JP2014111554A - Bone regeneration material for oral surgery - Google Patents

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Hatsuhiko Maeda
初彦 前田
Katsutoshi Kubo
勝俊 久保
Yoshihiko Sugita
好彦 杉田
Waka Yoshida
和加 吉田
Yukihiko Kinoshita
靭彦 木下
Takekazu Matsumoto
剛一 松本
Yoshito Ikada
義人 筏
Hidetoshi Arimura
英俊 有村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bone regeneration material for dentistry or oral surgery, capable of facilitating bone regeneration by being filled in a defective part or a damaged part of a bone in a dentistry or oral surgery region.SOLUTION: A bone regeneration material for dentistry or oral surgery, capable of facilitating bone regeneration by being filled in a defective part or a damaged part of a bone in a dentistry or oral surgery region is a pasty bone regeneration material for dentistry or oral surgery obtained by mixing a mixed fine particle containing a crosslinked gelatin fine particle and a fine particle consisting of a calcium phosphate-based compound at a weight ratio of 5:95 to 15:85 with an aqueous medium.

Description

本発明は、歯科又は口腔外科領域において骨の欠損部又は損傷部に充填することにより骨の再生を促すことができる歯科又は口腔外科用骨再生材料に関する。 The present invention relates to a bone regeneration material for dental or oral surgery that can promote bone regeneration by filling a bone defect or damage in a dental or oral surgery field.

歯科又は口腔外科領域において骨の欠損部又は損傷部を再建する術式が行われている。例えば、う蝕(虫歯)や歯周病などで歯を喪失したあとに、チタン製又はチタン合金製の支柱を顎の骨に埋め込み、それを土台として歯を修復する、いわゆるデンタルインプラント治療を行うためには、ある程度の顎骨量が必要とされる。従って、顎骨に欠損部又は損傷部がある場合には、ある程度の骨量が確保できるように該欠損部又は損傷部を治療して再建することが、デンタルインプラント治療を行うための前提となる。 In the field of dentistry or oral surgery, a method of reconstructing a bone defect or damage has been performed. For example, after losing teeth due to caries (cavities), periodontal disease, etc., so-called dental implant treatment is performed, in which a titanium or titanium alloy support is embedded in the jaw bone and the teeth are used as a foundation to restore the teeth. For this purpose, a certain amount of jawbone is required. Therefore, when there is a defect or damage in the jawbone, it is a precondition for performing dental implant treatment that the defect or damage is treated and reconstructed so that a certain amount of bone can be secured.

このような骨の欠損部又は損傷部の治療のために、リン酸カルシウム顆粒を水系媒体中に懸濁させたペースト状の骨補填材料が提案されている(例えば、特許文献1〜3)。これらの骨補填材料は、インジェクター等を用いて骨の欠損部又は損傷部に充填させることができ、充填後に硬化して骨の欠損部又は損傷部に固定される。骨補填材料を用いれば、複雑な欠損部又は損傷部であっても容易に治療を行うことができる。 In order to treat such bone defects or injuries, paste-like bone filling materials in which calcium phosphate granules are suspended in an aqueous medium have been proposed (for example, Patent Documents 1 to 3). These bone filling materials can be filled into a bone defect or damage using an injector or the like, and are hardened after filling and fixed to the bone defect or damage. If a bone filling material is used, even a complicated defect or damaged part can be easily treated.

しかしながら、特許文献1〜3に記載されたペースト状骨補填材料を用いても、単に骨の欠損部又は損傷部を補うだけで、骨の再生を促進するわけではない。実際に、骨の再生は、充填した骨補填材料の表面に限られている。また、この骨補填材料は、力学強度はきわめて高いものの、骨組織の有するコラーゲン繊維等の有機成分を含有しないことから、弾性率と靭性に劣るという決定的な欠点もあった。特に、歯科又は口腔外科領域においては、咬合力の負荷による骨補填材の破壊や露出、口腔常在菌による感染と脱落等の問題もあった。従って、歯科又は口腔外科領域において、短期的には骨の欠損部又は損傷部を補って骨の力学的強度を確保できるとともに、長期的には患者自身の骨の再生を促すような歯科又は口腔外科用骨再生材料が求められていた。 However, even if the paste-like bone filling materials described in Patent Documents 1 to 3 are used, bone regeneration is not promoted merely by compensating for a bone defect or damage. Indeed, bone regeneration is limited to the surface of the filled bone prosthetic material. In addition, although this bone prosthetic material has extremely high mechanical strength, it does not contain organic components such as collagen fibers of bone tissue, and therefore has a decisive disadvantage of being inferior in elastic modulus and toughness. In particular, in the field of dentistry or oral surgery, there have been problems such as destruction and exposure of the bone filling material due to the load of occlusal force, infection and dropping off due to oral resident bacteria. Therefore, in the field of dentistry or oral surgery, it is possible to secure bone mechanical strength by compensating for bone defects or damaged parts in the short term, and in the long term to promote regeneration of the patient's own bone. There was a need for surgical bone regeneration materials.

特開2000−262609号公報JP 2000-262609 A 特開2000−245823号公報JP 2000-245823 A 特開2002−35106号公報JP 2002-35106 A

本発明は、歯科又は口腔外科領域において骨の欠損部又は損傷部に充填することにより骨の再生を促すことができる歯科又は口腔外科用骨再生材料を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a bone regeneration material for dental or oral surgery that can promote bone regeneration by filling a bone defect or damage in a dental or oral surgery region.

本発明は、歯科又は口腔外科領域において骨の欠損部又は損傷部に充填することにより骨の再生を促すことができる歯科又は口腔外科用骨再生材料であって、架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子とを5:95〜15:85の重量比で含有する混合微粒子を水系媒体に混合してペースト状としたものである歯科又は口腔外科用骨再生材料である。
以下に本発明を詳述する。
The present invention relates to a bone regeneration material for dental or oral surgery that can promote bone regeneration by filling a bone defect or damage in a dental or oral surgery region, and comprises a crosslinked gelatin microparticle and a calcium phosphate compound. It is a bone regeneration material for dental or oral surgery that is a paste obtained by mixing mixed fine particles containing the fine particles with a weight ratio of 5:95 to 15:85 into an aqueous medium.
The present invention is described in detail below.

本発明の歯科又は口腔外科用骨再生材料(以下、単に「骨再生材料」ともいう。)は、架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子とを含有する混合微粒子を水系媒体に混合してペースト状としたものである。
本発明者らは、鋭意検討の結果、このようなペースト状の骨再生材料は、用手的又はインジェクターにより骨の欠損部又は損傷部に容易に充填でき体内で硬化させることができること、及び、該その硬化物によって短期的には骨の力学的強度を確保できるとともに、長期的には患者自身の骨の再生を促すことができることを見出し、本発明を完成した。
The bone regenerating material for dental or oral surgery of the present invention (hereinafter also simply referred to as “bone regenerating material”) is a paste prepared by mixing mixed fine particles containing fine particles of crosslinked gelatin and fine particles of a calcium phosphate compound in an aqueous medium. It is a shape.
As a result of intensive studies, the present inventors have found that such paste-like bone regeneration material can be easily filled into a bone defect or damaged part manually or by an injector, and can be cured in the body. It has been found that the cured product can secure the mechanical strength of the bone in the short term and can promote the regeneration of the patient's own bone in the long term, thereby completing the present invention.

従来のリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と水系媒体とからなるペースト状の骨補填材料でも、充填して硬化させることにより、骨の力学的強度を確保することができる。しかしながら、硬化した骨補填材料を構成するリン酸カルシウム系化合物はほとんど生体内に吸収されない(生体内に吸収されるとしても、極めてゆっくりとした速度でしか吸収されない)ことから、骨芽細胞が侵入することができない。患者自身の骨を再生するためには、骨芽細胞等が人工骨内に侵入して増殖する必要がある。
これに対して本発明では、架橋ゼラチン微粒子を配合することにより、該架橋ゼラチン微粒子が生体吸収されることにより充填部に連続孔が生じる。このことから、該連続孔に骨芽細胞が侵入して増殖することができる。即ち、本発明の骨再生材料は、骨の欠損部を補う役割と同時に、骨芽細胞の増殖のための足場材料としての役割も果たすことができる。
Even a pasty bone prosthetic material composed of fine particles made of a conventional calcium phosphate compound and an aqueous medium can ensure the mechanical strength of the bone by filling and hardening. However, the calcium phosphate compound that constitutes the hardened bone filling material is hardly absorbed into the living body (even if it is absorbed into the living body, it is absorbed only at a very slow rate), so that osteoblasts enter. I can't. In order to regenerate the patient's own bone, osteoblasts and the like need to invade the artificial bone and proliferate.
On the other hand, in the present invention, by blending the crosslinked gelatin fine particles, the crosslinked gelatin fine particles are bioabsorbed to form continuous pores in the filling portion. Therefore, osteoblasts can enter and proliferate into the continuous pores. That is, the bone regeneration material of the present invention can serve as a scaffold material for the proliferation of osteoblasts as well as to supplement bone defects.

本発明の骨再生材料において上記リン酸カルシウム系化合物からなる粒子は、水系媒体と混合することによりペースト状となり、体内で硬化して、骨の力学強度を補う役割を有する。
上記リン酸カルシウム系化合物は特に限定されず、例えば、リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、リン酸水素カルシウム、水酸アパタイト、炭素含有アパタイト、フッ素アパタイト、アモルファスリン酸カルシウム、リン酸オクタカルシウム等が挙げられる。これらのリン酸カルシウム系化合物は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
In the bone regeneration material of the present invention, the particles composed of the calcium phosphate compound become a paste when mixed with an aqueous medium and harden in the body to supplement the mechanical strength of the bone.
The calcium phosphate compound is not particularly limited, and examples thereof include tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, hydroxyapatite, carbon-containing apatite, fluorapatite, amorphous calcium phosphate, and octacalcium phosphate. These calcium phosphate compounds may be used alone or in combination of two or more.

上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子の平均粒子径の好ましい下限は5μm、好ましい上限は100μmである。上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子の平均粒子径が5μm未満であると、上記水系媒体と混合してペースト状にしたときに粘度が上昇してインジェクトが難しくなることがある。100μmを超えると、硬化物の強度が低く充分に骨の力学強度を補えないことがある。上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子の平均粒子径のより好ましい上限は50μmである。 The preferable lower limit of the average particle diameter of the fine particles comprising the calcium phosphate compound is 5 μm, and the preferable upper limit is 100 μm. If the average particle size of the fine particles comprising the calcium phosphate compound is less than 5 μm, the mixture may be mixed with the aqueous medium to form a paste, which may increase the viscosity and make injection difficult. If it exceeds 100 μm, the strength of the cured product may be low and the mechanical strength of the bone may not be sufficiently compensated. A more preferable upper limit of the average particle size of the fine particles comprising the calcium phosphate compound is 50 μm.

上記架橋ゼラチン微粒子は、施術後に徐々に生体内で吸収されて、充填部に骨芽細胞が侵入可能な連続孔を生じさせる役割を有する。また、上記架橋ゼラチン微粒子が生体内で膨潤することで、充填部分への密着性が向上するという効果も得られる。架橋ゼラチン微粒子が水分を含んで膨潤することにより、骨孔内に移植した後に体積を増し、骨孔に密着することも期待される。また、上記架橋ゼラチン微粒子を含むことにより、止血効果が期待でき、出血のある部位にも用いることができる。従来の無機材料のみを含む骨補填材料では、出血が止まらず、大量の血液を吸収して強度が低下してしまう、又は、崩壊して欠損部に流れ出てしまうということがあった。また、架橋ゼラチン微粒子を含有することにより、調製してから硬化するまでの時間のバラツキが小さくなるという効果も発揮される。更に、上記架橋ゼラチン微粒子を用いることにより、特に歯科又は口腔外科領域における骨の再生において、硬化した骨再生材料内部への骨再生が促進され、義歯の装用やインプラント手術までの待機期間を短縮するという効果を発揮することができる。 The crosslinked gelatin fine particles are gradually absorbed in vivo after the treatment, and have a role of generating continuous pores into which osteoblasts can enter the filling portion. Further, since the crosslinked gelatin fine particles swell in the living body, the effect of improving the adhesion to the filled portion can be obtained. It is also expected that the cross-linked gelatin microparticles swell with moisture, so that the volume is increased after transplantation into the bone hole and the bone gelatin hole is in close contact with the bone hole. Further, by containing the crosslinked gelatin fine particles, a hemostatic effect can be expected, and it can also be used in a site with bleeding. In the conventional bone grafting material containing only the inorganic material, bleeding does not stop, and a large amount of blood is absorbed to reduce the strength, or it collapses and flows into the defect. In addition, the inclusion of the crosslinked gelatin fine particles also exhibits an effect that variation in time from preparation to curing is reduced. Further, by using the crosslinked gelatin fine particles, bone regeneration inside the hardened bone regeneration material is promoted particularly in bone regeneration in the dental or oral surgery region, and the waiting period until denture wearing or implant surgery is shortened. The effect that can be demonstrated.

上記架橋ゼラチン微粒子は、未架橋のゼラチン微粒子に、熱脱水架橋、紫外線架橋、化学架橋、イオン架橋等の従来公知の架橋方法により架橋を施すことにより得ることができる。上記架橋の方法や程度により、吸水性や生体吸収性を制御することができる。好ましくは、上記架橋ゼラチン微粒子を上記リン酸カルシウム系化合物と水系媒体と混合してペースト状としたときに、該ペースト中で吸水して膨潤した上記架橋ゼラチン微粒子の平均粒子径が30〜500μm程度になるように架橋を施すことが好ましい。具体的には、例えば、未架橋のゼラチン微粒子に真空下で110〜170℃、5分〜48時間程度の熱処理を行うことが考えられる。 The crosslinked gelatin fine particles can be obtained by subjecting uncrosslinked gelatin fine particles to crosslinking by a conventionally known crosslinking method such as thermal dehydration crosslinking, ultraviolet crosslinking, chemical crosslinking or ionic crosslinking. Water absorption and bioabsorbability can be controlled by the crosslinking method and degree. Preferably, when the cross-linked gelatin fine particles are mixed with the calcium phosphate compound and an aqueous medium to form a paste, the average particle size of the cross-linked gelatin fine particles absorbed and swollen in the paste is about 30 to 500 μm. It is preferable to perform crosslinking as described above. Specifically, for example, it can be considered that uncrosslinked gelatin fine particles are heat-treated at 110 to 170 ° C. for 5 minutes to 48 hours under vacuum.

上記架橋ゼラチン微粒子の平均粒子径の好ましい下限は10μm、好ましい上限は400μmである。上記架橋ゼラチン微粒子の平均粒子径が10μm未満であると、骨芽細胞が侵入可能な連続孔を形成できないことがあり、400μmを超えると、硬化物の強度が低く充分に骨の力学強度を補えないことがある。上記架橋ゼラチン微粒子の平均粒子径のより好ましい下限は20μm、より好ましい上限は200μmである。 The preferable lower limit of the average particle diameter of the crosslinked gelatin fine particles is 10 μm, and the preferable upper limit is 400 μm. If the average particle size of the crosslinked gelatin fine particles is less than 10 μm, continuous pores into which osteoblasts can invade may not be formed. If the average particle size exceeds 400 μm, the strength of the cured product is low and sufficiently compensates for the mechanical strength of bone. There may not be. The more preferable lower limit of the average particle diameter of the crosslinked gelatin fine particles is 20 μm, and the more preferable upper limit is 200 μm.

上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と架橋ゼラチン微粒子との配合比率を調整することによって、硬化物の空隙率を調整することができ、これにより硬化物の強度と骨の再生速度とを制御することができる。本発明の骨再生材料において、上記架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子とからなる混合微粒子(以下、単に「混合微粒子」ともいう。)における架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系化合物との重量比は5:95〜15:85である。この範囲内であると、短期的な骨の力学的強度を確保と、長期的な骨の再生とを両立することができ、特に歯科又は口腔外科領域における骨の再生において、硬化した骨再生材料が完全に再生骨に置換されるまで咬合圧に耐えるという効果を発揮することができる。より好ましくは重量比で10:90〜15:85の範囲である。 By adjusting the blending ratio of the fine particles of the calcium phosphate compound and the crosslinked gelatin fine particles, the porosity of the cured product can be adjusted, thereby controlling the strength of the cured product and the bone regeneration rate. it can. In the bone regeneration material of the present invention, the weight ratio of the crosslinked gelatin fine particles to the calcium phosphate compound in the mixed fine particles (hereinafter also simply referred to as “mixed fine particles”) composed of the crosslinked gelatin fine particles and the fine particles comprising the calcium phosphate compound is 5. : 95 to 15: 85. Within this range, it is possible to achieve both short-term bone mechanical strength and long-term bone regeneration. In particular, in bone regeneration in the dental or oral surgery field, a hardened bone regeneration material. Can withstand the occlusal pressure until it is completely replaced by regenerated bone. More preferably, it is in the range of 10:90 to 15:85 by weight ratio.

上記水系媒体は、本発明の骨再生材料の媒体となるものである。
上記水系媒体は、注射用水等が挙げられる。上記水系媒体は、pHを調整する目的で、バッファー成分を含有してもよい。また、上記水系媒体として、骨髄液や細胞懸濁液も使用することができる。
更に、上記水系媒体は、粘度を調整する目的で少量の水溶性高分子を含有したり、感染を予防する目的で抗菌剤を含有したり、骨再生を促進する目的で各種の成長因子等を含有してもよい。
上記水溶性高分子は、例えば、乳酸、グリコール酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸等の重合体、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、デキストラン硫酸、ヘパラン硫酸、コラーゲン、ゼラチン等が挙げられる。
The aqueous medium is a medium for the bone regeneration material of the present invention.
Examples of the aqueous medium include water for injection. The aqueous medium may contain a buffer component for the purpose of adjusting pH. In addition, bone marrow fluid or cell suspension can also be used as the aqueous medium.
Further, the aqueous medium contains a small amount of a water-soluble polymer for the purpose of adjusting viscosity, contains an antibacterial agent for the purpose of preventing infection, and various growth factors for the purpose of promoting bone regeneration. You may contain.
Examples of the water-soluble polymer include polymers such as lactic acid, glycolic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid and malic acid, chondroitin sulfate, hyaluronic acid, dextran sulfate, heparan sulfate, collagen, gelatin and the like.

本発明の骨再生材料は、更に各種細胞増殖因子、抗菌剤、抗生物質等の薬剤を有してもよい。これらを有する骨再生材料を用いれば、骨の欠損部又は損傷部に充填して硬化させた後、該硬化物が分解するとともに該薬剤が徐々に放出されることから、長期にわたって薬理効果を発揮することができる。例えば、細胞増殖因子の徐放により早期の骨再生が期待される。また、抗菌剤、抗生物質等の徐放は、骨欠損部近傍に細菌等が多く存在する口腔内での使用に特に有効である。更に、細胞増殖因子と骨髄間葉系細胞を含む骨髄細胞とを併用した場合には、骨修復部周囲に骨形成に必要な細胞が乏しい場合や、骨修復部中心部まで骨形成に有効な細胞侵入が期待できない場合でも、高い治癒効果の発揮を期待できる。なお、上記薬剤は、骨再生関連の薬剤のみに限定されない。 The bone regeneration material of the present invention may further have various cell growth factors, antibacterial agents, antibiotics and other drugs. If bone regeneration material having these is used, bone defect or damage will be filled and cured, and then the cured product will be decomposed and the drug will be released gradually. can do. For example, early bone regeneration is expected by sustained release of cell growth factors. In addition, sustained release of antibacterial agents, antibiotics and the like is particularly effective for use in the oral cavity where many bacteria are present in the vicinity of the bone defect. Furthermore, when cell growth factors and bone marrow cells containing bone marrow mesenchymal cells are used in combination, there are few cells necessary for bone formation around the bone repair area, and it is effective for bone formation up to the center of the bone repair area. Even when cell invasion cannot be expected, a high healing effect can be expected. Note that the drug is not limited to a drug related to bone regeneration.

本発明の骨再生材料は、上記混合微粒子を上記水系媒体に混合してペースト状とすることにより製造することができる。
本発明の骨再生材料を調製するにあたって、上記混合微粒子と水系媒体とを配合する比率は特に限定されず、混練操作のしやすさ、インジェクターを用いたインジェクトのしやすさ、硬化までの時間、硬化物の強度等を考慮して決定すればよいが、上記混合微粒子100重量部に対する上記水系媒体の配合量の好ましい下限は5重量部、好ましい上限は65重量部である。上記水系媒体の含有量が5重量部未満であると、骨再生材料の粘度が高くインジェクトが困難となることがあり、65重量部を超えると、硬化させたときに、収縮することがある。上記水系媒体の含有量のより好ましい下限は15重量部、より好ましい上限は45重量部である。
The bone regeneration material of the present invention can be produced by mixing the mixed fine particles with the aqueous medium to form a paste.
In preparing the bone regeneration material of the present invention, the ratio of mixing the mixed fine particles and the aqueous medium is not particularly limited. Ease of kneading operation, ease of injection using an injector, time to cure However, the lower limit of the blending amount of the aqueous medium with respect to 100 parts by weight of the mixed fine particles is preferably 5 parts by weight, and the preferable upper limit is 65 parts by weight. If the content of the aqueous medium is less than 5 parts by weight, the viscosity of the bone regeneration material may be high and injection may be difficult, and if it exceeds 65 parts by weight, it may shrink when cured. . The minimum with more preferable content of the said aqueous medium is 15 weight part, and a more preferable upper limit is 45 weight part.

上記混合微粒子と水系媒体とを混合する方法は特に限定されないが、混合微粒子と水系媒体とをシリンジ中に入れ、練和混合する方法や、板状で混合微粒子と水系媒体とを練和混合する方法が好適である。
本発明の骨再生材料を調製するにあたって、上記混合微粒子と水系媒体とを配合する手順については特に限定されず、上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と架橋ゼラチン微粒子と水系媒体との全量を同時に混合してもかまわない。しかしながら、上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と架橋ゼラチン微粒子とを混合した後、この混合微粒子に上記水系媒体を加えていく方法や、上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子に上記水系媒体の一部量を加え練和混合した後、上記架橋ゼラチン微粒子、上記水系媒体の残部量を加えて混合する方法が好ましい。このような方法で骨再生材料を調製することにより、より均一に調整することができ、強度の高い硬化物を得ることができる。
The method of mixing the mixed fine particles and the aqueous medium is not particularly limited, but the mixed fine particles and the aqueous medium are put in a syringe and kneaded and mixed, or the mixed fine particles and the aqueous medium are kneaded and mixed in a plate shape. The method is preferred.
In preparing the bone regeneration material of the present invention, the procedure for blending the mixed fine particles and the aqueous medium is not particularly limited, and the total amount of the fine particles comprising the calcium phosphate compound, the crosslinked gelatin fine particles, and the aqueous medium are mixed simultaneously. It doesn't matter. However, after mixing the fine particles comprising the calcium phosphate compound and the crosslinked gelatin fine particles, a method of adding the aqueous medium to the mixed fine particles, or adding a partial amount of the aqueous medium to the fine particles comprising the calcium phosphate compound. After kneading and mixing, it is preferable to add and mix the cross-linked gelatin fine particles and the remaining amount of the aqueous medium. By preparing a bone regeneration material by such a method, it can adjust more uniformly and can obtain hardened | cured material with high intensity | strength.

上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子は、水系媒体と混合するとゾル化し、室温下でも時間の経過とともにゲル化し、最終的には硬化する。また、上記架橋ゼラチン微粒子は、水系媒体と混合すると、室温下でも時間の経過とともに溶解したり、膨潤したりする。従って、骨再生材料は、できる限り手術現場において施術の直前に調製することが好ましい。 The fine particles composed of the calcium phosphate compound become sol when mixed with an aqueous medium, gelate with time even at room temperature, and finally harden. Further, when the crosslinked gelatin fine particles are mixed with an aqueous medium, they dissolve or swell over time even at room temperature. Therefore, it is preferable to prepare the bone regeneration material as soon as possible at the operation site immediately before the operation.

本発明の骨再生材料は、用手的又は注射器等のインジェクターを用いて、容易に骨の欠損部又は損傷部に充填することができる。充填した骨再生材料は室温下でも硬化して、骨の力学的強度を補完する。更に、時間の経過に従って上記架橋ゼラチン微粒子が吸収されることにより連続孔が形成され、該連続孔に骨芽細胞が侵入することにより患者自身の骨が再生される。本発明の骨再生材料は、生体内で硬化するまで賦形成に優れ、複雑な骨形状に容易に対応することができること、及び、連続孔への骨芽細胞の侵入と骨再生材料の吸収より骨再生が促進されることから、特に歯科又は口腔外科領域において骨の欠損部又は損傷部の骨再生に高い効果を発揮することができる。 The bone regeneration material of the present invention can be easily filled into a bone defect or damage using a manual or injector such as a syringe. The filled bone regeneration material hardens even at room temperature and complements the mechanical strength of the bone. Furthermore, continuous pores are formed by absorbing the crosslinked gelatin fine particles as time passes, and osteoblasts enter the continuous pores to regenerate the patient's own bone. The bone regenerating material of the present invention is excellent in forming until it hardens in vivo, can easily cope with complicated bone shapes, and from the penetration of osteoblasts into continuous pores and the absorption of bone regenerating material Since bone regeneration is promoted, it is possible to exert a high effect on bone regeneration of a bone defect or damaged part, particularly in the dental or oral surgery region.

本発明によれば、歯科又は口腔外科領域において骨の欠損部又は損傷部に充填することにより骨の再生を促すことができる歯科又は口腔外科用骨再生材料を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the bone regeneration material for dentistry or oral surgery which can accelerate | stimulate the bone reproduction | regeneration by filling the defect | deletion part or damaged part of a bone in a dentistry or oral surgery area | region can be provided.

実施例の評価においてビーグル成犬顎堤に作成したサドル型骨欠損の位置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the position of the saddle type | mold bone defect produced in the beagle adult dog jaw ridge in evaluation of an Example. 実施例の評価において術後6か月経過後のビーグル成犬(No.1、2)下顎骨の軟エックス線撮影像である。It is a soft X-ray image of a beagle adult dog (No. 1, 2) mandible 6 months after operation in evaluation of an Example. 実施例の評価において術後6か月経過後のビーグル成犬(No.3、4)下顎骨の軟エックス線撮影像である。It is a soft X-ray image of a beagle adult dog (No. 3, 4) mandible 6 months after operation in evaluation of an Example. 実施例の評価において術後6か月経過後のビーグル成犬下顎骨のA部位の未脱灰研磨標本組織像である。It is an undecalcified ground specimen tissue image of A part of mandible beagle mandible 6 months after operation in evaluation of an example. 実施例の評価において術後6か月経過後のビーグル成犬下顎骨のB部位の未脱灰研磨標本組織像である。It is an undecalcified ground specimen tissue image of B part of a beagle adult mandible 6 months after operation in evaluation of an example. 実施例の評価において術後6か月経過後のビーグル成犬下顎骨のC部位の未脱灰研磨標本組織像である。It is an undemineralized grinding | polishing tissue image of the C site | part of the beagle adult mandible 6 months after operation in evaluation of an Example. 実施例の評価において術後6か月経過後のビーグル成犬下顎骨の各部位の顎堤体積の比較である。It is a comparison of the ridge volume of each site | part of the beagle adult mandible 6 months after operation in evaluation of an Example. 実施例の評価において術後6か月経過後のビーグル成犬下顎骨の各部位の骨密度の比較である。It is the comparison of the bone density of each site | part of the beagle adult mandible 6 months after operation in evaluation of an Example.

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
平均粒子径が200μmの未架橋ゼラチン微粒子を、真空下で140℃14時間熱処理し、熱架橋ゼラチン粒子を得た。
得られた熱架橋ゼラチン微粒子と、平均粒子径が8μmのリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子(α−TCP含有量が75重量%、リン酸四カルシウム含有量が18重量%、リン酸水素カルシウム二水和物含有量が5重量%、ハイドロキシアパタイト含有量が2重量%)とを5:95、10:90及び15:85の重量比となるように混合して混合微粒子を得た。次いで、得られた混合微粒子100重量部に対して45重量部の水系媒体(5.4%コンドロイチン硫酸ナトリウム、13%コハク酸二ナトリウム無水物、0.3%亜硫酸水素ナトリウムを含む水溶液)を加えて1分間混合して、ペースト状の骨再生材料を得た。
Example 1
Uncrosslinked gelatin fine particles having an average particle size of 200 μm were heat-treated at 140 ° C. for 14 hours under vacuum to obtain thermally crosslinked gelatin particles.
Fine particles comprising the obtained heat-crosslinked gelatin fine particles and a calcium phosphate compound having an average particle size of 8 μm (α-TCP content is 75% by weight, tetracalcium phosphate content is 18% by weight, calcium hydrogen phosphate dihydrate 5% by weight and 2% by weight of hydroxyapatite) were mixed at a weight ratio of 5:95, 10:90 and 15:85 to obtain mixed fine particles. Next, 45 parts by weight of an aqueous medium (an aqueous solution containing 5.4% sodium chondroitin sulfate, 13% disodium succinate anhydrous, 0.3% sodium hydrogen sulfite) was added to 100 parts by weight of the obtained mixed fine particles. For 1 minute to obtain a pasty bone regeneration material.

(比較例1)
平均粒子径が8μmのリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子(α−TCP含有量が75重量%、リン酸四カルシウム含有量が18重量%、リン酸水素カルシウム二水和物含有量が5重量%、ハイドロキシアパタイト含有量が2重量%)100重量部に対して30重量部の水系媒体(5.4%コンドロイチン硫酸ナトリウム、13%コハク酸二ナトリウム無水物、0.3%亜硫酸水素ナトリウムを含む水溶液)を加えて1分間混合して、ペースト状の骨再生材料を得た。
(Comparative Example 1)
Fine particles made of a calcium phosphate compound having an average particle size of 8 μm (α-TCP content is 75% by weight, tetracalcium phosphate content is 18% by weight, calcium hydrogen phosphate dihydrate content is 5% by weight, hydroxy 30 parts by weight of an aqueous medium (aqueous solution containing 5.4% sodium chondroitin sulfate, 13% disodium succinate anhydrous, 0.3% sodium hydrogen sulfite) with respect to 100 parts by weight of apatite content 2% by weight) In addition, the mixture was mixed for 1 minute to obtain a paste-like bone regeneration material.

(評価)
成犬下顎骨欠損モデルを用いて、以下の方法により本発明の骨再生材料の適用の有効性について検討を行った。
ビーグル成犬4頭(No.1〜4)の両側下顎の前臼歯(P3、4)、後臼歯(M1)を予め抜歯し、治癒後、当該顎堤(歯槽頂)左右2か所ずつに高さ(5mm)×近遠心幅(10mm)のサドル型骨欠損を計4か所作製した(図1)。それぞれの部位にA群;比較例1で作製した熱架橋ゼラチン微粒子を含まない骨再生材料、B群;実施例で作製した熱架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子との重量比が10:90である骨再生材料、C群;15:85である骨再生材料を充填した。各骨再生材料が硬化した後、創部を縫合閉鎖した。残りの1部位には、骨再生材料を注入せずに縫合閉鎖した(コントロール群)。
術後6か月経過後にビーグル成犬を安楽死させて下顎骨を摘出し、軟エックス線撮影を行った。軟エックス線撮影像を図2〜3に示した。
また、未脱灰研磨標本による組織学的観察を行った。各部位の未脱灰研磨標本組織像を図4〜6に示した。
更に、マイクロCT撮影をもとに各部位における顎堤体積(材料と新生骨を含む)と骨密度の解析を行った。図7に各部位の顎堤体積の比較を、図8に各部位の骨密度の比較を示した。
(Evaluation)
Using an adult canine mandible defect model, the effectiveness of applying the bone regeneration material of the present invention was examined by the following method.
Extract the premolars (P3, 4) and posterior molars (M1) of both lower jaws of 4 adult beagle dogs (No. 1 to 4) in advance, and after healing, place them on the left and right sides of the alveolar ridge (alveolar crest). A total of four saddle-type bone defects of height (5 mm) × near centrifugal width (10 mm) were produced (FIG. 1). Group A at each site; bone regeneration material containing no heat-crosslinked gelatin fine particles produced in Comparative Example 1, Group B; weight ratio of heat-crosslinked gelatin fine particles produced in Examples and fine particles comprising calcium phosphate compound is 10: The bone regeneration material which is 90, the bone regeneration material which is C group; 15:85 was filled. After each bone regeneration material hardened, the wound was closed with sutures. The remaining one site was closed with sutures without injecting bone regeneration material (control group).
Six months after the operation, the adult beagle was euthanized, the mandible was removed, and a soft X-ray was taken. A soft X-ray image is shown in FIGS.
In addition, histological observation was performed with an undecalcified polished specimen. The undecalcified polished specimen tissue images of each part are shown in FIGS.
Furthermore, the ridge volume (including material and new bone) and bone density at each site were analyzed based on micro CT imaging. FIG. 7 shows a comparison of the ridge volume at each site, and FIG. 8 shows a comparison of the bone density at each site.

上記評価より、実施例、比較例の骨再生材料を充填した場合、欠損部に何も注入せずに縫合閉鎖したコントロール群と比較して骨体積が大きくなることが示された。熱架橋ゼラチン微粒子を含まない骨再生材料A群(比較例)が術後6か月後の欠損部顎堤体積が最も大きく、B群(ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系化合物との重量比10:90)、C群(ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系化合物との重量比15:85)とゼラチン粒子含有量が多くなるにつれて欠損部顎堤体積の平均値は減少する傾向を示した。一方、骨密度は全てにおいて隣接骨と同様であった。しかしながら、組織学的観察によれば、比較例の骨再生材料を用いた場合には移植体の辺縁部からのみ骨置換が起こり中央部では塊状の材料の残留が多くみられたのに対して、実施例の骨再生材料を用いた場合には全体的に骨置換が進んだことが判った。特に熱架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子との重量比が15:85である骨再生材料を充填したC部位では、ほとんどの材料は吸収消失して骨に置換されていた。 From the above evaluation, it was shown that when the bone regeneration materials of Examples and Comparative Examples were filled, the bone volume was increased as compared with the control group in which nothing was injected into the defect and closed. Bone regeneration material group A (comparative example) that does not contain heat-crosslinked gelatin fine particles has the largest defect ridge volume at 6 months after surgery, and group B (weight ratio of gelatin fine particles to calcium phosphate compound 10:90) The average value of the defect ridge volume showed a tendency to decrease as the content of gelatin particles increased with the group C (weight ratio of gelatin fine particles to calcium phosphate compound 15:85). On the other hand, the bone density was the same as that of the adjacent bone in all. However, according to the histological observation, when the bone regeneration material of the comparative example was used, bone replacement occurred only from the marginal part of the graft, and a lot of massive material remained in the central part. Thus, it was found that the bone replacement progressed as a whole when the bone regeneration material of the example was used. In particular, most of the material was absorbed and replaced with bone at the C site filled with the bone regeneration material having a weight ratio of 15:85 between the heat-crosslinked gelatin fine particles and the fine particles comprising the calcium phosphate compound.

本発明によれば、熱架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子との重量比を調節することにより、骨の再生を促すことができるペースト注入型の歯科又は口腔外科用骨再生材料を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the bone regeneration material of paste injection type dental or oral surgery which can accelerate | stimulate bone regeneration by adjusting the weight ratio of the heat-crosslinked gelatin fine particles and the fine particles comprising a calcium phosphate compound is provided. be able to.

Claims (2)

歯科又は口腔外科領域において骨の欠損部又は損傷部に充填することにより骨の再生を促すことができる歯科又は口腔外科用骨再生材料であって、
架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子とを5:95〜15:85の重量比で含有する混合微粒子を水系媒体に混合してペースト状としたものであることを特徴とする歯科又は口腔外科用骨再生材料。
A bone regeneration material for dental or oral surgery that can promote bone regeneration by filling a bone defect or injury in a dental or oral surgery field,
Dental or oral surgery characterized in that mixed fine particles containing crosslinked gelatin fine particles and calcium phosphate-based compound fine particles in a weight ratio of 5:95 to 15:85 are mixed into an aqueous medium to form a paste. Bone regeneration material.
混合微粒子100重量部に対して5〜65重量部の水系媒体を混合することを特徴とする請求項1記載の歯科又は口腔外科用骨再生材料。 The bone regeneration material for dental or oral surgery according to claim 1, wherein 5 to 65 parts by weight of an aqueous medium is mixed with 100 parts by weight of the mixed fine particles.
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