JPH06172005A - リン酸カルシウム系表面多孔質人工骨の製造方法 - Google Patents
リン酸カルシウム系表面多孔質人工骨の製造方法Info
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- JPH06172005A JPH06172005A JP4326778A JP32677892A JPH06172005A JP H06172005 A JPH06172005 A JP H06172005A JP 4326778 A JP4326778 A JP 4326778A JP 32677892 A JP32677892 A JP 32677892A JP H06172005 A JPH06172005 A JP H06172005A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 型枠内にリン酸カルシウム顆粒セメントを存
在させ、該顆粒セメントの硬化後又は硬化前に引き続き
リン酸カルシウム微粒セメントを流し込み硬化させた
後、型枠より取り出し、ｐＨ６〜９の水溶液中で２４時
間以上養生することを特徴とするリン酸カルシウム系表
面多孔質人工骨の製造方法。 【効果】 本発明の製造方法では、顆粒セメントと微粒
セメントを組合せ、しかも特定ｐＨの水溶液中で２４時
間以上養生させるので、顎骨、人工関節等の複雑な形状
の人工骨であっても、表面を多孔質、中心部を緻密質と
した優れた新生骨生成能及び強度を有する人工骨を容易
に得ることができる。
在させ、該顆粒セメントの硬化後又は硬化前に引き続き
リン酸カルシウム微粒セメントを流し込み硬化させた
後、型枠より取り出し、ｐＨ６〜９の水溶液中で２４時
間以上養生することを特徴とするリン酸カルシウム系表
面多孔質人工骨の製造方法。 【効果】 本発明の製造方法では、顆粒セメントと微粒
セメントを組合せ、しかも特定ｐＨの水溶液中で２４時
間以上養生させるので、顎骨、人工関節等の複雑な形状
の人工骨であっても、表面を多孔質、中心部を緻密質と
した優れた新生骨生成能及び強度を有する人工骨を容易
に得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、医科用又は歯科用に利
用可能なリン酸カルシウム系表面多孔質人工骨の製造方
法に関する。
用可能なリン酸カルシウム系表面多孔質人工骨の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】セラミックス材料を使用した人工骨は、
生体との親和性が良好であることから、近年、需要が増
加する傾向にある。かかるセラミックス材料を人工骨に
使用するにあたっては、強度的に高い負荷がかかる骨欠
損部には緻密質の材料を使用することが多い。強度より
も新生骨の増殖を期待する骨欠損部分には連続気孔を有
する多孔質の材料が使用される。しかしながら、生体中
において、人工骨が十分に機能するためには、負荷に対
する十分な強度と新生骨増殖の双方を期待することが殆
どであり、これらの双方の機能を満足した人工骨の開発
が望まれている。このような材料としては、緻密体と多
孔体とを別々に製造し、次いで焼結又は接着剤による接
着等により接合した材料が公知であるが、このような方
法では顎骨や人工関節のような複雑な形状の人工骨を得
ることは不可能に近いという欠点がある。
生体との親和性が良好であることから、近年、需要が増
加する傾向にある。かかるセラミックス材料を人工骨に
使用するにあたっては、強度的に高い負荷がかかる骨欠
損部には緻密質の材料を使用することが多い。強度より
も新生骨の増殖を期待する骨欠損部分には連続気孔を有
する多孔質の材料が使用される。しかしながら、生体中
において、人工骨が十分に機能するためには、負荷に対
する十分な強度と新生骨増殖の双方を期待することが殆
どであり、これらの双方の機能を満足した人工骨の開発
が望まれている。このような材料としては、緻密体と多
孔体とを別々に製造し、次いで焼結又は接着剤による接
着等により接合した材料が公知であるが、このような方
法では顎骨や人工関節のような複雑な形状の人工骨を得
ることは不可能に近いという欠点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、複雑形状の人工骨であっても、優れた新生骨生成能
及び強度を有するリン酸カルシウム系表面多孔質人工骨
の製造方法を提供することにある。
は、複雑形状の人工骨であっても、優れた新生骨生成能
及び強度を有するリン酸カルシウム系表面多孔質人工骨
の製造方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、型枠内
にリン酸カルシウム顆粒セメントを存在させ、該顆粒セ
メントの硬化後又は硬化前に引き続きリン酸カルシウム
微粒セメントを流し込み硬化させた後、型枠より取り出
し、ｐＨ６〜９の水溶液中で２４時間以上養生すること
を特徴とするリン酸カルシウム系表面多孔質人工骨の製
造方法が提供される。
にリン酸カルシウム顆粒セメントを存在させ、該顆粒セ
メントの硬化後又は硬化前に引き続きリン酸カルシウム
微粒セメントを流し込み硬化させた後、型枠より取り出
し、ｐＨ６〜９の水溶液中で２４時間以上養生すること
を特徴とするリン酸カルシウム系表面多孔質人工骨の製
造方法が提供される。
【０００５】以下本発明を更に詳細に説明する。
【０００６】本発明の製造方法では、まず所望形状の型
枠内にリン酸カルシウム顆粒セメント（以下、顆粒セメ
ントと称す）を存在させる。該顆粒セメントは、得られ
る人工骨の表面多孔質体を主に形成する成分であって、
該顆粒セメントを型枠内に存在させるには、例えば顆粒
セメントに硬化液を添加し練和した後、流し込み又は塗
布等により行うことができる。この際顆粒セメントは、
得られる人工骨の表面全体を多孔質とするために、型枠
内面全体に存在させるのが好ましい。また該顆粒セメン
トの最短径は、０．１〜１．０ｍｍであるのが好まし
い。前記最短径が０．１ｍｍ未満の場合には、各顆粒間
に間隙がなくなり多孔質を形成し難くなり、また１．０
ｍｍを超える場合には、顆粒同志の接触面積が小さすぎ
て、硬化体とするのが困難であるので好ましくない。
枠内にリン酸カルシウム顆粒セメント（以下、顆粒セメ
ントと称す）を存在させる。該顆粒セメントは、得られ
る人工骨の表面多孔質体を主に形成する成分であって、
該顆粒セメントを型枠内に存在させるには、例えば顆粒
セメントに硬化液を添加し練和した後、流し込み又は塗
布等により行うことができる。この際顆粒セメントは、
得られる人工骨の表面全体を多孔質とするために、型枠
内面全体に存在させるのが好ましい。また該顆粒セメン
トの最短径は、０．１〜１．０ｍｍであるのが好まし
い。前記最短径が０．１ｍｍ未満の場合には、各顆粒間
に間隙がなくなり多孔質を形成し難くなり、また１．０
ｍｍを超える場合には、顆粒同志の接触面積が小さすぎ
て、硬化体とするのが困難であるので好ましくない。
【０００７】該顆粒セメントを調製するには、例えば粒
径１００μｍ以下の微粒セメントを加圧した後、再粉砕
して得ることができる。該加圧を行うには、例えばハン
ドプレス、静水圧プレス等を用いて行うことができ、プ
レス圧は、２００ｋｇｆ／cm2以上であるのが好まし
い。プレス圧が２００ｋｇｆ／cm2未満では、顆粒個々
の強度が低下し、硬化させる前の取扱いの段階で容易に
破壊されて微粉が生じ、該微粉末が顆粒セメント間の間
隙を埋めるので好ましくない。プレス圧の上限は特に限
定されないが、通常静水圧プレス装置の能力と、圧粉体
の粉砕性を考慮し、２０００ｋｇｆ／cm2以下とするの
が好ましい。次いで得られた圧粉体を再粉砕するには、
自動乳鉢、ボールミル等を用いて行うことができ、例え
ばふるいを使用して最短径を０．１〜１．０ｍｍに調整
するのが好ましい。
径１００μｍ以下の微粒セメントを加圧した後、再粉砕
して得ることができる。該加圧を行うには、例えばハン
ドプレス、静水圧プレス等を用いて行うことができ、プ
レス圧は、２００ｋｇｆ／cm2以上であるのが好まし
い。プレス圧が２００ｋｇｆ／cm2未満では、顆粒個々
の強度が低下し、硬化させる前の取扱いの段階で容易に
破壊されて微粉が生じ、該微粉末が顆粒セメント間の間
隙を埋めるので好ましくない。プレス圧の上限は特に限
定されないが、通常静水圧プレス装置の能力と、圧粉体
の粉砕性を考慮し、２０００ｋｇｆ／cm2以下とするの
が好ましい。次いで得られた圧粉体を再粉砕するには、
自動乳鉢、ボールミル等を用いて行うことができ、例え
ばふるいを使用して最短径を０．１〜１．０ｍｍに調整
するのが好ましい。
【０００８】次いで本発明の製造方法では、前記顆粒セ
メントの硬化後又は硬化前に引き続いてリン酸カルシウ
ム微粒セメント（以下、微粒セメントと称す）を流し込
む。通常前記顆粒セメントの硬化前に流し込む方が、顆
粒セメント及び微粒セメントの界面の接着性が良くなる
が、例えば円柱形状等とするための割り型を使用し、全
周に顆粒セメントを配置する場合には、顆粒セメントの
硬化後、微粒セメントを流し込むのが好ましい。該微粒
セメントは、得られる人工骨の芯材となりうる緻密体を
主に形成する成分であって、その粒径は、１００μｍ以
下であるのが好ましい。粒径が１００μｍを超える場合
には、芯材としての強度が低下するので好ましくない。
メントの硬化後又は硬化前に引き続いてリン酸カルシウ
ム微粒セメント（以下、微粒セメントと称す）を流し込
む。通常前記顆粒セメントの硬化前に流し込む方が、顆
粒セメント及び微粒セメントの界面の接着性が良くなる
が、例えば円柱形状等とするための割り型を使用し、全
周に顆粒セメントを配置する場合には、顆粒セメントの
硬化後、微粒セメントを流し込むのが好ましい。該微粒
セメントは、得られる人工骨の芯材となりうる緻密体を
主に形成する成分であって、その粒径は、１００μｍ以
下であるのが好ましい。粒径が１００μｍを超える場合
には、芯材としての強度が低下するので好ましくない。
【０００９】前記顆粒セメント及び微粒セメントを構成
するリン酸カルシウムセメントとしては、α型第３リン
酸カルシウム、第４リン酸カルシウム等を主成分とする
セメントが好ましく、具体的には、α型第３リン酸カル
シウム又は第４リン酸カルシウム単体及びこれらの混合
物、α型第３リン酸カルシウムと第２リン酸カルシウム
及び／又は第１リン酸カルシウムとの混合物、第４リン
酸カルシウムと第２リン酸カルシウム及び／又は第１リ
ン酸カルシウムとの混合物等を好ましく挙げることがで
きる。
するリン酸カルシウムセメントとしては、α型第３リン
酸カルシウム、第４リン酸カルシウム等を主成分とする
セメントが好ましく、具体的には、α型第３リン酸カル
シウム又は第４リン酸カルシウム単体及びこれらの混合
物、α型第３リン酸カルシウムと第２リン酸カルシウム
及び／又は第１リン酸カルシウムとの混合物、第４リン
酸カルシウムと第２リン酸カルシウム及び／又は第１リ
ン酸カルシウムとの混合物等を好ましく挙げることがで
きる。
【００１０】次に、本発明の製造方法では、前記型枠内
の顆粒セメント及び微粒セメントを自然硬化又は加温硬
化させた後、セメント硬化物を型枠から取外し、ｐＨ６
〜９の水溶液中で２４時間以上養生することにより所望
のリン酸カルシウム系表面多孔質人工骨を製造すること
ができる。この際ｐＨ６〜９の水溶液中で養生すること
により、セメント硬化物がアパタイトに構造に転化す
る。該養生が２４時間未満の場合には、該アパタイトへ
の転化が不十分であるので２４時間以上とする必要があ
る。前記養生の際のｐＨ６〜９の水溶液の温度は、硬化
が促進される３０〜４０℃の範囲が好ましく、また該水
溶液中にカルシウムイオン、リン酸イオンを含有させる
ことにより、セメント硬化物がアパタイトに転化するだ
けでなく、その表面に更にアパタイトを析出させること
もできる。
の顆粒セメント及び微粒セメントを自然硬化又は加温硬
化させた後、セメント硬化物を型枠から取外し、ｐＨ６
〜９の水溶液中で２４時間以上養生することにより所望
のリン酸カルシウム系表面多孔質人工骨を製造すること
ができる。この際ｐＨ６〜９の水溶液中で養生すること
により、セメント硬化物がアパタイトに構造に転化す
る。該養生が２４時間未満の場合には、該アパタイトへ
の転化が不十分であるので２４時間以上とする必要があ
る。前記養生の際のｐＨ６〜９の水溶液の温度は、硬化
が促進される３０〜４０℃の範囲が好ましく、また該水
溶液中にカルシウムイオン、リン酸イオンを含有させる
ことにより、セメント硬化物がアパタイトに転化するだ
けでなく、その表面に更にアパタイトを析出させること
もできる。
【００１１】本発明の製造方法により、表面が多孔質で
形成され、内部が緻密質により主に形成されているリン
酸カルシウム系表面多孔質人工骨を得ることができる。
形成され、内部が緻密質により主に形成されているリン
酸カルシウム系表面多孔質人工骨を得ることができる。
【００１２】
【発明の効果】本発明の製造方法では、顆粒セメントと
微粒セメントを組合せ、しかも特定ｐＨの水溶液中で２
４時間以上養生させるので、複雑な形状の人工骨であっ
ても、表面を多孔質、中心部を緻密質とした優れた新生
骨生成能及び強度を有する人工骨を容易に得ることがで
きる。
微粒セメントを組合せ、しかも特定ｐＨの水溶液中で２
４時間以上養生させるので、複雑な形状の人工骨であっ
ても、表面を多孔質、中心部を緻密質とした優れた新生
骨生成能及び強度を有する人工骨を容易に得ることがで
きる。
【００１３】
【実施例】以下本発明を実施例により更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１４】
【実施例１】α型第３リン酸カルシウム９５重量部と第
２リン酸カルシウム２水和物（和光純薬工業株式会社
製：特級）５重量部とからなる混合物を用い、８８μｍ
のふるいにかけ微粒セメントとした。また該微粒セメン
トを金型（断面形状５０×１００ｍｍの長方体）に１２
０ｇ投入し、油圧ハンドプレス（理研株式会社製、商品
名「Ｐ−１８型」）にて２００ｋｇｆ／cm2の圧力を加
え一次成形した。次いで静水圧プレス装置（理研株式会
社製、特別仕様）にて、１０００ｋｇｆ／cm2の圧力を
加え、加圧成形体を得た。次いで得られた加圧成形体を
擂潰機（株式会社石川工場製、商品名「かくはん擂潰機
たて２０号」）にて粉砕し、０．３〜０．７ｍｍにふる
いで分級して顆粒セメントを調製した。
２リン酸カルシウム２水和物（和光純薬工業株式会社
製：特級）５重量部とからなる混合物を用い、８８μｍ
のふるいにかけ微粒セメントとした。また該微粒セメン
トを金型（断面形状５０×１００ｍｍの長方体）に１２
０ｇ投入し、油圧ハンドプレス（理研株式会社製、商品
名「Ｐ−１８型」）にて２００ｋｇｆ／cm2の圧力を加
え一次成形した。次いで静水圧プレス装置（理研株式会
社製、特別仕様）にて、１０００ｋｇｆ／cm2の圧力を
加え、加圧成形体を得た。次いで得られた加圧成形体を
擂潰機（株式会社石川工場製、商品名「かくはん擂潰機
たて２０号」）にて粉砕し、０．３〜０．７ｍｍにふる
いで分級して顆粒セメントを調製した。
【００１５】次に、直径２０ｍｍφ、長さ１００ｍｍの
円柱状の穴を有する双方の割り型内面に２〜３ｍｍの厚
さとなるように、顆粒セメント１００重量部と水２５重
量部との混合物を塗布した。１５分経過後、顆粒セメン
トが略硬化したことを確認した後、顆粒セメントが塗布
された双方の金型の凹部に、微粒セメント１００重量部
と水４０重量部との混合物を流し込み充填し、すばやく
型枠を閉じ合わせ、はみ出したセメントを除去した。３
０分間放置後、略完全に硬化させ、型枠を開けてセメン
ト硬化物を取り出した。
円柱状の穴を有する双方の割り型内面に２〜３ｍｍの厚
さとなるように、顆粒セメント１００重量部と水２５重
量部との混合物を塗布した。１５分経過後、顆粒セメン
トが略硬化したことを確認した後、顆粒セメントが塗布
された双方の金型の凹部に、微粒セメント１００重量部
と水４０重量部との混合物を流し込み充填し、すばやく
型枠を閉じ合わせ、はみ出したセメントを除去した。３
０分間放置後、略完全に硬化させ、型枠を開けてセメン
ト硬化物を取り出した。
【００１６】次にセメント硬化体を、表１に示す組成の
ｐＨ７．２、温度３７℃の人工体液中に１２０時間浸漬
し、表面に配置された顆粒セメント間のすき間によって
形成された多孔質状の表面層を有するである表面多孔質
人工骨を作製した。得られた人工骨を一部粉砕して、Ｘ
線回析装置（商品名「ロータフレックス ＲＵ−２００
型」、理学電機株式会社製）で解析したところ、略完全
なヒドロキシアパタイトであった。
ｐＨ７．２、温度３７℃の人工体液中に１２０時間浸漬
し、表面に配置された顆粒セメント間のすき間によって
形成された多孔質状の表面層を有するである表面多孔質
人工骨を作製した。得られた人工骨を一部粉砕して、Ｘ
線回析装置（商品名「ロータフレックス ＲＵ−２００
型」、理学電機株式会社製）で解析したところ、略完全
なヒドロキシアパタイトであった。
【００１７】
【表１】
Claims (1)
- 【請求項１】 型枠内にリン酸カルシウム顆粒セメント
を存在させ、該顆粒セメントの硬化後又は硬化前に引き
続きリン酸カルシウム微粒セメントを流し込み硬化させ
た後、型枠より取り出し、ｐＨ６〜９の水溶液中で２４
時間以上養生することを特徴とするリン酸カルシウム系
表面多孔質人工骨の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4326778A JPH06172005A (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | リン酸カルシウム系表面多孔質人工骨の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4326778A JPH06172005A (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | リン酸カルシウム系表面多孔質人工骨の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06172005A true JPH06172005A (ja) | 1994-06-21 |
Family
ID=18191602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4326778A Withdrawn JPH06172005A (ja) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | リン酸カルシウム系表面多孔質人工骨の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06172005A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012070924A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Olympus Corp | 骨補填材および骨補填材の製造方法 |
-
1992
- 1992-12-07 JP JP4326778A patent/JPH06172005A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012070924A (ja) * | 2010-09-28 | 2012-04-12 | Olympus Corp | 骨補填材および骨補填材の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |