JPS59500501A - 生物活性材料より成る人工補整器または人工補整器部材について生物不活性部分領域を製造する方法並びにそれから製造される人工補整器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 生物活性材料より成る人工補整器また は人工補整器部材について生物不活性 部分領域と製造する方法並びにそ几か ら製造される人工補整器 本発明は、そ几自体が生物活性材料より成る人工補整器また（は人工補整器部材 について生物不活性（生物不活発）部分領域を製造する方法並びにと几に従って 製造さｎ、た人工補整器並びに人工補整器部材（Ｃ関する。

内移植用材料の相容性は内移植場所、即ち内移植物質の為の貯蔵組織の種類に依 存している。代用血管の内移植物質は、その表面により血栓効果を生じないとい う性質を有していなけ几ばならない。何故ならば、さもないと血液の凝結が当該 表面域で始まるからである。軟質の組織代用品としての内移植物質の場合には、 塑性であることが特に重要である○骨代用品としての内移植物質用材料の場合に は、勿論、その材料の機械的強度および骨貯蔵組織への結合の質が主に重要であ る。

しかしながら人間の体に内移植物質を移植する場合にぽ、唯一の種類の組織だけ に接触するのぼまｎである。多くの場合、内移植物質は軟質組織にも境を接して いる。生物活性の性質は内移植物質用材料の特別な化学的組成によって得ら几る ので、他の組織中へ移植するのに（鍵かＸる材料は特に有利ではない。例えば、 生物活性材料より成る人工補整器を内移植することが生物不活性の材料よりも軟 質組織中で著しく敏感な反応を惹起すことが観察さ几得る。

そ几故に本発明は、生物活性材料より成る人工補整器の場合に、生物活性の性質 が要求さ几てない該人工補整器表面を不活性化することを課題としているＯ この課題は特許請求の範囲第１，２および８項によって解決さ几る。別の実施形 態は他の従属請求項に開示しである。

図面には、反応力学的交換が本発明の実物モデル並びに実施例として概略図で示 ｇｎでいる。

第１図は、体内において水性の攻撃媒体に膜さ几ているバイオ・ガラス・セラミ ック製人工補整器の一部分を示している； 第２図に化学的攻撃後の第１図に示した部分（−残余−バイオ・ガラス・セラミ ック〃）ヲ示している； 第３図はスウプラ構造（５ｕｐｒａｓｔｒｕｋｔｕｒ　）　ｋ有し（３） でいない歯根移植物質を示している； 第４図は削減層を有している円筒状内移植物質片を示している。

第１図には、ガラスマトリクス２中に充填さ几た不連続の結晶リン灰石粒子３を 有しているバイオ・ガラス・セラミック材料ｌが示さ几ており、該リン灰石粒子 は超顕微鏡的拡大域において特有の放射線状集合体として認めることができる。

表面４を酸性の水性媒体５にさらす場合には、リン灰石３が媒体５の影響領域に おいて完全に溶解さ几てしまう化学的攻撃が結晶質リン灰石相３上に目的通り行 なわ几る。同時に、ガラス・マトリクス２の易動性陽イオン−特にアルカリ金属 −（Ｍｅ　−）およびアルカリ土類金属−（Ｍｅ）イオン−と媒体５中に存在す るＨおよびＨ２Ｏ−陽イオンとの間のイオン交換反応並びに場合によってば１価 −および２価のイオン（アルカリ類、アルカリ土類金属類）のイオン交換反応が バイオ・ガラス・セラミックｌの方向に進行する。

リン灰石相３への化学的攻撃の速度にこの場合、イオン交換反応のそ２″Ｉ−よ りも迅速であるべきであり、その結果リン灰石不含で重要するに、生物不活性化 さ几−且つそ几故にＮ生物不活性層の表面（こｎｌｌ我々気気残余バイオ・ガラ ス・セラミックＩ一層と称する）が得ら几る。

この場合イオン交換−あるいは攻撃媒体５ば、イオン交換に対して或いは平行し て進行するガラス相２への化学的攻撃のある場合に（は、イオン交換が依然とし て反応決定手段である様に選択するのが合目的であり、そ几故に交換反応がガラ ス表面４への攻撃より迅速に進行する。

反応速度および一機構にとって（ば、例えばドイツ特許第２３２６１００号明細 書に詳細に記載さ几ている如きいわゆるバイオ・ガラス・セラミックの場合には 、媒体の種類、濃度、ｐＨ−値、時間および温度の如き化学的方法パラメーター が重要である。

例えば０．２５〜５μｍの厚さの５ｉ０２層（仰、５分〜３時間０．１〜０．０ 旧規定の塩酸溶液中で室温乃至沸点の温度のもとで処理することによってバイオ ・セラミック表面領域に得ることができる。

そのほかに同様な生物不活性の類似の層を、上述の調整パラメーターの顧慮下に 多くの酸性の水性−１有機−または無機溶液、そ几らの緩衝化−″！、た（は中 和溶液中で処理することによって得ることができる。

（５） 第３図にｉｄ、ｉつの例として、あごの骨組織７と直接的に接触した表面領域８ において１生物活性”の品質的に価値ある性質が有効になる、生物活性材料より 成る歯根移植物質６が示しである。こｎに対して、歯肉９の為に合目的に設けら 几た絞窄域１０並びにスーブラ構造１１の為に示さｆした、内移植物の別の部分 １２においては、生物不活性化が望’Ｉｎる。

−純図形の型筒４図は他の１つの例を示している。不完全な骨格−この場合には 骨１３−　を円筒状の人工補整器中間片１４によって１）修理する〃ヘキ場合に は、本来の各骨接触面−およびこの面だけ−に緊密な癒着が望ま几る。即ち、こ 几に対して金属面１６に本発明の生物不活性保護層を塗布さ几ている。第４図に ばこ几が削減層５（−）として示さｎ、でおり、一方第３図には生物不活性層が 付加的保護層５（−１−）として示さ几ている。

本発明の方法は、削減的転換層（残余−バイオ・ガラス・セラミック）Ｓ←）の 製造に関する限り、あらゆるバイオ・ガラス・セラミック製内移植物質について 用いることができそしてバイオ・ガラスより成るぞｎについても変形した形で用 いることができる○ （６） 開示した付加的被覆法はバイオ・ガラス・セラミックー捷たはバイオ・ガラス材 料の他に公知の他のあらゆる生物相容性内移植用材料についても用いることがで きる。

この様に処理できる人工補整器の選択に関してば、原則として制限がない。例え ば、関節代用品−１頭蓋頂−および鼻中隔−人工補整器並びにま：を人間の骨− １軟骨−１結合組織−および体液系の部分的領域が共に含″Ｉｆ、ｎ、得る。

引用数字および一記号の一覧表 ■−バイオ・ガラス・セラミック材料 ２−バイオ・ガラス・セラミックのガラスマトリクス ３−リン灰石粒子 ４−（１）の表面 ５−酸性の水性媒体 ６−歯根 ７−あごの骨組織 ８−骨組織への接触面 ９−歯肉 ｌ〇−絞窄域 １１−スーブラ構造 １２−上部 １３−骨（骨格部分） １４−人工補整器中間片 １５−骨組織への接触面 １６−金属面 Ｓ（ト））−生物不活性化した付加的保護層Ｓ←）−生物不活性化した削減的保 護層国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　生物活性材料より成る人工補整器について生物不活性化表面部分域を製造 するに当って、この人工補整器の部分的領域を、付加的に塗布さ几、永続的に定 着され、体内で生物化学的遮断層として作用する少なくとも１つの生物不活性保 護層（Ｓ（ト））を造る為に意図的物質供給下に表面−後処理に委ねることに％ 徴とする、上記生物不活性化表面部分領域の製造方法。 ２、　生物活性材料より成る人工補整器について生物不活性化表面部分域を製造 するに当って、この人工補整器の部分的領域？、削減的に得ら几、永久的に固定 さ几、体内で生物化学的遮断層として作用する少なくともｌの生物不活性の転換 （浸出）層（Ｓ←））を造る為に、意図的な物質搬出あるいは物質交換のもとて 化学的後処理に委ねることを特徴とする、上記生物不活性の表面部分域の製造方 法。 ３、　保護層と少なくとも１つの次の手段によって有利に塗布する： ａ）電気メッキまたに蒸着； ｂ）スパッタリング； （２） Ｃ）有機溶剤からの析出または真空蒸着；ｄ）後続の熱処理？伴なう浸漬、噴霧 または散布；ｅ）約４００℃への続いて加熱を伴なう水ガラス中への浸漬あるい は一成分一または多成分−溶融混合物での浸漬ガラス化処理； ｆ）後続の酸化処理を伴なう金属の偽蒸着寸たは蒸着 特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４、　保護するべき人工補整器部分と酸性水溶液または０．００１〜Ｏ１規定の 塩水溶液で２０〜１００℃の温度のもとて５分〜３時間処理する特許請求の範囲 第２項記載の方法。 ５、酸性水溶液として０．１−０．０ＯＬ規定の塩酸（ＨＣＺ）水溶液を用いる 特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６、　塩水溶液として０．００１〜０，２５規定の標準−酢酸塩緩衝溶液を用い る特許請求の範囲第４項記載の方法０ ７、人工補整器の被覆した部分を続いて熱的シーリング処理および／またはシラ ン化処理に委ねる特許請求の範囲第２項記載の方法。 ８、　少なくとも表面部分域に不溶性の生物不活性物質を含有することを特徴と する、生物活性材料よ（３） り成る１片−または多数片人工補整器。 ９、　不溶性の生物不活性物質より成る被覆物を部分的に有している特許請求の 範囲第８項記載の人工補整器。 １０、被覆物が、０．２５〜１０μｍ　、殊に１〜５μｍの厚さを有する付加的 に塗布さｆした少なくとも１つの保護層（Ｓ（−１−３）より成る特許請求の範 囲第９項記載の人工補整器。 １１、被覆物が０．２５〜５μｍ１殊に１〜３μｍの厚さを有する削減的に得ら 几る少なくとも１つの転換層（Ｓ（へ））で構成さ几ている特許請求の範囲第９ 項記載の人工補整器。 １２、被覆物が人工補整器表面で得ら几る少なくとも１つの転換層（Ｓ（→）と 該層の上に設けら几る付加的に塗布さ几た少なくとも１つの保護層（Ｓ（１）） とより構成さ几ている特許請求の範囲第９〜１１項のいずｎ、力・１つに記載の 人工補整器。 １３　生物不活性物質あるいは生物不活性層が以下の物質の少なくとも１種より 成る： ａ）金、白金、チタンの如き金属並びに合金；ｂ）熱分解炭素（グラファイト） の如き適当な変態の炭素；炭化珪素（ＳｉＣ）、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化硼 素ＣＢ４Ｃ）の如き炭素化合物；Ｃ）六方晶系の窒化硼素（ＢＮ）、窒化チタン （ＴｉＮ）、窒化珪素（５ｊ３Ｎ４）の如き特別なセラミック材料；ｄ）エナメ ルの如き部分結晶性の無機コンパウンド系； ｅ）無機系の一成分系ガラス（例えばフリンｌ−−ガラス）または多成分系ガラ ス； ｆ）二酸化チタン（Ｔ］０２）、二酸化ジルコン（ＺｒＯ２）および酸化アルミ ニウム（ＡＪ！、２０３）の如き酸化物：特許請求の範囲第９．ＩＯおよび１２ 項の少なくとも１つに記載の人工補整器。 １４、生物不活性物質あるいは生物不活性層が、場合によっては追加的にシラン 層を有しているリン灰石不含の残余・バイオガラス・セラミックあるいは一バイ オ・セラミックあるい（・１−バイオガラスより成る特許請求の範囲第８　、９ 　、１１および１２項の少なくとも１つに記載の人工補整器。