JPH0720486B2 - リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法 - Google Patents
リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法Info
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- JPH0720486B2 JPH0720486B2 JP61258783A JP25878386A JPH0720486B2 JP H0720486 B2 JPH0720486 B2 JP H0720486B2 JP 61258783 A JP61258783 A JP 61258783A JP 25878386 A JP25878386 A JP 25878386A JP H0720486 B2 JPH0720486 B2 JP H0720486B2
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- calcium phosphate
- tricalcium phosphate
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- phosphate
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は人工骨などを構成するリン酸カルシウム系生体
補綴材とその製造方法に関するものである。
補綴材とその製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕 近年、生体補綴部材（以下、インプラント部材という）
を構成する材料として、高分子材料や金属材料に代って
セラミック材料が注目されている。
を構成する材料として、高分子材料や金属材料に代って
セラミック材料が注目されている。
その理由は、セラミック材料が高分子材料や金属材料に
比べて生体内で安定であり、無毒であり、無刺激であ
る。しかし乍ら、インプラント部材としては、上記の三
つの性質だけでは不十分であり、生体組織との親和性と
いう問題が残されている。
比べて生体内で安定であり、無毒であり、無刺激であ
る。しかし乍ら、インプラント部材としては、上記の三
つの性質だけでは不十分であり、生体組織との親和性と
いう問題が残されている。
従来のアルミナを主体としてインプラント部材は、その
気孔径をコントロールすることによって、生体組織や細
胞との親和性を補っているが、アルミナ製インプラント
部材では、物理的付着を強化する必要があり、付着力が
不十分の為に、埋入材料が生体内で遊離するという欠点
がある。
気孔径をコントロールすることによって、生体組織や細
胞との親和性を補っているが、アルミナ製インプラント
部材では、物理的付着を強化する必要があり、付着力が
不十分の為に、埋入材料が生体内で遊離するという欠点
がある。
このようなアルミナインプラント部材の欠点を補うイン
プラント用材料として、リン酸カルシウム系材料、アパ
タイト、β−第三リン酸カルシウムが研究されている。
特に、β−第三リン酸カルシウムの組成、構造、特性は
アパタイトとよく近似しており、かつ骨置換速度が速
く、生体活性材料として注目されている。
プラント用材料として、リン酸カルシウム系材料、アパ
タイト、β−第三リン酸カルシウムが研究されている。
特に、β−第三リン酸カルシウムの組成、構造、特性は
アパタイトとよく近似しており、かつ骨置換速度が速
く、生体活性材料として注目されている。
このうち、β−第三リン酸カルシウムは、上記利点があ
る反面、焼成性が悪く、機械的強度が低いという問題点
がある。また焼結性を高める為に焼成温度を上げるα−
第三リン酸カルシウムに変態するという問題点がある。
る反面、焼成性が悪く、機械的強度が低いという問題点
がある。また焼結性を高める為に焼成温度を上げるα−
第三リン酸カルシウムに変態するという問題点がある。
本発明は、上記の問題点を改善する為に、β−第三リン
酸カルシウムの一部をアパタイトに変化させ、β−第三
リン酸カルシウムを主成分とした基材に焼結助剤として
アパタイトのみを１〜10重量％含有させることによっ
て、その焼結性を改善し、機械的強度の増大を図ること
を目的とし、β−第三リン酸カルシウム中のアパタイト
は、結晶粒の成長をおさえて、β−TCPを焼結させその
結果、β−第三リン酸カルシウムの機械的強度を増大さ
せてインプラント部材を構成する。
酸カルシウムの一部をアパタイトに変化させ、β−第三
リン酸カルシウムを主成分とした基材に焼結助剤として
アパタイトのみを１〜10重量％含有させることによっ
て、その焼結性を改善し、機械的強度の増大を図ること
を目的とし、β−第三リン酸カルシウム中のアパタイト
は、結晶粒の成長をおさえて、β−TCPを焼結させその
結果、β−第三リン酸カルシウムの機械的強度を増大さ
せてインプラント部材を構成する。
カルシウムイオンの水溶液としてCa（OH）2,Ca（NO3）
２等を使用し、リン酸イオンの水溶液としてH3（P
O4），（NH4）2HPO4等を使用する。水溶液濃度として、
β−第三リン酸カルシウムになるように、カルシウムと
リンの比を1.5に調整する。カルシウムイオン水溶液に
リン酸イオン水溶液を滴下し、非晶質リン酸カルシウム
を作製する。水洗後、非晶質リン酸カルシウムを熟成
し、その一部を低結晶質アパタイトに変化させる熟成日
数が10日以上では、β−第三リン酸カルシウム中の低結
晶質アパタイト量は約10％となり飽和する。
２等を使用し、リン酸イオンの水溶液としてH3（P
O4），（NH4）2HPO4等を使用する。水溶液濃度として、
β−第三リン酸カルシウムになるように、カルシウムと
リンの比を1.5に調整する。カルシウムイオン水溶液に
リン酸イオン水溶液を滴下し、非晶質リン酸カルシウム
を作製する。水洗後、非晶質リン酸カルシウムを熟成
し、その一部を低結晶質アパタイトに変化させる熟成日
数が10日以上では、β−第三リン酸カルシウム中の低結
晶質アパタイト量は約10％となり飽和する。
一部を低結晶質アパタイトに変化させた非晶質リン酸カ
ルシウムを乾燥した粉末を700℃〜900℃で0.5時間〜2.0
時間仮焼し、アパタイトを含んだβ−第三リン酸カルシ
ウムを得る。仮焼した粉末を所望形状に金型成形し、こ
の成形体を1050〜1250℃で１〜３時間焼成する。
ルシウムを乾燥した粉末を700℃〜900℃で0.5時間〜2.0
時間仮焼し、アパタイトを含んだβ−第三リン酸カルシ
ウムを得る。仮焼した粉末を所望形状に金型成形し、こ
の成形体を1050〜1250℃で１〜３時間焼成する。
次に本発明の実施例及び実験例を示す。
（実施例１） Ca（NO3）２水溶液中に（NH4）2HPO4水溶液を滴下し、
非晶質リン酸カルシウム沈澱物を得た。水洗後、室温に
て０日、１日、２日、７日、10日、20日、30日と熟成
し、非晶質リン酸カルシウムの一部を低結晶質アパタイ
トに変化させた。乾燥後700℃にて２時間仮焼し、アパ
タイトを含むβ−第三リン酸カルシウムを得た。この粉
末を金型成型し、1100℃にて２時間、1200℃にて２時間
焼成した。これらの焼成体はＸ線回折の結果、アパタイ
トを含むβ−第三リン酸カルシウムであることを確認し
た。第１表、第２表に熟成日数、焼結体のアパタイトの
含量、焼結体の粒径、曲げ強度を示す。
非晶質リン酸カルシウム沈澱物を得た。水洗後、室温に
て０日、１日、２日、７日、10日、20日、30日と熟成
し、非晶質リン酸カルシウムの一部を低結晶質アパタイ
トに変化させた。乾燥後700℃にて２時間仮焼し、アパ
タイトを含むβ−第三リン酸カルシウムを得た。この粉
末を金型成型し、1100℃にて２時間、1200℃にて２時間
焼成した。これらの焼成体はＸ線回折の結果、アパタイ
トを含むβ−第三リン酸カルシウムであることを確認し
た。第１表、第２表に熟成日数、焼結体のアパタイトの
含量、焼結体の粒径、曲げ強度を示す。
（実施例２） Ca（OH）２水溶液中にH3PO4水溶液を滴下し、非晶質リ
ン酸カルシウムを得た。実施例１と同様にして、低結晶
質アパタイトを含む非晶質リン酸カルシウムを得た。90
0℃、１時間仮焼し、アパタイトを含むβ−第三リン酸
カルシウムを得た。この粉末を金型成型し、1050℃にて
２時間焼成、1150℃にて２時間焼成、1250℃にて２時間
焼成した第３表、第４表、第５表に熟成日数、焼結体の
アパタイトの含量、焼結体の粒径、曲げ強度を示す。
ン酸カルシウムを得た。実施例１と同様にして、低結晶
質アパタイトを含む非晶質リン酸カルシウムを得た。90
0℃、１時間仮焼し、アパタイトを含むβ−第三リン酸
カルシウムを得た。この粉末を金型成型し、1050℃にて
２時間焼成、1150℃にて２時間焼成、1250℃にて２時間
焼成した第３表、第４表、第５表に熟成日数、焼結体の
アパタイトの含量、焼結体の粒径、曲げ強度を示す。
（動物埋入実験） 動物埋入実験を次の３種類のサンプルにて行った。
a:1300℃で焼成したアパタイト b:1100℃、２時間焼成にて、アパタイトを６％含んだβ
−第三リン酸カルシウム焼結体 c:1200℃、２時間焼成にて、アパタイトを９％含んだβ
−第三リン酸カルシウム焼結体 直径10mm、長さ20mmに加工した上記サンプル３種をビー
グル犬の大腿骨内に埋入し、経時的な骨組織の観察と摘
出後のサンプルの強度を測定した。
−第三リン酸カルシウム焼結体 c:1200℃、２時間焼成にて、アパタイトを９％含んだβ
−第三リン酸カルシウム焼結体 直径10mm、長さ20mmに加工した上記サンプル３種をビー
グル犬の大腿骨内に埋入し、経時的な骨組織の観察と摘
出後のサンプルの強度を測定した。
その結果、骨組織の形成は、アパタイト焼結体もアパタ
イトを含んだβ−第三リン酸カルシウム焼結体も埋入後
２週間で周囲は直接新生骨に囲まれ、正常で安定な状態
が観察された。アパタイト焼結体は埋入８週目以後では
材料周囲の骨組織は薄くなっていた。一方アパタイトを
含んだβ−第三リン酸カルシウム焼結体は、12週目にな
っても材料の周囲には活発な骨形状が観察された。
イトを含んだβ−第三リン酸カルシウム焼結体も埋入後
２週間で周囲は直接新生骨に囲まれ、正常で安定な状態
が観察された。アパタイト焼結体は埋入８週目以後では
材料周囲の骨組織は薄くなっていた。一方アパタイトを
含んだβ−第三リン酸カルシウム焼結体は、12週目にな
っても材料の周囲には活発な骨形状が観察された。
第６表には経時的な曲げ強度の変化を示す。
以上のようにアパタイトを含んだβ−第三リン酸カルシ
ウムは、機械的強度の劣化も見られず、アパタイト焼結
体と比べて骨の形成が活発な生体材料であることが判っ
た。
ウムは、機械的強度の劣化も見られず、アパタイト焼結
体と比べて骨の形成が活発な生体材料であることが判っ
た。
上述した如く、本発明はアパタイトを含有させることに
よって、β−第三リン酸カルシウムの焼結姓を改善し、
低温においても焼結可能とした。その結果、結晶粒の成
長をおさえて、機械的強度の大きなβ−第三リン酸カル
シウム焼結体となる。
よって、β−第三リン酸カルシウムの焼結姓を改善し、
低温においても焼結可能とした。その結果、結晶粒の成
長をおさえて、機械的強度の大きなβ−第三リン酸カル
シウム焼結体となる。
また本部材は、生体埋入後も機械的強度の劣化もみられ
ず、かつ新生骨の増生誘導の優れた骨充填材料である。
ず、かつ新生骨の増生誘導の優れた骨充填材料である。
Claims (2)
- 【請求項１】β−第三リン酸カルシウムを主成分とした
基材に焼結助剤としてアパタイトのみを１〜10重量％含
有した焼結体より成るリン酸カルシウム系生体補綴材。 - 【請求項２】非晶質リン酸カルシウムに水を添加してそ
の一部を低結晶アパタイトに変化させる工程を経て乾燥
した粉末を所望形状に成形した後、焼結助剤としてアパ
タイトのみを１〜10重量％含有した上記成形体を1050〜
1250℃の温度にて焼成する工程から成るリン酸カルシウ
ム系生体補綴材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258783A JPH0720486B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61258783A JPH0720486B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63111875A JPS63111875A (ja) | 1988-05-17 |
| JPH0720486B2 true JPH0720486B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=17325014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61258783A Expired - Lifetime JPH0720486B2 (ja) | 1986-10-30 | 1986-10-30 | リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720486B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0747042B2 (ja) * | 1988-06-29 | 1995-05-24 | 三菱マテリアル株式会社 | 人工骨 |
| US6117456A (en) * | 1995-05-19 | 2000-09-12 | Etex Corporation | Methods and products related to the physical conversion of reactive amorphous calcium phosphate |
| US5676976A (en) | 1995-05-19 | 1997-10-14 | Etex Corporation | Synthesis of reactive amorphous calcium phosphates |
| US6287341B1 (en) | 1995-05-19 | 2001-09-11 | Etex Corporation | Orthopedic and dental ceramic implants |
| US7150879B1 (en) | 1995-05-19 | 2006-12-19 | Etex Corporation | Neutral self-setting calcium phosphate paste |
| US6027742A (en) | 1995-05-19 | 2000-02-22 | Etex Corporation | Bioresorbable ceramic composites |
| US6541037B1 (en) | 1995-05-19 | 2003-04-01 | Etex Corporation | Delivery vehicle |
| US6132463A (en) | 1995-05-19 | 2000-10-17 | Etex Corporation | Cell seeding of ceramic compositions |
| US6953594B2 (en) | 1996-10-10 | 2005-10-11 | Etex Corporation | Method of preparing a poorly crystalline calcium phosphate and methods of its use |
| CA2268156C (en) * | 1996-10-16 | 2007-05-29 | Etex Corporation | Bioceramic compositions |
| US7517539B1 (en) | 1996-10-16 | 2009-04-14 | Etex Corporation | Method of preparing a poorly crystalline calcium phosphate and methods of its use |
| NL2011195C2 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-21 | Xpand Biotechnology B V | Method for producing an osteoinductive calcium phosphate and products thus obtained. |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1522182A (en) * | 1974-08-02 | 1978-08-23 | Sterling Drug Inc | Ceramic material |
| JPS61213056A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-22 | 株式会社明電舎 | 生体材料およびその製法 |
| JPS6232964A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-12 | 株式会社明電舎 | 生体セラミツク材料およびその製造方法 |
| JPS62258667A (ja) * | 1986-05-01 | 1987-11-11 | 株式会社明電舎 | 生体セラミツクス材料の製造方法 |
-
1986
- 1986-10-30 JP JP61258783A patent/JPH0720486B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63111875A (ja) | 1988-05-17 |
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