JP4088039B2 - 間葉細胞培養内への浸漬により歯科用インプラントを調製する方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、天然の歯におけるように歯根の表面上の白亜質及び骨歯槽を白亜質に連結するための靱帯を含んでいる一体化された歯周インプラントに関する。
【０００２】
本発明は、インプラントの歯根部分に対する白亜質芽細胞及び歯槽靱帯及び白亜質芽細胞の付着を可能にするため培養条件下で未分化の間葉基幹細胞とインプラントを接触させ、分化した組織細胞を支持するインプラントを移植することによってインプラントを調製するための方法に関する。
【０００３】
本発明は同様に、歯科用インプラントを調製するための細胞培養装置にも関する。最後に、本発明は、失なわれた又は危険にさらされている歯を、適当な細胞培養技術を用いて生体組織及び細胞が添えられたインプラントで置換し、次に骨歯槽と移植された歯根の間に白亜質及び靱帯による口内瘢痕形成を得るための方法に関する。
【０００４】
歯科用移植体及びインプラントは、数十年にわたり実施されてきており、さまざまな技術が記述されてきた。
【０００５】
現在使用されている移植技術は、以下のものを含んでいる：すなわち、
ａ） 骨性強直により安定化される人工チタン歯根である骨と一体化されたインプラント上の義歯。そしゃく力は、衝撃、過負荷及び破砕の危険性から歯を守る上での重要な要因である歯槽靱帯が欠如しているため全く緩衝なく骨に伝達される：
ｂ） 先行アプローチに付随する欠点はもたないものの、利用可能でかつ一般に機能していないドナーの歯の抜歯を必要とする移植体又はその他の歯科用移植片。
【０００６】
本発明の記述にとりかかる前に、天然の歯の連結に関する生理学的条件を喚起しておく必要がある。歯は、歯槽骨内の歯槽と呼ばれる腔の中に定着されている。歯根及び骨は、片端が骨の中に定着されもう１方の端部が、その構成要素である有機及び無機基質を産生する白亜質芽細胞への未分化間葉細胞の分化の結果として得られる無機質化された層である白亜質の中に定着されている状態で、主として膠原繊維の束により構成された靱帯によって、一緒に定着される。膠原繊維は、この白亜質内に垂直方向に挿入され、白亜質表面に平行に内含され、１つのネットワークを形成する。
【０００７】
機能的でありかつ受容されるためには、理想的には、人工歯のインプラントは解剖学的にかつ組織学的に、天然の歯の支持構造すなわち白亜質，歯槽靱帯及び歯槽骨をその構成要素の全てすなわち、分化又は未分化の細胞、膠原繊維及びその他の繊維（弾性、オキシタラン、elauin）、基本物質、無機質化組織、血管新生及び神経支配を伴って再現していなければならない。
特許出願ＥＰ−Ａ−７３４７１２（Kanebo Ltd）は、表面に白亜質粒子の層を適用することによりインプラントを実施するための方法を記述している。しかしながら、かかるインプラントは、歯槽腔をもつ前記インプラントの取付けにとって必要な新生白亜質の表面内に垂直に挿入された膠原繊維を示していない。
掻爬された歯根上の歯槽靱帯の再形成を刺激するため、Hanes et al.（「正常な歯根表面から鉱物質除去された白亜質に対する細胞及び繊維取付け」第６０巻、第４号、ｐ１８８〜１９８）は、クエン酸のその表面に対する効果を研究した。鉱物質除去によって取り除かれた白亜質又はぞうげ繊維は、「スプライス」により周囲の組織内の膠原繊維に結合しうる。ただし、「新生白亜質」は全くなく、繊維は、正常な帯歯よりもはるかに低い密度で存在する。
【０００８】
歯槽骨を縁どる繊維芽細胞，靱帯発生体、白亜質芽細胞及び骨芽細胞は、血管をとり囲む結合組織の中に通常位置する未分化の間葉基幹細胞の分化の結果としてもたらされる。これらは、抜歯した歯の歯根の表面上及び／又は抜歯した歯の歯槽内又は歯の靱帯内又は口内結合組織であってもなくてもよいその他の組織内に見られる。
【０００９】
本発明は、或る種の生物学的及び機械的刺激条件下で上述の歯根の天然の生理学的環境を未分化の間葉基幹細胞の培養から再構成することができるということの実証の結果としてもたらされたものである。
【００１０】
かくして提案された発明は、天然の歯と同じ組織要素すなわち白亜質、歯槽靭帯及び歯槽骨によりアゴに連結されインプラントの頸部に対する歯肉の正常な取付けを可能にする永久的人工歯で、大部分の臨床的状況において失なわれた歯を置換できるようにすることができる。
これら４つの要素は、かくしてその通常の生理学的役割、すなわちそしゃく応力の緩衝、過負荷の防止及び歯が受ける平均的負荷に対する歯の位置及び移動度の適合といった役割を果たすことのできる歯周組織の構成要素である。
【００１１】
本発明は、歯科用インプラントの製造方法であって、
・歯根部分及び歯冠部分から成りかつ抜歯された歯に適合させられている形状で生体適合性材料で構成されたインプラントを調製する工程、
・白亜質芽細胞及び繊維芽細胞への分化を可能にするような組成をもつ培地中の未分化の間葉基幹細胞の培養中に、この分化及び歯根部分に対する白亜質芽細胞の付着及び第１の白亜質層及びこの白亜質に取付けられた歯槽靱帯原基の形成のために充分な時間にわたり前記インプラントの歯根部分を浸漬する工程、
・その歯根部分に添えられた分化済み組織を支持するインプラントを回収する工程、
を含んでいる方法を提供している。
【００１２】
インプラントの選択は、異なる基準によって支配される。第１の基準はその形態である。これは、置換対象の歯の中の象牙質（dentin, ivory）の量すなわち全体量からエナメル質及び白亜質を差し引いた量により左右される。望まれる形状は、例えば、抜歯した歯と比較することによって得られる。次にこれは置換すべき歯の正確な形状に合わせて改造される。望まれる形状は同様に、Ｘ線又は断層デンシトメトリデータなどからも得ることができる。次に、インプラントは、選択された材料により構成されたブロックからＮ／Ｃ機又はその他のいずれかの手段を用いて整形される。大部分のケースにおいていくつかの基本的形状で充分である可能性もある。すなわち、これらの形状は、丸形又は楕円形の断面を伴ってさまざまな長さ、直径又はテーパを有することになる。
【００１３】
本発明の方法におけるインプラント材料の選択は、まず第１に口内の前記材料の生物学的及び免疫学的受容可能性によって、又第２には白亜質芽細胞付着のための支持体としてのその性能によって誘導される。インプラントの材料は生体適合性を有していなければならず、又破砕のリスクを避けるべく機械的に充分強いものでなくてはならない。 表面は同様に、細胞付着を容易にするため粗化されていなければならず、最終的にその色は天然の歯の色に近いものでなくてはならない。インプラントの材料としては、チタン、合金又はセラミクス例えば酸化ジルコニウムといったような既知の材料を考慮することができる。あらゆる供給源から得られた天然の失活させた歯も同様に使用可能である。かかる材料については、Periodontology 2000 (1998) 17:7-21 の中で記述されてきた。
【００１４】
未分化の間葉培養と接触させられた歯根部分に加えて、本発明の方法において使用される歯科用インプラントは、樹脂、複合物又は金属又はセラミクス合金の歯冠によりキャッピングされうる歯冠部分を含んで成る。口の中にインプラントを設置した時点でインプラントをその歯槽内に保持する縫合を安定化するため、インプラントの歯冠部分内には溝が具備されている。インプラントを咬口する方向で見た状態で、１つの溝が例えば１つの直径を占有でき、又他の２つの溝が、中心からも円周からも等距離にある点で直角を成してこの直径と交差することができる。しかしながら、以下の例３に示されているように、システムの人間工学を混乱させることなく、これらの溝を異なる形で配置することも可能である。
【００１５】
最後に、本発明の方法において使用されるインプラントは、歯と同軸でかつ細工を施及びその後の口内での再移植を容易にするべくその歯冠部分上に固定されたステントを含むことができる。
【００１６】
本発明の方法の基本的特徴の１つは、インプラントの歯根部分に付着する細胞及び組織の層を、上述の基準を用いてその形状及び材料が選択されたインプラントの存在下での生体外での細胞培養によって形成することにある。これらの細胞及び組織は、歯根と歯槽骨の間に天然に存在する。かくして、口内再移植の生理学は、天然の条件に非常に類似している。
【００１７】
繊維芽細胞が人体の中の全ての結合組織中の優性な細胞型であり、特に歯周靱帯の組織の基本的細胞であるということは周知の事実である。歯周組織の分化した細胞特に白亜質芽細胞，繊維芽細胞及び骨芽細胞は、間葉基幹細胞である未分化の細胞の分化に由来する。これらの細胞は通常、血管をとり囲む結合組織内に見られる。これらは、汚染されていない場合には抜歯した歯の歯根の表面から、及び／又は抜歯した歯の歯槽から、又は套管針を用いて歯の靱帯から、又は口内結合組織の外植体から取り出すことができる。
【００１８】
これらの基幹細胞は、体のその他の結合組織内に存在し、かくしてその他の非口内部位から取り出すことができる。
【００１９】
取出された未分化細胞は、例えばペトリ皿内、ファルコンタイプの培養皿内又はローリングボトル内で従来の条件下で培養される。
【００２０】
取出された未分化細胞は、繊維芽細胞及び白亜質芽細胞への成長分化を可能にする組成をもつ培地内で培養される。かかる培地は、例えば S. Pitaru et al., による J. Periodont. Res. (1994), 29:81-94 内の論評記事で記述されているものといったような繊維芽細胞動物細胞を培養するための従来の培地である。例を挙げると、ウシ胎児血清で補足されたＤＭＥＭ培地（イーグルＭＥＭのダルベッコによる修正物）（Dulbecco & Freeman, 1959; Morton, 1970）を使用することができる。この培地は、抗生物質及び抗真菌薬で補足される。培養細胞は、白亜質芽細胞及び繊維芽細胞の発達及び分化に必要とされる分子又は組成物を培地に添加することにより、生物学的に刺激される。これらは成長因子でありうる。引用可能な例としては、ＰＤＧＦ、ＩＧＦ、胚エナメル質器官からのタンパク質、ｂＦＧＦ、及び例えばニフェビピン、ビタミンＣ又はアボガド、トウモロコシ及び／又はダイズ非ケン化物質といったような歯周組織に対する同化作用をもつその他の分子がある。このリストは制限的な意味をもつものではない。
特許出願Ｗ０９７/４５５３３（Rutherford）は、異なる組織特に口腔及び歯科組織を細胞のex vivo培養を利用して再生するための方法を開示している。より特定的には、この出願は、歯槽靱帯から誘導された細胞又は白亜質細胞の培養に関する。これは又、組織分化を可能にするための構造的基質の使用にも関する。
【００２１】
細胞密度が１０⁵細胞/ml に達した時点で、細胞は、処理されるべきインプラントの歯根部分の浸漬のため培養装置に移される。適切な培養装置も同様に本発明の一部を成し、以下で記述される。
【００２２】
このときインプラントは、その歯根部分に付着する白亜質芽細胞の層が得られこれが白亜質内に挿入された結合繊維と共に第１の白亜質層及び形成されつつあるコラーゲン及び繊維芽細胞を含む第２の層を生成するまで、培養装置内に置かれる。
【００２３】
装置内で１５〜３０日間培地中に浸漬させた後、次にインプラントを回収し、以下の例ｘのプロトコルで記述された条件下で口内の歯槽中に「移植」する。
【００２４】
本発明の方法において、未分化の間葉細胞の細胞分化の生物学的刺激は、「生理学的」機械的刺激により補完できる。これは、培養細胞内にインプラントを浸漬させた時点でインプラントに対し周期的力を加えることによって行なわれる。これは又、培養装置に対し周期的撹拌を加えることによっても達成可能であり、このときインプラントは、任意の適切な手段によって固定されている。インプラントが浸漬されている培地が入った装置の中に内含された人工歯槽とインプラントの間に適度の運動を加えなくてはならない。撹拌は、（この方法をその範囲に制限するわけではないが）、１〜６０秒の範囲内の周期及び０.００５〜２mmの範囲内の振幅での交互運動であり得る。 移動は水平すなわちインプラントの軸に対して直交する方向、垂直すなわちインプラントの軸に対して縦方向又はこれら２つの組合せであってよい。これは回転運動でもありうる。
【００２５】
その培地内のインプラントに加えられる運動は、多孔質膜によって形成された人工歯槽とインプラントの間の相対的運動により付与される２重機能を有する。第１の機能は、その増殖、分化、合成活性（白亜質及びコラーゲン）及び形成されつつある構造の生理学的方向性を増大させる、培養中の細胞の機能的刺激を作り出すことにある。この撹拌の第２の機能は、いかなる真核細胞でも培養するときに推奨されるように、細胞培養を撹拌することにある。こうして細胞はより良く曝気され、細胞環境内の栄養及び培地は循環させられて、それらの細胞の発達が促進される。
【００２６】
この撹拌は、上述の限界内で周期及び振幅を調整できるあらゆるシステムを用いて行なうことができる。それは、機械式、電気式、油圧式又は空気圧式のいずれかのシステムであってもよいが、それらに制限されるわけではない。この点において異なる実施形態も考慮することができる。すなわち、運動は、インプラントの歯冠部分に固定されているステントを介して、インプラント単独に加えることができる。又インプラントの歯根部分が浸漬されている細胞培養を含むシステムアセンブリに、この運動を加えることもできる。最後に、この運動を細胞培養に加えることもでき、この場合インプラント自体は、歯冠部分と一体を成したステントにより支持体に固定されている。この機械的撹拌において望まれるのは、インプラントの歯根部分とそれが中に浸漬されている培地の細胞刺激及び細胞撹拌という２つの機能を満たすことができる上述の周期及び振幅条件での相対的運動である。
【００２７】
本発明は同様に、歯科用インプラントを調製するための細胞培養装置にも関する。
【００２８】
より特定的に言うと、図１を参照すると、本発明は、
細工を施しその後口の中に設置することができるようステント（３２）が上に固定されている歯冠部分と歯根部分（３１）によって構成された歯科用インプラント（３０）を調製するための細胞培養装置において、
・長手方向軸を含む形状をもつ培養皿（１０）を含んでおり、
・前記培養皿はカバー（１１）により閉鎖され、細胞培地を収容する第１の空間（２１）と培養中の細胞を収容する第２の空間（２２）を限定する多孔質壁（２０）を含み、この空間内にインプラントの歯根部分が浸漬され、前記壁は、インプラントの歯根部分と壁の間に０.１〜５mm、理想的には1mmの空隙が残され人工歯槽を作り出すような形態を有している、細胞培養装置にも関する。
【００２９】
前記装置は、５〜６０秒の範囲内の周期で、０.００５〜２mmの範囲内の振幅の交互運動を用いて、又は１〜６０秒の範囲内の周期の回転運動で、前記人工歯槽内でインプラントを撹拌させるための手段を含んでいる。この撹拌手段は、ステントに対し交互又は回転運動を付与するべく、機械式、油圧式又は磁気式のものであり得る。代替的には、装置は、培養皿の撹拌用手段及び歯科用インプラントを維持するための手段を含んでもよい。
【００３０】
本発明は同様に、インプラントの歯根表面上で、歯周組織のさまざまな構成要素組織、すなわち白亜質及び白亜質と歯槽骨を連結する靱帯を再構成することのできる、上述の通りの方法で得られる歯科用インプラントにも関する。このインプラント又は人工歯は、抜歯した歯に適合した形状をもち不活性で生体適合性のある材料で構成されている。本発明の歯科用インプラントはかくして、歯冠部分及び、口内に移植される前に分化細胞でコーティングされることになる歯根部分を含むことになり、この分化細胞はこのとき白亜質及び靱帯の正常位置でのより完全な形成を可能にすることができる。本発明の歯科用インプラントは、２〜３カ月以内でインプラントを支持する通常の歯周組織系の完全な再構成を確実にすることができる。
【００３１】
最後に、本発明は、適切な細胞培養技術を用いて上に生体組織が添えられない人工インプラントによって、失なわれた又は危険にさらされている歯を置換し、次に骨歯槽と移植された歯根の間の靱帯及び白亜質による口内瘢痕形成を得るための方法を提供する。
【００３２】
以下の例及び図は、制限的意味をもつものではなく、本発明を例示し、当業者がそれを直接実施するか又は何らかの機能的等価物を実施して、白亜質及び膠原繊維を形成する白亜質芽細胞及び歯槽靭帯原基を再構成する膠原繊維を産生する繊維芽細胞でその歯根部分の表面がライニングされた歯科用インプラントを産生することができるようにするのに役立つものである。
【００３３】
例１ 生体外で歯周組織を作り出すことを目的とする細胞培養プロトコル
【００３４】
１） 細胞の取出し
標的細胞個体群は、通常結合組織内及び血管をとり囲む骨内膜内にある未分化の間葉基幹細胞の個体群である。
【００３５】
取出しは以下の方法で行なわれる。
・ 無菌メスを用いて抜歯した歯根の汚染されていない表面をかきけずることによる。
・ 同じく汚染の無い抜歯した歯の歯槽を清浄することによる。
・ 骨膜又は骨膜上組織の生検による。
・ その他の口内又は非口内結合組織を取出すことによる。
【００３６】
２） 標本の輸送
組織を、４℃で２４時間という最大周期中、
・ ２０％のウシ胎児血清（ＦＣＳ）、
・ ストレプトマイシン（１０００００mg/ml)、
・ フンギゾン（１％）、
・ 緩衝液系、
を伴うイーグルＭＥＭ（ＤＭＥＭ）タイプの培地のダルベッコ修正物の入った試験管の中に入れる。
【００３７】
３） 一次培養
・ 生検材料を、メスを用いて約１×１×１mmの断片にする。
・ 得られた外植体を、５％のＣＯ₂を含む湿った空気の中で３７℃でインキュベートされた、
・ ＤＭＥＭ、
・ ２０％のＦＣＳ、
・ １％のペニシリン−ストレプトマイシン、
・ １％のフンギゾン、
を含む６０mmの培養皿の中に入れる。
・ ３日後に、抗生物質を全く伴わないＤＭＥＭ＋１０％ＦＣＳで培地を置換する。
【００３８】
４） 二次培養
外植体のまわりの細胞増殖が明白であり細胞が集密に達した時点で、これらを１０分間リン酸緩衝血清中の０.０５％のトリプシンにより離脱させ、次にさらなる培養皿へと展延させる：
・ 培地は同じである。
・ ３〜４回の作業工程の後、得られた繊維芽細胞の量は、歯根に播種するのに充分なものである。
【００３９】
５） 付着段階：
成長因子が添加された同じ培地内で、わずか１／２〜１mmの空間のみを残して人工歯槽内で人工歯根のまわりに細胞を置く。
【００４０】
歯根及びその中味を適切なプラグで連結する。
【００４１】
歯根の表面に対する付着を促進するため水平にアセンブリを設置し、１５分毎に１２０°回転させる。
【００４２】
６） 装置内の刺激された培養段階
３時間後、歯根を生理学的刺激を伴う培養システム内に垂直に設置し、成長因子が添加された培地を新しくする。
【００４３】
７） 輸送条件：
１５日後、移植のためにインプラントを搬送するためにこの装置を使用する。輸送時間に応じて、システムを３７℃に保つか又は４℃まで低下させる。
【００４４】
白亜質及び靱帯でコーティングしたインプラントを培養装置から取り出し、直ちに調製済み歯槽内に設置し、縫合する。
【００４５】
例２−細胞培養装置の製造：
図１は、このような装置の主な要素を表わしており、カッコ内の番号はこの図のさまざまな要素を示す。
【００４６】
歯科インプラント（３０）は、歯根部分（３１）及び、その攪拌を可能にしかつその後それらに細工を施し口内に位置づけできるようにする固定用ステントが上にある歯冠部分によって構成されている。該装置は、
・ 長手方向軸を内含する形状をもつ培養皿（１０）を含んで成り、
・ 前記培養皿は、わずかに可とう性をもつカバー（１１）によって閉じられ、歯根部分（３１）との関係において遠位にあって細胞培地を収容する第１の空間（２１）及び培養中の細胞を収容する第２の空間（２２）を限定する多孔質壁（２０）を含み、この空間内にインプラントの歯根部分が浸漬されている。２つの空間を限定する壁の形態は、インプラントの歯根部分（３１）と壁（２０）の間に０.１〜５mm（理想的には１mm）の空隙が残され人工歯槽を作り出すような形状及び寸法を第２の空間（２２）が有することになるようなものである。
【００４７】
培養皿（１０）は円形断面をもつことができるが、そうでなければ他の任意の形状をもつこともできる。その断面は、インプラントの歯根及び培養中の細胞を収容する第２の空間（２２）及び残りの培地を収容する第１の空間（２１）を受入れるのに充分なものでなくてはならない。皿（１０）はインプラントの合計高さ、すなわち約５０mmの高さより１０mm以上高い。その頂点部分において、培地の循環のために空間が残されていなければならず、ステントは、皿の外側にアクセスできなければならず、従って、カバー（１１）には取外し可能な固定用リングが具備される。
【００４８】
皿のカバー（１１）は、培地の無菌性を維持する条件下で皿上に入れ子となっていなくてはならない。これは例えば、ペトリ皿のものに類似したカバーを使用して行なわれる。この装置の機能的特徴すなわちインプラントの歯根部分（３１）を超えて０.１〜５mmの範囲内の断面をもつ人工歯槽を形成する細胞培養内の歯根部分の浸漬が保持されることを条件として皿（１０）にカバーを固定するための他のあらゆる手段が、当然のことながら、当業者により考慮されうる。
【００４９】
カバーは、インプラントを口内に設置するときに培養皿からの撤去を可能にしかつ特殊な熱調節コンテナ内での輸送のためにも使用できそれをあらゆる汚染から保護する、垂直位置に安定化された固定用リングを介してインプラントの固定用ステント（３２）を中に挿入できる中央部分（１２）を含んでいてもよい。
【００５０】
本発明の装置は同様に、５〜６０秒の範囲内の周期で０.１〜２mmの範囲内の振幅での交互運動か又は５〜６０秒の範囲内の周期での交互回転運動でインプラントを攪拌するための手段も含んでいる。
【００５１】
この攪拌は２重の機能をもつ：すなわち、懸濁状態の細胞又は付着する細胞全体にわたり適正な曝気を提供し培地及びその栄養分を充分に分布させるべく細胞培養を攪拌させる通常の機能；第２の機能は、靱帯を生成する、望ましい白亜質芽細胞及び繊維芽細胞への細胞分化を導く機械的刺激を作り出すことにある。
【００５２】
この撹拌は、次のような数多くの方法で提供されうる：
・ ステント（３２）に適用される機械式、油圧式又は磁気式撹拌器を用いてインプラントに運動を加えることができる。この場合、皿（１０）のカバー（１１）には、皿／カバーアセンブリ内でのインプラントの自律的運動を提供するべく、その中央部分にステント固定手段（３２）が具備されていなければならない。このためには、カバーの中央位置にステントを固定するための手段が具備されるか、又はカバー自体（１１）がこの運動を実施するために充分な可とう性をもっていなければならない。
・ 運動は、インプラント自体が任意の適当な手段によって支持体上に固定されている状態で、皿／カバーアセンブリに対し与えることができる。ここでも又、カバー（１１）又はステントを皿に固定するための手段は、運動を実施できるようにするため充分な可とう性を有していなければならない。
【００５３】
培養皿（１０）は２つの空間を含んでいる：すなわち、
・ 第１の空間（２１）は培地を収容している。
これは、例えば、ウシ胎児血清が添加されかつ成長及び細胞分化に必要とされる異なる成長因子又は分子が添加されるＤＭＥＭタイプの培地であってよい。
・ 第２の空間（２２）は、上述のような間葉細胞の予備培養が播種された細胞培養を収容する。
【００５４】
これら２つの空間は、望ましい安定した形状を与えるのに充分な剛性をもつ、微孔性膜を安定化する穴あき膜又は多孔質膜又は壁によって分離されている。
【００５５】
この壁は、以下の孔径及び孔形状特性をもつ：
ａ） 孔径は、細胞が第２の区画（２２）の中に封じ込められている間にこの区画内にその栄養分及びその成長因子を含む培地が拡散することになるようなものである。かくして孔径は、０.２〜２ミクロンの範囲内にある。以下の特性ｂ）に必要とされる相対的剛性及びこの孔径を提供することができるあらゆるタイプの材料を使用することが可能である。その例としては、ポリカーボネート、酢酸セルロース（ミリポアフィルタ、ミリセル）など、がある。
ｂ） 膜又はその取付けシステムは、培地のレベルより高いレベルで皿（１０）に固定される。それは、例えば円錐形の皿（１０）の縁部に接合させることができる。さらに、それは皿（１０）の中に、インプラント歯根と前記多孔質壁の間に幅０.１mm〜５mm，好ましくは１mmの空間を作り出すようにインプラント（３１）の歯根部分と類似の形状の人工歯槽を作り上げる。
【００５６】
その取付けシステムを伴う膜は、それ自体インプラントに連結されているカバーと一体化した状態にとどまる一方で皿の底面から離脱可能でなくてはならない。かくして、カバーがもち上げられた時点で、第１の空間（２１）は培地を修正又は変更するのに完全にアクセス可能である。
【００５７】
皿（１０）、カバー（１１）、壁（２０）及びインプラント（３０）を含む装置アセンブリは、湿った空気を９５％とＣＯ₂を５％含む３７℃のインキュベータ内に設置される。
【００５８】
例３−インプラント構造例
望ましい形状のインプラントは、Periodontology２０００（１９９８），１７；７−２１に記述されているような生体適合性材料から形成される。
【００５９】
その後の移植を目的として、口内にインプラントを設置する時点でそれをその歯槽内に保持する縫合糸を安定化させるため、インプラントの歯冠部分内には溝が形成されている。代替的には、これらの溝又は固定用リングは、樹脂で作られた一時的歯冠上に直接配置しインプラントの歯冠部分に固定され得る。本発明は、同様に、前記溝により縫合糸を保持するか又はリングを固定するために特に調製された一時的歯冠によって口内に安定化されたインプラントにも関する。これらの溝は、幅１mm，深さ２mmのものでありうる。図２ａは、それらの配置例を示す。この配置は、縫合糸（１）を図２ａに示されているように通すことを可能にする。１本の糸は、前庭歯ぎん（２）及び舌側歯ぎん（３）内へさし縫い縫合され、２本の前庭舌側溝（４）内をインプラントの咬合面を経て２回通過する。こうしてインプラントを保持しかつインプラントとの関係における歯ぎんの自由縁部の高さを調整することができる。インプラントに対し遠位にある歯肉乳頭突起を合わせるために単一の縫合が設けられ、結び目の後に各糸５cmが放置される。インプラントに対し中間で同じ作業が行なわれ、長さ２０cmの糸を残す。次に、各々の中間糸はインプラントの同じ中間遠位溝を経由して通過することによって各遠位糸と結び目を作る。インプラントはかくして３つの縫合によってしっかりと固定される。インプラントの周囲により近いところに歯肉縁部をもってくるため、そして上頸洞のレベルに位置づけされた時点でインプラントが埋込まれるのを防ぐために往々にして円形頸部縫合が必要である。
【００６０】
例４：口内での移植
本発明の歯科インプラントは、上述の装置内で約１５日間培養した後に口内に設置される。
【００６１】
口内に本発明の歯科用インプラントを設置するためのプロトコルには、いくつかの段階が含まれ、以下のとおりであり得る：
ａ） 口内清浄及び殺菌剤及び殺菌性口内洗浄剤の使用： 口内の細菌量は、瘢痕形成ゾーンの汚染を避けるため最小限に減らされなくてはならない。
ｂ） 歯槽の調製： 理想的な状況は、置換対象の歯を約２週間前に抜歯しておくことである。この場合、歯槽は入念に掻爬するだけで良い。部分的歯肉瘢痕化は、ひとたび所定の位置に置かれたインプラントの頸部を適正に「セットし」、この点における創傷の満足のいく密封及び短かい接合箇所を伴う上皮を経由した瘢痕化を得るように作用することができる。上皮細胞は、歯根に沿って移動しない。
歯槽がすでに存在していないその他のケースにおいては、粘膜骨膜弁の除去後好ましくは２週間前に歯槽を調製しなくてはならない。歯槽は、直径が徐々に増大するドリルを用いてゆっくりと、かつ無菌等張性血清での灌注を伴って調製される。ドリルは、標準的なインプラントタイプの形状に適合させられる。一部のドリルは、その軸に沿ってのみ作動し、その他は、１つの縁部が側面上にある状態で歯槽を適切に「整形」できるようにする。これらは、インプラントよりもつねに幅広である歯槽を結果としてもたらし、少なくとも１ミリメートルの空間を残し、かくして骨がインプラントと直接接触しないようになっている。
洞においては、粘膜骨膜弁をもち上げ骨壁に穴をあけた後、洞粘膜は、特殊な離脱用装置を用いて除去される。この調製は、洞粘膜が、穴のあく危険性なく再び成長できるようにするため、移植より約２週間前に行なわれなくてはならない。
ｃ） 中性及び無菌（滅菌可能）材料のモデルが、理想的に位置づけされたインプラントを提供するように改造されたか又は標準のいずれかである完全な歯冠を内含して、インプラントの正確な形状で作られ、歯槽の調製の検査を可能にする。
これらは、その歯冠部分の前庭面の中央に保持用タブを含んでいる。
第２のタイプのモデルは、完全な体積の歯冠及び調製すべき長さのただし直径が縮小された歯根を含む。これは最初の削孔の後、位置づけを検査し、可能な場合歯槽の拡大時点でそれを修正するために用いられる。
インプラント歯根は、利用可能な骨体積内に完全に収納されなくてもよい。それが骨の表面を垂直又は水平方向に超える場合、このことで瘢痕化が妨げられることなく、骨の中に埋込まれていない表面が粘膜下にとどまっていることを条件として非埋込み歯根のまわりの骨体積の自然発生的増大さえ生み出され得る。
洞内でも同じ現象が発生する。
ｄ） そのステント及び固定用リングによって保持された、その培養皿から取出されたインプラントは、好ましくは特に計器、圧定布、口内粘膜、舌、唾液といったものとは一切接触することなく、歯槽内に直ちに位置づけされる。インプラントは、そのいずれかの側で歯ぎん内に縫合し、出現する「歯冠」部分内に調製された溝の中を滑動させることによって所定の位置に維持される。縫合は同様に、歯ぎんがインプラントの頸部に密着することを保証しなければならない。縫合は約１５日間所定の位置に残される。その他の支持体、特にその他の歯に固定される支持体は全く使用されない。その一時的歯冠が具備されていないことから、この段階で縮減されたインプラントの歯冠部分は、拮抗する歯と接触してはならない。
ｅ） 一時的歯冠：標準的な一時的歯冠は、２週間後にインプラントに密着されうる。これらは、心出しされた顎間関係でのみ又は最大の咬頭嵌合を伴ってのみ咬合接触を有するように調整される。それらの形状及び外観は、成形により樹脂を付加するか又は差し引くことによって調整可能である。
インプラントの進捗を監視しあらゆる過負荷を避けるため２週間の検査が必要とされる。
ｆ） 位置づけから約３週間後にインプラントに対し適切な義歯を取付けることができる。従来の技術が使用できる。これらのインプラントは正に天然の歯のように挙動する。これらの骨に連結する靱帯は、応力を緩衝し、過負荷を防ぎ、衝撃を低減させ、補てつ歯冠及びインプラント自体の破損の危険性を制限する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 白亜質生成及び靱帯形成を得るための生物学的及び生理学的（機械的）刺激を伴う、人工歯根をとり囲む器官型培養装置の図を示し、これについては例２で詳しく記述されている。
【図２ａ】 インプラントを保持する縫合を安定化するための咬合溝の配置を示す：
（１）咬合図を示す。
（２）斜視図である。
【図２ｂ】 歯ぎんから現われるインプラントの歯冠部分を示す図である。
（Ａ）：近位縫合はまだ中間遠位溝を通して連結されていない。
（Ｂ）：結び目が作られている。

Claims (15)

1. 歯科用インプラントの製造方法であって、
   ・抜歯された歯に適合する形状の、歯根部分及び歯冠部分から成りかつ不活性の生体適合性材料で構成されたインプラントを調製する工程、
   ・未分化の間葉細胞の培養中の前記インプラントの歯根部分を、長手方向軸を含む形状で、カバー（１１）によって閉じられる培養皿（１０）を含み、且つ細胞培地を収容する第１の空間（２１）と培養される細胞を収容しその中にインプラントの歯根部分を浸漬する第２の空間（２２）との境界を画する多孔質壁（２０）を含み、前記壁は、インプラントの歯根部分と壁との間に０．１〜５mmの空隙を残して人工歯槽を形成するような形状を有する装置、と共に浸漬する工程、
   ・白亜質芽細胞及び繊維芽細胞への分化を可能にするような組成をもつ培地中の未分化の間葉細胞の培養中に、この分化及び歯根部分に対する白亜質芽細胞の付着及び第１の白亜質層及びこの白亜質に取付けられた歯槽靱帯原基の形成のために充分な時間にわたり、上述のように未分化の間葉細胞を培養する工程、
   ・その歯根部分に添えられた分化した組織を支持するインプラントを回収する工程、
   を含む方法。
2. 間葉基幹細胞が、結合組織から除去され、１mlあたり１０⁵細胞という細胞密度までペトリ皿の中で予め培養され、次に、培地中でかつ培養装置内でインプラントの歯根部分と接触する、ことを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 白亜質芽細胞及び繊維芽細胞への細胞の分化が、培地への特定の成長因子の付加又は間葉細胞の細胞分化を刺激する分子によって刺激される、請求項２記載の方法。
4. 培養が、培養装置内でのインプラントの撹拌による生理学的刺激を受けており、前記撹拌は、不活性材料上での細胞及び組織の発達を刺激する効果を有する、請求項１記載の方法。
5. 撹拌が、１〜６０秒の範囲内の周期及び０.００５〜２mmの範囲内の振幅を伴う交互運動、又は１〜６０秒の範囲内の周期を伴う回転運動である、ことを特徴とする請求項４記載の方法。
6. 操作され、その後口の中に設置することができるようステント（３２）が上に固定されている歯冠部分と歯根部分（３１）とによって構成された歯科用インプラント（３０）を調製するための細胞培養装置であって、
   ・長手方向軸を含む形状をもつ培養皿（１０）を含み、
   ・前記培養皿はカバー（１１）により閉じられ、細胞培地を収容する第１の空間（２１）と培養される細胞を収容し、その中にインプラントの歯根部分が浸漬される第２の空間（２２）との境界を画する多孔質壁（２０）を含み、前記壁は、インプラントの歯根部分と壁との間に０.１〜５mmの空隙を残して人工歯槽を形成するような形状を有する、細胞培養装置。
7. カバー（１１）の中央部分が、インプラントと一体を成しているステント（３２）を固定するための手段を含む、請求項６記載の装置。
8. ５〜６０秒の範囲内の周期と０.００５〜２mmの範囲内の振幅とを伴う交互運動を用いて、又は１〜６０秒の範囲内の周期を伴う回転運動で、前記人工歯槽内でインプラントを撹拌するための手段をさらに含む、請求項６又は７記載の装置。
9. 撹拌手段が、機械式、油圧式又は磁気式であり、交互運動又は回転運動をステント（３２）に与える、請求項８記載の装置。
10. カバー（１１）が、交互運動を可能にするようにわずかに可とう性をもつ、請求項８記載の装置。
11. 撹拌手段が、皿（１０）の交互運動又は回転運動により提供される、請求項８記載の装置。
12. 多孔質壁（２０）の孔サイズが０.２〜２ミクロンの範囲内にある、請求項６〜１１のいずれか１項記載の装置。
13. 壁（２０）が、細胞培地のレベルより上で皿（１０）に固定されている、請求項１２記載の装置。
14. 抜歯された歯に適合する形状の不活性で生体適合性をもつ材料で構成された、請求項１〜５のいずれか１項記載の方法により得ることのできる歯科用インプラントであって、歯根部分（３１）の表面が、白亜質を形成する白亜質芽細胞及び膠原繊維でライニングされ、膠原繊維を産生する繊維芽細胞が歯槽靭帯原基を再構成する、歯科用インプラント。
15. 溝を歯冠部分上に配置して、インプラントを口内に設置するときインプラントをその歯槽内に保持する縫合を安定化させる、請求項１４記載のインプラント。

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