JP2003126238A - 骨および骨軟骨再生基材 - Google Patents
骨および骨軟骨再生基材Info
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Abstract
接着させたことを特徴とする骨又は骨軟骨再生基材。
Description
基材に関する。
場合、その再建手術は極めて困難である。指の構造にお
いて、指骨・指関節は機能上の中心となる支持組織であ
り、骨、軟骨、腱組織などの複合組織から構成されてい
る。上肢機能の大部分が、指を有効に働かせるためにあ
る最終的効果器であるため、その再建手術においては、
正常指がもっている形態的、機能的特徴をどの程度備え
たものが形成されたかによって手術成績が左右される。
従来の断端形成術では、指が短くなるという形態的変形
のみにとどまらず、しばしば、手の機能障害を残す。ま
た、機能温存を目的とする人工骨や人工関節置換術で
は、骨吸収によるゆるみ、金属疲労による破損、骨頭部
の摩耗など改善すべき点も多く指摘されている。また、
耐久性が保証されていないため、現状では、その適用は
高齢者に限られている。このような状況において、手指
欠損の再建治療では、足趾上を顕微鏡下に血管吻合を行
って手部に移植する術式(Toe-to Finger transfer)が
現在、最も一般的に行われている。しかし、この方法で
は、足指を失うという点に問題があり、小児や女性への
手術適応は極めて制限されている。
軟骨を支持組織として、顔面頭蓋から約40度の角度で
聾立している。そのため、耳介の形成手術では、正常耳
介の持つ複雑な3次元形態を再現しなくてはならない。
耳介の外表奇形の中で、特に耳介欠損の範囲が大きい小
耳症の治療において、現在、最も多く施行される肋軟骨
移植法では、肋軟骨採取時の手術侵襲が極めて大きく、
術後の胸部陥凹変形が起こりうることや、再建された耳
介形態が不完全となることが多いことなどの問題点が指
摘されている。1992年、Vacanti らは、あらかじめ
鋳型(ヒト耳介)に入れて準備した生分解性ポリマーに
培養軟骨細胞を播種して、耳介特有の形態を有する軟骨
組織を作成したと報告した。この結果、tissue enginee
ringが、耳介形成手術における新しいオプションとして
将来重要な役割を果たすことが示唆された。しかし、新
生耳介軟骨の長期的な形態維持には問題があり、この技
術が臨床応用される上で大きな障害となっている。
人工骨では、骨充填を目的としてHydroxyapatiteが多く
用いられている。しかし、このHydroxyapatiteは非吸収
性であるため、移植後長期間にわたり異物が体内に残存
すること、また、小児では成長に伴って組織容量が大き
くならないため、再手術が必要となること、採形が困難
なこと、感染に弱いことなど数多くの問題点が生じてい
る。
ポリマー、サイトカイン、血行の4つの因子が重要と考
えられている。どのような因子が働けば、耳介形態が保
持できるかという点が未解決であり、大きな課題として
残されている。
収性高分子と骨膜ないし軟骨膜を複合化させた再生基材
をもちいることによって骨および骨軟骨組織を再生でき
ることを見出した。
せる必要があることから、生体吸収性強化材で強化され
た、生体吸収性基材に着目し、これに骨膜組織を複合化
させることよって、良好な骨組織再生を確認した。
を有し、軟骨細胞の再分化を促進することがわかってき
た。そこで、継続的な軟骨細胞の供給源ともなりえる骨
膜組織に注目した。生体吸収性高分子と軟骨細胞に加え
て、さらに骨膜組織を複合化させた基材をもちいること
によって、軟骨組織を再生できるのみでなく、耳介軟骨
形態を維持できることを見出した。
ら、生体吸収性強化材で強化された、生体吸収性基材に
着目し、これと生体吸収性高分子基材を複合化させるこ
とよって、操作,性の良好な基材となることを見出し
た。
としては、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリカプロラ
クトン、あるいはそれらの共重合体などの合成高分子、
コラーゲン、ゼラチン等のタンパク質あるいはヒアルロ
ン酸等の多糖類、アルギン酸等の天然高分子が挙げられ
る。
乳酸、ポリカプロラクトンあるいはそれらの共重合体が
挙げられる。強化材の形態としては繊維、編物、織物あ
るいは不織布、発泡体が可能である。骨膜は、前頭骨、
前腕とう骨、肋軟骨、腸骨、大腿骨などを採取部位とし
て、骨膜剥離子により、骨膜(もしくは軟骨膜)前層を
剥離する。また、採取時に、骨膜自体を栄養する固有血
管系を温存し、これを骨膜と同時に採取する方法によ
り、血管柄付き骨膜弁が採取できる。この血管柄付き骨
膜弁を用いることで、ポリマー内部へ持続的に未分化骨
膜細胞を供給することが可能となる。このようなマイク
ロサージェリーを用いた血管柄付き骨膜を用いること
で、組織形成の期間は大幅に短縮されると同時に、組織
形成に適した部位から組織欠損部位へ移植することが可
能となる。
は、従来より使用されている生体内分解吸収性縫合糸を
用いた縫合が例示される。
GF,FGF,PDGF,NGF、インターロイキン類
などが例示される。
明する。 実施例1(骨再生) 1.基材の作製 60デニール、16フィラメントのポリ乳酸マルチフィ
ラメント繊維より筒編機にて筒編を作製し、さらにこれ
をニードルパンチ法にて複合化させ、2プライの不織布
を作製した。これを約2×3cmにカットし、中節骨の
形状を形どったシリコーン型に均一につめた。なおポリ
乳酸不織布は使用前にエタノール及びアセトンにて十分
に洗浄した。乳酸カプロラクトン共重合体(重量モル比
50:50)の5%ジオキサン溶液を上記シリコーン型
に注入し、気泡を完全に押出したのち、−20℃にて直
ちに凍結させた。これを凍結乾燥機にて24時間、30
℃で凍結乾燥した。得られた基材はスポンジ状の乳酸カ
プロラクトン共重合体がポリ乳酸繊維で補強された構造
を有していた。
て2時間60℃で滅菌後、60℃にて1週間真空下で脱
ガスをおこなった。 2.骨膜との複合化 子牛の前腕部より採取した骨膜を上記基材と複合化し
た。骨膜は、組織学的に上層の線維層と下層の骨形成層
(cambium layer)から構成され、骨形成
層 には、骨芽細胞の前駆細胞が存在する。この骨形成
層から得られる未分化細胞は、骨形成細胞に分化し、血
管からの情報を受けて基質を分泌して骨組織が再生する
ため、骨形成層をポリマー面に密着させて、市販の生体
内分解吸収糸にて縫合固定した。 3.動物への移植 複合化した基材をヌードマウス(4−6週、雄、平均体
重28グラム、購入先:MGH)の背部皮下に移植し
た。移植実験では、まず50ml conical t
ube(Falcon,USA)中に脱脂綿に染み込ま
せたエーテルを吸入させて、ヌードマウスを入眠導入さ
せた。次に、ヌードマウス背部をイソジンにて消毒し、
2cmの皮膚切開を加えた。切開部より、挿入したモス
キート鉗子にて皮下ポケットを作成した。複合化した基
材をこの皮下ポケットに挿入して移植操作を完了し、5
−0ナイロン糸を用いて創閉鎖した。
下)、組織を取り出したのち、固定した(図1)。図中
において上図は取出した組織を縦方向に切断した切断面
を、下図は同平面を示す。摘出組織は10%フォルマリ
ンにて固定し、10%EDTAによる脱灰を10日間行
った後、エタノール系列により脱水し、厚さ3μmのパ
ラフィン切片を作成した。切片には、H&E,Safr
anin0染色を施し、組織学的検索を行った(図
2)。
織は外観上良好に骨組織を再生していた。また組織学的
検討でも内部まで良好に骨組織が再生しており、本基材
が良好な骨再生基材として作用していることを確認し
た。
たPGA(ポリグリコール酸)繊維の不織布を用いた対
照区では、骨再生は認められなかった(図3)。 実施例2(軟骨再生) 1.基材の作製 乳酸カプロラクトン共重合体(重量モル比50:50)
の5%ジオキサン溶液をガラス枠に流延し、−20℃に
て直ちに凍結させた。これを凍結乾燥機にて24時間、
30℃で凍結乾燥した。得られた基材は多孔体構造を有
していた。これを24ウェル培養プレートに入るよう丸
くカットした。得られた材料はエチレンオキサイドガス
にて2時間60℃で滅菌後、60℃にて1週間真空下で
脱ガスをおこなった。
ラゲナーゼ含有無血清培地を分注した50ml遠沈管に
入れ,37℃で14時間インキュベーションした。
材に播種した。
記基材の反対面に複合化した。骨膜は、組織学的に上層
の線維層と下層の骨形成層(Cambiumlaye
r)から構成され、骨形成層には、骨芽細胞の前駆細胞
が存在する。この骨形成層から、得られる未分化細胞
は、骨形成細胞に分化し、血管からの情報を受けて基質
を分泌して骨組織が再生するため、骨形成層をポリマー
面に密着させて、市販の生体内分解吸収糸にて縫合固定
した。
重28グラム、購入先:MGH)の背部皮下に移植し
た。(移植実験では、まず50ml conical
tube(Fa1con,USA)中に脱脂綿に染み込
ませたエーテルを吸入させて、ヌードマウスを入眠導入
させた。次に、ヌードマウス背部をイソジンにて消毒
し、2cmの皮膚切開を加えた。切開部より、挿入した
モスキート鉗子にて皮下ポケットを作成した。複合化し
た基材をこの皮下ポケットに挿入して移植操作を完了
し、5−0ナイロン糸を用いて創閉鎖した。
酔下)、組織を取り出したのち、固定した(図4)。同
図において(A)は取出した組織を縦方向に切断した切
断面を、(B)は平面を示す。摘出組織は10%フォル
マリンにて固定し、10%EDTAによる脱灰を10日
間行った後、エタノール系列により脱水し、厚さ3μm
のパラフィン切片を作成した。切片には、Hemato
xylin&EosinおよびSafranin O染
色による組織学的検索を行った。
していた(図5)。また組織学的検討でも骨組織と軟骨
組織が複合化しており良好な骨軟骨再生基材として作用
していることを確認した。 実施例3 1.補強基材の作成 40デニール、16フィラメントのポリ乳酸繊維より筒
編を作成した。これを2枚あわせてのちニードルパンチ
法にて、不織布を作成した。 2.PLLA補強P(LA/CL)スポンジの作成 ガラス製枠に上記不織布を置き、乳酸カプロラクトン共
重合体(重量モル比50:50)の5%ジオキサン溶液
を流延し、−40℃にて直ちに凍結した。これを凍結乾
燥(30℃、24時間)したところ、PLLA不織布に
て強化されたP(LA/CL)スポンジができた。作成
した基材は、繊維強化されないものに比較して、強度が
格段に改善された。
図面代用写真である。図1中、上側は切断面を表し、下
側は平面を表す。図1の結果から、骨再生が正常に行わ
れたことがわかる。
組織を示すSafranin O染色後の図面代用写真である。
anin O染色後の図面代用写真である。
を示す図面代用写真(平面(A)および断面(B))で
ある。図4(A)、(B)から、骨軟骨の再生が正常に
行われていることがわかる。
生組織を示すSafranin O染色後の図面代用写真である。
Claims (8)
- 【請求項1】生体吸収性スポンジに骨膜ないし軟骨膜を
接着させたことを特徴とする骨又は骨軟骨再生基材。 - 【請求項2】骨膜ないし軟骨膜が血管柄を有する請求項
1に記載の基材。 - 【請求項3】スポンジが生体吸収性高分子からなる強化
材で強化されていることを特徴とする請求項1に記載の
基材。 - 【請求項4】スポンジの片面に播種された軟骨細胞を有
し、他面に骨膜ないし軟骨膜を接着させたことを特徴と
する請求項1に記載の基材。 - 【請求項5】生体吸収性強化材の吸収期間がスポンジに
比べて長いことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに
記載の基材。 - 【請求項6】生体吸収性材料が合成高分子であることを
特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の基材。 - 【請求項7】基材に細胞成長因子を付加したことを特徴
とする請求項1〜4のいずれかに記載の基材。 - 【請求項8】強化材が繊維状であることを特徴とする請
求項3に記載の基材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001324059A JP2003126238A (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 骨および骨軟骨再生基材 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001324059A JP2003126238A (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 骨および骨軟骨再生基材 |
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JP2001324059A Pending JP2003126238A (ja) | 2001-10-22 | 2001-10-22 | 骨および骨軟骨再生基材 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007537778A (ja) * | 2004-03-09 | 2007-12-27 | オステオバイオロジックス, インコーポレイテッド | 自己組織もしくは同種組織と組合せた移植片足場 |
JPWO2005089828A1 (ja) * | 2004-03-22 | 2008-01-31 | 財団法人新産業創造研究機構 | 生分解性樹脂複合材料により構成される組織再生用足場(スカフォールド) |
JP2010511751A (ja) * | 2006-11-30 | 2010-04-15 | スミス アンド ネフュー インコーポレーテッド | 繊維強化複合材料 |
JP7335737B2 (ja) | 2019-07-05 | 2023-08-30 | グンゼ株式会社 | 手指関節軟骨用基材 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04108444A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-09 | Gunze Ltd | 人工皮膚 |
JPH10234844A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-08 | Gunze Ltd | 軟骨組織再生用基材及びこれを用いた軟骨組織再生法 |
JPH11267193A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-10-05 | Norbert M Dr Meenen | バイオハイブリッド型関節表面置換物 |
JP2001049018A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-02-20 | Ethicon Inc | 組織の修復または再生のための多孔質組織骨格形成材料 |
JP2001204807A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-07-31 | Gunze Ltd | 組織培養基材及びこれによる医用材料 |
-
2001
- 2001-10-22 JP JP2001324059A patent/JP2003126238A/ja active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04108444A (ja) * | 1990-08-28 | 1992-04-09 | Gunze Ltd | 人工皮膚 |
JPH10234844A (ja) * | 1997-02-25 | 1998-09-08 | Gunze Ltd | 軟骨組織再生用基材及びこれを用いた軟骨組織再生法 |
JPH11267193A (ja) * | 1998-01-30 | 1999-10-05 | Norbert M Dr Meenen | バイオハイブリッド型関節表面置換物 |
JP2001049018A (ja) * | 1999-06-30 | 2001-02-20 | Ethicon Inc | 組織の修復または再生のための多孔質組織骨格形成材料 |
JP2001204807A (ja) * | 2000-01-28 | 2001-07-31 | Gunze Ltd | 組織培養基材及びこれによる医用材料 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007537778A (ja) * | 2004-03-09 | 2007-12-27 | オステオバイオロジックス, インコーポレイテッド | 自己組織もしくは同種組織と組合せた移植片足場 |
JPWO2005089828A1 (ja) * | 2004-03-22 | 2008-01-31 | 財団法人新産業創造研究機構 | 生分解性樹脂複合材料により構成される組織再生用足場(スカフォールド) |
JP2010511751A (ja) * | 2006-11-30 | 2010-04-15 | スミス アンド ネフュー インコーポレーテッド | 繊維強化複合材料 |
JP2015006514A (ja) * | 2006-11-30 | 2015-01-15 | スミス アンド ネフュー インコーポレーテッドSmith & Nephew,Inc. | 繊維強化複合材料 |
JP2017190462A (ja) * | 2006-11-30 | 2017-10-19 | スミス アンド ネフュー インコーポレーテッドSmith & Nephew,Inc. | 繊維強化複合材料 |
JP7335737B2 (ja) | 2019-07-05 | 2023-08-30 | グンゼ株式会社 | 手指関節軟骨用基材 |
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