JPS61238245A - 生体補綴用セラミツク−フイブリン複合体とその製造方法 - Google Patents
生体補綴用セラミツク−フイブリン複合体とその製造方法Info
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- JPS61238245A JPS61238245A JP60082020A JP8202085A JPS61238245A JP S61238245 A JPS61238245 A JP S61238245A JP 60082020 A JP60082020 A JP 60082020A JP 8202085 A JP8202085 A JP 8202085A JP S61238245 A JPS61238245 A JP S61238245A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は生体補雇用に適したアパタイトセラミック−フ
ィブリン結合体とその製造方法に関するものである。
ィブリン結合体とその製造方法に関するものである。
生体のとりわけ、硬組織の欠損を補綴する材質としては
、青成分に最も近似したヒドロキシアパタイトセラミッ
ク（以下、単にアパタイトという）の粒状体、あるいは
アパタイト粉末を所定形状に成形し焼結した材料が用い
られてきた。
、青成分に最も近似したヒドロキシアパタイトセラミッ
ク（以下、単にアパタイトという）の粒状体、あるいは
アパタイト粉末を所定形状に成形し焼結した材料が用い
られてきた。
このほか、骨欠損部形状に見合った形状に焼結シタアル
ミナ焼結体（アルミナセラミック体）などが補綴材とし
て多く用いられてきた。
ミナ焼結体（アルミナセラミック体）などが補綴材とし
て多く用いられてきた。
ところが、上記のアパタイトから成る補綴材としては粒
状体、固形状体のものを生体の硬組織の一部に埋入して
用いるが、アパタイト自体無機質であるため、生体内に
おいて骨誘導能がなく、かつ粒状体を欠損部に充填する
ものにあっては該へ体を固定することが困難であるばか
りでなく、生体支持機能を持たないという欠点があシ、
また固形状体のもの１−あっては骨欠損部形状に合致し
た形状に整形する加工が困難であるばかシでなく、骨増
生に際し、骨の侵入を許容し、骨との結合を可能とする
ポロシティ−（空隙）をもったものが得られ難く、かつ
アパタイト焼結体は機械的強度が小さい欠点があった。
状体、固形状体のものを生体の硬組織の一部に埋入して
用いるが、アパタイト自体無機質であるため、生体内に
おいて骨誘導能がなく、かつ粒状体を欠損部に充填する
ものにあっては該へ体を固定することが困難であるばか
りでなく、生体支持機能を持たないという欠点があシ、
また固形状体のもの１−あっては骨欠損部形状に合致し
た形状に整形する加工が困難であるばかシでなく、骨増
生に際し、骨の侵入を許容し、骨との結合を可能とする
ポロシティ−（空隙）をもったものが得られ難く、かつ
アパタイト焼結体は機械的強度が小さい欠点があった。
一方、アルミナセラミックで形成した粒状体、固形状体
から成る補綴材も上記アパタイトを用いたものと同様、
粒状体では固定性がなく、固形状体では成形性に乏しい
という欠点があった。
から成る補綴材も上記アパタイトを用いたものと同様、
粒状体では固定性がなく、固形状体では成形性に乏しい
という欠点があった。
そこで、本発明においては生体親和性のすぐれたアルミ
ナ、ジルコニア、ヒドロキシアパタイトのセラミックス
から成る粒状体とフィブリノーゲン液とを混ぜ合せた後
、この混合液にトロンビンを加えることによって作製し
て成る生体補綴部材トスるセラミック粒子とフィブリン
から成る複合体をもたらさんとするものである。
ナ、ジルコニア、ヒドロキシアパタイトのセラミックス
から成る粒状体とフィブリノーゲン液とを混ぜ合せた後
、この混合液にトロンビンを加えることによって作製し
て成る生体補綴部材トスるセラミック粒子とフィブリン
から成る複合体をもたらさんとするものである。
〔実施例１〕
ｌ ｍ ＭＣａＯ１ｚ含有（７） １０１１１ Ｍ Ｔ
ｒｉｓ −Ｈｃｌ ｂａｆｆｅｒ（ＰＥ（７，０）で２
．０％のフィブリノーゲン溶液を調製する。この２．０
％のフィブリノーゲン溶液３μｌに平均粒子径が３００
μ調のヒドロキシアパタイト（以下、ＨＡＰと称す）粒
子を６０ ｍｇを加えたものをミキサーにて撹拌して懸
濁させながら、１００ｕ／机濃度のトロンビン１００μ
ｌを瞬間的に加えて、上記フィブリノーゲンとトロンビ
ンの酵素反応を起させ、ヒドロキシアパタイトの懸濁液
は瞬時にしてゲル状となる。これを所望の形状をした鋳
型中に流し込４７．３ ｋｇ／ｅｊの圧力を加え余分な
水分を除去するとともにＥ（ＡＰ粒子の充填率を高める
操作を行う。
ｒｉｓ −Ｈｃｌ ｂａｆｆｅｒ（ＰＥ（７，０）で２
．０％のフィブリノーゲン溶液を調製する。この２．０
％のフィブリノーゲン溶液３μｌに平均粒子径が３００
μ調のヒドロキシアパタイト（以下、ＨＡＰと称す）粒
子を６０ ｍｇを加えたものをミキサーにて撹拌して懸
濁させながら、１００ｕ／机濃度のトロンビン１００μ
ｌを瞬間的に加えて、上記フィブリノーゲンとトロンビ
ンの酵素反応を起させ、ヒドロキシアパタイトの懸濁液
は瞬時にしてゲル状となる。これを所望の形状をした鋳
型中に流し込４７．３ ｋｇ／ｅｊの圧力を加え余分な
水分を除去するとともにＥ（ＡＰ粒子の充填率を高める
操作を行う。
この後、鋳型から取出し室温にて２４時間以上かけて乾
燥させ寒天状をしたＲＡＰセラミック−フィブリンの複
合体を得た。
燥させ寒天状をしたＲＡＰセラミック−フィブリンの複
合体を得た。
この場合、複合体のＥ（ＡＰ粒子の充填率は約４０％、
平均空隙径は２００μ鰐であった。
平均空隙径は２００μ鰐であった。
〔実施例２〕
０．５ ＃ｆ Ｍ ＣｅＬＱｌｚ含有（７） ＩＱ ｍ
ＭＴｒｉｓ −ＨＯＩ ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ７，０）
で１．０％のフィブリノーゲン溶液を調製する。この１
．０％のフィブリノーゲン溶液５００μｌに平均粒子径
が３μｍのアルミナ粒子を１００■を加えた後、ミキサ
ーにて強力に攪拌して懸濁させながら１００μｌのトロ
ンビンを瞬間的に加えて上記フィブリノーゲンとトロン
ビンとは酵素反応を起すことによりアルミナ粒子を含ん
だ懸濁液はゲル状となる。これを所望の形状をした鋳型
中に流し込んで１８．５ ｋｇ／ｃｄの圧力を加えて余
分の水分を除去するとともにアルミナ粒子の充填率を高
める操作を行った後、鋳型から取出して室温にて２４時
間以上かけて乾燥させ、水分を完全に除去し、寒天状の
アルミナセラミック−フィブリンの複合体を得た。
ＭＴｒｉｓ −ＨＯＩ ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ７，０）
で１．０％のフィブリノーゲン溶液を調製する。この１
．０％のフィブリノーゲン溶液５００μｌに平均粒子径
が３μｍのアルミナ粒子を１００■を加えた後、ミキサ
ーにて強力に攪拌して懸濁させながら１００μｌのトロ
ンビンを瞬間的に加えて上記フィブリノーゲンとトロン
ビンとは酵素反応を起すことによりアルミナ粒子を含ん
だ懸濁液はゲル状となる。これを所望の形状をした鋳型
中に流し込んで１８．５ ｋｇ／ｃｄの圧力を加えて余
分の水分を除去するとともにアルミナ粒子の充填率を高
める操作を行った後、鋳型から取出して室温にて２４時
間以上かけて乾燥させ、水分を完全に除去し、寒天状の
アルミナセラミック−フィブリンの複合体を得た。
この複合体ではアルミナ粒子の充填率は２０％で平均空
隙径は２０μｍであった。
隙径は２０μｍであった。
〔実施例３〕
ｌ ｍ ｌｄ ＣａＱｌｚ含有（７） １０ ｍ Ｍ
Ｔｒｉｓ −Ｔｌｃｌ ｂｕｆｆｅｒ（ＰＨ７，０’）
で２．０％のフィブリノーゲン溶液を調整する。この２
．０％のフィブリノーゲン溶液２５０゜ａｄに、平均粒
子径が３ ａｍ 、 １００ μｍ、３００１１ｍ ％
１５００μｍの４種類のアパタイト粒子を６０ ｍｇ加
え、懸濁させ、そこへ濃度が１００ ｕ／ｍｌのトロン
ビン１００μｌを加えてゲル状とする。
Ｔｒｉｓ −Ｔｌｃｌ ｂｕｆｆｅｒ（ＰＨ７，０’）
で２．０％のフィブリノーゲン溶液を調整する。この２
．０％のフィブリノーゲン溶液２５０゜ａｄに、平均粒
子径が３ ａｍ 、 １００ μｍ、３００１１ｍ ％
１５００μｍの４種類のアパタイト粒子を６０ ｍｇ加
え、懸濁させ、そこへ濃度が１００ ｕ／ｍｌのトロン
ビン１００μｌを加えてゲル状とする。
次にこのゲル状液を所定の金型中に充填して、１０ ｋ
ｇ／１４の圧力でもって加圧成型し、余分な水分を排除
し、乾燥させ、第１表に示した４種類の試料Ａ−Ｄを作
成した。
ｇ／１４の圧力でもって加圧成型し、余分な水分を排除
し、乾燥させ、第１表に示した４種類の試料Ａ−Ｄを作
成した。
上記の実施例のようにして得られた寒天状をしたセラミ
ック−フィブリン複合体はある程度の弾性をもちナイフ
やハサミなどでもって切断したり所望の形状に整形加工
することができ、しかも再゛び水分を吸収させると脱気
乾燥前のゲル状成形体に戻る。
ック−フィブリン複合体はある程度の弾性をもちナイフ
やハサミなどでもって切断したり所望の形状に整形加工
することができ、しかも再゛び水分を吸収させると脱気
乾燥前のゲル状成形体に戻る。
したがって、かかるセラミック−フィブリン複は人工骨
、骨充環材として使用することができる。
、骨充環材として使用することができる。
この場合、セラミック粒子間にはフィブリンや空気によ
って埋められ、セラミック粒子はフィブリンによって集
合担持されている。しかもブイプリン自体は生体によっ
て漸次吸収されるが、吸収された後の空隙中に新生骨が
次第に増生侵入していくことによって早期なる骨との癒
合が達成される。
って埋められ、セラミック粒子はフィブリンによって集
合担持されている。しかもブイプリン自体は生体によっ
て漸次吸収されるが、吸収された後の空隙中に新生骨が
次第に増生侵入していくことによって早期なる骨との癒
合が達成される。
ところで、上記の如く骨と癒合すべく、骨が増生侵入す
る最適範囲をもった生体補綴材料を得るため、上記実施
例において、使用するＲＡＰＡＰ粒子ルミナ粒子、アパ
タイト粒子の平均粒径が０．３〜３０００μｍの範囲で
変化させ、かつ粒子充填率を２〜７０％まで変化させた
セラミック粒子−フィブリン複合体を試作し、その複合
体が有する平均空隙径を測定した。この測定結果を第１
図、第２図、第３図の各グラフに示した。これによれば
平均空隙径は用いるセラミック粒子の種類による差は認
められず、０．５〜３０００μのセラミック粒子径で、
粒子充填率が２〜６５％の範囲のものが、空隙径３０〜
２０００μｍを有していた。しかし、セラミックの平均
粒子径が１μｍ以下のものはセラミック粒子の均一な分
散が困難であった。また粒子充填率が５％未満のものも
粒子を均一に分散させルコトが難しかった。一方、セラ
ミック粒子径が２０００μｍ以上のものや粒子充填率が
５５％以上のモノにあってはハサミ、ナイフ等による任
意の切断加工が困難であった。
る最適範囲をもった生体補綴材料を得るため、上記実施
例において、使用するＲＡＰＡＰ粒子ルミナ粒子、アパ
タイト粒子の平均粒径が０．３〜３０００μｍの範囲で
変化させ、かつ粒子充填率を２〜７０％まで変化させた
セラミック粒子−フィブリン複合体を試作し、その複合
体が有する平均空隙径を測定した。この測定結果を第１
図、第２図、第３図の各グラフに示した。これによれば
平均空隙径は用いるセラミック粒子の種類による差は認
められず、０．５〜３０００μのセラミック粒子径で、
粒子充填率が２〜６５％の範囲のものが、空隙径３０〜
２０００μｍを有していた。しかし、セラミックの平均
粒子径が１μｍ以下のものはセラミック粒子の均一な分
散が困難であった。また粒子充填率が５％未満のものも
粒子を均一に分散させルコトが難しかった。一方、セラ
ミック粒子径が２０００μｍ以上のものや粒子充填率が
５５％以上のモノにあってはハサミ、ナイフ等による任
意の切断加工が困難であった。
なお、セラミック粒子−フィブリン複合体が有する平均
空隙径と所定形状に成形する時の圧力との関係を４種類
の平均粒径をもったアパタイト粒子を用い成形圧力を変
えて作成した粒子充填率を測定した。この結果を第４図
にて示すが、これによれば成形圧力が２０ ｋｇ／ｃＪ
以上になっても粒子充填率は５０％以上とはならず飽和
状態となっていることから、成形圧力は５〜２０ｋｇ／
ｃ１１程度でもって成形すればよく、またＥ（ＡＰ粒子
、アルミナ粒子などの粒子の種類には無関係であった。
空隙径と所定形状に成形する時の圧力との関係を４種類
の平均粒径をもったアパタイト粒子を用い成形圧力を変
えて作成した粒子充填率を測定した。この結果を第４図
にて示すが、これによれば成形圧力が２０ ｋｇ／ｃＪ
以上になっても粒子充填率は５０％以上とはならず飽和
状態となっていることから、成形圧力は５〜２０ｋｇ／
ｃ１１程度でもって成形すればよく、またＥ（ＡＰ粒子
、アルミナ粒子などの粒子の種類には無関係であった。
次に実施例３でもって作成したＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄ４種類の
試験片を各々１５個ずつ家兎の脛骨頚部に埋入した。同
時に試験片と同一寸法（直径５ｍｍ、厚さ３ｍｍ）の骨
欠損部を作シ、平均粒子径が３００μｍのアパタイト粒
子を充填した（これを比較群とする）。このように試料
Ａの試験片を埋入したものをＡ群、試料Ｂの試験片を埋
入したものをＢ群とし、０群、Ｄ群も各々同様に名づけ
て動物実験を行った。この場合、属人後、３週間、６週
間、１２週間後に家兎を層殺し、Ａ−Ｄ群、比較群につ
いて各々５個ずつの試験片がそれを含む生骨とともに採
取され、ホルマリン固定され、非脱灰標本として、光学
顕微鏡などでもって組織学的検討を行ったところ次の通
υであった。
試験片を各々１５個ずつ家兎の脛骨頚部に埋入した。同
時に試験片と同一寸法（直径５ｍｍ、厚さ３ｍｍ）の骨
欠損部を作シ、平均粒子径が３００μｍのアパタイト粒
子を充填した（これを比較群とする）。このように試料
Ａの試験片を埋入したものをＡ群、試料Ｂの試験片を埋
入したものをＢ群とし、０群、Ｄ群も各々同様に名づけ
て動物実験を行った。この場合、属人後、３週間、６週
間、１２週間後に家兎を層殺し、Ａ−Ｄ群、比較群につ
いて各々５個ずつの試験片がそれを含む生骨とともに採
取され、ホルマリン固定され、非脱灰標本として、光学
顕微鏡などでもって組織学的検討を行ったところ次の通
υであった。
１） 埋入後３週間後では、Ａ群の試験片に接する部
分の組織に軽微な炎症が認められた。しかし、Ｂ、Ｃ，
Ｄ群の試験片の外周は新生骨で覆われておシ、炎症は全
く認められなかった。これに対し比較群では骨欠損部周
囲からの骨増生は認められるが、Ｂ、Ｃ，Ｄ群はどは顕
著ではなかった。またＡ＝Ｄ群のすべてのものがフィブ
リンの溶出が認められた。
分の組織に軽微な炎症が認められた。しかし、Ｂ、Ｃ，
Ｄ群の試験片の外周は新生骨で覆われておシ、炎症は全
く認められなかった。これに対し比較群では骨欠損部周
囲からの骨増生は認められるが、Ｂ、Ｃ，Ｄ群はどは顕
著ではなかった。またＡ＝Ｄ群のすべてのものがフィブ
リンの溶出が認められた。
１：）属人後、６週間では４周間のＡ群の試験片に接す
る部分の組織に見られた軽微な炎症所見は消失していた
。またＡ−Ｄ群のすべてのもので試験片のまわシは完全
に新生骨で覆われ、更にＲＡＰ粒子間の隙間中への骨侵
入が認められた。Ｂ群、０群、Ｄ群では特に、これら著
しかった。
る部分の組織に見られた軽微な炎症所見は消失していた
。またＡ−Ｄ群のすべてのもので試験片のまわシは完全
に新生骨で覆われ、更にＲＡＰ粒子間の隙間中への骨侵
入が認められた。Ｂ群、０群、Ｄ群では特に、これら著
しかった。
一方、比較群では、アパタイト粒子間への骨の侵入は認
められるが、Ｂ群、０群、Ｄ群にくらべて侵入量が少く
、Ａ群と同様であった。
められるが、Ｂ群、０群、Ｄ群にくらべて侵入量が少く
、Ａ群と同様であった。
１１１）属人後、１２週間ではＡ−Ｄ群ともに試験片の
内部に骨が侵入し、アパタイト粒子間の隙間にあったフ
ィブリンは完全に消失し、これに代って骨で増生侵入し
ていた。これに対して比較群ではアパタイト粒子間の隙
間の約７０％に骨が侵入していたが残シの３０％には空
隙の状態のままであった。
内部に骨が侵入し、アパタイト粒子間の隙間にあったフ
ィブリンは完全に消失し、これに代って骨で増生侵入し
ていた。これに対して比較群ではアパタイト粒子間の隙
間の約７０％に骨が侵入していたが残シの３０％には空
隙の状態のままであった。
斜上のように本発明によれば、生体との親和性にすぐれ
たセラミックから成る平均粒子径が０．５〜３０００μ
ｍの粒子と、該粒子をフィブリンで結合一体化させたも
のであることから、骨の増生侵入に好適な空隙径３０〜
２０００βｍをもち、補綴部位の形状に応じた所望形状
に即座にハサミなどで切断加工することができ、かつ骨
との早期なる癒合が図れるなどすぐれた生体補綴用のセ
ラミック−フィブリン複合体を提供することができる。
たセラミックから成る平均粒子径が０．５〜３０００μ
ｍの粒子と、該粒子をフィブリンで結合一体化させたも
のであることから、骨の増生侵入に好適な空隙径３０〜
２０００βｍをもち、補綴部位の形状に応じた所望形状
に即座にハサミなどで切断加工することができ、かつ骨
との早期なる癒合が図れるなどすぐれた生体補綴用のセ
ラミック−フィブリン複合体を提供することができる。
第１図、第２図、第３図はそれぞれヒドロキシアパタイ
ト粒子、アルミナ粒子アパタイト粒子の各平均粒径と着
均空隙径の関係をグラフ化した図、第４図は製造工程に
おける成形圧力とアパタイトの粒子充填率の関係をグラ
フ化した図である。
ト粒子、アルミナ粒子アパタイト粒子の各平均粒径と着
均空隙径の関係をグラフ化した図、第４図は製造工程に
おける成形圧力とアパタイトの粒子充填率の関係をグラ
フ化した図である。
Claims (3)
- （１）アルミナ、ジルコニア、ヒドロキシアパタイトな
どのセラミック粒子とフィブリンで構成したことを特徴
とする生体補綴用セラミック−フィブリン複合体。 - （２）上記セラミック粒子の平均径が１．０〜２０００
μｍで、かつ該セラミック粒子の充填率が５〜５５％で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の生体
補綴用セラミック−フィブリン複合体。 - （３）アルミナ、ジルコニア、ヒドロキシアパタイトな
どのセラミック粒子とフィブリノーゲン液とを混ぜ合せ
た後の混合液にトロンビンを添加する工程による生体補
綴用セラミック−フィブリン結合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082020A JPS61238245A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 生体補綴用セラミツク−フイブリン複合体とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082020A JPS61238245A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 生体補綴用セラミツク−フイブリン複合体とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61238245A true JPS61238245A (ja) | 1986-10-23 |
Family
ID=13762837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60082020A Pending JPS61238245A (ja) | 1985-04-16 | 1985-04-16 | 生体補綴用セラミツク−フイブリン複合体とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61238245A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63288161A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Kyocera Corp | 生体補綴部材 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256461A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-18 | 株式会社 ミドリ十字 | 骨欠損部及び空隙部充てん用組成物調製用キツト |
-
1985
- 1985-04-16 JP JP60082020A patent/JPS61238245A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60256461A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-18 | 株式会社 ミドリ十字 | 骨欠損部及び空隙部充てん用組成物調製用キツト |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63288161A (ja) * | 1987-05-21 | 1988-11-25 | Kyocera Corp | 生体補綴部材 |
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