JP2001340443A - 生体活性セメント組成物 - Google Patents
生体活性セメント組成物Info
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- JP2001340443A JP2001340443A JP2000278130A JP2000278130A JP2001340443A JP 2001340443 A JP2001340443 A JP 2001340443A JP 2000278130 A JP2000278130 A JP 2000278130A JP 2000278130 A JP2000278130 A JP 2000278130A JP 2001340443 A JP2001340443 A JP 2001340443A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生体活性が高く、作業性の良い生体活性セメ
ント組成物を提供することである。 【解決手段】 平均粒子径が３μｍ以下の生体活性フィ
ラー粉末と、メタクリレート系ポリマー粉末と、メタク
リレート系モノマーと、重合開始剤と、重合促進剤とか
らなり、生体活性フィラー粉末の含有量が２０質量％以
下であることを特徴とする。
ント組成物を提供することである。 【解決手段】 平均粒子径が３μｍ以下の生体活性フィ
ラー粉末と、メタクリレート系ポリマー粉末と、メタク
リレート系モノマーと、重合開始剤と、重合促進剤とか
らなり、生体活性フィラー粉末の含有量が２０質量％以
下であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、整形外科分野や口
腔外科分野等で用いられるインプラント材料の接着固定
や骨欠損部の充填、脳神経外科分野における頭蓋骨欠損
部の再建等に使用される生体活性セメント組成物に関す
るものである。
腔外科分野等で用いられるインプラント材料の接着固定
や骨欠損部の充填、脳神経外科分野における頭蓋骨欠損
部の再建等に使用される生体活性セメント組成物に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、整形外科分野や口腔外科分野等で
用いられるインプラント材料の接着固定や骨欠損部の充
填、脳神経外科分野における頭蓋骨欠損部の再建等に使
用されるセメント材料として、ＰＭＭＡセメントが広く
知られている。ところがこのセメントには生体活性がな
いため、自然骨と化学的に直接結合することができな
い。そこで近年、ＰＭＭＡセメントに生体活性を付与す
るために、Ｃａ含有ガラス等の生体活性フィラーを添加
した生体活性セメントが提案されている。
用いられるインプラント材料の接着固定や骨欠損部の充
填、脳神経外科分野における頭蓋骨欠損部の再建等に使
用されるセメント材料として、ＰＭＭＡセメントが広く
知られている。ところがこのセメントには生体活性がな
いため、自然骨と化学的に直接結合することができな
い。そこで近年、ＰＭＭＡセメントに生体活性を付与す
るために、Ｃａ含有ガラス等の生体活性フィラーを添加
した生体活性セメントが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記生体活性セメント
は、生体内で硬化すると、硬化体表面に露出したフィラ
ー粉末からＣａイオンが溶出し、体液と反応して硬化体
表面にアパタイト層を形成する結果、自然骨と化学的に
直接結合することができる。ところが、十分に生体活性
が高く、しかも作業性の良い生体活性セメントは、まだ
得られていないのが現状である。
は、生体内で硬化すると、硬化体表面に露出したフィラ
ー粉末からＣａイオンが溶出し、体液と反応して硬化体
表面にアパタイト層を形成する結果、自然骨と化学的に
直接結合することができる。ところが、十分に生体活性
が高く、しかも作業性の良い生体活性セメントは、まだ
得られていないのが現状である。
【０００４】本発明の目的は、生体活性が高く、作業性
の良い生体活性セメント組成物を提供することである。
の良い生体活性セメント組成物を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の生体活性セメン
ト組成物は、平均粒子径が３μｍ以下の生体活性フィラ
ー粉末と、メタクリレート系ポリマー粉末と、メタクリ
レート系モノマーと、重合開始剤と、重合促進剤とから
なり、生体活性フィラー粉末の含有量が２０質量％以下
であることを特徴とする。
ト組成物は、平均粒子径が３μｍ以下の生体活性フィラ
ー粉末と、メタクリレート系ポリマー粉末と、メタクリ
レート系モノマーと、重合開始剤と、重合促進剤とから
なり、生体活性フィラー粉末の含有量が２０質量％以下
であることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明においては、平均粒子径が
３μｍ以下の生体活性フィラー粉末を使用する。生体活
性セメントの生体活性及び作業性は、生体活性フィラー
粉末の平均粒子径及びその含有量によって大幅に変化す
る。つまり、生体活性フィラー粉末の平均粒子径を３μ
ｍ以下にすると、粉体などの充填空間を含めた密度いわ
ゆる嵩密度が小さくなって比表面積が大きくなるため、
生体活性フィラー粉末がセメント硬化体表面に露出し易
くなり、少量の添加でも十分な生体活性が得られる。ま
た、生体活性フィラー粉末の含有量が少ないほど樹脂成
分が多くなり作業性が良くなる。
３μｍ以下の生体活性フィラー粉末を使用する。生体活
性セメントの生体活性及び作業性は、生体活性フィラー
粉末の平均粒子径及びその含有量によって大幅に変化す
る。つまり、生体活性フィラー粉末の平均粒子径を３μ
ｍ以下にすると、粉体などの充填空間を含めた密度いわ
ゆる嵩密度が小さくなって比表面積が大きくなるため、
生体活性フィラー粉末がセメント硬化体表面に露出し易
くなり、少量の添加でも十分な生体活性が得られる。ま
た、生体活性フィラー粉末の含有量が少ないほど樹脂成
分が多くなり作業性が良くなる。
【０００７】特に平均粒子径を０．１〜２．６μｍにす
ると生体活性が更に高くなり好ましい。しかしながら平
均粒子径が３μｍを超えると少量の使用では十分な生体
活性が得られなくなり、また十分な生体活性を得るため
に含有量を多くすると、セメントの混練時に、ざらざら
感が発生して作業性が悪くなる。生体活性フィラー粉末
は、平均粒径が３μｍよりも大きな二次粒子でも容易に
解砕され微粉末状になるものであれば使用することがで
きる。
ると生体活性が更に高くなり好ましい。しかしながら平
均粒子径が３μｍを超えると少量の使用では十分な生体
活性が得られなくなり、また十分な生体活性を得るため
に含有量を多くすると、セメントの混練時に、ざらざら
感が発生して作業性が悪くなる。生体活性フィラー粉末
は、平均粒径が３μｍよりも大きな二次粒子でも容易に
解砕され微粉末状になるものであれば使用することがで
きる。
【０００８】生体活性フィラー粉末として、リン酸カル
シウム化合物は、ハイドロキシアパタイト（ＨＡｐ）又
はβ−リン酸三カルシウム（β―ＴＣＰ）あるいはその
複合体であり、特にハイドロキシアパタイトは生体適合
性に優れているため好ましい。リン酸カルシウム化合物
は、液相法で合成した未焼成の粉末あるいはその焼成物
の破砕物が使用できる。一方、Ｃａ含有ガラス又は結晶
化ガラス粉末の好適な組成範囲は、質量％でＣａＯ ３
０〜７０％、ＳｉＯ2 ３０〜７０％、Ｐ2 Ｏ5０〜４０
％、ＭｇＯ ０〜２０％、ＣａＦ2 ０〜５％、好ましく
はＣａＯ ４０〜５０％、ＳｉＯ2 ３０〜４０％、Ｐ2
Ｏ5 １０〜２０％、ＭｇＯ ０．５〜１０％、ＣａＦ2
０〜２％である。
シウム化合物は、ハイドロキシアパタイト（ＨＡｐ）又
はβ−リン酸三カルシウム（β―ＴＣＰ）あるいはその
複合体であり、特にハイドロキシアパタイトは生体適合
性に優れているため好ましい。リン酸カルシウム化合物
は、液相法で合成した未焼成の粉末あるいはその焼成物
の破砕物が使用できる。一方、Ｃａ含有ガラス又は結晶
化ガラス粉末の好適な組成範囲は、質量％でＣａＯ ３
０〜７０％、ＳｉＯ2 ３０〜７０％、Ｐ2 Ｏ5０〜４０
％、ＭｇＯ ０〜２０％、ＣａＦ2 ０〜５％、好ましく
はＣａＯ ４０〜５０％、ＳｉＯ2 ３０〜４０％、Ｐ2
Ｏ5 １０〜２０％、ＭｇＯ ０．５〜１０％、ＣａＦ2
０〜２％である。
【０００９】生体活性フィラー粉末の含有量は２０質量
％以下で、好ましくは０．５〜１８質量％である。生体
活性フィラー粉末の含有量が２０質量％を超えるとセメ
ントの作業性が悪くなる。なおシランカップリング処理
しておくと、メタクリレート系モノマーとの馴染みがよ
くなってセメント硬化体の強度が大きくなるとともに、
粉末表面が疎水基を持つために血液の阻害性がなくな
り、セメントが硬化し易くなる。シランカップリング処
理を施すに当たっては、弱酸〜中性領域（ｐＨ５〜８程
度）で行うことが好ましい。これは、ｐＨが５より低い
とガラス表面が侵食されて生体活性が低くなり、ｐＨが
８より高いとシランカップリング処理が困難になるため
である。
％以下で、好ましくは０．５〜１８質量％である。生体
活性フィラー粉末の含有量が２０質量％を超えるとセメ
ントの作業性が悪くなる。なおシランカップリング処理
しておくと、メタクリレート系モノマーとの馴染みがよ
くなってセメント硬化体の強度が大きくなるとともに、
粉末表面が疎水基を持つために血液の阻害性がなくな
り、セメントが硬化し易くなる。シランカップリング処
理を施すに当たっては、弱酸〜中性領域（ｐＨ５〜８程
度）で行うことが好ましい。これは、ｐＨが５より低い
とガラス表面が侵食されて生体活性が低くなり、ｐＨが
８より高いとシランカップリング処理が困難になるため
である。
【００１０】本発明において使用するメタクリレート系
ポリマー粉末は、メタクリレート系モノマーの重合に必
要な成分であり、モノマーによる溶解が起こって、硬化
体を形成するのに有効に働く。ポリマー粉末としては、
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が好ましいが、
これ以外にもポリエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）、
メチルメタクリレートとスチレン、メタクリレート又は
メチルアクリレートの共重合体等を単独で、あるいは２
種以上を組み合わせて使用することができる。
ポリマー粉末は、メタクリレート系モノマーの重合に必
要な成分であり、モノマーによる溶解が起こって、硬化
体を形成するのに有効に働く。ポリマー粉末としては、
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）が好ましいが、
これ以外にもポリエチルメタクリレート（ＰＥＭＡ）、
メチルメタクリレートとスチレン、メタクリレート又は
メチルアクリレートの共重合体等を単独で、あるいは２
種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１１】ところで、ポリマー粉末は、質量平均分子
量が６万〜１３０万、好ましくは１０万〜１００万、更
に好ましくは１０万〜６０万のメタクリレート系ポリマ
ーを使用する。ポリマー粉末の質量平均分子量が大きい
ほど、モノマーによる溶解度は小さくなり、セメント表
面に生体活性フィラーが露出し易いため、生体活性が高
くなる。また、ポリマーの質量平均分子量は大きいほど
樹脂自体の強度が高くなる。しかもセメント重合時のモ
ノマーへの溶解が表面のみに止まり、芯の部分の殆どが
硬化体中に残ってフィラーとして作用し、機械的強度の
向上に寄与するものと考えられる。一方、質量平均分子
量が６万より小さいポリマーを使用すると、重合時にほ
とんど溶解してしまい、生体活性フィラーが樹脂に覆わ
れて生体活性が低くなり、しかも、樹脂自体の強度が低
く、また重合時に殆ど溶解してしまい、十分に高い機械
的強度が得られなくなる。なおポリマー粉末の質量平均
分子量は大きいほど好ましいが、１３０万を超えるポリ
マーを使用すると溶解しにくくなり、作業性が悪くなる
ため好ましくない。
量が６万〜１３０万、好ましくは１０万〜１００万、更
に好ましくは１０万〜６０万のメタクリレート系ポリマ
ーを使用する。ポリマー粉末の質量平均分子量が大きい
ほど、モノマーによる溶解度は小さくなり、セメント表
面に生体活性フィラーが露出し易いため、生体活性が高
くなる。また、ポリマーの質量平均分子量は大きいほど
樹脂自体の強度が高くなる。しかもセメント重合時のモ
ノマーへの溶解が表面のみに止まり、芯の部分の殆どが
硬化体中に残ってフィラーとして作用し、機械的強度の
向上に寄与するものと考えられる。一方、質量平均分子
量が６万より小さいポリマーを使用すると、重合時にほ
とんど溶解してしまい、生体活性フィラーが樹脂に覆わ
れて生体活性が低くなり、しかも、樹脂自体の強度が低
く、また重合時に殆ど溶解してしまい、十分に高い機械
的強度が得られなくなる。なおポリマー粉末の質量平均
分子量は大きいほど好ましいが、１３０万を超えるポリ
マーを使用すると溶解しにくくなり、作業性が悪くなる
ため好ましくない。
【００１２】なおメタクリレート系ポリマー粉末の含有
量は３０〜８０質量％であることが好ましく、これより
多くなると相対的に生体活性フィラー粉末が少なくなる
ために生体活性が低下し、逆に少なすぎると作業性が悪
くなるとともに、メタクリレート系モノマーが重合し難
くなって機械的強度が低下する。
量は３０〜８０質量％であることが好ましく、これより
多くなると相対的に生体活性フィラー粉末が少なくなる
ために生体活性が低下し、逆に少なすぎると作業性が悪
くなるとともに、メタクリレート系モノマーが重合し難
くなって機械的強度が低下する。
【００１３】本発明において使用するメタクリレート系
モノマーは、２次元重合するモノマーであり、硬化時に
急激に粘度が増大しないため作業性に優れる。また硬化
後は、体内で長期にわたって安定し、機械的強度が低下
し難い。メタクリレート系モノマーとしては、現在整形
外科領域で使用されているメチルメタクリレート（ＭＭ
Ａ）が最も好ましいが、これ以外にもエチルメタクリレ
ート（ＥＭＡ）等が使用可能である。なおメタクリレー
ト系モノマーの含有量は２０〜７０質量％が好ましい。
メタクリレート系モノマーが２０質量％より少ないと重
合し難くなって機械的強度が低下し、７０質量％より多
くなると生体活性が低下する。
モノマーは、２次元重合するモノマーであり、硬化時に
急激に粘度が増大しないため作業性に優れる。また硬化
後は、体内で長期にわたって安定し、機械的強度が低下
し難い。メタクリレート系モノマーとしては、現在整形
外科領域で使用されているメチルメタクリレート（ＭＭ
Ａ）が最も好ましいが、これ以外にもエチルメタクリレ
ート（ＥＭＡ）等が使用可能である。なおメタクリレー
ト系モノマーの含有量は２０〜７０質量％が好ましい。
メタクリレート系モノマーが２０質量％より少ないと重
合し難くなって機械的強度が低下し、７０質量％より多
くなると生体活性が低下する。
【００１４】メタクリレート系モノマーに加え、ジメタ
クリレート系モノマーを添加することができる。ジメタ
クリレート系モノマーは、３次元的に重合して高強度の
ポリマーとなるモノマーであり、硬化後は体内で長期に
わたって安定し、機械的強度が低下し難いものである。
ジメタクリレート系モノマーとしては２、２−ビス［４
−（３メタクリロキシ−２−ハイドロキシプロポキシ）
フェニル］プロパン（Ｂｉｓ−ＧＭＡ）、２、２−ビス
（４−メタクリロキシエトキシフェニル）プロパン（Ｂ
ｉｓ−ＭＥＰＰ）、トリエチレングリコールジメタクリ
レート（ＴＥＧＤＭＡ）、ジエチレングリコールジメタ
クリレート（ＤＥＧＤＭＡ）、エチレングリコールジメ
タクリレート（ＥＧＤＭＡ）等を使用することができ
る。
クリレート系モノマーを添加することができる。ジメタ
クリレート系モノマーは、３次元的に重合して高強度の
ポリマーとなるモノマーであり、硬化後は体内で長期に
わたって安定し、機械的強度が低下し難いものである。
ジメタクリレート系モノマーとしては２、２−ビス［４
−（３メタクリロキシ−２−ハイドロキシプロポキシ）
フェニル］プロパン（Ｂｉｓ−ＧＭＡ）、２、２−ビス
（４−メタクリロキシエトキシフェニル）プロパン（Ｂ
ｉｓ−ＭＥＰＰ）、トリエチレングリコールジメタクリ
レート（ＴＥＧＤＭＡ）、ジエチレングリコールジメタ
クリレート（ＤＥＧＤＭＡ）、エチレングリコールジメ
タクリレート（ＥＧＤＭＡ）等を使用することができ
る。
【００１５】なお、生体活性フィラー粉末、メタクリレ
ート系ポリマー粉末等からなる粉末成分と、メタクリレ
ート系モノマーやジメタクリレート系モノマーからなる
液体成分の粉液比は、質量比で粉末：液体が３０：７０
〜８０：２０であることが望ましい。
ート系ポリマー粉末等からなる粉末成分と、メタクリレ
ート系モノマーやジメタクリレート系モノマーからなる
液体成分の粉液比は、質量比で粉末：液体が３０：７０
〜８０：２０であることが望ましい。
【００１６】さらに本発明の生体活性セメント組成物
は、重合開始剤と重合促進剤を含有する。
は、重合開始剤と重合促進剤を含有する。
【００１７】重合開始剤は粉末成分に添加して使用す
る。添加量は粉末成分１００質量部に対して０．１〜８
質量部が好ましく、０．１質量部より少ないと効果が殆
どなく、８質量部より多いと硬化時間が速くなり過ぎて
作業性が悪くなりやすい。なお重合開始剤としては、過
酸化ベンゾイル、トリ−ｎ−ブチルボラン等を使用する
ことができる。
る。添加量は粉末成分１００質量部に対して０．１〜８
質量部が好ましく、０．１質量部より少ないと効果が殆
どなく、８質量部より多いと硬化時間が速くなり過ぎて
作業性が悪くなりやすい。なお重合開始剤としては、過
酸化ベンゾイル、トリ−ｎ−ブチルボラン等を使用する
ことができる。
【００１８】重合促進剤は液体成分に添加して使用す
る。添加量は液体成分１００質量部に対して０．１〜８
質量部が好ましい。重合促進剤が０．１質量部より少な
いとモノマーを重合させる際に１００℃以上に加熱しな
ければ硬化しないので、実際の手術では使用できない。
また８質量部より多いと硬化時間が速くなり過ぎて作業
性が悪くなりやすい。なお重合促進剤としては、Ｎ、Ｎ
−ジメチル−Ｐ−トルイジン等の第３級アミンを使用す
ることができる。
る。添加量は液体成分１００質量部に対して０．１〜８
質量部が好ましい。重合促進剤が０．１質量部より少な
いとモノマーを重合させる際に１００℃以上に加熱しな
ければ硬化しないので、実際の手術では使用できない。
また８質量部より多いと硬化時間が速くなり過ぎて作業
性が悪くなりやすい。なお重合促進剤としては、Ｎ、Ｎ
−ジメチル−Ｐ−トルイジン等の第３級アミンを使用す
ることができる。
【００１９】また本発明の生体活性セメント組成物は、
上記成分以外にも薬剤、骨形成因子、重合抑制剤、重合
禁止剤、酸化防止剤、Ｘ線造影剤等種々の成分を必要に
応じて添加することができる。
上記成分以外にも薬剤、骨形成因子、重合抑制剤、重合
禁止剤、酸化防止剤、Ｘ線造影剤等種々の成分を必要に
応じて添加することができる。
【００２０】本発明の生体活性セメント組成物の提供形
態は、粉末−液体系であり、ユーザーは粉末と液体を混
合して使用すればよい。粉末−液体系で提供される本発
明の生体活性セメント組成物は、粉末と液体を混合する
と重合反応が起こり、３〜１５分程度の時間で硬化が完
了する。硬化までの時間内はセメントを所望の形状に自
由に成形できる。
態は、粉末−液体系であり、ユーザーは粉末と液体を混
合して使用すればよい。粉末−液体系で提供される本発
明の生体活性セメント組成物は、粉末と液体を混合する
と重合反応が起こり、３〜１５分程度の時間で硬化が完
了する。硬化までの時間内はセメントを所望の形状に自
由に成形できる。
【００２１】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００２２】表１及び２は本発明の実施例（試料Ｎｏ．
１〜９）、及び比較例（試料Ｎｏ．１０〜１１）を示す
ものである。
１〜９）、及び比較例（試料Ｎｏ．１０〜１１）を示す
ものである。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】各試料は次のようにして調製した。
【００２６】まず表に示すような平均粒径を有するハイ
ドロキシアパタイト粉末、Ｃａ含有ガラス粉末、Ｃａ含
有結晶化ガラス粉末、及びメタクリレート系ポリマー粉
末を用意した。
ドロキシアパタイト粉末、Ｃａ含有ガラス粉末、Ｃａ含
有結晶化ガラス粉末、及びメタクリレート系ポリマー粉
末を用意した。
【００２７】ハイドロキシアパタイト粉末としては、液
相法で合成した未焼成の粉末、及びこの粉末を１２００
℃で焼成したものを使用した。
相法で合成した未焼成の粉末、及びこの粉末を１２００
℃で焼成したものを使用した。
【００２８】Ｃａ含有ガラス粉末としては、重量％でＣ
ａＯ ４５％、ＳｉＯ2 ３４％、Ｐ2Ｏ5 １６％、Ｍ
ｇＯ ４．５％、ＣａＦ2 ０．５％の組成を有するガ
ラスを溶融後、粉砕したものを使用し、またＣａ含有結
晶化ガラス粉末には、上記の粉砕したガラス粉末を１０
５０℃で５時間熱処理して結晶化させたものを使用し
た。
ａＯ ４５％、ＳｉＯ2 ３４％、Ｐ2Ｏ5 １６％、Ｍ
ｇＯ ４．５％、ＣａＦ2 ０．５％の組成を有するガ
ラスを溶融後、粉砕したものを使用し、またＣａ含有結
晶化ガラス粉末には、上記の粉砕したガラス粉末を１０
５０℃で５時間熱処理して結晶化させたものを使用し
た。
【００２９】なおこれらの粉末は、ｐＨ６に調製したシ
ランカップリング剤を用いて表面処理を施した。
ランカップリング剤を用いて表面処理を施した。
【００３０】メタクリレート系ポリマー粉末としては、
質量平均分子量が６万、２０万、３０万、５０万、８０万
の球状のＰＭＭＡ粉末を用意した。
質量平均分子量が６万、２０万、３０万、５０万、８０万
の球状のＰＭＭＡ粉末を用意した。
【００３１】次に２種類のハイドロキシアパタイト粉
末、Ｃａ含有ガラス粉末、Ｃａ含有結晶化ガラス粉末、
及びメタクリレート系ポリマー粉末を表に示す割合で秤
量し、さらに重合開始剤として過酸化ベンゾイルを添加
して混合した。
末、Ｃａ含有ガラス粉末、Ｃａ含有結晶化ガラス粉末、
及びメタクリレート系ポリマー粉末を表に示す割合で秤
量し、さらに重合開始剤として過酸化ベンゾイルを添加
して混合した。
【００３２】また、メタクリレート系モノマーとしてＭ
ＭＡを用意し、さらに重合促進剤としてＮ，Ｎ−ジメチ
ル−ｐ−トルイジンを添加して攪拌した。
ＭＡを用意し、さらに重合促進剤としてＮ，Ｎ−ジメチ
ル−ｐ−トルイジンを添加して攪拌した。
【００３３】このようにして粉末−液体系の試料を得
た。
た。
【００３４】なお過酸化ベンゾイル、Ｎ，Ｎ−ジメチル
−ｐ−トルイジンの添加量は、約７分で硬化するよう
に、それぞれモノマーの総量１００質量部に対して３質
量部及び１質量部とした。
−ｐ−トルイジンの添加量は、約７分で硬化するよう
に、それぞれモノマーの総量１００質量部に対して３質
量部及び１質量部とした。
【００３５】以上のような手順にて作製した各試料につ
いて、生体活性フィラー粉末の平均粒子径、作業性（作
業時間）、周囲骨との結合率及び曲げ強度について評価
した。これらの結果を表１、２に示す。
いて、生体活性フィラー粉末の平均粒子径、作業性（作
業時間）、周囲骨との結合率及び曲げ強度について評価
した。これらの結果を表１、２に示す。
【００３６】生体活性フィラー粉末の平均粒子径は、レ
ーザー回折式の粒度分布測定機で測定してＤ50値で示し
た。作業性としての作業時間は、レオメーターを用いて
粘度の経時変化を測定し、見かけ粘度が５０００〜２０
０００Ｐａ・ｓの範囲にある時間（作業時間≧１２０
秒）で評価した。周囲骨との結合率は、ラットの脛骨髄
腔内に試料を埋入した後、８週間後に埋入部位を取り出
し、電子顕微鏡で試料と自然骨が直接結合しているかを
観察し、試料全周に対して骨と結合している部分の割合
を画像解析装置で計測することによって評価した。また
試料と自然骨が直接結合している部分が試料全周の３０
％以上であるものを「○」、試料全周の３０％未満であ
るものを「×」として評価した。曲げ強度は、セメント
硬化体から大きさ３×４×２０ｍｍの試料片を作製し、
３点曲げ強度試験によって、初期強度を測定し、さらに
３７℃の生理食塩水に６ヶ月浸漬後の試料片についても
強度測定を行った。表から明らかなように、本発明の実
施例であるＮｏ．１〜９の試料については、生体活性フ
ィラー粉末の平均粒子径は０．５〜１．５μｍで、作業
時間が１２０〜１５０秒と実用上十分な長さであった。
また周囲骨との結合率が５０〜６５％と十分な生体活性
が認められ、しかも初期強度が９４ＭＰａ以上と実用上
十分な強度を有しており、経時的な強度劣化もほとんど
なかった。
ーザー回折式の粒度分布測定機で測定してＤ50値で示し
た。作業性としての作業時間は、レオメーターを用いて
粘度の経時変化を測定し、見かけ粘度が５０００〜２０
０００Ｐａ・ｓの範囲にある時間（作業時間≧１２０
秒）で評価した。周囲骨との結合率は、ラットの脛骨髄
腔内に試料を埋入した後、８週間後に埋入部位を取り出
し、電子顕微鏡で試料と自然骨が直接結合しているかを
観察し、試料全周に対して骨と結合している部分の割合
を画像解析装置で計測することによって評価した。また
試料と自然骨が直接結合している部分が試料全周の３０
％以上であるものを「○」、試料全周の３０％未満であ
るものを「×」として評価した。曲げ強度は、セメント
硬化体から大きさ３×４×２０ｍｍの試料片を作製し、
３点曲げ強度試験によって、初期強度を測定し、さらに
３７℃の生理食塩水に６ヶ月浸漬後の試料片についても
強度測定を行った。表から明らかなように、本発明の実
施例であるＮｏ．１〜９の試料については、生体活性フ
ィラー粉末の平均粒子径は０．５〜１．５μｍで、作業
時間が１２０〜１５０秒と実用上十分な長さであった。
また周囲骨との結合率が５０〜６５％と十分な生体活性
が認められ、しかも初期強度が９４ＭＰａ以上と実用上
十分な強度を有しており、経時的な強度劣化もほとんど
なかった。
【００３７】一方、比較例である試料Ｎｏ．１０は、生
体活性材料粉末の含有量は実施例と同じであるものの、
平均粒径が５．０μｍと大きいために、周囲骨との結合
率が１０％と不十分であった。試料Ｎｏ．１１は、生体
活性材料粉末の含有量が３０質量％と多すぎるために、
作業時間が９０秒と短く、また経時的な強度劣化が大き
くなった。
体活性材料粉末の含有量は実施例と同じであるものの、
平均粒径が５．０μｍと大きいために、周囲骨との結合
率が１０％と不十分であった。試料Ｎｏ．１１は、生体
活性材料粉末の含有量が３０質量％と多すぎるために、
作業時間が９０秒と短く、また経時的な強度劣化が大き
くなった。
【００３８】本発明の生体活性セメント組成物は、実施
例として生体活性フィラー粉末及びメタクリレート系ポ
リマー粉末を一種類しか使用していないが、それぞれ二
種類以上用いてもよい。
例として生体活性フィラー粉末及びメタクリレート系ポ
リマー粉末を一種類しか使用していないが、それぞれ二
種類以上用いてもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の生体活性
セメント組成物は、自然骨と直接結合し、しかも従来の
生体活性セメントに比べて作業性も良く、経時的な強度
劣化も殆どないため、整形外科分野、脳神経外科分野、
口腔外科分野等の領域におけるインプラント材料の接着
固定用、骨欠損部の充填用、頭蓋骨欠損部の再建用等と
して好適である。
セメント組成物は、自然骨と直接結合し、しかも従来の
生体活性セメントに比べて作業性も良く、経時的な強度
劣化も殆どないため、整形外科分野、脳神経外科分野、
口腔外科分野等の領域におけるインプラント材料の接着
固定用、骨欠損部の充填用、頭蓋骨欠損部の再建用等と
して好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 14:36） Ａ６１Ｌ 25/00 Ａ (72)発明者 森田 誠一 滋賀県大津市晴嵐２丁目７番１号 日本電 気硝子株式会社内 Ｆターム(参考） 4C081 AB04 AC04 BA12 CA081 CE08 CF011 CF061 DA11 4C089 AA10 BA14 BA16 BD01 BE03 CA02
Claims (2)
- 【請求項１】 平均粒子径が３μｍ以下の生体活性フィ
ラー粉末と、メタクリレート系ポリマー粉末と、メタク
リレート系モノマーと、重合開始剤と、重合促進剤とか
らなり、生体活性フィラー粉末の含有量が２０質量％以
下であることを特徴とする生体活性セメント組成物。 - 【請求項２】 生体活性フィラー粉末が、リン酸カルシ
ウム化合物、あるいはＣａを含有するガラス又は結晶化
ガラスであることを特徴とする請求項１の生体活性セメ
ント組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000278130A JP2001340443A (ja) | 2000-03-28 | 2000-09-13 | 生体活性セメント組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000089399 | 2000-03-28 | ||
| JP2000-89399 | 2000-03-28 | ||
| JP2000278130A JP2001340443A (ja) | 2000-03-28 | 2000-09-13 | 生体活性セメント組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001340443A true JP2001340443A (ja) | 2001-12-11 |
Family
ID=26588603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000278130A Pending JP2001340443A (ja) | 2000-03-28 | 2000-09-13 | 生体活性セメント組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001340443A (ja) |
-
2000
- 2000-09-13 JP JP2000278130A patent/JP2001340443A/ja active Pending
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