JP2007289252A - 軟骨移植材、骨軟骨移植材および軟骨移植材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】軟骨細胞を用いることなく、耐摩耗強度を向上する。
【解決手段】コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物において架橋反応を生じさせ、得られたコラーゲン繊維３を所定の方向に配向させてなる軟骨移植材１を提供する。
【選択図】 図１
【解決手段】コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物において架橋反応を生じさせ、得られたコラーゲン繊維３を所定の方向に配向させてなる軟骨移植材１を提供する。
【選択図】 図１
Description
この発明は、軟骨移植材、骨軟骨移植材および軟骨移植材の製造方法に関するものである。
従来、軟骨移植材およびその製造方法としては、例えば、特許文献１および特許文献２に開示されているものがある。
これらの特許文献１，２に開示されている軟骨移植材は、軟骨細胞を担持させることを前提としたものである。
特開２００３−１０３０９号公報
特開２００１−２２４６７８号公報
これらの特許文献１，２に開示されている軟骨移植材は、軟骨細胞を担持させることを前提としたものである。
しかしながら、軟骨細胞を前提とする場合、製造に時間がかかるという不都合がある。
また、軟骨細胞を使用しない生体吸収性高分子のみにより製造される軟骨移植材は、強度が不足し、耐摩耗性が低くすり減り易いという不都合がある。
また、軟骨細胞を使用しない生体吸収性高分子のみにより製造される軟骨移植材は、強度が不足し、耐摩耗性が低くすり減り易いという不都合がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、軟骨細胞を用いることなく製造することができ、耐摩耗強度の高い軟骨移植材、骨軟骨移植材および軟骨移植材の製造方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物において架橋反応を生じさせ、得られたコラーゲン繊維を所定の方向に配向させてなる軟骨移植材を提供する。
本発明によれば、コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物を用いるので、軟骨細胞を使用することなく短時間で製造することができる。また、架橋反応により得られたコラーゲン繊維を所定の方向に配向させているので、その配向方向に沿う力に対し耐摩耗強度を向上することができる。
本発明は、コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物において架橋反応を生じさせ、得られたコラーゲン繊維を所定の方向に配向させてなる軟骨移植材を提供する。
本発明によれば、コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物を用いるので、軟骨細胞を使用することなく短時間で製造することができる。また、架橋反応により得られたコラーゲン繊維を所定の方向に配向させているので、その配向方向に沿う力に対し耐摩耗強度を向上することができる。
また、本発明は、コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物を骨移植材の表面上において架橋させ、得られたコラーゲン繊維を所定の方向に配向させてなる骨軟骨移植材を提供する。
本発明によれば、コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物を骨移植材の表面に配置して、軟骨細胞を使用することなく短時間で製造することができる。骨移植材としては、リン酸カルシウム多孔体ブロック等を用いることができる。また、架橋反応により得られたコラーゲン繊維を所定の方向に配向させているので、その配向方向に沿う力に対し耐摩耗強度を向上することができる。
本発明によれば、コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物を骨移植材の表面に配置して、軟骨細胞を使用することなく短時間で製造することができる。骨移植材としては、リン酸カルシウム多孔体ブロック等を用いることができる。また、架橋反応により得られたコラーゲン繊維を所定の方向に配向させているので、その配向方向に沿う力に対し耐摩耗強度を向上することができる。
また、本発明は、コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してゲル状混合物を製造し、製造されたゲル状混合物を所定の温度に加温することにより架橋反応を生じさせるとともに、ゲル状混合物に対し、所定の圧力で加圧しつつ所定方向にせん断力を負荷させる軟骨移植材の製造方法を提供する。
本発明によれば、コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物を加温することで架橋反応を生じさせつつゲル状混合物に所定の圧力下でせん断力を負荷させることにより、架橋反応で得られたコラーゲン繊維をせん断力の負荷方向に配向させることができる。これにより、軟骨細胞を使用することなく、コラーゲン繊維の配向方向に高い耐摩耗強度を有する軟骨移植材を短時間で製造することができる。
上記発明においては、ゲル状混合物に対する加圧が、該ゲル状混合物を浸漬させた生理食塩水等の液体の液圧を上昇させることにより行われることとしてもよい。
また、上記発明においては、ゲル状混合物に対するせん断力の負荷が、ゲル状混合物の表面に密着配置した平坦面を有する押圧部材を該ゲル状混合物の表面に沿う方向に相対的に移動させることにより行われることとしてもよい。
また、上記発明においては、ゲル状混合物に対するせん断力の負荷が、ゲル状混合物の表面に密着配置した平坦面を有する押圧部材を該ゲル状混合物の表面に沿う方向に相対的に移動させることにより行われることとしてもよい。
本発明によれば、軟骨細胞を用いることなく製造することができ、耐摩耗強度を向上することができるという効果を奏する。
以下、本発明の一実施形態に係る軟骨移植材１とその製造方法について、図１および図２を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る軟骨移植材１は、図１および図２に示されるように、コラーゲンとヒアルロン酸とを混合してなるゲル状混合物２に対し、架橋反応によりコラーゲン繊維３を得るとともに、得られたコラーゲン繊維３を一方向に配向させたものである。
本実施形態に係る軟骨移植材１は、図１および図２に示されるように、コラーゲンとヒアルロン酸とを混合してなるゲル状混合物２に対し、架橋反応によりコラーゲン繊維３を得るとともに、得られたコラーゲン繊維３を一方向に配向させたものである。
本実施形態に係る軟骨移植材の製造装置４を図１に示す。この製造装置４は、ゲル状混合物２を貯留する容器５と、該容器５を搭載する振動台６と、容器５内のゲル状混合物２の開放表面に密着状態に配置される平坦面を有する押圧部材７と、該押圧部材７を鉛直下方に押下してゲル状混合物２に圧力を加える加圧装置８とを備えている。
振動台６は、容器５を搭載したテーブル６ａをベース６ｂに対して水平方向に往復直線運動させるようになっている。また、振動台６にはヒータ９が内蔵され、容器５内のゲル状混合物２を所定の温度、例えば、約４０℃に加温することができるようになっている。加圧装置８は、ゲル状混合物２に対し、例えば、約１Ｐａの圧力を加えることができるようになっている。
本実施形態に係る軟骨移植材１は、以下の製造方法により製造することができる。
本実施形態に係る軟骨移植材１の製造方法は、コラーゲンとヒアルロン酸とを混合してゲル状混合物２を製造するステップと、製造されたゲル状混合物２を容器５内に収容するステップと、ゲル状混合物２を収容した容器５を振動台６のテーブル６ａ上に載せ、該ゲル状混合物２の開放表面に押圧部材７を密着配置するステップと、振動台６に内蔵されたヒータ９を作動させてゲル状混合物２を約４０℃に加温するステップと、加圧装置８の作動によりゲル状混合物２を約１Ｐａ程度の圧力下に配するステップと、振動台６を作動させてゲル状混合物２を水平方向に振動させるステップとを備えている。
本実施形態に係る軟骨移植材１の製造方法は、コラーゲンとヒアルロン酸とを混合してゲル状混合物２を製造するステップと、製造されたゲル状混合物２を容器５内に収容するステップと、ゲル状混合物２を収容した容器５を振動台６のテーブル６ａ上に載せ、該ゲル状混合物２の開放表面に押圧部材７を密着配置するステップと、振動台６に内蔵されたヒータ９を作動させてゲル状混合物２を約４０℃に加温するステップと、加圧装置８の作動によりゲル状混合物２を約１Ｐａ程度の圧力下に配するステップと、振動台６を作動させてゲル状混合物２を水平方向に振動させるステップとを備えている。
ゲル状混合物２を約４０℃に加温することにより、ゲル状混合物２に架橋反応を生じさせ、ゲル状混合物２内にコラーゲン繊維３を生成することができる。
ゲル状混合物２の表面に密着させた押圧部材７を水平方向に固定し、ゲル状混合物２を加圧しながら振動台６のテーブル６ａを水平方向に振動させることにより、ゲル状混合物２に対し振動台６の振動方向にせん断力を負荷することができる。これにより、ゲル状混合物２内に生成されたコラーゲン繊維３が振動台６による振動方向に配向されるようになる。
ゲル状混合物２の表面に密着させた押圧部材７を水平方向に固定し、ゲル状混合物２を加圧しながら振動台６のテーブル６ａを水平方向に振動させることにより、ゲル状混合物２に対し振動台６の振動方向にせん断力を負荷することができる。これにより、ゲル状混合物２内に生成されたコラーゲン繊維３が振動台６による振動方向に配向されるようになる。
このようにして構成された本実施形態に係る軟骨移植材１によれば、軟骨細胞を使用していないので、生体吸収性高分子のみによって、短時間で製造することができる。また、架橋により得られたコラーゲン繊維３を一方向に配向させているので、その配向方向に高い耐摩耗強度を得ることができる。
また、本実施形態に係る軟骨移植材１の製造方法によれば、極めて簡単に、高い耐摩耗強度を有する軟骨移植材１を製造することができる。
また、本実施形態に係る軟骨移植材１の製造方法によれば、極めて簡単に、高い耐摩耗強度を有する軟骨移植材１を製造することができる。
なお、本実施形態においては、コラーゲンとヒアルロン酸とを混合したゲル状混合物２を使用したが、これにゼラチン、キチン、キトサン、アルギン酸、アルギン酸誘導体、ヒアルロン酸誘導体、コンドロイチン硫酸、コンドロイチン硫酸誘導体、ムコ多糖類などを添加してもよい。
また、本実施形態においては、押圧部材７を水平方向に固定し、ゲル状混合物２を水平方向に振動させることとしたが、これに代えて、ゲル状混合物２を収容した容器５を水平方向に固定されたステージ（図示略）上に配置し、ゲル状混合物２の表面に密着させた押圧部材７を水平方向に振動させることとしてもよい。この場合、加圧装置８はステージ側に設けることとすればよい。
また、本実施形態においては、振動台６のテーブル６ａを水平方向に直線的に往復振動させることとしたが、これに代えて、容器５内に貯留したゲル状混合物２と、該ゲル状混合物２の開放表面に密着させた押圧部材７とを鉛直な軸線回りに回転させることとしてもよい。このようにすることで、コラーゲン繊維３は回転の周方向に沿って配向されることとなるので、回転摺動に対し耐摩耗強度の高い軟骨移植材１を製造することができる。
また、本実施形態においては、ゲル状混合物２の開放表面に密着させた押圧部材７によりゲル状混合物２を加圧することとしたが、これに代えて、ゲル状混合物２を容器５内に貯留した生理食塩水等の液体（図示略）内に浸漬し、該液体の液圧を約１Ｐａに設定することで加圧状態にしてもよい。
また、本実施形態においては、容器５内に貯留したゲル状混合物２のみを用いて軟骨移植材１を製造したが、これに代えて、例えば、図３に示されるように、容器５の底面に板状に形成されたリン酸カルシウム多孔体ブロック１０、例えば、βリン酸三カルシウム多孔体ブロックを配置し、その上面にゲル状混合物２を積層配置して、該ゲル状混合物２に対し上記処理を施すことにより、骨軟骨移植材を製造することとしてもよい。
このようにすることで、表面に耐摩耗強度の高い軟骨移植材１を備えた骨軟骨移植材を簡単に製造することができる。
このようにすることで、表面に耐摩耗強度の高い軟骨移植材１を備えた骨軟骨移植材を簡単に製造することができる。
１ 軟骨移植材
２ ゲル状混合物
３ コラーゲン繊維
７ 押圧部材
１０ リン酸カルシウム多孔体ブロック（骨移植材）
２ ゲル状混合物
３ コラーゲン繊維
７ 押圧部材
１０ リン酸カルシウム多孔体ブロック（骨移植材）
Claims (5)
- コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物において架橋反応を生じさせ、
得られたコラーゲン繊維を所定の方向に配向させてなる軟骨移植材。 - コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合してなるゲル状混合物を骨移植材の表面上において架橋させ、
得られたコラーゲン繊維を所定の方向に配向させてなる骨軟骨移植材。 - コラーゲンとヒアルロン酸とを含む２以上の成分を混合して、ゲル状混合物を製造し、
製造されたゲル状混合物を所定の温度に加温することにより架橋反応を生じさせるとともに、
ゲル状混合物に対し、所定の圧力で加圧しつつ所定方向にせん断力を負荷させる軟骨移植材の製造方法。 - ゲル状混合物に対する加圧が、該ゲル状混合物を浸漬させた生理食塩水等の液体の液圧を上昇させることにより行われる請求項３に記載の軟骨移植材の製造方法。
- ゲル状混合物に対するせん断力の負荷が、ゲル状混合物の表面に密着配置した平坦面を有する押圧部材を該ゲル状混合物の表面に沿う方向に相対的に移動させることにより行われる請求項３または請求項４に記載の軟骨移植材の製造方法。
Priority Applications (1)
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| JP2006117924A JP2007289252A (ja) | 2006-04-21 | 2006-04-21 | 軟骨移植材、骨軟骨移植材および軟骨移植材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP (1) | JP2007289252A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009084507A1 (ja) * | 2007-12-28 | 2009-07-09 | Osaka University | 積層コラーゲンゲルの作製方法及び積層コラーゲンゲル |
| JP2016507300A (ja) * | 2013-02-04 | 2016-03-10 | ノースイースタン ユニヴァーシティ | 機械化学的なコラーゲン集合 |
| JP2016533794A (ja) * | 2013-11-08 | 2016-11-04 | セウォン セロンテック カンパニー リミテッドＳｅｗｏｎ Ｃｅｌｌｏｎｔｅｃｈ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | コラーゲンとヒアルロン酸の自然架橋を介した、ゴム的性質が強化された生体材料物質、その製造方法及びその使用方法 |
-
2006
- 2006-04-21 JP JP2006117924A patent/JP2007289252A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
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