JP2002143291A - 複合多孔質構造体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】生体吸収性が良好であり、強度を有するもので
あり、生体親和性が優れ、かつ骨の形成誘導を行い、再
生に導くことができる複合多孔質構造体を提供すること 【解決手段】一方を構成する高分子化合物多孔質構造体
内の孔内部分及び表面に、前記高分子化合物多孔質とは
相違する高分子化合物による高分子化合物多孔質構造体
を形成した高分子化合物多孔質複合構造体の細孔表面に
ヒドロキシアパタイト層を設けたことを特徴とする複合
多孔質構造体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複合多孔質構造体
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】人や動物の生体組織では、大きさが限定
される軟骨や骨などの硬組織欠損した場合には、これら
がある程度の大きさのものまでは、その治療として自家
硬組織や同種硬組織の移植が行われてきた。しかしなが
ら、自家硬組織を採取することができる大きさには限界
があり、又同種硬組織を移植しようとする場合には、免
疫学的問題があり、この点を解決しないと、これらの治
療方法は十分に活用することができない。当面、これら
の解決策がないことから、これに代わる新しい治療方法
が検討されている。その具体的方法としては、組織工学
的手法を用いた硬組織の再生・再構築が注目されてい
る。この組織工学により硬組織を再生・再構築する際、
組織細胞の足場となる担体材料は、細胞の増殖、分化、
細胞外マトリックスの分泌などの機能を維持し、また、
新生硬組織の形状を保持する役割を果すことが必要であ
る。従来、これらに用いられる合成高分子化合物として
は、ポリ乳酸（PLA）、ポリグリコール酸(PGA)、乳酸と
グリコール酸との共重合体(PLGA)、コラーゲン、及びハ
イドロキシアパタイト等が用いられてきた。しかしなが
ら、これらの材料を単独に用いる場合には、十分に効果
を上げることができない。例えば、ポリ乳酸などの材料
は生体吸収性が良好であり、これを高分子化合物多孔質
体として用いると、生体吸収性を制御しやすいので、便
利であるが、細胞との特異的な相互作用に欠けており、
満足のいく結果を期待することはできない。コラーゲン
を材料に選択すると、生体親和性については期待できる
結果を得られるが、再生する生体組織の形に合わせるた
めに多孔質構造体に的確な形態を付与し、十分な強度を
保持する点で満足する結果を得ることができない。又、
生体組織である骨の組織に用いるセラミック材料からな
る構造体は知られているものの、生体吸収性が良好であ
り、生体親和性が優れているものであり、骨の形成誘導
を行い、再生に導くことができる特性を併せ持つ多孔質
構造材の開発が望まれていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の技術的課題
は、生体吸収性が良好であり、強度を有するものであ
り、生体親和性が優れ、かつ骨の形成誘導を行い、再生
に導くことができる複合多孔質構造体を提供することに
ある。又、本発明の技術的課題は、高分子化合物から成
る構造体であり、機械的強度を有するとともに、生体と
の親和性を有し、骨の形成誘導及び再生を行うことがで
きる高分子化合物多孔質複合構造体を提供することにあ
る。又、本発明の技術的課題は、性質が異なる高分子化
合物の多孔質複合構造体に骨の形成誘導を行い、再生に
導くことができる層を設ける複合多孔質構造体の製造方
法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、一方を構
成する高分子化合物多孔質構造体内の孔内部分及びその
表面に、前記高分子化合物多孔質とは相違する高分子化
合物による高分子化合物多孔質構造体を形成し、更にそ
の表面にヒドロキシアパタイトを沈着させた層を形成す
ることができ、このようにして得られ構造体は、特定の
形状を保持できるものであり、生体親和性を有し、かつ
骨の形成及び再生誘導を可能にする特性を有するもので
あることを見出して、本発明を完成させた。

【０００５】本発明によれば、以下の発明が提供され
る。 （１）一方を構成する高分子化合物多孔質構造体内の孔
内部分及び表面に、前記高分子化合物多孔質とは相違す
る高分子化合物による高分子化合物多孔質構造体を形成
した高分子化合物多孔質複合構造体の細孔表面にヒドロ
キシアパタイト層を設けたことを特徴とする複合多孔質
構造体。 （２）請求項１記載の一方を構成する高分子化合物多孔
質構造体が機械強度が優れている生体吸収性高分子化合
物であり、前記高分子化合物とは相違する高分子化合物
が生体親和性が優れている生体吸収性高分子化合物であ
ることを特徴とする高分子化合物多孔質構複合造体。 （３）複合多孔質構造体が生体組織である骨の再生・再
構築に用いられるものであることを特徴とする請求項１
又は２記載の複合多孔質構造体。 （４）高分子化合物を多孔質化処理し、一方を構成する
高分子化合物多孔質構造体を製造し、引き続いて、前記
高分子化合物とは相違する高分子化合物と接触させて、
前記孔内及び表面に高分子化合物多孔質構造体を形成し
て、複合多孔質構造体を形成し、カルシウム水溶液中に
浸漬後、取り出して遠心操作を施して、引き続いてリン
酸水溶液中に浸漬し、取り出して遠心操作を施して、浸
漬操作を繰り返し、前記複合多孔質構造体の細孔表面に
ヒドロキシアパタイト層を設けることを特徴とする複合
多孔質構造体の製造方法。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の構造体は、一方を構成す
る多孔質高分子化合物構造体内の孔内部分及び表面に、
前記多孔質高分子物とは相違する高分子化合物による多
孔質高分子構造体を形成し、さらにその表面にヒドロキ
シアパタイト層を形成した多孔質構造体であり、性質の
異なる化合物からなる複合多孔質構造体である。これら
の複数の高分子化合物としては、性質の異なる材料を適
宜選択して、使用目的に合致した複数の材料を選択する
ことができる。例えば、一方を構成する多孔質構造体の
特性としては機械的強度を満たす材料を選択し、一方を
構成する多孔質構造体の孔内部分及び表面には、この高
分子化合物とは相違する高分子化合物多孔質構造体を形
成する。前記高分子化合物の特性である機械的強度とは
相違する特性の高分子化合物を選択して用いることによ
り、構造体には機械的強度とは相違する他の特性を付与
することができる。この高分子化合物としては、例え
ば、化学的な反応性を有する機能性材料、或いは弾力性
等の物理的特性を有する構造材料、或いは生体親和性が
優れている生体材料など、機械的強度とは異なる特性の
材料を選択して用いることができる。

【０００７】前記一方を構成する高分子化合物多孔質構
造体の内部には孔が形成される。孔容積は、内側を構成
する多孔質高分子構造体を含むのに十分なものである。
これらの孔は、互い連絡されている構造となっている。
これらの孔は、中に空間を形成できるものとして形成さ
ており、孔及び空間の大きさは適宜調節選択することが
できる。これらの孔の直径は、一般には、５0μｍ〜150
0μｍ程度の範囲のものを製造することができる。

【０００８】前記一方を構成する高分子化合物多孔質構
造体を構成する高分子化合物として、機械強度を期待す
る場合には、従来知られている高分子化合物を用いるこ
とができる。高分子化合物としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリブテン、ポリスチレン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリルニトリル、ポ
リアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポ
リカーボネ−ト、ポリウレタン、ポリエステルなどを用
いることができる。これらは、共重合体としても用いる
ことができる。人或いは動物に用いる場合には、機械強
度が優れている生体吸収性高分子化合物が選択されるこ
とから、ポリグリコール酸やポリ乳酸やグリコール酸と
乳酸の共重合体やポリリンゴ酸などのポリ（α-ヒドロ
キシ酸）や、ポリ-ε-カプロラクトンやポリ-β-ヒドロ
キシカルボン酸などのポリ（ω-ヒドロキシカルボン
酸）のようなポリエステルや、キチンやキトサンやポリ
アルギン酸やセルロースのような多糖高分子化合物類
や、ポリアミノ酸などを挙げることができる。

【０００９】一方を構成する高分子化合物多孔質構造体
の孔内及び表面部分に形成する多孔質構造体に用いる高
分子化合物には、前記外側を構成する多孔質構造体とは
相違する材料を用いる。例えば、外側を構成する多孔質
構造体の高分子化合物として、ポリ塩化ビニルを用いた
場合には、ポリ塩化ビニル以外の高分子化合物であるポ
リアクリル酸エステルなどを用いることができる。生体
親和性が優れている生体吸収性高分子化合物からなる多
孔質構造体を製造しようとする場合には、生体親和性が
優れている生体吸収性高分子化合物として、ウシ、ブ
タ、サケ、トリ等の動物由来のコラーゲン、ゼラチン、
フィブロネクチン、ラミニンなどの高分子化合物を挙げ
ることができる。これらの高分子化合物を1種類、ある
いは2種類以上を混合してから用いることができる。こ
れらの中で、コラーゲン、あるいはコラーゲンを主成分
とする混合物が最も望ましい。

【００１０】一方を構成する高分子化合物多孔質構造体
の孔内及び表面部分に、さらに高分子化合物多孔質構造
体が形成される。形成される孔は連続していることが望
ましい。孔の容積は、適宜調節選択することができる。
一般的には、孔の直径は、10μｍ〜500μｍの範囲とす
ることができる。この場合に、前記一方を構成する高分
子化合物多孔質構造体の孔内及び表面部分に形成する高
分子化合物多孔質構造体の孔の直径は、前記一方を構成
する高分子化合物多孔質構造体の孔の直径より小さいも
のとしなければならない。この調製では、高分子化合物
多孔質構造体の孔の直径を、より細かい孔とするように
発泡作用を行う物質の種類及び添加量を選択する。

【００１１】本発明の複合高分子化合物多孔質構造体を
製造する場合には、一方の高分子化合物多孔質構造体を
形成し、引き続いて、その孔内及び表面に前記高分子化
合物とは相違する高分子化合物を導き、又同時にその孔
内及び表面で、前記高分子化合物による高分子化合物の
多孔質構造体を形成し、次に、カルシウムイオン含有水
溶液及びリン酸含有水溶液に交互に浸漬・遠心させてヒ
ドロキシアパタイト層を形成する。

【００１２】高分子化合物多孔質構造体を形成する具体
的な方法としては、発泡剤を利用する発泡成形法、多孔
質化剤除去法、相分離法等が用いられる。発泡剤を利用
する発泡成形法では、高分子化合物に発泡剤を添加し、
圧力をかけた状態で加熱する。加熱に伴い発泡剤の作用
により、空泡が形成され、高分子化合物多孔質構造体が
得られる。粒子溶出法では、水溶性の糖質や塩の粉末或
いは結晶を多孔質化剤とし、これを有機溶媒に溶かした
高分子の溶液と混合し、通常乾燥に付して、高分子の中
に多孔質化剤を取り込み、ついでこの多孔質化剤を水な
どで洗浄・除去して細孔を形成し、高分子化合物多孔質
構造体が得られる。相分離法では、溶媒に溶解した高分
子化合物の溶液を温度変化により濃厚相と希薄相に相分
離し、相分離した溶液を凍結乾燥すると、多孔質高分子
構造体が得られる。

【００１３】 高分子化合物多孔質構造体を作製するた
めに、高分子化合物そのものを用いてもよいし、溶剤に
溶解させた状態のものとして用いることもできる。溶剤
を用いる場合には、具体的には、高分子化合物を適当な
溶剤に溶解させる。用いる溶剤は、高分子化合物をでき
るだけ均一に溶解させることができるものであれば、溶
剤として用いることができる。具体的には、クロロホル
ム、四塩化炭素、ジオキサン、トリクロロ酢酸、ジメチ
ルホルムアミド、塩化メチレン、酢酸エチル、アセト
ン、ヘキサフルオロイソプロパノール、ジメチルアセト
アミド、ヘキサフルオロー2ープロパノール、酢酸、ギ
酸、塩酸、酸性水、アルカリ性水、水などが挙げること
ができる。溶剤の使用割合に特別な制約はないが、高分
子化合物が溶解し均一な溶液を調整でき、しかも、多孔
質化剤が高分子化合物溶液に混合されて均一な状態とな
るようにする。あるいは、相分離を起こすことができる
ように、高分子化合物を含有する溶液の状態を調製す
る。

【００１４】化合物を添加して高分子化合物多孔質構造
体を形成するためには、発泡作用を行う物質或いは多孔
質化材を用いる。発泡作用を行う物質としては高分子化
合物の熔融体に混合された状態で発泡作用を行うもので
あり、発泡させることにより高分子化合物中に孔を形成
し、高分子多孔質構造体が形成される。多孔質化剤を用
いる場合には、溶媒に溶解させた高分子化合物の溶液
に、多孔質化剤を添加混合し、均一な状態とした後に、
多孔質化剤を水などの溶剤により除去して孔を形成す
る。発泡作用を行うことができる物質としては、炭酸ア
ンモニウム、炭酸ナトリウム、炭酸マグネシウム、重炭
酸ナトリウムなどの塩の粒子又は結晶体、二酸化炭素、
窒素、水素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスなど
が挙げることができる。なお、ガス状物質を用いる場合
には高分子化合物に直接吹き込む状態で行う。多孔質化
剤として添加し、水等の溶剤で洗浄することによりこれ
を除去できる化合物としては、塩化ナトリウム、又は塩
化カリウムからなる中性塩や、ブトウ糖、砂糖などの水
溶性糖質や、酒石酸ナトリウム、アスパラギン酸ナトリ
ウム又はクエン酸ナトリウム等の有機酸塩などが挙げる
ことができる。

【００１５】発泡剤を添加する場合には、発泡させる程
度、及び得られる空泡の大きさ等に応じて発泡剤とその
量を適宜定めることができる。発泡の際には必要に応じ
て適宜圧力をかけることができる。発泡の温度は、固体
状の物質を用いる場合には発泡剤からガスを発生するこ
とができる処理温度が採用される。粒子溶出法では、化
合物を多孔質化剤として添加した後、洗浄液で化合物を
洗い流すことが行われる。用いられる洗浄液は、多孔質
構造体の高分子を溶解せず、化合物を溶解させて流出さ
せる必要がある。例えば、洗浄液には、水や、水溶液な
どが挙げられる。水溶性の糖質や塩などの多孔質化剤を
除去するために、室温で水で洗浄すればよい。相分離を
行う条件は、高分子化合物、用いる溶媒の種類や、高分
子化合物溶液の濃度による。これらを考慮して、条件は
定められる。この際に温度はが徐々に下げる方法と、温
度を急に下げる方法と、高分子化合物溶液の曇り温度で
一定期間保持してから温度を急に下げる方法がある。こ
れらの条件は、多孔質構造体の細孔サイズや形状などの
細孔構造に影響を与えるものである。

【００１６】以上の操作により、一方を構成する高分子
化合物多孔質構造体を形成することができる。次に、こ
の孔内に外側を構成する高分子化合物とは相違する高分
子化合物による高分子多孔質構造体を形成する。具体的
には高分子化合物を前記孔内に導入し、孔内で高分子化
合物の小さい多孔質構造体を形成する。それぞれの孔内
に形成された小さな高分子化合物多孔質構造体の孔は繋
がっている。この孔内での小さい高分子化合物多孔質構
造体の形成方法は、前記外側を構成する高分子化合物多
孔質構造体を形成する方法と同様に行うことができる。
高分子化合物多孔質構造体を形成するためには、高分子
化合物の熔融体及び溶媒に溶解させた状態の高分子化合
物の溶液に、前記と同様な発泡剤、あるいは多孔質化剤
を用いることができる。

【００１７】生体親和性が優れている生体吸収性高分子
化合物多孔質を製造する場合には、以下のように処理す
る。上記の生体親和性が優れている生体吸収性高分子は
溶剤に溶解させた状態である水溶液の状態で使用するこ
とが望ましい。この溶液である生体親和性が優れている
生体吸収性高分子の水溶液に界面活性剤を添加して使用
しても良い。界面活性剤を添加すると、多孔質化の効果
が期待できる。水溶液のpHは前記の機械強度がある生体
吸収性高分子のスポンジに影響がなければ、適宜選択す
ることができる。生体親和性が優れている生体吸収性高
分子化合物の水溶液は、陰圧下で機械強度が優れている
生体吸収性高分子のスポンジの中に浸入することがで
き、かつその中で生体親和性が優れている生体吸収性高
分子化合物多孔質構造体が形成できる濃度範囲で使用す
ること必要である。例えば、コラーゲンでは0.1〜1.5wt
％の濃度範囲で使用することが望ましい。コラーゲン濃
度が0.1wt％未満の濃度とすると、外側を構成する機械
強度がが優れている生体吸収性高分子のスポンジの孔
（ポア）の中にコラーゲン多孔質構造体が形成しにくく
なり、コラーゲンが繊維状になる恐れがある。一方、コ
ラーゲン濃度が1.5wt％を超える場合は、コラーゲン溶
液の粘度が高すぎるため、外側を構成する機械強度が優
れている生体吸収性高分子多孔質構造体の孔までにコラ
ーゲン溶液が浸入しにくくなり、多孔質を形成できな
い。

【００１８】一方を構成する高分子化合物多孔質体の孔
内に前記生体親和性が優れている生体吸収性高分子溶液
を導入するために、生体親和性が優れている生体吸収性
高分子化合物溶液中に、一方を構成する高分子化合物多
孔質構造体を浸漬する。この際に孔内に十分に導入する
ために、陰圧条件が採用される。次に、一方を構成する
高分子化合物多孔質の孔内が、生体親和性が優れている
生体吸収性高分子の水溶液により占めさせる状態とし、
その後、凍結させ、真空減圧下で乾燥させることによ
り、一方を構成する高分子化合物多孔質構造体の孔内に
生体親和性が優れている生体吸収性高分子化合物多孔質
構造体を形成することができる。

【００１９】 生体親和性が優れている生体吸収性高
分子化合物多孔質構造体を、架橋することにより強固な
構造とすることができる。このための架橋剤としては、
グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒドのようなアルデ
ヒド類や、エチレンプロピレンジグリシジルエーテル、
グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロール
ポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジル
エーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテルの
ようなグリシジルエーテル類や、ヘキサメチレンジイソ
シアネート、α-トリジンイソシアネート、トリレンジ
イソシアネート、ナフチレン1、5-ジイソシアネート、
4、4-ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニ
ルメタン-4、4、4、-トリイソシアネートのようなイソ
シアネート類や、グルコン酸カルシウムなどが挙げるこ
とができる。

【００２０】上記の架橋剤による架橋は、溶液状態、或
いは蒸気化状態の架橋剤より処理することにより行う。
例えば、蒸気化状態の架橋剤を用いて架橋する場合に
は、一定温度で一定濃度の架橋剤溶液で飽和した架橋剤
の蒸気の雰囲気下で一定時間架橋を行う。架橋時間は、
用いられる架橋剤や架橋温度にもより変化するが、架橋
した後の状態が、水に溶けることなく、形状を保持でき
るようになるまで、必要時間を目安にする。これより短
くなると、架橋による固定化は不十分な結果となり、使
用した場合に、生体親和性が優れている生体吸収性高分
子の部分が溶けてしまう恐れがある。架橋時間が長いほ
ど架橋の程度は多くなる。

【００２１】以上の工程を経て、一方を構成する高分子
化合物多孔質構造体内の孔内及び表面部分に、前記高分
子化合物多孔質とは相違する高分子化合物による高分子
化合物多孔質構造体を形成したこと高分子化合物多孔質
複合構造体を得ることができる。この高分子化合物多孔
質複合構造体は、物性の異なる高分子化合物から構成さ
れるので、異なる高分子化合物の特性を併せ持つ性質を
有するものである。これらは各種構造材及び機能材とし
て用いることができる。また、一方を機械強度が優れて
いる生体吸収性高分子化合物多孔質構造体とし、その孔
内及び表面に、この高分子化合物多孔質構造体とは相違
する材料、例えば生体親和性が優れている生体吸収性高
分子化合物多孔質構造体を導入した生体吸収性高分子化
合物多孔質複合構造体を得ることができる。その結果、
性質が異なる高分子化合物多孔質複合構造体、例えば、
機械強度と生体親和性とも優れている生体吸収性高分子
化合物多孔質複合構造体を得ることができる。

【００２２】次に、以上のようにして得られた高分子化
合物多孔質複合構造体の細孔表面にヒドロキシアパタイ
トの層を形成する。ヒドロキシアパタイト層を形成する
に際しては、カルシウムイオン含有水溶液に、前記高分
子化合物多孔質複合構造体を浸漬後、引き上げ、遠心操
作を施し、次にリン酸水溶液に浸漬し、引き上げ、遠心
操作を施し（浸漬の工程の順序は逆であってもよい）、
この操作を繰り返すことによりヒドロキシアパタイト層
を設けるものである。

【００２３】カルシウムイオン含有水溶液に用いられる
カルシウム化合物は、水溶液に溶解させたときに、カル
シウムイオンを放出できるものであれば、差し支えな
い。具体的には、カルシウム化合物としては、塩化カル
シウムが用いられる。塩化カルシウムを緩衝液中に添加
し、十分に撹拌して均一な状態とする。この水溶液のｐ
Ｈ調節は以下のように行う。上記のカルシウム溶液はpH
=7.4のTris（2-アミノ-2-ヒドロキシメチル-1、3-プロ
パンジオール）緩衝液で調製した塩化カルシウムの水溶
液とする。塩化カルシウム濃度は格別限定されない。高
分子化合物多孔質複合構造体をカルシウム水溶液に浸漬
する場合には陰圧状態で行い、前記高分子多孔質複合構
造体の孔中にカルシウム水溶液が十分に満たされるよう
にする。その後、高分子化合物多孔質複合構造体とカル
シウム水溶液が入れられている容器を37℃の恒温槽に入
れ、一定時間インキュベートする。その後、カルシウム
化合物を表面に含んだ高分子化合物複合構造体をカルシ
ウム水溶液から取り出し、遠心操作を施す。

【００２４】次に、カルシウム含有水溶液への浸漬操作
を施した高分子化合物多孔質複合構造体を、リン酸水溶
液中に浸漬する。リン酸水溶液には水溶液中でリン酸イ
オンを放出することができるリン酸化合物を、水中に添
加し、十分に撹拌して均一な状態とする。リン酸化合物
としては、リン酸水素二ナトリウムを用いることができ
る。リン酸水素二ナトリウムの濃度は格別限定されな
い。この水溶液のｐＨ調節は以下のようにして行う。上
記のリン酸水溶液はpH=7.4のTris緩衝液で調製したリン
酸水素二ナトリウムの水溶液とする。上記のTris（2-ア
ミノ-2-ヒドロキシメチル-1、3-プロパンジオール）緩
衝液の濃度は緩衝効果があれば、格別限定されない。リ
ン酸水溶液に浸漬する際には、陰圧して、浸漬している
高分子化合物多孔質複合構造体の孔にリン酸水溶液が十
分に接触できるようにする。その後、高分子化合物多孔
質複合構造体とリン酸水溶液が入った容器を37℃の恒温
槽に入れ、一定時間インキュベートした後、複合高分子
化合物多孔質をリン酸水溶液から取り出し、遠心操作を
施す。37℃の恒温槽で一定時間インキュベートした。上
記の時間は特に限定されないが、10分間から24時間以内
が望ましい。

【００２５】前記二つの浸漬工程の後に採用される遠心
操作の操作条件は、以下のようにして定めることができ
る。遠心速度と遠心時間は、高分子化合物多孔質複合構
造体上での余分な水溶液を除くために必要な速度と時間
である。沈着したヒドロキシアパタイトの量は遠心速度
に依存する。高い速度で遠心すると、ヒドロキシアパタ
イト微粒子の沈着量は少なくなる。逆に、低い速度で遠
心すると、ヒドロキシアパタイト微粒子の沈着量は多く
なる。

【００２６】前記二つの浸漬工程であるカルシウム水溶
液とリン酸水溶液に上記のように繰り返し交互浸漬する
ことにより、高分子化合物多孔質複合構造体の細孔の表
面にヒドロキシアパタイトの微粒子を沈着させ、ヒドロ
キシアパタイトの層を形成する。沈着させたヒドロキシ
アパタイト微粒子の量はカルシウム水溶液とリン酸水溶
液への交互浸漬の回数と比例し、交互浸漬の回数と共に
増える。沈着したヒドロキシアパタイトの微粒子の大き
さも交互浸漬の回数の増加と共に増加させることができ
る。

【００２７】以上の操作により目的とする 、一方を構
成する高分子化合物多孔質構造体内の孔内部分及びその
表面に、前記高分子化合物多孔質とは相違する高分子化
合物による高分子化合物多孔質構造体を形成し、更にそ
の表面にヒドロキシアパタイトを沈着させた層を形成し
た複合多孔質構造体を得ることができる。このようにし
て得られ構造体は、特定の形状にすることができるもの
であり、生体親和性が優れて、かつ骨の形成及び再生誘
導を可能にする特性を有する多孔質構造体である。この
複合多孔質構造体は、人又は動物の各種骨組織の再生・
再構築に用いることができる。この複合多孔質構造体を
各種骨組織に用いる場合には、この複合多孔質構造体を
骨組織、骨細胞等と接触させて用いることができる。こ
のようにして、生体内と生体外で各種骨組織の修復と再
構築を行うことが可能となる。

【００２８】

【実施例】以下に本発明の内容を具体例である実施例に
より説明する。本発明の内容はこの実施例により限定さ
れるものではない。 実施例1 （乳酸とグリコール酸との共重合体(PLGA)とウシ由来Ｉ
型アテロコラーゲンとハイドロキシアパタイトからなる
複合多孔質構造体の製造） 口径が355μmと425μmの篩により、粒径が直径で355μm
〜425μmの塩化ナトリウムの粒子をふるい分けした。乳
酸とグリコール酸（75：25）との共重合体PLGAをクロロ
ホルムに溶かし、20（w／v）％の溶液を調製した。PLGA
のクロロホルム溶液をアルミニウム鍋に入れ、直径が35
5μmから425μmの塩化ナトリウムの粒子（PLGAの重量の
9倍）をこの溶液に入れ、十分に混合した。次に、空気
中で48時間乾燥させた後、さらに真空状態で24時間乾燥
処理を施した。乾燥終了後、塩化ナトリウム粒子を含む
PLGAを、アルミニウム鍋から取り出し、蒸留水中に入
れ、2時間ごとに蒸留水を交換し、5日間洗浄を行った。
このようにして、PLGA多孔質構造体を得た。PLGA多孔質
構造体を空気中で24時間乾燥させた後、0.5wt％のウシ
Ｉ型アテロコラーゲン酸性水溶液（pH＝3.0）に浸漬
し、陰圧してPLGA多孔質構造体の孔と、Ｉ型アテロコラ
ーゲン水溶液を接触させた。そして、Ｉ型アテロコラー
ゲン水溶液を含有しているPLGA多孔質を-80℃で12時間
凍結した。凍結したＩ型アテロコラーゲン水溶液を含有
するPLGA多孔質構造体を真空減圧下（0.2 Torr）で24時
間凍結乾燥させ、PLGA多孔質の孔内及び表面にコラーゲ
ン多孔質構造体を形成させた。作製した高分子化合物多
孔質複合構造体を、37℃の温度条件下に、25wt％のグル
タルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸
気中により4時間架橋処理した後、蒸留水で5回洗浄し
た。さらに、0.1Mグリシン水溶液に12時間浸漬し、蒸留
水で20回洗浄した後、-80℃で12時間凍結させた。これ
を真空減圧下（0.2Torr）で24時間凍結乾燥した後、乾
燥したPLGA-コラーゲン高分子化合物多孔質複合構造体
を得た。PLGA-コラーゲン高分子化合物多孔質複合構造
体を50mMのTris緩衝液（ｐH＝7.4）で緩衝した100mMの
塩化カルシウム水溶液（20mL）に浸漬し、陰圧してPLGA
-コラーゲン高分子化合物多孔質複合構造体の孔中を塩
化カルシウム水溶液により満たした。そして、37℃の恒
温槽で12時間インキュベートした。PLGA-コラーゲン高
分子化合物多孔質複合構造体を塩化カルシウム水溶液か
ら取り出し、600rpmの速度で遠心処理した。遠心したPL
GA-コラーゲン高分子化合物多孔質複合構造体を50mMのT
ris緩衝液で緩衝した100mMのリン酸水素二ナトリウム水
溶液（20mL）に浸漬し、減圧してPLGA-コラーゲン高分
子化合物多孔質複合構造体の孔中にリン酸水素二ナトリ
ウム水溶液を満たした。そして、37℃の恒温槽で12時間
インキュベートした。PLGA-コラーゲン高分子化合物多
孔質複合構造体をリン酸水素二ナトリウム水溶液から取
り出し、600rpmの速度で遠心した。遠心したPLGA-コラ
ーゲン高分子化合物多孔質複合構造体を、再び上記の塩
化カルシウム水溶液とリン酸水素二ナトリウム水溶液に
交互浸漬し、8回までこの交互浸漬を繰り返した。得ら
れたPLGA-コラーゲン-ハイドロキシアパタイト多孔質複
合構造体を金でコーティングし、その構造を走査型電子
顕微鏡（SEM）で観察した（図１）。このSEM写真によれ
ば、PLGA高分子化合物多孔質構造体の孔及び表面にコラ
ーゲン高分子化合物多孔質構造体が形成され、この高分
子化合物多孔質複合構造体の細孔表面にハイドロキシア
パタイト微粒子が沈着している状態が観察される。ま
た、繰り返した交互浸漬の回数の増加と共に、沈着した
ハイドロキシアパタイト微粒子の沈積量と粒径が大きく
なっていることが分った。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、生体吸収性が良好であ
り、強度を有するものであり、生体親和性が優れ、かつ
骨の形成誘導を行い、再生に導くことができる複合多孔
質構造体を得ることができる。この複合多孔質構造体は
骨組織の再生・再構築に用いることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハイドロキシアパタイトを形成した状態を示す
ＳＥＭ写真であり、アパタイト形成に当たり、1回交互
浸漬（a）、4回交互浸漬（b）と6回交互浸漬（c）の状
態を表す。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C081 AB04 BA12 CA021 CA031 CA041 CA081 CA091 CA161 CA171 CA201 CA211 CC01 CD021 CD041 CD091 CD122 CD152 CD172 CF032 DA01 DB03 DC03 EA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一方を構成する高分子化合物多孔質構造体
   内の孔内部分及び表面に、前記高分子化合物多孔質とは
   相違する高分子化合物による高分子化合物多孔質構造体
   を形成した高分子化合物多孔質複合構造体の細孔表面に
   ヒドロキシアパタイト層を設けたことを特徴とする複合
   多孔質構造体。
2. 【請求項２】請求項１記載の一方を構成する高分子化合
   物多孔質構造体が機械強度が優れている生体吸収性高分
   子化合物であり、前記高分子化合物とは相違する高分子
   化合物が生体親和性が優れている生体吸収性高分子化合
   物であることを特徴とする高分子化合物多孔質構複合造
   体。
3. 【請求項３】 複合多孔質構造体が生体組織である骨の
   再生・再構築に用いられるものであることを特徴とする
   請求項１又は２記載の複合多孔質構造体。
4. 【請求項４】高分子化合物を多孔質化処理し、一方を構
   成する高分子化合物多孔質構造体を製造し、引き続い
   て、前記高分子化合物とは相違する高分子化合物と接触
   させて、前記孔内及び表面に高分子化合物多孔質構造体
   を形成して、複合多孔質構造体を形成し、カルシウム水
   溶液中に浸漬後、取り出して遠心操作を施して、引き続
   いてリン酸水溶液中に浸漬し、取り出して遠心操作を施
   して、浸漬操作を繰り返し、前記複合多孔質構造体の細
   孔表面にヒドロキシアパタイト層を設けることを特徴と
   する複合多孔質構造体の製造方法。