(57)【要約】  本発明は、医療用組織結合材料、特に骨組織の再建に用いられる骨再建材および経皮端子などの生体軟組織と結合する軟組織結合材、ならびにそれらの製造方法に関するものである。とりわけ本発明は、カルシウムが母材（チタンおよびチタン合金を含まない）表面に結合していることを特徴とする医療用組織結合性材料に関し、当該医療用組織結合性材料の製造方法として、カルシウムイオンを含有する溶液に母材を浸漬することを含む製造方法に関する。母材表面に水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基、シラノール基、リン酸基の群から選ばれる少なくとも一つの官能基形成処理を行うことも有効である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
カルシウムが母材表面に結合していることを特徴とする医療用組織結合性材料、ただし、母材にはチタンあるいはチタン合金を含まない。
【請求項２】
母材がセラミックスであることを特徴とする、請求項１に記載の医療用組織結合材料。
【請求項３】
母材がポリマーであることを特徴とする、請求項１に記載の医療用組織結合材料。
【請求項４】
母材が金属であることを特徴とする、請求項１に記載の医療用組織結合材料。
【請求項５】
カルシウムイオンを含有する溶液に母材を浸漬することを含む、請求項１〜４のいずれかに記載の医療用組織結合材料の製造方法。
【請求項６】
カルシウムイオンを含有する溶液に母材を浸漬する条件が水熱条件であることを特徴とする、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
カルシウムイオンを含有する溶液に母材を浸漬する前または同時に、母材表面に水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基、シラノール基およびリン酸基の群から選ばれる少なくとも一つの基の形成処理を行うことを特徴とする、請求項５または６に記載の製造方法。
【請求項８】
カルシウムイオンを含有する溶液にチタンまたはチタン合金を浸漬する前または同時に、当該チタンまたはチタン合金表面に水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基、シラノール基およびリン酸基の群から選ばれる少なくとも一つの基の形成処理を行うことを特徴とする、カルシウムがチタンまたはチタン合金表面に結合していることを特徴とする医療用組織結合性材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用組織結合材料、特に骨組織の再建に用いられる骨再建材および経皮端子などの生体軟組織と結合する軟組織結合材、ならびにそれらの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
医療においては病的原因あるいは外傷により骨欠損を再建する症例に遭遇する場合が多い。また、腹膜透析や体内人工器官へのエネルギー伝達の必要性から体内と体外を人工材料で連絡しなければならない症例に遭遇する場合も多い。このような症例に必要なのは骨組織や生体軟組織と結合する医療用組織結合材料である。【０００３】
骨再建材としては、代替骨等置換術に用いられるステム、骨プレート、固定ネジや歯科用インプラントのフィクスチャーなどが例示される。これらの骨再建材は可及的速やかに骨組織と結合することが望まれる。骨再建材としては、用途に応じてチタン、Ｃｏ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、ステンレススチール、アルミナ、ジルコニア、アパタイト、ＡＷ−ガラスセラミックス、炭素、ポリ乳酸、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが用いられている。【０００４】
現時点においては比較的早期に骨と結合するチタンが骨再建材料として最も用いられているが、チタンと骨組織との結合速度は十分でない。そのため、チタン表面への骨の結合速度を促進する目的でチタン表面にアパタイトのコーティングなどが行われている（特許文献１）。アパタイトコーティングによって当該材料の骨結合速度は大幅に促進されるが、経時的なコーティングの剥離が不可避であり、長期的な臨床成績に問題が指摘される。【０００５】
体内と体外を連絡させる人工材料としては経皮端子が例示される。現在は組織親和性に優れるシリコーンが主に用いられているが、シリコーンは生体軟組織との結合性を示さないため、生体と材料の境界面から上皮細胞が体内に陥入してシリコーンと組織の間に空隙を生じ（ダウングロース）、そこからバクテリアによる感染が起きることが問題となっている（非特許文献１）。【０００６】
したがって、医療用組織結合性材料は、１）組織親和性を示す、２）骨組織あるいは生体軟組織と優れた結合性を示す、という両者の特性を兼備することが望まれる。組織親和性を示すことは医療用組織結合性材料の必須要件であり、組織親和性は実験動物に医療用組織結合性材料のインプラントを行い肉眼的にあるいは病理組織的に炎症所見が得られるかどうかで判断されるが、細胞の初期接着や増殖によっても判断される。組織結合性は医療用組織結合性材料を埋入した場合に医療用組織結合材料と組織が結合する性質である。組織結合性は、骨再建材や経皮端子などにとって極めて重要な要因であり、組織結合性の程度が臨床成績を大きく左右する。組織結合性の程度は実験動物に医療用組織結合性材料の埋入を行い、病理組織学的に判断されるが、細胞の初期接着や増殖によっても判断される。【０００７】
医療用組織結合性材料と骨組織との結合性を、擬似体液を用いた評価によっても骨結合性の程度を評価できることが広く知られている（特許文献１〜４）。また、骨芽細胞の分化を促進する材料も良好な骨結合性を示すことが知られている。【０００８】
なお、医療用材料と組織との結合性には様々な用語が用いられている。骨組織と結合する材料を生体活性材料と定義する場合、電子顕微鏡レベルで繊維性結合組織の介在なしに骨組織と結合する医療用材料を骨伝導性材料と定義する場合、骨組織と機能的に結合する医療用材料を骨結合材料と定義する場合などがあるが、本発明においてはこれらを包括して組織結合材料と定義する。
【特許文献１】特開平１０−１７９７１８号公報
【特許文献２】特開２０００−９３４９８号公報
【特許文献３】特開２０００−１１６６７３号公報
【特許文献４】特開２００２−１０２３３０号公報
【非特許文献１】表面・界面工学体系  下巻  応用編（本田健一）、第１１章  生体適合材料に関する表面界面技術＜＜２−２＞＞  軟組織、ｐ２０５、２００５年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
チタンは狭義の骨結合性（骨組織との間に繊維性結合組織が電子顕微鏡では観察されるが、機能的には骨と結合する医療用材料）を示すことが見出されている唯一の骨再建材料であり、骨結合性材料であるチタンの骨形成速度を向上させる特異な方法としてカルシウムイオンを含有する溶液に母材となる材料を浸漬することが有効と考えられてきた。またこの製造方法が骨結合性を示す唯一の材料であるチタンのみに有効である理由として、チタンの表面電位はマイナスであり、かつ、チタンとカルシウムが結合される性質が必須要件であると考えられていた。そのため、チタン以外の組織結合性材料についても臨床応用上の理由から極めて活発に研究されているにも関わらず、チタン以外の材料を母材としてカルシウム溶液に浸漬する製造方法にまで応用することは検討されなかった。【００１０】
また、チタンまたはチタン合金を母材として使用する場合であっても、現在使用されているカルシウムが結合したチタン材料は、チタン材料表面に結合できるカルシウム量が限定的であるため、骨形成速度の向上が限定的であったり、チタン材料表面に結合したカルシウムの経時的な脱離が不可避であり、長期的な臨床成績に問題が指摘されている。かかる問題を解決するため、よりカルシウムを多量かつ強固にチタンまたはチタン合金にコーティングすることが依然として望まれている。【００１１】
また、経皮端子として現在最も多く用いられている材料はシリコーンである。しかしながら、シリコーンは生体軟組織との結合性を示さないため、上皮細胞がダウングロースしてシリコーンと組織の間に空隙を生じ、そこからバクテリアによる感染が起きることが問題となっている。そのために、組織結合性に優れるアパタイトを組成とする経皮端子が開発されているが、アパタイトの組織結合性をさらに向上させてより有効な経皮端子が期待されているとともに、柔軟性を示し、かつ、組織結合性を示す経皮端子が期待されている。【００１２】
したがって、本発明の目的は、１）優れた組織親和性を示す、２）優れた組織結合性を示す、という所要性質を満足する医療用組織結合性材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明者は、種々検討を重ねた結果、チタンまたはチタン合金以外の母材表面にカルシウムを結合させることにより、上述したような所要性質を備えた医療用組織結合性材料が得られることを見出し、本発明を完成したものである。【００１４】
従って具体的には、本発明は、カルシウムが母材表面に結合していることを特徴とする医療用組織結合性材料およびその製造方法を提供する。ここで、「結合」とは、カルシウム元素あるいはカルシウムを含む化合物が母材表面に固着している状態として理解することができ、化学結合なども例示される。
例えば、アルミナ表面に存在する水酸基とカルシウムイオンとの反応によってアルミナ表面に結合されたカルシウムが化学結合の例として例示される。【００１５】
金属材料であるＣｏ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金、ステンレススチールはその優れた機械的性質をいかして主に荷重部における生体材料として臨床応用されており、本発明の母材として好ましい。【００１６】
セラミックス材料であるアルミナ、ジルコニアはその優れた組織親和性と耐摩耗性のために摺動部の代替材料として臨床応用されており、本発明の母材として好ましい。アルミナやジルコニアも骨結合性を示さないため表面に凹凸を形成し、機械的勘合力によって骨組織と結合させており、骨と結合するアルミナやジルコニアの開発が望まれていた。【００１７】
セラミックス材料の中でもアパタイトやＡＷ−ガラスセラミックスなどは骨結合性を示す材料であり、骨補填材としても用いられている。これらの材料は骨結合性を示すが、より優れた骨結合性が期待されており、本発明の母材として好ましい。【００１８】
セラミックス材料である炭素はＸ線透過性を示すためケージ状として脊椎の骨再建などに用いられている。ケージとすることにより内部に自家骨等をいれ、骨組織との結合を図っているが、炭素への骨結合性の付与が期待されており、本発明の母材として好ましい。【００１９】
ポリマー材料であるポリエチレンテレフタレート絹は人工腱として臨床応用されており、本発明の母材として好ましい。腱の末端は骨と結合する必要があるが、ポリエチレンテレフタレートは骨結合性を示さないため、現状ではネジ止めを行っており、骨組織と結合するポリマー材料が期待されていた。
【発明の効果】
【００２０】
驚くべきことに、本研究の結果から、唯一狭義の骨結合性を示すチタン以外の材料にも表面にカルシウムを結合させることが可能であり、優れた組織親和性および組織結合性、とりわけ骨結合性を付与することが可能であることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施例１、実施例２で製造された医療用組織結合材表面および比較例１、比較例２のアルミナ基板のＸＰＳパターン。
【図２】実施例１、実施例２で製造された医療用組織結合材を１４日間擬似体液に浸漬した場合に表面に析出する析出物の赤外分光スペクトル。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明は、カルシウムが母材（チタンおよびチタン合金を含まない）表面に結合していることを特徴とする医療用組織結合性材料に関し、当該医療用組織結合性材料の製造方法として、カルシウムイオンを含有する溶液に母材を浸漬することを含む製造方法に関する。カルシウムと母材表面の結合は、好ましくは化学結合である。母材表面に水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基、シラノール基、リン酸基の群から選ばれる少なくとも一つの官能基形成処理を行うことは母材表面にカルシウムを化学結合させる製造方法として有効である。これらの官能基形成は公知の方法で行うことができる。例えば水酸基形成やカルボキシル基形成はオゾン処理、スルホン酸基形成においては三酸化イオウガス処理、アミノ基形成にはアミノリシス、シラノール基形成にはシラン処理、リン酸基形成にはリン酸処理が行われる。理論に縛られるものではないが、母材表面への官能基形成はカルシウムを化学結合させる目的で行うため、原理的には官能基形成の後、母材をカルシウムイオンを含有する溶液に浸漬する。しかしながら、操作的には官能基形成と、母材のカルシウムイオンを含有する溶液への浸漬を同時に行ってもよい。例えばオゾンを溶解させた塩化カルシウム水溶液に母材を浸漬してもよい。この場合、操作的には同時であるが、反応としては、まず、母材表面への水酸基形成が行われ、形成された水酸基によってカルシウムが母材に結合する。
これによって、既述の、１）組織親和性を示す、２）組織結合性を示す、という両者の特性を充足する医療用組織結合性材料を初めて具現化したものである。【００２３】
また、別の態様において本発明は、チタンまたはチタン合金を母材として、母材表面に水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基、シラノール基、リン酸基の群から選ばれる少なくとも一つの官能基形成処理を行った後、当該処理後チタンまたはチタン合金をカルシウムイオンを含有する溶液に母材を浸漬することによって得られる医療用組織結合性材料、ならびにチタンまたはチタン合金を母材として、母材表面に水酸基、カルボキシル基、スルホン酸基、アミノ基、シラノール基、リン酸基の群から選ばれる少なくとも一つの官能基形成処理を行った後、当該処理後チタンまたはチタン合金をカルシウムイオンを含有する溶液に母材を浸漬することを含む、医療用組織結合性材料の製造法に関する。
理論に縛られるものではないが、この場合もチタンまたはチタン合金表面への官能基形成はカルシウムを化学結合させる目的で行うため、原理的には官能基形成の後、チタンまたはチタン合金をカルシウムイオンを含有する溶液に浸漬する。しかしながら、操作的には官能基形成と、母材のカルシウムイオンを含有する溶液への浸漬を同時に行ってもよい。例えばオゾンを溶解させた塩化カルシウム水溶液にチタンまたはチタン合金を浸漬してもよい。この場合、操作的には同時であるが、反応としては、まず、チタンまたはチタン合金表面への水酸基形成が行われ、形成された水酸基によってカルシウムが母材に結合する。【００２４】
本発明でいう母材は、好ましくは医療用材料、例えばＣｏ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｃｒ合金およびステンレススチールのような金属材料、アルミナ、ジルコニア、アパタイト、ＡＷ−ガラスセラミックスおよび炭素のようなセラミックス材料、ならびに、ポリ乳酸、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレンおよびシリコーンのようなポリマー材料を含む。母材の形状は特に限定されず、したがって使用を意図する形状に形成することができる。【００２５】
本発明でいうカルシウムイオンを含有する溶液はカルシウム化合物を溶媒に溶解あるいは懸濁して製造する。溶媒としては、カルシウム化合物を溶解する溶媒が選択される。水が溶媒として最も好ましいが、水にメタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコールに代表される極性溶媒を添加したもの、あるいは極性溶媒のみでも使用可能である。また、本発明の医療用組織結合性材料の製造には母材表面にカルシウムを結合するだけのカルシウムが必要であるが、母材表面に結合されるカルシウム量は極めて微量であるため、カルシウム溶液濃度も低濃度で十分である。カルシウム溶液のカルシウム濃度としては、これに限定されないが、例えば０．１ミリモル〜１０００ミリモルが好ましく、1ミリモル〜５００ミリモルがより好ましく、５ミリモル〜２００ミリモルがさらに好ましい。【００２６】
本発明でいうカルシウム化合物とはカルシウムを含有する化合物であり、金属カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、安息香酸カルシウム、フッ化カルシウム、ギ酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、水素化カルシウム、ヨウ化カルシウム、乳酸カルシウム、アパタイト、リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、リン酸水素カルシウム、ケイ酸カルシウム、などが例示される。カルシウム化合物は純品でも複数のカルシウム化合物の混合物でもよい。【００２７】
本発明のカルシウムが表面に結合していることを特徴とする医療用組織結合性材料は、カルシウムイオンを含有する溶液に母材となる材料を浸漬して製造する。温度は特に限定されず、製造者が適宜最適な条件を検討する。例えば、１０〜４００℃で処理することが可能であるが、５０℃未満の場合は処理硬化が限定的である場合が多いため、より高機能な医療用組織結合性材料の製造のためには５０〜３５０℃が好ましい。さらに好ましくは９０〜３００℃で、より好ましくは１１０〜２５０℃で、１時間〜２１日間、好ましくは１２時間〜１４日間、カルシウムイオンを含有する溶液に母材となる材料を浸漬して製造することができる。【００２８】
一般的に処理時間を長くすれば、処理温度を高くすれば、カルシウムを含有する溶液を高濃度にすれば、および／またはカルシウムを含有する溶液を浸漬の途中で交換すれば、表面に結合しているカルシウム量が増大するが、製造コストが上昇する。一般的に処理温度を高くすれば比較的短期間でカルシウムを母材表面に短期間で結合できるが、製造設備コストが増大する。【００２９】
カルシウムが表面に結合していることを特徴とする医療用組織結合性材料を、カルシウムイオンを含有する溶液に母材となる材料を浸漬して製造する際に、溶液の温度を沸点以上にする場合には水熱処理を用いることが効果的である。本発明で定義する水熱処理とは、溶液の沸点以上で母材を溶液中に浸漬して処理する製造方法である。溶液の沸点で沸騰が起こるために水熱反応装置、典型的には例えばオートクレーブ中に、母材を浸漬している溶液を密封して過熱する。そのため、装置内は１気圧以上の圧力となる。【００３０】
カルシウムが母材表面に結合していることが本発明の必要条件であり、効率的なカルシウムの結合を目的として、母材表面に水酸基、カルボキシル基、硫酸基およびアミノ基の群から選ばれる少なくとも一つの形成処理を行うことは極めて有効である場合がある。結合の仕組みは限定されないが、このような官能基を導入しない場合においても材料表面には水酸基等が存在しており、水酸基等を介して母材はカルシウムと結合していると類推される。しかし、形成処理なしに母材表面に存在する官能基は限定的であるため、効率的なカルシウムの母材表面への結合を目的に官能基導入を行うことが効果的である。しかしながら、官能基導入自体が製造コストアップにつながるため、カルシウムが表面に結合していることを特徴とする医療用組織結合性材料の製造工程に官能基導入を採用するかどうかは製造者が判断する。【００３１】
母材表面に水酸基、カルボキシル基、硫酸基およびアミノ基の群から選ばれる少なくとも一つの基の形成処理は公知の材料表面への官能基導入法によって行うことができる。例えば、母材となる材料表面に対して、オゾンや過マンガン酸カリウム等の酸化剤を反応させて表面に水酸基を導入する方法、空気の存在下で電子線照射することにより表面に水酸基及びカルボキシル基を導入する方法、アンモニアあるいは水素と窒素の存在下でプラズマ照射することにより表面にアミノ基を導入する方法、エチレンジアミン等のジアミンを反応させ表面にアミノ基を導入させる方法、硫酸を反応させ表面に硫酸基を導入する方法、などが例示される。最適な基の導入方法は、既知の方法の中から当業者が適宜選択することができる。【００３２】
かくして得られたカルシウムが母材表面に結合していることを特徴とする医療用組織結合性材料（本発明の材料）は、例えばＸ線電子分光（ＸＰＳ）を使用してカルシウムの結合を測定することができる。好ましくは、本発明の材料は、X線として８ｋＶ、３０ｍＡのＭｇＫα線を用いてＸＰＳ測定を行ったとき、概ね３４０〜３６０eVの間にダブレットとしてカルシウムの存在を観測することができる。横軸をｅＶ、縦軸をＣＰＳとした場合に、ベースラインを基準とするカルシウムピークの面積が５００〜１００００eV・CPSであることが好ましく、１０００〜７５００eV・CPSであることがより好ましく、２０００〜５０００eV・CPS以上であることがさらに好ましい。カルシウムを含む母材を使用した本発明の材料については、他の元素、例えばリン酸に対するＸＰＳピークを比較するによってカルシウム結合の有無を検討することができる。また、カルシウムが母材に「結合」していることは、例えば、本発明の材料を純水に１４日間３７℃で浸漬することによって付着しているカルシウムを溶解しても、ＸＰＳでカルシウムのピークが上記ピーク面積の範囲内で確認できることによって、確認することができる。【００３３】
また、本発明の材料の組織結合性を、例えば特開平１０−１７９７１８号、特開２０００−９３４９８号、特開２０００−１１６６７３号、特開２００２−１０２３３０号などに記載されている手法である擬似体液を用いた骨結合性の評価によって行うことができる。すなわち、製造した材料を体液とほぼ同じ無機イオン濃度に調整した擬似体液中に浸漬し、アパタイト析出の有無および量を検討し、骨との結合速度の指標とすることができる。好ましい態様において、本発明の材料は例えば擬似体液に浸漬したとき、１４日以内に骨様アパタイトが析出する材料は優れた組織結合性を示す。擬似体液に１４日間浸漬した段階で表面の１％以上を骨様アパタイトが被覆することが好ましく、３％以上を骨様アパタイトが被覆することがより好ましく、１０％以上を被覆することがさらに好ましい。【００３４】
また、組織結合性の材料は、一般に優れた組織親和性を示す。【００３５】
本発明の材料は、医療用材料によって処置されることが望まれる状態、例えば骨粗鬆症治療、外傷による骨再建治療、腫瘍摘出に付随する骨再建治療、代替骨頭置換治療、代替間接置換治療、透析等に必要なカテーテル治療等の処置に使用することができる。処置とは、例えば外科的に本発明の材料を欠損部位や適用が望まれる部位に移植することである。本発明の材料でこれらの状態を処置することによって、状態が緩和、改善または停止あるいは状態の進行が遅延する。【００３６】
本発明の材料を使用してこれらの状態を処置することによって、治療ができる。代替骨頭置換術において骨結合速度が増進することによって治療期間が短縮化できるだけでなく、治療効果の持続性が増大する。経皮端子においては感染が防止でき、治療効果が高まる。
【実施例】
【００３７】
以下、本発明を実施例および比較例を用いて更に詳細に説明するが、本発明の範囲は実施例に限定されるものではない。【００３８】
一般的な条件
下記の実施例の医療用組織結合性材料および比較例の材料の製造方法においてカルシウム溶液中における処理方法が１００℃を超えるものに関しては水熱処理によって製造を行った。【００３９】
カルシウムの母材表面への結合に関してはＸＰＳ分析装置（島津製作所製ＥＳＣＡ７５０型、Ｘ線には８ｋＶ，３０ｍＡのＭｇＫα線を用いて測定）によって測定を行って評価した。カルシウムを含む母材を使用した本発明の材料については、リン酸に対するＸＰＳピーク面積の比によってカルシウム結合の有無を検討した。図１にＸＰＳによるカルシウム結合の確認例を示すが、同様なカルシウムピークが観察された製造物に関しては○、カルシウムのピークが観察されなかったものに関しては×とした。【００４０】
骨結合性は特開平１０−１７９７１８号、特開２０００−９３４９８号、特開２０００−１１６６７３号、特開２００２−１０２３３０号などに記載されている手法である擬似体液を用いた評価によって行った。すなわち、製造した材料を体液とほぼ同じ無機イオン濃度に調整した擬似体液（組成を下記表に記す。３７℃にてトリスヒドロキシアミノメタンと１Ｎ塩酸によりｐＨを７．４に調整）中に３７℃で浸漬し、アパタイト析出の有無および量を検討し、骨との結合速度の指標とした。析出物の有無および量は走査型電子顕微鏡観察（日本電子株式会社製ＪＳＭ−５４００ＬＶ型、試料表面をスパッタ法により金コーティング後、加速電圧１５ｋＶ、倍率２０００倍にて観察）から判断した。観察面積に対する析出物が占める割合を百分率で記載した。なお、析出物が認められた場合は、その組成をフーリエ変換赤外分光（ＦＴ−ＩＲ）光度計（株式会社パーキンエルマー社製ＳＰＥＣＴＲＵＭ２０００型、積算回数８回、分解能４ｃｍ−１として測定）にて分析した。
【表１】
2009038180.tif 000002
【００４１】
製造した一部の材料に関しては、より詳細に骨との結合性を検討するために、細胞を用いた初期接着性、増殖性、分化能の評価を行った。細胞としては雄４週齢のＳＤラットの脛骨より骨髄を採取し、２０％ウシ胎仔血清および１％抗生物質（１０，０００ユニットのペニシリンおよび１０ｍｇ／ｍＬのストレプトマイシン）を含むα−ＭＥＭ中、５％ＣＯ２、３７℃、１００％湿気雰囲気下で、５日間培養後、浮遊細胞を除去し、細胞培養用ディッシュに付着した細胞を用いた。当該細胞を１×１０４細胞／ｃｍ２で試料上に播種し、種々の期間培養した。初期細胞接着性に関しては、試料上で細胞を７時間培養後、細胞増殖性については、３、５および７日培養後に、試料に付着した細胞数をそれぞれ計数することにより評価した。細胞数は、試料をリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）で洗浄し、非付着細胞を除去後、０．２５％トリプシン／ＥＤＴＡ（２．５ｇ／Ｌのトリプシンおよび０．２ｇ／ＬのＥＤＴＡにより試料に付着した細胞を剥離し、その細胞数を、血球計を用いて計数した。【００４２】
骨芽細胞の分化能は分化マーカーであるアルカリフォスファターゼ活性の測定により評価した。ラット脛骨より採取、初代培養した骨髄細胞を、２０％ウシ胎仔血清、１％抗生物質（１０，０００ユニットのペニシリンおよび１０ｍｇ／ｍＬのストレプトマイシン）、１０−８ｍｏｌ／Ｌのデキサメタゾン、５０μｇ／ｍＬのアスコルビン酸および１０ｍＭのβ−グリセロリン酸を含むα−ＭＥＭに懸濁し、１×１０４細胞／ｃｍ２で試料上に播種した。５％ＣＯ２、３７℃、１００％湿気雰囲気下で、３、６および９日間培養した後、試料をＰＢＳで洗浄し、非接着細胞を除去後、セルスクレーパーを用いて試料に接着した細胞を剥離した。剥離した細胞は破砕後、ＡＬＰアッセイキット（Wako Pure Chemical Industries, Ltd.）およびＢＣＡタンパク質アッセイキット（Pierce Biotechnology, Inc., U.S.A）によりＡＬＰ活性および総蛋白量を定量し、ＡＬＰ活性／総蛋白量（ＩＵｃｍ２／ｍｇ）を算出した。【００４３】
医療用組織結合性材料の製造および評価
実施例１
セラミックス材料であるアルミナ基板（ニッカトー製）を１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、１２５℃で７日間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、水熱処理後のアルミナ基板をＸＰＳにて分析すると図１に示すようにアルミナ基板にカルシウムが結合していることがわかった。ピーク面積は、2300cps・eVであった。
カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板の骨伝導性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。図２に析出物の赤外分光スペクトルをしめす。アパタイトに典型的なスペクトルが得られ、カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板を擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが、表面積比として約２０％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板は骨伝導性を示すことがわかった。
カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板の医療用組織結合材料としての有用性をさらに詳細に検討する目的で４週齢のＳＤラットから調整した骨髄細胞を骨芽細胞に分化させ、その初期細胞接着性および細胞増殖能を評価した。初期細胞接着は、3302±267（±SD、以下同じ）個であり、細胞増殖は98333±6244個であった。ＡＬＰ活性／総蛋白量は、0.01425±0.00072（ＩＵｃｍ２／ｍｇ）であった。図４に示すようにカルシウムが表面に結合しているアルミナ基板は優れた初期細胞接着性と細胞増殖性を示し、組織親和性にも優れた医療用組織結合材料であることがわかった。【００４４】
実施例２
セラミックス材料であるアルミナ基板（ニッカトー製）を５０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、１２５℃で７日間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、水熱処理後のアルミナ基板をＸＰＳにて分析すると図１に示すようにアルミナ基板にカルシウムが結合していることがわかった。ピーク面積は、3200cps・eVであった。カルシウムのピークは実施例１で行った１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液を用いる場合に比べて大きく、より多量のカルシウムがアルミナ基板に結合していることがわかった。
カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板の骨伝導性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。図２に析出物の赤外分光スペクトルをしめす。アパタイトに典型的なスペクトルが得られ、カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板を擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが、表面積比として約２０％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板は骨伝導性を示すことがわかった。
カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板の医療用組織結合材料としての有用性をさらに詳細に検討する目的で４週齢のＳＤラットから調整した骨髄細胞を骨芽細胞に分化させ、その初期接着性および増殖能を評価した。初期細胞接着は、3611±490個であり、細胞増殖は111230±14045個であった。ＡＬＰ活性／総蛋白量は、0.01863±0.00052（ＩＵｃｍ２／ｍｇ）であった。図４に示すようにカルシウムが表面に結合しているアルミナ基板は優れた初期細胞接着性と細胞増殖性を示し、組織親和性にも優れた医療用組織結合材料であることがわかった。初期細胞接着数および細胞増殖性のいずれもが実施例１より優れていることがわかった。【００４５】
実施例３
セラミックス材料であるアルミナ基板（ニッカトー製）を１０ミリモル濃度の水酸化カルシウム水溶液に浸漬し、１２５℃で７日間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、水熱処理後のアルミナ基板をＸＰＳにて分析するとアルミナ基板にカルシウムが結合していることがわかった。ピーク面積は、2600cps・eVであった。
カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板の骨伝導性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板を擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが、表面積比として約２０％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板は骨伝導性を示すことがわかった。
カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板の医療用組織結合材料としての有用性をさらに詳細に検討する目的で４週齢のＳＤラットから調整した骨髄細胞を骨芽細胞に分化させ、その初期細胞接着性および細胞増殖能を評価した。初期細胞接着は、3425±570個であり、細胞増殖は87562±5923個であった。ＡＬＰ活性／総蛋白量は、0.01573±0.00092（ＩＵｃｍ２／ｍｇ）であった。カルシウムが表面に結合しているアルミナ基板は優れた初期細胞接着性と細胞増殖性を示し、組織親和性にも優れた医療用組織結合材料であることがわかった。【００４６】
比較例１
カルシウムが表面に結合していることを特徴とするアルミナ基板の医療用組織結合材料としての有用性を示すために比較実験を行った。アルミナ基板をＸＰＳで分析してもアルミナ基板にはカルシウムの結合が認められなかった。ピーク面積は、0cps・eVであった。
実施例１および２と同様にアルミナ基板を擬似体液に１４日間浸漬した。アルミナ基板表面には析出物が認められなかった。すなわち、アルミナ基板は骨伝導性を示さないことが確認された。
カルシウムが表面に結合していないアルミナ基板の初期細胞接着性および細胞増殖能を評価した。アルミナ基板は優れた初期細胞接着性と細胞増殖性を示すものの、実施例１および実施例２で製造したカルシウムが表面に結合しているアルミナ基板と比較すると、初期細胞接着は、1296±185個であり、細胞増殖は81605±490８個であり、ＡＬＰ活性／総蛋白量は、0.01078±0.00098（ＩＵｃｍ２／ｍｇ）であり、初期細胞接着性、細胞増殖性および骨芽細胞の分化能で劣ることがわかった。【００４７】
比較例２
カルシウムが表面に結合していることを特徴とするアルミナ基板の医療用組織結合材料としての有用性を示すために比較実験を行った。アルミナ基板を蒸留水に浸漬し、１２５℃で７日間水熱処理を行った。水熱処理したアルミナ基板をＸＰＳで分析してもアルミナ基板にはカルシウムの結合が認められなかった。ピーク面積は、0cps・eVであった。
実施例１および２と同様にアルミナ基板を擬似体液に１４日間浸漬した。アルミナ基板表面には析出物が認められなかった。すなわち、蒸留水で水熱処理してもカルシウムが表面に結合していないアルミナ基板は骨伝導性を示さないことが確認された。
カルシウムが表面に結合していないアルミナ基板の初期細胞接着性および細胞増殖能を評価した。カルシウムが表面に結合していないアルミナ基板は優れた初期細胞接着性と細胞増殖性を示すものの、実施例１および実施例２で製造したカルシウムが表面に結合しているアルミナ基板と比較すると、初期細胞接着は、1716±266個であり、細胞増殖は62639±5297個であり、ＡＬＰ活性／総蛋白量は、0.01437±0.00206（ＩＵｃｍ２／ｍｇ）であり、初期細胞接着性、細胞増殖性および骨芽細胞の分化能で劣ることがわかった。【００４８】
実施例１〜３および比較例１〜２の医療用組織結合材料の評価を下記表にまとめる。
【表２】
2009038180.tif 000003
【００４９】
実施例４
セラミックス材料であるジルコニア基板（ニッカトー製）を１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、１２５℃で７日間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、水熱処理後のジルコニア基板をＸＰＳにて分析するとジルコニア基板にカルシウムが結合していることがわかった。
カルシウムが表面に結合しているジルコニア基板の骨伝導性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。カルシウムが表面に結合しているジルコニア基板表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。カルシウムが表面に結合しているジルコニア基板を擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが表面積比として約１００％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合しているジルコニア基板は極めて優れた骨伝導性を示すことがわかった。
カルシウムが表面に結合しているジルコニア基板の医療用組織結合材料としての有用性をさらに詳細に検討する目的で４週齢のＳＤラットから調整した骨髄細胞を骨芽細胞に分化させ、その初期細胞接着性および細胞増殖能を評価した。初期細胞接着は、3333±892個であり、細胞増殖は11014±4127個であった。カルシウムが表面に結合しているジルコニア基板は優れた初期細胞接着性と細胞増殖性を示し、組織親和性にも優れた医療用組織結合材料であることがわかった。【００５０】
比較例３
カルシウムが表面に結合していることを特徴とするジルコニア基板の医療用組織結合材料としての有用性を示すために比較実験を行った。ジルコニア基板を蒸留水に浸漬し、１２５℃で７日間水熱処理を行った。水熱処理したジルコニア基板をＸＰＳで分析してもジルコニア基板にはカルシウムの結合が認められなかった。
実施例４と同様にジルコニア基板を擬似体液に１４日間浸漬した。ジルコニア基板表面には析出物が認められなかった。すなわち、ジルコニア基板は骨伝導性を示さないことが確認された。
カルシウムが表面に結合していないジルコニア基板の初期細胞接着性および細胞増殖能を評価した。ジルコニア基板は優れた初期細胞接着性と細胞増殖性を示すものの、実施例４で製造したカルシウムが表面に結合しているジルコニア基板と比較すると、初期細胞接着は、1482±792個であり、細胞増殖は8958±3610個であり、初期細胞接着性および細胞増殖性で劣ることがわかった。【００５１】
実施例４および比較例３の医療用組織結合材料の評価を下記表にまとめる。
【表３】
2009038180.tif 000004
【００５２】
実施例５
セラミックス材料である炭素基板を１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、２００℃で２４時間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、水熱処理後の炭素基板をＸＰＳにて分析するとカルシウムのピークが検出され、炭素基板にカルシウムが結合していることがわかった。ピーク面積は、1200cps・eVであった。
カルシウムが表面に結合している炭素基板の骨伝導性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。電子顕微鏡観察、赤外分光スペクトルの結果から、カルシウムが表面に結合している炭素基板表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。アパタイトに典型的なスペクトルが得られ、カルシウムが表面に結合している炭素基板を擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが表面積比として約１％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合している炭素基板は骨伝導性を示すことがわかった。【００５３】
実施例６
オゾン発生装置（エコデザイン株式会社製ＥＤ−ＯＧ−Ｒ４型）で発生させたオゾンを５０℃の蒸留水にバブリングさせることによりオゾンを飽和させて製造した５０℃のオゾン飽和水に、セラミックス材料である炭素基板を２４時間浸漬することによってオゾン処理を行った後、１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、２００℃で２４時間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、水熱処理後の炭素基板をＸＰＳにて分析するとカルシウムのピークが検出され、炭素基板にカルシウムが結合していることがわかった。ピーク面積は、1700cps・eVであった。
カルシウムが表面に結合している炭素基板の骨伝導性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。電子顕微鏡観察、赤外分光スペクトルの結果から、カルシウムが表面に結合している炭素基板表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。アパタイトに典型的なスペクトルが得られ、カルシウムが表面に結合している炭素基板を擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが表面積比として約３％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合している炭素基板は骨伝導性を示すことがわかった。これは、上記実施例５の材料よりも優れた組織結合性である。【００５４】
比較例４
カルシウムが表面に結合していることを特徴とする炭素基板の医療用組織結合材料としての有用性を示すために比較実験を行った。炭素基板を蒸留水に浸漬し、２００℃で２４時間水熱処理を行った。水熱処理した炭素基板をＸＰＳで分析しても炭素基板にはカルシウムの結合が認められなかった。ピーク面積は、0cps・eVであった。
実施例４と同様に炭素基板を擬似体液に１４日間浸漬した。炭素基板表面には析出物が認められなかった。すなわち、水熱処理炭素基板は骨伝導性を示さないことが確認された。【００５５】
実施例５〜６および比較例４の医療用組織結合材料の評価を下記表にまとめる。
【表４】
2009038180.tif 000005
【００５６】
実施例７
セラミックス材料であるハイドロキシアパタイト基板を１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、２００℃で２４時間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、水熱処理後のハイドロキシアパタイト基板をＸＰＳにて分析するとカルシウムとリンのピークが検出された。カルシウムとリンのピーク比は処理前のハイドロキシアパタイト基板のピーク比と比較して大きく、ハイドロキシアパタイト基板表面にカルシウムが結合していることがわかった。すなわち、処理前のアパタイト表面のリン酸に対するカルシウムピーク面積比は２．５５７であったが、１００ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液中で２００℃、１日間処理して製造したアパタイト表面のリン酸に対するカルシウムピーク面積比は２．３７３であった。このことから、アパタイトを１００ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液中で２００℃、１日間処理することによってアパタイト表面にカルシウムが結合されることがわかった。
カルシウムが表面に結合しているハイドロキシアパタイト基板の骨伝導性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。電子顕微鏡観察、赤外分光スペクトルの結果から、カルシウムが表面に結合しているハイドロキシアパタイト基板表面に骨様アパタイトと思われる析出物が表面積比として約５％（基板の表面積を１００％とする）確認された。析出物の量はカルシウム溶液浸漬処理前のハイドロキシアパタイト基板を擬似体液に浸漬した場合と比較して大きく、カルシウムが結合したハイドロキシアパタイト基板は表面にカルシウムが結合していないハイドロキシアパタイト基板と比べて骨結合性に優れることがわかった。【００５７】
比較例５
カルシウムが表面に結合していることを特徴とするアパタイト基板の医療用組織結合材料としての有用性を示すために比較実験を行った。アパタイト基板を蒸留水に浸漬し、２００℃で２４時間水熱処理を行った。水熱処理したアパタイト基板をＸＰＳで分析しても、水熱処理前のアパタイト基板と比較してカルシウムピーク面積増加が認められなかった。
実施例７と同様にアパタイト基板を擬似体液に１４日間浸漬した。アパタイト基板表面には析出物が表面積比として約４％（基板の表面積を１００％とする）確認された。すなわち、水熱処理アパタイト基板は実施例７のカルシウムが表面に結合していることを特徴とするアパタイト基板よりも骨結合性に劣ることがわかった。【００５８】
実施例７および比較例５の医療用組織結合材料の評価を下記表にまとめる。
【表５】
2009038180.tif 000006
【００５９】
基板をシリカとし、上記実施例および比較例と同様の方法で、下記表の条件で、実施例８および比較例６の医療用組織結合材料を製造した。評価を下記表にまとめる。
【表６】
2009038180.tif 000007
なお、実施例８および比較例６のピーク面積は、それぞれ、6600cps・eV、0cps・eVであった。【００６０】
実施例９
ポリマー材料であるポリイミドフィルムを１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、１４０℃で１４日間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、処理後のポリイミドフィルムをＸＰＳにて分析するとフィルムにカルシウムが結合していることがわかった。ピーク面積は、1000cps・eVであった。
カルシウムが表面に結合しているポリイミドフィルムの骨結合性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。カルシウムが表面に結合しているポリイミドフィルム表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。アパタイトに典型的なスペクトルが得られ、カルシウムが表面に結合しているポリイミドフィルムを擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが表面積比として約２０％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合しているポリイミドフィルムは骨伝導性を示すことがわかった。【００６１】
実施例１０
ポリマー材料であるポリイミドフィルムを１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、９０℃で１４日間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、処理後のポリイミドフィルムをＸＰＳにて分析するとフィルムにカルシウムが結合していることがわかった。ピーク面積は、1300cps・eVであった。結合しているカルシウム量は実施例９の場合と比較して少なかった。
カルシウムが表面に結合しているポリイミドフィルムの骨結合性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。カルシウムが表面に結合しているポリイミドフィルム表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認されたが、その析出量は表面積比として約２％（基板の表面積を１００％とする）であり、実施例９の場合と比較して少なかった。処理温度等の条件を変えることによって骨結合性の程度を制御できることがわかった。【００６２】
実施例１２
ポリイミドフィルムを濃硫酸にてスルホン処理した。ポリイミドフィルムを濃硫酸に１００℃で６時間浸漬した。処理後のポリイミドフィルムを走査型電子顕微鏡で観察したが、処理の有無による違いは認められなかった。次いで、スルホン化処理を行なったポリイミドフィルムについて、ＦＴ−ＩＲ分析を行なったところ、１２０７ｃｍ−１と１１２８ｃｍ−１付近にスルホン基の吸収が確認された。
このスルホン化処理後ポリイミドフィルムを１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、１４０℃で１日間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、処理後のポリイミドフィルムをＸＰＳにて分析するとフィルムにカルシウムが結合していることがわかった。ピーク面積は、1350cps・eVであった。
カルシウムが表面に結合しているスルホン化処理後ポリイミドフィルムの骨結合性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。カルシウムが表面に結合しているスルホン化処理後ポリイミドフィルム表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。アパタイトに典型的なスペクトルが得られ、カルシウムが表面に結合しているポリイミドフィルムを擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが表面積比として約６０％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合しているスルホン化処理後ポリイミドフィルムは骨伝導性を示すことがわかった。【００６３】
実施例１３
クロロメチル化を行ったポリイミドフィルムを３０％トリメチルアミン水溶液に７０℃２４時間浸漬しアミノ化反応を行った。処理後のポリイミドフィルムを走査型電子顕微鏡で観察したが、処理の有無による違いは認められなかった。次いで、アミノ化処理を行なったポリイミドフィルムについて、ＦＴ−ＩＲ分析を行なったところ、１６０４ｃｍ−１と１５２５ｃｍ−１付近にアミノ基の吸収が確認された。
このアミノ化処理後ポリイミドフィルムを１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、１４０℃で１日間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、処理後のポリイミドフィルムをＸＰＳにて分析するとフィルムにカルシウムが結合していることがわかった。ピーク面積は、1400cps・eVであった。
カルシウムが表面に結合しているアミノ化処理後ポリイミドフィルムの骨結合性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。カルシウムが表面に結合しているアミノ化処理後ポリイミドフィルム表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。アパタイトに典型的なスペクトルが得られ、カルシウムが表面に結合しているポリイミドフィルムを擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが表面積比として約５０％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合しているアミノ化処理後ポリイミドフィルムは骨伝導性を示すことがわかった。【００６４】
実施例１４
ポリイミドフィルムを、５％イソシアナートプロピルトリエトキシシランのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）溶液中に４０℃で２４時間浸漬した。ＴＨＦで洗浄した後、風乾した。処理後のポリイミドフィルムを走査型電子顕微鏡で観察したが、処理の有無による違いは認められなかった。次いで、ＸＰＳによる分析を行ったところ、珪素が確認された。
このシラノール化処理後ポリイミドフィルムを１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、１４０℃で１日間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、処理後のポリイミドフィルムをＸＰＳにて分析するとフィルムにカルシウムが結合していることがわかった。
カルシウムが表面に結合しているシラノール化処理後ポリイミドフィルムの骨結合性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。カルシウムが表面に結合しているシラノール化処理後ポリイミドフィルム表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。アパタイトに典型的なスペクトルが得られ、カルシウムが表面に結合しているポリイミドフィルムを擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが表面積比として約５０％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合しているシラノール化処理後ポリイミドフィルムは骨伝導性を示すことがわかった。【００６５】
比較例７
カルシウムが表面に結合していることを特徴とするポリイミドフィルムの医療用組織結合材料としての有用性を示すために比較実験を行った。ポリイミドフィルムを蒸留水に浸漬し、１４０℃で２４時間水熱処理を行った。水熱処理したポリイミドフィルムをＸＰＳで分析しても、水熱処理前のポリイミドフィルムと比較してカルシウムピーク面積増加が認められなかった。
実施例７と同様にポリイミドフィルムを擬似体液に１４日間浸漬した。ポリイミドフィルム表面には析出物が確認されなかった。すなわち、水熱処理ポリイミドフィルムは骨結合性がないことがわかった。【００６６】
実施例１１および１５の医療用組織結合材料を、上記実施例と同様に、下記表の条件で、製造した。実施例９〜１５および比較例７の医療用組織結合材料の評価を下記表にまとめる。
【表７】
2009038180.tif 000008
なお、実施例１１および実施例１５のピーク面積は、それぞれ、1300cps・eV、1400cps・eVであった。【００６７】
実施例１６
ポリマー材料である絹を１０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、１２５℃で７日間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、水熱処理後の絹をＸＰＳにて分析すると絹にカルシウムが結合していることがわかった。
カルシウムが表面に結合している絹の骨結合性の有無を評価するために擬似体液に１４日間浸漬した。カルシウムが表面に結合している絹表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。カルシウムが表面に結合している絹を擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが表面積比として約１０％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合している絹は骨伝導性を示すことがわかった。【００６８】
比較例８
カルシウムが表面に結合していることを特徴とする絹の医療用組織結合材料としての有用性を示すために、蒸留水を使用して比較実験を行った。絹をＸＰＳで分析しても絹にはカルシウムの結合が認められなかった。
絹を擬似体液に１４日間浸漬した。絹表面には析出物が認められなかった。すなわち、絹は骨伝導性を示さないことが確認された。【００６９】
実施例１６および比較例８の医療用組織結合材料の評価を下記表にまとめる。
【表８】
2009038180.tif 000009
【００７０】
基板をポリエチレンテレフタレートとし、上記実施例および比較例と同様の方法で、下記表の条件で、実施例１７および比較例９の医療用組織結合材料を製造した。評価を下記表にまとめる。
【表９】
2009038180.tif 000010
【００７１】
基板をシリコーンとし、上記実施例および比較例と同様の方法で、下記表の条件で、実施例１８および比較例１０の医療用組織結合材料を製造した。評価を下記表にまとめる。
【表１０】
2009038180.tif 000011
【００７２】
実施例１９
金属材料であるステンレススチール基板を５０ミリモル濃度の塩化カルシウム水溶液に浸漬し、２００℃で２４時間水熱処理を行った。十分な洗浄の後に、水熱処理後のステンレススチール基板をＸＰＳにて分析するとステンレススチール基板にカルシウムが結合していることがわかった。ピーク面積は、400cps・eVであった。
カルシウムが表面に結合しているステンレススチール基板の骨伝導性の有無を評価するために擬似体液に７日間浸漬した。カルシウムが表面に結合しているステンレススチール基板表面に骨様アパタイトと思われる析出物が確認された。カルシウムが表面に結合しているステンレススチール基板を擬似体液に浸漬した場合には骨様アパタイトが表面積比として約８０％（基板の表面積を１００％とする）析出すること、すなわち、カルシウムが表面に結合しているステンレススチール基板は骨伝導性を示すことがわかった。【００７３】
比較例１１
カルシウムが表面に結合していることを特徴とするステンレススチールの医療用組織結合材料としての有用性を示すために、蒸留水を使用して比較実験を行った。処理後ステンレススチールをＸＰＳで分析してもステンレススチールにはカルシウムの結合が認められなかった。ピーク面積は、0cps・eVであった。
ステンレススチールを擬似体液に７日間浸漬した。ステンレススチール表面には析出物が認められなかった。すなわち、ステンレススチールは骨伝導性を示さないことが確認された。【００７４】
実施例１９および比較例１１の医療用組織結合材料の評価を下記表にまとめる。
【表１１】
2009038180.tif 000012
【００７５】
基板をコバルトクロムとし、上記実施例および比較例と同様の方法で、下記表の条件で、実施例２０および比較例１２の医療用組織結合材料を製造した。評価を下記表にまとめる。
【表１２】
2009038180.tif 000013
なお、実施例２０のピーク面積は、400cps・eVであった。【００７６】
以上の説明から明らかなように、本発明は、１）組織為害性を示さない、２）骨伝導性を示す、３）骨と置換する、４）骨補填術式に必要な機械的強さを有するという医療用組織結合材の所要性質の全てを満足する医療用組織結合材を提供するものである。
【図１】
2009038180.tif 000014
【図２】
2009038180.tif 000015
【国際調査報告】
2009038180.tif 000016
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