JPH08182753A - 骨修復材とその製造方法 - Google Patents
骨修復材とその製造方法Info
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Abstract
ックス中にリン酸カルシウム系材料の顆粒を分散せしめ
た骨修復材である。 【効果】 充填箇所に確実に固定することができる。骨
組織のスムーズ且つより完全な生成が起こり、もって新
生骨増生のスペース、密度が大きく、効率的で天然骨の
割合の多い骨修復が保証される。
Description
によって失われた骨欠損部を再建するために充填される
骨修復材料とその製造方法に関するものであった。
カルシウム系材料の顆粒が用いられてきた。
されるもので、顆粒周囲に新生骨が早期に新生進入し、
この新生骨が各顆粒を包含して、上記骨欠損部を充填修
復することを期待するものであった。
のような問題があった。すなわち、顆粒状態のまま充填
されるのでポケット形状をなす骨欠損部以外には使用が
極めて困難である。また、欠損部への固定が困難で、充
填、縫合後に湿潤する血液、生体液による流出が起こり
易く、この流出により、骨よりもむしろ軟組織に被覆さ
れてしまったり、慢性の炎症を励起する恐れがある。さ
らに、骨形成が進行したとしても、顆粒が存在すること
により新生骨の占有密度が小さく構造的に脆弱な状態で
ある。また骨修復後のインプラント埋入を考える場合、
ハイドロキシアパタイト(以下、HAPと略称する)の
存在や骨質の脆弱上の為、ドリル等による後加工は実質
上不可能であるという不具合があった。
決するため、本発明はカルボキシルメチルキチンのマト
リックス中にリン酸カルシウム系材料の顆粒を平均顆粒
間距離50〜400μm の密度で分散せしめた吸収性材
料を提供するものである。
うにカルボキシルメチルキチン(以下、CMキチンと略
称する)の多孔質マトリックス中に、HAP、TCP、
AWGCなどのリン酸カルシウムの顆粒を分散せしめた
ものであり、全体としてスポンジのような素材であるこ
とから充填する骨欠損部の形状に合わせて、はさみ等に
より切り出し、所定箇所に詰め込む。なお、この時、生
体に安全な少量の接着材を用いて該骨修復材を固着して
も良い。
極めて安全で生体内分解性のCMキチンにリン酸カルシ
ウムの顆粒が分散せしめてあり且つブロック状であるの
で、上記詰め込みにより充填されるので、充填箇所から
脱落する恐れがない。従って、充填後、本格的な骨新生
反応が起こるまでの不安定な期間、CMキチンのマトリ
ックスによりリン酸カルシウム系材料の顆粒が保持され
た状態で、CMキチンのマトリックス中に存在するポア
内に多量の液成分の透過吸収が可能で各種細胞が貯留さ
れる環境を提供する。そして、この環境の下、リン酸カ
ルシウム系材料の顆粒が新生骨形成の起因となり、CM
キチンが分解吸収するのと併行してこれが新生骨に置換
されていく。
大きく、効率的で天然骨の割合の多い骨修復が保証され
る。
る。以下の順序で、前記骨修復材を作製した: カルボキシルメチル化度50〜80%のカルボキシル
メチルキチン(以下CMキチンとする)粉末を蒸留水に
溶解し、水溶液を調製した。
う1/5倍量(複合体A,C)あるいは等倍量(複合体
B,C)で且つ同表に示すような粒径のHAP顆粒を混
入し、溶液中にHAP顆粒が均一に分散するようにスタ
ーラーを用い十分に攪拌した。
るいはポリプロピレン製の容器中に適量を注入し、ドラ
イアイスエタノール浴中(約マイナス40°C )でHA
P顆粒が均一に分散している間に冷凍させ、φ4mm、
厚さ2〜3mmの円柱状の骨修復材を得た。
度で、24時間、真空熱処理し、CMキチンを水難溶化
(熱固定)熱架橋させた。
の多孔質マトリックス内にHAP顆粒がほぼ均一に分散
した本実施例の骨修復材としての複合体A〜Dを得た。
なお、比較例としてHAP顆粒を混入せずに、それ以外
は上述の方法と同一の方法でHAP顆粒を含まない骨修
復材、コントロールCT2およびCT3を得た。
得、この切片をSEM撮影し、このSEM写真像の観察
から図3に示すように、ひとつのHAP顆粒1の任意に
選びだし、これと隣接する周囲の顆粒1との間隙dを計
測し、その平均を算出する。
行い、最小値と最大値の間を顆粒間距離の範囲、さらに
その中間値を平均顆粒間距離とした。
するべく、以下の動物実験を行った。まず、図4に示す
ように家兎R(雌)の頭蓋骨の骨膜を剥離し、その状態
で歯科用バーを用いて約4mm径、深さ3mmの貫通孔
を正中の左右両側対称に各4つ形成し、これらの貫通孔
に前記本実施例の骨修復材および比較例のHAP顆粒を
含まない骨修復材、または比較例の骨修復材のブロック
体Nを埋入した後、上記骨膜2を縫合封鎖した。図5
は、この埋入状態を示し、同図に示すように脳硬膜3は
損傷させずに既存骨4とともに残しておく。なお、比較
のため自然治癒させた場合(コントロールCT1)も観
察した。
それぞれの時点で上記家兎を屠殺して頭蓋骨から骨修復
材及び周囲組織を同時に採取した。そして、これらをエ
タノール固定した後に樹脂包埋し、薄切した切片をトレ
イジンブルー染色及びPAS染色を施して組織標本を得
た。
し、得られた写真から図6乃至図7に示すように新生骨
5の伸展率およひ形態維持率を求めた。これらを表2に
示す。
の通りである。すなわち、HAP顆粒から構成される比
較例の骨修復材の場合、埋入部からの脱流が起こり易く
埋入側の骨形成が期待できないという問題があり、同様
の問題が発生し得るか否かの確認を行う必要があったた
めである。
る。表2および図8に示すように、CMキチンを含有す
る複合体A〜Dが新生骨形成の場合、伸展率でやや比較
例に劣るものがあるが、形態維持率では早期(2週間=
2W)から中期(4週間=4W)の段階で、比較例(コ
ントロールCT1〜3)にやや遅延するものもあるが、
後期(8週間=8W)は総じて同等以上の値を示した。
れによりHAPの顆粒径が小さく、かつ顆粒間距離が小
さいと良好な結果が得られる傾向があり、さらに前記平
均顆粒間距離としては50〜400μm が望ましく、特
に好ましいのは50〜200μm 或いは100〜400
μm の範囲であることが判った。
が、埋入部位からの脱粒や顆粒が凝集する例が見られ、
特に後期には、既存骨近傍の新生骨内にのみHAP顆粒
が偏り、中心部がくぼんだ形態で骨修復される傾向が確
認された。
された。まず、前記多孔質マトリックスの平均孔径は1
0μm 〜100μm であることが好ましい。すなわち、
平均孔径が10μm 未満の時には、埋入初期に孔内で血
餅が凝固したまま、これを塞ぎ、もって生体液が入りに
くくなるので血餅が分解され難く、また100μm より
大きい時には、繊維性組織まで侵入してくることにより
骨形成が阻害されてしまうという不具合がある。
シルメチル化度としては、40%〜100%であること
が好ましい。すなわち、カルボキシルミチル化度が40
%未満である場合、水溶性が乏しいため酸や有機溶剤を
使わざるを得ない。また、そのようにして作られたマト
リックスは分解吸収性が低く、細胞サイド(リゾチー
ム)の負担が大きくなるため、炎症が長期化するという
不具合がある。
は50万〜200万であることが望ましい。すなわち、
平均分子量が50万未満の場合、CMキチンの分解吸収
性が大きく、骨形成速度がCMキチンの分解速度に追い
つき難く、また200万を越えると分解吸収性が低くな
ってしまうという不具合がある。
均粒径としては60μm 〜150μm であることが望ま
しい。すなわち、平均粒径が60μm 未満の場合、埋入
後の脱粒が起こることもあり、また150μm より大き
いと顆粒の密度が大きすぎかえって骨形成が阻害される
という不具合がある。
0μm とするためにはリン酸カルシウム系顆粒とCMキ
チン水溶液を混合する際の両者の重量比としては1:1
〜1:5の範囲とすることが望ましい。
体内にて極めて安全で生体内分解性のCMキチンにリン
酸カルシウムの顆粒が分散せしめてあり且つブロック状
であるので、骨欠損部の形状に合わせて、はさみ等によ
り切り出し、所定箇所に詰め込むことにより、充填箇所
に確実に固定することができる。従って、充填後、本格
的な骨増生反応が起こるまでの不安定な期間、CMキチ
ンのマトリックスによりリン酸カルシウム系材料の顆粒
が確実に保持された状態で、CMキチンのマトリックス
中に存在するポア内に多量の液成分の透過吸収が可能で
各種細胞の貯留が活発に行える環境を提供するので、骨
組織のスムーズ且つより完全な生成が起こり、もって新
生骨増生のスペース、密度が大きく、効率的で天然骨の
割合の多い骨修復が保証されるという、優れた効果を奏
するものである。
ト図である。
家兎の切開した頭部の上面図である。
を充填してから時間経過後の状態を示す断面図である。
を充填してから時間経過後の状態を示す断面図である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 老齢、疾病、事故などによって失われた
骨欠損部を再建するために充填される骨修復材であっ
て、カルボキシルメチルキチンの多孔質マトリックス中
にリン酸カルシウム系材料の顆粒を平均顆粒間距離50
〜400μm の密度で分散せしめたことを特徴とする骨
修復材。 - 【請求項2】 上記カルボキシルミチルキチンのカルボ
キシルメチル化度が40〜100%であり、且つ平均分
子量が50〜200万であることを特徴とする請求項1
の骨修復材。 - 【請求項3】 上記リン酸カルシウム材料の顆粒の平均
粒径が60〜300μmであることを特徴とする請求項
1の骨修復材。 - 【請求項4】 カルボキシルメチルキチン水溶液とリン
酸カルシウム系材料の顆粒を重量比で1:1〜1:5の
範囲内で混和し、この混合液を急速冷凍してから凍結乾
燥を行い、さらに140〜160°C の真空熱処理を経
る工程を含むことを特徴とする骨修復材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32730794A JP3176241B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 骨修復材とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP32730794A JP3176241B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 骨修復材とその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08182753A true JPH08182753A (ja) | 1996-07-16 |
JP3176241B2 JP3176241B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=18197675
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32730794A Expired - Fee Related JP3176241B2 (ja) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | 骨修復材とその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3176241B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010103306A (ko) * | 2000-05-09 | 2001-11-23 | 정필훈 | 골 대체물로서의 키토산의 용도 |
US6903146B2 (en) | 2001-05-02 | 2005-06-07 | Pentax Corporation | Prosthetic filler for a living body and method of manufacturing the prosthetic filler |
JP2006006757A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Kyocera Corp | 骨欠損充填材およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP32730794A patent/JP3176241B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20010103306A (ko) * | 2000-05-09 | 2001-11-23 | 정필훈 | 골 대체물로서의 키토산의 용도 |
US6903146B2 (en) | 2001-05-02 | 2005-06-07 | Pentax Corporation | Prosthetic filler for a living body and method of manufacturing the prosthetic filler |
JP2006006757A (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-12 | Kyocera Corp | 骨欠損充填材およびその製造方法 |
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JP3176241B2 (ja) | 2001-06-11 |
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