JPH0838524A - 扁平インプラント - Google Patents

扁平インプラント

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JPH0838524A
JPH0838524A JP7125312A JP12531295A JPH0838524A JP H0838524 A JPH0838524 A JP H0838524A JP 7125312 A JP7125312 A JP 7125312A JP 12531295 A JP12531295 A JP 12531295A JP H0838524 A JPH0838524 A JP H0838524A
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JP
Japan
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implant according
intermediate layer
nanomatrix
implant
layer
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JP7125312A
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English (en)
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Hans Joerg Haeuselmann
ユルク ホイゼルマン ハンス
Mats Paulsson
ポールション マッツ
Peter Bittmann
ビットマン ペーター
Thomas Thaler
ターラー トーマス
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Sulzer Medizinaltechnik AG
Original Assignee
Sulzer Medizinaltechnik AG
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】広範に及ぶ人工軟骨の圧縮特性、伸長性及び弾
性特性を備えたインプラントを提供すること。 【構成】所定の引張り強度を備え、かつ、圧力に関して
安定なナノマトリックス（３）の容積を増加するための
機構を備えた圧力維持ミクロマトリックスが開示されて
いる。ナノマトリックス（３）はミクロマトリックス
（２）に埋設され、ミクロマトリックスは上方境界層
（４）及び下方境界層（５）の間においてその形状を維
持し、新たに形成されたナノマトリックスに対する水の
吸収及び付着により、ミクロマトリックス内の圧力及び
容積が増加する。織物状のミクロマトリックス（２）を
中間層（６）とともに使用することにより、内部圧力の
存在下で平面形成が行われて、関節の軟骨層と同様の圧
縮弾性特性が発現され、欠陥のある軟骨部分との置き換
えが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は欠陥のある自然組織部分
をファイバーからなるマトリックスと置き換えるために
使用される平面的なあるいは扁平なインプラントに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種のインプラントは軟骨の製造に関
するＷＯ９０／１２６０３公報に開示されている。その
公報では、剛性あるいは弾性を有する人工組織が示され
ている。インビトロ（生体外）で細胞培養が行われ、引
き続き移植片がほ乳類に移植された後、軟骨状のマスが
生成されることが示唆されている。純粋な空間保持機能
を備えている耳や鼻において、軟骨部分の交換を行うこ
とに関する実施例では、軟骨に加わる機械的負荷は低い
ということについて、充分な根拠が示されている。それ
に対し、人工軟骨や関節は空間保持機能を越えるような
大きな機械的負荷に晒される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は広範に
及ぶ人工軟骨の圧縮特性、伸長性及び弾性特性を備えた
インプラントを提供することにある。これらの特性は、
例えば、「膝関節メニスカス、ベーシック及び臨床の基
礎」、ラベンプレス社、１９９２年、第２及び４章、あ
るいは、「人工関節及び膝関節の機能、基礎科学及び関
節鏡検査法」、ラベンプレス社、１９９０年、第１及び
２章に記載されている。
【０００４】
【課題を解決するための手段及び作用】この目的は請求
項１に記載のインプラントによって達成されるが、その
インプラントは上方及び下方の境界層から構成されたミ
クロマトリックスを備える。マイクロメータ単位の直径
領域にあるファイバーを備えた中間層は前記境界層間に
設けられ、それらの境界層を所定距離だけ互いに離間さ
せ、かつミクロマトリックス内に圧力を生成させる。そ
の内部に生成される圧力はナノメータ単位の大きさのエ
レメントを有するナノマトリックスから発生し、そのナ
ノマトリックスは中間層内に織りまぜられた構造を呈す
る。その構造は液体を浸透させるバリアすなわち膜を介
して及び境界層を介して保持されている。ナノマトリッ
クスのエレメントの例としては、ジャーナル オブ 細
胞サイエンス １０７，１７頁から２７頁（１９９４
年）において、「アルギン酸塩ビーズ中における長期培
養後の牛関節の軟質細胞の表現型安定性」に報告された
ものがある。
【０００５】本発明の利点はナノマトリックスの挙動に
応じて、軟質状のクッションが形成され、そのクッショ
ンが形状的に安定で、かつ圧縮応力が付与されるという
ことにある。このクッションの特性は自然の軟骨に類似
し、外側からの圧力負荷が増大する間に水分子の遊離が
生じることにより、部分的な崩壊が可能であり、一方、
水分子の吸収によって新たな容積及び圧力の増加が低レ
ベルの負荷付与期間中に生じ得る。更なる利点は、数バ
ールまでの過剰の圧力が、中間層内に構築される組織中
では常には優勢な生理学的圧力よりも高くなり、その圧
力が水分子の結合機構、すなわち、部分的に飽和したナ
ノマトリックス分子のソース圧力と物理的な圧力との間
の平衡状態に相応するという点にある。
【０００６】さらには、コラーゲン繊維及びプロテオグ
リカンの形成がナノマトリックスの軟骨状構造に対して
増加した内部圧力によって促進される。これは特に、境
界層領域における利点となり、境界層内のミクロマトリ
ックスが生物学的に分解可能な材料からなる場合に、新
たに広範に形成されるコラーゲン構造が境界層及び中間
層内のミクロマトリックスの機械的機能を引き継ぐこと
が可能になる。例えば、以下の材料がそれらのコポリマ
ー及び混合ポリマーとともに生物学的に分解可能なもの
として適している。すなわち、ポリ乳酸、ポリグリコー
ル酸、ε−カプロラクトン、及びポリジオキサノンであ
る。
【０００７】境界層は中間層の領域内のミクロファイバ
ーよりもそれ自身大きな密度を有し、内部圧力及び外部
圧力が上昇する間、表面内の引張り負荷に抗するように
構成されている。ナノマトリックス中における実際の体
積増については、異なる機構が適用可能であるが、それ
は圧力の増加を引き起こす。負に帯電した高分子をナノ
マトリックス中に分散させることができ、それにより、
例えば、ドナン効果のために、水分子が周辺の液体から
ナノマトリックス中へ移動する。さらに、新たに合成さ
れた細胞外マトリックスのセルによる容積の増加が認め
られ、そのセルはナノマトリックス中に、インビトロ
で、及び／又はセル成長自体を通じて分散される。
【０００８】両方の方法において、ゲルがナノマトリッ
クスの構造に関与し、一方では、そのゲルは細胞外マト
リックスの機能を部分的に引継ぎ、他方では、ミクロマ
トリックスへの組込中に所望の均一な濃度を得るため、
セルの播種期間中に希釈剤として作用する。その場合、
セルの表現型安定性(phaenotypische Stabilitaet)が保
証され、よって、軟骨細胞が残される。アルギン酸塩は
交換のための初期の軟骨マトリックスを形成し、その内
部では分散されたセルがその起源に相当する自然のマト
リックス分子を形成している。
【０００９】境界層中では、中間層のミクロファイバー
が境界層内に入り込んで、その中に織り込まれるように
して、密度の増加を生じさせることが可能である。境界
層中及び境界層と平行な平面上における切断により、フ
ァイバーによって覆われた表面部分が現れる。中間層に
おける直径の二乗に比例する単純な円形の断面を備えた
ファイバーは境界層においては、その直径に比例し、か
つ長さに比例する断面を備えることが可能である。この
場合、中間層のマイクロファイバーがアーチ状の境界層
に入り込むと、ナノマトリックス中に埋設されたファイ
バーが、外部から圧力を付与されている間に圧縮される
のみならず、境界層が内部に向かって退くときに曲げ及
び張力による負荷が加えられるため、有利である。
【００１０】境界層は液体に対して浸透性の膜から構成
可能であり、その膜は中間層のミクロファイバーに連結
され、ミクロファイバーは、例えば、不織布あるいはフ
リースとして形成され、膜上で熱により溶融されて、そ
の膜に溶着されている。
【００１１】更に、境界層は織製されたファブリックあ
るいは編成されたファブリックから得ることも可能であ
り、それは中間層のミクロファイバーに溶着される。溶
着ゾーンは例えば、加熱ニードルを備えたニードルドラ
ム上において、潜伏するニードル先端で溶着点を生成す
るため、中間層と境界層との組み合わせを引っ張るよう
にして生成することが可能である。しかしながら、２つ
の層の連結は、溶媒によって部分的に溶解したり、フィ
ブリン接着剤（登録商標TISSUCOL、織物のグルタミナー
ゼ等の架橋酵素）等の基材相溶型接着剤にて結合したり
することによって有効化され、又は、バイオコンパチブ
ルの糸によって縫着することにより有効化される。しか
し、縫製による連結がミクロ糸を有する両境界層の広範
な領域にわたって有効化される場合、中間層には空間保
持材として不織布を適用することが可能である。
【００１２】ミクロマトリックスの実施例では、それが
一作業サイクルで製造される点で特に有効である。この
場合、ベルベット帯用の小型あるいは狭幅織機上の２つ
の平面上で織られた２つ以上の緻密な境界層を有するミ
クロマトリックスが製造可能である。このとき、ベルベ
ットでは通常行われる切断処理が省略される。中間層の
ミクロファイバーはパイル糸から形成される一方、ミク
ロマトリックスの境界層は上方及び下方の製織平面に生
じる。この場合、一平面上の経糸はその繊度(Titre) 、
フィラメント数及び材質を変更可能である。この点に関
し、特定の経糸は、骨材料のために成長を促進するた
め、例えば、チタン等の金属製にすることも可能であ
る。 ミクロマトリックスのファイバーは基材相溶性で
ある必要があり、例えば、ポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチルケトン、ポリプロピレン、テフロン、カ
ーボン、又はポリエチレンから形成可能である。２つの
平面内にて製織が行われるとき等に複数のフィブリルを
備えた糸として、同様の材料が境界層中において処理さ
れる場合、相当に緻密なスクリーン構造がナノマトリッ
クスに適用するために用いられる。これは、容積及びナ
ノマトリックス中の水の吸収を制御するため、５０００
万から１億ダルトンの分子量を有するプロテオグリカン
集合体形式の高分子を備える。しかし、ナノマトリック
スが新たに形成される際に容積変化及び圧力変化を伴わ
せるため、軟骨細胞形式のセル構造を備えることも可能
である。
【００１３】
【実施例】以下、図面及び実施例を参照して、本発明を
詳細に説明する。図面は、抗張力圧力維持マトリックス
２及びその製造方法、並びに圧力安定ナノマトリックス
３の容積を増加させるメカニズムについての各種の実施
例を示す。ナノマトリックス３は上方境界層４及び下方
境界層５の間の形状維持ミクロマトリックス２に埋設さ
れ、容積の増加をもたらすとともに、新たに形成された
ナノマトリックス３への水分子の吸収又は付着により、
ミクロマトリックス２内の圧力の増加をもたらす。中間
層６を備えた織物ミクロマトリックスの使用により、内
部圧力の存在下における平面形成が生じて、関節の軟骨
層と同様の抗圧力特性がもたらされ、欠陥のある軟骨部
分の交換に供される。
【００１４】図１に示すミクロマトリックス２は、ファ
イバー１ａが存在する上方境界層４、ファイバー１ｂを
曲げた中間層６、ファイバー１ｃが存在する下方境界層
５を備える。上方境界層４及び下方境界層５は中間層６
のファイバー１ｂにより、例えば２ｍｍの一定間隔７を
おいて保持されている。中間層７内、及び境界層４，５
の内部まで、新たに形成されるナノマトリックスが埋設
され、それは水分子の吸収及び付着によって体積を増加
させるとともに、中間層６内における内部圧力３４の増
加をもたらす。
【００１５】ファイバー１ｂは円弧９内において上方境
界層４のファイバー１ａに変化し、よって、上方境界層
の緻密化に寄与する。これはナノマトリックスと協同し
てその表面に大きな抗張力を付与するので、内部圧力３
４及び外部からの衝撃のような負荷が加わる時の圧力に
抗することができる。このようなミクロマトリックスは
各種の方法で製造される。ミクロファイバー１ａ，１
ｂ，１ｃは構成に関与し、境界層中の折り返し部分にお
いてほぼ平坦なレンズ状の断面を得るために、複数のフ
ィブリルを備え、１メートル当たり数回にわたって撚を
加えられていることが望ましい。
【００１６】ベルベット用小型織機は所定の微細な構造
を有する。図２はリボン織機を示し、上面１０ａ及び下
面１０ｂがそれぞれ境界層１ａ，１ｃに対応する。経糸
２０ａ，２０ｂはこれらの面内に延び、緯糸１８によっ
て結合されている。パイル糸１９は上面１０ａ及び下面
１０ｂを結合し、中間層のファイバー１ｂを構成してい
る。ベルベット用バー織機はこのような織物を製造で
き、例えば、ジェイコブミューラー アクチェンゲゼル
シャフト、スイス国 フリック ＣＨ−５２６２所在に
よって製造されたものがある。ベルベットに必要な切断
処理を放棄することにより、パイル糸によって一体に保
持された二重壁織物が製造される。この場合、材質の異
なる複数のフィブリルを備えた経糸２０が使用可能であ
る。例えば、金属製の経糸２０ｂが下面１０ｂにて処理
され、それらがチタン製であれば、骨の上で成長する有
効な組織が得られる。
【００１７】図３に示すミクロマトリックスについて
は、二重壁織物のための経糸系及び二重グリッパを備え
た小型織機にて製造されるミクロマトリックスと同様
に、自然軟骨の交換部品を得るためには、小型織機のた
め等に織物幅が５０ｍｍまでのものが必要である。作業
は上面１０ａ内の上方経糸２０ａについて行われ、かつ
下面１０ｂ内の下方経糸２０ｂについても行われる。更
に、パイル糸１９がピック１８を介して経糸２０ａ，２
０ｂに結びつけられる。
【００１８】図４は二重バー型ラッシェル編機上にて編
成されるミクロマトリックス２を示し、その編機はルー
プカットされるフラシ天の製造に使用されるものであ
る。上面１０ａ及び下面１０ｂにおいて、ファイバー１
により、上方及び下方境界層４，５が形成され、ラッチ
ニードル１６及びガイドバー１７によって中間層６が形
成される。
【００１９】更に、ミクロマトリックス２は縫目結合に
よってマット状に形成される不織布からその製造を開始
することも可能である。図５は縫目結合の基本的サイク
ルを示す。不織布２３はロート状の境界２５，２６によ
って案内され、ニードル１６及びガイドバー１７によっ
て糸２４がマットに縫いつけられる。その作業サイクル
は、ａ）孔あけ、ｂ）ラッチの折りたたみ（ベラ抜
け）、ｃ）ニードル頭部の閉鎖、ｄ）ノックオーバー、
ｅ）マットの降下、からなる。糸の比較的幅広いループ
は不織布を横方向から支持し、不織布中のファイバー１
の接触点８の間において更なるサポートが付与され、こ
れらのサポートは、溶媒によって部分的に溶解するこ
と、あるいは接着剤で結合することによって形成され
て、中間層内まで及ぶ。
【００２０】図９（ａ），９（ｂ）に示すように、５か
ら１０マイクロメータの大きさの孔４２を備えた膜１５
の形態を有する特殊な上方境界層はポリウレタンによっ
て製造される。例えば、３ｍｍの深さを有する不織布３
５、編成布あるいは織布がシェル３７中に広げられ、こ
れは最上位のファイバーに至るまで、ジメチルホルムア
ミドを充填され、その中に５％から１０％の溶解ポリウ
レタンが含まれている。その溶液の上方には緩衝雰囲気
が維持され、その雰囲気は境界層中の高吸温性のジメチ
ルホルムアミドがそれ自身に水分子を供給する現象を引
き起こし、同時に、ミクロ構造の膜形態のポリウレタン
からスポンジ領域を形成するために、ポリウレタンの溶
解度を低下させる。
【００２１】シェル３７の底部３９まで深く進入したポ
リウレタン粒子４３は約摂氏５０度の温度で移動可能で
あり、上方境界層まで移動する。従って、孔４２を備
え、かつ中間層のファイバーに結びつけられた厚さ０．
３ｍｍまでの境界層が実施可能である。引き続く凍結乾
燥により、上方境界層中の孔構造が保存される。このよ
うな膜１５は内部圧力の生成中にナノマトリックスを支
持する。プロテオグリカン集合体及びコラーゲンフィブ
リルから製造された細胞外マトリックスを有するナノマ
トリックスにとって、それが基材相溶性で再吸収可能な
材料から製造される場合、上方境界層を形成するコラー
ゲンの生成負荷容量に応じて、最初に支持し、後に後退
すること、すなわち、注入条件下で基材の液体によって
ゆっくりと溶解されることは、利点となる。
【００２２】ヒドロゲルはナノマトリックスの構築に関
与し、直鎖の、あるいは分岐した親水性高分子を生成す
る。３次元ネットワークは通常の配列の鎖状分子１１の
ゾーンがいわゆる接着ゾーン４０として集合するという
事実に基づいて発生する。このように形成されるヒドロ
ゲルは例えば代謝産物や水等の小さな分子を浸透させる
という利点を備える。水分子の結合、従ってヒドロゲル
の容積はヒドロゲルに帯電した電荷に依存する。電荷を
帯びた成分の例には、ブロックの順序の変化したマンヌ
ロン酸及びグルロン酸から構成されたポリサッカリドの
集合体がある。
【００２３】特定のポリサッカリド（例えばアルギン酸
塩）では、接着ゾーン４０が発生することにより、軸−
軸グリコシド結合が互いに対向して存在するため、マン
ヌロン酸ユニットがジグザグチェーン中に存在するよう
になる。この配列はその後にカルボキシル基及びヒドロ
キシ基との結合に進入するカルシウムイオンによって固
定される。これは通常の化学記号によって図６（ｂ）に
概略的に示されている。自由に移動可能な水分子１２を
有する架橋は、図６（ａ）に概略的に示され、帯電時に
は可能な限り双極子として存在する。同様の手法によ
り、図６（ｂ）にはその構造が化学記号によって示され
ている。架橋を制御し、水分子の吸収及び付着を制御す
ることにより、ミクロマトリックス中のナノマトリック
スの容積を拡大して、内部圧力を生成することが可能で
ある。
【００２４】ナノマトリックス３を埋設した図１のミク
ロマトリックス２は、ファイバー１ｂが中間層における
液体置換に対して抵抗を示し、それにより、外部からの
圧力の急激な増加が主に中間層のファイバー１ｂに沿っ
て伝達されるという利点を備える。それにもかかわら
ず、境界層４，５中に存在するものと同様の緻密な接続
がインプラントの端部においても行われる必要がある。
端部の縫製、端部の結合あるいは支持リングの装着によ
り、例えば、アルギン酸塩から生じたゲル１３、もしく
は、細胞外のマトリックスを形成するゲル１３及びセル
２２を備えたラビオリ状のクッションが生成される。図
７はそのようなクッションの中間層６の一部を示す。切
断されたファイバー１ｂはゲル１３内に存在し、そのゲ
ル内部には、コラーゲンファイバー１４及びセル２１
が、細胞外にて成長してその一部がコラーゲンファイバ
ー２７からなるマトリックス２２とともに、埋設されて
いる。
【００２５】細胞外マトリックス２２の成長により、イ
ンビトロのクッションの容積が数週間の内に相当量増加
する。セル２１は、その初期においてアルギン酸塩のみ
と適合されたナノマトリックス３中にてできる限り均一
に分布した軟質細胞である。ナノマトリックスの成長に
伴い、サポート及び張力機能を追加するプロテオグリカ
ン集合体４６及びコラーゲンファイバー１４が固定さ
れ、特に境界層４中においてそれが達成される。図１０
を参照すると、これは、細胞外マトリックス中において
軟質細胞及びコラーゲンファイバーが、外側に存在しか
つ滑液に対する注入条件内に存在する栄養素液体４４に
対して最短経路を採ることにより、緻密化するためであ
る。
【００２６】尚、前記ナノマトリックス中におけるコラ
ーゲンファイバー１４は乾燥基質の１５％までを構成す
ることが好ましい。図８はプロテオグリカン集合体４６
及びコラーゲンファイバー２７によって分散された細胞
外マトリックス２２を拡大して示す。水分子１２は自由
に移動可能である。水分子の一部がコラーゲンファイバ
ー２７に結合し、例えば、三重螺旋を形成する。細胞外
マトリックスの別の成分として、プロテオグリカンモノ
マー３３が示されているが、これらはプロテインコア２
９、そのモノマー上に結合された直線状のポリサッカリ
ド２８、及び負の基３２（ＳＯ3 - , ＣＯＯ- ）を担持
している。他方、プロテオグリカンモノマー３３は、ネ
ットワークとしてプロテオグリカン集合体のほぼ全体を
形成するリンクプロテイン３０を介して、ヒアルロン酸
糸３１に結合されている。これはリンクプロテインが水
と結合する場合に特有のものである。
【００２７】電気的中性の原理に基づき、例えば、Ｎａ
+ イオンなどの正イオンは負の結合性電荷を有する細胞
外マトリックスに吸着される。従って、周囲の基材液体
中というよりもファブリック中に、より浸透性の活性粒
子が存在する。このようなイオン濃度の不均一性によ
り、割り込み流体４５と周囲の基材流体との間に浸透圧
が発生し、所定の容積を伴う圧力の増加を引き起こす。
プロテオグリカン集合体の分子量は５０００万から１億
ダルトン（Ｄａ）の大きさである。プロテインコア２９
及びポリサッカリド２８からなるプロテオグリカンモノ
マー３３は１００万ダルトンであり、鎖状ヒアルロン酸
は約２００万から６００万ダルトンに相当する。プロテ
オグリカン集合体が結合する長鎖のヒアルロン酸３１は
１億ダルトンまで生成可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明は、広範に
及ぶ人工軟骨の圧縮特性、伸長性及び弾性特性を備えた
インプラントを提供することができるという優れた効果
を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 中間層、下方境界層及び上方境界層を備えた
ミクロマトリックスを示す概略図。
【図２】 ベルベット用小型織機上にてミクロマトリッ
クスを製造する際に、切断処理が省略された製織を示す
概略図。
【図３】 経糸系及び二重グリッパを備えた二重壁織物
の製造時における各種の連結形式を示す概略図。
【図４】 二重バー式ラッシェル編成機上にてループカ
ットしたフラシ天の製造時におけるラッチニードル及び
ガイドバーの配列を示す概略図。
【図５】 図５（ａ）から（ｅ）は縫目結合によってフ
リースからミクロマトリックスを製造する際の縫目結合
サイクルを示す概略図。
【図６】 図６（ａ）は例えばアルギン酸塩のナノマト
リックスの３次元ネットワークにおいて、カルシュウム
イオンとの錯体形成を通じて経糸の結合が生じた状態を
示す概略図。図６（ｂ）は図６（ａ）のキレート結合を
通常の化学式に従って示す概略図。
【図７】 ミクロファイバーを備えた中間層、並びに細
胞外マトリックス及びコラーゲンフィブリルを備えたセ
ルを有するナノマトリックスを概略的に示す断面図。
【図８】 相互作用コラーゲン及びプロテオグリカンの
ネットワークを示す図７の拡大断面図。
【図９】 図９（ａ），（ｂ）は不織布に対する膜の製
造を示す概略図。
【図１０】 細胞外マトリックスを有する架橋セルを備
えたナノマトリックスを有する上方境界層の概略断面
図。
【符号の説明】
１，１ｂ，…ファイバー、２…ミクロマトリックス、３
…ナノマトリックス、４…上方境界層、５…下方境界
層、６…中間層、７…間隔、８…接触点、９…円弧、１
０ａ，１０ｂ…平面、１１…鎖状分子、１２…水分子、
１３…ゲル、１４…コラーゲンファイバー、１５…膜、
２０ａ，２０ｂ…経糸、２１…セル、２２…細胞外マト
リックス、２３…不織布、４６…プロテオグリカン集合
体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マッツ ポールション ドイツ連邦共和国 デー−50931 ケルン ヨーゼフ−シュテルツマンシュトラーセ 52 インスティトゥット フュア ビオ ヒェミー メディツィーニッシェ ファク リテート ツー ケルン 内 (72)発明者 ペーター ビットマン スイス国 ツェーハー−8057 チューリッ ヒ ゼミナールシュトラーセ 46 (72)発明者 トーマス ターラー スイス国 ツェーハー−8057 チューリッ ヒ ランゲンシュタイナーシュトラーセ 22

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 欠陥を有する自然組織部分をファイバー
    （１）を含有するマトリックスと置き換えるための扁平
    なインプラントであって、 そのインプラントはナノメータ単位のエレメントを備え
    るとともに、上方境界層（４）及び下方境界層（５）か
    らなるミクロマトリックスを備え、それらはナノマトリ
    ックス（３）を収容する中間層（６）を介して、マイク
    ロメータ単位の直径を有するファイバー（１）によって
    結合され、かつ両境界層（４，５）間の内部圧力を増加
    させるために互いに所定の間隔（７）を隔てて保持され
    ている扁平インプラント。
  2. 【請求項２】 前記境界層（４，５）はナノマトリック
    スの容積が増加する間に内部圧力を増大させるため、中
    間層（６）よりも大きな平均密度を備え、中間層（６）
    中のミクロマトリックス（２）のファイバー（１ｂ）の
    みが密度の比較について考慮される請求項１のインプラ
    ント。
  3. 【請求項３】 水分子（１２）の吸収によりナノマトリ
    ックス（３）の容積を拡大する鎖状分子（１１）がナノ
    マトリックス（３）中に分散されている請求項１又は２
    に記載のインプラント。
  4. 【請求項４】 ナノマトリックス（３）中にインビトロ
    で分散され、かつ、新たに合成された細胞外のマトリッ
    クス（２２）を介してナノマトリックス（３）の容積を
    拡大するセル（２１）が存在する請求項１又は２に記載
    のインプラント。
  5. 【請求項５】 前記の分散されたセルを表現型的には安
    定に保つゲル（１３）が、ナノマトリックス（３）の構
    造に関与している請求項３又は４のインプラント。
  6. 【請求項６】 前記中間層（６）のファイバー（１ｂ）
    は接触点（８）において相互に接続されている請求項１
    乃至５のいずれか一項に記載のインプラント。
  7. 【請求項７】 少なくとも一つの前記境界層（４，５）
    は中間層（６）の折り返されたファイバー（１ｂ）を含
    有し、そのファイバーは前記中間層のファイバー密度に
    比べて高い密度の層を、前記中間層（４，５）のコース
    及び中間層の接続部を介して形成する請求項１乃至５の
    いずれか一項に記載のインプラント。
  8. 【請求項８】 前記中間層（６）のファイバー（１ｂ）
    は円弧（９）状をなして中間層（６）から境界層（４，
    ５）に進入する請求項７に記載のインプラント。
  9. 【請求項９】 ２つの境界層（４，５）の内の少なくと
    も一方は液体に対して浸透性の膜（１５）からなる請求
    項１乃至６のいずれか一項に記載のインプラント。
  10. 【請求項１０】 前記膜（１５）はポリウレタンから形
    成されている請求項９に記載のインプラント。
  11. 【請求項１１】 ２つの境界層（４，５）の内の少なく
    とも一方は織製されたファブリック及び編成されたファ
    ブリックのいずれか一方からなる請求項１乃至８のいず
    れか一項に記載のインプラント。
  12. 【請求項１２】 前記織製ファブリック及び編成ファブ
    リックのいずれか一方は、ポリエチレンテレフタレー
    ト、ポリエチルケトン、ポリプロピレン、テフロン、カ
    ーボン又はポリエチレンなどの、基材相溶性のファイバ
    ー材料から形成されている請求項１１に記載のインプラ
    ント。
  13. 【請求項１３】 前記インプラントは小型のベルベット
    用織機において切断処理を省略した２つの平面（１０
    ａ，１０ｂ）内の製織によって製造される請求項１乃至
    ８及び１１乃至１２のいずれか一項に記載のインプラン
    ト。
  14. 【請求項１４】 前記インプラントは二重バーラッシェ
    ル編機による２つの平面（１０ａ，１０ｂ）内の編成に
    よって製造される請求項１乃至８及び１１乃至１２のい
    ずれか一項に記載のインプラント。
  15. 【請求項１５】 一方の平面（１０ａ）における経糸
    （２０ａ）は他方の平面（１０ｂ）における経糸（２０
    ｂ）に対し、その繊度及び断面におけるフィラメント数
    において異なる請求項１３又は１４のいずれか一項に記
    載のインプラント。
  16. 【請求項１６】 一方の平面（１０ａ）における経糸
    （２０ａ）は他方の平面（１０ｂ）における経糸（２０
    ｂ）に対し、その材質において異なる請求項１３に記載
    のインプラント。
  17. 【請求項１７】 一方の平面における経糸は金属から形
    成されている請求項１５に記載のインプラント。
  18. 【請求項１８】 前記中間層（６）は織製されたファブ
    リック、編成されたファブリック及び不織布（２３）の
    いずれかから形成されている請求項１乃至１２のいずれ
    か一項に記載のインプラント。
  19. 【請求項１９】 前記中間層（６）と境界層（４，５）
    との間の接続は溶着よって行われている請求項１乃至１
    ０のいずれか一項に記載のインプラント。
  20. 【請求項２０】 前記中間層（６）と境界層（４，５）
    との間の接続は溶媒によって部分的に溶解させること及
    び接着剤による結合のいずれかによって行われている請
    求項１乃至１０のいずれか一項に記載のインプラント。
  21. 【請求項２１】 前記中間層（６）と境界層（４，５）
    との間の接続は縫製よって行われている請求項１乃至１
    ２のいずれか一項に記載のインプラント。
  22. 【請求項２２】 前記ナノマトリックス（３）はコラー
    ゲンファイバー（１４）から構成されている請求項１乃
    至２１のいずれか一項に記載のインプラント。
  23. 【請求項２３】 前記ナノマトリックス中におけるコラ
    ーゲンファイバー（１４）は乾燥基質の１５％までを構
    成する請求項２２に記載のインプラント。
  24. 【請求項２４】 前記ナノマトリックス（３）中に分散
    されたプロテオグリカン集合体（４６）は５０００万か
    ら１億ダルトンの分子量を有する請求項３に記載のイン
    プラント。
  25. 【請求項２５】 前記鎖状分子はポリサッカリド形式の
    化合物から構成されている請求項３又は２４に記載のイ
    ンプラント。
  26. 【請求項２６】 分散されたセル（２１）は軟骨細胞形
    式の構造を有する請求項４に記載のインプラント。
  27. 【請求項２７】 前記中間層（６）、及びミクロマトリ
    ックス（２）の境界層（４，５）の少なくともいずれか
    一つはポリ乳酸、ポリグリコール酸、ε−カプロラクト
    ン、ポリジオキサノン、それらのコポリマー及び混合ポ
    リマーのいずれかを含む生物学的に分解可能な材料から
    構成されている請求項１乃至２６のいずれか一項に記載
    のインプラント。
  28. 【請求項２８】 人工軟骨の製造のために請求項１乃至
    ２７のいずれか一項に記載のインプラントを使用する方
    法。
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