinked to lysine residues. If necessary, the atelopeptide collagen must be artificially crosslinked.

全てのコラーゲンは上述の特性を共有するが、コラーゲ
ンは三重らせんの個々の鎖におけるアミノ酸の正確な順
序、炭水化物含量、及びジスルフィド架橋の存在の有無
に基づいて約10種類に品分類されている。@も普通の
亜をはI型び■型で、I型は皮膚、腓及び骨中に存在し
繊維芽細胞から形成される。また、■型は主に皮膚中に
存在する。他の型は特殊な膜又は軟骨、もしくは細胞表
面に存在する。I型及び■型はそのらせん中に回数のア
ミノ酸を含むが、三重らせんのC端末に近接する2個の
システィンを含みこれで内部的に架橋し得るが、■型は
これを含まない。
Although all collagens share the above-mentioned properties, collagens are classified into approximately 10 types based on the exact order of amino acids in the individual chains of the triple helix, carbohydrate content, and the presence or absence of disulfide bridges. The common subtypes are type I and type II, and type I exists in the skin, calf and bone and is formed from fibroblasts. In addition, type ■ is mainly present in the skin. Other types exist in specialized membranes or cartilage, or on cell surfaces. Type I and Type II contain several amino acids in their helices, but include two cysteines close to the C-terminus of the triple helix that can be internally crosslinked, whereas Type II does not.

111、lコラーゲンは1本のα2(I)mと2木のα
1(I)鎖を含み、この各々がその三重の領域に101
4のアミノ酸を含む。また、各々の錦上には数イl+I
  n):4.!  k lk  ++n  bし4)
 h()iプr す ス    m  J[++  1
−1 −  )t’  ・ノJ斗αl  (III) 
 (3本の鎖)シか含まず、これらはその三重らせん領
域に1026の残基を含む、前述のように、m型コラー
ゲンの三重領域のカルボキシ端末にある一対の近接シス
ティンにより内部架橋が安定化される。いずれのコラー
ゲンも短い非三重らせん状の端部(テロペプチド)を含
む。本発明に用いる再構成微繊維状アテロペプチドコラ
ーゲンは■型及びII型の両方のアテロペプチド形態を
含むが、骨コラーゲン粉末は専ら1型のアテロペプチド
形態から成る。
111, l collagen has one α2(I)m and two α trees
1 (I) chain, each of which has 101 chains in its triplex region.
Contains 4 amino acids. Also, on each brocade is the number I + I
n):4. ! k lk ++ n b 4)
h()i presu m J[++ 1
-1 - )t' ・ノJ斗αl (III)
(3 chains), which contain 1026 residues in their triple helical region; internal crosslinks are stabilized by a pair of vicinal cysteines at the carboxy terminus of the triple region of type m collagen, as described above. be converted into Both collagens contain short non-triple helical ends (telopeptides). The reconstituted microfibrous atelopeptide collagen used in the present invention contains both type 1 and type II atelopeptide forms, whereas bone collagen powder consists exclusively of type 1 atelopeptide form.

両層1源コラーゲノ 本発明の組成物として有用なアテロペプチド再構成微繊
維状皮膚コラーゲン製剤の代表的なものとして1通常前
品名ザイダーム(ZY[IER’M) ・コラーゲン移
植物(ZCI)として販売されている。精製子牛皮膚起
源アテロペプチドコラーゲン再構成微繊維状懸薊物があ
る。
Two-layer one-source collagen Representative atelopeptide reconstituted microfibrous dermal collagen preparations useful as the composition of the present invention (1) Commonly sold under the trade name Zyderm (ZY [IER'M) and Collagen Implant (ZCI)] has been done. There is a reconstituted fine fibrous suspension derived from purified calf skin atelopeptide collagen.

これ及び他の皮措°起源精製アテロペプチド再構成微1
B 雄状コラーゲンは当業者に良く知られている。ZC
Iはしわ取りや皮后直丁への製剤の注入による凹んだ傷
害部の修復を始めとして、軟部組織に広く利用されてい
る。しかしながら、この様な製剤は、OFをも含み誘導
的骨修復を目的とする支持材料との関連使用を除、くと
、骨の修復には使用されていない、こうした応用例は米
国特許出願番号348,414  (1882年2月1
2日出願)に開示されている。
This and other skin measures Origin-purified atelopeptide reconstituted microorganism 1
B Male collagen is well known to those skilled in the art. ZC
I is widely used for soft tissues, including wrinkle removal and repair of dented injury areas by injecting the preparation directly into the skin. However, such formulations have not been used for bone repair, except for their use in conjunction with support materials that also contain OF and are intended for guided bone repair; such applications are described in U.S. Patent Application No. 348,414 (February 1, 1882
(filed on the 2nd).

このコラーゲン製剤は子牛の皮膚から得たものなので、
主として1型コラーゲンと約1〜5%の■型コラーゲン
を含む、アテロペプチドコラーゲンは適当なろ過技術を
使って溶液中に8%したままの状態で滅菌されるので劣
化や架橋が生じない、これを微繊維状に再構成し滅菌条
件下で包装する。
This collagen preparation is obtained from calf skin,
Atelopeptide collagen, which mainly contains type 1 collagen and approximately 1-5% type II collagen, is sterilized using appropriate filtration techniques to remain at 8% in solution, so no deterioration or cross-linking occurs. is reconstituted into fine fibers and packaged under sterile conditions.

(工人下金台) ′喝 ・ゴ1゛15・・ 1コラーゲンこのコラーゲン
を凍結乾燥して凍結乾燥コラーゲンゲル(LCG)とす
ると、移植又は充填された空所中にしっかりと固定化し
、優れた構造保持性により所望の位置からの移動に抵抗
する能力を示す、さらに、LOGマトリックスは移植部
分への骨組織の癒合や再生長を支持するという望ましく
、かつ必要な性質を示す。後により詳細に説明する様に
、本発明のLCG9剤はpH1凍結速度、及び凍結時の
懸濁液の濃度を制御して広範な物性を得ることができる
。所望する特性にかかわらず、本発明のLOG製剤の特
徴の一部は、実質的に不純物を含まないアテロペプチド
再構成微陽雄状コラーゲンから成ることにある。この製
剤を微細ろ過によって滅菌後、滅菌条件下で処理しても
、やはり架橋は実質的に存在しない、付加的に凍結乾燥
処理するとマット状になり、はさみ又は鋭い刃物を使う
だけで簡単に切断して医療用の適当な形状にすることが
できるほどの結合力を示す、このマットを濡らすとパテ
状の材料が得られ、これは任意の形状に成形して欠陥部
に挿入することができる。
(Kojin Shimokanedai) ``Collage・Go1゛15...1 Collagen When this collagen is freeze-dried to make freeze-dried collagen gel (LCG), it is firmly fixed in the transplanted or filled cavity and has excellent properties. In addition to exhibiting the ability to resist migration from a desired location through structural retention, LOG matrices also exhibit the desirable and necessary property of supporting the union and regrowth of bone tissue into the implanted area. As explained in more detail later, the LCG9 agent of the present invention can obtain a wide range of physical properties by controlling the pH 1 freezing rate and the concentration of the suspension upon freezing. Regardless of the desired properties, part of the characteristics of the LOG formulations of the present invention is that they consist of substantially impurity-free atelopeptide-reconstituted micro-yang male collagen. Even when this formulation is sterilized by microfiltration and processed under sterile conditions, there is still virtually no cross-linking; additional freeze-drying results in a mat-like form that can be easily cut with scissors or a sharp knife. When wet, this mat yields a putty-like material that can be formed into any shape and inserted into the defect. .

他の形態の医療用凍結乾燥コラーゲンについても開示さ
れているが、これらは本発明のコラーゲン製剤とは異な
る。へチスタ(Battista、米国特許第3,47
1,598号)は牛の皮膚を塩醇で処理して膨憫後コラ
ーゲン繊維を分離して得られる中間的な微結晶形態のコ
ラーゲン製剤の凍結乾燥体を開示している。このコラー
ゲンは精製しておらず、テレペプチドも除去していない
、この様にして製造した材料は吸水性スポンジとして適
するが、不純物を含み免疫原性を有するため、明らかに
直接的な医療用には適さない。さらに、この中間的形感
の製造に用いる酸がスポンジ中に残存する。クンツ等(
Kuntz et al 、米国特許第3゜368.9
11号)は、酸が残存しないようにバチスタの使用した
比軟的不揮発性の酸の代わりにカルボン酸を用いる吸水
性コラーゲンスポンジの製造方法を開示した。この製剤
には実質的に純粋なコラーゲン繊維を用いることが開示
されているが、テレペプチドは除去していない、宮田(
Jiyata、米国特許第4,294,241号)は皮
膚包帯用の凍結乾燥フラーゲンシートを開示している。
Other forms of medical lyophilized collagen have also been disclosed, but these are different from the collagen formulations of the present invention. Battista, U.S. Pat. No. 3,47
No. 1,598) discloses a lyophilized collagen preparation in an intermediate microcrystalline form obtained by treating bovine skin with saline to swell and then separating the collagen fibers. This collagen has not been purified and the telepeptides have not been removed. The material produced in this way is suitable for use as a water-absorbing sponge, but it is clearly not suitable for direct medical use as it contains impurities and is immunogenic. is not suitable. Furthermore, the acid used to produce this intermediate texture remains in the sponge. Kunz et al. (
Kuntz et al, U.S. Patent No. 3°368.9
No. 11) disclosed a method for producing a water-absorbing collagen sponge in which carboxylic acid is used instead of the soft, non-volatile acid used by Batista so that no acid remains. This formulation discloses the use of substantially pure collagen fibers, but does not remove telepeptides, Miyata (
Jiyata, US Pat. No. 4,294,241) discloses lyophilized flagen sheets for skin dressings.

このシートは微繊維状に再構成したアテロペプチドコラ
ーゲンから製造されるが、本発明のLOGとほこ、れら
が人工的に架橋されている点で異なる。リース(Rie
s、米国特許第4,066.083号)は、傷の治療用
の市阪製品、コラーゲンフリース(fl:ollage
n  fleece 、商標名)の製造方法を開示して
いる。ラックとダニエルス(Luck、Daniels
、  米国特許第4.233.360号)は凍結屹爆製
剤について記載しているが、これは本発明のようなマッ
トではなく発泡体になる。
This sheet is manufactured from atelopeptide collagen reconstituted into fine fibers, but differs from the LOG of the present invention in that they are artificially crosslinked. Rie
s, U.S. Pat. No. 4,066.083) is an Ichisaka product for the treatment of wounds, collagen fleece (fl:olage
n fleece, trade name) is disclosed. Luck and Daniels
, US Pat. No. 4,233,360) describes a freeze-explosion formulation, which results in a foam rather than a mat as in the present invention.

本発明のLCGは通常、精製再構成微繊維状アテロペプ
チドコラーゲン、例えばザイグーム(Zyde r耐 
エコラーゲン移植物又はザイダームIIコラーゲン移植
物(共に牛の支局′から製造した再構成コラーゲン製剤
の商標名)から製造される。
The LCG of the present invention is typically purified reconstituted microfibrillar atelopeptide collagen, such as Zygoome (Zyder resistant).
It is manufactured from Ecollagen Implants or Zyderm II Collagen Implants (both trade names for reconstituted collagen preparations manufactured by Bovine Branch').

能の再構成精製皮膚コラーゲン原料1例えば他の哺乳動
物の皮ハリiも用いることができる。しかしいずれの場
合も、出発材料は、可溶化した形態から再構成した実質
的に純粋なコラーゲン微繊維とする工程によって、これ
らの原料から製造しなければならない。さらに、テロペ
プチドは適当な工程、例えばトリプシン消化等によって
除去しなければならない。典型的にはこうした精製製剤
は出発材料を微細に分割後、酵素及び/又は適当なpH
条件下で非コラーゲン物質を破壊又は抽出し、続いてコ
ラーゲンをトリプシン等の消化性酵素で処理してテロペ
プチドを除去し、微細ろ過して滅菌し、pH及び塩濃度
を適当に調節して(つまり、酸性から中性で)コラーゲ
ン微繊維を再構成して製造する。この様な製剤は当業者
に知られており、事実、これを用いた製品が市販されて
いる。
Reconstitution purified skin collagen raw material 1 For example, skin elasticity of other mammals can also be used. In either case, however, the starting material must be prepared from these raw materials by a process that reconstitutes substantially pure collagen microfibrils from a solubilized form. Furthermore, the telopeptide must be removed by appropriate steps, such as tryptic digestion. Typically, such purified preparations involve finely dividing the starting material and then adding enzymes and/or a suitable pH.
The collagen is then treated with digestive enzymes such as trypsin to remove telopeptides, sterilized by microfiltration, and the pH and salt concentration adjusted appropriately ( In other words, it is produced by reconstituting collagen microfibrils (from acidic to neutral). Such formulations are known to those skilled in the art and, in fact, products using them are commercially available.

凍結乾燥形態の製造への再構成コラーゲンの使用は、滅
菌過程での劣化防止の観点からも重要である。コラーゲ
ンは製造過程の一段階で可溶化形をとるため微細ろ過が
可能で、この工程は完全に中性の工程なので構造にWJ
著な化学的、物理的な変化か生じない。以後の工程を滅
菌状7.!?で実施すれば、これ以北は&1.菌を必要
としないので、生成物に加熱又はγ線照射等のより過酷
な滅菌条件を用いた場合に生じる様な劣化や架橋が生じ
ない。
The use of reconstituted collagen in the production of freeze-dried forms is also important from the standpoint of preventing deterioration during the sterilization process. Collagen takes a solubilized form at one stage of the manufacturing process, so microfiltration is possible, and this process is completely neutral, so the structure does not change due to WJ.
No significant chemical or physical changes occur. 7. Perform subsequent steps in a sterile state. ! ? If you do this, north of this will be &1. Because no bacteria are required, there is no degradation or cross-linking that would occur if the product were subjected to harsher sterilization conditions such as heating or gamma irradiation.

本発明のLCGの製造においては、適当なコラーゲンの
懸面液を温度約20〜100 m H/ m文として注
型するか、シート状に押出成形する。これらの成形体を
続いて約−10〜−50゛Cで凍結後コンデンサー温J
R約−45〜−55°C、シェルフ温度約−30℃とし
て約10〜100m1lli−tarrで凍結乾燥する
。1〜7日間日間凍結乾燥後シェル変温15〜25℃に
上昇し、さらに24時間後に凍結乾燥器からLOGを取
り出す。
In producing the LCG of the present invention, a suitable collagen suspension solution is cast at a temperature of about 20-100 mH/m or extruded into a sheet. These molded bodies were then frozen at approximately -10 to -50°C and then cooled to a condenser temperature J.
Lyophilize at about 10-100 ml 11-tarr with R about -45 to -55°C and a shelf temperature of about -30°C. After freeze-drying for 1-7 days, the shell temperature is raised to 15-25°C, and after another 24 hours, the LOG is removed from the freeze dryer.

別法として、可溶化形の精製コラーゲンを用いることも
できる。この様な溶液は精製アテロペプチドコラーゲン
を約pH2〜3で水溶液中に溶解し、随時微細ろ過で滅
菌後、例えばリン酸塩緩衝液を用いてpHをほぼ中性と
し再構成形態を沈澱させて製造する。生成した沈Sコラ
ーゲンを遠心分離法で採集し、ペレント化したコラーゲ
ンを中性の緩衝液中に再懸濁させて前述のように処理す
る。
Alternatively, purified collagen in solubilized form can be used. Such a solution is prepared by dissolving purified atelopeptide collagen in an aqueous solution at about pH 2-3, optionally sterilizing it by microfiltration, and then bringing the pH to approximately neutral using, for example, a phosphate buffer to precipitate the reconstituted form. Manufacture. The resulting precipitated S-collagen is collected by centrifugation, and the pelleted collagen is resuspended in a neutral buffer and processed as described above.

特定の用途においてより優れた結果が得られる、前述の
方法の改良方法に相当する別の凍結乾燥形態がある。コ
ラーゲン懸瀾液を滅菌した培養板(例えば、35mm)
中に注型し、得られた注型体をスパチュラ等で平滑にす
る6次いでこの注型体を凍結し約−100〜−50℃、
好ましくは約−80°Cに1時間保持後凍結乾燥する。
There are other forms of lyophilization that represent improvements to the previously described methods and provide better results in certain applications. Culture plate (e.g. 35 mm) containing sterilized collagen suspension
6. Then, freeze the cast body at about -100 to -50°C, and smooth the obtained cast body with a spatula etc.6.
Preferably, it is kept at about -80°C for 1 hour and then freeze-dried.

約10〜100 m1llitorr約24時間凍結乾
燥して乾燥させ、厚さ数mmの多孔質のマットを得る。
It is freeze-dried for about 24 hours at about 10 to 100 millitorr to obtain a porous mat with a thickness of several mm.

を緑り且文二j! 本発明で用いる骨コラーゲン粉末(BCP)は無機成分
を除去した骨から得たもので、従ってそのコラーゲン成
分は専らI型コラーゲンである。
Green and Bunjij! Bone collagen powder (BCP) used in the present invention is obtained from bone from which inorganic components have been removed, and therefore its collagen component is exclusively type I collagen.

このコラーゲン製剤は従来製造された形態のコラーゲン
とは物理的、化学的特性が異なる新物質であり、乾燥粉
末状で便利に貯蔵することができる。通富、牛、豚等の
哺乳動物の骨、好ましくは緻密な骨を洗浄、凍結、粉砕
後、常法を用いて塩酸等の適当な酸で無機物を除去する
。残存有機物を分離し、蛋白質分解酵素を逐次的にもし
くは組み合わせて使用して消化する。オリバーとグラン
ド(Oliver、 Grant、  英国特許、GB
1565340A)が記載する様に、非コラーゲン質の
蛋白を選択的に劣化させるトリプシン等の中性蛋白質分
解酵素が好ましい。ペプシン等の特定の酸性蛋白質分解
酵素はコラーゲンを部分的に消化するので好ましくない
、非蛋白性の骨成分もコンドロイチナーゼ、ヒアルロニ
ダーゼ、及び種々のヌクレアーゼ等の適当な酵素を用い
て除去できる。もちろんコラゲナーゼの使用は不適当で
ある。適当なI!f素を使用して処理した後の不溶性物
質はBCP形の精製アテロペプチドから成る。これはγ
線照射又は加熱等の既知の方法で滅菌後使用することが
できる。トリプシン処理後に残存する全てのテロメゾチ
ドリ残存抗原性効果が緩和されるので、この型のコラー
ゲンでの架橋の存在は好ましい場合が多い。
This collagen preparation is a new material with physical and chemical properties different from conventionally produced forms of collagen, and can be conveniently stored in the form of a dry powder. After washing, freezing, and crushing the bones of mammals such as pigs, cows, and pigs, preferably dense bones, inorganic substances are removed using a suitable acid such as hydrochloric acid using a conventional method. Residual organic matter is separated and digested using proteolytic enzymes, either sequentially or in combination. Oliver and Grant (Oliver, Grant, British Patent, GB
Neutral proteolytic enzymes such as trypsin, which selectively degrade non-collagen proteins, are preferred, as described by 1565340A). Non-proteinaceous bone components, which are undesirable because certain acidic proteolytic enzymes such as pepsin partially digest collagen, can also be removed using appropriate enzymes such as chondroitinase, hyaluronidase, and various nucleases. Of course, the use of collagenase is inappropriate. Appropriate I! The insoluble material after treatment with f-prime consists of purified atelopeptide in BCP form. This is γ
It can be used after sterilization by known methods such as irradiation or heating. The presence of crosslinks in this type of collagen is often preferred, as any residual antigenic effects remaining after trypsin treatment are alleviated.

この様にして得たBCPは新規なものである。The BCP obtained in this way is new.

これは木質的に1型コラーゲンから成り、見掛は上、骨
コラーゲンの元の分子構造を保持しているが、テロペプ
チドは含まない。
It is woody and consists of type 1 collagen, which apparently retains the original molecular structure of bone collagen, but does not contain telopeptides.

このBCPは、適当に前処理した骨の欠陥中に圧入して
使用するために生理的緩衝液中に再懸渇する。
The BCP is resuspended in physiological buffer for use by injecting into appropriately prepared bone defects.

乱立] 混合物を使って本発明の移植片又はペースト状修復材料
を製造する場合は、材料の取り扱い上の必要性及び修復
部位にかかることが予想される応力に対処するのに必要
な物性に応じた比率範囲の、ZCI等の再構成微繊維状
アテロペプチドコラーゲンの懸濁液及びBCPを使って
製造する。
When a mixture is used to produce the implant or pasted restorative material of the present invention, the material should be prepared according to the material's handling needs and the physical properties necessary to cope with the stresses expected to be placed on the repair site. A suspension of reconstituted microfibrillar atelopeptide collagen such as ZCI and BCP are used in the ratio range.

BCP量を増すと組成物に耐重量性及び耐応力性を付与
することができるのに対して、ZCIに対するBCP比
率を減らすと柔軟性が増し適用性が良くなる。従って本
発明の方法は、従来方法に比較して生体の欠陥を修復す
る際、その性質に応じて極めて順応性に富む。
Increasing the amount of BCP can impart weight and stress resistance to the composition, while decreasing the ratio of BCP to ZCI increases flexibility and applicability. Therefore, the method of the present invention is extremely flexible in repairing biological defects, depending on its nature, compared to conventional methods.

比率の範囲はもちろんいずれかの成分を単独で使用でき
るほど大きい。好適な混合物は欠陥の性質によるので、
一般的に好ましい単一の範囲は特定できない、だが、一
般的には1重量がかかる欠陥部に対しては約50%ZC
I750%BCP〜約10%ZCI/90%BCP (
重量%)の範囲が好ましく、歯根膜又は表面部の欠陥に
対しては約90%ZCI/l O%BCP〜約50%Z
CI150%BCP (重量%)が好ましい、(上記の
比率はZCIの35 m g / m文懸濁液を想定し
たもので、重量は全懸濁液の重量を言う、)c、  、
t+ 以下に本発明を説明するが、これは本発明を限定しよう
とするものではない。
The range of ratios is of course large enough that either component can be used alone. The suitable mixture depends on the nature of the defect, so
A single generally preferred range cannot be specified, but generally about 50% ZC for a defective area bearing 1 weight.
I750%BCP ~ approx. 10%ZCI/90%BCP (
% by weight) is preferred, and for periodontal ligament or surface defects, from about 90% ZCI/l O%BCP to about 50% Z
CI 150% BCP (wt%) is preferred (the above ratio assumes a 35 mg/m suspension of ZCI, weight refers to the weight of the total suspension), c.
t+ The present invention will be described below, but this is not intended to limit the invention.

C,I  Z立上lj ザイダーム・コラーゲン移植物(Co l jagan
Corporation、カリフォルニア州、パロアル
トから購入)を再構成微繊維状アテロペプチド成分とし
て使用した。再構成天然型コラーゲン微1amを濃度的
35mg/muで用いた。この製剤は加工時にろ過して
滅菌したので、加熱又は照射等の劣化を被むる工程は受
番すていない。
C, I Z start-up lj Zyderm collagen implant (Col jagan
Corporation (purchased from Palo Alto, Calif.) was used as the reconstituted microfibrillar atelopeptide component. Reconstituted natural collagen micro 1am was used at a concentration of 35mg/mu. This formulation was filtered and sterilized during processing, so processes that would cause deterioration such as heating or irradiation were not required.

C,2L且旦1濃 A、 微細ろ過で滅菌した約pH2〜3のペプシン町溶
化牛皮コラーゲン水溶液をリン#塩緩衝液でpH7,4
に:AfrAシた。沈鍛したコラーゲンを遠心分離して
捕集後、pH7,4のリン酸塩緩衝液中に濃度35mg
/muで懸濁させた。懸潤液をシート状に注型し、この
シートを一25℃で凍結後コンデンサ一温度−50℃、
 25 m1lli−tarrで凍結乾燥した。凍結乾
燥したシートを一30″Cで5日間貯蔵後、温度を再び
20°Cに上げ使用直前の24時間保持した。
C. 2L and 1 concentration A. Pepsin-cho solubilized cow skin collagen aqueous solution of approximately pH 2 to 3, sterilized by microfiltration, is mixed with phosphorus #salt buffer to pH 7.4.
To: AfrAshita. After collecting the forged collagen by centrifugation, it was collected at a concentration of 35 mg in a phosphate buffer solution with a pH of 7.4.
/mu. The suspension liquid was cast into a sheet, and this sheet was frozen at -25°C.
Freeze-dried at 25 milli-tarr. After storing the lyophilized sheets at -30"C for 5 days, the temperature was raised again to 20"C and held for 24 hours immediately before use.

B、 別法(或いは改良法)として、約5ccのザイダ
ーム・コラーゲン移植物(インブラント)を滅菌した3
5mm組織培養板中に注型し。
B. As an alternative (or improved method), approximately 5 cc of Zyderm collagen implants were sterilized.
Cast into 5 mm tissue culture plates.

スパチュラで平滑化した。このコラーゲンゲルを凍結し
、−80°Cに約1時間保持した。続いてコラーゲンゲ
ルを乾燥するまで約24時間凍結乾燥し、直(¥35 
mm 、圧さ3〜5mmの多孔質白色ディスクを得た。
Smoothed with a spatula. This collagen gel was frozen and kept at -80°C for about 1 hour. Next, freeze-dry the collagen gel for about 24 hours until it dries, and then dry it directly (¥35
A porous white disk with a thickness of 3-5 mm was obtained.

C,3旦3二二m五Aつ− 牛の大腿骨を手洗いして付着する軟部組織を除き、骨の
関節端を骨端板近くで除去して本質的に緻富な骨を得た
。骨幹を液体窒素(T−N2 )で冷却し、軸方向に割
って骨髄を取り除いた6緻密な骨片をLN2温度でショ
ークラッシャーを使って粒径5mm以下の破片に破砕し
た。この骨片をハンマーミルを使い、やはりLN、温度
で粉砕した。
C, 3×322 m5 A- The bovine femur was hand-washed to remove attached soft tissue, and the articular end of the bone was removed near the epiphyseal plate to obtain essentially dense bone. The diaphysis was cooled with liquid nitrogen (T-N2), split axially, and the bone marrow was removed. 6 Compact bone fragments were crushed into fragments with a particle size of 5 mm or less using a show crusher at LN2 temperature. This bone fragment was ground using a hammer mill, also at LN temperature.

骨粉を流水下でふるって、125〜250pmと250
〜450 pmの2つの粒径部分に分1すた。この2種
類の粒径部分を平行して、個別に加工した。
Sift the bone meal under running water to 125-250pm and 250pm.
Divide into two particle size portions of ~450 pm. These two types of grain size portions were processed separately in parallel.

0.5M  HClを用い(骨粉1gに対してHCuC
u溶液2立 酸と交換して、室温下3時間かけて骨粉から無機成分を
除去した。集機成分除去工程の終りに,骨粉を3回水洗
し酸溶性無機物を除去した.無機物を除去した骨粉を,
蛋白質分解処理に先立って凍鯖乾燥した。
Using 0.5M HCl (HCuC for 1g of bone powder
Inorganic components were removed from the bone powder over a period of 3 hours at room temperature by exchanging the u solution with 2 teric acid. At the end of the collector component removal process, the bone meal was washed three times with water to remove acid-soluble inorganic substances. Bone powder from which inorganic matter has been removed is
Prior to proteolytic treatment, the mackerel was freeze-dried.

凍結乾燥した骨粉をトリプシンで消化した(0.5mg
/m文 NaN3を含む0.1MNa7 HPO41m
J1当り骨粉50mg及びトリプシン2mg;すなわち
トリプシン:骨粉=125)。酵素による消化を15°
Cで10口間行った。消化上澄液をビュレy)法で加温
性蛋白質について分析し、消化の進行を監視した。
Freeze-dried bone meal was digested with trypsin (0.5 mg
/m sentence 0.1M Na7 HPO41m including NaN3
50 mg bone meal and 2 mg trypsin per J1; ie trypsin: bone meal = 125). Enzymatic digestion at 15°
I went to C for 10 mouths. The digestion supernatant was analyzed for thermogenic proteins by the Buret method to monitor the progress of digestion.

トリプシン消化生成物を除くため、骨粉を沈降させてか
ら上澄み液を分離し、同体分に4MNaCJ1溶液(1
0:l/容積二重量)を加えた。骨粉を室温で1時間攪
拌し、その時点で粉末を沈降させてデカンテーションし
た。4MNaCMによる抽出を合計3回繰り返した。
To remove trypsin digestion products, the bone meal was sedimented, the supernatant liquid was separated, and a 4M NaCJ1 solution (1
0:l/volume duplex) was added. The bone meal was stirred at room temperature for 1 hour, at which point the powder was allowed to settle and was decanted. Extraction with 4M NaCM was repeated a total of three times.

塩化ナトリウムを除くため、10倍量の米国薬局方注射
用水(WFI)中でNaC1抽出についての記載と同様
にして10分間攪拌して6回洗浄した。
To remove sodium chloride, it was washed six times in 10 times the volume of Water for Injection (WFI), United States Pharmacopoeia, with stirring for 10 minutes as described for the NaCl extraction.

次いで骨粉を10倍量のアセトンで2回抽出し存在する
全ての脂質を除去した。アセトン抽出後、骨粉をWFI
で5回洗浄し、真空ろ過してから凍結乾燥して骨コラー
ゲン粉末(B CP)を得た。
The bone meal was then extracted twice with 10 times the volume of acetone to remove any lipids present. After acetone extraction, the bone meal is subjected to WFI
Bone collagen powder (B CP) was obtained by washing 5 times with water, vacuum filtration, and freeze-drying.

BCP試料を脂質、グリコスアミノグリカン(41yc
osamino−glycan) 、及びアミノ酸組成
物について化学的に、残存トリプシン、半券血球細胞、
及び牛コラーゲンテロペプチド(コラーゲンの抗原性端
末)について免疫学的に、さらに超微細構造について電
子顕微鏡的に分析した。トリプシン処理が進むにつれて
、好ましくは4〜10日で、BCPは次第にテロペプチ
ドをほとんど含まない純粋の工型牛コラーゲンになった
。電子m徽鏡により、特徴的な帯状をなすコラーゲン微
繊維と牛骨の組織が認められた。また、アミノ酸組成か
ら、化学的に純粋なコラーゲンであることが判った・ この様にして製造したBCPには2種類の粒径があり、
さらに第1表に示すようにトリプシン処理度合の異なる
ものがあった。全ての試料は1.5Mradでγ線照射
して滅菌した。
BCP samples were mixed with lipids, glycosaminoglycans (41yc
osamino-glycan), and chemically about the amino acid composition, residual trypsin, stub blood cells,
and bovine collagen telopeptide (an antigenic terminal of collagen) were analyzed immunologically and ultrastructurally by electron microscopy. As the trypsin treatment progresses, preferably within 4 to 10 days, the BCP gradually becomes pure engineered bovine collagen containing almost no telopeptides. Using an electronic microscope, characteristic band-shaped collagen microfibers and bovine bone tissue were observed. In addition, it was determined from the amino acid composition that it was chemically pure collagen. BCP produced in this way has two types of particle sizes.
Furthermore, as shown in Table 1, there were samples with different degrees of trypsin treatment. All samples were sterilized by gamma irradiation at 1.5 Mrad.

第1表 BCP試料の要約 22   、   125−250    02A  
    125−250    12B      1
25−250    42C125−25010 3Z      250−425    03A   
   250−425    13B      25
0−425    43C250−425t。
Table 1 Summary of BCP samples 22, 125-250 02A
125-250 12B 1
25-250 42C125-25010 3Z 250-425 03A
250-425 13B 25
0-425 43C250-425t.

C,4BCP  ZCIg合、°I AN項で20及び3Cと命名した骨コラーゲン粉末(B
 CP)を55745(重量比)で混合し、1.5Mr
adでγ線照射して滅菌した。
Bone collagen powder (B
CP) at a ratio of 55745 (weight ratio) and 1.5Mr
It was sterilized by γ-ray irradiation with ad.

この滅菌BCP混合物を使って2パツチのBCP/ZC
I混合物を製造した。すなわち、乾燥BCP 0.33
 gをZ CI (35m g/ m文)懸濁液、つま
り固体公約0.87 g X O,035g / m立
として) 0.67gと混合しZCIの33%BCP混
合物を調製した。また、BCPO,17gをZCI(3
5mg/m文懸濁液) 0.83gと混合して第2の混
合物を調製した。これらの材料をそれぞれ十分に混合し
て1〜Viccの注射器に満たし、以下の手順に用いた
2 patches of BCP/ZC using this sterile BCP mixture
I mixture was prepared. i.e. dry BCP 0.33
A 33% BCP mixture of ZCI was prepared by mixing 0.67 g of ZCI (35 mg/m suspension, i.e., solids: approximately 0.87 g x O, 035 g/m). In addition, 17 g of BCPO was added to ZCI (3
A second mixture was prepared by mixing with 0.83 g of 5 mg/m suspension). Each of these materials was thoroughly mixed and filled into a 1-Vicc syringe, which was used in the following procedure.

C,5ZCIによるろ ・陥 −′ 生後6〜8週間の45匹のラットに麻酔をかけ、頭皮を
反転して頭蓋骨膜を除去した。歯科用ドリルを使って頭
蓋側壁骨に3X7mmの貫通欠陥を左右対称に設けた。
Forty-five rats aged 6 to 8 weeks were anesthetized, the scalp was inverted, and the pericranium was removed. A 3 x 7 mm penetrating defect was made symmetrically in the cranial lateral wall bone using a dental drill.

0.1に記載した注入可能なコラーゲンゲ・ルを小型ス
パチュラを使って欠陥中に充填し、頭皮を元に戻して縫
合した。欠陥内の癒合速度を移植後2,4.8及び18
al’fJ後にX線並びに組織学的に監視した。
The injectable collagen gel described in Section 0.1 was filled into the defect using a small spatula, and the scalp was replaced and sutured. Intra-defect healing rates after implantation of 2, 4.8 and 18
X-ray as well as histological monitoring was performed after al'fJ.

2週間後にはコラーゲンゲル内に組織学的に新しい骨細
胞(骨芽細胞)の島と基質が認められた。4週間後まで
には大半の事例で新しい骨が欠陥全体に広がり、欠陥の
切断端部間の融合物及びこの新しい骨が生じ始めた。8
〜16週間の間に。
Two weeks later, new bone cell (osteoblast) islands and matrix were histologically observed within the collagen gel. By 4 weeks, in most cases, new bone had spread across the defect, and a fusion between the cut edges of the defect and this new bone had begun to form. 8
During ~16 weeks.

新旧の骨の結合部がほとんど見分けられなくなった。ま
た、新しい骨は再構成されて、欠陥部に元から存在する
骨に典型的な明瞭な骨髄腔を有する機雷な骨の・層とな
った。ラットから除り去った頭蓋のX線から、16週間
後の欠陥中に多量のX線不透過性の骨の存在が確認され
た。移植していない左右対称の頭蓋側壁管欠陥を有する
ラットでは観察期間16週間では顕著な癒合は認められ
なかった。後者の場合、骨形成活動は欠陥の切断端の小
部分に限定され、欠陥の残部はゆるい結合組織で満たさ
れていた。
The junction between old and new bone is now almost indistinguishable. The new bone also reorganized into a layer of mine bone with a distinct marrow cavity typical of the bone originally present in the defect. X-rays of skulls removed from rats confirmed the presence of large amounts of radiopaque bone in the defect after 16 weeks. No significant fusion was observed during the 16-week observation period in rats with symmetrical craniolateral wall canal defects that were not transplanted. In the latter case, osteogenic activity was limited to a small portion of the cut edge of the defect, and the remainder of the defect was filled with loose connective tissue.

この様に、再構成コラーゲン繊維によって、伝導骨生長
の支持基質を提供するための新規で有用な方法が得られ
る。
Thus, reconstituted collagen fibers provide a new and useful method for providing a supporting matrix for conductive bone growth.

C16LCG Fいるし石ノ陥 −′ 生後約8週間のラットに麻酔を施し、頭皮を反転して頭
蓋骨11りを除去した。歯科用ドリルを使って頭蓋側壁
の骨に3X7mmの貫通欠陥を左右対称に設けた。C,
2Bに準じて製造した凍結乾燥コラ−ケンを欠陥より若
干大きめの細片状に切断し、移植片が欠陥部にしっかり
封入されるようにした。一部の細片は欠陥中に乾燥状態
で入れその中で水和させたが、一部は移植に先立って水
和させた。移植後、頭皮を元に戻して縫合し、た。欠陥
内部の癒合速度を、移植2及び4週間後に組織学的に評
価した。
C16LCG F Calcium Calcium -' A rat approximately 8 weeks old was anesthetized, the scalp was inverted, and 11 parts of the skull were removed. A 3 x 7 mm penetrating defect was made symmetrically in the bone of the cranial lateral wall using a dental drill. C,
Freeze-dried Kolaken produced according to 2B was cut into strips slightly larger than the defect so that the graft would be tightly encapsulated in the defect. Some of the strips were placed dry into the defect and hydrated therein, while some were hydrated prior to implantation. After transplantation, the scalp was replaced and sutured. The rate of healing within the defect was assessed histologically at 2 and 4 weeks after implantation.

2週間後には移植片中に結合組織及び血管が十分浸潤し
たが、新しい骨の形成は極めて限定されていた。前項に
記載した型の非移植欠陥は癒合せず軟部組織で満たされ
たままだったが、修復した欠陥では28日後までには移
植片全体に新しい骨の形成が認められた。また、欠陥の
切断端部と移植片の界面に早くも既存の骨との融合の徴
候が認められた。56日後までには、明瞭な骨髄腔を有
する成熟した骨の存在が欠陥全体に認められた。
After two weeks, there was sufficient infiltration of connective tissue and blood vessels into the graft, but new bone formation was very limited. Non-implanted defects of the type described in the previous section did not heal and remained filled with soft tissue, whereas repaired defects showed new bone formation throughout the graft by 28 days. In addition, signs of fusion with existing bone were already observed at the interface between the cut end of the defect and the graft. By 56 days, the presence of mature bone with a distinct marrow cavity was observed throughout the defect.

LOGは容易に切断して、伝導骨生長を支持可能な挿入
物を成形することができる。得られた凍結乾燥再構成コ
ラーゲン繊維のマットはこの目的に好適な材料である。
LOG can be easily cut to form inserts capable of supporting conductive bone growth. The resulting mat of freeze-dried reconstituted collagen fibers is a suitable material for this purpose.

C,7六 、゛へ BCPの一゛ 生後6週間のラットに麻酔を施し、頭蓋の左右の壁管に
3X7mmの欠陥を設けた。歯科用ドリルで頭蓋に貫通
孔を開け、前述の様にして調製したBCPを滅菌食1f
i水で湿温後欠陥に充填した。対照用欠陥は未充填のま
ま残した。前記第1表のBCP試料2B 、3Z、3A
、3B、及び3Cを試験した。移植後2及び4週間後に
試料を採取し、組織学的に検査した。
C, 76, ゛ BCP 1゜ A 6-week old rat was anesthetized, and a 3 x 7 mm defect was created in the left and right canals of the cranium. A through hole is made in the skull with a dental drill, and the BCP prepared as described above is added to 1f of sterile food.
i The defect was filled with water after moist temperature. Control defects were left unfilled. BCP samples 2B, 3Z, 3A in Table 1 above
, 3B, and 3C were tested. Samples were collected 2 and 4 weeks after transplantation and examined histologically.

試料3Z(トリプシン消化実施せず)及び3A〔トリプ
シン消化1日)は抗原性成分の証拠を伴う炎症を示した
。試料2B 、 3B 、及び3Cは2週間で多核性細
胞反応、骨芽細胞反応を伴うBCPの消化、並びに新し
い縁布な骨の沈着を示した。4週間の時点で、移植片全
体に多量の骨が形成され、新旧骨の融合の徴候が認めら
れた。対照欠陥には切断端部で僅かな骨の生長が認めら
れたに過ぎなかった。
Samples 3Z (trypsin digestion not performed) and 3A (trypsin digestion 1 day) showed inflammation with evidence of antigenic components. Samples 2B, 3B, and 3C showed multinucleated cell reaction, digestion of BCP with osteoblast reaction, and new marginal bone deposition at 2 weeks. At 4 weeks, a large amount of bone had formed throughout the graft and there were signs of fusion of old and new bone. The control defect showed only slight bone growth at the cut edge.

BCP試料3zを移植したラットの血清中にはBCPに
対する循環抗体が存在した。試験した他のBCP試料は
抗体反応を誘発しなかった。
Circulating antibodies against BCP were present in the serum of rats implanted with BCP sample 3z. Other BCP samples tested did not elicit antibody responses.

これらの結果を第2表に要約して示す。These results are summarized in Table 2.

第2表 32    +    +++     −+73A 
       +         +       
    十−3B    ++   +     −−
3G    ++   +    −−2B    +
+   +     −−BCP試料2Z 、 2A 
、 2B 、及び3B。
Table 2 32 + +++ −+73A
+ +
10-3B ++ + --
3G ++ + −−2B +
+ + --BCP sample 2Z, 2A
, 2B, and 3B.

30mgをリン酢塩で緩衝した食塩水(PBS)7ml
に懸瀾させ、ラントの腹腔内に注入した。
7ml of saline (PBS) buffered with 30mg of phosphoric acid salt
It was suspended and injected into the abdominal cavity of the runt.

1.3.+4.及び28日後に腹腔をPBS  100
m文で潅流して細胞を選別計数及び全数計数し、炎症の
定・π的尺度とした。また、BCP移植片を組織学的に
検査し、血清を循環抗体の尺度とした。
1.3. +4. and 28 days later, the peritoneal cavity was treated with PBS 100
The cells were perfused with m-cells, and the cells were selectively counted and counted as a constant and π-dimensional measure of inflammation. BCP grafts were also examined histologically and serum was measured as a measure of circulating antibodies.

全試料で1日後に遷移的な好中球反応が認められ、この
材料に特異的な性質に関連するものと考えられた。3,
14.及び28日の時点では応答細胞はマクロファージ
が支配的になり、移植片の組織学的検査によれば28日
後において明らかに多量のBCPの消化が認められた。
A transient neutrophil response was observed in all samples after 1 day, which was thought to be related to the specific properties of this material. 3,
14. At the time point of 28 days, macrophages became predominant as responding cells, and histological examination of the grafts clearly showed that a large amount of BCP had been digested after 28 days.

極く微量の免疫性細胞(リンパ球)が常時存在した。血
清学検査の結果、2Zを移植したラットでBCPに対す
る抗体の1l13i定都、がかなりの量に達することが
判った。
Very small amounts of immune cells (lymphocytes) were always present. Serological tests revealed that rats implanted with 2Z had significant amounts of antibodies against BCP.

2A、2B、2C,又は3Bを移植したラットでは抗体
反応が発現しなかった。
No antibody response developed in rats implanted with 2A, 2B, 2C, or 3B.

ECPは伝導機構での骨の修復に有用な、骨を原料とす
る新規な基材である。骨コラーゲン粉末(B CP)は
骨の欠陥部の形状にすることができる損逸した骨の耐応
力性の補填物で、新しい骨の生長を支持する。
ECP is a novel bone-based matrix useful for conductive bone repair. Bone collagen powder (B CP) is a stress-resistant replacement for lost bone that can be shaped into bone defects to support new bone growth.

生後6〜8週間のラット24匹に麻酔を施し1頭蓋の左
右の側管に3×71の欠陥を設けた。歯科用ドリルを使
って頭蓋に貫通孔を設け、前記の様にして製造した2種
類のB CP / Z CI 混合物を孔中に充填した
。対照欠陥にはBCP又はZCI単体を充填するか未充
填とした。移植後2及び4週間後に試料を採取し組織学
的に検査した。
Twenty-four rats, 6 to 8 weeks old, were anesthetized, and 3 x 71 defects were made in the left and right lateral canals of one skull. A through hole was made in the skull using a dental drill, and the two types of B CP/Z CI mixtures prepared as described above were filled into the hole. Control defects were filled with BCP or ZCI alone, or left unfilled. Samples were collected 2 and 4 weeks after transplantation and examined histologically.

BCP/ZCIg合物を充填した欠陥では移植後2週間
で普通よりも早い骨の生長が生じた、だが、BCP/Z
CIg合物は必ずしも均一でないため、欠陥の特定部位
に存在するコラーゲン質移植片中の支配種(つまり、B
CP又はzc Bによって骨の形成パターンが変化した
Defects filled with BCP/ZCIg compound experienced faster bone growth than normal 2 weeks after implantation, but BCP/Z
Because CIg compounds are not necessarily homogeneous, the predominant species (i.e., B
Bone formation patterns were altered by CP or zcB.

4週間目までにはBCP/Z、CI混合物のZC工成分
中で新しい骨が多量に形成され。
By the fourth week, a large amount of new bone was formed in the ZC component of the BCP/Z, CI mixture.

BCP粒子は新しい骨形性活性の中心部に取り込まれつ
つあった。これが早期の再構成と相俟って、欠陥部に広
がる所しい骨の外観が14日の時点よりも均一性を帯び
ていた。移植した対照欠陥(つまり、ECP単独及びZ
CI単独)には上述の研究でr&察された特徴的な形式
の骨充生活性が認められた。移植しなかった対照欠陥で
は欠陥の切断端部に僅かな骨の生長が認められたに過ぎ
なかった。
BCP particles were being incorporated into the center of new osteogenic activity. This, combined with early reconstruction, resulted in a more uniform appearance of the in situ bone extending into the defect than at 14 days. Control defects implanted (i.e., ECP alone and Z
CI alone) exhibited the characteristic type of bone filling activity that was observed in the above-mentioned studies. Control defects without implantation showed only slight bone growth at the cut edges of the defect.

弾性のゲル状懸濁物を形成する精製アテロペプチド再構
成微繊維状コラーゲンと圧縮強度を付与する骨コラーゲ
ン粉末との相対量を変えることによって、伝導による骨
の修復に適する基質を得る上で、多様性に富む有用な移
植材料を製造できる。
By varying the relative amounts of purified atelopeptide-reconstituted microfibrillar collagen, which forms an elastic gel-like suspension, and bone collagen powder, which imparts compressive strength, we obtain a matrix suitable for conduction-mediated bone repair. A wide variety of useful implant materials can be produced.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、)(a)欠陥部に新鮮な骨を露出し、 (b)(i)骨コラーゲン粉末、 (ii)精製アテロペプチド再構成微繊維状皮膚コラー
ゲン、 (iii)精製アテロペプチド再構成微繊維状皮膚コラ
ーゲンの凍結乾燥ゲル、及び (iv)(i)及び(ii)の混合物 から成るグループから選択される一つ のコラーゲン製剤を前記欠陥中に充填 して前記新鮮な骨と接触させることを 特徴とする哺乳動物の骨の欠陥の伝導 修復方法。 2、)前記(ii)及び(iii)のコラーゲン製剤を
子牛の皮膚から製造することを特徴とする請求の範囲第
1項に記載の方法。 3、)前記(iii)のコラーゲン製剤をマット状に押
出成形したことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の
方法。 4、)前記(ii)及び(iii)のコラーゲン製剤が
実質的に架橋していないことを特徴とする請求の範囲第
1項記載の方法。 5、)懸濁液から凍結乾燥した精製アテロペプチド再構
成微繊維状皮膚コラーゲン製剤から実質的に成る再構成
コラーゲン繊維の凍結乾燥マット。 6、)前記コラーゲンが実質的に架橋していないことを
特徴とする請求の範囲第5項に記載の凍結乾燥マット。 7、)(a)精製アテロペプチド再構成微繊維状皮膚コ
ラーゲンの懸濁液を板状に注型し、 (b)注型生成物を凍結乾燥する工程から成る骨移植片
としての使用に適した凍結乾 燥コラーゲンマットの製造方法。 8、)実質的に骨コラーゲン粉末から成ることを特徴と
する精製コラーゲン製剤。 9、)無機成分を除去した骨粉をトリプシン及びペプシ
ンから選ばれた少なくとも一種類の蛋白質分解酵素で処
理することを特徴とする、骨の欠陥の修復への使用に適
する骨コラーゲン粉末の製造方法。
[Claims] 1.) (a) exposing fresh bone to the defect, (b) (i) bone collagen powder, (ii) purified atelopeptide reconstituted fine fibrous skin collagen, (iii) purified A lyophilized gel of atelopeptide reconstituted microfibrous dermal collagen, and (iv) one collagen formulation selected from the group consisting of a mixture of (i) and (ii) is filled into the defect to remove the fresh bone. A method for conducting conduction repair of a bone defect in a mammal, the method comprising contacting with a bone defect in a mammal. 2.) The method according to claim 1, wherein the collagen preparations (ii) and (iii) are produced from calf skin. 3.) The method according to claim 1, wherein the collagen preparation of (iii) is extruded into a mat shape. 4.) The method according to claim 1, wherein the collagen preparations of (ii) and (iii) are substantially not crosslinked. 5.) A lyophilized mat of reconstituted collagen fibers consisting essentially of a purified atelopeptide reconstituted microfibrous dermal collagen preparation lyophilized from a suspension. 6.) The freeze-dried mat according to claim 5, wherein the collagen is not substantially cross-linked. 7.) Suitable for use as a bone graft, comprising the steps of (a) casting a suspension of purified atelopeptide-reconstituted microfibrous dermal collagen into a plate shape, and (b) freeze-drying the cast product. A method for producing a freeze-dried collagen mat. 8.) A purified collagen preparation, characterized in that it consists essentially of bone collagen powder. 9.) A method for producing bone collagen powder suitable for use in repairing bone defects, which comprises treating bone powder from which inorganic components have been removed with at least one type of proteolytic enzyme selected from trypsin and pepsin.
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JPH0824710B2 (en) * 1989-02-23 1996-03-13 ストライカー・コーポレーション Bone collagen matrix for transplantation
JP2005528326A (en) * 2001-09-25 2005-09-22 シリング,マービン Method for producing a product having physiological activity

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