JPH07101709A - 微細な結晶粒からなるアパタイト多結晶体 - Google Patents
微細な結晶粒からなるアパタイト多結晶体Info
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- JPH07101709A JPH07101709A JP5271315A JP27131593A JPH07101709A JP H07101709 A JPH07101709 A JP H07101709A JP 5271315 A JP5271315 A JP 5271315A JP 27131593 A JP27131593 A JP 27131593A JP H07101709 A JPH07101709 A JP H07101709A
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Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 生体親和性を改善し、生骨に結合、同化させ
ることが容易で、治癒に必要な期間を短縮し得るアパタ
イト系インプラント材を提供する。 【構成】 結晶粒径が３００nm以下の微細結晶からなる
ことを特徴とするアパタイト多結晶体である。低温且つ
高圧下での焼結により得られる。結晶粒径２０nmのアパ
タイト多結晶体によれば約２週間程度で生体組織と強く
結合できる。
ることが容易で、治癒に必要な期間を短縮し得るアパタ
イト系インプラント材を提供する。 【構成】 結晶粒径が３００nm以下の微細結晶からなる
ことを特徴とするアパタイト多結晶体である。低温且つ
高圧下での焼結により得られる。結晶粒径２０nmのアパ
タイト多結晶体によれば約２週間程度で生体組織と強く
結合できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は人工骨、人工歯根等、イ
ンプラント材として用いるアパタイト成型体に関する。
ンプラント材として用いるアパタイト成型体に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】人や動
物の骨や歯は、アパタイトが主成分として存在する。こ
のアパタイトは人工的に容易に合成でき、焼結体として
生体内に埋めても拒否反応が起きないので、現在、顆粒
等に加工されインプラント材として使用されている。現
在用いられているアパタイト系インプラント材は生体内
に入れてから治癒するまで、すなわち、インプラント材
と生体組織の間に結合が成立するまでの時間が約４乃至
５週間であるとされている。
物の骨や歯は、アパタイトが主成分として存在する。こ
のアパタイトは人工的に容易に合成でき、焼結体として
生体内に埋めても拒否反応が起きないので、現在、顆粒
等に加工されインプラント材として使用されている。現
在用いられているアパタイト系インプラント材は生体内
に入れてから治癒するまで、すなわち、インプラント材
と生体組織の間に結合が成立するまでの時間が約４乃至
５週間であるとされている。
【０００３】通常手術によって縫合された組織の治癒に
必要な期間は１週間程度とされ、また、バイオガラスと
呼ばれるガラス系のインプラント材では、治癒に必要な
期間は１週間程度とされている。このため、現在のアパ
タイト系インプラント材に所要の治癒期間は異常に長い
こととなり、その原因が不明とされている。
必要な期間は１週間程度とされ、また、バイオガラスと
呼ばれるガラス系のインプラント材では、治癒に必要な
期間は１週間程度とされている。このため、現在のアパ
タイト系インプラント材に所要の治癒期間は異常に長い
こととなり、その原因が不明とされている。
【０００４】本発明の目的は、かゝる状況を鑑みて、生
体親和性を改善し、生骨に結合、同化させることが容易
で、治癒に必要な期間を短縮し得るアパタイト系インプ
ラント材を提供することにある。
体親和性を改善し、生骨に結合、同化させることが容易
で、治癒に必要な期間を短縮し得るアパタイト系インプ
ラント材を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段として、本発明は、結晶粒径が３００nm以下の微
細結晶からなることを特徴とするアパタイト多結晶体を
要旨としている。
の手段として、本発明は、結晶粒径が３００nm以下の微
細結晶からなることを特徴とするアパタイト多結晶体を
要旨としている。
【０００６】
【作用】以下に本発明を更に詳細に説明する。
【０００７】本発明者は、様々な製法と性質を持つアパ
タイト成型品を製造して動物実験を繰り返した結果、生
体組織とアパタイト成型品との結合力が強く、且つ速や
かに形成される場合があることが判明した。それらの結
果から得られた試料に共通する特徴は、アパタイトの結
晶粒径が小さいことであった。
タイト成型品を製造して動物実験を繰り返した結果、生
体組織とアパタイト成型品との結合力が強く、且つ速や
かに形成される場合があることが判明した。それらの結
果から得られた試料に共通する特徴は、アパタイトの結
晶粒径が小さいことであった。
【０００８】本来、人骨等動物の骨や歯に含まれるアパ
タイト結晶粒の粒径は十万倍に拡大した画像でも良く見
えない程度に小さく、部位や動物の年齢にもよるが、数
十nm程度又はそれ以下であると考えらている。骨の主成
分はアパタイトとコラーゲンであるので、アパタイト結
晶粒表面にコラーゲンが結合することによって骨の物性
が現われると考えることができる。
タイト結晶粒の粒径は十万倍に拡大した画像でも良く見
えない程度に小さく、部位や動物の年齢にもよるが、数
十nm程度又はそれ以下であると考えらている。骨の主成
分はアパタイトとコラーゲンであるので、アパタイト結
晶粒表面にコラーゲンが結合することによって骨の物性
が現われると考えることができる。
【０００９】この点、アパタイト結晶粒径が小さいと結
晶粒表面は広いこととなるから、結合が成立しやすいで
あろうとは推測できるが、実際にどのような操作によっ
て生体組織とアパタイトとの結合形成が促進されるかは
現段階では明確ではない。
晶粒表面は広いこととなるから、結合が成立しやすいで
あろうとは推測できるが、実際にどのような操作によっ
て生体組織とアパタイトとの結合形成が促進されるかは
現段階では明確ではない。
【００１０】しかし、アパタイト結晶粒径が３０nm程度
の微粒子からなる成型品を用いた結果では、組織からア
パタイト焼結体表面にびっしりとコラーゲンが並んで結
合していることが走査型電子顕微鏡の画像で観察され
た。
の微粒子からなる成型品を用いた結果では、組織からア
パタイト焼結体表面にびっしりとコラーゲンが並んで結
合していることが走査型電子顕微鏡の画像で観察され
た。
【００１１】従来のアパタイト焼結体では、このような
現象は見られず、生体組織とアパタイト焼結体の間の結
合は弱く、通常顕微鏡で観察するための試料製作の段階
で剥離してしまう。これら、従来のアパタイトでは焼結
体を作る際に１２００℃前後の温度で保持するので、ア
パタイト結晶粒が粒成長して１０００nm前後又はそれ以
上の粒径になっている。
現象は見られず、生体組織とアパタイト焼結体の間の結
合は弱く、通常顕微鏡で観察するための試料製作の段階
で剥離してしまう。これら、従来のアパタイトでは焼結
体を作る際に１２００℃前後の温度で保持するので、ア
パタイト結晶粒が粒成長して１０００nm前後又はそれ以
上の粒径になっている。
【００１２】これら従来のアパタイト成型品と実験に用
いた微粒子からなる成型品とでは、化学組成は全く差が
なく、単に結晶粒径が異なるだけであった。したがっ
て、その機構は明らかではないが、微細結晶からなるア
パタイト多結晶体は生体との結合形成に優れていると結
論される。化学組成が等しいアパタイト多結晶体で結晶
粒径が異なるものを比較した結果、２００nm程度でも従
来品と比較して有意に結合形成に優れていることが判明
した。
いた微粒子からなる成型品とでは、化学組成は全く差が
なく、単に結晶粒径が異なるだけであった。したがっ
て、その機構は明らかではないが、微細結晶からなるア
パタイト多結晶体は生体との結合形成に優れていると結
論される。化学組成が等しいアパタイト多結晶体で結晶
粒径が異なるものを比較した結果、２００nm程度でも従
来品と比較して有意に結合形成に優れていることが判明
した。
【００１３】しかし、結晶粒径が３００nmを超えると、
アパタイト多結晶体の生体との結合力が弱く、且つ結合
形成に時間を要する点で従来の１２００℃で焼結したア
パタイトと事実上変わらなくなる。この場合、顕微鏡観
察では生体組織とアパタイト焼結体との界面では生体側
に形成された結合組織の繊維束が界面に平行に形成され
ている。界面に垂直に延び生体組織とアパタイト焼結体
とを橋渡しするコラーゲン繊維束は事実上見られなくな
っているので、上記のような効果が得られないことが確
認された。
アパタイト多結晶体の生体との結合力が弱く、且つ結合
形成に時間を要する点で従来の１２００℃で焼結したア
パタイトと事実上変わらなくなる。この場合、顕微鏡観
察では生体組織とアパタイト焼結体との界面では生体側
に形成された結合組織の繊維束が界面に平行に形成され
ている。界面に垂直に延び生体組織とアパタイト焼結体
とを橋渡しするコラーゲン繊維束は事実上見られなくな
っているので、上記のような効果が得られないことが確
認された。
【００１４】このような微細結晶のアパタイト多結晶体
の製法は種々の方法が可能である。従来の製法のような
１２００℃前後に加熱する焼結法では得られないが、例
えば、それよりも低い温度で、且つ高圧で焼結する方法
によれば容易に得られる。
の製法は種々の方法が可能である。従来の製法のような
１２００℃前後に加熱する焼結法では得られないが、例
えば、それよりも低い温度で、且つ高圧で焼結する方法
によれば容易に得られる。
【００１５】次に本発明の実施例を示す。
【００１６】室温で水酸化カルシウム懸濁液を撹拌し、
これに燐酸水溶液を注入して化学量論比のアパタイト粉
末を合成した。この結晶粒径は長さ１００nm、太さ２０
nmであった。この粉末を金属封管に封入し、排気した。
この封管を７００℃、６００ＭＰaに２時間保持するこ
とによりアパタイト焼結体を製作した。その焼結体の平
均結晶粒径は約３０nmであった。
これに燐酸水溶液を注入して化学量論比のアパタイト粉
末を合成した。この結晶粒径は長さ１００nm、太さ２０
nmであった。この粉末を金属封管に封入し、排気した。
この封管を７００℃、６００ＭＰaに２時間保持するこ
とによりアパタイト焼結体を製作した。その焼結体の平
均結晶粒径は約３０nmであった。
【００１７】このアパタイト焼結体の切片と、従来法に
よって１２００℃で焼結して得られた結晶粒径１０００
nmのアパタイト焼結体の切片とを共に、犬の背筋に埋め
２週間経過後、取り出した。
よって１２００℃で焼結して得られた結晶粒径１０００
nmのアパタイト焼結体の切片とを共に、犬の背筋に埋め
２週間経過後、取り出した。
【００１８】その結果、従来法によって作られたアパタ
イト焼結体切片では、筋肉組織とアパタイト切片との間
に何の結合も見い出されず、離れてしまったのに対し、
平均粒径３０nmのアパタイト焼結体切片では筋肉組織と
アパタイト切片の間に強い結合が生じていた。筋肉組織
とアパタイト焼結体との接合界面に直角に切断研磨した
後、酢酸希薄水溶液を用いてアパタイト焼結体をエッチ
ングして走査型電子顕微鏡で観察したところ、接合界面
の生体組織側にコラーゲン繊維束が盛り上がって見られ
た。この結果から、生体組織とアパタイト焼結体の間に
コラーゲン繊維束による強い結合が発生していることが
確認された。
イト焼結体切片では、筋肉組織とアパタイト切片との間
に何の結合も見い出されず、離れてしまったのに対し、
平均粒径３０nmのアパタイト焼結体切片では筋肉組織と
アパタイト切片の間に強い結合が生じていた。筋肉組織
とアパタイト焼結体との接合界面に直角に切断研磨した
後、酢酸希薄水溶液を用いてアパタイト焼結体をエッチ
ングして走査型電子顕微鏡で観察したところ、接合界面
の生体組織側にコラーゲン繊維束が盛り上がって見られ
た。この結果から、生体組織とアパタイト焼結体の間に
コラーゲン繊維束による強い結合が発生していることが
確認された。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による結晶
粒が微細なアパタイト成型品によれば、生体組織とアパ
タイト焼結体との間の結合が従来のアパタイト焼結体に
比較して速やかに形成され、その結果、治癒に要する期
間が短縮できる。したがって、生体親和性が高く、患者
の苦痛をより少なくできるアパタイト系インプラント材
を供給することができる。
粒が微細なアパタイト成型品によれば、生体組織とアパ
タイト焼結体との間の結合が従来のアパタイト焼結体に
比較して速やかに形成され、その結果、治癒に要する期
間が短縮できる。したがって、生体親和性が高く、患者
の苦痛をより少なくできるアパタイト系インプラント材
を供給することができる。
Claims (1)
- 【請求項１】 結晶粒径が３００nm以下の微細結晶から
なることを特徴とするアパタイト多結晶体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271315A JPH07101709A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 微細な結晶粒からなるアパタイト多結晶体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271315A JPH07101709A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 微細な結晶粒からなるアパタイト多結晶体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07101709A true JPH07101709A (ja) | 1995-04-18 |
Family
ID=17498344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5271315A Pending JPH07101709A (ja) | 1993-10-04 | 1993-10-04 | 微細な結晶粒からなるアパタイト多結晶体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101709A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020055706A (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 国立大学法人北見工業大学 | アパタイト多結晶体、生体材料、レーザ発振器、レーザ増幅器及びアパタイト多結晶体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5645814A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-25 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Hydroxyapatite, its ceramic material and its manufacture |
-
1993
- 1993-10-04 JP JP5271315A patent/JPH07101709A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5645814A (en) * | 1979-09-25 | 1981-04-25 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Hydroxyapatite, its ceramic material and its manufacture |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020055706A (ja) * | 2018-10-01 | 2020-04-09 | 国立大学法人北見工業大学 | アパタイト多結晶体、生体材料、レーザ発振器、レーザ増幅器及びアパタイト多結晶体の製造方法 |
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