JPH11199209A - 有機無機配向性複合材料の製造方法 - Google Patents
有機無機配向性複合材料の製造方法Info
- Publication number
- JPH11199209A JPH11199209A JP10007904A JP790498A JPH11199209A JP H11199209 A JPH11199209 A JP H11199209A JP 10007904 A JP10007904 A JP 10007904A JP 790498 A JP790498 A JP 790498A JP H11199209 A JPH11199209 A JP H11199209A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collagen
- composite material
- organic
- oriented composite
- producing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 コラーゲンとリン酸カルシウムの配向の優れ
た複合体を得ることのできる有機無機配向性複合材料の
製造方法を提供する。 【解決手段】 コラーゲンとリン酸カルシウムからなる
有機無機配向性複合材料の製造方法であって、コラーゲ
ンを含有するリン酸水溶液と、カルシウム塩を含有する
水溶液とを、反応容器に同時に滴下してリン酸カルシウ
ムとコラーゲンの共沈を行った後、得られた沈澱物を加
圧成形することを特徴とする有機無機配向性複合材料の
製造方法。
た複合体を得ることのできる有機無機配向性複合材料の
製造方法を提供する。 【解決手段】 コラーゲンとリン酸カルシウムからなる
有機無機配向性複合材料の製造方法であって、コラーゲ
ンを含有するリン酸水溶液と、カルシウム塩を含有する
水溶液とを、反応容器に同時に滴下してリン酸カルシウ
ムとコラーゲンの共沈を行った後、得られた沈澱物を加
圧成形することを特徴とする有機無機配向性複合材料の
製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コラーゲンとリン
酸カルシウムからなる有機無機配向性複合材料の製造方
法に関する。このような有機無機配向性複合材料は生体
と類似組成を持ち、生体と融和する硬組織材料の成形体
であり、人工骨等として用いられる。
酸カルシウムからなる有機無機配向性複合材料の製造方
法に関する。このような有機無機配向性複合材料は生体
と類似組成を持ち、生体と融和する硬組織材料の成形体
であり、人工骨等として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】従来の無機素材からなる生体内に植入す
る生体材料は、無機素材の骨伝導誘導能ないしは細胞活
性が不十分であるため、骨置換、組織再建能が低く十分
な医療効果を得ることが困難であった。また有機材料の
みを用いた場合は、強度が弱いうえに周辺組織との癒着
が起こり、組織誘導再生法において骨組織などの生体組
織の再建が遅れることなっていた。
る生体材料は、無機素材の骨伝導誘導能ないしは細胞活
性が不十分であるため、骨置換、組織再建能が低く十分
な医療効果を得ることが困難であった。また有機材料の
みを用いた場合は、強度が弱いうえに周辺組織との癒着
が起こり、組織誘導再生法において骨組織などの生体組
織の再建が遅れることなっていた。
【０００３】これを解決するものとして、特開平７−１
０１７０８号公報では、コラーゲン溶液にリン酸を加え
た混合溶液を、水酸化カルシウムの懸濁液中へ徐々に加
え、生じた沈澱を濾過、乾燥して加圧成形することによ
って、ヤング率が２ＧＰａ〜１００ＭＰａと生物の骨に
近似した物性の成形体（無機物であるアパタイトと有機
物であるコラーゲンの複合体）を得る技術が開示されて
いる。また、12th J.-K.Seminar Ceram.485(1995)に
も、同様の技術によってヤング率５．５Ｐａの水酸アパ
タイト／コラーゲンの複合体が得られることが開示され
ている。
０１７０８号公報では、コラーゲン溶液にリン酸を加え
た混合溶液を、水酸化カルシウムの懸濁液中へ徐々に加
え、生じた沈澱を濾過、乾燥して加圧成形することによ
って、ヤング率が２ＧＰａ〜１００ＭＰａと生物の骨に
近似した物性の成形体（無機物であるアパタイトと有機
物であるコラーゲンの複合体）を得る技術が開示されて
いる。また、12th J.-K.Seminar Ceram.485(1995)に
も、同様の技術によってヤング率５．５Ｐａの水酸アパ
タイト／コラーゲンの複合体が得られることが開示され
ている。
【０００４】これらの技術は、リン酸カルシウム（アパ
タイト）をコラーゲンと複合化することによって、生体
骨に近似したレベルまでヤング率を低減したものである
が、生体骨のヤング率は部位によって異なり４ＧＰａ〜
３０ＧＰａの範囲で分布している。そのため従来の技術
では、軟らかい生体骨と同程度のヤング率の複合体は得
られるが、硬い生体骨と同程度のヤング率の複合体は得
られない。
タイト）をコラーゲンと複合化することによって、生体
骨に近似したレベルまでヤング率を低減したものである
が、生体骨のヤング率は部位によって異なり４ＧＰａ〜
３０ＧＰａの範囲で分布している。そのため従来の技術
では、軟らかい生体骨と同程度のヤング率の複合体は得
られるが、硬い生体骨と同程度のヤング率の複合体は得
られない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術によって得
られた複合体が、生体骨と組成的には近似しているにも
かかわらず、軟らかい生体骨と同程度の低いヤング率し
か示さないのは、該複合体の配向が生体骨よりも悪いた
めと考えられる。したがって、本発明では、コラーゲン
とリン酸カルシウムの配向の優れた複合体を得ることの
できる有機無機配向性複合材料の製造方法を提供するこ
とを課題とする。
られた複合体が、生体骨と組成的には近似しているにも
かかわらず、軟らかい生体骨と同程度の低いヤング率し
か示さないのは、該複合体の配向が生体骨よりも悪いた
めと考えられる。したがって、本発明では、コラーゲン
とリン酸カルシウムの配向の優れた複合体を得ることの
できる有機無機配向性複合材料の製造方法を提供するこ
とを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らが鋭意検討を
行った結果、従来の技術においては、コラーゲン溶液に
リン酸を加えた混合溶液（ｐＨ３程度）を水酸化カルシ
ウムの懸濁液（ｐＨ１２程度）中へ徐々に加えるもので
あるため、反応系のｐＨがアルカリ側から酸性側へ大き
く変化することが、複合体の配向を妨げる原因であると
の知見を得た。そこで、一方の溶液に他方の溶液を加え
るのではなく、両溶液を同時に滴下する方法を採用すれ
ば、ｐＨの制御が可能となり配向の優れた複合体を得る
ことができるのではないかと考え、本発明を完成するに
至った。
行った結果、従来の技術においては、コラーゲン溶液に
リン酸を加えた混合溶液（ｐＨ３程度）を水酸化カルシ
ウムの懸濁液（ｐＨ１２程度）中へ徐々に加えるもので
あるため、反応系のｐＨがアルカリ側から酸性側へ大き
く変化することが、複合体の配向を妨げる原因であると
の知見を得た。そこで、一方の溶液に他方の溶液を加え
るのではなく、両溶液を同時に滴下する方法を採用すれ
ば、ｐＨの制御が可能となり配向の優れた複合体を得る
ことができるのではないかと考え、本発明を完成するに
至った。
【０００７】すなわち、本発明は、以下の構成を提供す
る。 （１） コラーゲンとリン酸カルシウムからなる有機無
機配向性複合材料の製造方法であって、コラーゲンを含
有するリン酸水溶液と、カルシウム塩を含有する水溶液
とを、反応容器に同時に滴下してリン酸カルシウムとコ
ラーゲンの共沈を行った後、得られた沈澱物を加圧成形
することを特徴とする有機無機配向性複合材料の製造方
法。 （２） 反応容器中の反応液のｐＨを７〜１１の範囲内
であって、かつ変化の幅を１以内とする、前記（１）記
載の有機無機配向性複合材料の製造方法。 （３） 超音波を印加しながら加圧成型を行う、前記
（１）または（２）記載の有機無機配向性複合材料の製
造方法。 （４） コラーゲンとしてペプシン処理したコラーゲン
を用いる、前記（１）から（３）のいずれかに記載の有
機無機配向性複合材料の製造方法。 （５） 加圧成形を０℃以上１１０℃以下の温度範囲で
行う、前記（１）から（４）のいずれかに記載の有機無
機配向性複合材料の製造方法。
る。 （１） コラーゲンとリン酸カルシウムからなる有機無
機配向性複合材料の製造方法であって、コラーゲンを含
有するリン酸水溶液と、カルシウム塩を含有する水溶液
とを、反応容器に同時に滴下してリン酸カルシウムとコ
ラーゲンの共沈を行った後、得られた沈澱物を加圧成形
することを特徴とする有機無機配向性複合材料の製造方
法。 （２） 反応容器中の反応液のｐＨを７〜１１の範囲内
であって、かつ変化の幅を１以内とする、前記（１）記
載の有機無機配向性複合材料の製造方法。 （３） 超音波を印加しながら加圧成型を行う、前記
（１）または（２）記載の有機無機配向性複合材料の製
造方法。 （４） コラーゲンとしてペプシン処理したコラーゲン
を用いる、前記（１）から（３）のいずれかに記載の有
機無機配向性複合材料の製造方法。 （５） 加圧成形を０℃以上１１０℃以下の温度範囲で
行う、前記（１）から（４）のいずれかに記載の有機無
機配向性複合材料の製造方法。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明において用いられるコラー
ゲンとしては、特に限定されるものではないが、コラー
ゲンの分子サイズが大きいと立体障害のために複合体の
強度が出ないため、モノメリックなコラーゲンを用いる
ことが好ましく、例えば、ペプシン処理したコラーゲン
を用いることが好ましい。ペプシン処理したコラーゲン
は、抗原性が低いという利点も有する。
ゲンとしては、特に限定されるものではないが、コラー
ゲンの分子サイズが大きいと立体障害のために複合体の
強度が出ないため、モノメリックなコラーゲンを用いる
ことが好ましく、例えば、ペプシン処理したコラーゲン
を用いることが好ましい。ペプシン処理したコラーゲン
は、抗原性が低いという利点も有する。
【０００９】本発明において用いられるコラーゲンを含
有するリン酸水溶液としては、リン酸の重量に対するコ
ラーゲンの重量が０．００１〜１００００の範囲のもの
が好ましく、より好ましくは０．１〜５の範囲のもので
ある。リン酸が少なすぎる場合には、得られた複合体の
ヤング率が下がり、強度が低下する。一方、コラーゲン
が少なすぎる場合には、複合体の強度が低下してもろく
なる。
有するリン酸水溶液としては、リン酸の重量に対するコ
ラーゲンの重量が０．００１〜１００００の範囲のもの
が好ましく、より好ましくは０．１〜５の範囲のもので
ある。リン酸が少なすぎる場合には、得られた複合体の
ヤング率が下がり、強度が低下する。一方、コラーゲン
が少なすぎる場合には、複合体の強度が低下してもろく
なる。
【００１０】本発明に用いられるカルシウム塩として
は、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム等を挙げること
ができる。本発明のカルシウム塩を含有する水溶液とし
ては、懸濁液であってもよい。例えば、炭酸カルシウム
を焼成後乳鉢等で粉砕して水酸化カルシウムとし、これ
に水を加えて水酸化カルシウムの懸濁液を得ることがで
きる。水溶液あるいは懸濁液中のカルシウム塩の濃度と
しては、１〜２０重量％の範囲とすることが好ましく、
より好ましくは６〜１２重量％の範囲である。カルシウ
ム塩の濃度が低すぎる場合には、ヤング率が低下する。
一方、カルシウム塩の濃度が高すぎる場合には、強度が
低下する。
は、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム等を挙げること
ができる。本発明のカルシウム塩を含有する水溶液とし
ては、懸濁液であってもよい。例えば、炭酸カルシウム
を焼成後乳鉢等で粉砕して水酸化カルシウムとし、これ
に水を加えて水酸化カルシウムの懸濁液を得ることがで
きる。水溶液あるいは懸濁液中のカルシウム塩の濃度と
しては、１〜２０重量％の範囲とすることが好ましく、
より好ましくは６〜１２重量％の範囲である。カルシウ
ム塩の濃度が低すぎる場合には、ヤング率が低下する。
一方、カルシウム塩の濃度が高すぎる場合には、強度が
低下する。
【００１１】本発明において、コラーゲンを含有するリ
ン酸水溶液と、カルシウム塩を含有する水溶液との比率
は、３：１〜１：３の範囲とすることが好ましい。コラ
ーゲンを含有するリン酸水溶液の使用量が少ない場合に
は、カルシウム過剰組成になり強度が低下する。カルシ
ウム塩を含有する水溶液の使用量が少ない場合には、カ
ルシウム欠損が発生して、ヤング率が低下し、併せて強
度の低下をまねくこともある。
ン酸水溶液と、カルシウム塩を含有する水溶液との比率
は、３：１〜１：３の範囲とすることが好ましい。コラ
ーゲンを含有するリン酸水溶液の使用量が少ない場合に
は、カルシウム過剰組成になり強度が低下する。カルシ
ウム塩を含有する水溶液の使用量が少ない場合には、カ
ルシウム欠損が発生して、ヤング率が低下し、併せて強
度の低下をまねくこともある。
【００１２】本発明において、コラーゲンを含有するリ
ン酸水溶液と、カルシウム塩を含有する水溶液とを、反
応容器に同時に滴下するとは、厳密に同時に滴下する形
態のみをさすものではなく、少量（０．０１〜５ｍｌ程
度）づつ交互に滴下する形態をも含む。両溶液は、連続
的に滴下してもよいし、間欠的に滴下してもよい。この
とき、反応液のｐＨを７〜１１の範囲で、かつ変化の幅
を１以内となるように滴下することが望ましい。ｐＨを
７〜９の範囲で、かつ変化の幅を０．５以内の範囲とす
ることがより好ましい。ネイティブなコラーゲンはｐＨ
７〜１１の範囲で等電点による沈澱を起こし線維が再生
するものであり、またリン酸カルシウムもこのｐＨ範囲
において沈澱を起こしやすいため、このｐＨ範囲におい
て共沈を行うと、リン酸カルシウムとコラーゲンの配向
が優れたものとなる。ｐＨが１１を越えると、コラーゲ
ンが溶解状態となってコラーゲン分子周辺に水分子が水
和し、後の加圧成形工程においても水分子が離れにくく
なるため、複合体中に水が残り配向が妨げられ強度が低
下するおそれがある。一方、ｐＨが７未満になると、リ
ン酸カルシウム、コラーゲンともに沈澱しにくくなる。
また、変化の幅が１を越えると、コラーゲン上へのリン
酸カルシウムの核形成に乱れが生じ、配向が悪くなる。
このようなｐＨ制御を行うには、ｐＨコントローラーを
用いることが簡便である。ｐＨコントローラーは、反応
液のｐＨを測定する手段と、滴下する両溶液の滴下量を
調節する手段とを備えたものであり、所期値として設定
されたｐＨ（例えば１０）に対して一定範囲（例えば±
０．３）を保つように、両溶液のｐＨ値に基づいて両溶
液の滴下量を調節するものである。本発明の場合であれ
ば、ｐＨが所期値よりも小さくなったときは、コラーゲ
ンを含有するリン酸水溶液の滴下を一旦停止してカルシ
ウム塩を含有する水溶液の滴下のみを行う。逆にｐＨが
所期値よりも大きくなったときは、カルシウム塩を含有
する水溶液の滴下を一旦停止してコラーゲンを含有する
リン酸水溶液の滴下のみを行う。このとき、反応液のｐ
Ｈが偏ることのないように、両溶液および反応液をたえ
ず攪拌しながら反応を行うことが好ましい。
ン酸水溶液と、カルシウム塩を含有する水溶液とを、反
応容器に同時に滴下するとは、厳密に同時に滴下する形
態のみをさすものではなく、少量（０．０１〜５ｍｌ程
度）づつ交互に滴下する形態をも含む。両溶液は、連続
的に滴下してもよいし、間欠的に滴下してもよい。この
とき、反応液のｐＨを７〜１１の範囲で、かつ変化の幅
を１以内となるように滴下することが望ましい。ｐＨを
７〜９の範囲で、かつ変化の幅を０．５以内の範囲とす
ることがより好ましい。ネイティブなコラーゲンはｐＨ
７〜１１の範囲で等電点による沈澱を起こし線維が再生
するものであり、またリン酸カルシウムもこのｐＨ範囲
において沈澱を起こしやすいため、このｐＨ範囲におい
て共沈を行うと、リン酸カルシウムとコラーゲンの配向
が優れたものとなる。ｐＨが１１を越えると、コラーゲ
ンが溶解状態となってコラーゲン分子周辺に水分子が水
和し、後の加圧成形工程においても水分子が離れにくく
なるため、複合体中に水が残り配向が妨げられ強度が低
下するおそれがある。一方、ｐＨが７未満になると、リ
ン酸カルシウム、コラーゲンともに沈澱しにくくなる。
また、変化の幅が１を越えると、コラーゲン上へのリン
酸カルシウムの核形成に乱れが生じ、配向が悪くなる。
このようなｐＨ制御を行うには、ｐＨコントローラーを
用いることが簡便である。ｐＨコントローラーは、反応
液のｐＨを測定する手段と、滴下する両溶液の滴下量を
調節する手段とを備えたものであり、所期値として設定
されたｐＨ（例えば１０）に対して一定範囲（例えば±
０．３）を保つように、両溶液のｐＨ値に基づいて両溶
液の滴下量を調節するものである。本発明の場合であれ
ば、ｐＨが所期値よりも小さくなったときは、コラーゲ
ンを含有するリン酸水溶液の滴下を一旦停止してカルシ
ウム塩を含有する水溶液の滴下のみを行う。逆にｐＨが
所期値よりも大きくなったときは、カルシウム塩を含有
する水溶液の滴下を一旦停止してコラーゲンを含有する
リン酸水溶液の滴下のみを行う。このとき、反応液のｐ
Ｈが偏ることのないように、両溶液および反応液をたえ
ず攪拌しながら反応を行うことが好ましい。
【００１３】反応液から生じた沈澱物を濾過、乾燥後、
加圧成形することにより、リン酸カルシウム微結晶とコ
ラーゲン高分子が自己組織化的に配向結合した複合体で
ある本発明の有機無機配向性複合材料を得る。加圧成形
は、０℃以上１１０℃以下の温度範囲で、かつ１０ＭＰ
ａ〜５ＧＰａの圧力範囲で行うことが好ましい。この温
度範囲で加圧成形を行うと、沈澱物に含まれる水のほと
んどが急激に放出されるからである。温度は、水の放出
量の多い２５℃以上６０℃以下の範囲とすることが好ま
しく、３５℃以上４５℃以下の範囲とすることが特に好
ましい。図２に、加圧成形の温度と水の放出量の関係を
示す。また、超音波を印加しながら行うことにより、配
向をさらに優れたものとすることができる。図１に、本
発明で加圧成形に用いることのできる圧力処理装置の一
例を示す。試料１を取り付ける水和水搾出部２、試料加
熱部３、試料１に超音波を印加する超音波発生部４を備
えたものである。
加圧成形することにより、リン酸カルシウム微結晶とコ
ラーゲン高分子が自己組織化的に配向結合した複合体で
ある本発明の有機無機配向性複合材料を得る。加圧成形
は、０℃以上１１０℃以下の温度範囲で、かつ１０ＭＰ
ａ〜５ＧＰａの圧力範囲で行うことが好ましい。この温
度範囲で加圧成形を行うと、沈澱物に含まれる水のほと
んどが急激に放出されるからである。温度は、水の放出
量の多い２５℃以上６０℃以下の範囲とすることが好ま
しく、３５℃以上４５℃以下の範囲とすることが特に好
ましい。図２に、加圧成形の温度と水の放出量の関係を
示す。また、超音波を印加しながら行うことにより、配
向をさらに優れたものとすることができる。図１に、本
発明で加圧成形に用いることのできる圧力処理装置の一
例を示す。試料１を取り付ける水和水搾出部２、試料加
熱部３、試料１に超音波を印加する超音波発生部４を備
えたものである。
【００１４】本発明により得られる有機無機配向性複合
材料は、生体骨に近い強度と組成をもち、構成成分であ
るコラーゲンおよびリン酸カルシウムがともに生体溶解
性であるため薬剤徐放効果、あるいは骨誘導能ないしは
骨伝導能を有する。骨組織に埋入した場合は速やかに骨
組織と結合し、１２週前後でドナー側の硬組織と本発明
により得られる複合材料との界面は完全に一体化しう
る。さらに例えば生理活性の高いサイトカインを含有さ
せた基板を用いて力学・電気などを加えた生体類似環境
下あるいは生体内で組織培養することにより、骨髄、肝
臓などの組織再建の効果も期待される。骨肉腫などの切
除骨の再建にも、本発明により得られる複合材料に抗癌
剤を含浸させたものを用いることにより、癌再発の防止
とともに生体硬組織の誘導を行うことができる。したが
って、本発明によって得られる複合体の用途としては、
骨誘導および骨伝導能を有する生体骨置換型骨再建材と
しての利用法、アミノ酸、糖質、サイトカインを含有す
る組織工学に用いられる生体活性基材、および抗癌剤等
の生体融和型薬剤徐放性基材としての利用法を挙げるこ
とができ、具体的には、人工骨、人工関節、腱と骨との
接合材、歯科用インプラント材、カテーテル用経皮端
子、薬剤徐放性基材、骨髄誘導チャンバー、組織再建用
チャンバー・基材等を挙げることができる。
材料は、生体骨に近い強度と組成をもち、構成成分であ
るコラーゲンおよびリン酸カルシウムがともに生体溶解
性であるため薬剤徐放効果、あるいは骨誘導能ないしは
骨伝導能を有する。骨組織に埋入した場合は速やかに骨
組織と結合し、１２週前後でドナー側の硬組織と本発明
により得られる複合材料との界面は完全に一体化しう
る。さらに例えば生理活性の高いサイトカインを含有さ
せた基板を用いて力学・電気などを加えた生体類似環境
下あるいは生体内で組織培養することにより、骨髄、肝
臓などの組織再建の効果も期待される。骨肉腫などの切
除骨の再建にも、本発明により得られる複合材料に抗癌
剤を含浸させたものを用いることにより、癌再発の防止
とともに生体硬組織の誘導を行うことができる。したが
って、本発明によって得られる複合体の用途としては、
骨誘導および骨伝導能を有する生体骨置換型骨再建材と
しての利用法、アミノ酸、糖質、サイトカインを含有す
る組織工学に用いられる生体活性基材、および抗癌剤等
の生体融和型薬剤徐放性基材としての利用法を挙げるこ
とができ、具体的には、人工骨、人工関節、腱と骨との
接合材、歯科用インプラント材、カテーテル用経皮端
子、薬剤徐放性基材、骨髄誘導チャンバー、組織再建用
チャンバー・基材等を挙げることができる。
【００１５】
【実施例】以下に実施例によりさらに詳細に本発明を説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ ペプシン処理したコラーゲン（濃度０．７２％、５ｍＭ
リン酸水溶液）１３８９ｍｌに純水１．５Ｌ、リン酸１
５ｇを加え混合溶液とした。別に炭酸カルシウムを９０
０℃で１０時間焼成後乳鉢で微粉砕した水酸化カルシウ
ム４８ｇに２Ｌの純水を加えて懸濁液を得た。
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 実施例１ ペプシン処理したコラーゲン（濃度０．７２％、５ｍＭ
リン酸水溶液）１３８９ｍｌに純水１．５Ｌ、リン酸１
５ｇを加え混合溶液とした。別に炭酸カルシウムを９０
０℃で１０時間焼成後乳鉢で微粉砕した水酸化カルシウ
ム４８ｇに２Ｌの純水を加えて懸濁液を得た。
【００１６】ｐＨコントローラーでｐＨを１０±０．３
に保つように、両液をポンプで送りながら、両方の液を
激しく攪拌しながら混合した。生じた沈澱を濾過、乾燥
した。これを圧力装置のカプセルに封入し、３０℃、３
００ＭＰａで超音波処理しながら１５時間保持し、加圧
成形を行った。得られた複合体を風乾後、物性を測定し
たところ、曲げ強度９０ＭＰａ、ヤング率８ＧＰａ、圧
縮強度１５０ＭＰａであった。 実施例２ 分子量３０万のコラーゲン（濃度０．７２％、５ｍＭリ
ン酸水溶液）１３８９ｍｌに純水１．５Ｌ、リン酸１５
ｇを加え混合溶液とした。別に炭酸カルシウムを９００
℃で１０時間焼成後乳鉢で微粉砕した水酸化カルシウム
４８ｇに２Ｌの純水を加えて懸濁液を得た。
に保つように、両液をポンプで送りながら、両方の液を
激しく攪拌しながら混合した。生じた沈澱を濾過、乾燥
した。これを圧力装置のカプセルに封入し、３０℃、３
００ＭＰａで超音波処理しながら１５時間保持し、加圧
成形を行った。得られた複合体を風乾後、物性を測定し
たところ、曲げ強度９０ＭＰａ、ヤング率８ＧＰａ、圧
縮強度１５０ＭＰａであった。 実施例２ 分子量３０万のコラーゲン（濃度０．７２％、５ｍＭリ
ン酸水溶液）１３８９ｍｌに純水１．５Ｌ、リン酸１５
ｇを加え混合溶液とした。別に炭酸カルシウムを９００
℃で１０時間焼成後乳鉢で微粉砕した水酸化カルシウム
４８ｇに２Ｌの純水を加えて懸濁液を得た。
【００１７】ｐＨコントローラーでｐＨを８．５±０．
３に保つように、両液をポンプで送りながら、両方の液
を激しく攪拌しながら混合した。生じた沈澱を濾過、乾
燥した。これを圧力装置のカプセルに封入し、コラーゲ
ンがゼラチン化する直下の温度３７℃で、５００ＭＰａ
の圧力と超音波をかけながら１５時間保持し、加圧成形
を行った。
３に保つように、両液をポンプで送りながら、両方の液
を激しく攪拌しながら混合した。生じた沈澱を濾過、乾
燥した。これを圧力装置のカプセルに封入し、コラーゲ
ンがゼラチン化する直下の温度３７℃で、５００ＭＰａ
の圧力と超音波をかけながら１５時間保持し、加圧成形
を行った。
【００１８】得られた複合体を風乾後、物性を測定した
ところ、曲げ強度１２０ＭＰａ、ヤング率２６ＧＰａ、
圧縮強度１８０ＭＰａであった。 比較例 ペプシン処理したコラーゲン（濃度０．７２％、５ｍＭ
リン酸水溶液）１３８９ｍｌに純水１．５Ｌ、リン酸１
５ｇを加え混合溶液とした。別に炭酸カルシウムを９０
０℃で１０時間焼成後乳鉢で微粉砕した水酸化カルシウ
ム４８ｇに２Ｌの純水を加えて懸濁液を得た。
ところ、曲げ強度１２０ＭＰａ、ヤング率２６ＧＰａ、
圧縮強度１８０ＭＰａであった。 比較例 ペプシン処理したコラーゲン（濃度０．７２％、５ｍＭ
リン酸水溶液）１３８９ｍｌに純水１．５Ｌ、リン酸１
５ｇを加え混合溶液とした。別に炭酸カルシウムを９０
０℃で１０時間焼成後乳鉢で微粉砕した水酸化カルシウ
ム４８ｇに２Ｌの純水を加えて懸濁液を得た。
【００１９】水酸化カルシウム懸濁液を激しく攪拌しな
がら、その中にリン酸・コラーゲン混合溶液を徐々に滴
下して、沈澱物を得た。得られた複合体を風乾後、物性
を測定したところ、曲げ強度５０ＭＰａ、ヤング率５．
５ＧＰａ、圧縮強度 ７５ＭＰａであった。
がら、その中にリン酸・コラーゲン混合溶液を徐々に滴
下して、沈澱物を得た。得られた複合体を風乾後、物性
を測定したところ、曲げ強度５０ＭＰａ、ヤング率５．
５ＧＰａ、圧縮強度 ７５ＭＰａであった。
【００２０】
【発明の効果】本発明によると、ｐＨの制御が可能とな
るので、コラーゲンとリン酸カルシウムの配向の優れた
有機無機配向性複合材料を得ることができる。したがっ
て、硬い生体骨と同程度のヤング率の複合体を得ること
ができる。
るので、コラーゲンとリン酸カルシウムの配向の優れた
有機無機配向性複合材料を得ることができる。したがっ
て、硬い生体骨と同程度のヤング率の複合体を得ること
ができる。
【図１】本発明で加圧成形に用いることのできる圧力処
理装置の一例を示す図である。
理装置の一例を示す図である。
【図２】加圧成形の温度と水の放出量の関係を示すグラ
フである。
フである。
フロントページの続き (72)発明者 菊池 正紀 茨城県つくば市梅園２−27−７ パームハ イツ梅園203 (72)発明者 趙 晟佰 茨城県つくば市東２−１−２ セジュール 東Ａ205 (72)発明者 森村 正博 大阪府八尾市二俣２丁目22番地 新田ゼラ チン株式会社大阪工場内 (72)発明者 中谷 伸一 大阪府八尾市二俣２丁目22番地 新田ゼラ チン株式会社大阪工場内 (72)発明者 萬代 佳宣 大阪府八尾市二俣２丁目22番地 新田ゼラ チン株式会社大阪工場内
Claims (5)
- 【請求項１】 コラーゲンとリン酸カルシウムからなる
有機無機配向性複合材料の製造方法であって、コラーゲ
ンを含有するリン酸水溶液と、カルシウム塩を含有する
水溶液とを、反応容器に同時に滴下してリン酸カルシウ
ムとコラーゲンの共沈を行った後、得られた沈澱物を加
圧成形することを特徴とする有機無機配向性複合材料の
製造方法。 - 【請求項２】 反応容器中の反応液のｐＨを７〜１１の
範囲内であって、かつ変化の幅を１以内とする、請求項
１記載の有機無機配向性複合材料の製造方法。 - 【請求項３】 超音波を印加しながら加圧成型を行う、
請求項１または２記載の有機無機配向性複合材料の製造
方法。 - 【請求項４】 コラーゲンとしてペプシン処理したコラ
ーゲンを用いる、請求項１から３のいずれかに記載の有
機無機配向性複合材料の製造方法。 - 【請求項５】 加圧成形を０℃以上１１０℃以下の温度
範囲で行う、請求項１から４のいずれかに記載の有機無
機配向性複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00790498A JP3592920B2 (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 有機無機配向性複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00790498A JP3592920B2 (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 有機無機配向性複合材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199209A true JPH11199209A (ja) | 1999-07-27 |
| JP3592920B2 JP3592920B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=11678561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00790498A Expired - Lifetime JP3592920B2 (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 有機無機配向性複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3592920B2 (ja) |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1086711A1 (en) * | 1999-09-24 | 2001-03-28 | IsoTis N.V. | Ceramic-polymer composites |
| WO2002065955A1 (fr) | 2001-02-23 | 2002-08-29 | Japan Science And Technology Corporation | Pyramide artificielle |
| WO2003035128A1 (fr) * | 2001-10-25 | 2003-05-01 | Japan Science And Technology Agency | Substance biologique composite |
| WO2003035127A1 (fr) | 2001-10-19 | 2003-05-01 | Japan Science And Technology Agency | Biomateriaux composites organiques/inorganiques et procedes permettant de produire ces biomateriaux |
| WO2003075971A1 (fr) * | 2002-03-11 | 2003-09-18 | Japan Science And Technology Agency | Controle de la biodegradabilite d'un biomateriau composite |
| WO2003094984A1 (fr) * | 2002-05-14 | 2003-11-20 | Japan Science And Technology Agency | Agent permettant d'obtenir une repousse osseuse et agent therapeutique servant a traiter l'osteoporose |
| US20050271695A1 (en) * | 2002-11-06 | 2005-12-08 | National Institute For Materials Science | Cross-linked apatite/collagen porous body containing self-organized apatite/collagen composite and its production method |
| US7163965B2 (en) | 2002-05-01 | 2007-01-16 | Japan Science And Technology Agency | Process for producing porous composite materials |
| JP2007050084A (ja) * | 2005-08-17 | 2007-03-01 | National Institute For Materials Science | 骨再建材の製造方法および骨再建材ならびに骨組織誘導方法 |
| US7229971B2 (en) | 2002-03-11 | 2007-06-12 | Japan Science And Technology Agency | Regulation of biodegradability of composite biomaterials |
| JP2007159935A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | National Institute For Materials Science | リン酸カルシウム及びアパタイト／コラーゲン複合物からなる複合体 |
| JP2009095650A (ja) * | 2008-07-31 | 2009-05-07 | National Institute For Materials Science | 人工椎体 |
| WO2009136553A1 (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Hoya株式会社 | アパタイト/コラーゲン複合体で被覆してなる人工骨、及びその製造方法 |
| JP2011234799A (ja) * | 2010-05-06 | 2011-11-24 | Nipro Corp | 骨再生材料 |
| WO2013157638A1 (ja) | 2012-04-19 | 2013-10-24 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | HAp/Col複合体によって被覆された生体材料 |
| JP2018537193A (ja) * | 2015-12-04 | 2018-12-20 | ガイストリッヒ ファーマ アーゲー | 再吸収可能な架橋された形状安定膜 |
| US11234747B2 (en) | 2015-02-25 | 2022-02-01 | National University Corporation Tokyo Medical And Dental University | Medical device, device structures for dentistry, for head and neck surgery and for orthopedic surgery, and method for bonding medical device to bone |
| JP2022537695A (ja) * | 2019-06-14 | 2022-08-29 | ガイストリッヒ ファーマ アーゲー | アスコルビン酸を含有する注入可能な水性インプラント製剤 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05170413A (ja) * | 1991-12-25 | 1993-07-09 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ヒドロキシアパタイトの製造方法 |
| JPH07101708A (ja) * | 1993-10-04 | 1995-04-18 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | アパタイト・有機物複合体とその製造法 |
| JPH0920508A (ja) * | 1995-07-06 | 1997-01-21 | Tomita Seiyaku Kk | 歯磨き配合用ヒドロキシアパタイト及びその製造法 |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP00790498A patent/JP3592920B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05170413A (ja) * | 1991-12-25 | 1993-07-09 | Mitsui Toatsu Chem Inc | ヒドロキシアパタイトの製造方法 |
| JPH07101708A (ja) * | 1993-10-04 | 1995-04-18 | Natl Inst For Res In Inorg Mater | アパタイト・有機物複合体とその製造法 |
| JPH0920508A (ja) * | 1995-07-06 | 1997-01-21 | Tomita Seiyaku Kk | 歯磨き配合用ヒドロキシアパタイト及びその製造法 |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1086711A1 (en) * | 1999-09-24 | 2001-03-28 | IsoTis N.V. | Ceramic-polymer composites |
| AU775040B2 (en) * | 1999-09-24 | 2004-07-15 | Isotis N.V. | Composites |
| WO2002065955A1 (fr) | 2001-02-23 | 2002-08-29 | Japan Science And Technology Corporation | Pyramide artificielle |
| US6887272B2 (en) * | 2001-02-23 | 2005-05-03 | Japan Science And Technology Agency | Artificial pyramid |
| WO2003035127A1 (fr) | 2001-10-19 | 2003-05-01 | Japan Science And Technology Agency | Biomateriaux composites organiques/inorganiques et procedes permettant de produire ces biomateriaux |
| US8168151B2 (en) | 2001-10-19 | 2012-05-01 | Japan Science And Technology Agency | Organic/inorganic composite biomaterials and process for producing the same |
| WO2003035128A1 (fr) * | 2001-10-25 | 2003-05-01 | Japan Science And Technology Agency | Substance biologique composite |
| US7494664B2 (en) | 2001-10-25 | 2009-02-24 | Japan Science And Technology Agency | Composite biomaterials |
| US7229971B2 (en) | 2002-03-11 | 2007-06-12 | Japan Science And Technology Agency | Regulation of biodegradability of composite biomaterials |
| WO2003075971A1 (fr) * | 2002-03-11 | 2003-09-18 | Japan Science And Technology Agency | Controle de la biodegradabilite d'un biomateriau composite |
| US7163965B2 (en) | 2002-05-01 | 2007-01-16 | Japan Science And Technology Agency | Process for producing porous composite materials |
| WO2003094984A1 (fr) * | 2002-05-14 | 2003-11-20 | Japan Science And Technology Agency | Agent permettant d'obtenir une repousse osseuse et agent therapeutique servant a traiter l'osteoporose |
| US7153938B2 (en) | 2002-11-06 | 2006-12-26 | National Institute For Materials Science | Cross-linked apatite/collagen porous body containing self-organized apatite/collagen composite and its production method |
| US20050271695A1 (en) * | 2002-11-06 | 2005-12-08 | National Institute For Materials Science | Cross-linked apatite/collagen porous body containing self-organized apatite/collagen composite and its production method |
| JP2007050084A (ja) * | 2005-08-17 | 2007-03-01 | National Institute For Materials Science | 骨再建材の製造方法および骨再建材ならびに骨組織誘導方法 |
| JP2007159935A (ja) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | National Institute For Materials Science | リン酸カルシウム及びアパタイト／コラーゲン複合物からなる複合体 |
| JP2009268685A (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-19 | Hoya Corp | アパタイト／コラーゲン複合体で被覆してなる人工骨、及びその製造方法 |
| WO2009136553A1 (ja) * | 2008-05-07 | 2009-11-12 | Hoya株式会社 | アパタイト/コラーゲン複合体で被覆してなる人工骨、及びその製造方法 |
| JP2009095650A (ja) * | 2008-07-31 | 2009-05-07 | National Institute For Materials Science | 人工椎体 |
| JP2011234799A (ja) * | 2010-05-06 | 2011-11-24 | Nipro Corp | 骨再生材料 |
| WO2013157638A1 (ja) | 2012-04-19 | 2013-10-24 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | HAp/Col複合体によって被覆された生体材料 |
| US11234747B2 (en) | 2015-02-25 | 2022-02-01 | National University Corporation Tokyo Medical And Dental University | Medical device, device structures for dentistry, for head and neck surgery and for orthopedic surgery, and method for bonding medical device to bone |
| JP2018537193A (ja) * | 2015-12-04 | 2018-12-20 | ガイストリッヒ ファーマ アーゲー | 再吸収可能な架橋された形状安定膜 |
| US10300171B2 (en) | 2015-12-04 | 2019-05-28 | Geistlich Pharma Ag | Resorbable crosslinked form stable membrane |
| JP2022537695A (ja) * | 2019-06-14 | 2022-08-29 | ガイストリッヒ ファーマ アーゲー | アスコルビン酸を含有する注入可能な水性インプラント製剤 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3592920B2 (ja) | 2004-11-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH11199209A (ja) | 有機無機配向性複合材料の製造方法 | |
| US7163965B2 (en) | Process for producing porous composite materials | |
| Zakaria et al. | Nanophase hydroxyapatite as a biomaterial in advanced hard tissue engineering: a review | |
| US4774227A (en) | Collagen compositions for bone repair containing autogeneic marrow | |
| US5246457A (en) | Xenogeneic collagen/mineral preparations in bone repair | |
| JPS6145768A (ja) | 骨代替物質の製造方法 | |
| JPH11506659A (ja) | 生物学的互換ヒドロキシアパタイト製剤及びその使用 | |
| CN102188754B (zh) | 纳米孔状羟基磷酸钙/水凝胶材料 | |
| WO2020206799A1 (zh) | 三维生物打印墨水的制备方法及其应用 | |
| Hayashi et al. | Effects of scaffold shape on bone regeneration: tiny shape differences affect the entire system | |
| JP2020508721A (ja) | インスタントナノ多孔性バイオ人工骨組織合成物エンジニアリングの方法 | |
| Yang et al. | Bioceramics in tissue engineering | |
| KR101678956B1 (ko) | 폴리락티드와 수산화아파타이트를 이용한 생분해성 골접합용 복합체 그리고 이의 제조방법 | |
| Havlik et al. | Hydroxyapatite | |
| JP3048289B2 (ja) | コラーゲン−リン酸カルシウム複合材料およびその用途 | |
| KR20150112349A (ko) | Pla와 인산칼슘을 이용한 생분해성 골접합용 복합체 그리고 이의 제조방법 | |
| JP3860417B2 (ja) | 長期安定性を有する移植用プロテーゼ | |
| Wei et al. | Design of injectable poly (γ-glutamic acid)/chondroitin sulfate hydrogels with mineralization ability | |
| WO2003049780A1 (en) | Biocompatible composite material with an osteotropic action | |
| CN105536059A (zh) | 一种自修复可注射骨水泥及制备方法 | |
| WO2003075971A1 (fr) | Controle de la biodegradabilite d'un biomateriau composite | |
| JP3379088B2 (ja) | 生体材料用複合体およびその製造方法 | |
| CN2356691Y (zh) | 一种颅骨缺损修复用的复合层结构产品 | |
| KR970004592B1 (ko) | 자연골치환형 인공골과 그 제조방법 | |
| Tian et al. | Bioceramics for orthopaedic device applications: hydroxyapatite |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040507 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040824 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040826 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080903 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090903 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100903 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110903 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110903 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120903 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120903 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140903 Year of fee payment: 10 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |