(57)【要約】【課題】生体組織欠損部における生体組織の効率的かつ健全な新付着を得ることを可能とする。【解決手段】βリン酸三カルシウムとそれよりも軟質の生分解性材料とからなる多孔質の複合膜２，３，４を積層してなる生体組織再生誘導用シート１を提供する。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
βリン酸三カルシウムとそれよりも軟質の生分解性材料とからなる多孔質の複合膜を積層してなる生体組織再生誘導用シート。
【請求項２】
一の複合膜と他の複合膜との間に、これらの複合膜より緻密な中間層を備える請求項１に記載の生体組織再生誘導用シート。
【請求項３】
一の複合膜に抗生剤が含浸されている請求項２に記載の生体組織再生誘導用シート。
【請求項４】
他の複合膜に成長因子が含浸されている請求項２または請求項３に記載の生体組織再生誘導用シート。
【請求項５】
一の複合膜に粘膜細胞が培養されている請求項１から請求項４のいずれかに記載の生体組織再生誘導用シート。
【請求項６】
他の複合膜に他の体細胞が培養されている請求項１から請求項５のいずれかに記載の生体組織再生誘導用シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、生体組織再生誘導用シートに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
生体組織再生誘導法の１つとして、骨再生誘導（ＧＢＲ：Ｇｕｉｄｅｄ　Ｂｏｎｅ　Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）法が知られている。このＧＢＲ法は、生体に備えられている治癒力を利用して骨欠損を治す治療法である。
近年、骨腫瘍摘出や外傷等により生じた骨の欠損部に、骨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を骨欠損部の骨組織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。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
骨欠損部において骨形成を得るために、骨欠損部内に骨芽細胞等を増殖させる必要がある。しかしながら、体内に存在する筋肉等の軟組織の細胞が骨欠損部に到達すると骨芽細胞の増殖が妨げられるため、これを阻止する必要がある。
また、特に、口腔内のように、修復すべき骨欠損部の近傍に細菌等が多く存在する環境下では、これらの細菌等が骨欠損部に侵入することも阻止する必要がある。さらに、口腔内において細菌等の感染を防ぐために口腔粘膜により歯肉弁を形成する方法も考えられるが、粘膜が切れやすい性質を有し、また、歯肉弁を形成するのに充分ではない場合も考えられるので、このような場合においても、健全な骨組織の成長を図る必要がある。
【０００４】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、生体組織欠損部における生体組織の効率的かつ健全な新付着を得ることを可能とする生体組織再生誘導用シート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】
上記目的を達成するために、この発明は、以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、βリン酸三カルシウムとそれよりも軟質の生分解性材料からなる多孔質の複合膜を積層してなる生体組織再生誘導用シートを提供する。この発明によれば、積層された複合膜の各々に、異なる機能を受け持たせることが可能となる。例えば、一の複合膜と他の複合膜とを異なる組織に接触させることによって異なる細胞を増殖させることが可能となる。また、異なる薬剤等を含浸させることにより、複数の機能を奏させることが可能となる。
この場合に、各複合膜がβリン酸三カルシウムとそれよりも軟質の生分解性材料とから構成されているので、適用すべき箇所の形状に合わせて適宜変形させて適用することが可能となる。また、各複合膜は生分解性材料とβリン酸三カルシウムとから構成されているので、細胞の分化によって組織が再生されるにつれて生体内に吸収されていくことになる。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の生体組織再生誘導用シートにおいて、一の複合膜と他の複合膜との間に、これらの複合膜より緻密な中間層を備える生体組織再生誘導用シートを提供する。
この発明によれば、緻密な中間層によってその両側に配されている複合膜が離隔される。その結果、各複合膜が保有している機能を相互に干渉させることなく、それぞれ独立して奏させることが可能となる。また、中間層も生分解性材料とβリン酸三カルシウムとからなる複合膜により構成しておけば、両側の複合膜の機能を達成した後に生体に吸収させることが可能となる。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の生体組織再生誘導用シートにおいて、一の複合膜に抗生剤が含浸されている生体組織再生誘導用シートを提供する。この発明によれば、一の複合膜に含浸された抗生剤により、生体組織再生誘導用シートを配置する生体組織の欠損部における細菌等を死滅させ、健全な生体組織を再生させることが可能となる。この場合において、複合膜を多孔性に構成しておくことにより、充分な量の抗生剤を保持することが可能となる。そして、これにより、時間の経過とともに徐々に染み出す徐放性を発揮させることができ、長時間にわたる効果の維持を図ることができる。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項２または請求項３に記載の生体組織再生誘導用シートにおいて、他の複合膜に成長因子が含浸されている生体組織再生誘導用シートを提供する。
この発明によれば、複合膜に充分な量の成長因子を保持することが可能となり、長時間にわたって生体組織に成長因子を提供することにより、生体組織の再生を促進することが可能となる。また、一の複合膜に抗生剤を含浸させておくことにすれば、生体組織の再生初期においては、生体組織再生誘導用シートの一側において細菌の感染を防止ながら、他側においては成長因子を作用させて生体組織の健全な成長の促進を図ることが可能となる。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の生体組織再生誘導用シートにおいて、一の複合膜に粘膜細胞が培養されている生体組織再生誘導用シートを提供する。
この発明によれば、一の複合膜に粘膜細胞を培養しておくことにより、粘膜が足りない箇所に適用して、歯肉弁の機能を果たさせることができる。
【００１０】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれかに記載の生体組織再生誘導用シートにおいて、他の複合膜に他の体細胞が培養されている生体組織再生誘導用シートを提供する。
この発明によれば、他の複合膜に培養されている体細胞を生体組織に近接させて、該生体組織の誘導を促進することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態に係る生体組織再生誘導用シートについて、図面を参照して以下に説明する。
図１に示されるように、本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１は、生分解性材料であるポリ乳酸とβリン酸三カルシウムとからなる多孔質の複合膜２，３，４を３層に積層することにより構成されている。中間層の複合膜３は、その両側に配される複合膜２，４よりも緻密に構成されている。すなわち、中間層の複合膜３は、その両側に配されている複合膜２，４よりも小さい気孔率を有している。
【００１２】
このような多孔質の複合膜２，３，４は、例えば、下記のようにして製造することができる。
すなわち、複合膜２，４は、βリン酸三カルシウムとポリ乳酸をそれぞれ数１０〜数１００μｍの顆粒状にして均一に混合したものをシート状に成形し、ポリ乳酸の融解温度付近まで加熱することにより、粒子間の間隙を残しつつ粒子どうしを融着させることにより製造される。
また、複合膜３は、複合膜２，４と同様にして、βリン酸三カルシウムとポリ乳酸とを融合して加熱し、ポリ乳酸を融解させてシート状に形成することにより製造される。
【００１３】
そして、このようにして製造された複合膜２，３，４を、例えば、フィブリン糊のような生分解性の接着剤（図示略）を用いて相互に接着することにより、本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１が構成される。
【００１４】
このように構成された本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１によれば、積層された複合膜２，３、４の各々に、異なる機能を受け持たせることが可能となる。すなわち、例えば、外側の複合膜２，４の内の一方の複合膜２に抗生剤を含浸させ、他方の複合膜４に成長因子を含浸させる。このように構成することにより、生体組織の再生誘導を行う際に、例えば、図２に示されるように、成長因子が含浸されている側の複合膜４を生体組織を再生するスペース５側に向け、抗生剤が含浸されている側の複合膜４を外側に向けて配置することができる。
図２は、本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１を歯槽骨６の欠損部（スペース５）において歯槽骨６を再生誘導するために使用する場合について例示したものであり、図中、符号７は歯肉弁を構成する口腔粘膜を示している。
【００１５】
そして、このようにすると、まず第１に、再生誘導を行うべき歯槽骨６を本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１によって被覆し、歯槽骨６を再生誘導すべきスペース５に、外部の他の生体組織、例えば、歯肉組織等が侵入してくることを阻止することが可能となる。第２に、スペース５側に向かう複合膜２に成長因子が含浸されているので、歯槽骨６が再生誘導される際に、複合膜２に含浸されている成長因子が再生誘導すべきスペース５に染み出して歯槽骨６に作用する。その結果、歯槽骨６の成長を促進することが可能となる。第３に、外側に配されている複合膜４には抗生剤が含浸されているので、歯槽骨６を再生誘導すべきスペース５の外側に存在する真菌や細菌等に対して抗生剤を作用させ、これらを死滅させることが可能となる。
【００１６】
この場合において、本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１は、βリン酸三カルシウムとそれよりも軟質のポリ乳酸とから構成されているので、被覆すべきスペース５や歯槽骨６の形状に合わせて任意の形態に調整することができる。また、ポリ乳酸は経時的に生体内に吸収されて消滅し、βリン酸三カルシウムは、再生される歯槽骨６を構成する足場となる。したがって、体内に異物を残すことなく歯槽骨６を再生し、欠損部を修復することが可能となる。
【００１７】
また、本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１は、多孔質の複合膜２，３，４によって構成されているので、各複合膜２，３，４は、それらの有する気孔Ｐ内に充分な量の成長因子あるいは抗生剤を含浸させることができる。そして、このようにして含浸させられた成長因子や抗生剤は、経時的に複合膜２，４の気孔Ｐから染み出して歯槽骨６に作用し、あるいは、外部の細菌等の繁殖を阻止するように機能する徐放性を呈することになる。したがって、気孔率や複合膜２，３，４の厚さを調整することにより、徐放性を発揮する期間を制御することができる。
【００１８】
すなわち、歯槽骨６の再生初期においては、細菌等が感染しやすいが、ある程度再生した後には、抗生剤の必要性は低くなる。したがって、抗生剤による滅菌作用を生じさせることが必要な期間にわたってのみ徐放性を発揮するように、一方の複合膜４の気孔率および膜厚を設定しておけばよい。また、歯槽骨６の再生に必要な量の成長因子を歯槽骨６を再生誘導するスペース５に供給できるように、他方の複合膜２の気孔率および膜厚を設定しておけばよい。
【００１９】
また、本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１は、複合膜２，４の間に、該複合膜２，４よりも緻密な複合膜３を備えているので、複合膜２，４の機能を効果的に分離し、遮断することができる。したがって、複合膜２内の成長因子が、複合膜４側に漏れ出すことが複合膜３によって阻止され、逆に、複合膜４内の抗生剤がスペース５内に漏れ出すことも阻止される。
なお、複合膜３の厚さおよび気孔率は、上記機能を考慮して適宜設定してもよい。また、この複合膜３の気孔率は、ほぼゼロでもよい。
【００２０】
また、本実施形態においては、複合膜２，３，４を３層に積層したが、これに限定されるものではなく、２層または４層以上でもよい。この場合に、各複合膜２，３，４…に異なる薬剤等を含浸させておき、歯槽骨６内において分解されていく順序にしたがって、異なる薬剤が機能するようにしてもよい。
また、再生誘導すべき生体組織として、歯槽骨６を例に挙げて説明したが、これ以外にも、軟骨組織、筋肉組織、粘膜組織等他の任意の生体組織の再生に用いることができる。
【００２１】
また、抗生剤としては、ペニシリン系抗生物質の他、セフェム系、マクロライド系、テトラサイクリン系、ホスホマイシン系、アミノグリコシド系、ニューキノロン系等任意の抗生物質を採用することができる。
また、成長因子としては、サイトカイン、濃縮血小板、ＢＭＰ、ＦＧＦ、ＴＧＦ−β、ＩＧＦ、ＰＤＧＦ、ＶＥＧＦ、ＨＧＦやこれらを複合させたもの等の成長に寄与する物質を混合することにしてもよい。また、エストロゲン等のホルモン剤や、ビタミン等の栄養剤を混合することにしてもよい。
【００２２】
次に、この発明の第２の実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１０について説明する。
なお、本実施形態の説明において、上述した第１の実施形態における説明と共通する箇所には同一の符号を付して説明を簡略化することにする。
【００２３】
本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１０は、上記第１の実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１が３層構造に構成されていたのに対し、複合膜１１，１２により２層構造に構成されている点において相違している。また、第１の実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１が、一側の複合膜４に抗生剤、他側の複合膜２に成長因子を含浸させていたのに対し、一方の複合膜１１に、患者から採取した骨髄細胞（体細胞）、他方の複合膜１２に患者から採取した口腔粘膜細胞（粘膜細胞）をそれぞれ培養したものである点においても相違している。
【００２４】
本実施形態の生体組織再生誘導用シート１０を製造するには、まず、第１の実施形態に示された方法で製造した、ポリ乳酸とβリン酸三カルシウムとからなる多孔質の複合膜１１，１２を２枚用意する。そして、患者から採取した骨髄細胞を一方の複合膜１１に、また、患者から採取した口腔粘膜細胞を他方の複合膜１２にそれぞれ播種して培養する。
【００２５】
骨髄細胞の培養は、まず、例えば、患者から採取した骨髄液を適当な培地内に入れて、温度（例えば、３７℃）およびＣＯ２濃度（例えば、５％）を管理しながら一定期間にわたって行う（一次培養）。次いで、一次培養により、充分に増殖した骨髄細胞を複合膜１１に播種した状態で、再度、適当な培地内に入れて、温度およびＣＯ２濃度を管理しながら行う（二次培養）。これにより骨髄細胞が付着した複合膜１１が得られる。また、口腔粘膜細胞においても同様の培養により口腔粘膜細胞が付着した複合膜１２が得られる。
【００２６】
そして、このようにして得られた２枚の複合膜を重ね、フィブリン糊のような生分解性の接着剤により接着する。図中符号１３は接着剤層を示している。これにより、本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１０が製造される。
【００２７】
このように構成された本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１０の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１０は、口腔内において歯槽骨６等の再生誘導を行う際に使用される。すなわち、歯槽骨６を再生誘導する際に、口腔内に多数存在している細菌等が、再生される歯槽骨６組織に感染することを防止するために、口腔粘膜７を用いた歯肉弁が形成されるが。この場合において、歯肉弁を形成するためには、再生誘導を行うスペース５を形成するために切開した口腔粘膜７を当該スペース５を被覆するように引っ張って縫合する必要がある。しかしながら、口腔粘膜７は、非常に切れやすい性質を有しているので、引張力を加えることにより、あるいは、縫合時に切断されてしまうことがある。
【００２８】
本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１０は、上述のように、歯肉弁の形成時に不足しがちな口腔粘膜７を補うために使用される。すなわち、例えば、歯槽骨６等の再生誘導を行うスペース５側に骨髄細胞を培養した複合膜１１を接触させ、その反対側の口腔内に向かう側に口腔粘膜を培養した複合膜１２を配置する。
【００２９】
これにより、上記再生誘導を行うスペース５においては、骨髄細胞を培養した複合膜１１側からも骨形成作用が促され、歯槽骨６の迅速な再生を図ることが可能となる。一方、口腔に向かう側では、口腔粘膜を培養した複合膜１２によって歯肉弁が形成される。そのため、再生誘導が行われているスペース５に口腔内の細菌等が侵入することが阻止される。また、歯肉弁の形成のために不足しがちな口腔粘膜を補うことができ、使用部位の口腔粘膜組織の再生も可能となる。
【００３０】
すなわち、本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１０によれば、一面側で歯槽骨６の再生誘導を行いながら、他方で歯肉弁を形成して再生される歯槽骨６への細菌等の感染を防止し、健全かつ迅速な再生誘導を図ることができるという効果がある。この場合において、積層された２つの複合膜１１，１２間で、口腔粘膜組織と、骨髄細胞とが相互に侵入し合う状況も考えられるが、複合膜１１，１２の厚さを充分に確保しておくことにより、歯槽骨６の欠損部に口腔粘膜細胞が侵入して歯槽骨６の再生誘導が阻害されることも防止することができる。また、２つの複合膜１１，１２間を接着する接着剤層１３を厚く形成しておくことにより同様の効果を得ることにしてもよい。
【００３１】
そして、歯槽骨６の再生誘導が終了したときには、本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１０を構成している各複合膜１１，１２は、生体内において分解され、自家の歯槽骨６および口腔粘膜７となる。
なお、上記においては、歯槽骨６等の骨欠損部を直接被覆する場合に付いて説明したが、これに代えて、再生誘導を行うスペース５を覆う歯肉弁として、自家の他所から剥がした口腔粘膜を用い、本実施形態に係る生体組織再生誘導用シート１０をその剥がされた箇所を修復するために使用してもよい。
また、生分解性材料として、ポリ乳酸を採用したが、これに代えて、コラーゲン等の他の生分解性材料を使用してもよい。
【００３２】
また、第２の実施形態においては、２層構造の生体組織再生誘導用シート１０を採用したが、これに代えて、第１の実施形態と同様の３層構造の生体組織再生誘導用シートを採用し、骨髄細胞を培養した複合膜１１と、口腔粘膜を培養した複合膜１２とを、それより緻密な複合膜によって分離する構造にしてもよい。
【００３３】
また、骨髄細胞を培養した複合膜１１を採用したが、これに代えて、ＥＳ細胞、体性幹細胞、間葉系幹細胞、骨細胞や軟骨細胞等の他の体細胞を培養することにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る生体組織再生誘導用シートによれば、複数層重ねた多孔質の複合膜に別々の機能を持たせることができるので、各複合膜に与える機能を調節することにより、生体組織の欠損部における生体組織の効率的かつ健全な再生を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る生体組織再生誘導用シートを示す縦断面図である。
【図２】図１の生体組織再生誘導用シートの適用例を説明する縦断面図である。
【図３】この発明の第２の実施形態に係る生体組織再生誘導用シートを示す縦断面図である。
【図４】図１の生体組織再生誘導用シートの適用例を説明する縦断面図である。
【符号の説明】
１，１０　生体組織再生誘導用シート
２，４，１１，１２　複合膜
３　複合膜（中間層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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