JP2001137328A - Bone prosthesis - Google Patents

Bone prosthesis

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JP2001137328A
JP2001137328A JP32129499A JP32129499A JP2001137328A JP 2001137328 A JP2001137328 A JP 2001137328A JP 32129499 A JP32129499 A JP 32129499A JP 32129499 A JP32129499 A JP 32129499A JP 2001137328 A JP2001137328 A JP 2001137328A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bone prosthesis having a superior bone formation accelerating ability. SOLUTION: A bone prosthesis contains porous β-tricalcium phosphate (β-TCP) and a bone inducing factor. The β-TCP has communicative pores and a porosity of 60-80%. The ratio of the total volume of pores having diameters of 50-1,000 μm to that of all pores is 30-70% and the ratio of the total volume of pores having diameters of <=5 μm to that of all pores is 10-40%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、骨補填材に係り、
特に、優れた骨形成促進能を有する骨補填材に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a bone filling material,
In particular, it relates to a bone substitute having an excellent ability to promote bone formation.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、整形外科などの領域において、様
々な疾患により生じる骨欠損の修復に、人工骨を用いる
ことが普及している。人工骨の材料としては、リン酸カ
ルシウム系のセラミックスが多く用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, in the field of orthopedic surgery and the like, the use of artificial bones for repairing bone defects caused by various diseases has become widespread. As a material for the artificial bone, calcium phosphate-based ceramics are often used.

【0003】しかし、リン酸カルシウム系セラミック材
料は、生体適合性に優れ、良好な骨伝導能を有し、骨形
成の足場として有効に作用するものの、骨欠損の重症度
が大きい場合には、リン酸カルシウム系セラミック材料
単独での修復は困難であるという問題がある。
[0003] However, calcium phosphate-based ceramic materials are excellent in biocompatibility, have good osteoconductivity, and effectively act as scaffolds for bone formation. There is a problem that it is difficult to repair the ceramic material alone.

【0004】従って、このような症例に対しては、自家
骨を移植する選択肢しかなく、採骨量に限りがあるなど
の場合には、骨欠損の修復は困難であった。
[0004] Therefore, in such a case, it is difficult to repair the bone defect when there is only an option of transplanting the autologous bone and the amount of the collected bone is limited.

【0005】このような背景から、骨欠損の重症度が高
い症例に対しては、より骨形成能の高い、すなわち骨誘
導活性を有する材料が求められている。このような材料
として、骨形成を誘導する細胞増殖因子と、セラミック
ス材料からなるキャリヤーとを複合した材料が提案され
ている。
[0005] From such a background, a material having a higher osteogenic ability, that is, a material having an osteoinductive activity is required for a case where the severity of a bone defect is high. As such a material, a material in which a cell growth factor for inducing osteogenesis and a carrier made of a ceramic material are combined has been proposed.

【0006】例えば、特開平7−2691号公報には、
形質転換成長因子(TGF−β)とハイドロキシアパタ
イト(HAP)/リン酸三カルシウム(TCP)との複
合材料、およびTGF−βと硫酸カルシウムとの複合材
料が、特開平7−171211号公報には、繊維芽細胞
成長因子(FGF)と、HAP、TCP、またはリン酸
四カルシウム(TeCP)との複合材料が、特開平7−
246235号公報には、BMPとHAP/TCPとの
複合材料が、特表平8−505548号公報には、TG
F−βとTCPの複合材料よりなる移植材が骨形成を促
進する、あるいは骨を誘導することが、それぞれ開示さ
れている。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-2691 discloses that
A composite material of transforming growth factor (TGF-β) and hydroxyapatite (HAP) / tricalcium phosphate (TCP) and a composite material of TGF-β and calcium sulfate are disclosed in JP-A-7-117211. A composite material of fibroblast growth factor (FGF) and HAP, TCP or tetracalcium phosphate (TeCP) is disclosed in
JP-A-246235 discloses a composite material of BMP and HAP / TCP, and JP-A-8-505548 discloses a TG.
It is disclosed that an implant made of a composite material of F-β and TCP promotes bone formation or induces bone, respectively.

【0007】骨形成を促進するためには、骨誘導因子と
そのキャリヤーを複合した材料が有効であるが、キャリ
ヤーとする材料は、次のような条件を満たしていること
が重要である。即ち、キャリヤーは骨誘導因子を保持す
るだけでなく、生体適合性が高く、かつ骨誘導因子の活
性の妨げにならないものでなければならない。また、骨
伝導能を有し、かつ移植部の骨の形成の進行とともにキ
ャリヤー自身は吸収されることが必要である。
[0007] In order to promote bone formation, a material obtained by combining an osteoinductive factor and its carrier is effective. However, it is important that the material used as the carrier satisfies the following conditions. That is, the carrier must not only retain the osteoinductive factor, but also be highly biocompatible and not hinder the activity of the osteoinductive factor. In addition, it is necessary that the carrier has osteoconductivity and that the carrier itself is absorbed as the formation of bone at the implanted portion progresses.

【0008】特開平7−88174号公報には、BMP
の担体として、コラーゲンやポリ乳酸グリコール酸を用
いることが開示されている。コラーゲンやポリ乳酸グリ
コール酸などは生分解性であり、上述のキャリヤーとし
ての条件のうち、分解・吸収性は満たしているが、骨伝
導能に乏しく、この点で不十分である。
[0008] JP-A-7-88174 discloses a BMP.
It is disclosed that collagen or polylactic glycolic acid is used as a carrier for the above. Collagen, polylactic glycolic acid, etc. are biodegradable and satisfy the degrading and resorbing properties of the above-mentioned carrier conditions, but have poor osteoconductivity and are insufficient in this respect.

【0009】一方、上述のリン酸カルシウム系セラミッ
クスは、骨伝導能に優れており、この点では好ましいキ
ャリヤーと言える。しかし、リン酸カルシウムの中で、
人工骨としてもっとも一般的なHAPは、生体内では吸
収されにくく、この点では好ましくない。これに対し、
β−リン酸三カルシウム(β−TCP)は、優れた吸収
性を有しており、骨伝導能の性質と併せると、キャリヤ
ーとしてはもっとも好ましい材料である。
On the other hand, the above-mentioned calcium phosphate-based ceramics have excellent osteoconductivity and can be said to be a preferred carrier in this respect. However, in calcium phosphate,
HAP, which is the most common artificial bone, is hardly absorbed in a living body and is not preferable in this respect. In contrast,
β-Tricalcium phosphate (β-TCP) has excellent absorbability and is the most preferred material for a carrier when combined with the osteoconductive properties.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】β−TCPは、以前よ
り単独で骨補填材として用いられている。しかし、アル
タマット(Altermatt)らの報告(Eur.
J.Pediatr.Surg.2,180〜182)
によると、多孔質β−TCPを骨嚢腫に適用して経過観
察し、最長7年でも依然として材料が補填部に残存して
いることが確認されている。
[Beta] -TCP has been used as a bone substitute alone by itself. However, a report by Altermatt et al. (Eur.
J. Pediatr. Surg. 2,180-182)
According to the above, porous β-TCP was applied to bone cysts and observed with follow-up, and it was confirmed that the material still remained in the prosthetic part even for a maximum of seven years.

【0011】β−TCPは、基本的には吸収される性質
を有しているが、このように長期にわたり残存するケー
スがあることは、一義的にβ−TCPという物質であれ
ば良いという訳でないことを示している。
Although β-TCP basically has the property of being absorbed, the fact that β-TCP sometimes remains for a long period of time means that it is only necessary to use β-TCP as a material. It is not.

【0012】実用上は、β−TCPの純度が問題にな
る。β−TCPは一般に、乾式で炭酸カルシウムとリン
酸水素カルシウムを固相反応させる方法や、湿式でCa
イオンとPイオンを反応させる方法により製造される。
In practice, the purity of β-TCP is a problem. β-TCP is generally prepared by a solid-phase reaction between calcium carbonate and calcium hydrogen phosphate in a dry state,
It is produced by a method of reacting ions with P ions.

【0013】しかし、乾式法では、反応が不均質で、未
反応物が若干残ったり、一般に生成した粉末は焼結特性
に乏しいという難点がある。湿式法では、温度やpHの
微妙な調整が必要であり、CaとPの比が化学量論値か
ら若干ずれたり、微量な副生成物が含まれる場合があ
る。
[0013] However, the dry method has the disadvantage that the reaction is heterogeneous, some unreacted substances remain, and the powder generally produced has poor sintering characteristics. In the wet method, fine adjustment of the temperature and the pH is required, and the ratio of Ca and P may slightly deviate from the stoichiometric value, or a small amount of by-products may be contained.

【0014】また、素材の性質は、製造されるプロセス
の影響を大きく受けると言うことが出来、製造プロセス
に問題があれば、応用段階、実用段階において所望の結
果が得られないことになる。従来技術に示した開示例で
は、この点が全く検討されていない。
The properties of the material can be said to be greatly affected by the manufacturing process. If there is a problem in the manufacturing process, a desired result cannot be obtained in an application stage or a practical stage. This point is not considered at all in the disclosure example shown in the prior art.

【0015】本発明は、以上の事情を考慮してなされ、
優れた骨形成促進能を有する骨補填材を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances,
An object of the present invention is to provide a bone substitute having an excellent ability to promote bone formation.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、β−TCPの
性状、特に製造プロセスと気孔性状が、骨伝導能と吸収
性に影響を与える因子であり、これらを踏まえたβ−T
CPと骨誘導因子との複合により、骨形成を促進する理
想的な骨補填材を提供することが出来ることを見出し
た。本発明は、このような知見に基づくものである。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have made intensive studies and as a result, the properties of β-TCP, particularly the manufacturing process and the porosity, affect the osteoconductivity and resorption. And β-T based on these factors.
It has been found that a composite of CP and an osteoinductive factor can provide an ideal bone substitute for promoting bone formation. The present invention is based on such findings.

【0017】即ち、本発明は、多孔質β−リン酸三カル
シウム(β−TCP)と骨誘導因子とを含有することを
特徴とする骨形成を促進する骨補填材を提供する。
That is, the present invention provides a bone substitute for promoting bone formation, which comprises porous β-tricalcium phosphate (β-TCP) and an osteoinductive factor.

【0018】このように構成される本発明に係る骨補填
材は、優れた骨形成促進能を有している。
The bone substitute according to the present invention thus constituted has an excellent ability to promote bone formation.

【0019】本発明の骨補填材に用いられるβ−TCP
は、高純度で優れた骨伝導能と吸収性を有する、多孔質
β−TCPである。多孔質β−TCPは、連通気孔を有
し、気孔率が60〜80%、気孔径50〜1000μm
の全気孔の容積率が30〜70%、5μm以下の全気孔
の容積率が10〜40%であるものが望ましい。
Β-TCP used in the bone replacement material of the present invention
Is a porous β-TCP having high purity and excellent osteoconductive and resorbable properties. Porous β-TCP has continuous pores, a porosity of 60 to 80%, and a pore diameter of 50 to 1000 μm.
It is preferable that the volume ratio of all pores of 30 to 70% and 5 μm or less is 10 to 40%.

【0020】気孔率が60%未満では、連通する気孔が
充分に確保できず、80%を越えると、強度が低下して
取り扱いがしにくくなる傾向となり、好ましくない。
If the porosity is less than 60%, the communicating pores cannot be sufficiently secured. If the porosity exceeds 80%, the strength tends to decrease and the handling tends to be difficult, which is not preferable.

【0021】気孔径50〜1000μmのマクロ気孔
は、骨形成に関与する細胞の進入、血管新生などに寄与
し、気孔径5μm以下のミクロ気孔は、吸収されやすさ
など化学的な作用を促進するのに寄与する。マクロ気孔
の気孔径は100〜400μm、ミクロ気孔の気孔径は
1μm以下であることがさらに望ましい。
Macropores having a pore diameter of 50 to 1000 μm contribute to the entry of cells involved in bone formation, angiogenesis, and the like, and micropores having a pore diameter of 5 μm or less promote chemical actions such as ease of absorption. Contribute to More preferably, the pore size of the macropores is 100 to 400 μm, and the pore size of the micropores is 1 μm or less.

【0022】マクロ気孔の容積率が上記値より低く、ミ
クロ気孔の容積率が上記値より高いと、細胞が進入する
エリアが減少し、マクロ気孔の容積率が上記値より高
く、ミクロ気孔の容積率が上記値より低いと、微細部で
の吸収がされにくくなる傾向となり、好ましくない。
When the volume ratio of macropores is lower than the above value and the volume ratio of micropores is higher than the above value, the area into which cells enter is reduced, the volume ratio of macropores is higher than the above value, and the volume of micropores is higher. If the ratio is lower than the above value, the absorption in the fine portion tends to be difficult, which is not preferable.

【0023】高純度のβ−TCPは、湿式粉砕法で作製
するものが、骨組織の代替材料として用いる材料の成分
として優れている。この湿式粉砕法は、炭酸カルシウム
とリン酸水素カルシウム2水和物をCaとPのモル比が
1.5となるように秤量し、これら粉末に純水を加えて
10重量%の水性スラリーとし、これをボールミルにて
湿式粉砕し、例えば80℃で乾燥し、その後720〜1
150℃で、好ましくは720〜900℃で1〜10時
間、またはそれ以上焼成して、β−TCPを得るもので
ある。
High-purity β-TCP produced by a wet grinding method is excellent as a component of a material used as a substitute for bone tissue. In this wet grinding method, calcium carbonate and calcium hydrogen phosphate dihydrate are weighed so that the molar ratio of Ca and P is 1.5, and pure water is added to these powders to form a 10% by weight aqueous slurry. This is wet-pulverized by a ball mill and dried at, for example, 80 ° C.
Baking at 150 ° C., preferably 720 to 900 ° C. for 1 to 10 hours or more to obtain β-TCP.

【0024】この方法によれば、原料の秤量値によりC
aとPの比を制御することができ、純度が高く、かつ焼
結性に優れたβ−TCPが得られる。
According to this method, C is determined by the weighed value of the raw material.
The ratio of a to P can be controlled, and β-TCP having high purity and excellent sinterability can be obtained.

【0025】優れた骨伝導能と吸収性を有する多孔質β
−TCPは、例えば、特許第2597355号公報に記
載されている方法により作製することが出来る。即ち、
上述のように湿式粉砕法により得たβ−TCP粉末に、
解膠剤および起泡剤を加え、湿式発泡成形した後、乾燥
し、950〜1050℃の温度で焼成して、多孔体を得
るものである。
Porous β having excellent osteoconductivity and absorbability
-TCP can be produced, for example, by the method described in Japanese Patent No. 2597355. That is,
The β-TCP powder obtained by the wet grinding method as described above
A deflocculant and a foaming agent are added, and the mixture is wet foamed, dried, and fired at a temperature of 950 to 1050 ° C. to obtain a porous body.

【0026】使用される解膠剤としては、例えばポリア
クリル酸アンモニウム塩のようなポリアクリル酸誘導体
からなる水溶性高分子化合物を用いることができる。
As the deflocculant to be used, for example, a water-soluble polymer compound comprising a polyacrylic acid derivative such as ammonium polyacrylate can be used.

【0027】また、起泡剤としては、ポリオキシエチレ
ンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリエチレン
グリコール脂肪酸エステル、デカグリセリンモノラウレ
ート、アルカノールアミド、およびポリエチレングリコ
ール、ポリプロピレングリコール共重合体等の非イオン
性界面活性剤、またはこれら非イオン性界面活性剤に酸
化エチレンを添加したものを用いることが出来る。
Examples of foaming agents include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene alkylamine, polyethylene glycol fatty acid ester, decaglycerin monolaurate, and alkanolamide. And nonionic surfactants such as polyethylene glycol and polypropylene glycol copolymer, or those obtained by adding ethylene oxide to these nonionic surfactants.

【0028】乾燥は、40℃前後の温度で10〜20時
間行うことが望ましく、焼成は、100〜300℃/時
間の昇温速度で1000〜1300℃まで昇温し、この
温度で0.5〜1時間保持することにより行うことが望
ましい。
The drying is preferably carried out at a temperature of about 40 ° C. for 10 to 20 hours, and the firing is carried out at a rate of 100 to 300 ° C./hour up to 1000 to 1300 ° C. It is desirable to carry out by holding for ~ 1 hour.

【0029】以上のような方法により、連通気孔を有
し、気孔率が60〜80%、気孔径50〜1000μm
の全気孔の容積率が30〜70%、5μm以下の全気孔
の容積率が10〜40%である気孔性状を有する多孔質
β−TCPを得ることができる。
According to the above-described method, continuous pores are provided, the porosity is 60 to 80%, and the pore diameter is 50 to 1000 μm.
The porous β-TCP having a porous property in which the volume ratio of the total pores is 30 to 70% and the volume ratio of the total pores of 5 μm or less is 10 to 40% can be obtained.

【0030】一方、骨誘導因子としては、骨形成因子
(BMP)、形質転換成長因子(TGF−β)、繊維芽
細胞成長因子(FGF)、インスリン様成長因子(IG
F)、血小板由来成長因子(PDGF)などを用いるこ
とができ、さらにこれらを2種以上組合せても良い。こ
れらの細胞増殖因子は、間葉系細胞から骨芽細胞への分
化、骨形成に至る過程における細胞の増殖、分化に強力
に作用する。
On the other hand, osteoinductive factors include bone morphogenetic factor (BMP), transforming growth factor (TGF-β), fibroblast growth factor (FGF), and insulin-like growth factor (IG).
F), platelet-derived growth factor (PDGF), and the like, and two or more of these may be used in combination. These cell growth factors strongly act on the proliferation and differentiation of cells in the process of differentiation from mesenchymal cells to osteoblasts and bone formation.

【0031】BMPとしてはBMP−2、4、5、7
が、FGFとしてbFGFが、いずれも高い骨誘導活性
を示すので、これらを用いるのが特に望ましい。このよ
うなβ−TCPと骨誘導因子とを混合することにより複
合化し、骨補填材とすることにより、良好に骨形成を促
進する骨補填材を得ることができる。
As BMP, BMP-2, 4, 5, 7
However, it is particularly desirable to use bFGF as an FGF, since these all exhibit high osteoinductive activity. By mixing such a β-TCP and an osteoinductive factor to form a composite to form a bone replacement material, a bone replacement material that favorably promotes bone formation can be obtained.

【0032】なお、骨補填材中の骨誘導因子の量は、種
により異なるが、通常、数μg/g〜数10mg/g
であることが望ましい。
Although the amount of the osteoinductive factor in the bone substitute varies depending on the species, it is usually several μg / g to several tens mg / g.
It is desirable that

【0033】また、β−TCPとこれらの骨誘導因子を
複合する際、生体内で分解吸収されるアテロコラーゲ
ン、ヒアルロン酸、フィブリン糊、およびゼラチンの少
なくともいずれかを添加して複合すると、骨誘導因子の
保持性が更に高まり、この点でより望ましい。これらの
物質の添加量は、0.5ml/g〜3ml/gが望まし
い。
When β-TCP is combined with these osteoinductive factors, at least one of atelocollagen, hyaluronic acid, fibrin glue, and gelatin, which is degraded and absorbed in vivo, is added to form a complex. Is further improved, which is more desirable. The addition amount of these substances is desirably 0.5 ml / g to 3 ml / g.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の種々の実施の形態
について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described.

【0035】(第1の実施の形態)炭酸カルシウム粉末
とリン酸水素カルシウム2水和物をモル比で1:2の割
合で秤量し、純水とともにボールミルポットに入れ、約
1日ボールミルにて混合粉砕した。得られたスラリーを
約80℃で乾燥し、その後750℃で焼成した。得られ
た粉末は、X線回折パターンでβ−TCP単一相を示
し、焼結性に優れた高純度なβ−TCPであった。
(First Embodiment) Calcium carbonate powder and calcium hydrogen phosphate dihydrate are weighed at a molar ratio of 1: 2, put into a ball mill pot together with pure water, and then ball milled for about 1 day. It was mixed and ground. The obtained slurry was dried at about 80 ° C. and then calcined at 750 ° C. The obtained powder showed a single phase of β-TCP in the X-ray diffraction pattern, and was a high-purity β-TCP excellent in sinterability.

【0036】このβ−TCP粉末に、純水、アクリル酸
アンモニウム系の解膠剤、およびポリオキシエチレンア
ルキルフェニルエーテル系の界面活性剤を添加し、混合
攪拌して、発泡スラリーを調製した。この発泡スラリー
を乾燥させ、その後1050℃で焼成して、β−TCP
多孔体を得た。
To this β-TCP powder, pure water, ammonium acrylate-based deflocculant, and polyoxyethylene alkylphenyl ether-based surfactant were added, and mixed and stirred to prepare a foamed slurry. The foamed slurry is dried and then fired at 1050 ° C. to obtain β-TCP
A porous body was obtained.

【0037】この多孔体は、気孔率が75%、気孔径は
100〜400μmおよび1〜0.1μmの2つの領域
に分布を有するものであった。この多孔体1ccに、緩
衝液に溶解したrhBMP−2を10〜1000μgを
加え、凍結乾燥し、骨補填材とした。
This porous body had a porosity of 75% and a pore size distribution in two regions of 100 to 400 μm and 1 to 0.1 μm. To 1 cc of the porous material, 10 to 1000 μg of rhBMP-2 dissolved in a buffer solution was added and freeze-dried to obtain a bone replacement material.

【0038】このようにして製造された骨補填材は、骨
形成を促進することが出来、BMPの骨芽細胞への分化
の促進とβ−TCPの骨形成の足場となる作用により、
骨の新生を早期に進行させるとともに、β−TCPは経
時的に吸収されるという理想的な骨補填材としての性能
を有していた。
The bone substitute thus produced can promote bone formation, promote BMP differentiation into osteoblasts, and act as a scaffold for β-TCP bone formation.
While promoting new bone formation at an early stage, β-TCP had the ability to be absorbed over time as an ideal bone replacement material.

【0039】(第2の実施の形態)第1の実施の形態と
同様にして、β−TCP粉末を合成し、多孔体を作製し
た。この多孔体を0.5〜3mmの粒径の顆粒に粉砕
し、この顆粒1g当たりbFGFを10〜500μg、
3%のヒアルロン酸ナトリウム溶液1mlを混合して、
骨補填材とした。
(Second Embodiment) In the same manner as in the first embodiment, a β-TCP powder was synthesized to produce a porous body. This porous body is pulverized into granules having a particle size of 0.5 to 3 mm, and bFGF is used in an amount of 10 to 500 μg per 1 g of the granules.
Mix 1 ml of 3% sodium hyaluronate solution,
It was used as a bone substitute.

【0040】このようにして製造された骨補填材は、骨
形成を促進することが出来、bFGFの骨誘導能とβ−
TCPの骨形成の足場となる作用により、骨の新生を早
期に進行させるとともに、β−TCPは経時的に吸収さ
れるという理想的な骨補填材としての性能を有してい
た。
The bone substitute prepared in this manner can promote bone formation, and has the osteoinductive ability of bFGF and β-
Due to the effect of TCP as a scaffold for bone formation, bone regeneration was promoted at an early stage, and β-TCP was absorbed over time, thus having the performance as an ideal bone replacement material.

【0041】(第3の実施の形態)第1の実施の形態と
同様にして、β−TCP粉末を合成し、多孔体を作製し
た。 この多孔体を1〜5mmの顆粒に粉砕し、この顆
粒1g当たりTGF−βを10〜500μg、3%のア
テロコラーゲン溶液1mlを混合して、コラーゲンをゲ
ル化させ、骨補填材とした。
(Third Embodiment) In the same manner as in the first embodiment, β-TCP powder was synthesized to produce a porous body. The porous material was pulverized into granules of 1 to 5 mm, and 10 g of TGF-β was mixed with 1 g of the granules, and 1 ml of a 3% atelocollagen solution was mixed with the granules to gel the collagen to obtain a bone replacement material.

【0042】このようにして製造された骨補填材は、骨
形成を促進することが出来、TGF−βの骨誘導能とβ
−TCPの骨形成の足場となる作用により、骨の新生を
早期に進行させるとともに、β−TCPは経時的に吸収
されるという理想的な骨補填材としての性能を有してい
た。
[0042] The bone replacement material thus produced can promote bone formation, and has the osteoinductive ability of TGF-β and β
Due to the effect of -TCP as a scaffold for bone formation, bone regeneration was advanced at an early stage, and β-TCP had an ability to be absorbed over time as an ideal bone replacement material.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、多孔質β−TCPと骨誘導因子とを複合してな
る骨補填材において、骨誘導因子のキャリヤーであるβ
−TCPが優れた骨伝導能を有しかつ生体吸収性を有す
ることにより、優れた骨形成促進能を有する骨補填材を
提供することができる。
As described above in detail, according to the present invention, in a bone replacement material comprising a composite of porous β-TCP and an osteoinductive factor, β
-Since TCP has excellent osteoconductivity and bioabsorbability, it is possible to provide a bone replacement material having excellent bone formation promoting ability.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】多孔質β−リン酸三カルシウム(β−TC
P)と骨誘導因子とを含有することを特徴とする骨形成
を促進する骨補填材。
Claims: 1. A porous β-tricalcium phosphate (β-TC
A bone substitute for promoting bone formation, which comprises P) and an osteoinductive factor.
【請求項2】多孔質β−TCPと、骨誘導因子と、アテ
ロコラーゲン、ヒアルロン酸、フィブリン糊およびゼラ
チンからなる群から選ばれた少なくとも1種とを含有す
ることを特徴とする骨形成を促進する骨補填材。
2. Promote bone formation characterized by containing a porous β-TCP, an osteoinductive factor, and at least one selected from the group consisting of atelocollagen, hyaluronic acid, fibrin glue and gelatin. Bone replacement material.
【請求項3】前記多孔質β−TCPは、炭酸カルシウ
ム、リン酸水素カルシウムおよびリン酸水素カルシウム
2水和物からなる群から選ばれた少なくとも1種を湿式
粉砕した後、乾燥し、焼成して得たβ−TCP粉末を、
界面活性剤を用いて湿式で発泡成形し、乾燥した後焼成
して得た多孔体あるいは多孔質顆粒であることを特徴と
する請求項1または2に記載の骨補填材。
3. The porous β-TCP is obtained by wet-grinding at least one selected from the group consisting of calcium carbonate, calcium hydrogen phosphate and calcium hydrogen phosphate dihydrate, followed by drying and firing. Β-TCP powder obtained by
The bone filling material according to claim 1 or 2, wherein the bone filling material is a porous body or a porous granule obtained by foam-forming in a wet manner using a surfactant, drying and firing.
【請求項4】前記多孔質β−TCPは、連通気孔を有
し、気孔率が60〜80%、気孔径50〜1000μm
の全気孔の容積率が30〜70%、気孔径5μm以下の
全気孔の容積率が10〜40%であることを特徴とする
請求項1または2に記載の骨形成を促進する骨補填材。
4. The porous β-TCP has continuous pores, a porosity of 60 to 80%, and a pore diameter of 50 to 1000 μm.
The bone filling material for promoting bone formation according to claim 1 or 2, wherein the volume ratio of all pores is 30 to 70%, and the volume ratio of all pores having a pore diameter of 5 µm or less is 10 to 40%. .
【請求項5】前記骨誘導因子は、BMP、TGF−β、
FGF、IGFおよびPDGFからなる群から選ばれた
少なくとも1種であることを特徴とする請求項1または
2に記載の骨補填材。
5. The osteoinductive factor is BMP, TGF-β,
The bone replacement material according to claim 1 or 2, wherein the bone replacement material is at least one selected from the group consisting of FGF, IGF, and PDGF.
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002058736A (en) * 2000-08-17 2002-02-26 Seikagaku Kogyo Co Ltd Composition, medical instrument and kit for bone implantation
JP2003010310A (en) * 2001-06-27 2003-01-14 Olympus Optical Co Ltd Bone filling material for bone of skull and method for filling
JP2003038635A (en) * 2002-06-10 2003-02-12 Olympus Optical Co Ltd Osteochondroimplant material
JP2003175098A (en) * 2001-09-05 2003-06-24 Pham Wellington Regenerative bone implant
JP2003321281A (en) * 2002-05-07 2003-11-11 Ngk Spark Plug Co Ltd Porous calcium phosphate body
JP2004505747A (en) * 2000-08-22 2004-02-26 ジンテーズ アクチエンゲゼルシャフト クール Bone substitute material
JP2005027930A (en) * 2003-07-08 2005-02-03 Ishifuku Metal Ind Co Ltd Bone substitute
WO2005023325A1 (en) * 2003-08-27 2005-03-17 Pentax Corporation Structural body constituted of biocompatible material impregnated with fine bone dust and process for producing the same
JP2005519676A (en) * 2002-03-14 2005-07-07 ディグレイダブル ソリューションズ アクチエンゲゼルシャフト Porous biocompatible implant material and method for producing the same
JP2005230372A (en) * 2004-02-20 2005-09-02 Yasuhiko Tabata Implant material for biological tissue reproduction
JP2006006545A (en) * 2004-06-24 2006-01-12 Olympus Corp Osteochondro filler and osteochondro filler kit
JP2006101893A (en) * 2004-09-30 2006-04-20 Olympus Corp Living body tissue prosthesis and its production method
JP2008516675A (en) * 2004-10-14 2008-05-22 バイオミメティック セラピューティクス, インコーポレイテッド Platelet-derived growth factor compositions and methods for their use
JP2009515668A (en) * 2005-11-17 2009-04-16 バイオミメティック セラピューティクス, インコーポレイテッド Maxillofacial bone enhancement using rhPDGF-BB and biocompatible matrix
EP2130557A1 (en) 2008-06-03 2009-12-09 GC Corporation Bone Graft Substitute
JP2010518946A (en) * 2007-02-20 2010-06-03 バイオミメティック セラピューティクス, インコーポレイテッド Prevention and treatment of jaw osteonecrosis and jaw radiation osteonecrosis
JP2011239815A (en) * 2010-05-14 2011-12-01 Olympus Corp Bone filling material, and method for manufacturing the same
WO2013099273A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 国立大学法人大阪大学 Scaffold-free self-organizing three-dimensional artificial tissue and artificial bone composite for osteochondral regeneration
US8641667B2 (en) 2005-10-20 2014-02-04 DePuy Synthes Products, LLC Perfusion device and method
US11730856B2 (en) 2014-09-01 2023-08-22 Kyushu University National University Corporation Method of producing product inorganic compound and product inorganic compound

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61170471A (en) * 1985-01-25 1986-08-01 住友大阪セメント株式会社 Bone prosthetic molded body
JPS6340782A (en) * 1986-08-05 1988-02-22 オリンパス光学工業株式会社 Manufacture of calcium phosphate porous body
JPH03228811A (en) * 1989-11-29 1991-10-09 Agency Of Ind Science & Technol Production of calcium phosphate
JPH0788174A (en) * 1993-09-28 1995-04-04 Yamanouchi Pharmaceut Co Ltd Implant for osteogenesis
JPH07124241A (en) * 1993-09-13 1995-05-16 Asahi Optical Co Ltd Ceramic functional material offering field for bone derivation and osteogenesis and its manufacture
JPH07246235A (en) * 1994-03-09 1995-09-26 Yamanouchi Pharmaceut Co Ltd Transplanting body for ossification
JPH09103478A (en) * 1995-10-11 1997-04-22 Nitta Gelatin Inc Hardenable material for medical or dental purpose
JPH10151188A (en) * 1996-11-21 1998-06-09 Yamanouchi Pharmaceut Co Ltd Implant for ossification
JP2000093504A (en) * 1998-09-15 2000-04-04 Isotis Bv Bone inductive biocompatible material
WO2001013970A1 (en) * 1999-08-26 2001-03-01 Gerontocare Gmbh Resorbable bone replacement and bone formation material

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61170471A (en) * 1985-01-25 1986-08-01 住友大阪セメント株式会社 Bone prosthetic molded body
JPS6340782A (en) * 1986-08-05 1988-02-22 オリンパス光学工業株式会社 Manufacture of calcium phosphate porous body
JPH03228811A (en) * 1989-11-29 1991-10-09 Agency Of Ind Science & Technol Production of calcium phosphate
JPH07124241A (en) * 1993-09-13 1995-05-16 Asahi Optical Co Ltd Ceramic functional material offering field for bone derivation and osteogenesis and its manufacture
JPH0788174A (en) * 1993-09-28 1995-04-04 Yamanouchi Pharmaceut Co Ltd Implant for osteogenesis
JPH07246235A (en) * 1994-03-09 1995-09-26 Yamanouchi Pharmaceut Co Ltd Transplanting body for ossification
JPH09103478A (en) * 1995-10-11 1997-04-22 Nitta Gelatin Inc Hardenable material for medical or dental purpose
JPH10151188A (en) * 1996-11-21 1998-06-09 Yamanouchi Pharmaceut Co Ltd Implant for ossification
JP2000093504A (en) * 1998-09-15 2000-04-04 Isotis Bv Bone inductive biocompatible material
WO2001013970A1 (en) * 1999-08-26 2001-03-01 Gerontocare Gmbh Resorbable bone replacement and bone formation material

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002058736A (en) * 2000-08-17 2002-02-26 Seikagaku Kogyo Co Ltd Composition, medical instrument and kit for bone implantation
US8540658B2 (en) 2000-08-22 2013-09-24 DePuy Synthes Products, LLC Bone-regeneration material
US8679072B2 (en) 2000-08-22 2014-03-25 DePuy Synthes Products, LLC Bone-regeneration material
JP2004505747A (en) * 2000-08-22 2004-02-26 ジンテーズ アクチエンゲゼルシャフト クール Bone substitute material
JP2003010310A (en) * 2001-06-27 2003-01-14 Olympus Optical Co Ltd Bone filling material for bone of skull and method for filling
JP2003175098A (en) * 2001-09-05 2003-06-24 Pham Wellington Regenerative bone implant
JP2005519676A (en) * 2002-03-14 2005-07-07 ディグレイダブル ソリューションズ アクチエンゲゼルシャフト Porous biocompatible implant material and method for producing the same
JP4723188B2 (en) * 2002-03-14 2011-07-13 ディグレイダブル ソリューションズ アクチエンゲゼルシャフト Porous biocompatible implant material and method for producing the same
JP2003321281A (en) * 2002-05-07 2003-11-11 Ngk Spark Plug Co Ltd Porous calcium phosphate body
JP2003038635A (en) * 2002-06-10 2003-02-12 Olympus Optical Co Ltd Osteochondroimplant material
JP2005027930A (en) * 2003-07-08 2005-02-03 Ishifuku Metal Ind Co Ltd Bone substitute
WO2005023325A1 (en) * 2003-08-27 2005-03-17 Pentax Corporation Structural body constituted of biocompatible material impregnated with fine bone dust and process for producing the same
JP4536394B2 (en) * 2004-02-20 2010-09-01 泰彦 田畑 Transplant for tissue regeneration
JP2005230372A (en) * 2004-02-20 2005-09-02 Yasuhiko Tabata Implant material for biological tissue reproduction
JP2006006545A (en) * 2004-06-24 2006-01-12 Olympus Corp Osteochondro filler and osteochondro filler kit
JP2006101893A (en) * 2004-09-30 2006-04-20 Olympus Corp Living body tissue prosthesis and its production method
JP2008516675A (en) * 2004-10-14 2008-05-22 バイオミメティック セラピューティクス, インコーポレイテッド Platelet-derived growth factor compositions and methods for their use
US8641667B2 (en) 2005-10-20 2014-02-04 DePuy Synthes Products, LLC Perfusion device and method
JP2009515668A (en) * 2005-11-17 2009-04-16 バイオミメティック セラピューティクス, インコーポレイテッド Maxillofacial bone enhancement using rhPDGF-BB and biocompatible matrix
JP2010518946A (en) * 2007-02-20 2010-06-03 バイオミメティック セラピューティクス, インコーポレイテッド Prevention and treatment of jaw osteonecrosis and jaw radiation osteonecrosis
EP2130557A1 (en) 2008-06-03 2009-12-09 GC Corporation Bone Graft Substitute
JP2011239815A (en) * 2010-05-14 2011-12-01 Olympus Corp Bone filling material, and method for manufacturing the same
WO2013099273A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 国立大学法人大阪大学 Scaffold-free self-organizing three-dimensional artificial tissue and artificial bone composite for osteochondral regeneration
US11730856B2 (en) 2014-09-01 2023-08-22 Kyushu University National University Corporation Method of producing product inorganic compound and product inorganic compound

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