JPH01305959A

JPH01305959A - 人工軟骨材

Info

Publication number: JPH01305959A
Application number: JP63136711A
Authority: JP
Inventors: Giichi Yoshida; 吉田　義一
Original assignee: ARUSU JAPAN KK
Current assignee: ARUSU JAPAN KK
Priority date: 1988-06-03
Filing date: 1988-06-03
Publication date: 1989-12-11

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、鼻軟骨や耳介軟骨として生体適合性にすぐれ
ている人工の軟骨材に関する。

（従来の技術）従来、外科医学界において、鼻軟骨や耳介軟骨の欠損や
損傷を補填する人工の軟骨材料としては、シリコン樹脂
成形体や天然物の象牙などが利用されている。

一方、外科手術時やその直後に一時的に使用する癒着防
止用スペーサとして１例えば特開昭５７−１３０５４３
号公報に記載されるように、ポリビニルアルコールを用
いたヒドロゲルが知られている。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、前者の軟骨材料は生体とのなじみが悪く、補填
した数年後には異物として排除反応を生じたり、あるい
は化膿して再治療を必要とし、結局、摘出される場合が
多いという問題が生じていた。

特に、関節軟骨部に使用するときには、骨格運動を支援
する目的で周囲から受ける力が複雑な内部応力を発生す
るので、軟骨材料の定着化、安定化を望むことは困難で
ある。

従って、従来の軟骨材料は、補填部分に埋入されたのち
に外力を受けると、一般にその周辺に炎症を発生すると
ともに、引続いて異物としての排除反応が誘発されると
いう問題が生じていた。

一方、後者の物質は癒着防止用スペーサとして一時的に
使用するには好適であるものの、その非癒着性のため、
生体に埋入されても生体組織側からその物質に対して積
極的な癒着結合が生じないため、半永久的な軟骨材料と
しては利用できない。

（問題点を解決するための手段）ところが、前記のポリビニルアルコールを用いたヒドロ
ゲルは、生体適合性にすぐれているのみならずその安全
性が高いことはすでに実証されているので、その非癒着
性を癒着性に転換でき、さらに所定の弾性や強度を持た
せることができれ１ｆ、軟骨材料として早期に実施でき
てきわめて有用であるという点に着目し、研究を重ねた
。

その結果、以下に示す物質が、生体組織の力学的物性に
追従して変形する粘弾性体特性を有すること、および体
内に埋入したときにその周囲の組織と癒着結合する性質
があることを見い出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、分子量５００以上のポリビニルアル
コールを用いたヒドロゲルの中に、リン酸カルシウムの
微粒子を分散した人工軟骨材である。

（作用）この軟骨材は、鼻や耳などの軟骨の欠損部あるいは損傷
部に埋入すると、その軟骨を作る細胞が軟骨用物質を取
り囲むように増えていき、ある程度の時間が経過すると
その人工の軟骨材と生体の軟骨とが一体化し１日常生活
に支障がないようになる。

（実施例）実施例１けん化９７モル％１重合度１７００のポリビニルアルコ
ールを１００ｇ用いて、１０重量％の水溶液を調製する
。さらにこの水溶液に、例えば化学量論比Ｃａ　／　Ｐ
が１．５０の三リン酸カルシウムの微粉末（平均粒径が
５０ＪＬｍ）を５ｇ加え。

この微粉末を均一に混合分散させる。この混合を均一化
するために、超音波振動を付加するのが効果的である。

次に、このように処理した混合溶液を所望の型に入れた
のち冷凍室に静置し、室温が一２０’Ｏ以下の雰囲気下
で５時間にわたって冷凍したのち冷凍室外に取り出し、
室温の下で５分〜３０分間にわたってさらす、そして、
このような冷凍処理とさらす処理とを交互に４回ずつ繰
り返して行う。

このような処理を繰り返して最終的に得られる軟骨材は
、室温の下では、水に不溶性のオープンボアを内部に散
在する多孔質のポリビニルアルコールヒドロゲルとなる
。また、この軟骨材は、生理食塩中において、きわめて
軟骨の性状に類似する力学的挙動（粘弾性特性）を示す
とともに。

そ、の引張強度も１０ｋｇ／ｃｒｎ’に達し、ゴム状弾
性体に類似する性質を有する。

次に、このポリビニルアルコールヒドロゲルを若干整形
して、うさぎまたは猫の耳介組織内に埋入し、１週、２
週、４週、８週、１５週、３０週、５０週、の各時点で
外観を観察するとともに、病理学的検査（先頭検査、電
子顕微鏡検査）を行ったところ、以下のようにその組織
親和性が認められた。

すなわち、耳介組織側が埋入物であるポリビニ、ルアル
コールヒドロゲルに対して積極的に接−Ｂし、いわゆる
ヘミΦデスモゾーム（半接着斑）を形成するとともに、
オープンボアの内部にも新生組織が侵入形成しているこ
とが認められた。

従って、自家用軟骨（例えば肋軟骨など）を埋入したと
きと同様に、きわめて高い親和性でもって渾然一体の構
造が作られ、患部に対する激しい接触や運動にもかかわ
らず何ら炎症が起こらず、きわめて安定に定着している
ことが確認された。

実施例２けん化度９７モル％１重合度１７００のポリビニルアル
コール１００ｇ用いて、２０重量％の水溶液を調製する
。さらにこの水溶液に、化学量論比Ｃａ　／　Ｐが１．
６６でその平均粒径が５０ｐＬｍの水酸化アパタイトを
１５ｇ加え、この水酸化アパタイトを均一に混合分散さ
せる。この混合を均一化するために、超音波振動を付加
するのが効果的である。

次に、このようにして得られた混合溶液を所定の型に入
れ、実施例１と同様の処理を行う。

このようにして最終的に得られる軟骨材は、室温の下で
は水に不溶性のオープンボアを内部に散在する多孔体で
ある。また、この物質は、きわめて硬い構造であるもの
の１強力な曲げに対して順応する鼻軟骨に類似する性質
を有する。

そこで、この軟骨材を整形し、うさぎまたは猫の弁組織
内に埋入して実施例１と同様に外観観察および病理学的
検査を行ったところ、実施例１と同様な組織親和性が認
められた。

なお、実施例２にかかる軟骨材は、加工性に優れている
ことが認められるので、形成外科手術に好適である。

以上の実施例１および実施例２で説明したことから明ら
かなように１本発明にかかる軟骨材は、その混合条件や
凍結・解凍条件を変えることによって多種多様の特性を
付与できるので、外科手術等の目的に応じてこれらの諸
条件を決定する。

特に、リン酸カルシウムは、その合成条件によって化学
量論比Ｃａ　／　Ｐを１．０から１．８程度の間で変化
させることができるが、一般に生体液に対して最も難溶
性を示す１．５〜１．７の範囲が利用価値が高い。

また１本発明にかかる軟骨材は、上述したように軟骨と
して生体内に埋入するにとどまらず、その多孔性と生体
適合性のバイオアクティブ性を利用し、細胞のインビト
ロ培養のための支持体としても利用可能である。けだし
、オープンボアを通じての栄養分の還流とガスの交換等
、細胞の大量培養を可能とする諸条件を備えているから
である。

（発明の効果）以りのように本発明では、分子量５００以上のポリビニ
ルアルコールを用いたヒドロゲルの中に、リン酸カルシ
ウムの微粒子を分散させたので、これを軟骨の欠損部や
損傷部に埋入すると。

軟骨との親和性があってこれと一体化し、生体適合性に
すぐれている。

また１本発明では、軟骨の性状に類似する粘弾性体特性
を示すとともに、その引張強度も十分なものが得られ、
日常生活に支障をきたすことがない。

Claims

【特許請求の範囲】

分子量５００以上のポリビニルアルコールを用いたヒド
ロゲルの中に、リン酸カルシウムの微粒子を分散してな
る人工軟骨材。