(57)【要約】【課題】人工骨、骨補填材、細胞培養担体等細胞を定着、担持させ、多方向からの細胞の進入が可能であり、細胞の定着、増殖、培養の十分な効果が得られ生長が促進される、強度が高い、生体用構造体を提供するものである。【解決手段】少なくとも主材と結合材を混練し、成形して長手方向に少なくとも１つの貫通孔を有する柱状の微小成形物の素材を作製し、該素材を三次元方向にランダムに集合させて素材どうしを接合させた後、乾燥もしくは焼成することにより得られる微小成形物の集合体からなる生体用構造体。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも主材と結合材を混練し、成形して長手方向に少なくとも１つの貫通孔を有する柱状の微小成形物の素材を作製し、該素材を三次元方向にランダムに集合させて素材どうしを接合させた後、乾燥もしくは焼成することにより得られる微小成形物の集合体からなる生体用構造体。
【請求項２】
前記素材どうしの接合が、該素材の表面を活性化処理して接合することを特徴とする、請求項１に記載の生体用構造体。
【請求項３】
前記素材どうしの接合が、該素材の表面に粘着材を塗布して接合することを特徴とする、請求項１に記載の生体用構造体。
【請求項４】
少なくとも主材と結合材を混練し、成形して長手方向に少なくとも１つの貫通孔を有する柱状の微小成形物の素材を作製し、該素材を焼成することにより得られた柱状の微小成形物の表面を粘着材で塗布し、三次元方向にランダムに集合させて微小成形物を接合させた後、乾燥もしくは焼成することにより得られる微小成形物の集合体からなる生体用構造体。
【請求項５】
生体用構造体が微小成形物の素材間で三次元網状の気孔を有するように、該素材を三次元方向にランダムに集合させて形成することを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の生体用構造体。
【請求項６】
主材がリン酸カルシウムであることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の生体用構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貫通孔を有する微小成形物からなる生体用構造体に関し、さらに詳しくは骨補填材等の生体組織補填材や細胞培養担体等に用いられ、骨や血管となる細胞を定着、担持させ、増殖、培養させるのに適する生体用構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から骨腫瘍摘出や外傷等による骨の欠損や細胞の培養に対し、金属やセラミック等からなる成形体を生体組織補填材あるいは細胞培養基盤として用いることが検討されている。この成形体としては、例えば、骨芽細胞等の細胞を進入、定着させ、増殖あるいは培養させるために多数の気孔を有する多孔質体が知られている。しかし、通常の多孔質体は製造上気孔の大きさや分布を制御することが困難であるため、細胞の進入がスムーズにいかない場合が多々生じ、十分に生長が促進されないという問題がある。
【０００３】
このため、フォーム状のものや一定方向の貫通孔を多数有するハニカム状のもの等種々検討されている。例えばフォーム状成形体は、樹脂フォームにセラミックスラリーを含浸させ、樹脂部を脱脂したのち焼結して得られるもので、三次元網状構造体として知られている。この成形体は、前記多孔質体のものと比べると、気孔を大きくできると同時に気孔径がある程度設定でき、しかも多方向性を有する等好ましい特徴を有する。しかし、製造上骨格部にクラックが発生しやすく、強度が極端に低くなるという問題があり、また、一通の貫通部が全くないため、細胞の増殖が十分に促進させることが出来ないという問題がある。
【０００４】
他の例として押出成形等により得られるハニカム形状のものは、気孔の制御が容易であり、かつ均一な径を有する一通の貫通孔が得られるため細胞の十分な生長が望まれ、強度も安定したものであるが、貫通孔が全て一定方向に向いているため他方向からの細胞進入が困難となり、場所によっては細胞を定着、担持させ、増殖、培養させるのに十分な効果が得られない。
【０００５】
このため、貫通孔を有するビーズ状の成形体つまり球形を主体とする塊状物を集合させて用いる方法が知られている（特許文献１参照）。この方法を用いることにより、一定の長さの貫通孔を有し、しかもその方向が多方向にわたる構造が可能となるのである。
【０００６】
しかしながら、上記方法では例えば骨補填材として用いる場合、欠陥部分にビーズ状のものをそのままバラで集合させて埋植させるため、成形体が埋植後に移動してしまったり、あるいは埋植中にとび散ったりする等管理上の問題が生じ、また、ビーズどうしを結合した場合でも、貫通孔の孔方向のランダムさが明瞭には得られ難い等の問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３３５５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、多方向からの細胞の進入が可能であり、細胞の定着、増殖、培養の十分な効果が得られ生長が促進される、強度が高い、生体用構造体を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、柱状の微小成形物の素材を作製し、該素材を三次元方向にランダムに集合させて素材どうしを接合させた後、乾燥もしくは焼成するという一連のプロセスを経て製造される微小成形物の集合体からなる生体用構造体とすること等により、上記課題が解決され、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
「１．少なくとも主材と結合材を混練し、成形して長手方向に少なくとも１つの貫通孔を有する柱状の微小成形物の素材を作製し、該素材を三次元方向にランダムに集合させて素材どうしを接合させた後、乾燥もしくは焼成することにより得られる微小成形物の集合体からなる生体用構造体。
２．前記素材どうしの接合が、該素材の表面を活性化処理して接合することを特徴とする、第１項に記載の生体用構造体。
３．前記素材どうしの接合が、該素材の表面に粘着材を塗布して接合することを特徴とする、第１項に記載の生体用構造体。
４．少なくとも主材と結合材を混練し、成形して長手方向に少なくとも１つの貫通孔を有する柱状の微小成形物の素材を作製し、該素材を焼成することにより得られた柱状の微小成形物の表面を粘着材で塗布し、三次元方向にランダムに集合させて微小成形物を接合させた後、乾燥もしくは焼成することにより得られる微小成形物の集合体からなる生体用構造体。
５．生体用構造体が微小成形物の素材間で三次元網状の気孔を有するように、該素材を三次元方向にランダムに集合させて形成することを特徴とする、第１項ないし第４項のいずれか１項に記載の生体用構造体。
６．主材がリン酸カルシウムであることを特徴とする、第１項ないし第５項のいずれか１項に記載の生体用構造体。」に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、柱状の微小成形物の素材を作製し、該素材を三次元方向にランダムに集合させ素材どうしを接合した後に微小成形物の集合体からなる生体用構造体としたため、微小成形物の貫通孔が適度の直線性を有し、しかも孔方向が任意の方向にランダムに向いているため、血管の形成や細胞の増殖を促進させると同時に、多方向からの細胞進入が容易となる。したがって、埋入の仕方や方向を気にすることなく容易に埋め込むことができ、更に、微小成形物の貫通孔の孔径や長さ、生体用構造体の大きさを任意に変えることが可能であるため、培養する細胞の種類や量あるいは補填場所に適した形状に成形することができる等、優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の生体用構造体の一例を示す正面図である。
【図２】本発明に使用する微小成形物の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、少なくとも主材と結合材を混練し、成形して長手方向に少なくとも１つの貫通孔を有する柱状の微小成形物の素材を作製し、該素材を三次元方向にランダムに集合させて素材どうしを接合した後、乾燥もしくは焼成することにより得られる微小成形物の集合体からなる生体用構造体とすること等で達成される。
【００１３】
本発明の主材としては、骨補填材や細胞培養担体等に用いられている従来公知のものであればいずれの材料を使用してもよく、例えば金属、セラミック、樹脂等が挙げられるが、中でも酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、リン酸カルシウム等のセラミックが好ましく、特にはリン酸カルシウム系のセラミックが生体材に近い特質を有することから好適であり、具体的には例えば第一リン酸カルシウム、メタリン酸カルシウム、第二リン酸カルシウム、ピロリン酸カルシウム、リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、リン酸八カルシウム、ハイドロキシアパタイト、Ｃａ不足ハイドロキシアパタイト等が挙げられる。これら主材は、単独あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１４】
本発明に用いる結合材としては、樹脂、生体吸収性高分子、炭素等が挙げられ、より具体的には、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、コラーゲン、ゼラチン等が挙げられる。これら結合材は、単独あるいは二種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１５】
前記主材、結合材のほかに他の材料が添加されていてもよく、例えば主材、結合材の材料として用いられる以外のセラミック、樹脂や生体用として好適に用いられている材料が挙げられる。
【００１６】
本発明は、少なくとも主材と結合材を混練し、成形して長手方向に少なくとも１つの貫通孔を有する柱状の微小成形物の素材を作製し、該素材を三次元方向にランダムに集合させて素材どうしを接合させた後、乾燥もしくは焼成すること等により微小成形物の集合体からなる生体用構造体が得られる。
【００１７】
主材と結合材を混練し、成形して長手方向に少なくとも１つの貫通孔を有する柱状の微小成形物の素材を作製する方法としては、主材に結合材を加え、必要に応じて水や有機溶剤等の、溶媒を加え通常知られている方法により混練した後、押出成形、射出成形、プレス成形等により、成形して長手方向に少なくとも１つの貫通孔を有する柱状の微小成形物の素材として作製することが出来る。このとき、外径、内径、長さを適宜調整することで、狙いとする微小成形物の素材が作製される。
【００１８】
前記素材を三次元方向にランダムに集合させて素材どうしを接合させる方法は、少なくとも前記素材複数個を集合させて押圧等により素材どうしを接合させる。このとき、素材どうしの接合が、該素材の表面を活性化処理して接合することが好ましい。素材の表面を活性化処理するには、水や有機溶剤等の、溶媒を塗布すること等により、行うことが出来る。溶媒としては、１，４−ジオキサン等のエーテル類、塩化メチレンやクロロホルム等の含ハロゲン系溶剤類、酢酸エチル等のエステル類、メタノールやエタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、等の有機溶剤、水等が挙げられ、単独あるいは二種以上組み合わせて用いることができる。最適には、作業環境等の観点から、水である。さらに、微小成形物の集合体からなる生体用構造体を得る為に行う乾燥等の速度を向上させる目的で、活性化処理をする為に用いる水は、水溶性揮発性有機溶剤を併用して混合溶媒とすることができる。水溶性揮発性有機溶剤としては、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類等が挙げられる。
【００１９】
なお、本発明の素材の表面を活性化処理するということは、溶媒を塗布することにより、柱状の微小成形物の素材の表面の結合材が溶媒に濡れ、結合材の一部が溶解、膨潤等の変化を起こすことにより、該素材が集合して接合する能力を発現することである。素材の表面を活性化処理するには、製造がしやすいという観点等から、溶媒を前記素材の表面に散布、あるいは、前記素材を溶媒に浸漬する方法をとることが好ましい。
【００２０】
また、柱状の微小成形物の素材どうしの接合が、該素材の表面に粘着材を塗布して接合しても良い。素材の表面に粘着材を塗布するには、素材を作製する時、素材を三次元方向にランダムに集合させた後等、に行うことが出来る。塗布方法としては、製造がしやすいという観点等から、素材の表面に散布、あるいは、前記素材を粘着材溶液中に浸漬する方法をとることが好ましい。粘着材を用いる場合、粘着材の種類としては、天然樹脂、合成樹脂あるいはコラーゲン、ゼラチン等が挙げられ、これらの水溶液等を用いても良い。粘着材を用いた場合、実用上は十分であるが、素材どうしの接合が、素材の表面を活性化処理して接合する場合に比べ、若干ランダムさが劣る傾向が見られ、製造上やや煩雑になる傾向が見られる。
【００２１】
前記素材を三次元方向にランダムに集合させて素材どうしを接合させた後、乾燥もしくは焼成して微小成形物の集合体として生体用構造体を得る方法は、素材を三次元方向にランダムに集合させて素材どうしを接合させた後、常温または加温による乾燥、もしくは、６００℃以上の高温で焼成することにより微小成形物の集合体からなる生体用構造体が得られる。
【００２２】
このとき、乾燥のみの場合には、素材どうしの接合が素材の表面を活性化処理をして接合した場合、該素材中の結合材が媒介となり、素材どうしの接合が素材の表面に粘着材を塗布して接合した場合は、粘着材自体が媒介となり、微小成形物の集合体からなる生体用構造体が得られるのである。また、焼成する場合には、素材どうしの接合に素材の表面を活性化処理して接合した場合は、素材中の主材の焼結力および／または結合材が焼成することにより得られた炭素が媒介となり、微小成形物の集合体からなる生体用構造体が得られる。更に、素材どうしの接合に素材の表面に粘着材を塗布して接合した場合は、焼成により粘着材中から得られた炭素が媒介となり、微小成形物の集合体からなる生体用構造体が得られる。
【００２３】
また、本発明は、少なくとも主材と結合材を混練し、成形して長手方向に少なくとも１つの貫通孔を有する柱状の微小成形物の素材を作製し、該素材を焼成することにより得られた微小成形物の表面に粘着材を塗布し、三次元方向にランダムに集合させてさせた後、乾燥もしくは焼成することにより微小成形物の集合体からなる生体用構造体を得ることが出来る。このとき、微小成形物の表面に粘着材を塗布する方法は、前記素材どうしの接合に、素材の表面に粘着材を塗布して接合する方法と同じ方法を用いることができる。更に、微小成形物の表面に粘着材を塗布し、三次元方向にランダムに集合させて微小成形物を接合させた後、乾燥もしくは焼成して微小成形物の集合体として生体用構造体を得る方法についても、前記素材を三次元方向にランダムに集合させて素材どうしを接合させた後、乾燥もしくは焼成して微小成形物の集合体として生体用構造体を得る方法と同じ方法で得ることが出来る。
【００２４】
次に本発明の生体用構造体について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の生体用構造体１を示す正面図で、図２は本発明に使用する微小成形物２を示す斜視図である。本発明の微小成形物２は、柱状で長手方向に少なくとも１つの貫通孔３を有し、この貫通孔３の方向を三次元方向にランダムに集合させ、微小成形物２の集合体からなる生体用構造体１を構成し、集合体中の微小成形物２間の間隙には、三次元網状の気孔４が形成されている。該気孔４は、貫通孔３が三次元方向にランダムに配置することにより形成されるが、三次元網状の気孔４を有すると本発明の生体用構造体が、血管の形成や細胞の増殖を促進させると同時に多方向からの細胞進入が容易となる効果を、更に大きくすることが出来る。
【００２５】
本発明に使用する微小成形物２の外形形状としては柱状のものが用いられ、例えば円柱状、三角柱状、四角柱状、六角柱状等が挙げられる。これらの微小成形物は、一種類の外形形状のもの、あるいは、二種類以上の外形形状のものを組み合わせて、用いることができる。柱状とすることで、微小成形物を三次元方向にランダムに配置することが容易となり、さらにその結果として微小成形物２間の間隙に目的とする気孔４が得られ易くなるのである。すなわち、柱状の微小成形物をランダムに集合させるとその表面の一部のみが相互に接合し合うようになり、表面の大部分が接合しないまま三次元的に入り組んだ状態となるため、結果としてこの空隙部が微小成形物間の三次元網状の気孔を呈することになるのである。微小成形物は柱状であればいずれの形状のものも用いることができるが、特には三次元網状の気孔４が明瞭な形態を保持した状態のものが得られ易いという点で、円柱状であることが好ましい。
【００２６】
本発明の生体用構造体における微小成形物２のＬ／Ｄ（Ｌ：長さ、Ｄ：外径）は任意であるが、好ましくは１．５以上がよく、特には３以上が好適である。Ｌ／Ｄが１．５未満だと、限りなく円板状になるかあるいは球状化してしまうため、貫通孔の孔方向をランダムに位置させようとしても密に重なり易くなり、生体用構造体１の作製が困難となる恐れがある。その結果、微小成形物間の間隙に気孔を得られにくくなる可能性がある。
【００２７】
微小成形物２が有する貫通孔３の孔径は、細胞、血管、骨等が十分に生成し、生長できる範囲であればよく、使用条件に応じて適宜設定できるが、例えば１０〜１０００μｍ、特には細胞進入に適切な径である２００〜１０００μｍの範囲が好ましい。また、貫通孔の数は少なくとも１つであり、代表的には図２のようにパイプ形状のものが好ましいが、複数の貫通孔を有するハニカム状のものも用いることができ、さらに１つの柱状の微小成形物において孔径の異なった貫通孔を有するものも用いることができる。貫通孔の断面形状は円形、楕円形、三角形、四角形、六角形等任意であるが、円形のものが好適に用いられる。
【００２８】
本発明の生体用構造体は、柱状の微小成形物の表面の一部である接触部の接合だけで構造体を維持しているのであるが、強度が高い柱状の微小成形物を三次元的にランダムに絡み合い組み合わさった集合形状としているために、つぶれにくく破壊されにくいという特徴を有する。
【００２９】
本発明において素材どうしもしくは微小成形物どうしの接合に、粘着材を塗布して接合した場合、微小成形物の表面に塗布された粘着材あるいは焼成により粘着材中から得られた炭素と、微小成形物に内包された材質とが同材質の場合には接合力が向上し、破壊されにくい等の特徴を有する等特に好ましいものとなる。
【００３０】
さらに、素材どうしの接合を素材の表面を活性化処理して接合した場合、余分な材料が入り込まず、かつ作り勝手がよく、工程上の煩雑さが少ないのでランダムさの程度を十分に向上することができ、結果として微小成形物２間の間隙がそのまま明瞭な形態を保持した状態のものが得られ易くなり、三次元網状の気孔４の有効な活用が可能となる等種々の利点を有する点で好ましい。
【００３１】
この様に、本発明の生体用構造体の製造プロセスによれば、柱状の微小成形物の素材を作製し、該素材を三次元方向にランダムに集合させて素材どうしを接合させた後、乾燥もしくは焼成することにより微小成形物の集合体からなる生体用構造体を得ることができ、従来の課題を解決した優れた生体用構造体が得られるのである。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。
【００３３】
実施例１
リン酸三カルシウム（主材）                          ８０質量部
ポリビニルアルコール（結合材）                      ２０質量部
イオン交換水                                      １００質量部
上記配合を混練後に押出成形をして、長さ２．０ｍｍ、外径０．５ｍｍ、孔径３００μｍの貫通孔を有する円柱状の微小成形物の素材を多数作製した。この素材を、一辺が０．５ｃｍの立方内にランダムに集合させた。この集合させたものに、水を散布し、素材中の結合材を水に濡らして素材の表面を活性化した後、軽く押圧することで、前記素材どうしが接合した状態でその集合物が得られた。この集合物を、酸素雰囲気中において、最高温度１１００℃で焼成し、リン酸三カルシウムからなる貫通孔の方向が三次元方向にランダムな微小成形物の集合体からなる生体用構造体を得た。この生体用構造体は、主材の焼結力が媒介となり、円柱状の微小成形物どうしが接合していた。
この生体用構造体は白色でランダムさの程度がきわめて良好であり、破壊されにくい等の特徴を有し、さらに微小成形物間の間隙には、三次元網状の構造を有する気孔が明瞭に形成された。この生体用構造体をうさぎに対する骨充填材として埋設し、４週間後に取り出したところ、貫通孔内および間隙の気孔内に骨芽細胞が増殖し、十分な生長がみられた。
【００３４】
実施例２
実施例１と同じ方法により、円柱状の微小成形物の素材を多数作製した。この素材を、一辺が０．５ｃｍの立方内にランダムに集合させた。この集合させたものに、水／エタノール（１／１質量比）混合溶媒を散布し、素材中の結合材を水に濡らして素材の表面を活性化した後、軽く押圧することで、前記素材どうしが接合した状態でその集合物が得られた。この集合物を、アルゴン雰囲気中において、最高温度１１００℃で焼成し、リン酸三カルシウムおよび炭素からなる貫通孔の方向が三次元方向にランダムな微小成形物の集合体からなる生体用構造体を得た。この生体用構造体は、アルゴン雰囲気中で焼成することにより結合材から得られた炭素が媒介となり、円柱状の微小成形物どうしが接合していた。
この生体用構造体は黒色であることを除けば、実施例１と同じ特徴を有していた。
【００３５】
実施例３
リン酸三カルシウム（主材）                          ８０質量部
ゼラチン（結合材）                                  ２０質量部
イオン交換水                                      １００質量部
上記配合を混練後に押出成形をして、長さ２．０ｍｍ、外径０．５ｍｍ、孔径３００μｍの貫通孔を有する円柱状の微小成形物の素材を多数作製した。この素材を、一辺が０．５ｃｍの立方内にランダムに集合させた。この集合させたものに、水／エタノール（１／１質量比）混合溶媒を散布し、素材中の結合材を水に濡らして素材の表面を活性化した後、軽く押圧することで、前記素材どうしが接合した状態でその集合物が得られた。この集合物を、空気雰囲気中において、１００℃で乾燥し、リン酸三カルシウムおよび結合材からなる貫通孔の方向が三次元方向にランダムな微小成形物の集合体からなる生体用構造体を得た。この生体用構造体は、結合材の接着力によって円柱状の微小成形物どうしが接合していた。
この生体用構造体は白色で、実施例１と同じ特徴を有していた。
【００３６】
実施例４
実施例１と同じ方法により、円柱状の微小成形物の素材を多数作製した。この素材に、粘着材としてポリビニルアルコール（結合材と同じもの）の２０％水溶液を散布することにより、前記素材の表面を粘着材で覆った。この表面を粘着材で覆った素材を、一辺が０．５ｃｍの立方内にランダムに集合させた。この集合させたものを、軽く押圧することで、素材どうしが接合した状態でその集合物が得られた。この集合物を、アルゴン雰囲気中において、最高温度１１００℃で焼成し、リン酸三カルシウムおよび炭素からなる貫通孔の方向が三次元方向にランダムな微小成形物の集合体からなる生体用構造体を得た。この生体用構造体は、アルゴン雰囲気中で焼成することにより結合材と粘着材から得られた炭素が媒介となり、円柱状の微小成形物どうしが接合していた。
この生体用構造体は黒色で、ランダムさの程度が実施例１に比べやや少なく、三次元網状の気孔が、やや少なくなっていたが、破壊されにくい等の特徴を有していた。
【００３７】
実施例５
実施例１と同じ方法により、円柱状の微小成形物の素材を多数作製した。この素材を酸素雰囲気中において、最高温度１１００℃で焼成し、円柱状の微小成形物を得た。この微小成形物を、粘着材としてコラーゲンの２０％水溶液に浸漬することにより、微小成形物の表面を粘着材で覆った。この表面を粘着材で覆った微小成形物を、一辺が０．５ｃｍの立方内にランダムに集合させた。この集合させたものを、軽く押圧することで、微小成形物どうしが接合した状態で集合物が得られた。この集合物を、空気雰囲気中において、１００℃で乾燥し、リン酸三カルシウムからなる貫通孔の方向が三次元方向にランダムな微小成形物の集合体からなる生体用構造体を得た。この生体用構造体は、粘着材の接着力によって円柱状の微小成形物どうしが接合していた。
この生体用構造体は白色で、ランダムさの程度が実施例１に比べやや少なく、三次元網状の気孔が、やや少なくなっていたが、破壊されにくい等の特徴を有していた。
【００３８】
実施例６
実施例１と同じ方法により、円柱状の微小成形物の素材を多数作製した。この素材を酸素雰囲気中において、最高温度１１００℃で焼成し、円柱状の微小成形物を得た。この微小成形物に、粘着材としてコラーゲンの２０％水溶液を散布することにより、微小成形物の表面を粘着材で覆った。この表面に粘着材で覆った微小成形物を、一辺が０．５ｃｍの立方内にランダムに集合させた。この集合させたものを、軽く押圧することで、微小成形物どうしが接合した状態でその集合物が得られた。この集合物を、アルゴン雰囲気中において、最高温度１１００℃で焼成し、リン酸三カルシウムからなる貫通孔の方向が三次元方向にランダムな微小成形物の集合体からなる生体用構造体を得た。この生体用構造体は、アルゴン雰囲気中で焼成することにより粘着材から得られた炭素が媒介となり、円柱状の微小成形物どうしが接合していた。
この生体用構造体は黒色で、ランダムさの程度が実施例１に比べやや少なく、三次元網状の気孔が、やや少なくなっていたが、破壊されにくい等の特徴を有していた。
【００３９】
実施例７
リン酸三カルシウム（主材）                          ８０質量部
コラーゲン（結合材）                                ２０質量部
イオン交換水                                      １００質量部
上記配合を混練後に押出成形をして、長さ２．０ｍｍ、外径０．５ｍｍ、孔径３００μｍの貫通孔を有する円柱状の微小成形物の素材を多数作製した。この素材に、粘着材としてコラーゲン（結合材と同じもの）の２０％水溶液を散布することにより、前記素材の表面に粘着材で覆った。この表面に粘着材で覆った素材を、一辺が０．５ｃｍの立方内にランダムに集合させた。この集合させたものを、軽く押圧することで、素材どうしが接合した状態でその集合物が得られた。この集合物を、アルゴン雰囲気中において、最高温度１１００℃で焼成し、リン酸三カルシウムおよび炭素からなる貫通孔の方向が三次元方向にランダムな微小成形物の集合体からなる生体用構造体を得た。この生体用構造体は、アルゴン雰囲気中で焼成することにより結合材と粘着材から得られた炭素が媒介となり、円柱状の微小成形物どうしが接合していた。
この生体用構造体は黒色で、ランダムさの程度が実施例１に比べやや少なく、三次元網状の気孔が、やや少なくなっていたが、破壊されにくい等の特徴を有していた。
【００４０】
比較例１
リン酸三カルシウム（主材）                          ８０質量部
ポリビニルアルコール（結合材）                      ２０質量部
イオン交換水                                      １００質量部
上記配合を混練後、この混練物中に、一辺が０．５ｃｍのポリウレタンフォームを浸漬し、上記混練物をポリウレタンフォーム中に含浸した。この混練物を含浸したポリウレタンフォームを乾燥後、酸素雰囲気中において、最高温度１１００℃で焼成し、三次元網状構造体を得た。構造体は、クラックが入っており、強度が弱く、生体用構造体として用いることができなかった。
【００４１】
比較例２
リン酸三カルシウム（主材）                          ８０質量部
ポリビニルアルコール（結合材）                      ２０質量部
イオン交換水                                      １００質量部
上記配合を混練後に押出成形をして、微小成形物の素材を多数作製した。
この微小成形物の素材をアルゴン雰囲気中で最高温度１１００℃で焼成した後、ビーズ状に加工して外径約１ｍｍ、孔径３００μｍの貫通孔を有する略球形をした微小成形物を得た。この略球形のビーズ状に加工された微小成形物に粘着材としてポリビニルアルコール（結合材と同じもの）の２０％水溶液を散布することにより、表面に粘着材で覆った。表面に粘着材で覆った略球形のビーズ状微小成形物を、一辺が０．５ｃｍの立方内にランダムに集合させ、軽く押圧することで、微小成形物どうしが接合した状態でその集合体が得られた。この微小成形物どうしを接合したものを、アルゴン雰囲気中において、最高温度１１００℃で焼成し、生体用構造体を得た。この生体用構造体は、アルゴン雰囲気中で焼成することにより結合材と粘着材から得られた炭素が媒介となり、微小成形物どうしが接合していた。
この生体用構造体は黒色で、微小成形物がビーズ状をしているため多重に重なってしまい、貫通孔のランダムさが失われ、また、微小成形物間の間隙にも三次元網状の構造を有する気孔は得られていなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の生体用構造体は、血管の形成や細胞の増殖を促進し、かつ多方向からの細胞進入が容易となるため、良好な骨補填材あるいは細胞培養担体となり、医療分野の要請に対して十分適用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１  生体用構造体
２  微小成形物
３  微小成形物２の貫通孔
４  生体用構造体１の気孔
【図１】
2010194042.tif 000003
【図２】
2010194042.tif 000004