JPS61213056A - 生体材料およびその製法 - Google Patents

生体材料およびその製法

Info

Publication number
JPS61213056A
JPS61213056A JP60053325A JP5332585A JPS61213056A JP S61213056 A JPS61213056 A JP S61213056A JP 60053325 A JP60053325 A JP 60053325A JP 5332585 A JP5332585 A JP 5332585A JP S61213056 A JPS61213056 A JP S61213056A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tooth root
biomaterial
binder
porous body
artificial
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.)
Pending
Application number
JP60053325A
Other languages
English (en)
Inventor
秀希 青木
印南 義之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP60053325A priority Critical patent/JPS61213056A/ja
Publication of JPS61213056A publication Critical patent/JPS61213056A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dental Preparations (AREA)
  • Dental Prosthetics (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

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】 A 産業上の利用分計 本発明は、歯、骨に代わり得る生体材料としての、Ca
/Pのモル比が1.4から1.8に入るCa−P系化合
物(例えばアパオイトCaw(PO4) a (OH)
 2及びウィットロカイトCas (PO4)2 )焼
結体の改良に関し、更に詳しくは手術後、骨と一体化す
る期間を短くすることを図るために、前記焼結素体の表
面上にCa/pモル比が1.4から1.8に入るCa−
P系化合物を塗布し、約700〜1400℃の温度範囲
で同時焼成し、前記焼結素体の表面上に多孔体を形成す
るようにしたことを特徴とする人工歯、人工骨、人工血
管、端子などのインブラントに使用する生体材料および
その製法に関するものである。
なお、人工歯及び人工骨等は、共に同じ効果を示すもの
であり、従って以下の説明ではこれらを代表して人工歯
に例をとり述べる。
B 発明の概要 Ca (Qt[) 2にH3PO4を滴下してCm−P
化合物を熟成したのち生成物を約500−1000℃で
仮焼成して、Ca/Pのモル比が1.4〜1.8のCa
−P化合物の成形体用原料粉末を得て、この粉末にバイ
ンダを混合して成形体とする一方、前記と同様方法で製
造したCa/Pのモル比が1.4〜1.8のCa−P化
合物に焼結時に焼失するバインダを加えてスラリ状とし
、前記成形体表面に塗布し、焼成することにより成形体
の表面に多孔体を形成した生体材料に関するものである
C従来の技術 従来から、人工の生体材料(インブラント)として使用
可能な金属材料あるいはセラミック材料については種々
の検討がなされている。
しかし、従来の金属材料あるいはセラミック材料は、生
体との親和性が少ないので特開昭52−82893号、
特開昭54−50194号、特開昭54−50194号
および特開昭53−118411号公報等に開示されて
いるように、基体となる金属材料あるいはセラミック材
料の表面上に多孔性のアパタイトの層を設けて生体との
親和性の向上を図っている。
しかしながら、金属材料は、その表面に設けるアパタイ
トの層との熱膨張係数の差が大きいので゛中間層を設け
なければならず、また従来のアルミナ等のセラミックス
は、生体との親和性が未だ充分でないという問題を抱え
ている。
このような観点から、インブラント材料として生体、例
えば骨との親和性が極めて優れているアパタイト例えば
Can (PO4) * (OH)2が、人工歯根等の
生体材料として注目されている。
現在行われているアパタイト焼結体を用いた人工歯根に
ついての概略を示すと、概ね次のようなものである。
すなわち第4図に示したように、顎骨2の無歯部に直径
約4.5〜7.01私深さ約7.0〜11.0mmの穴
をあけ、その中に直径約4.5〜?、 (lam、長き
約11.0〜15.0mmの円柱形アパタイト焼結体に
よるセラミック歯根1を圧入し、はぼ3ケ月間という長
い期間、無機能状態にしたまま放置しセラミック歯根1
が顎骨と固着したことを確認してから内冠3、外冠4を
被せるという工程を経るものである。
D 発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この様な方法における最大の欠点は約3
ケ月という長期間の無機能状態での保持が要求されるこ
とであり、例えばこの期間内に硬い食物を咀しやくする
とセラミック歯根1に大きな力が加わり、セラミック歯
根1の周囲に炎症などの病的現象またはその他の異常現
象がおき、最終的にはセラミック歯根1は顎骨2から抜
は落ちるζいう不都合な結果を招くようになる。
この様に生体内に対して埋め込まれた異物に、生体組織
との適合性があったとしてもその程度の大小によって一
体化に要する期間に差を生じ、現在のところ比較的短時
間で組織との融合をおこすものは見出されていない。
E 問題点を解決するための手段 本発明は、以上に述べたような不都合を回避し極めて短
時間に生体組織との融合を図ることが可能である生体材
料を提供するべく種々検討した結果到達したもので、第
1の発明がCa/Pの比が1.4〜1.8のCa−P化
合物緻密体セラミック成形物の表面にCa/Pモル比が
1.4〜1.8のCa−P化合物を塗布して焼結し多孔
体を形成させたことからなる人工歯根、人工骨、人工血
管、端子などに使用し得る生体材料で、第2の発明をC
a (OH) 2に)Is PO4を滴下して熟成した
のち生成した沈殿物をろ別、乾燥し約500〜1000
℃で仮焼して(:a/Pモル比が1.4〜18のCa−
P化合物成形体用原料粉末とし、これにバィンダを混合
して所望の形態に成形したのち前記と同様な方法で製造
したCa−P化合物の原料粉末を別のバインダでスラリ
状態に形成したものを前記成形物に塗布し、乾燥、焼成
する乙とからなる生体材料の製法に関するものである。
F作用 本発明でいう人工歯とは人工歯根の事を言う。
この人工歯根とは、歯の欠損部に人工の歯を植立し、そ
れに天然歯と同様な機能を代行させるインブラントであ
る。
従って、人工歯根として望まれる性質の第一として要求
されることは、顎骨内で強固に挟持される為に、材料が
周囲骨組織に対し無害であるばかりでなく、早く骨と直
接結合する事が理想的な条件である。
本発明によれば、密度の高い人工歯根焼結体の表面(こ
の場合は歯根であることから焼結体の側面を処理すれば
よい)にCa−P系化合物を塗布し、900〜1300
°Cの温度範囲で同時焼成して、前記した密度の高い焼
結体の表面に多孔体を形成してなる人工歯根を提供しよ
うとするものである。
これにより、現在の高密度焼結体のみの人工歯根に比較
して、新生骨の骨形成期間が極めて短時間となり、加う
るに顎骨と強固に結合するため、患者にとっては治療期
間の短縮と保証された強度が与えられるという極めて好
ましいものである。
本発明の人工歯根焼結体は、ハイドロキシアパタイトC
a (PO4) s (OH) 2あるいはウィットロ
ヵイトβ−Cab (PO4)2などCa/Pの原子比
が1.4〜1.8のCa−P化合物の焼結体である。
Ca/Pの比が、約1.0であるCa−P化合物、例え
ばピロリン酸Ca2 P20.は、生体との親和性が悪
いのに対し、ハイドロキシアパタイトあるいはウィット
ロカイトなどCa/Pの原子比が約1.4〜1.8のC
a−P化合物は、生体との親和性が非常に優れている。
なお、へイドロカイトアパタイトなどに不純物として例
えばCaOが含まれるとCa/P比の値が1.8に近く
なる傾向がある。
また、Ca/P比の値が1.8以上のCa−P化合物の
生体との親和性は、未だ検証されていない。
Ca/P比の値が1.4〜1.8である緻密へイドロア
パタイト焼結体の靭性値(k ie)は、O,S〜1.
0OM N・、−i、緻密ウィットロカイト焼結体の靭
性値は、1.30〜1.40M N−m ′Iであり充
分な強度を有するものである。
人工m根焼結体の表面に形成される多孔体は、Ca/P
の原子比が1.4〜1.8のヒドロキシアパタイトから
なる。
ヒドロキシアパタイトは、生体との親和性が良く、さら
に多孔体に形成することができるので、生体と密接に結
合することができる。
このものは、人工歯根焼結体と同一成分から成るので化
学的親和性が良く、さらに熱膨張率がほぼ等しいので剥
離を生ずることがなく、同じように焼成を行うことが可
能である。
多孔体の厚さは、0.05〜1.50mm、好ましくは
0゜1〜02was1とする。この値の範囲をはずれる
と、例えば0.05amより薄くなると充分な効果を発
揮することが出来ないし、手術中における人工歯根焼結
体の微小なりラックの発生を防止することがでいきない
一方、歯根の大きさは、一般に直径約5〜6mmである
ので、本体の強度を考慮すれば多孔体の厚さを1.5■
より厚くする(この場合、両側で3膳■となる)ことは
できない。
人工歯根焼結体は、水酸化カルシウムにリン酸を滴下し
て化合物を熟成したのち、沈殿物を500〜1000℃
でよび焼成する。
このときの濃度が、500℃より低い場合は結晶性が悪
く、また逆に1000℃より高くなったときには結晶が
成長しすぎて大きくなり実月的でない。
予備焼成されたヒドロキシアパタイトなどの原材料は、
粉砕されて粉末としこれにバインダを添加して成形体を
得るべく成形するのである。
一方、これとは別に、予備焼成されているヒドロキシア
パタイトに、焼成中に焼失する有機物バインダを加えて
スラリ状にし、前記成形対の表面に塗布して900〜1
300℃の温度で焼成する。
この時の焼成温度が900℃より低い場合は焼結体は緻
密とはならず、従ってその強度は充分に生じないという
結果となるし、逆に1300℃より高くなると焼結体の
結晶粒径が大きく成長しすぎてこの場合も強度が充分に
現れない。
なお、本発明によって得た材料は、骨や歯に対応するの
みならず、例えば第3図に示したように腹部などの腹皮
部に埋め込んだ端子などにも利用することができ、各種
の測定を容易に実施することを可能とし得るものである
G 実施例 以下、具体的な実施例を示して、本発明をより詳細に説
明する。
実施例I Ca (OH) 2の懸濁液に、I(sP04水溶液を
攪拌しながら滴下しのち、数日間反応と熟成を行い得ら
れた沈殿物をろ過した後、乾燥しその粉末を800℃で
仮焼した。この粉末はX@回折パターンにより、Ca/
Pモル比が1.4から1.8の間に入るウィットロカイ
ト、β−Ca3 (PO4)2が主原料であるCa−P
化合物(例えば不純物としてCan (PO4) I 
(OH) 2、CaO1CIkll [2(PO4L 
・5fh Oが含まれる)であった。
その後ポリビニルアルコール(PVA)をバインダとし
て添加しセラミック歯根とするべく7.5ml1lφの
円柱形の成形体とした。
次に乙のセラミック歯根1の側面に多孔体材料として、
Ca/Pモル比が1.4から1.8の間に入るハイドロ
キシアパタイトが主原料であるCa−P系化合物を上記
に述べた同様な方法で合成した粉末、又はそれを500
から1000℃で仮焼した粉末をつくり、これに例えば
PVA、エチルセルローズ、ブチルカルピトール等を加
えて、前記セラミック歯根1の側面上に刷毛塗り、ロー
ラー室外、スプレー塗布する方法などにより塗布し、乾
燥後900から1300℃の高温で3時間開時焼成した
これによりセラミック歯根1の側面上に多孔体5を形成
させ、結果的に直径60wnφ、長さ15mの円柱形で
多孔体5の径方向の厚さ0.2mのセラミック歯根1を
得た。
焼成により形成された多孔体5の結合状態を電子顕微鏡
、X1lIマイクロアナライザ、引っ張り試験により調
べた結果、それらは強固に結合していることが判った。
実施例2 実施例1と同様にして作られ800’ Cで仮焼した粉
末にPVAをバインダとして添加し、歯根の形状に圧縮
成形し、この圧縮成形体を前もって900℃で仮焼結し
た。
圧縮成形体は、最終段階の高温焼成工程で約20%の長
さ方向の収縮があるが、900℃の仮焼結では10%の
収縮であった。この仮焼結でバインダは、焼結体から完
全に除去されていることを重量分析により確認した。
次にセラミック歯根1の側面に多孔体材料として実施例
1と同様のCa−P系化合物をバインダを加えて前記人
工歯根素体1の側面上に塗布し、乾燥後900〜130
0℃の高温で3時間開時焼成した。
これによりセラミック歯根1の側面上に多孔体5が形成
され、直径5.5+amφ、長さ13mmの円柱形で多
孔体5の径方向の厚さ0.1m+mのセラミック歯根1
を得た。
実施例3 実施例1.2の人工歯根体を人工骨、人工血管、端子へ
の利用を考え、成犬の大腿骨及び顎骨に埋め込み、骨と
の親和性を10ケ月間調べたところ、拒絶反応は認めら
れなかった。
また、コントロールとして多孔体をセラミック歯根1の
周りに塗布していない従来の人工歯根材料と比べたとこ
ろ、本発明のセラミック歯根は術後的1.5ケ月でもう
食物を咀しやくができるほど強固に骨と結合したが、前
者のものにより同等の効果を得るのには、術後的3.0
ケ月間費やした。
H発明の効果 焼結性の高いアパタイトの場合、顎骨埋入後5日位から
、アパタイト表面での骨形成が開始され、3ヶ月のちに
、安定した厚い新生骨で包み込まれることが認められた
。また、多孔体を顎骨内に埋入し、上述と同様な調査を
行ったところ1〜2ケ8後に多孔体は、新生骨と置き替
わり従来の焼結体に比べ骨形成期間が短い事が判った。
このように骨形成の期間を短縮することは、患者、医者
にとって今迄大きな問題点であったが、本発明はこの要
望をみごとにクリヤしたものである。なお、本発明によ
って形成された生体材料は、上記の骨に埋込んだときの
効果のみでなく、腹部などの腹皮に埋込んだ端子におい
ても、生体との親和性が焼結体(緻密体)のみの端子に
比べ大変良い結果を得ている。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明により形成した人工歯根の断面図、第2
図は本発明の人工歯根を顎骨内に埋め込んだ状態を示す
断面図、第3図は腹部の腹皮部に端子を埋め込んだ場合
を説明する断面図、第4図は従来の人工歯根を埋め込λ
だ状態を示す断面図である。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Ca/Pモル比が1.4〜1.8のCa−P化合
    物からなる緻密体セラミック成形物の表面に、Ca/P
    モル比が1.4〜1.8のCa−P化合物を塗布して焼
    結し多孔体を形成させたことからなる生体材料。
  2. (2)多孔体の厚みを0.05〜1.5mmとしたこと
    からなる特許請求の範囲第1項記載の生体材料。
  3. (3)緻密体と多孔体を同時に焼成する特許請求の範囲
    第1項記載の生体材料。
  4. (4)Ca(OH)_2にH_3PO_4を滴下して熟
    成したのち生成した沈殿を濾別、乾燥し約500〜10
    00℃で仮焼して成形体用原料粉末とし、これにバイン
    ダを混合して所望の形態に成形したのち前記成形体用原
    料粉末を別のバインダでスラリ状態に形成したものを前
    記成形物に塗布し、乾燥、焼成することからなる生体材
    料の製法。
  5. (5)約500〜1000℃前後の温度で仮焼する特許
    請求の範囲第4項記載の生体材料の製法。
  6. (6)約900〜1300℃の温度で約1時間焼成する
    ことからなる特許請求の範囲第4項記載の生体材料の製
    法。
  7. (7)ポリビニルアルコール、エチルセルローズ、ブチ
    ルカルビトールなどの群から選ばれたバインダを使用す
    る特許請求の範囲第4項記載の生体材料の製法。
JP60053325A 1985-03-19 1985-03-19 生体材料およびその製法 Pending JPS61213056A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60053325A JPS61213056A (ja) 1985-03-19 1985-03-19 生体材料およびその製法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60053325A JPS61213056A (ja) 1985-03-19 1985-03-19 生体材料およびその製法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61213056A true JPS61213056A (ja) 1986-09-22

Family

ID=12939566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60053325A Pending JPS61213056A (ja) 1985-03-19 1985-03-19 生体材料およびその製法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61213056A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63111875A (ja) * 1986-10-30 1988-05-17 京セラ株式会社 リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法
US5215941A (en) * 1989-11-10 1993-06-01 Asahi Kogaku Kogyo K.K. Process for producing a sintered apatite article having a porous surface using an acidic buffer solution
JP2007507250A (ja) * 2003-09-24 2007-03-29 ノベル バイオケアー アーベー (パブル) 歯科用埋入のための方法及び装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63111875A (ja) * 1986-10-30 1988-05-17 京セラ株式会社 リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法
US5215941A (en) * 1989-11-10 1993-06-01 Asahi Kogaku Kogyo K.K. Process for producing a sintered apatite article having a porous surface using an acidic buffer solution
JP2007507250A (ja) * 2003-09-24 2007-03-29 ノベル バイオケアー アーベー (パブル) 歯科用埋入のための方法及び装置
JP4707666B2 (ja) * 2003-09-24 2011-06-22 ノベル バイオケアー アーベー (パブル) 歯科用埋入のための方法及び装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
De Groot Bioceramics consisting of calcium phosphate salts
AU713435B2 (en) Low temperature calcium phosphate apatite and a method of its manufacture
US4195366A (en) Whitlockite ceramic
US6214368B1 (en) Bone substitution material and a method of its manufacture
EP0253506B1 (en) Implant material and process for producing the same
EP3284487A1 (en) Machinable preformed calcium phosphate bone substitute material implants
JPS5911843A (ja) 義歯装着用歯科インプラント
JPS5941946B2 (ja) 陶材
US4207306A (en) Process for producing polycrystalline ceramic oxides
EP0820774A2 (de) Biohybrides Zahnimplantat
RU2071354C1 (ru) Имплантат
JPS63111875A (ja) リン酸カルシウム系生体補綴材とその製造方法
JPS61213056A (ja) 生体材料およびその製法
KR20040094077A (ko) 칼슘 메타포스페이트로 코팅된 치과용 금속 임플란트 및그 제조방법
CN1080627A (zh) 生物活性倾斜功能陶瓷材料
JPS62266065A (ja) 燐酸カルシウム含有の生体適合性層状物質およびその製造方法
JPH0575427B2 (ja)
KR100391008B1 (ko) 안과용 인공 구조물의 제조방법
JP2525011B2 (ja) リン酸カルシウム複合体およびその製法
JPS6179463A (ja) 複合アパタイト人工骨材料
De Groot Application of porous bioceramics in surgery
JPS63105764A (ja) 生体補綴用セラミツク
JPS5911845A (ja) 人工歯または人工骨用インプラント材の製造法
JPS6296360A (ja) 人工歯根および人工骨用の部材
JPS62212312A (ja) 人工歯骨材料