(57)【要約】【課題】  形成を容易に行うことができ、しかも焼結の必要がないために成形性に優れ、チタン製線材の端部が露出による人体への負担を低減した細胞誘導材料を提供することを目的とする。【解決手段】  チタン製線材をメリヤス編にして構成された金属網状体を所定の形状に成形し、成形された金属網状体をプレスして得られた細胞誘導材料を用いる。また、触感により前記チタン製線材の端部が実質的に表面近傍に存在しない細胞誘導材料を用いる。【選択図】  図１
2011229761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チタン製線材をメリヤス編にして構成された金属網状体を所定の形状に成形し、成形された金属網状体をプレスして得られた細胞誘導材料。
【請求項２】
前記金属網状体が繋ぎ目の無い筒状体であり、所定の形状への成形が前記筒状体を折り畳むことによりなされる請求項１に記載の細胞誘導材料。
【請求項３】
前記金属網状体が１本のチタン製線材のメリヤス編により構成された請求項１または２に記載の細胞誘導材料。
【請求項４】
前記細胞誘導材料が焼結による絡合がなされていない請求項１〜３のいずれかに記載の細胞誘導材料。
【請求項５】
前記金属網状体を構成するチタン製線材とは別の線材を縫材として、所定の形状に成形された前記金属網状体同士、又は前記細胞誘導材料同士の縫付けがされた請求項１〜４のいずれかに記載の細胞誘導材料。
【請求項６】
触感により前記チタン製線材の端部が実質的に表面近傍に存在しない請求項１〜５のいずれかに記載の細胞誘導材料。
【請求項７】
前記細胞誘導材料が生体と定着する医療機器の定着部位の基体に嵌め込み可能な形状にされてなる請求項１〜６のいずれかに記載の細胞誘導材料。
【請求項８】
前記金属網状体が前記プレスにより生体と定着する医療機器の定着部位の基体に固定された請求項１〜７のいずれかに記載の細胞誘導材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工歯根、人工関節、骨補填、皮膚端子等の医療材料に用いることができる細胞誘導材料、特にスキャフォールドとして生体硬組織または軟組織を誘導することができる細胞誘導材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体の欠損した部位を人工物で補う補綴として、従来より金属材料が人工骨や人工歯根などに用いられている。金属材料は、強度が高く、生体内外で分解し難く、変形等の恐れがないために、外科領域や歯科領域で人工歯根、人工関節、人工骨などの補綴による治療へ用いられている。中でも、チタンやチタン合金などのチタン製材料は、生体内での異物反応が少なく、比較的軽量であり、磁性を持たないことから生体へ広く適用されている。金属材料は、強度が高いという長所を有する一方、その強度のために生体との一体化が困難であり、金属材料をそのまま用いる場合には生体への定着について難点があった。そのため、生体への一体化を促進し、生体への定着を図るものとして、生体組織を内部に誘導するために金属多孔質体が補綴に用いられている。
【０００３】
しかし、金属多孔質体は、樹脂多孔質体のように発泡等により製造することが難しく、セルの壁厚を調整することが難しく、欠けるために補綴に用いる材料としては期待することができない。そのため、生体への定着が優れた材料として、特定の直径、アスペクト比を有するチタン又はチタン基合金繊維を絡合して層状に形成した生体硬組織誘導性スカフォールド材料が提案されている（特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０６７５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記スカフォールド材料は、生体組織の誘導が容易なセルサイズを形成するために絡合することにより繊維同士の接点・交点を設けられるものである。そのため高温での焼結が必要となる。前記スカフォールド材料の素材であるチタン自体、熱処理をするときの酸素との反応性がよく、とくに高温になればなるほど酸化しやすく、脆くなりやすいので、高度な管理を要する１０-4Ｐａ以上の真空処理や不活性ガスの雰囲気内で熱処理をしなければならなく、加工の際の注意が必要となり、加工条件等の工程管理をより十分に行うなど、加工の工程が複雑となる。また、チタンの融点が１６６８℃であることから、焼結には高温での非常に高温な焼結が可能な設備が必要となるなど、焼結作業も容易に行うことはできず、エネルギーコストも要することとなる。また、焼結により脆くなったチタン繊維の一部が脱落して、チタン繊維を構成するチタン製線材の端部が露出したり、チタン繊維を構成するチタン製線材の端部がチタン繊維の網状体に複数存在したりする場合には、該端部が生体組織に接触した際に生体組織に刺激を与えて炎症を生じるなどによる患者への負担が懸念される。
【０００６】
つまり、本発明は、多孔質体の形成を容易に行うことができ、しかも焼結の必要がないために成形性に優れ、チタン製線材の端部が露出による人体への負担を低減した細胞誘導材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、チタン製線材をメリヤス編にして構成された金属網状体を所定の形状に成形し、成形された金属網状体をプレスして得られた細胞誘導材料である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の細胞誘導材料を用いることにより、細胞誘導材料を構成するチタン製線材の本数を少なくすることができ、しかもメリヤス編によりチタン製線材の接点・交点も形成することができるので絡合をする必要もない。そのため、前記細胞誘導材料は、細胞誘導材料中のチタン製線材の端部を減らすことができ、絡合のために脆くなった部分の脱落が発生して端部が露出することもないので、人体への負担がない。さらに、本発明の細胞誘導材料を、繋ぎ目の無い筒状の金属網状体とした場合には、その金属筒状体を折り畳むことで、よりチタン製線材の端部が少ない細胞誘導材料とすることができる。また、金属網状体を構成するチタン製線材とは別の線材を縫材として、所定の形状に成形された前記金属網状体同士、又は前記細胞誘導材料同士の縫付けがされた細胞誘導材料とした場合には、プレスにより成形された細胞誘導材料を変形させた際に、その多孔質体の構成が崩れてチタン製線材の端部が露出することがないので、より人体への負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明の細胞誘導材料の一実施形態例を構成する金属網状体の概略斜視図である。（ｂ）は、図１の金属網状体の模式的な正面図である。
【図２】（ａ）は本発明の細胞誘導材料をステントや血管代替物等の血管内留置具等に用いた場合の模式図である。（ｂ）は本発明の細胞誘導材料を顎骨や頭蓋骨用の骨補填材に用いた場合の模式図である。（ｃ）は本発明の細胞誘導材を皮膚端子に用いた場合の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図を参照して、本発明の細胞誘導材料を説明するが、これらに限定されるものではない。
【００１１】
本発明は、チタン製線材をメリヤス編にして構成された金属網状体を所定の形状に成形し、成形された金属網状体をプレスして得られた細胞誘導材料である。
本発明の細胞誘導材料は、まず、チタン製線材をメリヤス編にして金属製網状体が形成される。ついで、この金属製網状体をプレスすることにより、用途に適した所望の形状とすることにより、生体硬組織又は軟組織を誘導することが容易なセルサイズを有するスキャフォールドとして形成することができる。そのため、本発明の細胞誘導材料は、絡合する必要がないので、成形も容易であり、しかも焼成による劣化のために脆くならないので、一部脱落によるチタン製線材の端部の発生を生じることがない。
【００１２】
本発明の細胞誘導材料１に用いられるチタン製線材は、スキャフォールドとして細胞を誘導することができるセルサイズを形成できるようにメリヤス編ができる線材であれば、組成が特に限定されるものではなく、金属チタン製であっても、チタン合金製であってもよい。
【００１３】
本発明の細胞誘導材料に用いられる金属網状体は、チタン製線材がメリヤス編みで構成される。メリヤス編をすることにより、金属網状体は、絡合した場合や平織りをした場合に比べて、伸縮性、弾性及び柔軟性を有するので、平織りの金属網状体をプレスして成形した場合に比べて、硬度が同じであっても伸縮性、弾性及び柔軟性を有するので、人体に適用された際に人体の動きに追随することができ、プレスにより得られた細胞誘導材料は補綴に好適に用いることができる。
【００１４】
前記金属網状体は、前記チタン製線材がメリヤス編により形成されたものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、編反物幅が１０〜５００ｍｍで、目開き（編目寸法）が縦目２〜６ｍｍ、横目１〜５ｍｍの金属網状体を用いることにより、細胞組織の誘導が好適な細胞誘導材料を好適に得ることができる。このような金属網状体を得るためのチタン製線材としては、特に、線径が限定されるものではないが、例えば、線径１０μｍ〜０．６ｍｍ、特に５０〜１５０μｍである、単線、または線径５μｍ単線を用いた撚線などの単線を複数用いた線を用いることにより、前記編目寸法の金属網状体を得るのに好適に用いることができる。これらのチタン製線材をメリヤス編にして構成された金属網状体は、その編み方がメリヤス編であれば用いる装置等は特に限定されるものではなく、手編みをすることも可能であり、公知の金属線材のメリヤス編装置を用いることもできる。なお、前記メリヤス編は、1本または数本のチタン製線材の輪状のループの中に次のループを入れることを準じ繰り返して布状に編む編み方であり、その編み方自体が限定されるものではない。
【００１５】
前記金属網状体は、プレスにより、用途に適した形状とすることができ、公知のプレス機械を用いて得ることができる。メリヤス編みされた金属網状体から細胞誘導材料を得るためのプレス条件は、細胞を誘導可能なセルサイズであり、用途に適した硬度を有するようにプレスされるものであれば特に限定されるものでなく、例えば、金属網状体全体にかかるプレス圧を１〜５０ｔ、特に３ｔに条件設定して、圧縮成型品密度（嵩密度）が０．９〜４．０ｇ／ｃｍ３となるようにプレスすることにより、得られた細胞誘導材料を補綴として好適に用いることができる。なお、前記プレスは、前記金属網状体のみでプレスされてもよく、棒状の金属成形体に巻き付けられるなど、金属成形体と共に一体的にプレスされて、細胞誘導材料と金属成形体との一体化がされたものであっても良い。
【００１６】
前記金属網状体は、メリヤス編により、繋ぎ目の無い筒状体として得られることもできる。メリヤス編は平面的な布状として得ることもできるが、図１（ａ）（ｂ）に示すように、メリヤス編により繋ぎ目の無い筒状体である金属網状体とすることもできる。かかる筒状のとすることで平面的な布状体の場合に比べて４辺の端部が２辺に減らすことができるので、金属網状体の端部からのほつれを防止するための線材を用いなくてもよく、チタン製線材の端部を減らすとともに、金属網状体の取り扱いの容易性にも優れている。前記筒状体をプレスして用途に応じた所望の形状とする方法としては、特に限定されるものでなく金型内部に前記筒状体を配置してプレスすることも可能であるが、一旦、前記筒状体を所望の形状である細胞誘導材料を得るためのプレス圧よりも軽い圧力で押圧して折り畳むことにより特定の形状とした後、前記プレス条件にてプレスして本発明の細胞誘導材料を得ることもできる。前記の折り畳みにより、前記プレス条件によるプレスを容易に設定することができ、また、金属網状体を構成するチタン製線材の端部を細胞誘導材料の成型体の内側となるように予め折り畳んでくことができる。このように予め折り畳む場合には、端部が内側となる折り畳みをすることにより、前記プレス条件によりプレスされた細胞誘導材料はチタン製線材が外側となることがなく、細胞誘導材料の表面近傍に実質的に存在しないために、細胞誘導材料を人の皮膚が接触しても触感により、前記端部の存在を感知することができない。前記端部の存在を感知することができない程度で、触感により前記チタン製線材の端部が実質的に表面近傍に存在しない細胞誘導材料とすることで、補綴として人体に設置しても設置された生体組織を刺激することがなく、炎症等を引き起こす恐れもないので、補綴として用いられる細胞誘導材料として好適に用いられることができる。
【００１７】
本発明の細胞誘導材料は、生体と定着する医療機器の定着部位の基体に嵌め込み可能な形状とすることができる。このような形状とすることで、細胞誘導材料を得る際に、基体と細胞誘導材料とを一体成形する必要がなく、患者の身体特徴や症状に応じて、医師等が適用部位の形状、大きさ、症状に合わせて、最適な基体と最適な細胞誘導材料とを組み合わせることができ、医療現場で組み合わせることも可能なので、効率的な治療を容易に行うことができる。前記基体としては、埋め込み等により生体と定着する機能を有する医療機器の生体との定着部位の基体であれば特に限定されるものではなく、人工歯根の埋入部や皮膚端子であってもよい。嵌め込み可能な形状としては、嵌め込まれる対象物に嵌め込むことができる形状であれば特に限定されるものではなく、例えば前記埋入部が円柱状であれば筒状等の円柱に嵌め込み可能な形状であればよい。なお、前記細胞誘導材料を基体に固定するために、基体に係合突起を設けて、孔や端部などの前記細胞誘導材料の係合可能部位と前記係合突起とを係合させて基体に固定させてもよい。
【００１８】
また、本発明の細胞誘導材料は、前記金属網状体が生体と定着する医療機器の定着部位の基体と前記プレスにより固定されたものとすることができる。前記基体は、生体と定着する機能を有する医療機器の定着部位の基体であれば特に限定されるものではなく、該医療機器の全体であっても一部でもあってよく、形状や材質が限定されるものでもない。前期細胞誘導材料は前記基体上にプレスで固定されるものであれば特に限定されるものではなく、予めメリヤス編みされた金属網状体を形成しておいて基体上でプレスされてもよく、基体上にチタン製線材がメリヤス編みされることにより金属網状体が形成されてプレスされたものであっても良い。前記基体としては、プレスにより前記金属網状体が細胞誘導材料として固定されうるものであれば、材質や形状が特に限定されるものではなく、プレスにより前記金属網状体と融着することで固定するものであってもよく、係合突部等の係合部を有したり、プレスによって基体が変形したりすることで前記金属網状体がプレスの際に該基体に係合して固定するものであってもよい。このような基体の医療機器としては、例えば、骨固定材の板状の基体の一方の面にチタン製線材が密となる細胞誘導材料をプレスにより成型し、他方の面にチタン製線材が疎となる細胞誘導材料をプレスにより成型して、骨細胞と軟骨細胞との定着する面を分けて使用する骨固定材料とすることができる。
【００１９】
上述のように、本発明の細胞誘導材料は、チタン製線材がメリヤス編みされた金属網状体が、プレスにより所望の形状とされたものであるが、前記金属網状体は１本のチタン製線材のメリヤス編により構成されたものであってもよい。前記金属網状体が１本のチタン製線材により構成されることにより、チタン製線材の端部が、１本のチタン製線材の両端のみであるために、人体に設置された際に生体組織を刺激しうる端部の存在を最低限とすることができる。そのため、生体への刺激が少なく、しかも生体への刺激を減らすために端部を細胞誘導材料の成型体の内側となるような折り畳み等の前処理の必要がない。そのため、一本のチタン製線材のメリヤス編により構成された金属網状体を用いた細胞誘導材料は、人体への負担を容易に軽減することができる。
【００２０】
また、本発明の細胞誘導材料は、前記金属網状体を構成するチタン製線材とは別の線材を用いて縫材を用いることができる。前記縫材としては、前記金属製網状体のプレスにより成型された細胞誘導材料の形状を保持するための材料としてチタン製線材を用いることもできるが、金属網状体を構成するチタン製線材以外の材料を用いてよく、金属網状体を構成するチタン製線材以外の材料も用いることができる。前記縫材は、金属網状体のプレスにより成型された細胞誘導材料の形状を保持するために用いられるものであればどのように用いられても良く、プレスにより得られた前記細胞誘導材料に前記縫材を縫い付けて、細胞誘導材料の伸縮性、弾性、柔軟性を維持しながら、細胞誘導材料としての概形を維持することができる。また、細胞誘導材料を構成するプレスされた複数の金属網状体が脱落することがないように、前記縫材で縫い付けても良い。なお、前記金属網状体を構成するチタン製線材とは別の線材とは、金属網状体を構成していない状態の線材であり、必ずしも金属網状体を構成する線材と分離されている必要はない。
【００２１】
前記縫材としては、特に限定されるものではないが、チタン製線材等の金属線を用いてもよいが、ポリグリコール酸やポリ乳酸等の生体内吸収性縫合糸や、ナイロン製やポリエステル製の非吸収性縫合糸などを用いることができる。前記縫材の材料は、用途および目的に応じて適宜用いることができ、皮膚端子などの取り外しを前提に用いられる細胞誘導材料には、入手の容易な非吸収性縫合糸を用いることができ、生体内に埋め込まれて設置される細胞誘導材料については、縫材の目的を維持することができるかぎりにおいて、抜糸の必要が無いことから生体内吸収性縫合糸を好適に用いることができる。これらの縫材は、上記の縫合糸など公知の縫材を用いることができ、金属網状体同士または細胞誘導材料同士の縫い付けができれば、公知の縫い針を用いるなど、縫い付けが特に限定されるものではない。
【００２２】
なお、本発明の細胞誘導材料は、金属網状体を構成するチタン製線材以外の材料としては、上記以外にも、例えば、該細胞誘導材料を皮膚端子とした場合にカテーテルに設置するために適した付属品を設置するなど、治療に用いられる治療用具への適用を容易とする部材を適宜形成してもよい。
【００２３】
本発明の細胞誘導材料は、外科領域や歯科領域で人工歯根、人工関節、人工骨などの補綴として用いられるものであれば、その用途が特に限定されるものではなく、単体として、または他の部材と一体化して用いてもよい。前記細胞誘導材は、例えば、骨補填材、人工骨、人工関節、人工歯根、靭帯再生用繋ぎ止め具として用いることができる。これらの用途の形状は、その用途に応じて適宜成型されるものであり、例えば、ステントや血管代替物等の血管内留置具、人工食道、人工心臓、人工気管などの血液接触部位における人体留置部、内側に骨髄液を含むことができる人工骨や骨補填材等の場合は図２（ａ）に示すように円筒形状の細胞誘導材料２とすることができ、頭蓋骨や顎骨の骨補填材とする場合には図２（ｂ）に示すように湾曲板状の細胞誘導材料３とすることができ、皮膚端子とする場合には、図２（ｃ）カテーテル等を挿入可能な連通孔５を有する形状の細胞誘導材料４とすることができる。また、本発明の細胞誘導材料は、球状、円盤状、円柱状、棒状及び楔状とすることもできる。このような形状は、金型を用いてプレスすることで成型するなどの公知の方法を用いて成形することができ、骨補填材として好適に用いることができる。本発明の細胞誘導材料は、焼結による絡合の必要がないので、プレスにより硬質とした場合であっても、絡合した場合に比べて、伸縮性、弾性、及び柔軟性に優れているので人体の動きに追随できるので、骨固定材や骨補填材などの硬組織に適用される医療機器にも好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１−４        細胞誘導材料
５            連通孔
【図１】
2011229761.tif 000003
【図２】
2011229761.tif 000004