JP2002159513A - 歯根膜形成能を有する人工歯根 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】人工歯根周囲に天然歯と同様の機能を有する歯
根膜を形成する人工歯根を工業的に安定した品質で、か
つ安価に提供する。 【解決手段】骨内埋入部分の表面にヒドロキシプロリン
残基含有タンパク質を含むタンパク質成分を易水溶性で
担持してなる人工歯根

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は人工歯根、特に周囲
の組織との間で天然歯根と周囲の組織との結合構造の如
く歯根膜を形成し、これにより健全な咬合機能を回復す
ることを目的とした人工歯根に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、歯が喪失した症例に対する治療法
としては、主に有床義歯や橋義歯等による補綴処置がな
されてきた。しかし咀嚼、発音、審美性の復元が不十分
で、患者に満足感を与えることのできない症例も少なく
ない。そこで近年このような症例に対しインプラント法
が開発され、臨床で広く使用されている。

【０００３】このインプラント法とはチタン、ヒドロキ
シアパタイト等の生体親和性材料からなる人工歯根を歯
槽骨または顎骨内に埋入し、これに人工歯や義歯等の上
部構造を保持させる方法である。しかし、この処置によ
る人工歯根と周囲組織の結合態様は、人工歯根が歯槽骨
に直接に接する骨性癒着である。

【０００４】このような人工歯根では、この骨性癒着の
ため咬合圧が直接顎骨に伝達される。したがって、これ
らのメカニカルストレスに対する生体の反応として骨が
次第に消失（骨吸収）して人工歯根の動揺や沈下が起こ
ること、人工歯根の動揺や沈下により生じる隙間にプラ
ーク等が沈着すること、プラーク等の沈着により感染や
炎症が生じること、並びに、感染や炎症が歯槽骨や顎骨
にまで及ぶ重篤な症状に至ること等が問題視されてい
る。

【０００５】これらの問題は人工歯根−歯槽骨間と天然
歯根−歯槽骨間の結合構造が異なることに起因すると考
えられる。

【０００６】天然歯根では歯根と歯槽骨との間にセメン
ト質（歯根象牙質表面を被っている石灰化した結合組織
で厚みは通常０．０２〜０．１５ｍｍ）、歯根膜（セメ
ント質と歯槽骨の間に介在する緻密な線維性結合組織
で、厚みは通常０．２〜０．２５ｍｍ）が介在し、さら
に歯根から歯槽骨に向かってコラーゲン線維束が走行し
ている。このコラーゲン線維束が歯根を歯槽骨に強く結
び付けている。

【０００７】上記歯根膜は咬合圧の緩衝作用、圧受容器
（咬合圧を感知する器官）を介した咬合圧の感知とそれ
に基づく神経性調節作用（圧受容器で感知した咬合圧を
受け、咬合圧を調整する作用）を有している。また、歯
根膜は感染に対してのバリアーとして作用するととも
に、骨吸収を引き起こす破骨細胞の誘導を抑制する作用
を有している。

【０００８】一方、セメント質は歯根と歯根膜をつなぎ
止める働きだけでは無く、歯根膜を一定の厚みに保ち、
歯槽骨の形態を保持する等の役割があり、歯周組織の維
持に重要な働きを有している。

【０００９】かかる天然歯根と周囲の組織との結合構造
は、植立した人工歯根と周囲の組織との間でも再現され
ることが望ましい。特に、歯根膜が存在していることが
好ましい。

【００１０】この目的のため、近年、培養歯根膜細胞を
利用した人工歯根の植立方法が提案されている。

【００１１】特開平６−７３８１は、そうした技術を示
す。この従来技術では、抜歯した歯から採取した歯根膜
細胞を培養し、培養した歯根膜細胞をさらに重層培養し
て形成した擬似歯根膜を人工歯根と歯槽骨との間に介在
させることにより人工歯根周囲に歯根膜を再生させるこ
とが提案されている。

【００１２】また、Ｂｙｕｎｇ−Hｏ Cｈｏｉはイヌの
歯根膜細胞を純チタン性の人工歯根の表面上で培養し、
これを同じイヌの顎骨内に埋入する実験を行い、その結
果を報告している（Ｉｎｔ Ｊ Oｒａｌ Mａｘｉｌｌ
ｏｆａｃ Ｉｍｐｌａｎｔｓ２０００；１５：１９３−
１９６）。

【００１３】Ｃｈｏｉによれば、かかる実験において、
人工歯根の表面の一部にコラーゲン線維の封入を伴った
セメント組織が観察されている。ここでコラーゲン線維
の封入とは、セメント質の中にコラーゲン線維が閉じこ
められ一体化した状態をいう。このセメント中に閉じこ
められたコラーゲン線維は歯根膜中のコラーゲン線維と
結合している。また、セメント様組織と歯槽骨の間に歯
根膜様組織が観察されている。

【００１４】一方、植立した人工歯根と周囲の組織との
間で天然歯根と周囲の組織との結合構造を再現するとい
う上記目的を持った別種の技術として、セメント質粒子
を利用することが提案されている。

【００１５】特開平８−２６６５５９、USP５，７７
２，４３９は、このような技術を示す。

【００１６】この技術は、セメント質粒子を人工歯根表
面に被着したハイブリッド人工歯根を用いることが特徴
である。上記セメント粒子は、ヒトまたは動物の歯から
採取することができる。また、上記従来技術文献には、
セメント粒子を人工歯根に被着するために生体吸収性材
料または無機化合物を媒体として用いることが記載され
ている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の培
養歯根膜細胞を利用した方法は、人工歯根を植立する同
一人物から、あるいは拒絶反応を起こさない他人から外
科的に歯根膜細胞を入手する必要がある。さらに得られ
た歯根膜細胞を培養するという煩雑な操作も必要なた
め、汎用性に乏しい。また、Ｂｙｕｎｇ−Hｏ Cｈｏｉ
の動物実験の結果では、セメント質様組織及び歯根膜様
組織の形成も十分ではない。したがって現状では、臨床
上、大きな効果は期待できない。

【００１８】次に、セメント質粒子を人工歯根表面に被
着したハイブリッド人工歯根では、生体内でセメント質
粒子が異物として認識され、マクロファージによる攻撃
をうける可能性が高い。また、セメント質から歯根膜等
を形成するのに寄与するタンパク質成分が溶出する速度
が極めて遅いため（難水溶性の状態）、歯根膜等の形成
作用が不十分である。そして、この従来技術は、炎症が
長引くこと、セメント質粒子を人工歯根に均一に分散・
固定することが実際上、困難なこと、また歯槽骨内に埋
入したハイブリッド人工歯根からセメント質粒子が脱落
する恐れがあることから、臨床上安定した効果が期待で
きない。

【００１９】本発明はこのような事情を鑑みなされたも
のであって、その目的とするところは、天然歯の場合と
同様に周囲に歯根膜を再生させることが可能で且つ安全
な人工歯根を工業的に安定した品質で、かつ安価に供給
することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明者は鋭意検討した
結果、骨埋入部分の表面にヒドロキシプロリン残基含有
タンパク質を含むタンパク質成分を易水溶性の状態で担
持してなる人工歯根が歯根膜を形成する人工歯根として
好適に使用できることを見いだし本発明をなした。

【００２１】ヒドロキシプロリン残基含有タンパク質を
含むタンパク質成分は歯肉および顎骨内の環境下におい
て、歯肉および顎骨内の未分化間葉系細胞の増殖を促
し、さらにセメント芽細胞への分化を誘導してセメント
質を形成し、さらに増殖した未分化間葉系細胞を線維芽
細胞および骨芽細胞へ分化誘導してコラーゲン線維の産
生および固有歯槽骨(歯槽骨の最表面にあるコラーゲン
線維が封入された歯槽骨)の形成を促進する。一方、新
しく形成されたセメント質には歯槽骨を一定距離(歯根
膜の幅に相当する距離で約０．２〜０．２５ｍｍ)以内
には近づけない作用があるため、新生セメント質と歯槽
骨の間に歯根膜が形成される。

【００２２】そして、前記ヒドロキシプロリン残基含有
タンパク質を含むタンパク質成分が易水溶性の状態にあ
るので、上記活性の作用が早期から発現する。

【００２３】このことにより、表面のヒドロキシプロリ
ン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分が基材表面
にセメント質を新生させ、さらに骨との間に歯根膜を再
生させ、その際、セメント質と歯槽骨がコラーゲン線維
束で結びつけられる。以上のような作用をもって人工歯
根周囲に天然歯と同様の機能を有する歯根膜を形成す
る。

【００２４】また、本発明の人工歯根は、ヒドロキシプ
ロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分が哺乳
類の歯などから容易かつ安価に入手でき、さらに、その
含有濃度が小さくても十分な効果を奏するため、工業的
に安定した品質で、かつ安価に供給することができる。

【００２５】また、請求項２の人工歯根は、ヒドロキシ
プロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分を含
む生体吸収性膜を表面に被着したことを特徴とする。

【００２６】かかる構成によれば、人工歯根の表面に上
記タンパク質成分を容易に固定することができ、タンパ
ク質成分の除放速度を制御ができる。さらに生体吸収性
材料が人工歯根周囲にセメント質及び歯根膜が形成され
るされるまでの期間では細胞の足場として働き、歯根膜
形成後には吸収分解される。以上の理由から人工歯根の
周囲にセメント質及び歯根膜を形成する機能が良好なも
のとなる。

【００２７】次に、請求項３の人工歯根は、上記ヒドロ
キシプロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分
の担持量が０．００００１mg〜１５ｍｇ／平方センチメ
ートルであることを特徴とする。

【００２８】かかる構成によれば、人工歯根の周囲にセ
メント質及び歯根膜を形成する機能が良好なものとな
る。

【００２９】請求項４の人工歯根は、上記ヒドロキシプ
ロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分に含ま
れるヒドロキシプロリン残基は全アミノ酸残基含有量に
対して０．０１〜１０％であることを特徴とする。

【００３０】かかる構成によれば、人工歯根の周囲にセ
メント質及び歯根膜を形成する機能が良好なものとな
る。

【００３１】請求項５の人工歯根は、上記ヒドロキシプ
ロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分が哺乳
類の歯のセメント質から抽出したタンパク質であること
を特徴とする。

【００３２】かかる構成によれば、ヒトは起源が哺乳類
と近いため、哺乳類の歯のセメント質に含まれるタンパ
ク質の構造がヒトのセメント質に含まれているタンパク
質の構造が他のは虫類等よりも類似している。このた
め、哺乳類の歯のセメント質から抽出したタンパク質が
よりヒト組織に対する活性が高く、人工歯根の周囲にセ
メント質及び歯根膜を形成する機能が良好なものとな
る。

【００３３】請求項６の人工歯根は、上記哺乳類が牛ま
たは豚であることを特徴とする。

【００３４】かかる構成によれば、食用に牛や豚などが
屠殺されるので、それらの歯から容易にまた安価にセメ
ント質を入手することができる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。

【００３６】（人工歯根の材料について）本発明におけ
る人工歯根の材質は特に限定されるものではなく、生体
に対して為害作用が少ないものであれば良い。耐久性に
優れたチタン、ヒドロキシアパタイト、アルミナ、ジル
コニアなどを好適に用いることができる。

【００３７】この中でも特にヒドロキシアパタイト及び
チタンがより好適に使用できる。その理由はヒドロキシ
アパタイトは骨伝導性を有しているためセメント質の新
生を促し、さらにセメント質との強固な結合が可能であ
るためである。またチタンはセメント質との親和性が高
いためである。

【００３８】（人工歯根の表面処理について）本発明に
おいて、人工歯根の表面に生体親和性をさらに高めるた
めの公知の処理を施すことができる。

【００３９】人工歯根の表面の生体親和性をより高める
ための処理として、例えば人工歯根の表面がチタンから
なる場合には、表面をアルカリ水溶液中に浸して表面に
アルカリチタネート相を形成する。これに続いて表面を
加熱処理することにより、表面の生体親和性を向上させ
ることができる。

【００４０】ところで後述する生体吸収性材料を用いて
人工歯根の表面にヒドロキシプロリン残基を含有するタ
ンパク質を担持する場合、生体吸収性材料をより強固に
固定化するための公知の表面処理を施すことができる。

【００４１】例えば人工歯根の表面がチタンからなる場
合、かかる処理法として表面にエチレン−ビニルアルコ
ール共重合体を溶着また塗布する。続いて、これを乾燥
することでエチレン−ビニルアルコール共重合体を人工
歯根の表面に被着する。さらに表面をオゾン処理すこと
により水酸基が酸化されてカルボキシ基が導入される。

【００４２】かかる処理を施した人工歯根の表面はイオ
ン吸着により生体吸収性材料をより強固に固定すること
が可能である。

【００４３】例えば、上記処理を施した人工歯根をコラ
ーゲンの水溶液に浸すことにより、コラーゲンを強固に
固定することができる。

【００４４】（ヒドロキシプロリン残基を含有するタン
パク質を含むタンパク質成分について）ヒドロキシプロ
リンは、Ｃ₅Ｈ₉ＮＯ₃（分子量１３１．１３）の化学式
で表される。プロリンの３または４位がヒドロキシル化
されたものである。そして、ヒドロキシプロリン残基
は、ヒドロキシプロリンのイミノ基ＮＨからＨを、カル
ボキシル基ＣＯＯＨからＯＨを、すなわち水１分子を離
脱したものである。

【００４５】ヒドロキシプロリン残基を含有するタンパ
ク質としては、トロプコラゲンアルファー鎖などがあ
る。

【００４６】前記ヒドロキシプロリン残基含有タンパク
質を含むタンパク質成分は、哺乳類などの歯のセメント
質から得ることができる。歯のセメント質は歯根の表面
を覆っている歯周組織の骨（歯槽骨）によく似た硬組織
であり、前述のように、これに含まれるヒドロキシプロ
リン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分が線維芽
細胞、骨芽細胞、セメント芽細胞に活性を有している。
歯のセメント質を用いる利点はセメント質及び歯根膜の
再生に関与するヒドロキシプロリン残基含有タンパク質
を含むタンパク質成分が豊富に含まれていることであ
る。哺乳類の中でも、牛や豚の歯を用いた場合、食用に
牛や豚などの哺乳動物が大量に飼育されているので、均
質なセメント質を、容易にまた安価で入手できることで
ある。

【００４７】上記歯からヒドロキシプロリン残基含有タ
ンパク質を含むタンパク質成分を得る方法として、歯の
セメント質を粉砕したものをコラゲナーゼ水溶液に浸漬
する。この水溶液中に、ヒドロキシプロリン残基含有タ
ンパク質を含むタンパク質成分が溶出する。このように
溶出させたヒドロキシプロリン残基含有タンパク質を含
むタンパク質成分は、当然のことながら易水溶性であ
る。

【００４８】上記コラゲナーゼ含有水溶液のコラゲナー
ゼ濃度は０．１％〜１５％が好ましく、０．１％〜５％
であればより効果的である。また、溶出成分中(ヒドロ
キシプロリン残基を含むタンパク質成分)に含まれるヒ
ドロキシプロリン残基の含有量が多すぎても、少なすぎ
ても人工歯根周囲にセメント質及び歯根膜を形成する機
能に低下を来す。この観点から、上記ヒドロキシプロリ
ン残基の含有量は、成分中に含まれる全アミノ酸残基に
対して０．０１％〜１０％が好ましく、０．１％〜３．
０％がより好ましい。

【００４９】なお、本発明では、歯のセメント質の中の
水に可溶なタンパク質成分の中に、歯根膜を形成するタ
ンパク質が複数個含まれている。このタンパク質の全て
または複数個がある濃度で存在すると、歯周組織が再生
されるが、どのタンパク質も分離精製した、単一のタン
パク質の状態では、このような活性はない。上記歯根膜
を形成するタンパク質は、ヒドロキシプロリン残基タン
パク質を必須のタンパク質としている。したがって、ヒ
ドロキシプロリン残基を含有することを必須とする。

【００５０】上記溶出液中の不用物を除去するために遠
心分離及び濾過等を行って良いが、溶出成分はあまり精
製を行わないことが好ましい。その理由は、精製すれば
するほど人工歯根周囲にセメント質及び歯根膜を形成す
る機能が低下するからである。したがって、分子量分画
及びクロマトグラフィー等により、単一のタンパク質成
分に精製することは避ける。

【００５１】なお、ヒドロキシプロリン残基を含有する
タンパク質の存在の有無はタンパク質成分をアミノ酸レ
ベルまで加水分解して、質量分析装置を用いてヒドロキ
シプロリン残基が含まれているかどうかを調べることに
よって確認することができる。

【００５２】また、この溶出成分に含まれているヒドロ
キシプロリン残基の含有量は、上と同様にタンパク質成
分をアミノ酸レベルまで加水分解して、全自動アミノ酸
分析機器、例えば日本電子製ｍｎｏＡｍｉｎｏｔａｃ
ＪＩＣ−５００／Ｖを使って、各アミノ酸残基の定量す
ることによって測定することができる。但し、コラゲナ
ーゼを用いて溶出した場合には、溶出液中にはコラゲナ
ーゼが含まれているので、上で述べた方法で溶出液中に
含まれるアミノ酸残基の量を測定してから、コラゲナー
ゼのアミノ酸残基の量を補正して計算するか、または溶
出液中のタンパク質成分を電気泳動法等を用いてコラゲ
ナーゼを除去したタンパク質成分について上で述べた方
法により、ヒドロキシプロリン残基の含有量を測定する
必要がある。

【００５３】（人工歯根表面にヒドロキシプロリン残基
含有タンパク質を含むタンパク質成分を担持させる方法
について）本発明のヒドロキシプロリン残基含有タンパ
ク質を含むタンパク質成分を人工歯根の表面に担持する
方法は特に限定されるものではなく、種々の方法を用い
ることができる。例えば、天然高分子又は合成高分子を
利用する方法としては、生体吸収性材料をバインダーと
して人工歯根表面に上記タンパク質成分を含浸、接着ま
たは吸着する方法、上記タンパク質成分を含浸、接着ま
たは吸着させた高分子のシートを作製してこれを人工歯
根表面に貼り付ける方法、等挙げることができる。また
人工歯根表面にヒドロキシアパタイトの多孔体を形成し
てこの中に上記タンパク質成分を吸着させる方法等を挙
げることができる。この中で、生体吸収性材料を使って
ヒドロキシプロリン残基含有タンパク質を含むタンパク
質成分を人工歯根の表面に担持させる方法が好ましい。

【００５４】生体吸収性材料とは、生体内に移植した
後、一定期間後分解吸収される材料である。生体吸収性
材料の生体内で分解速度を利用して体内でのヒドロキシ
プロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分の除
放速度が制御できる。また生体吸収性材料が細胞の増
殖、分化の足場となる。

【００５５】かかる生体吸収性材料としては、例えばポ
リ乳酸、ポリグルコール酸、ポリ（ε−カプロラクト
ン）等の脂肪族ポリエステル類、コラーゲン、ゼラチ
ン、アルブミン、デキストラン、キチン、キトサンなど
のタンパク質及び多糖類、またこれらの脂肪族ポリエス
テル類、タンパク質及び多糖類の誘導体、複合化物、架
橋化物が使用できる。その中でも特にアテロコラーゲ
ン、架橋化アテロコラーゲン、架橋化ゼラチン、カルボ
キシメチルキチン、架橋化カルボキシメチルキチンがよ
り好適に使用できる。

【００５６】（生体性吸収材料を使う場合―１）生体吸
収性材料を使ってヒドロキシプロリン残基含有タンパク
質を含むタンパク質成分を人工歯根の表面に担持させる
方法として、例えばヒドロキシプロリン残基含有タンパ
ク質を含むタンパク質成分を担持した生体吸収性膜を作
製し、これを人工歯根の表面に被着することができる。
ここで、生体吸収性膜を人工歯根の表面に被着する方法
は、特に限定されるものでない。公知のどの方法を用い
てもよい。

【００５７】具体的に、例えば、架橋剤としてグリセラ
ールポリグリシジルエーテルを添加、溶解したゼラチン
水溶液を調整する。この水溶液をポリメチルメタクリレ
ート製のプレート上に流延した後冷却し、膜状のゼラチ
ンゲルを作製する。さらにこの膜状のゼラチンゲルを凍
結乾燥して水を除去した後、加熱処理を行うことで多孔
質架橋化ゼラチン膜を得る。

【００５８】一方、牛の歯根からセメント質を機械的に
削り取り、乾燥する。これを乳鉢等で粉砕ししたもの
を、適量のコラゲナーゼ含有の生理食塩水に投入、撹
拌、溶解する。その後、不溶物を遠心分離で除去した溶
液を凍結乾燥してヒドロキシプロリン含有タンパク質を
含むタンパク質成分の固形物を得る。

【００５９】次に、適量のヒドロキシプロリン残基含有
タンパク質を含むタンパク質成分の固形物を溶かした水
溶液を、前記架橋化ゼラチン膜に含浸し、凍結乾燥を行
う。これによりヒドロキシプロリン残基含有タンパク質
を含むタンパク質成分を担持した生体吸収性膜を得るこ
とができる。

【００６０】次いでグリセロールポリグリシジルエーテ
ルを添加、溶解したゼラチン水溶液を人工歯根表面に塗
布し、その上に前記ヒドロキシプロリン残基含有タンパ
ク質を含むタンパク質成分を担持した生体吸収性膜を貼
り付ける。そして、これを乾燥することにより、本発明
の人工歯根を得ることができる。

【００６１】なお、生体吸収性材料が水溶性の場合には
架橋処理等を施して、水への溶解性を低減させることが
できる。

【００６２】（生体吸収性材料を使う場合―２）また、
生体吸収性材料を使ってヒドロキシプロリン残基含有タ
ンパク質を含むタンパク質成分を人工歯根の表面に担持
させる別の方法として、人工歯根の表面に生体吸収性材
料を被着しておいてから、ヒドロキシプロリン残基含有
タンパク質を含むタンパク質成分を表面に導入すること
ができる。

【００６３】具体的に、架橋剤としてグリセロールポリ
グリシジルエーテルを添加、溶解したカルボキシメチル
キチン水溶液を調整する。この水溶液を筆等を用いて人
工歯根の基材表面に塗布する。これを、凍結乾燥した
後、加熱処理を行うことで人工歯根の表面に架橋カルボ
キシメチルキチンを被着する。

【００６４】次に、この人工歯根の表面に対し、適量の
ヒドロキシプロリン残基含有タンパク質を含むタンパク
質成分を溶かした水溶液を含浸させる。そして水分を乾
燥して、本発明の人工歯根を得ることができる。

【００６５】なお、ヒドロキシプロリン残基含有タンパ
ク質を含むタンパク質成分の担持量は、多すぎても少な
すぎても人工歯根と歯槽骨の間にセメント質及び歯根膜
を形成する能力が低下する。この観点から、骨埋入部分
におけるヒドロキシプロリン残基含有タンパク質を含む
タンパク質成分の担持量は０．００００１ｍｇ〜１５ｍ
ｇ／平方センチメートルが好ましく、０．０００１ｍｇ
〜６ｍｇ／平方センチメートルがより好ましい。

【００６６】このヒドロキシプロリン残基含有タンパク
質を含むタンパク質成分の単位面積当たりの担持量は以
下のようにして測定することができる。かかる人工歯根
を水中に浸漬、撹拌することにより、人工歯根の表面に
担持させたヒドロキシプロリン残基含有タンパク質を含
むタンパク質成分を溶出する。透析膜を用いて脱塩処理
を行った後、電気泳動法を用いてコラゲナーゼを除去し
たヒドロキシプロリン残基含有タンパク質を含むタンパ
ク質成分の重量を測定する。このヒドロキシプロリン残
基含有タンパク質を含むタンパク質成分の重量を同タン
パク質成分が担持されていた人工歯根面の表面積で除す
ることにより求めることができる。

【００６７】

【実施例】以下に、実施例、比較例、試験例を挙げて本
発明をさらに詳細に説明する。 （実施例１） 人工歯根（ＨＡ−Ｔ） 使用した人工歯根の材質：ヒドロキシアパタイト 使用した生体吸収性材料：架橋ゼラチン セメント質からのヒドロキシプロリン残基含有タンパク
質を含むタンパク質成分の抽出 食用肉屠殺場より提供されたウシ顎骨から歯を抜歯用鉗
子で抜去し、−４℃で冷凍保存した。解凍後、ただちに
歯根に不着する歯肉組織を掻爬し、除去した。これらの
処置後、手術用スケーラーを用い、１本の歯につき１０
０〜２００ストロークでセメント質を掻爬し、牛歯１０
０本からセメント質の切除片を得た。セメント質の切除
片を凍結乾燥装置（ＦＲＥＥＺＥ ＤＲＹＥＲ ＦＤ−
５Ｎ 東京理化機器（株）製）で凍結乾燥した後、乳鉢
に入れ、さらの篩過し、粒子径０．０８８mm以下のセメ
ント質４．９ｇを得た。

【００６８】さらに得られたセメント質粒子を１％コラ
ゲナーゼ（（株）新田ゼラチン製、ＣＯＬＬＡＧＥＮＡ
ＳＥ Ｎ−２）含有ｐH７の生理食塩水１５ｍｌに投入
し、スターラーを用いて３７℃、１時間撹拌した。不溶
物を３０００ｒｐｍ、１０分間の遠心分離で除去し、上
澄液を得た。

【００６９】この上澄液を凍結乾燥機（ＦＲＥＥＺＥ
ＤＲＹＥＲ ＦＤ−５Ｎ 東京理化機器（株）製）を用
いて凍結乾燥することで固形物０．３９（セメント質か
らの溶出成分０．１０ｇ、コラゲナーゼ０．１５ｇ、塩
化ナトリウム０．１４ｇ）を得た。

【００７０】このセメント質からの溶出成中にはヒドロ
キシプロリン残基は、全アミノ酸残基に対して０．５％
の割合で含まれていた。 架橋ゼラチン膜の調整 アルカリ法で製造された市販ゼラチン［（株）新田ゼラ
チン製、６．６６％水溶液にしたときの粘度３１ｍｐ、
ゼリー強度９４ｇ］の５重量％水溶液に架橋剤としてグ
リセロールポリグリシジルエーテル［ナガセ化成工業
（株）製］をゼラチンの重量に対し３重量％添加、溶解
し、ゼラチンとグリセロールポリグリシジルエーテルの
混合水溶液を調整した。ポリメチルメタクリレート板
（大きさ１０×１０ｃｍ、厚さ２ｍｍ）の片面に幅１ｃ
ｍ、厚さ１．０ｍｍのシリコン製のテープで縁取りし、
その内側（８×８ｃｍ）に上記の混合水溶液２ｇを流延
した。これを凍結乾燥機（ＦＲＥＥＺＥ ＤＲＹＥＲ
ＦＤ−５Ｎ 東京理化機器（株）製）で凍結乾燥し、ゼ
ラチン膜（膜の大きさ８×８ｃｍ、膜の厚さ０．２ｍ
ｍ）を得た。このゼラチン膜を１１０℃で２時間熱処理
することにより架橋を行い、架橋ゼラチン膜を得た。 ヒドロキシプロリン残基含有タンパク質を含むタンパク
質成分を担持した架橋ゼラチン膜 で調整した固形物０．０５８５ｇ（セメント質からの
溶出成分０．０１５ｇ）を１５ｍｌの蒸留水に溶解し
た。、ポリメチルメタクリレート板（大きさ１０×１０
ｃｍ、厚さ２ｍｍ）の片面に幅１ｃｍ、厚さ１．０ｍｍ
のシリコン製のテープで縁取りし、その内側（８×８ｃ
ｍ）に上記溶解液１．５ｇを採取し流延した。さらにそ
の上にで調整した架橋ゼラチン膜をかぶせる様にし
て、乗せ、溶解液を架橋ゼラチン膜に吸収させたあと、
凍結乾燥機（ＦＲＥＥＺＥ ＤＲＹＥＲ ＦＤ−５Ｎ
東京理化機器（株）製）を用いて凍結乾燥を行い、セメ
ント質からの溶出物を担持した架橋ゼラチン膜を得た。
またヒドロキシプロリン残基含有タンパク質を含むタン
パク質成分の担持量は０．０２３ｍｇ／平方センチメー
トルであった。 人工歯根 ＨＡ−Ｔの調整 市販の人工歯根［アパセラム、長さ９mm、直径４．５m
m、表面の材質はヒドロキシアパタイト、（株）旭光学
製］表面に、市販のゼラチン［（株）新田ゼラチン、
６．６６％水溶液にしたときの粘度３１ｍｐ、ゼリー強
度９４ｇ］２重量％水溶液を作製し、これを小筆で薄く
塗布した。で調整したセメント質からの溶出物を担持
した架橋ゼラチン膜を適当な大きさに切断し、人工歯根
の表面に一重隙間が開かないように貼り付けた。これを
凍結乾燥装置（ＦＲＥＥＺＥ ＤＲＹＥＲ ＦＤ−５Ｎ
東京理化機器（株）製）を用いて凍結乾燥を行うこと
でヒドロキシプロリン残基含有タンパク質を含むタンパ
ク質成分を担持した人工歯根（ＨＡ−Ｔ）を得た。この
ＨＡ−Ｔをポリエチレンの袋の中に密閉し、（株）東芝
製の紫外線滅菌ランプ（１５ワット）より３０ｃｍ下方
に置き、表裏それぞれに３０分づつ紫外線照射を行うこ
とにより滅菌処理を施し、５℃の冷蔵庫中で保管した。

【００７１】（実施例２） 人工歯根（Ｔｉ−Ｔ） 使用した人工歯根の材質：チタン合金 使用した生体吸収性材料：架橋カルボキシメチルキチン 架橋カルボキシメチルキチン被覆人工歯根の調整 市販のカルボキシメチルキチン［甲陽ケミカル（株）
製、カルボキシメチル化置換度７５％、脱アセチル化度
２７％、重量平均分子量２０万］の５重量％水溶液に架
橋剤としてグリセロールポリグリシジルエーテル［ナガ
セ化成工業（株）製］をカルボキシメチルキチンの重量
に対し５％添加、溶解し、カルボキシメチルとグリセロ
ールポリグリシジルエーテルの混合水溶液を調整した。

【００７２】市販の人工歯根［ＰＯＩシステム ＦＩＮ
ＡＦＩＸ ３Ｐｉｅｃｅ Ｆｉｘｔｕｒｅ、長さ８mm、
直径３．７mm、表面の材質はチタン合金、京セラ（株）
製］表面に筆でカルボキシメチルとグリセロールポリグ
リシジルエーテルの混合水溶液を塗布し、人工歯根表面
のねじ切り面の溝部分を全て混合水溶液で埋めた。

【００７３】これを凍結乾燥機（ＦＲＥＥＺＥ ＤＲＹ
ＥＲ ＦＤ−５Ｎ 東京理化機器（株）製）で凍結乾燥
し、カルボキシメチルキチンを被覆した人工歯根を得
た。さらにこの人工歯根を１１０℃で４時間加熱処理す
ることにより架橋を行い架橋カルボキシメチルキチン被
覆人工歯根を得た。 人工歯根 Ｔｉ−Ｔの調整 実施例１ので調整した固形物０．０５８５ｇ（溶出成
分０．０１５ｇ）を７．５ｍｌの蒸留水に溶解し、溶解
液０．１ｇを採取してで調整した架橋カルボキシメチ
ルキチン被覆人工歯根の表面に均一に染み込ませた。こ
れを凍結乾燥機（ＦＲＥＥＺＥ ＤＲＹＥＲ ＦＤ−５
Ｎ 東京理化機器（株）製）で凍結乾燥し、ヒドロキシ
プロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分を担
持した人工歯根（Ｔｉ−Ｔ）を得た。このＨＡ−Ｔをポ
リエチレンの袋の中に密閉し、（株）東芝製の紫外線滅
菌ランプ（１５ワット）より３０ｃｍ下方に置き、表裏
それぞれに３０分づつ紫外線照射を行うことにより滅菌
処理を施し、５℃の冷蔵庫中で保管した。

【００７４】また人工歯根の表面に対するヒドロキシプ
ロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分の平均
担持量は０．１２ｍｇ／平方センチメートルであった。

【００７５】（比較例１） 人工歯根（ＨＡ−Ｂ）の調整 使用した人工歯根の材質：ヒドロキシアパタイト 使用した生体吸収性材料：架橋ゼラチン １％コラゲナーゼ含有ｐＨ７の生理食塩水の調整 １％コラゲナーゼ含有ｐH７の生理食塩水１５ｍｌを調
整、凍結乾燥装置（ＦＲＥＥＺＥ ＤＲＹＥＲ ＦＤ−
５Ｎ 東京理化機器（株）製）を用いて凍結乾燥を行う
ことで固形物０．２９ｇ（セメント質からの溶出成分０
ｇ、コラゲナーゼ０．１５ｇ、塩化ナトリウム０．１４
ｇ）を得た。 架橋ゼラチン膜の調整 実施例１のと同様の方法で架橋ゼラチン膜を得た。 セメント質からの溶出成分を担持していない架橋ゼラ
チン膜の調整 で調整した固形物０．０４４ｇ（セメント質からの溶
出成分０ｇ）を１５ｍｌの蒸留水に溶解し、ポリメチル
メタクリレート板（大きさ１０×１０ｃｍ、厚さ２ｍ
ｍ）の片面に幅１ｃｍ、厚さ１．０ｍｍのシリコン製の
テープで縁取りし、その内側（８×８ｃｍ）に上記溶解
液１．５ｇを採取し、流延した。さらにその上にで調
整した架橋ゼラチン膜をかぶせる様にして、乗せ、溶解
液を架橋ゼラチン膜に吸収させたあと、凍結乾燥機（Ｆ
ＲＥＥＺＥ ＤＲＹＥＲ ＦＤ−５Ｎ 東京理化機器
（株）製）を用いて凍結乾燥を行い膜を得た。 ＨＡ−Ｂ調整 市販の人工歯根［アパセラム、長さ９mm、直径４．５m
m、表面の材質はヒドロキシアパタイト、（株）旭光学
製］表面に、市販のゼラチン［（株）新田ゼラチン、
６．６６％水溶液にしたときの粘度３１ｍｐ、ゼリー強
度９４ｇ］２重量％水溶液を作製し、これを小筆で薄く
塗布した。で調整した架橋ゼラチン膜を適当な大きさ
に切断し、人工歯根の表面に一重隙間が開かないように
貼り付けた。これを凍結乾燥装置（ＦＲＥＥＺＥ ＤＲ
ＹＥＲ ＦＤ−５Ｎ 東京理化機器（株）製）で凍結乾
燥し、比較例の人工歯根（ＨＡ−Ｂ）を得た。

【００７６】ＨＡ−Ｂをポリエチレンの袋の中に密閉
し、（株）東芝製の紫外線滅菌ランプ（１５ワット）よ
り３０ｃｍ下方に置き、表裏それぞれに３０分づつ紫外
線照射を行うことにより滅菌処理を施し、５℃の冷蔵庫
中で保管した。

【００７７】（比較例２） 人工歯根（Ｔｉ−Ｂ）の調整 使用した人工歯根の材質：チタン合金 使用した生体吸収性材料：架橋カルボキシメチルキチン 架橋カルボキシメチルキチン被覆人工歯根の調整 実施例２のと同様の方法で調整した。 人工歯根 Ｔｉ−Ｂの調整 比較例１ので調整した固形物０．０４４ｇ（溶出成分
０ｇ）を７．５ｍｌの蒸留水に溶解し、溶解液０．１ｇ
を採取してで調整した架橋カルボキシメチルキチン被
覆人工歯根の表面に均一に染み込ませた。これを凍結乾
燥機（ＦＲＥＥＺＥ ＤＲＹＥＲ ＦＤ−５Ｎ 東京理
化機器（株）製）で凍結乾燥し、比較例の人工歯根（Ｔ
ｉ−Ｂ）を得た。Ｔｉ−Ｂをポリエチレンの袋の中に密
閉し、（株）東芝製の紫外線滅菌ランプ（１５ワット）
より３０ｃｍ下方に置き、表裏それぞれに３０分づつ紫
外線照射を行うことにより滅菌処理を施し、５℃の冷蔵
庫中で保管した。

【００７８】（試験例）実験動物にはアカゲザル２頭を
用いた。術前処置として、人工歯根植立部位を確保する
ため、下顎左右側の第１、第２小臼歯と第１大臼歯を抜
去した。３ヶ月後、アカゲザル一頭には、下顎右側無歯
顎部に実施例１で調整したＨＡ−Ｔを、下顎左側無歯顎
部に比較例１で調整したＨＡ−Ｂを植立した。またもう
１頭のアカゲザルには下顎右側無歯顎部に実施例２で調
整した人工歯根Ｔｉ−Ｔを、下顎左側無歯顎部にＴｉ−
Ｂを植立した。

【００７９】手術は、まず無歯顎部近遠心での垂直切開
と歯肉粘膜境界部より１ｍｍ頬側での横切開を行った
後、全層歯肉弁を剥離、骨面を露出した。続いて、人工
歯根植立キットを用いて、顎骨に人工歯根植立穴を開
け、人工歯根を埋入した。その後、歯肉弁を元の位置で
縫合した。尚ＨＡ−Ｔ、ＨＡ−Ｂでは直径５ｍｍの人工
歯根植立穴を、またＴｉ−Ｔ、ＴＩ−Ｂでは直径４ｍｍ
の人工歯根植立穴を開けて埋入した。

【００８０】動物は人工歯根埋入後１２週で屠殺した。
断頭後直ちに、左右の総頸動脈より２．５％グルタール
アルデヒド−２．０％パラホルムアルデヒド（ｐＨ７．
２、４℃）で潅流固定した。

【００８１】その後サルの顎の術部から人工歯根体、
骨、歯肉を一塊として取り出した。採取した組織ブロッ
クは上記固定液で７日間固定した。固定後、実験領域を
ダイヤモンドノコギリで頬舌的に切断し、テクノビット
７２００樹脂に包埋した。

【００８２】重合した各包埋試料は、ダイヤモンドノコ
ギリを用いて約３００μｍ厚に切断し、続いて研磨機で
厚さ１００μｍの研磨切片を作製した。切片はヘマトキ
シン・エオジン染色を施し、光学顕微鏡にて観察した。

【００８３】次の表に観察結果を示した。

【００８４】

【表１】

【００８５】上記表１に示すように、本発明品のＨＡ−
ＴおよびＴｉ−Ｔは、いずれも人工歯根上にセメント質
の沈着が見られ、また血管を伴った線維性結合組織が形
成されるので、歯根膜が形成されていく途上にあったの
に対し、比較例品のＨＡ−Ｂ、Ｔｉ−Ｂはいずれも人工
歯根が周囲の組織と骨性癒着していた。

【００８６】

【発明の効果】以上のように本発明の人工歯根によれ
ば、ヒドロキシプロリン残基含有タンパク質を含むタン
パク質成分は線維芽細胞、骨芽細胞、セメント芽細胞に
活性を有しているので、表面のヒドロキシプロリン残基
含有タンパク質を含むタンパク質成分が基材表面にセメ
ント質を新生させ、さらに骨との間に歯根膜を再生さ
せ、その際、セメント質と歯槽骨がコラーゲン線維束で
結びつけられるので、人工歯根周囲に天然歯と同様の機
能を有する歯根膜を安全に形成する。

【００８７】また、本発明の人工歯根は、ヒドロキシプ
ロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分が哺乳
類の歯などから容易かつ安価に入手でき、さらに、その
含有濃度が小さくても十分な効果を奏するため、工業的
に安定した品質で、かつ安価に供給することができる。

【００８８】また、本発明において、ヒドロキシプロリ
ン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分を含む生体
吸収性膜を表面に被着した場合、人工歯根の表面に上記
タンパク質成分を容易に固定することができ、タンパク
質成分の除放速度を制御ができる。さらに生体吸収性材
料が人工歯根周囲にセメント質及び歯根膜が形成される
されるまでの期間では細胞の足場として働き、歯根膜形
成後には吸収分解される。以上の理由から人工歯根の周
囲にセメント質及び歯根膜を形成する機能が良好なもの
となる。

【００８９】次に、本発明において、上記ヒドロキシプ
ロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分の担持
量を０．００００１mg〜１５ｍｇ／平方センチメートル
であるようにすること、及び／又は、上記ヒドロキシプ
ロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分に含ま
れるヒドロキシプロリン残基の含有量を全アミノ酸残量
に対して０．０１〜１０％であるようにすることで、人
工歯根の周囲にセメント質及び歯根膜を形成する機能が
良好なものとすることができる。

【００９０】また、本発明において、上記ヒドロキシプ
ロリン残基含有タンパク質を含むタンパク質成分を哺乳
類の歯のセメント質から抽出することで、ヒトは起源が
哺乳類と近いため、哺乳類の歯のセメント質に含まれる
タンパク質の構造がヒトのセメント質に含まれているタ
ンパク質の構造が他の類よりも類似しているため、人工
歯根の周囲にセメント質及び歯根膜を形成する機能が良
好なものとなる。

【００９１】さらに、牛または豚の歯のセメント質を用
いるようにすると、食用に牛や豚などが屠殺されるの
で、それらの歯から容易にまた安価にセメント質を入手
することができる。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】骨内埋入部分の表面にヒドロキシプロリン
   残基含有タンパク質を含むタンパク質成分を易水溶性の
   状態で担持してなる歯根膜形成能を有する人工歯根。
2. 【請求項２】上記タンパク質成分を含む生体吸収性膜を
   上記表面に被着してなる請求項１記載の人工歯根。
3. 【請求項３】上記骨内埋入部分におけるタンパク質成分
   の担持量が０．００００１〜１５ｍｇ／平方センチメー
   トルであることを特徴とする請求項１記載の人工歯根。
4. 【請求項４】上記タンパク質成分に含まれるヒドロキシ
   プロリン残基は全アミノ酸残基含有量に対して０．０１
   〜１０％であることを特徴とする請求項１記載の人工歯
   根。
5. 【請求項５】上記タンパク質成分が哺乳類の歯のセメン
   ト質から抽出したタンパク質成分であることを特徴とし
   た請求項１記載の人工歯根。
6. 【請求項６】上記哺乳類が牛または豚であることを特徴
   とした請求項５記載の人工歯根。