(57)【要約】【課題】生体組織に補填後も十分な結合力を有し生体組織形成作用に優れる生体組織補填材を提供すること。【解決手段】本実施形態に係る骨補填材（生体組織補填材）１０は、β―ＴＣＰを原料として、板状に形成された基材部１１を備え、この基材部１１の表面に、一方向に延びる複数の溝１２が略同一厚さの隔壁部材１３によって相互に区画されて形成されている構成とした。【選択図】      図１
2004298545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状に形成された基材部の表面に、複数の溝が形成されていることを特徴とする生体組織補填材。
【請求項２】
前記溝が、略同一方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１記載の生体組織補填材。
【請求項３】
スラリ状に形成された原料をハニカム成形型に供給し、一方向に延びる複数の貫通孔を略同一厚さの隔壁部材によって相互に区画したハニカム成形体を形成する工程と、
該ハニカム成形体を、前記貫通孔が延びる方向に平行な平面で切断して分離する工程とを備えていることを特徴とする生体組織補填材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、生体組織欠損部を再生する際に使用される生体組織補填材及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、骨腫瘍摘出や外傷等により生じた骨等の生体組織の欠損部に、骨補填材等の生体組織補填材を補填することにより、骨を再生させて欠損部を修復することが可能になってきている。骨補填材としては、ハイドロキシアパタイト（ＨＡＰ）やリン酸三カルシウム（ＴＣＰ）が知られているが、体内に異物を残さないとする考え方から、例えば、β−ＴＣＰのようなリン酸カルシウム多孔体からなる足場材が使用される。β−ＴＣＰを骨欠損部の骨細胞に接触させておくと、破骨細胞がβ−ＴＣＰを食べ、骨芽細胞が新しい骨を形成する、いわゆるリモデリングが行われる。すなわち、骨欠損部に補填された骨補填材は、経時的に自家骨に置換されていくことになる（例えば、非特許文献１参照。）。
この骨補填材を骨欠損部に補填する際、骨組織との固着力を高めるために、骨欠損部と接触する表面にプラズマ溶射によって凹凸部を設けるもの（例えば、特許文献１参照。）や、不繊布よりなる結合用詰物を骨欠損部との接触面に配設するもの（例えば、特許文献２参照。）等が各種提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３１６６３５２号公報
【特許文献２】
特開２００３−１９１４９号公報
【非特許文献１】
植村他２名，「生分解性β−ＴＣＰ多孔材料を用いた骨におけるティッシュエンジニアリング−生体内で強度を増す新しい材料オスフェリオン−」，メディカル朝日，朝日新聞社，２００１年１０月１日，第三０巻，第１０号，ｐ．３８−４１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の骨補填材において、凹凸部や結合用詰物のみでは骨補填材と周囲の骨組織との結合力が弱く、骨成長に至る前に骨補填材と骨組織とが分離してしまう場合があった。
このため、上記のような構造を採用したにもかかわらず、依然として骨再生に時間がかかり、骨再生機能を十分発揮させることが困難であった。
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、生体組織に補填後も十分な結合力を有し生体組織形成を促進する生体組織補填材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明の生体組織補填材は、板状に形成された基材部の表面に、複数の溝が形成されていることを特徴とする。
この生体組織補填材によれば、基材部の表面に複数の溝が形成されるので、生体組織とより多く接触させることができる。その結果、生体組織形成が誘導される箇所が増大する。また、例えば、骨補填材として使用する場合、骨内部の海綿骨に上記溝側を圧接して挿入し、上記基板側を表層部である皮質骨と接して補填することにより海綿骨との密着力が高まる。その結果、分離させる方向の荷重が付加されても生体組織との接合を維持することができ、生体組織形成作用を維持して治癒速度を向上させることができる。
【０００６】
また、本発明は、前記生体組織補填材であって、前記溝が、略同一方向に沿って形成されていることが好ましい。
この生体組織補填材によれば、平板状の基材部に対して、溝が延びる方向に沿った曲面形状への加工を容易にすることができるので、生体組織の欠損部に最適な形状で提供することができる。
【０００７】
本発明の生体組織補填材の製造方法は、スラリ状に形成された原料をハニカム成形型に供給し、一方向に延びる複数の貫通孔を略同一厚さの隔壁部材によって相互に区画したハニカム成形体を形成する工程と、該ハニカム成形体を、前記貫通孔が延びる方向に平行な平面で切断して分離する工程とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
この生体組織補填材の製造方法によれば、ハニカム成形によって形成した貫通孔を分離するので、貫通孔と隔壁部材とにより溝を形成し、この溝を生体組織に圧接させることによって生体組織との密着性を向上することができる。また、ハニカム成形によって形成するので、溝のもととなる貫通孔の大きさ、形状、及び隔壁部材の板厚を自在に制御することができ、補填する位置や生体組織との密着性を考慮した最適な形状や大きさに形成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の実施形態に係る生体組織補填材について、図１から図４を参照して説明する。
本実施形態に係る骨補填材（生体組織補填材）１０は、β―ＴＣＰを原料として、図１に示すように板状に形成された基材部１１を備え、この基材部１１の表面に、一方向に延びる複数の溝１２が略同一厚さの隔壁部材１３によって相互に区画されて形成されている。
【００１０】
次に、この骨補填材１０の製造方法について説明する。
本実施形態に係る骨補填材１０の製造工程は、図２に示すように、スラリ状に形成された原料をハニカム成形型１４に供給し、ハニカム成形体１５を形成する工程（Ｓ０１）と、このハニカム成形体１５を、切断して分離する工程（Ｓ０２）とを備えている。以下、各工程について説明する。
【００１１】
ハニカム成形体１５を形成する工程（Ｓ０１）では、まず、例えば、特開平５−２３７１７８号公報に開示されている方法によって、混合発泡させた水性の発泡スラリを調整したものにβ―ＴＣＰから作製した顆粒状成形体を混合してスラリ状に形成した原料を作製する。
この原料をハニカム成形型１４に供給して、図３に示すハニカム原型体１６を作製する。
このハニカム成形型１４の上部には、図４に示すように漏斗状に形成された原料注入口１７が形成されている。一方、下部の内部には、ハニカム成形型１４の各辺に平行な方向にそれぞれ延びるスリット１８が形成されており、原料注入口１７の下端部とスリット１８の一端部とが通路１９を介して連通されている。
このスリット１８の幅及び間隔は、補填する骨組織の形状及び大きさによって密着性を考慮して予め決められたものとなっている。
得られたハニカム原型体１６を、例えば、特開平５−２３７１７８号公報に開示されている方法によって乾燥させた後に焼結する。
こうして、一方向に延びる複数の貫通孔２０を隔壁部材１３によって相互に区画したハニカム成形体１５を得る。
【００１２】
このハニカム成形体１５を切断して分離する工程（Ｓ０２）では、ハニカム成形体１５の貫通孔２０が延びる方向に平行な平面（例えば、図３に示すＩＶ−ＩＶ位置）で切断して分離する。
このとき、ハニカム成形体１５の外表面を構成する壁部１５ａを基材部１１として、及び、各貫通孔２０を溝１２とする骨補填材１０を得る。
【００１３】
次に、以上の構成からなる本実施形態の骨補填材１０の作用について説明する。
この骨補填材１０を図５に示すように、腸骨２１の欠損部に補填する。このとき、溝１２が形成されている表面１１ａを腸骨２１の海綿骨２２に圧接させて挿入して、基材部１１の溝１２のない表面を皮質骨２３と同一面となるように補填する。このとき、海綿骨２２内部に隔壁部材１３が楔のように入り込むので互いの密着力が高まり、外部から骨補填材１０に荷重が付加されても固定されつづける。同時に、骨補填材１０を足場として新しい骨が形成される。
また、骨組織と骨補填材１０とが基材部１１の表面のみならず隔壁部材１３の表面も含む広い接触面積を有するので、広い箇所にて骨形成が行われる。
【００１４】
この骨補填材１０によれば、ハニカム成形によって形成するので、溝１２となる貫通孔２０の大きさや形状を自在に制御することができ、補填する骨及びその部位との密着性を考慮して最適な形状や大きさに形成することができる。また、溝１２が形成されているので、広い表面積にて海綿骨２２と接触することができ、骨形成を誘導して補填後の治癒速度を従来よりも向上させることができる。
【００１５】
次に、本発明に係る第２の実施形態に係る生体組織補填材について、図６から図９を参照して説明する。なお、以下の説明において、上記実施形態において説明した構成要素には同一符号を付し、その説明は省略する。
第２の実施形態が上記第１の実施形態と異なる点は、第１の実施形態では    骨補填材１０の基材部１１の材料がβ−ＴＣＰであるのに対して、第２の実施形態ではポリ乳酸（ＰＬＡ：Ｐｏｌｙ  Ｌａｃｔｅｃ  Ａｃｉｄ）等の生体吸収性を有する材料とした点である。
【００１６】
本実施形態に係る骨補填材２４は、上記ＰＬＡを原料として、図６に示すように一定の厚さを有して湾曲した基材部２５を備え、この基材部２５の一方の表面２５ａには、一方向に延びる複数の溝１２が略同一厚さの隔壁部材１３によって相互に区画されて形成されている。基材部２５の他方の表面２５ａには、界面活性剤とともにβ―ＴＣＰ２６が添加されている。
【００１７】
次に、この骨補填材２４の製造方法について説明する。
本実施形態に係る骨補填材２４の製造工程は、図７に示すように、第１の実施形態と同様に、スラリ状に形成された原料をハニカム成形型１４に供給し、ハニカム成形体１５を形成する工程（Ｓ０１）と、このハニカム成形体１５を、切断して分離する工程（Ｓ０２）とを備えている。さらに、本実施形態においては、分離して得た分離体２７を湾曲形状に成形した後、表面に界面活性剤とともにβ―ＴＣＰ２６を添加する工程（Ｓ１３）を有する。以下、各工程について説明する。
【００１８】
ハニカム成形体１５を形成する工程（Ｓ０１）では、まず、スラリ状に形成されたＰＬＡの原料を作製する。
この原料を第１の実施形態と同様にハニカム成形型１４に供給してハニカム原型体１６を作製する。
得られたハニカム原型体１６を乾燥させて、図８に示すように、一方向に延びる複数の貫通孔２０が略同一厚さの隔壁部材１３によって相互に区画されたハニカム成形体１５を得る。
【００１９】
次に、ハニカム成形体１５を切断して分離する工程（Ｓ０２）に移行する。本工程も第１の実施形態と同様に、ハニカム成形体１５の外表面の壁部１５ａを基材部２５として、及び、各貫通孔２０を溝１２とするように切断して、図９（ａ）に示すように分離体２７を得る。
この分離体２７に対し、β―ＴＣＰ２６を添加する工程（Ｓ１３）では、基材部１１を加熱した後、図９（ｂ）に示すように、溝１２の方向に沿って延びるローラー２８によって、溝１２が形成されていない基材部２５の表面２５ａを内面とする方向に湾曲させる。
その後、図９（ｃ）に示すように、この表面２５ａに界面活性剤とβ―ＴＣＰ２６を添加して骨補填材２４を得る。
【００２０】
次に、以上の構成からなる本実施形態の骨補填材２４の作用について説明する。
この骨補填材２４を図１０に示すように、股関節２９に挿入して、リーミングした骨盤の臼蓋骨３０と接合する。このように固定すると、骨補填材２４が圧縮されて、隔壁部材１３が臼蓋骨３０の海綿骨内に楔のように入り込んで固定される。このため、種々の方向から股関節に荷重が加わってもガタツキ等が生じない。
一方、表面２５ａに添加されているβ−ＴＣＰ２６と骨欠損部の骨細胞とが接触しているので、破骨細胞がβ−ＴＣＰ２６を食べ、骨芽細胞が新しい骨を形成する、いわゆるリモデリングが行われて、骨補填材２４が経時的に自家骨に置換されていく。
この骨補填材２４によれば、ハニカム成形によって形成するので、溝１２となる貫通孔２０の大きさや形状を自在に制御することができ、また、基材部１１の成形後に湾曲させて挿入するので、補填する骨及びその部位との密着性をさらに向上することができる。また、β―ＴＣＰ２６が添加されているので、骨補填材２４が生体内に吸収されても、骨形成作用によって骨再生が速まって補填後の治癒速度を従来よりも向上させることができる。
【００２１】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態において、基板２４を加熱して湾曲させているが、予め所定の形状に湾曲させたハニカム成形型１４を用いて、湾曲した壁部１５ａを備えるハニカム成形体１５を形成しても構わない。
また、貫通孔２０の形状は四角形状に限られず、補填部位によっては、六角形や、三角形、或いは円形でも構わない。また、各貫通孔の大きさは均一である必要はなく、不均一な大きさであっても構わない。
さらに、ハニカム成形体の材料は、生体組織に親和性のある材料であればβ―ＴＣＰ、ＰＬＡのみならず、ハイドロキシアパタイト（ＨＡＰ）等の他の生体吸収性材料やこれらを組み合わせたものでも構わない。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明した本発明においては以下の効果を奏する。
本発明の生体組織補填材によれば、生体組織に補填後に十分な結合力を有するとともに、生体組織形成作用を促進させることができ、生体組織欠損部の治癒速度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る生体組織補填材の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る生体組織補填材の製造フローを示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るハニカム成形体の斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る生体組織補填材の製造に使用するハニカム成形型の斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る生体組織補填材の使用例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る生体組織補填材の斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る生体組織補填材の製造フローを示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係るハニカム成形体の斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る生体組織補填材の製造途中における中間体を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る生体組織補填材の使用例を示す図である。
【符号の説明】
１０、２４  骨補填材（生体組織補填材）
１１、２５  基材部
１２  溝
１３  隔壁部材
１５  ハニカム成形体
【図１】
2004298545.tif 000003
【図２】
2004298545.tif 000004
【図３】
2004298545.tif 000005
【図４】
2004298545.tif 000006
【図５】
2004298545.tif 000007
【図６】
2004298545.tif 000008
【図７】
2004298545.tif 000009
【図８】
2004298545.tif 000010
【図９】
2004298545.tif 000011
【図１０】
2004298545.tif 000012