JPS63105765A

JPS63105765A - インプラント

Info

Publication number: JPS63105765A
Application number: JP61251897A
Authority: JP
Inventors: 塩津　立三
Original assignee: Advance Co Ltd
Current assignee: Advance Co Ltd
Priority date: 1986-10-24
Filing date: 1986-10-24
Publication date: 1988-05-11

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】本発明は人体各部の骨に一般に応用され得るインプラン
トの改良に関するものである。

近年、人工臓器、人工血管、人工関節、人工骨、人工歯
根などの人工材料を生体内に挿入、置換して、失われた
生体の一部や機能を回復させるインプラントが脚光を浴
びている。特に骨や歯根等のインプラントも治療や機能
回復に大きな成果をおさめてきたが、生体材料として積
極的に治療修復するような生体活性があり、安全且つ耐
久性に富むという必要十分な条件を満足する人工骨、人
工関節、人工歯根はない。

従来、主に骨や歯に使われてきた人工材料は、金属材料
としてはＣｏ−Ｃｒ系合金、ステンレス調、チタン、タ
ンタル等があり、セラミックス材料としてはＴｉＯｘ、
　Ａｌ２ｔ０３．　Ｃａ０−Ａｆ２ｔＯ，Ｊ、　Ａ１２
ｔＯ＊−５ｉＯ系ガラス、５ｉＯ−ＮａｚＯ−ＣａＯ−
ＰｔＯｓ系ガラス（生体ガラス）炭素等があるが、リン
酸カルシウム系け料を主体とした生体セラミックスが注
目されている。金属材料は機械的強度、特に衝撃強度に
は浸れているが、生体組織への親和性に問題が多い。例
えば金属イオンが溶出してインプラント周辺の骨細胞の
細胞毒性として作用するし、又、熱伝導度か良すぎるこ
とに起因すると考えられる遺骨作用への障害がある。セ
ラミックスからなるインプラントは、−１ｆｆｌに骨と
の親和性が良く、組織と反応せず耐久性に富むが、骨組
織との固着に問題がある。又、これらの人工材料は骨や
歯の硬組織の組成とは全く異質のものであり、毒性こそ
ないものの生体内では死んだ材料にすぎない。

従って、本発明の目的は機械的性質に優れたもので、イ
ンプラントに要求されろ各種外力に対しても充分に抗し
得ろもので、尚且つ生体親和性に優れた成型体が容易に
得られ、さらに短期間に骨誘導を起こし、′新生骨組織
に置換されるインプラントを堤供するものである。

以下、本発明の材料組成、製造方法、並びに形状等につ
き詳細に説明する。

本発明に於けるリン酸カルシウム化合物は、α−ｃａａ
（Ｐｏ４）ｔで表わされろアルファ型リン酸三カルシウ
ム、Ｃａ、　（：Ｐｏ、、）　２０で表わされるリン酸
四カルシウムであり、カルシウム源としてＣａＣＬ。

Ｃａｂ、　Ｃａ（Ｏｌｌ）ｚ、　　リン酸源としてＰ、
Ｏ５，ｌ１３ＰＯ，。

Ｎｉｌ、ＩＩ、ＰＯ，、（Ｎｉｌ、）ｔｌｌＰｏ、、及
びカルシウムとリン酸の両者を含存するＣａ１ｌＰＯ４
，Ｃａ（ＩＩ２ＰＯ４）を等を使用して、常法により調
整される。その製造方法は限定されるものではないか、
乾熱法で合成粉砕した。好ましくは１００μｍ以下の粉
体を出発原料とする。

」頂」− 主成分は水であるが、初期凝固を促すために塩酸（ＩＩ
ＣＱ）、正リン酸（１１３ＰＯ，）等の無機酸、クエン
酸、マロン酸、リンゴ酸、乳酸、グリコール酸、ピルビ
ン酸等のＨ機成を０．０１規定〜１．０規定の範囲で添
加ずろ。

又、練和操作性を改善するにめにカルボキシルメチルセ
ルロース、ヒドロキンプロビールセルロース、ポリオキ
シエヂレン高重合物、ポリエチレングリコール等と添加
することらある。

又、焼成成型体の気孔率を増加させるために、繊維質を
予め加えておく場合もある。

コラーゲンコラーゲンは、皮膚、骨、軟骨、血管など結合組織と呼
ばれるところに多く存在し、又、微最には身体のあらゆ
る組織に存在する。生体を構成する各組織の役割、特性
は異なる。皮膚は身体の表面に存在し、引っ張りゃ衝撃
から身体を守り、骨は重さを支え、軟骨は力を吸収し、
血管は血圧に抗し、が、弾力性もある。組織の特性はら
ちろん、石天化の有無、共存する他のマトリックス成分
によるか、存在するコラーゲンの性質に大きく影響され
ろコラーゲンの種類を型と呼び、現在Ｉ型からＸ型まで
とに型の１１種類が認知されている。又、それらの性質
の上から本発明には、骨、軟骨に関係ある［、　　ＩＩ
。

Ｘ、に型由来のコラーゲンの使用が好ましい。

本発明に於けろコラーゲンはどんな動物から採取したコ
ラーゲンであってもかまわないし、又、いずれの生体組
織より採取したものであっても良いが、本来のコラーゲ
ン構造がテロペブタイドを除去したコラーゲンが、異物
反応を伴わず好ましい。更に本発明のコラーゲンの目的
は、本来体内の至る所に存在するコラーゲンと同様にＢ
、Ｍ、Ｐの吸着・結合の足場として作用し、骨誘導の環
境を整えるためである。コラーゲンは生体の硬組織の有
機成分であり、ペプシンで溶解し酸性にすると溶液状態
となるが、溶液を中性もしくは塩基性にすると溶液から
繊維状の沈澱物としてコラーゲンが析出するという性質
を有するため、溶液の［）Ｈを１〜５にすることが好ま
しい。又、コラーゲン溶液は１〜５０〜Ｖ％で焼結体に
薄い被膜が形成されれば良い。

Ｂ、Ｍ、Ｐ（骨形態形成タンパクｐｌ　ＩＮ　’Ｆ　’
）−Ｂ、Ｍ、Ｐは牛骨あるいは人骨から抽出した分子量
約１，０００〜１００，０００のタンパクあるいは糖々
ンバクであり、常法に上り生骨を０．６Ｍ　ＨＣ’で脱
灰後、ＩＪｒｉｓｔ　ＭＲｅｔ　ａｌの方法（Ｐｕｒｉ
！’１ｃａｔｉｏｎ　ｏｒｂｏｖｉｎｅ　　ｂｏｎｅ　
　ｍｏｒｐｈｏｇｅｎｅｔｉｃ　　ｐｒｏｔｅｉｎ　　
ｂｙ　　ｈｙｄｒｏｘｙａｐａｔＨｅ　　ｃｈｒｏｍａ
ｔｏｇｒａｐｈｙ　　：　　Ｕｒｉｓｔ　　ＭＲｅｔ　
　ｅｔ著　；　　Ｐｒｏｃ　　Ｎａｔｌ　　Ａｃａｄ　
　Ｓｃｉ　　ＵＳＡ、　　１９８４．　３７１−３７５
頁）（ピュアリフイケーションオブボウバインボーンモ
ールフォジェネティク　プロティン　バイ　ヒドロキン
アパタイト　クロマトグラフィ　；ニーリスト　エムア
ールエトアル　；ブロック　ナショナルアカデミーサイ
エンスユーエスエー）に準じて抽出し一部精製したもの
も含め凍結乾燥して保存したものを使用し、使用に際し
て好ましくはｐＨ７の緩衝溶液に溶かして用いる。又、
コラーゲンとの混合物はｐｌ＋の関係で混濁した状態で
用いることもある。

上述した材料組成よりなる本発明の製造方法を次に示す
。リン酸カルシウム化合物粉末に上記硬化剤を添加し混
合練和する。この混合練和体を所望の形状に成形する。

硬化終了後１．０００°Ｃ以下、１時間以内、昇温降配
り℃／＋＋＋ｉｎ以下の範囲で焼成する。この焼成体を
骨形態形成タンパク性因子（以下Ｂ、Ｍ、Ｐと呼ぶ）の
緩衝溶液にデツピングすることによりなる。

又、コラーゲンをリン酸カルシウム化合物とＢ、Ｍ、Ｐ
との間に介在させる場合、その介在方法はコラーゲン溶
液に面記焼成体をデツピングし、次にＢ、Ｍ、Ｐｌ衝溶
液にデツピングして生成されるものである。このコラー
ゲン及び／又はＢ、Ｍ。

Ｐの吸着結合方法は、前記デツピングによるらのだけで
なく、塗布、吹き付は等によって結合させても良い。又
、インプラント表面へのリン酸カルシウム化合物、Ｂ、
Ｍ、Ｐの露出度は、生体適用個所に応じて適宜選択され
るものであれば良い。

本発明のインプラントの適用個所は、特に規定しないが
歯肉、骨内、骨膜下、粘膜内などに使用されることは言
うまでもない。又、焼成体の形状は特に限定されるもの
ではなく、ピン型、スクリュー型、ブレード型、アンカ
ー型、プレート型、メツシュ型など含まれる。

焼成体表面の凹凸が必要な場合は、焼成前、焼成途中あ
るいは焼成後のいずれかの時点に於いて切削、グリッド
プラストなどの機械加工により粗面化を行う。又、複雑
な形状のものについても上記のような機械加工などによ
り形状を整えることができる。

以上詳述の如く本発明は、様々な形状のインプラントを
容易に製造でき、しかも焼成することにより充分な強度
が得られ、且つＢ、Ｍ、Ｐコラーゲンの結合によりリン
酸カルシウム化合物の生体親和性をより向上せしめると
共に、確実なる新生骨への置換誘導か行われる等効果は
絶大である。

以下、本発明を実験例により詳細に説明する。

［実験例１］ α−リン酸三カルシウム粉末１ｇに対して精製水９８重
量％、塩酸２重量％を含む溶液０．４ｇを混和し、混和
泥を注型し４０℃、３０分で仮凝固し、後に３℃／ｍｉ
ｎの昇温速度で６００℃で焼成した。

この焼結体を用いて３重量％のＢ、Ｍ、ＰのｐＨ７緩衝
溶液に５分間デツピングした。本島を家兎の脛骨中に埋
没し１力月経過した時点でＸ線透視観察を行った結果、
インプラント周辺に緻密質の造管作用が認められた。

［実験例２コリン酸四カルシウム粉末ｔｇに対して精製水９８重量％
、塩酸２重量％を含む溶液０．４ｇを混和し、実験例１
と同様に焼成した。この焼結体を用いＢ、Ｍ、Ｐ５重量
％とコラーゲン５重量％の混合溶液の中に１０分間デツ
ピングした。本島をヤギの下顎骨に埋没し１力月経過し
た時点でＸ線透視観察を行った結果、インプラント周辺
に造管作用が認められた。又、肉眼観察によってら歯周
組織に異状が全く起こっていなかった。

［実験例３コ α−リン酸三カルシウム粉末５０重量％及びリン酸四カ
ルシウム°粉末５０重量％を含有する粉末ｔｇに対し、
精製水９６重量％及びクエン酸４重量％を含有する溶液
０．４ｇを混和し、実験例１と同様に焼成した。この焼
結体を用い５重量％のコラーゲン溶液に５分間デツピン
グを行い、後に５重塁％Ｂ、Ｍ、Ｐの溶液に１０分間デ
ツピングした。本島をイヌの股関節に埋没し２力月経過
した時点で全く異状は認められなかった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）リン酸カルシウム化合物に硬化剤を含有せしめて
から焼成した焼成体と、この焼成体の表面に骨形態形成
タンパク性因子を吸着結合してなる吸着結合層を有する
ことを特徴とするインプラント。
（２）リン酸カルシウム化合物に硬化剤を含有せしめて
から焼成した焼成体と、この焼成体の表面に骨形態形成
タンパク性因子とコラーゲンの混合物を吸着結合してな
る吸着結合層を有することを特徴とするインプラント。
（３）リン酸カルシウム化合物に硬化剤を含有せしめて
から焼成した焼成体と、この焼成体の表面にコラーゲン
を吸着結合してなる層と、次に骨形態形成タンパク性因
子を吸着結合してなる吸着結合層を有することを特徴と
するインプラント。