JP5234743B2 - 生体分子を表面に固定したアパタイト被覆生体インプラント及び細胞培養担体 - Google Patents
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(1)基材上に形成された水酸アパタイトを主成分とするアパタイト皮膜から成る生体材料であって、
当該アパタイト皮膜中の水酸アパタイト(HA)成形物の形成する表面において、1000μm以下の凹凸を無視した平均的な表面の法線方向に当該水酸アパタイトの結晶がc軸方向配向することで当該水酸アパタイトの結晶の(001)面(c面)が表面に優先的に露出した面を有し、当該面はHA(004)面のXRDの薄膜配向度解析による配向度が少なくとも13.5°の結晶配向を示し、かつ、当該面の少なくとも表面近傍に塩基性タンパク質が選択的に固定されていることを特徴とする生体材料。
(2)上記生体材料が、セラミックス又は金属から成る基材上に形成された水酸アパタイトを主成分とするアパタイト皮膜を有し、当該皮膜がラメラ状に堆積した粒子から成り、当該皮膜中の水酸アパタイトの結晶のc軸方向が基材に対して垂直方向に優先的に配向することで、(001)面(c面)が表面に優先的に露出した面を有する、請求項1に記載の生体材料。
(3)三リン酸カルシウムならびに基材に対して垂直方向に結晶のa軸方向が優先的に配向した四リン酸カルシウムを含有する、前記(2)に記載の生体材料。
(4)前記(1)から(3)のいずれか1項に記載の生体材料を構成要素として有することを特徴とする細胞培養担体。
(5)厚さが5〜1000μmのアパタイト皮膜を有する、前記(4)に記載の細胞培養担体。
(6)前記(1)から(3)のいずれか1項に記載の生体材料を構成要素として有することを特徴とする生体インプラント材。
(7)チタン又はチタン合金から成る基材上にアパタイト皮膜を有し、当該皮膜内にチタン又はチタン合金とそれらの窒化物の混合物を含有する層が形成されていて当該層の形成前と比べて皮膜の基材に対する密着性が高められている、前記(6)に記載の生体インプラント材。
(8)厚さが5〜1000μmのアパタイト皮膜を有する、前記(6)又は(7)に記載の生体インプラント材。
(9)生体インプラント材の表面の一部に凹凸が形成されている、前記(6)から(8)のいずれか1項に記載の生体インプラント材。
本発明は、水酸アパタイトを主成分とするセラミックスから成る生体材料であって、当該セラミックス中の水酸アパタイト(HA)の結晶の(001)面(c面)が表面に優先的に露出した面を有し、HA(004)面のXRDの薄膜配向度解析による配向度が少なくとも13.5°の高い結晶配向を示し、かつ、当該面の少なくとも表面近傍に塩基性タンパク質を選択的に固定したことを特徴とするものである。
(1)BMPなどの塩基性タンパク質をHA材料表面に選択的に吸着、固定した生体材料を提供することができる。
(2)塩基性タンパク質をHA材料表面に選択的に固定させる簡便な固定手法を提供することができる。
(3)特定の塩基性タンパク質を表面近傍に選択的に固定した細胞培養担体及び生体インプラント材を提供することができる。
(4)チタン又はチタン合金から成る基材上にアパタイト皮膜を有し、当該皮膜の基材に対する密着性が高められている生体インプラント材を提供することができる。
(5)表面に固定した骨形成タンパク質や新生血管の形成を促進する繊維芽細胞成長因子等により骨組織や血管の形成能を高めたインプラント材を提供することができる。
FITCラベルした牛血清アルブミン(FITC−BSA)を22μg/100μlでリン酸バッファー(PBS)に溶かした溶液を、各試料表面に室温で30分吸着させた。NaCl濃度を154、250、500、1000mMとしたリン酸バッファーで洗浄した後、蛍光顕微鏡で観察し、得られた像から蛍光強度を測定した。
FITCラベルした免疫グロブリンG(FITC−IgG)を22μg/100μlでリン酸バッファー(PBS)に溶かした溶液を、各試料表面に室温で30分吸着させた。NaCl濃度を154、250、500、1000mMとしたリン酸バッファーで洗浄した後、蛍光顕微鏡で観察し、得られた像から蛍光強度を測定した。
Claims (9)
- 基材上に形成された水酸アパタイトを主成分とするアパタイト皮膜から成る生体材料であって、
当該アパタイト皮膜中の水酸アパタイト(HA)成形物の形成する表面において、1000μm以下の凹凸を無視した平均的な表面の法線方向に当該水酸アパタイトの結晶がc軸方向配向することで当該水酸アパタイトの結晶の(001)面(c面)が表面に優先的に露出した面を有し、当該面はHA(004)面のXRDの薄膜配向度解析による配向度が少なくとも13.5°の結晶配向を示し、かつ、当該面の少なくとも表面近傍に塩基性タンパク質が選択的に固定されていることを特徴とする生体材料。 - 上記生体材料が、セラミックス又は金属から成る基材上に形成された水酸アパタイトを主成分とするアパタイト皮膜を有し、当該皮膜がラメラ状に堆積した粒子から成り、当該皮膜中の水酸アパタイトの結晶のc軸方向が基材に対して垂直方向に優先的に配向することで、(001)面(c面)が表面に優先的に露出した面を有する、請求項1に記載の生体材料。
- 三リン酸カルシウムならびに基材に対して垂直方向に結晶のa軸方向が優先的に配向した四リン酸カルシウムを含有する、請求項2に記載の生体材料。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の生体材料を構成要素として有することを特徴とする細胞培養担体。
- 厚さが5〜1000μmのアパタイト皮膜を有する、請求項4に記載の細胞培養担体。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の生体材料を構成要素として有することを特徴とする生体インプラント材。
- チタン又はチタン合金から成る基材上にアパタイト皮膜を有し、当該皮膜内にチタン又はチタン合金とそれらの窒化物の混合物を含有する層が形成されていて当該層の形成前と比べて皮膜の基材に対する密着性が高められている、請求項6に記載の生体インプラント材。
- 厚さが5〜1000μmのアパタイト皮膜を有する、請求項6又は7に記載の生体インプラント材。
- 生体インプラント材の表面の一部に凹凸が形成されている、請求項6から8のいずれか1項に記載の生体インプラント材。
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