JP2004008438A - 生体組織補填材およびその製造方法 - Google Patents
生体組織補填材およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004008438A JP2004008438A JP2002165346A JP2002165346A JP2004008438A JP 2004008438 A JP2004008438 A JP 2004008438A JP 2002165346 A JP2002165346 A JP 2002165346A JP 2002165346 A JP2002165346 A JP 2002165346A JP 2004008438 A JP2004008438 A JP 2004008438A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- calcium carbonate
- wax
- dewaxing
- living tissue
- porous body
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
【課題】炭酸カルシウムを主成分とした多孔体からなる生体組織補填材およびその製造方法の提供。
【解決手段】炭酸カルシウム粉末と生体吸収性材料溶液とワックス球またはワックス棒とを混合した複合体２０を成形した後に、装置２１で脱ろう処理することでワックス球またはワックス棒を除きその部分を気孔として、炭酸カルシウムと生体吸収性材料とを複合した多孔体２２にするため、高温で焼き固める焼結が不要となり、低温度の脱ろう処理で済む。その結果、炭酸カルシウムが酸化カルシウムになってしまうことがない。
【選択図】 図３
【解決手段】炭酸カルシウム粉末と生体吸収性材料溶液とワックス球またはワックス棒とを混合した複合体２０を成形した後に、装置２１で脱ろう処理することでワックス球またはワックス棒を除きその部分を気孔として、炭酸カルシウムと生体吸収性材料とを複合した多孔体２２にするため、高温で焼き固める焼結が不要となり、低温度の脱ろう処理で済む。その結果、炭酸カルシウムが酸化カルシウムになってしまうことがない。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体組織欠損部を再生する際に使用される生体組織補填材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、骨腫瘍摘出や外傷等により生じた骨欠損部等の生体組織欠損部に骨補填材等の生体組織補填材を補填することにより、骨等の生体組織を再生させて骨欠損部等を修復することが可能になってきている。骨補填材としては、ハイドロキシアパタイト（ＨＡＰ）やリン酸三カルシウム（ＴＣＰ）が知られているが、体内に異物を残さないとする考え方から、例えば、β−ＴＣＰのようなリン酸カルシウム多孔体からなる足場材が使用される。β−ＴＣＰを骨欠損部の骨細胞に接触させておくと、破骨細胞がβ−ＴＣＰを食べ、骨芽細胞が新しい骨を形成する、いわゆるリモデリングが行われる。すなわち、骨欠損部に補填された骨補填材は、経時的に自家骨に置換されていくことになる。なお、リン酸カルシウム多孔体の製造方法としては、例えば、焼結を含む製造方法が特開昭６３−４０７８２号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、生体での吸収置換を更に高めるために、リン酸成分を除去した材料でさらに生体中で行われる細胞とのかかわりで起こるリモデリング現象を利用することを踏まえ、β−ＴＣＰに換えて炭酸カルシウム多孔体を生体組織補填材として用いることを考えた。しかしながら、上記公報に開示されたような焼結を含む製造方法を用いると、焼結によって炭酸カルシウムが酸化カルシウムとなってしまう。このため、多孔体にはなるものの主成分が酸化カルシウムとなり生体吸収性が失われてしまうという問題があった。
【０００４】
したがって、本発明は、炭酸カルシウムを主成分とした多孔体からなる生体組織補填材およびその製造方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、炭酸カルシウム粉末と生体吸収性材料溶液とワックス球またはワックス棒とを混合した複合体を成形した後に脱ろう処理することを特徴としている。
そして、生体吸収性材料溶液としてポリ乳酸を用いる。
また、１００〜１５０℃で脱ろう処理する。
【０００６】
このように、炭酸カルシウム粉末と生体吸収性材料溶液とワックス球またはワックス棒とを混合した複合体を成形した後に、脱ろう処理することでワックス球またはワックス棒を除きその部分を気孔として、炭酸カルシウムと生体吸収性材料とを複合した多孔体にするため、高温で焼き固める焼結が不要となり、低温度の脱ろう処理で済む。その結果、炭酸カルシウムが酸化カルシウムになってしまうことがない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の生体組織補填材およびその製造方法を図面を参照して以下に説明する。
【０００８】
まず、図１（ａ）に示すように、炭酸カルシウム粉末１１と、生体吸収性有機材料であるポリ乳酸（ＰＬＡ）溶液１２と、多数のワックス球１３とを準備し、これらを完成品の成分比率および気孔率等に応じた比率で混合する。ここでは、ワックス球を用いる場合を例にとり説明するが、ワックス棒を用いても良く、ワックス球とワックス棒とを混ぜて用いても良い。
【０００９】
上記のように混合すると、炭酸カルシウム粉末がポリ乳酸溶液の液成分で練り物状となり、その中にワックス球が混在して、図１（ｂ）に示すように炭酸カルシウムとポリ乳酸とワックス球との練り物状の複合体１５を得る。
【００１０】
そして、このようにして得られた炭酸カルシウムとポリ乳酸とワックス球との複合体１５を、例えば、図２（ａ）に示すような上型１６と下型１７とからなる成形型１８に所定量入れ、所定の圧力で押し固めることで、図２（ｂ）に示すようなブロック状の成形品２０を得る。このとき、特に加熱せず単に押し固めるのみである。
【００１１】
このようにして得られた炭酸カルシウムとポリ乳酸とワックス球との複合体からなるブロック状の成形品２０を、図３（ａ）に示すような１００℃〜１５０℃の雰囲気の加温装置２１中に、ワックス球の混合量等に応じた所定時間置き、ワックス成分を除去する脱ろう処理を行う。
【００１２】
上記脱ろう処理の結果、成形品２０の中のワックス球が気孔に置き換わることになり、図３（ｂ）に示すような炭酸カルシウムとポリ乳酸との複合体からなるブロック状の多孔体２２が得られることになる。
【００１３】
このようにして得られたブロック状の多孔体２２は、高温で焼き固める焼結が不要であり、低温度の脱ろう処理で済むため、炭酸カルシウムが酸化カルシウムになってしまうことがない。
【００１４】
以上の製造方法により、生体組織補填材として、炭酸カルシウムとポリ乳酸とからなる多孔体２２を得ることができる。
【００１５】
このようにして得られた炭酸カルシウムとポリ乳酸とからなる多孔体２２を例えば骨欠損部に充填すれば、早期に体内に吸収されるとともに細胞による骨基質形成が促進され、早期に自家骨に置換される。勿論、上記多孔体２２を骨以外の軟骨、皮膚、神経、血管等を含む生体組織の欠損部に補填材として補填することも可能である。
【００１６】
なお、生体組織補填材に細胞を付加しても良い。付加する細胞は、ＥＳ細胞、体性幹細胞、間葉系幹細胞、骨細胞や軟骨細胞等の体細胞でも良い。自家細胞でも他家細胞でも良い。
【００１７】
さらに、生体組織補填材に成長因子を付加しても良い。付加する成長因子としては、ＢＭＰ、ＦＧＦ、ＴＧＦ−β、ＶＥＧＦ、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ＨＧＦ等を採用できる。勿論、細胞と併せて成長因子を付加しても良い。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、炭酸カルシウム粉末と生体吸収性材料溶液とワックス球またはワックス棒とを混合した複合体を成形した後に、脱ろう処理することでワックス球またはワックス棒を除きその部分を気孔として、炭酸カルシウムと生体吸収性材料とを複合した多孔体にするため、高温で焼き固める焼結が不要となり、低温度の脱ろう処理で済む。その結果、炭酸カルシウムが酸化カルシウムになってしまうことがない。
【００１９】
したがって、炭酸カルシウムを主成分とした多孔体からなる生体組織補填材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の生体組織補填材の製造方法を示す工程図である。
【図２】本発明の一実施形態の生体組織補填材の製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明の一実施形態の生体組織補填材の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１１ 炭酸カルシウム粉末
１２ ポリ乳酸溶液（生体吸収性材料溶液）
１３ ワックス球
１５ 炭酸カルシウムとポリ乳酸とワックス球との複合体
１６ 上型
１７ 下型
１８ 成形型
２０ 成形品
２１ 加温装置
２２ 多孔体（生体組織補填材）
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体組織欠損部を再生する際に使用される生体組織補填材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、骨腫瘍摘出や外傷等により生じた骨欠損部等の生体組織欠損部に骨補填材等の生体組織補填材を補填することにより、骨等の生体組織を再生させて骨欠損部等を修復することが可能になってきている。骨補填材としては、ハイドロキシアパタイト（ＨＡＰ）やリン酸三カルシウム（ＴＣＰ）が知られているが、体内に異物を残さないとする考え方から、例えば、β−ＴＣＰのようなリン酸カルシウム多孔体からなる足場材が使用される。β−ＴＣＰを骨欠損部の骨細胞に接触させておくと、破骨細胞がβ−ＴＣＰを食べ、骨芽細胞が新しい骨を形成する、いわゆるリモデリングが行われる。すなわち、骨欠損部に補填された骨補填材は、経時的に自家骨に置換されていくことになる。なお、リン酸カルシウム多孔体の製造方法としては、例えば、焼結を含む製造方法が特開昭６３−４０７８２号公報に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、生体での吸収置換を更に高めるために、リン酸成分を除去した材料でさらに生体中で行われる細胞とのかかわりで起こるリモデリング現象を利用することを踏まえ、β−ＴＣＰに換えて炭酸カルシウム多孔体を生体組織補填材として用いることを考えた。しかしながら、上記公報に開示されたような焼結を含む製造方法を用いると、焼結によって炭酸カルシウムが酸化カルシウムとなってしまう。このため、多孔体にはなるものの主成分が酸化カルシウムとなり生体吸収性が失われてしまうという問題があった。
【０００４】
したがって、本発明は、炭酸カルシウムを主成分とした多孔体からなる生体組織補填材およびその製造方法の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、炭酸カルシウム粉末と生体吸収性材料溶液とワックス球またはワックス棒とを混合した複合体を成形した後に脱ろう処理することを特徴としている。
そして、生体吸収性材料溶液としてポリ乳酸を用いる。
また、１００〜１５０℃で脱ろう処理する。
【０００６】
このように、炭酸カルシウム粉末と生体吸収性材料溶液とワックス球またはワックス棒とを混合した複合体を成形した後に、脱ろう処理することでワックス球またはワックス棒を除きその部分を気孔として、炭酸カルシウムと生体吸収性材料とを複合した多孔体にするため、高温で焼き固める焼結が不要となり、低温度の脱ろう処理で済む。その結果、炭酸カルシウムが酸化カルシウムになってしまうことがない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の生体組織補填材およびその製造方法を図面を参照して以下に説明する。
【０００８】
まず、図１（ａ）に示すように、炭酸カルシウム粉末１１と、生体吸収性有機材料であるポリ乳酸（ＰＬＡ）溶液１２と、多数のワックス球１３とを準備し、これらを完成品の成分比率および気孔率等に応じた比率で混合する。ここでは、ワックス球を用いる場合を例にとり説明するが、ワックス棒を用いても良く、ワックス球とワックス棒とを混ぜて用いても良い。
【０００９】
上記のように混合すると、炭酸カルシウム粉末がポリ乳酸溶液の液成分で練り物状となり、その中にワックス球が混在して、図１（ｂ）に示すように炭酸カルシウムとポリ乳酸とワックス球との練り物状の複合体１５を得る。
【００１０】
そして、このようにして得られた炭酸カルシウムとポリ乳酸とワックス球との複合体１５を、例えば、図２（ａ）に示すような上型１６と下型１７とからなる成形型１８に所定量入れ、所定の圧力で押し固めることで、図２（ｂ）に示すようなブロック状の成形品２０を得る。このとき、特に加熱せず単に押し固めるのみである。
【００１１】
このようにして得られた炭酸カルシウムとポリ乳酸とワックス球との複合体からなるブロック状の成形品２０を、図３（ａ）に示すような１００℃〜１５０℃の雰囲気の加温装置２１中に、ワックス球の混合量等に応じた所定時間置き、ワックス成分を除去する脱ろう処理を行う。
【００１２】
上記脱ろう処理の結果、成形品２０の中のワックス球が気孔に置き換わることになり、図３（ｂ）に示すような炭酸カルシウムとポリ乳酸との複合体からなるブロック状の多孔体２２が得られることになる。
【００１３】
このようにして得られたブロック状の多孔体２２は、高温で焼き固める焼結が不要であり、低温度の脱ろう処理で済むため、炭酸カルシウムが酸化カルシウムになってしまうことがない。
【００１４】
以上の製造方法により、生体組織補填材として、炭酸カルシウムとポリ乳酸とからなる多孔体２２を得ることができる。
【００１５】
このようにして得られた炭酸カルシウムとポリ乳酸とからなる多孔体２２を例えば骨欠損部に充填すれば、早期に体内に吸収されるとともに細胞による骨基質形成が促進され、早期に自家骨に置換される。勿論、上記多孔体２２を骨以外の軟骨、皮膚、神経、血管等を含む生体組織の欠損部に補填材として補填することも可能である。
【００１６】
なお、生体組織補填材に細胞を付加しても良い。付加する細胞は、ＥＳ細胞、体性幹細胞、間葉系幹細胞、骨細胞や軟骨細胞等の体細胞でも良い。自家細胞でも他家細胞でも良い。
【００１７】
さらに、生体組織補填材に成長因子を付加しても良い。付加する成長因子としては、ＢＭＰ、ＦＧＦ、ＴＧＦ−β、ＶＥＧＦ、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ＨＧＦ等を採用できる。勿論、細胞と併せて成長因子を付加しても良い。
【００１８】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、炭酸カルシウム粉末と生体吸収性材料溶液とワックス球またはワックス棒とを混合した複合体を成形した後に、脱ろう処理することでワックス球またはワックス棒を除きその部分を気孔として、炭酸カルシウムと生体吸収性材料とを複合した多孔体にするため、高温で焼き固める焼結が不要となり、低温度の脱ろう処理で済む。その結果、炭酸カルシウムが酸化カルシウムになってしまうことがない。
【００１９】
したがって、炭酸カルシウムを主成分とした多孔体からなる生体組織補填材を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の生体組織補填材の製造方法を示す工程図である。
【図２】本発明の一実施形態の生体組織補填材の製造方法を示す工程図である。
【図３】本発明の一実施形態の生体組織補填材の製造方法を示す工程図である。
【符号の説明】
１１ 炭酸カルシウム粉末
１２ ポリ乳酸溶液（生体吸収性材料溶液）
１３ ワックス球
１５ 炭酸カルシウムとポリ乳酸とワックス球との複合体
１６ 上型
１７ 下型
１８ 成形型
２０ 成形品
２１ 加温装置
２２ 多孔体（生体組織補填材）
Claims (5)
- 炭酸カルシウム粉末と生体吸収性材料溶液とワックス球またはワックス棒とを混合した複合体を成形した後、脱ろう処理することにより形成されることを特徴とする生体組織補填材。
- 前記生体吸収性材料溶液はポリ乳酸溶液であることを特徴とする請求項１記載の生体組織補填材。
- 炭酸カルシウム粉末と生体吸収性材料溶液とワックス球またはワックス棒とを混合した複合体を成形した後、脱ろう処理することを特徴とする生体組織補填材の製造方法。
- 前記生体吸収性材料溶液はポリ乳酸溶液であることを特徴とする請求項３記載の生体組織補填材の製造方法。
- 前記脱ろう処理は１００〜１５０℃で行うことを特徴とする請求項３または４記載の生体組織補填材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002165346A JP2004008438A (ja) | 2002-06-06 | 2002-06-06 | 生体組織補填材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002165346A JP2004008438A (ja) | 2002-06-06 | 2002-06-06 | 生体組織補填材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004008438A true JP2004008438A (ja) | 2004-01-15 |
Family
ID=30433206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002165346A Withdrawn JP2004008438A (ja) | 2002-06-06 | 2002-06-06 | 生体組織補填材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004008438A (ja) |
-
2002
- 2002-06-06 JP JP2002165346A patent/JP2004008438A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Du et al. | 3D printing of ceramic-based scaffolds for bone tissue engineering: an overview | |
| Shahabipour et al. | Key components of engineering vascularized 3-dimensional bioprinted bone constructs | |
| US7731756B2 (en) | Biodegradable biocompatible implant | |
| US20090299475A1 (en) | Bone graft substitute | |
| Darby | Periodontal materials | |
| US7250550B2 (en) | Synthetic bone substitute material | |
| Salinas et al. | A tissue engineering approach based on the use of bioceramics for bone repair | |
| JP2007536038A (ja) | 生体適合性骨インプラント組成物及び骨欠損の修復のための方法 | |
| CN110615676A (zh) | 一种结合三维打印模板和发泡法制备的陶瓷支架及其应用 | |
| CN110916735A (zh) | 一种可降解生物活性螺钉及其制造方法 | |
| CN103702692A (zh) | 用于具有得自植物结构转化的分层组织结构的“承重”骨替代物的植入体 | |
| Calvo‐Guirado et al. | Biphasic β‐TCP mixed with silicon increases bone formation in critical site defects in rabbit calvaria | |
| WO2020206799A1 (zh) | 三维生物打印墨水的制备方法及其应用 | |
| CN111803715B (zh) | 具有核壳结构的可降解人工骨颗粒及其制备方法 | |
| Park et al. | Fabrication of 3D porous SF/β‐TCP hybrid scaffolds for bone tissue reconstruction | |
| JPH05305134A (ja) | 骨形成用多孔質燐酸カルシウム材 | |
| Vaquette et al. | Recent advances in vertical alveolar bone augmentation using additive manufacturing technologies | |
| Lee et al. | Rabbit calvarial defect model for customized 3D-printed bone grafts | |
| JP2004008437A (ja) | 培養骨 | |
| Lei et al. | Biphasic ceramic biomaterials with tunable spatiotemporal evolution for highly efficient alveolar bone repair | |
| EP2933241B1 (en) | Method for producing a porous calcium polyphosphate structure | |
| Ivanovski et al. | 3D printing for bone regeneration: Challenges and opportunities for achieving predictability | |
| CN110087699A (zh) | 骨移植物替代物 | |
| JP2004008438A (ja) | 生体組織補填材およびその製造方法 | |
| KR101273204B1 (ko) | 골형성 조성물 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050906 |