(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を表面に形成乃至成長させるための生体活性複合材料の製造方法であって、（１）カルシウムイオンとリン酸水素イオンを少なくとも含む溶液に多孔質基材を浸漬することで基材の少なくとも一部の孔の内部に溶液を行き渡らせる工程、（２）溶液が入り込んだ孔の内部においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を、溶液のｐＨを上昇させることで、および／または、溶液の温度を上昇させることで、基材を浸漬した溶液中で析出させる工程、を少なくとも含むことを特徴とする製造方法。
【請求項２】
多孔質基材が有機高分子からなる多孔質成形体であることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
孔の平均径が１０ｎｍ〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項４】
多孔質基材の気孔率が１０％〜６５％であることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項５】
有機高分子がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエーテルスルフォン、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項２記載の製造方法。
【請求項６】
リン酸カルシウム化合物がヒドロキシアパタイト類であることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項７】
溶液のｐＨ値が４．０〜７．１であることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項８】
工程（１）において基材の少なくとも一部の孔の内部に溶液を行き渡らせるために脱気処理を行うことを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項９】
工程（１）において基材の少なくとも一部の孔の内部に溶液を行き渡らせるために加圧処理を行うことを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項１０】
工程（２）において溶液のｐＨ値を７．２〜９．０に上昇させることでリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を析出させることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項１１】
緩衝能を有するｐＨ調節剤を添加することで溶液のｐＨ値を上昇させることを特徴とする請求項１０記載の製造方法。
【請求項１２】
緩衝能を有するｐＨ調節剤がトリスヒドロキシメチルアミノメタンであることを特徴とする請求項１１記載の製造方法。
【請求項１３】
溶液の温度を上昇させる前に対して２０℃以上上昇させることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項１４】
リン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子の大きさが１ｎｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項１５】
工程（１）を行う前に多孔質基材に対してプラズマ表面処理を施すことを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項１６】
多孔質基材が粗面化処理によって表面に孔状の凹凸を付与されたものであることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項１７】
請求項１記載の製造方法によって製造されることで多孔質基材の少なくとも一部の孔の内部においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を析出させてなることを特徴とする生体活性複合材料。
【請求項１８】
リン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を表面に有する生体活性複合材料の製造方法であって、（１）カルシウムイオンとリン酸水素イオンを少なくとも含む溶液に多孔質基材を浸漬することで基材の少なくとも一部の孔の内部に溶液を行き渡らせる工程、（２）溶液が入り込んだ孔の内部においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を、溶液のｐＨを上昇させることで、および／または、溶液の温度を上昇させることで、基材を浸漬した溶液中で析出させる工程、（３）孔の内部において析出させたリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を核にしてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を形成乃至成長させる工程、を少なくとも含むことを特徴とする製造方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の製造方法によって製造されることで多孔質基材の少なくとも一部の孔の内部において析出させたリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を核にしてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を形成乃至成長させてなることを特徴とする生体活性複合材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体内や生体外においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を高い接着強度でもって表面に形成乃至成長させることができる、生体活性が付与された多孔質基材からなる生体活性複合材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機高分子からなる多孔質成形体を基材とする人工骨や人工関節などのインプラントは、機械的強度に優れるとともに柔軟性や靭性に富むので生体内における良好な力学的適合性を有するといった利点や、リン酸カルシウム化合物を主成分とする骨組織を基材の孔内に成長させることにより、骨組織と基材とがインターロッキング効果によって強固に接着するといった利点がある。しかしながら、基材の表面に骨組織を成長させるためには、骨組織の成長を誘導する生体活性（骨伝導性）を基材に付与する必要がある。これまでに知られている有機高分子材料に生体活性を付与する方法としては、例えば、基材シートにリン酸カルシウム系化合物からなる粒子を付着させてプレスすることにより、粒子の一部をシートに埋入させる方法がある（特許文献１）。けれども、このような方法では多孔質基材の孔内に骨組織を成長させることができないので、骨組織と基材とを強固に接着することができない。
【特許文献１】特開２０００−１２６２８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明は、有機高分子からなる多孔質成形体をはじめとする各種の多孔質基材に、その表面に生体内や生体外においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を高い接着強度でもって形成乃至成長させるための生体活性を付与した生体活性複合材料の製造方法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】
【０００４】
本発明者らは、上記の点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、ｐＨを７．０に調整した擬似体液（ＳＢＦ：Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｂｏｄｙ  Ｆｌｕｉｄ）に多孔質基材を浸漬した後、擬似体液のｐＨをアルカリ側にシフトさせる方法や、擬似体液に多孔質基材を浸漬した後、擬似体液の温度を上昇させる方法により、基材の孔内に骨組織が成長するための核となるリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を析出させることによって基材に生体活性を極めて簡易に付与することができることを見出した。【０００５】
上記の知見に基づいてなされた本発明のリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を表面に形成乃至成長させるための生体活性複合材料の製造方法は、請求項１記載の通り（１）カルシウムイオンとリン酸水素イオンを少なくとも含む溶液に多孔質基材を浸漬することで基材の少なくとも一部の孔の内部に溶液を行き渡らせる工程、（２）溶液が入り込んだ孔の内部においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を、溶液のｐＨを上昇させることで、および／または、溶液の温度を上昇させることで、基材を浸漬した溶液中で析出させる工程、を少なくとも含むことを特徴とする。
また、請求項２記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、多孔質基材が有機高分子からなる多孔質成形体であることを特徴とする。
また、請求項３記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、孔の平均径が１０ｎｍ〜１ｍｍであることを特徴とする。
また、請求項４記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、多孔質基材の気孔率が１０％〜６５％であることを特徴とする。
また、請求項５記載の製造方法は、請求項２記載の製造方法において、有機高分子がポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエーテルスルフォン、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。
また、請求項６記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、リン酸カルシウム化合物がヒドロキシアパタイト類であることを特徴とする。
また、請求項７記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、溶液のｐＨ値が４．０〜７．１であることを特徴とする。
また、請求項８記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、工程（１）において基材の少なくとも一部の孔の内部に溶液を行き渡らせるために脱気処理を行うことを特徴とする。
また、請求項９記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、工程（１）において基材の少なくとも一部の孔の内部に溶液を行き渡らせるために加圧処理を行うことを特徴とする。
また、請求項１０記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、工程（２）において溶液のｐＨ値を７．２〜９．０に上昇させることでリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を析出させることを特徴とする。
また、請求項１１記載の製造方法は、請求項１０記載の製造方法において、緩衝能を有するｐＨ調節剤を添加することで溶液のｐＨ値を上昇させることを特徴とする。
また、請求項１２記載の製造方法は、請求項１１記載の製造方法において、緩衝能を有するｐＨ調節剤がトリスヒドロキシメチルアミノメタンであることを特徴とする。
また、請求項１３記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、溶液の温度を上昇させる前に対して２０℃以上上昇させることを特徴とする。
また、請求項１４記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、リン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子の大きさが１ｎｍ〜５００μｍであることを特徴とする。
また、請求項１５記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、工程（１）を行う前に多孔質基材に対してプラズマ表面処理を施すことを特徴とする。
また、請求項１６記載の製造方法は、請求項１記載の製造方法において、多孔質基材が粗面化処理によって表面に孔状の凹凸を付与されたものであることを特徴とする。
また、本発明の生体活性複合材料は、請求項１７記載の通り、請求項１記載の製造方法によって製造されることで多孔質基材の少なくとも一部の孔の内部においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を析出させてなることを特徴とする。
また、本発明のリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を表面に有する生体活性複合材料の製造方法は、請求項１８記載の通り、（１）カルシウムイオンとリン酸水素イオンを少なくとも含む溶液に多孔質基材を浸漬することで基材の少なくとも一部の孔の内部に溶液を行き渡らせる工程、（２）溶液が入り込んだ孔の内部においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を、溶液のｐＨを上昇させることで、および／または、溶液の温度を上昇させることで、基材を浸漬した溶液中で析出させる工程、（３）孔の内部において析出させたリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を核にしてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を形成乃至成長させる工程、を少なくとも含むことを特徴とする。
また、本発明の生体活性複合材料は、請求項１９記載の通り、請求項１８記載の製造方法によって製造されることで多孔質基材の少なくとも一部の孔の内部において析出させたリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を核にしてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を形成乃至成長させてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、有機高分子からなる多孔質成形体をはじめとする各種の多孔質基材に、その表面に生体内や生体外においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を高い接着強度でもって形成乃至成長させるための生体活性を付与した生体活性複合材料の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＡ）の表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図２】同、サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬してから４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図３】同、サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬してから７日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図４】同、サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図５】同、未処理の基材、サンプルＡ、サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬してから４日後と７日後と１４日後のものの表面をＴＦ−ＸＲＤで観察した結果である。
【図６】同、サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの断面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図７】実施例３における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＢ）の表面をＳＥＭで観察した結果である。
【図８】同、サンプルＢを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭで観察した結果である。
【図９】同、未処理の基材、サンプルＢ、サンプルＢを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＴＦ−ＸＲＤで観察した結果である。
【図１０】実施例７における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＣ）の表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図１１】同、サンプルＣを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図１２】実施例９における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＤ）を１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図１３】実施例１０における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＥ）を１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図１４】実施例１２における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＦ）を１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図１５】実施例１３における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＧ）を１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図１６】実施例１４における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＨ）の表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図１７】同、サンプルＨを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図１８】実施例１５における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＩ）を１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図１９】実施例１６における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＪ）を１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図２０】実施例１７における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＫ）を１．０ＳＢＦに浸漬してから７日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図２１】実施例１８における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＬ）を１．０ＳＢＦに浸漬してから７日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図２２】実施例２０における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＭ）を１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図２３】実施例２１における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＮ）を１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【図２４】実施例２３における生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＯ）を１．０ＳＢＦに浸漬してから３日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明において、生体活性複合材料の基材となる多孔質基材としては、有機高分子からなる多孔質成形体が代表例として挙げられる。有機高分子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリエーテルスルフォン、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸などが例示される。また、有機高分子は、コラーゲンなどの天然物であってもよい。有機高分子からなる多孔質成形体は、単一の有機高分子からなるものであってもよいし、複数種類の有機高分子（ポリマーアロイなど）からなるものであってもよい。また、異なる有機高分子の複合体からなるものであってもよい。また、多孔質基材は有機高分子からなる多孔質成形体に限定されるわけではなく、いかなる材質からなる多孔質成形体であってもよい。例えば、金属やセラミックスなどからなる多孔質成形体であってもよいし、有機高分子と金属やセラミックスなどとの複合体からなる多孔質成形体であってもよい。基材の形状は、複雑な形状や単純な形状をはじめ、如何なる形状であってもよい。具体的には、骨や関節などの形状であってもよいし、人工関節や人工歯根などの接合部材の形状であってもよい。また、板状、シート状、棒状、粒状などであってもよい。このような形状の基材は、材質に応じた方法で成形されたものであってよい。多孔質基材の表面に生体内や生体外においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層をインターロッキング効果によって高い接着強度でもって形成乃至成長させるためには、その孔の平均径は１０ｎｍ〜１ｍｍであることが望ましく、気孔率は１０％〜６５％であることが望ましい。また、多孔質基材は、発泡体やフェルトの他、酸やアルカリなどの薬品や研磨紙などを用いた粗面化処理や減圧プラズマ溶射などによる多孔質被覆処理（ポーラスコーティング）や電解インプロセスドレッシング（ＥＬＩＤ）研削などの研削加工処理によって表面に孔状の凹凸を付与されたものであってもよいし、織布や不織布であってもよい（繊維と繊維の間隙が孔に相当する）。【０００９】
本発明の生体活性複合材料の製造方法では、まず、工程（１）において、カルシウムイオンとリン酸水素イオンを少なくとも含む溶液に多孔質基材を浸漬することで基材の少なくとも一部の孔の内部に溶液を行き渡らせ、次に、工程（２）において、溶液が入り込んだ孔の内部においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を析出させる。【００１０】
孔の内部において析出させるリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子は、基材の表面にリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を形成乃至成長させるための核となりえるものであれば、その組成は特段限定されるものではない。リン酸カルシウム化合物としては、第一リン酸カルシウム（Ｃａ（Ｈ２ＰＯ４）２）、第二リン酸カルシウム（ＣａＨＰＯ４）、第三リン酸カルシウム（Ｃａ３（ＰＯ４）２）、リン酸四カルシウム（Ｃａ４（ＰＯ４）２Ｏ）、リン酸八カルシウム（Ｃａ８Ｈ２（ＰＯ４）６）、ヒドロキシアパタイト類などのアパタイト類、アモルファスリン酸カルシウムなどが例示される（これらは結晶水をもつものであってもよい）。好適なリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子としては、ヒドロキシアパタイト類を主成分とする微粒子が挙げられる。ヒドロキシアパタイトは、化学式Ｃａ１０（ＰＯ４）６（ＯＨ）２で表される化合物である。ヒドロキシアパタイト類とは、ヒドロキシアパタイトや、その構成元素が置換および／または欠損しているものを意味する。ヒドロキシアパタイトの構成元素が置換および／または欠損しているものの具体例としては、ヒドロキシアパタイトを構成する元素または基の一部が、ＮａやＫなどの周期律表第１族の元素、Ｍｇなどの周期律表第２族の元素、Ｔｉなどの周期律表第４族の元素、Ｚｎなどの周期律表第１２族の元素、ＦやＣｌなどの周期律表第１７族の元素、ＣＯ３２−、ＨＰＯ４２−、ＳＯ４２−などの基で置換されているもの、更に、希土類金属元素で置換されているものなどが挙げられる。このような化合物に含まれる元素や基は、微粒子を析出させるための溶液に含まれる元素や基に由来する。基材の表面におけるリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層の形成乃至成長を効果的に誘起して促進する、生体適合性に優れた核としての機能を微粒子に果たさせるためには、その大きさは、１ｎｍ〜５００μｍであることが望ましく、１０ｎｍ〜１０μｍであることがより望ましく、５０ｎｍ〜１μｍであることがさらに望ましい。なお、微粒子は結晶であってもよいしアモルファスであってもよい。【００１１】
工程（１）において使用するリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を析出させるためのカルシウムイオンとリン酸水素イオンを少なくとも含む溶液としては、例えば、ｐＨ値を上昇させることや温度を上昇させることでリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子が析出する溶液、具体的には、カルシウムイオンを０．０２ｍＭ〜２５ｍＭ、リン酸水素イオンを０．０１ｍＭ〜１０ｍＭ含有するｐＨ値が４．０〜８．０の溶液が挙げられる。その調製方法は特段限定されるものではなく、自体公知の調製方法を採用することができる。リン酸水素イオンは、水溶液中でＰＯ４３−を生成し得るリン酸の総称を意味するものとし、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）、リン酸二水素イオン（Ｈ２ＰＯ４−）、リン酸水素イオン（ＨＰＯ４２−）、およびリン酸イオン（ＰＯ４３−）、２個以上のＰＯ４３−が重合して生成した縮合リン酸などを含む。カルシウムイオンの濃度は０．２ｍＭ〜２０ｍＭが望ましく、１．２ｍＭ〜５ｍＭがより望ましい。リン酸水素イオンの濃度は０．１ｍＭ〜８ｍＭが望ましく、０．５ｍＭ〜２ｍＭがより望ましい。生体適合性に優れた微粒子を析出させるためには、カルシウムイオンとリン酸水素イオンに加えて、ナトリウムイオン、カリウムイオン、マグネシウムイオン、塩化物イオン、炭酸水素イオン、硫酸イオンを含み、その濃度が人体の血しょう中のイオン濃度に類似する、擬似体液（ＳＢＦ：Ｓｉｍｕｌａｔｅｄ  Ｂｏｄｙ  Ｆｌｕｉｄ）を微粒子を析出させるための溶液として使用することが望ましい。擬似体液におけるナトリウムイオンの濃度は１．４ｍＭ〜１４２０ｍＭが望ましく、１４ｍＭ〜１１４０ｍＭがより望ましく、７０ｍＭ〜２９０ｍＭがさらに望ましい。カリウムイオンの濃度は０．０５ｍＭ〜５０ｍＭが望ましく、０．５ｍＭ〜４０ｍＭがより望ましく、２．５ｍＭ〜１０ｍＭがさらに望ましい。マグネシウムイオンの濃度は０．０１ｍＭ〜１５ｍＭが望ましく、０．１ｍＭ〜１２ｍＭがより望ましく、０．７ｍＭ〜３ｍＭがさらに望ましい。塩化物イオンの濃度は１．４ｍＭ〜１５００ｍＭが望ましく、１４．５ｍＭ〜１２００ｍＭがより望ましく、７０ｍＭ〜３００ｍＭがさらに望ましい。炭酸水素イオンの濃度は０．０４ｍＭ〜４５ｍＭが望ましく、０．４ｍＭ〜３６ｍＭがより望ましく、２ｍＭ〜９ｍＭがさらに望ましい。硫酸イオンの濃度は５．０×１０−３ｍＭ〜５ｍＭが望ましく、０．０５ｍＭ〜４ｍＭがより望ましく、０．２ｍＭ〜１ｍＭがさらに望ましい。なお、これらの無機イオンの濃度が体液と近い擬似体液を１．０ＳＢＦと呼ぶ。１．０ＳＢＦのナトリウムイオン濃度は１４２．０ｍＭ、カリウムイオン濃度は５．０ｍＭ、マグネシウムイオン濃度は１．５ｍＭ、カルシウムイオン濃度は２．５ｍＭ、塩化物イオン濃度は１４７．８ｍＭ、炭酸水素イオン濃度は４．２ｍＭ、リン酸水素イオン濃度は１．０ｍＭ、硫酸イオン濃度は０．５ｍＭである。各無機イオン濃度が１．０ＳＢＦのｘ倍（ｘは正の実数）の擬似体液をｘＳＢＦと呼ぶ。本発明においては、微粒子を析出させるための溶液として０．５ＳＢＦ〜５．０ＳＢＦを使用することが望ましい。【００１２】
工程（１）ではリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を析出させるための溶液を必ずしも基材が有する全ての孔の内部にまで行き渡らせる必要はない。しかしながら、基材の表面においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層をインターロッキング効果によって高い接着強度でもって形成乃至成長させるためには、基材の表面付近の少なくとも一部の孔の内部において被覆層の形成乃至成長の核となる微粒子を析出させる必要がある。このためには、微粒子を析出させるための溶液が基材の表面付近の少なくとも一部の孔の内部に行き渡るようにすることが望ましい。基材を溶液に浸漬した後に脱気処理を行うことで孔の内部に生じる気泡を除去したり、冷間等方圧加圧装置などを用いて加圧処理を行うことで溶液を孔の内部に押し込めたりすれば、この操作を効果的に行うことができる。【００１３】
工程（２）におけるリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を溶液から析出させるための操作は、例えば、トリスヒドロキシメチルアミノメタンやアンモニアのような緩衝能を有するｐＨ調節剤を溶液に添加することによって溶液のｐＨ値を上昇させることで行うことが望ましい。緩衝能を有するｐＨ調節剤を使用することで溶液のｐＨ値を精密に調節することができる。例えば、工程（１）において使用する溶液のｐＨ値が４．０〜７．１の場合、ｐＨ値を７．２〜９．０に上昇させることで孔の内部において生体適合性に優れた微粒子を効率的に析出させることができる。なお、微粒子の析出を確実なものとするために、溶液のｐＨ値を上昇させた後、所定の時間、例えば、１時間〜３０時間、基材を浸漬した溶液を静置することが望ましい。また、溶液は、３５℃〜６０℃に維持してｐＨ値を上昇させ、その後、静置することが望ましい。【００１４】
また、工程（２）におけるリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を溶液から析出させるための操作は、溶液の温度を上昇させることで行うこともできる。孔の内部において生体適合性に優れた微粒子を効率的かつ確実に析出させるためには、溶液の温度を上昇させる前に対して２０℃以上上昇させることが望ましい（例えば温度を上昇させる前の溶液の温度が４０℃以下の場合には６０℃以上に上昇させることが望ましい）。【００１５】
このようにして製造された多孔質基材の少なくとも一部の孔の内部においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子を析出させてなる生体活性複合材料は、生体内に埋入することにより、孔の内部において析出させた微粒子を核としてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層、即ち、骨組織を高い接着強度でもってその表面に形成乃至成長させることができる。また、この生体活性複合材料は、基材の深部に位置する孔の内部でもリン酸カルシウム化合物を主成分とする微粒子が析出しているので、切断や削成といった加工を施しても生体活性が失われないという特性を有する。なお、この生体活性複合材料は、予め擬似体液などを使用してリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層をその表面に形成乃至成長させた後、生体内に埋入してもよい。また、工程（１）を行う前に多孔質基材に対してプラズマ表面処理を施すことにより表面に水酸基などの官能基を予め付与しておくことで、生体内や生体外においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層をより高い接着強度でもって形成乃至成長させることができる。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、本発明は以下の記載に何ら限定して解釈されるものではない。【００１７】
実施例１：
多孔質基材として、縦１５ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み２ｍｍの超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）からなる多孔質成形体（平均孔径１７μｍ、気孔率２６％、日東電工社製）を、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ７．０に調整した２．０ＳＢＦに浸漬し、真空ポンプを使用して脱気処理を行った。その後、基材を浸漬した状態の２．０ＳＢＦにトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加して３６．５℃でｐＨ８．２に調整し（これにより白濁が生じた）、２４時間静置した。２４時間後、２．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、超純水ですすいだ後、風乾した。続いて、以上の処理を行った基材（サンプルＡ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬してその生体活性を調べた。表１に血しょうと１．０ＳＢＦと２．０ＳＢＦの無機イオンの組成を示す。【００１８】
【表１】
0005252399.tif 000002
【００１９】
サンプルＡの表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）とＥＤＸ（エネルギー分散形Ｘ線分析装置）で観察した結果を図１に、サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬してから４日後と７日後と１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果をそれぞれ図２と図３と図４に示す。また、未処理の基材、サンプルＡ、サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬してから４日後と７日後と１４日後のものの表面をＴＦ−ＸＲＤ（薄膜Ｘ線回折装置）で観察した結果を図５に示す。また、サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの断面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図６に示す。
図１から明らかなように、サンプルＡの基材の細孔の内部には、大きさがナノメートルオーダーのアモルファス状のリン酸カルシウムを主成分とする微粒子が多数析出し、付着していることがわかった。また、図２〜図４から明らかなように、サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。また、図５から明らかなように、サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面からは、ヒドロキシアパタイト類の結晶構造を示すピークが検出されることがわかった。さらに、図６から明らかなように、サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの断面からは、基材の表面から深部に向かって約２００μｍ〜５００μｍにかけて、ヒドロキシアパタイト類を構成するカルシウムとリンのピークが位置的に対応する関係で検出されることがわかった。
以上の結果から、基材の細孔の内部においてヒドロキシアパタイト類を主成分とする微粒子が析出したサンプルＡは、この微粒子がヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層を基材の表面に形成乃至成長させるための核となる機能を持った生体活性が付与された生体活性複合材料であることがわかった。【００２０】
サンプルＡを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のもののヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層と基材との接着強度を次のようにして測定した。サンプルＡの一方の面の被覆層の表面とその反対側の面の被覆層を剥離して露出させた基材の表面にステンレス製の冶具（１０×１０ｍｍ２）をエポキシ系接着剤（商品名「アラルダイト」：ハンツマン・アドバンスト・マテリアルズ社製）で接着し、約１週間風乾した後、万能試験機を使用し、クロスヘッドスピード１ｍｍ／分で引っ張り、被覆層と基材の接面で両者が分離したときの強度を接着強度とした。１２個のサンプルについて測定した結果、平均接着強度は４．２ＭＰａ、標準偏差は０．８ＭＰａであり、サンプルＡが有するヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層は、基材の表面に高い接着強度でもって形成乃至成長したものであることがわかった。【００２１】
実施例２：
基材の細孔の内部においてヒドロキシアパタイト類を主成分とする微粒子を析出させるための溶液として３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ７．０に調整した１．０ＳＢＦを使用し、ｐＨ値の上昇を６０℃でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加することによりｐＨ７．２、７．４、７．６、７．８、８．０に調整することによって行うこと以外は実施例１と同様の条件で実験を行った。その結果、以上の条件においても、基材に生体活性を付与することができ、その表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層を形成乃至成長させることができることがわかった。【００２２】
実施例３：
多孔質基材として、縦１５ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み３．２ｍｍの超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）からなる多孔質成形体（平均孔径９μｍ、気孔率５２％、三菱樹脂社製）を使用したこと以外は実施例１と同様の条件で実験を行った。生体活性を付与する処理を行った基材（サンプルＢ）の表面をＳＥＭで観察した結果を図７に、サンプルＢを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭで観察した結果を図８に示す。また、未処理の基材、サンプルＢ、サンプルＢを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＴＦ−ＸＲＤで観察した結果を図９に示す。図７から明らかなように、サンプルＢの基材の細孔の内部には、大きさがナノメートルオーダーのアモルファス状のリン酸カルシウムを主成分とする微粒子が多数析出し、付着していることがわかった。また、図８から明らかなように、サンプルＢを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。また、図９から明らかなように、サンプルＢを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面からは、ヒドロキシアパタイト類の結晶構造を示すピークが検出されることがわかった。以上の結果から、サンプルＢは、生体活性が付与された生体活性複合材料であることがわかった。【００２３】
実施例４：
多孔質基材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚み２ｍｍのアルミナからなる多孔質成形体（平均孔径１０μｍ、気孔率４０％、九州セラミックス社製）を使用したこと以外は実施例１と同様の条件で実験を行った。その結果、この基材に対しても生体活性を付与することができ、その表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層を形成乃至成長させることができることがわかった。【００２４】
実施例５：
多孔質基材として、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚み２ｍｍのポリ乳酸からなる発泡体（笠原工業社製）を使用したこと以外は実施例１と同様の条件で実験を行った。その結果、この基材に対しても生体活性を付与することができ、その表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層を形成乃至成長させることができることがわかった。【００２５】
実施例６：
多孔質基材として、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ（概寸）のポリ乳酸からなるフェルト（コアフロント社製）を使用したこと以外は実施例１と同様の条件で実験を行った。その結果、この基材に対しても生体活性を付与することができ、その表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層を形成乃至成長させることができることがわかった。【００２６】
実施例７：
多孔質基材として、縦１５ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み２ｍｍの超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）からなる多孔質成形体（平均孔径１７μｍ、気孔率２６％、日東電工社製）を、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した１．０ＳＢＦに浸漬した後、温度を６０℃に上昇させ、６０℃に温度設定したインキュベータ内で２４時間静置した。２４時間後、１．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、超純水ですすいだ後、風乾した。続いて、以上の処理を行った基材（サンプルＣ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬してその生体活性を調べた。サンプルＣの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図１０に、サンプルＣを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図１１に示す。図１０から明らかなように、サンプルＣの基材の細孔の内部には、大きさがナノメートルオーダーのアモルファス状のリン酸カルシウムを主成分とする微粒子が多数析出し、付着していることがわかった。また、図１１から明らかなように、サンプルＣを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。以上の結果から、サンプルＣは、生体活性が付与された生体活性複合材料であることがわかった。【００２７】
実施例８：
多孔質基材としての、縦１５ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み２ｍｍの超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）からなる多孔質成形体（平均孔径１７μｍ、気孔率２６％、日東電工社製）の表面に対してグロー放電による酸素プラズマ処理（プラズマ電力密度１Ｗ／ｃｍ２）を３０秒間施し、これを３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した１．０ＳＢＦに浸漬した後、温度を６０℃に上昇させ、６０℃に温度設定したインキュベータ内で２４時間静置した。２４時間後、１．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、超純水ですすいだ後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬し、基材の表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層を形成乃至成長させた。ヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層と基材との接着強度を実施例１に記載の方法と同様の方法で８個のサンプルについて測定した結果、平均接着強度は６．９ＭＰａ、標準偏差は１．４ＭＰａであった。一方、グロー放電による酸素プラズマ処理を施さないこと以外は以上の条件と同様の条件で基材の表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層を形成乃至成長させた１０個のサンプルの平均接着強度は４．６ＭＰａ、標準偏差は０．８ＭＰａであった。以上の結果から、多孔質基材に対してプラズマ表面処理を施すことにより、ヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層をより高い接着強度でもって基材の表面に形成乃至成長させることができることがわかった。この効果は、プラズマ表面処理によって基材の表面に付与された水酸基などの官能基が、ヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層の基材の表面への固定化に化学的に寄与しているからであると考えられた。【００２８】
実施例９：
多孔質基材として、ポリエステル製の織布（白色、ノムラテーラー社より購入）を、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ７．０に調整した２．０ＳＢＦに浸漬した後、基材を浸漬した状態の２．０ＳＢＦにトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加して３６．５℃でｐＨ８．２に調整し、２４時間静置した。２４時間後、２．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、超純水ですすいだ後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材（サンプルＤ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬した。サンプルＤを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図１２に示す。図１２から明らかなように、サンプルＤを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。【００２９】
実施例１０：
多孔質基材として、ポリエステル製の織布（白色、ノムラテーラー社より購入）を、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した１．０ＳＢＦに浸漬した後、温度を６０℃に上昇させ、６０℃に温度設定したインキュベータ内で２４時間静置した。２４時間後、１．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、超純水ですすいだ後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材（サンプルＥ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬した。サンプルＥを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図１３に示す。図１３から明らかなように、サンプルＥを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。【００３０】
実施例１１：
多孔質基材として、グロー放電による酸素プラズマ処理（プラズマ電力密度：１Ｗ／ｃｍ２）を３０秒間施したポリエステル製の織布（白色、ノムラテーラー社より購入）を使用したこと以外は実施例１０と同様の条件で実験を行った。その結果、この基材に対しても生体活性を付与することができ、その表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層をより高い接着強度でもって形成乃至成長させることができることがわかった。【００３１】
実施例１２：
多孔質基材として、エタノールと蒸留水で洗浄してから風乾した縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み１ｍｍの多孔質チタン板（平均孔径２５μｍ、気孔率４０％、住友チタニウム社製）を、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ７．０に調整した２．０ＳＢＦに浸漬し、真空ポンプを使用して脱気処理を行った。その後、基材を浸漬した状態の２．０ＳＢＦにトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加して３６．５℃でｐＨ８．２に調整し、２４時間静置した。２４時間後、２．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、超純水ですすいだ後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材（サンプルＦ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬した。サンプルＦを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図１４に示す。図１４から明らかなように、サンプルＦを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。ヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層と基材との接着強度を実施例１に記載の方法と同様の方法で９個のサンプルについて測定した結果、平均接着強度は７．０ＭＰａ、標準偏差は２．８ＭＰａであった。【００３２】
実施例１３：
多孔質基材として、エタノールと蒸留水で洗浄してから風乾した縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み１ｍｍの多孔質チタン板（平均孔径２５μｍ、気孔率４０％、住友チタニウム社製）を、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した１．０ＳＢＦに浸漬し、真空ポンプを使用して脱気処理を行った。その後、温度を６０℃に上昇させ、６０℃に温度設定したインキュベータ内で２４時間静置した。２４時間後、１．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、超純水ですすいだ後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材（サンプルＧ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬した。サンプルＧを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図１５に示す。図１５から明らかなように、サンプルＧを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。【００３３】
実施例１４：
９０℃に温度設定したインキュベータ内で、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み１ｍｍのチタン平板（神戸製鋼社製）を４８％の硫酸に６０分間浸漬した後、蒸留水で超音波洗浄してから風乾したものを多孔質基材として、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した１．０ＳＢＦに浸漬し、冷間等方圧加圧装置を用いて１時間の加圧処理（３９２ＭＰａ）を行った後、温度を６０℃に上昇させ、６０℃に温度設定したインキュベータ内で２４時間静置した。２４時間後、１．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、蒸留水で軽く洗浄した後、風乾した。続いて、以上の処理を行った基材（サンプルＨ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬してその生体活性を調べた。サンプルＨの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図１６に、サンプルＨを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図１７に示す。図１６から明らかなように、サンプルＨの基材の直径１μｍ程度の細孔の内部には、大きさがナノメートルオーダーのアモルファス状のリン酸カルシウムを主成分とする微粒子が多数析出し、付着していることがわかった。また、図１７から明らかなように、サンプルＨを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。以上の結果から、サンプルＨは、生体活性が付与された生体活性複合材料であることがわかった。ヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層と基材との接着強度を実施例１に記載の方法と同様の方法で７個のサンプルについて測定した結果、平均接着強度は８．４ＭＰａ、標準偏差は１．２ＭＰａであった。ヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層と基材との接着強度がこのように非常に高いのは、サンプルＨの基材の細孔がランダムな方向に形成されていることで、インターロッキング効果が有効に機能したからであると考えられた。なお、９０℃に温度設定したインキュベータ内で、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み１ｍｍのチタン平板（神戸製鋼社製）を４８％の硫酸に６０分間浸漬した後、蒸留水で超音波洗浄してから風乾することで作製した多孔質成形体を、すぐに３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬した場合、その表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層は形成乃至成長しなかった。【００３４】
実施例１５：
多孔質基材として、縦１５ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み２ｍｍの超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）からなる多孔質成形体（平均孔径１７μｍ、気孔率２６％、日東電工社製）を、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した１．０ＳＢＦに浸漬し、冷間等方圧加圧装置を用いて１時間の加圧処理（３９２ＭＰａ）を行った後、基材を５００ｍｌのビーカーに入れ、そこに基材を浸漬する体積が１５０ｍｌになるようにトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した３６．５℃の１．０ＳＢＦを注ぎ、ビーカーをラップで覆い、ラップに蒸気抜きの穴を開けた後、電子レンジ（高周波出力５００Ｗ、発振周波数２４５０ＭＨｚ）でビーカーを１２０秒間加熱した（これにより白濁が生じた）。ビーカーから基材を取り出し、蒸留水で軽く洗浄した後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材（サンプルＩ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬した。サンプルＩを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図１８に示す。図１８から明らかなように、サンプルＩを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。【００３５】
実施例１６：
多孔質基材として、アセトンで超音波洗浄してから風乾した縦８ｍｍ×横８ｍｍ×厚み１ｍｍの多孔質ステンレス板（平均孔径１０μｍ、気孔率６２％、太盛工業社製）を、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ７．０に調整した２．０ＳＢＦに浸漬し、真空ポンプを使用して脱気処理を行った。その後、基材を浸漬した状態の２．０ＳＢＦにトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加して３６．５℃でｐＨ８．２に調整し、２４時間静置した。２４時間後、２．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、蒸留水で軽く洗浄した後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材（サンプルＪ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬した。サンプルＪを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図１９に示す。図１９から明らかなように、サンプルＪを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。【００３６】
実施例１７：
多孔質基材として、粒径分布が１．７ｍｍ〜４．０ｍｍの球状シリカゲル粒子（平均孔径４７ｎｍ、細孔容積１．０ｄｍ３・ｇ−１、富士シリシア化学社製）を、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した１．０ＳＢＦに浸漬し、冷間等方圧加圧装置を用いて１時間の加圧処理（３９２ＭＰａ）を行った後、温度を６０℃に上昇させ、６０℃に温度設定したインキュベータ内で２４時間静置した。２４時間後、１．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、蒸留水で軽く洗浄した後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材（サンプルＫ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に７日間浸漬した。サンプルＫを１．０ＳＢＦに浸漬してから７日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図２０に示す。図２０から明らかなように、サンプルＫを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。【００３７】
実施例１８：
多孔質基材として、粒径分布が１．７ｍｍ〜４．０ｍｍの球状シリカゲル粒子（平均孔径４７ｎｍ、細孔容積１．０ｄｍ３・ｇ−１、富士シリシア化学社製）を、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した１．０ＳＢＦに浸漬し、冷間等方圧加圧装置を用いて１時間の加圧処理（３９２ＭＰａ）を行った後、基材を５００ｍｌのビーカーに入れ、そこに基材が浸漬するようにトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した３６．５℃の１．０ＳＢＦを注ぎ、ビーカーをラップで覆い、ラップに蒸気抜きの穴を開けた後、電子レンジ（高周波出力５００Ｗ、発振周波数２４５０ＭＨｚ）でビーカーを１２０秒間加熱した（これにより白濁が生じた）。ビーカーから基材を取り出し、蒸留水で軽く洗浄した後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材（サンプルＬ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に７日間浸漬した。サンプルＬを１．０ＳＢＦに浸漬してから７日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図２１に示す。図２１から明らかなように、サンプルＬを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。【００３８】
実施例１９：
基材の細孔の内部においてヒドロキシアパタイト類を主成分とする微粒子を析出させるための溶液として３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ７．８５に調整した１．０ＳＢＦを使用したこと以外は実施例１８と同様の条件で実験を行った。その結果、以上の条件においても、基材に生体活性を付与することができ、その表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層を形成乃至成長させることができることがわかった。【００３９】
実施例２０：
縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み１ｍｍのチタン平板（神戸製鋼社製）を研磨紙（Ｐ２０００）で粗面化処理した後、アセトンで超音波洗浄してから風乾したものを多孔質基材として、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した１．０ＳＢＦに浸漬し、冷間等方圧加圧装置を用いて１時間の加圧処理（３９２ＭＰａ）を行った後、温度を６０℃に上昇させ、６０℃に温度設定したインキュベータ内で２４時間静置した。２４時間後、１．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、蒸留水で軽く洗浄した後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材（サンプルＭ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬した。サンプルＭを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図２２に示す。図２２から明らかなように、サンプルＭを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。ヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層と基材との接着強度を実施例１に記載の方法と同様の方法で４個のサンプルについて測定した結果、平均接着強度は１．５ＭＰａ、標準偏差は１．０ＭＰａであった。【００４０】
実施例２１：
６０℃に温度設定したインキュベータ内で、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み１ｍｍのステンレス平板（日本金属工業社製）を１８％の塩酸に２４時間浸漬した後、蒸留水で超音波洗浄してから風乾したものを多孔質基材として、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した１．０ＳＢＦに浸漬し、冷間等方圧加圧装置を用いて１時間の加圧処理（３９２ＭＰａ）を行った後、温度を６０℃に上昇させ、６０℃に温度設定したインキュベータ内で２４時間静置した。２４時間後、１．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、蒸留水で軽く洗浄した後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材（サンプルＮ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に１４日間浸漬した。サンプルＮを１．０ＳＢＦに浸漬してから１４日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図２３に示す。図２３から明らかなように、サンプルＮを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。ヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層と基材との接着強度を実施例１に記載の方法と同様の方法で９個のサンプルについて測定した結果、平均接着強度は２．０ＭＰａ、標準偏差は１．５ＭＰａであった。【００４１】
実施例２２：
多孔質基材として、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み１ｍｍのステンレス平板（日本金属工業社製）を使用したこと以外は実施例２０と同様の条件で実験を行った。その結果、この基材に対しても生体活性を付与することができ、その表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層を形成乃至成長させることができることがわかった。【００４２】
実施例２３：
縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×厚み１ｍｍのシリカガラス板（英興社製）を４６％のフッ化水素酸に浸漬し、室温で１２時間静置した後、蒸留水で超音波洗浄してから風乾したものを多孔質基材として、３６．５℃の液温下でトリスヒドロキシメチルアミノメタンを添加してｐＨ８．０に調整した１．０ＳＢＦに浸漬し、冷間等方圧加圧装置を用いて１時間の加圧処理（３９２ＭＰａ）を行った後、温度を６０℃に上昇させ、６０℃に温度設定したインキュベータ内で２４時間静置した。２４時間後、１．０ＳＢＦ中から基材を取り出し、蒸留水で軽く洗浄した後、風乾した。続いて、以上の処理を行うことで生体活性を付与した基材（サンプルＯ）を３６．５℃の１．０ＳＢＦ（ｐＨ７．４）に３日間浸漬した。サンプルＯを１．０ＳＢＦに浸漬してから３日後のものの表面をＳＥＭとＥＤＸで観察した結果を図２４に示す。図２４から明らかなように、サンプルＯを１．０ＳＢＦに浸漬しておくことでその表面にヒドロキシアパタイト類を主成分とする被覆層が次第に形成乃至成長することがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、有機高分子からなる多孔質成形体をはじめとする各種の多孔質基材に、その表面に生体内や生体外においてリン酸カルシウム化合物を主成分とする被覆層を高い接着強度でもって形成乃至成長させるための生体活性を付与した生体活性複合材料の製造方法を提供することができる点において産業上の利用可能性を有する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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