(57)【要約】【課題】骨伝導性及び骨誘導性の両者を発揮し、広範囲な形状に形成でき、流体例えば血液を容易に吸収しそしてなおその最初の形状を維持できる開放した孔構造を有し、乾燥したとき可撓性でありそして乾燥状態のままでインプラントできる骨粒子から製作された低密度の骨インプラントの提供。【課題を解決するための手段】細長い脱ミネラル化した骨粒子の成形かつ凝集した３次元の多孔性マトリックスであって、該マトリックスは約０．３ｇ／ｃｍ３より低いバルク密度を有する骨インプラント。
2004503330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い脱ミネラル化した骨粒子の成形しかつ凝集性の３次元の多孔性マトリックスからなり、該マトリックスは約０．３ｇ／ｃｍ３より低いバルク密度を有することを特徴とする骨インプラント。
【請求項２】
マトリックスが１種以上の生体適合性成分をさらに含む請求項１の骨インプラント。
【請求項３】
生体適合性成分が、生体適合性の結合剤、充填剤、繊維、可塑剤、静菌／殺菌剤、界面活性剤及び生体活性物質からなる群から選ばれる請求項２の骨インプラント。
【請求項４】
細長い骨粒子が、マトリックスの少なくとも約５０重量％を占める請求項１の骨インプラント。
【請求項５】
細長い骨粒子が、マトリックスの少なくとも約６０重量％を占める請求項１の骨インプラント。
【請求項６】
細長い骨粒子が、マトリックスの少なくとも約９０重量％を占める請求項１の骨インプラント。
【請求項７】
マトリックスが、細長いディメンジョン以外のディメンジョンを有する骨粒子をさらに含む請求項１の骨インプラント。
【請求項８】
マトリックスが、非脱ミネラル化骨粒子をさらに含む請求項１の骨インプラント。
【請求項９】
細長い脱ミネラル化骨粒子が、完全に脱ミネラル化した骨粒子、部分的に脱ミネラル化した骨粒子及びみかけ的に脱ミネラル化した骨粒子並びにこれらの組み合わせからなる群から選ばれる請求項１の骨インプラント。
【請求項１０】
細長い脱ミネラル化骨粒子が、少なくとも約５：１から約５００：１の長さ中央値対厚さ中央値の比を有する請求項１の骨インプラント。
【請求項１１】
マトリックスが、約５重量％より少ない水を含み、そして可撓性である請求項１の骨インプラント。
【請求項１２】
マトリックスが、約５重量％より少ない水を含み、そして無胸腺ラットアッセイで測定されるとき少なくとも２の骨誘導性を有する請求項１の骨インプラント。
【請求項１３】
細長い脱ミネラル化骨粒子が架橋している請求項１の骨インプラント。
【請求項１４】
骨インプラントのバルク密度が約０．０１−約０．３ｇ／ｃｍ３に及ぶ請求項１の骨インプラント。
【請求項１５】
骨インプラントのバルク密度が約０．０５−約０．２ｇ／ｃｍ３に及ぶ請求項１の骨インプラント。
【請求項１６】
細長い脱ミネラル化骨粒子が同種起源のものである請求項１の骨インプラント。
【請求項１７】
シート、プレート、円板、円錐、ピン、ねじ、管、歯、歯根、骨または骨の部分、くさびまたはくさびの部分、円筒及びねじを切った円筒の形状の請求項１の骨インプラント。
【請求項１８】
ａ．ある量の細長い脱ミネラル化骨粒子を用意し、
ｂ．細長い脱ミネラル化骨粒子と水を含む湿潤剤とを混合して約５−約４０容量％の膨潤かつ水和した細長い脱ミネラル化骨粒子を含む液体組成物を用意し、
ｃ．液体組成物を型にいれ、そして
ｄ．湿潤剤に存在する水を除くのに充分な時間３５℃より高い温度で圧力の実質的な不存在下液体組成物を加熱して細長い脱ミネラル化骨粒子の成形しかつ凝集性の３次元の多孔性マトリックスからなり該マトリックスが約０．３ｇ／ｃｍ３より低いバルク密度を有する骨インプラントを得る
ことからなることを特徴とする骨インプラントを製作する方法。
【請求項１９】
液体組成物中に１種以上の生体適合性成分を配合することをさらに含む請求項１８の方法。
【請求項２０】
生体適合性成分が、生体適合性の結合剤、充填剤、繊維、可塑剤、静菌／殺菌剤、界面活性剤及び生体活性物質からなる群から選ばれる請求項１９の骨インプラント。
【請求項２１】
細長い骨粒子が、マトリックスの少なくとも約５０重量％を占める請求項１８の骨インプラント。
【請求項２２】
細長い骨粒子が、マトリックスの少なくとも約６０重量％を占める請求項１８の骨インプラント。
【請求項２３】
細長い骨粒子が、マトリックスの少なくとも約９０重量％を占める請求項１８の骨インプラント。
【請求項２４】
マトリックスが、細長いディメンジョン以外のディメンジョンを有する骨粒子をさらに含む請求項１９の骨インプラント。
【請求項２５】
マトリックスが、非脱ミネラル化骨粒子をさらに含む請求項１９の骨インプラント。
【請求項２６】
細長い脱ミネラル化骨粒子が、完全に脱ミネラル化した骨粒子、部分的に脱ミネラル化した骨粒子及びみかけ的に脱ミネラル化した骨粒子並びにこれらの組み合わせからなる群から選ばれる請求項１８の骨インプラント。
【請求項２７】
細長い脱ミネラル化骨粒子が、少なくとも約５：１から約５００：１の長さ中央値対厚さ中央値の比を有する請求項１８の骨インプラント。
【請求項２８】
湿潤剤が、有機プロトン性溶媒、生理食塩水、濃食塩溶液、砂糖溶液、イオン性溶液、液体ポリヒドロキシ化合物及びポリオキシアルキレン化合物からなる群から選ばれた１種以上の成分と組み合わされた水からなる請求項１８の方法。
【請求項２９】
湿潤剤が水及びポリヒドロキシ化合物からなる請求項１８の方法。
【請求項３０】
ポリヒドロキシ化合物がグリセロールである請求項２９の方法。
【請求項３１】
グリセロール対水の重量比が約４０：６０−約５：９５に及ぶ請求項３０の方法。
【請求項３２】
加熱段階ｄ後、骨インプラントがさらなる処理段階にかけられる請求項１８の方法。
【請求項３３】
さらなる処理段階が、凍結乾燥、架橋、再ミネラル化、滅菌、機械処理、レーザーエッチング、溶接、パーツの組立、切断、ミリング及び反応性エッチングからなる群から選ばれる請求項３２の方法。
【請求項３４】
さらなる処理段階が凍結乾燥である請求項３２の方法。
【請求項３５】
細長い脱ミネラル化骨粒子の成形しかつ凝集性の３次元の多孔性マトリックスからなり該マトリックスが約０．３ｇ／ｃｍ３より低いバルク密度を有する骨インプラントを骨修復部位にインプラントすることからなることを特徴とする骨を修復及び／または治療する方法。
【請求項３６】
修復される骨が、篩骨、前頭骨、鼻骨、後頭骨、頭頂骨、側頭骨、下顎骨、上顎骨、頬骨、頚椎、胸椎、腰椎、仙骨、肋骨、胸骨、鎖骨、肩胛骨、上腕骨、橈骨、尺骨、手根骨、中手骨、指骨、腸骨、座骨、恥骨、大腿骨、脛骨、腓骨、膝蓋、踵骨、足根骨及び中足骨からなる群から選ばれる請求項３５の方法。
【請求項３７】
細長い脱ミネラル化骨粒子の成形しかつ凝集性の３次元の多孔性マトリックスからなり該マトリックスが約０．３ｇ／ｃｍ３より低いバルク密度を有する骨インプラントを用意し、そして
該骨インプラントを脊椎の隣接する椎骨の間に配置する
ことを特徴とする脊椎固定方法。
【請求項３８】
骨インプラントが、その中に少なくとも１種の骨成長誘導性物質を含む少なくとも１つの空洞またはくぼみを含む請求項３７の脊椎固定方法。
【請求項３９】
少なくとも１つの空洞またはくぼみを含む請求項１の骨インプラント。
【請求項４０】
空洞またはくぼみが流動性の骨形成性物質を含む請求項３９の骨インプラント。
【請求項４１】
流動性の骨形成性物質が、自己骨移植片、骨髄吸引液、脱ミネラル化骨マトリックス及び骨形態発生蛋白からなる群から選ばれる請求項４０の骨インプラント。
【請求項４２】
請求項１８の方法により生成されることを特徴とする骨インプラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、骨粒子の低密度凝集マトリックスからなる多孔性の３次元骨インプラント及び骨インプラントを製造する方法に関する。骨インプラントは、流体を吸収したときその形状及び凝集性を維持する。本発明の多孔性かつ吸収性の骨インプラントは、任意の望ましい形状例えば正方形または方形のブロック、円筒、くさびなどを有することができ、そして好ましい態様によれば、インプラントの部位で新しい骨の形成を促進及び／または加速する骨形成性物質を満たすことができる１つ以上の空洞を有する。これらの空洞は、インプラント部位からはずれる骨形成性物質の損失または移行を防ぐ。
【０００２】
【従来の技術】
脱ミネラル化をへて好ましくは骨誘導性にすることのできる成形したまたは切断された骨セグメントは、ヒト及び動物の整形外科手術の実際における種々の医学的問題を解決するのに広く使用されており、それらの適用は、また例えば美容及び再建の手術、歯科の再建手術、足病学、整形外科、神経外科及び他の医学的領域（硬組織の外科を含む）の分野に拡大している。自己移植骨（患者が源となる場合）、同種移植骨（同種の他の個体が源となる場合）または異種移植骨（異なる種の他の個体が源となる場合）の使用は、ヒト及び動物の両者の医療で周知である。特に、移植された骨は、支持物を提供し、治癒を促進し、骨の空洞を満たし、骨要素（例えば椎体）を分離し、固定（骨が誘導されて単一かつ固体のマトリックスにともに成長する）を促進するか、または骨折の部位を安定化することが知られている。さらに最近では、処理された骨は、新しい手術の適用に使用される形状に生成されるか、または非生物学的に由来する材料から組織学的に製造されたインプラント用の新しい材料として生成されている。
【０００３】
同種移植骨は、骨伝導性及び骨誘導性の能力を有することが知られているが、骨誘導性は、これらの骨移植片の採取に伴ってなされる必要な組織の滅菌及び清浄の工程のために制限される。用語骨伝導は、その構造中及びその周辺への新しい生きた骨の内部成長を行う３次元の物質の能力をいう。用語骨誘導は、患者の多分化能の細胞の補充、及び骨形成細胞である骨芽細胞へのそれらの分化の促進の能力をいう。骨誘導性物質は、一般に、骨が通常見いだされないかもしれない生きた組織中にインプラントされるならば、骨を形成するだろう。例えば、患者の筋肉中へ脱ミネラル化骨粉末を置くと、異所性（骨の外側）の骨形成を生ずるだろう。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許５５０７８１３
【０００５】
特許文献１は、細長い骨粒子（特に脱ミネラル化したもの）から形成された外科的にインプラント可能なシートを記述している。シートは、生体適合性の成分、接着剤、充填剤、可塑剤などをさらに含むことができる。骨誘導性のシートは、乾燥され可撓性であるとき、剛くしかも比較的強く、そして湿ったまたは水和されたとき、しなやかになる。これらのシートは、商品名Ｇｒａｆｔｏｎ（商標）Ｆｌｅｘ（Ｏｓｔｅｏｔｅｃｈ，Ｉｎｃ．Ｅａｔｏｎｔｏｗｎ，Ｎｅｗ　Ｊｅｒｓｅｙ、米国）で販売されている。これらのシートは、インプラント化に有用な緻密なマットに編んだシートにするために、使用前に湿潤／水和されねばならない。
【０００６】
【特許文献２】
米国特許４９３２９７３
【０００７】
特許文献２は、有機骨マトリックス中に延在する穴または小孔を有する人工有機骨マトリックスを記述している。穴または小孔は、生きた組織中への骨マトリックスのインプラント後、軟骨及び骨誘導の中心になることが示されている。
【０００８】
【特許文献３】
米国特許４３９４３７０
【０００９】
特許文献３は、完全に脱ミネラル化した骨粉末またはミクロ粒子状骨及び再構成コラーゲンから製作された一体化した（ｏｎｅ−ｐｉｅｃｅ）スポンジ状骨移植材料を開示している。スポンジ状移植片は、任意にグルタールアルデヒドにより架橋される。
【００１０】
他の一体化した多孔性インプラントは、特許文献４に記載されている。
【００１１】
【特許文献４】
米国特許５６８３４５９
【００１２】
インプラントは、ヒアルロン酸のような化学走性基礎物質からなる生分解性ポリマー状マクロ構造物から製造される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
骨伝導性及び骨誘導性の両者を発揮する骨インプラントを提供するのが本発明の目的である。
【００１４】
脱ミネラル化した骨粒子の低密度かつ凝集性の３次元のマトリックスから製作された骨インプラントを提供するのが本発明の目的であり、該骨インプラントがそれから粒子が由来する１種以上の骨の最初の形状により制限されない広範囲な形状に形成できる。
【００１５】
骨インプラントが流体例えば血液を容易に吸収ししかもなおその最初の形状を維持できる開放した孔構造を有する低密度の骨インプラントを提供するのが本発明の目的である。
【００１６】
乾燥したとき可撓性でありそして乾燥状態のままでインプラントできる骨粒子から製作された低密度の骨インプラントを提供するのが本発明の目的である。
【００１７】
前記の特徴を有する低密度の骨インプラントを製造する方法を提供するのが本発明の他の目的である。
【００１８】
前記の特徴を有する低密度の骨インプラントを利用する骨の欠損を修復する方法を提供するのが、本発明のさらなる目的である。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のこれらの目的そして他の目的は、細長い脱ミネラル化した骨粒子の成形しかつ凝集性の３次元の多孔性マトリックスからなる骨インプラント（該マトリックスは約０．３ｇ／ｃｍ３より低いバルク密度を有する）により解決される。本発明の骨インプラントの開放した孔構造は、その性質上非常に吸収性でありスポンジ状である。骨インプラントは、乾燥されたとき（すなわち、約５重量％より少ない水を含むとき）、可撓性であり、そしてインプラント化前に時間のかかる再水和を要しない。それはすべての望ましい形状及び／または形態をとることができ、そしてインプラントが流体を吸収する前及び／または後に例えば外科用はさみにより切断できる。たとえ湿潤／水和した状態でも、本発明の骨インプラントは、その最初の形状及び凝集性を維持し、医療担当者により容易に取り扱うことができる。本発明の骨インプラントは、骨移植の分野で顕著な進歩をもたらす。それは、その低密度及び開放した孔構造のために、非常に骨伝導性であってかつ機能的に変化でき、さらにその脱ミネラル化骨含量のために、優れた骨誘導性を示すからである。骨誘導性は、非胸腺ヌードラットにおける異所性の部位に形成される骨の量として好都合に定量できる。スコアで０から４に評価される。本発明の骨インプラントは、Ｅｄｗａｒｄｓ　ＪＴ，Ｄｉｅｇｍａｎｎ　ＭＨ，Ｓｃａｒｂｏｒｏｕｇｈ　ＮＬ，Ｏｓｔｅｏｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｕｍａｎ　Ｄｅｍｉｎｅｒａｌｉｚｅｄ　Ｂｏｎｅ：Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　ａｎ　Ａｎｉｍａｌ　Ｍｏｄｅｌ，Ｃｌｉｎ．Ｏｒｔｈｏｐ．Ｒｅｌ．Ｒｅｓ．３５７：２１９−２２８（１９９８）（以下の実施例４において詳述されている）に記載されている無胸腺ラットアッセイで測定したとき、少なくとも２、代表的には３より大きい骨誘導性を示す。
【００２０】
本発明の骨インプラントは、骨インプラントの多孔性のマトリックス中及び／または骨インプラントで生成される大きな空洞、くぼみなど中に導入できる広範囲な生体適合性物質と混合できる。従って、本発明のインプラントは、骨成長誘導物質及び／またはそれ以外の医学的に有用な物質のための非常に有効な担体及び／または伝達媒体として機能する。
【００２１】
本発明でさらに提供されるのは、本発明の骨インプラントを製作する方法であり、それは、ある量の細長い脱ミネラル化骨粒子を用意し、細長い脱ミネラル化骨粒子と水からなる湿潤剤とを混合して約５−約４０容量％の膨潤かつ水和した骨粒子を含む液体組成物を製造し、型に液体組成物を配置し、湿潤剤に存在する水を除くのに充分な時間約３５℃より高い温度で圧力の実質的な不存在下液体組成物を加熱して細長い脱ミネラル化骨粒子の成形しかつ凝集性の３次元の多孔性マトリックスからなる骨インプラント（該マトリックスは約０．３ｇ／ｃｍ３より低いバルク密度を有する）を製造することからなる。
【００２２】
本発明に従ってさらに提供されるのは、細長い脱ミネラル化骨粒子の成形しかつ凝集性の３次元の多孔性マトリックスからなる骨インプラントを骨修復部位にインプラントすることからなる骨を修復及び／または治療する方法であり、該マトリックスは約０．３ｇ／ｃｍ３より低いバルク密度を有する。本発明の骨インプラントは、身体におけるほとんどすべての骨修復部位に適用でき、そして単独でまたは１種以上の補助医学器具及び／または方法と組み合わされて利用できる。本発明の骨インプラントは、歯科再建手術及び脊椎固定の領域（実質的な量の体液例えば唾液及び／または血液がしばしば存在するか、または自己移植片（例えば局所の骨、骨髄または腸骨稜など）が骨インプラントに組み込まれる場合）に特に利用される。これらの体液を吸収ししかもなおその最初の形状を維持する低密度の多孔性の骨形成インプラントの他にみない能力は、医学の分野で顕著な進歩をもたらす。
【００２３】
図１は、種々の形状及びサイズの本発明の骨インプラントのいくつかの本発明を制限しない態様を示す写真である。
【００２４】
図２は、ほぼ円筒状の構成を有する本発明のいくつかの骨インプラントの写真である。
【００２５】
図３は、インプラントが予め形成された空洞またはくぼみを有する本発明の教示に従って生成された骨インプラントの写真である。
【００２６】
図４は、図３に示されたもののような骨インプラントの製作で利用できる型を一般的に示す。
【００２７】
請求の範囲及び種々の図面を含む本明細書をよりよく理解するために、以下の記述は、それらの広い意味で本発明を制限するものではなくむしろ理解することを目的とする用語及び表現の部分的な用語解説である。これらの用語及び表現は、また同様な意味のすべての表現に及ぶことを目的とする。本明細書で利用される用語及び表現の定義は、また本明細書の他の場所で見いだされ、そして以下の用語の用語解説には含まれないだろう。
【００２８】
用語「骨インプラント」は、本明細書で使用されるとき、骨の形成または治癒（軟組織中または他のインプラント装置（例えば脊椎ケージ）内における骨形成の誘導を含む）を助けるかまたは強化する生きた組織におけるインプラント用の任意の装置または物質をさすことを目的とする。骨インプラントは、骨欠損部位（例えば手術から生ずるもの）、手術、感染、悪性または発達性の奇形の進行中に生ずる欠損に多くの場合適用される。そのため、このような「骨インプラント」は、広範囲の整形外科、神経外科、及び口腔及び顎骨顔面の手術の処置（例えば、単純骨折及び複雑骨折並びに癒着不能、外部及び内部の固定、関節の再建例えば関節固定、全身の関節形成、欠損の充填、椎間板切除、椎弓切除、前頚及び胸の手術、脊椎固定など）で使用するのに必要なように好適な大きさにされ成形されると考えられる。それゆえ、本発明で利用される骨インプラントは、骨質の部位におけるインプラント化を目的とし、そして任意の生体適合性の１種以上の物質（例えば、細長い構成、生体適合性の合成物質、それらの組み合わせなどを有しない骨または骨粒子）と任意に組み合わされた細長い脱ミネラル化骨粒子から製造され、そして動物またはヒトの何れかの使用にデザインできる。用語「骨インプラント」は、本明細書では、従って、その最も広い意味で使用され、そして任意の特別な形状、サイズ、構成または適用に制限されることを目的としない。
【００２９】
用語「生体適合性」及び同様な意味の表現は、それらがインプラントされる患者においていかなる許容できない有害な生物学的レスポンスを発現しない物質をいうものと理解すべきである。従って、許容できる温和な一過性の炎症及び／または肉芽のレスポンスを発現するインプラントまたは骨インプラントは、生体適合性と考えられる。
【００３０】
用語「骨形成」は、本明細書で使用されるとき、１つ以上のメカニズム例えば骨形成、骨伝導及び／または骨誘導により新しい骨組織の成長を増大または加速する骨インプラントの能力をいうものと理解すべきである。
【００３１】
用語「成形された」は、本発明の細長い脱ミネラル化骨粒子のマトリックスに適用されるとき、確定しないまたははっきりしない形または構成（特別な形ではない塊または他の固体のマトリックスの場合のような）とは対照的に、確定したまたは規則的な形または構成をいい、そしてシート、プレート、円板、円錐、ピン、ねじ、管、歯、骨、骨の部分、くさび、円筒、ねじ切り円筒など、並びにさらに複雑な幾何学的構成のような材料の特性である。
【００３２】
用語「凝集性」は、細長い脱ミネラル化骨粒子のマトリックスに適用されるとき、成形された材料が乾燥した状態でもまたは湿潤（例えば水和された）した状態でも、機械的（例えば絡み合いにより）により、または生体適合性の結合剤または接着剤の使用によるの何れかで、互いに接着する骨粒子の能力をいう。
【００３３】
表現「３次元」は、すべての望ましい形状及び／または構成をとる、細長い脱ミネラル化骨粒子のマトリックスの能力をいう。
【００３４】
表現「開放した孔構造」は、細長い脱ミネラル化骨粒子のマトリックスに適用されるとき、マトリックスの全体に存在する複数の認めうる孔または開口があるマトリックスの低密度かつ吸収性のスポンジ様の構造をいうものと理解すべきである。
【００３５】
用語「組み込み」は、本明細書で使用されるとき、それにより宿主組織が次第に天然の宿主骨組織により本発明の骨インプラントを置換する生物学的メカニズムをいう。この現象は、また科学文献において「骨再モデル化」または「細胞に基づく再モデル化」及び「損傷治癒レスポンス」として知られている。それゆえ、本明細書で使用される用語「組み込み」は、上記の種々の表現として当業者により知られているものを含むものとして理解されるべきである。
【００３６】
表現「さらなる処理」は、本明細書で使用されるとき、液体組成物を加熱する段階の前、その後またはその間の何れかで行われる凍結乾燥、架橋処理、再ミネラル化、滅菌などのような方法、並びにこれら方法の後で行われる方法例えば機械的処理、レーザーエッチング、溶接、パーツの組立、切断、ミリング、反応性エッチングなどをいう。
【００３７】
本発明の骨インプラントは、約０．３ｇ／ｃｍ３より低いバルク密度を有する細長い脱ミネラル化骨粒子の凝集性マトリックスからなる。細長い脱ミネラル化骨粒子は、開放した孔構造を有する連続する３次元のマトリックスを形成する。マトリックスは、流体例えば体液（例えば血液または骨髄）をその空所中に容易に吸収する。流体を吸収しても、多孔性の骨インプラントは、その形状及び凝集性を維持する。本発明の細長い骨粒子は、比較的大きな長さ中央値対厚さ中央値の比を有する。これらの細長い骨粒子は、いくつかの方法（例えば骨全体または骨の比較的大きな部分の表面をミリング、削り、かんな掛けすることにより）の任意の１つにより容易に得ることができる。ミリング技術を使用して、少なくとも約６０重量％、好ましくは少なくとも約７０重量％そして最も好ましくは少なくとも約８０重量％の細長い骨粒子（約１ｍｍ以上から２００ｍｍ以上そして好ましくは約１０−約１００ｍｍそして最も好ましくは約１５−約５０ｍｍの長さ中央値、約０．０５−約２ｍｍそして好ましくは約０．２−約１ｍｍの厚さ中央値、そして約１−約２０ｍｍそして好ましくは約２−約５ｍｍの幅中央値を有する）を含む細長い骨粒子のマトリックスを得ることができる。これらの細長い骨粒子は、少なくとも約５：１−約５００：１またはそれ以上、そして好ましくは約５０：１−約１００：１の長さ中央値：厚さ中央値の比、並びに約１０：１−約２００：１そして好ましくは約５０：１−約１００：１の長さ中央値対幅中央値の比を有することができる。特に長さ約１００ｍｍまでの骨の片について有用な細長い骨粒子を得る他の方法は、米国特許５６０７２６９に記載された骨加工ミルである。この骨ミルの使用は、長さ方向に速やかにカールして管状の骨粒子を生成する長い薄い片を生成する。もし所望ならば、細長い骨粒子は、異なるサイズに等級付けされて（例えばふるい分けにより）、存在するかもしれないすべてのより望まないサイズの粒子を減少または排除することができる。全般的な外観では、細長い骨粒子は、フィラメント、ファイバー、細線（ｔｈｒｅａｄ）、すらりとした（ｓｌｅｎｄｅｒ）または狭い片などとして記述できる。
【００３８】
本発明の骨インプラントのマトリックスに存在する骨粒子の少なくとも約５０重量％、さらに好ましくは少なくとも約６０重量％、そして最も好ましくは少なくとも約９０重量％は、細長い。骨粒子の残りは、広い範囲のディメンジョン例えば粉末、チップなどを有することができる。細長い骨粒子は、骨インプラントに凝集性、多孔性及び吸収性を付与する凝集性の３次元のマトリックスを形成する。
【００３９】
本発明の骨インプラントの製作に利用される骨粒子は、それらの無機ミネラル含量を減少させるために、周知かつ従来の方法に従って脱ミネラル化される。脱ミネラル化方法は、酸溶液を使用することにより骨の無機ミネラル成分を除く。これらの方法は、当業者は周知であり、例えばＲｅｄｄｉら「Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ａｃａｄ．Ｓｃｉ．」６９、１６０１−１６０５ページ（１９７２）（本明細書に参考として引用される）参照。酸溶液の濃度、骨粒子の形状及び脱ミネラル化処理の時間は、脱ミネラル化の程度を決定するだろう。この点に関する文献は、Ｌｅｗａｎｄｒｏｗｓｋｉら「Ｊ．Ｂｉｏｍｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｒｅｓ」３１、３６５−３７２ページ（１９９６）であり、これも本明細書で参考として引用される。
【００４０】
好ましい脱ミネラル化方法では、骨粒子は、酸の脱ミネラル化段階次に脱脂／消毒段階にかけられる。骨粒子は、それらの脱ミネラル化を行う時間酸中に浸漬される。この段階で使用できる酸は、無機酸例えば塩酸及び有機酸例えば過酢酸を含む。
【００４１】
好ましい脱脂／消毒溶液は、エタノールの水溶液であり、エタノールは脂質にとり良好な溶媒でありそして水は溶液を骨粒子中にさらに深く浸透させる良好な親水性担体である。エタノール水溶液は、また増殖する微生物及びウイルスを殺すことにより骨を消毒する。通常、少なくとも約１０−４０重量％の水（すなわち、約６０−約９０重量％の脱脂剤例えばアルコール）は、最短の時間内で最適な脂質除去及び消毒を生ずるために脱脂消毒溶液に存在しなければならない。脱脂溶液の好ましい濃度範囲は、約６０−約８５重量％のアルコール、そして最も好ましくは約７０重量％のアルコールである。処理された脱ミネラル化骨粒子は、滅菌水により濯がれて残存する量の酸を除き、それによりｐＨを上げる。湿った脱ミネラル化した細長い骨粒子は、次に後で処理するために、滅菌条件下有利には凍結乾燥した状態で貯蔵できる。滅菌処理及び貯蔵の別の方法として、粒子は周知の方法例えばガンマ照射を使用して滅菌できる。
【００４２】
本明細書で使用される場合、語句「みかけ的に脱ミネラル化した」は、骨粒子に適用されるとき、それらの最初の無機ミネラル含量の少なくとも約９０重量％を有する骨粒子をいう。語句「部分的に脱ミネラル化された」は、骨粒子に適用されるとき、それらの最初の無機ミネラル含量の約８−約９０重量％を有する骨粒子をいい、そして語句「完全に脱ミネラル化された」は、骨粒子に適用されるとき、最初の無機ミネラル含量を約８重量％より少なく、好ましくは約１重量％より少なく有する骨粒子をいう。修飾されていない用語「脱ミネラル化された」は、骨粒子に適用されるとき、前記のタイプの脱ミネラル化された骨粒子の任意の１つまたはその組み合わせを包含することを目的とする。
【００４３】
みかけ的または部分的な脱ミネラル化は、ミネラル化した芯を含む粒子を生成する。このタイプの粒子は、それらのミネラル化した芯により骨インプラントの密度及び剛性（ｒｉｇｉｄｉｔｙ）を増大する。これらの粒子は、また骨誘導により新しい骨の内部成長を生ずる生物学的役割をはたす。完全な脱ミネラル化は、ほとんどすべてのミネラル含量が粒子から除かれる粒子を生成する。この方法で処理された粒子は、また骨インプラントの骨誘導性に寄与する。非脱ミネラル化した骨粒子は、強化材として働き、骨インプラントに密度及び剛性を付与する。非脱ミネラル化骨粒子は、また骨伝導の過程により新しい骨の内部成長を生ずる生物学的役割をはたす。従って、これらの骨粒子は、次第に再モデル化されそして骨インプラントの組み込みが時間の経過とともに進んで、新しい宿主骨により置換される。
【００４４】
ほとんど完全に及び／または部分的に脱ミネラル化した骨粒子から製造されるとき、本発明の骨インプラントは、可撓性であり弾性がある。非脱ミネラル化及び／またはみかけ的に脱ミネラル化した粒子が完全及び／または部分的に脱ミネラル化した骨粒子と組み合わせて利用されるとき、骨インプラントは、こわさ（ｓｔｉｆｆｉｎｅｓｓ）及び剛性を増大するだろう。従って、異なる骨粒子の組み合わせの使用は、特定の用途に合わせて調整される性質即ち密度、剛性、骨伝導性及び／または骨誘導性を有する骨インプラントを生成するのに使用できる。それぞれの個々のタイプの使用される骨粒子の量は、望ましい機械的及び生物学的性質に依存して広く変化できる。一般に、（非脱ミネラル化した及び／またはみかけ的に脱ミネラル化した骨粒子）対（部分的及び／または完全に脱ミネラル化した骨粒子）の体積比は、約０：１００−約４０：６０と広く及ぶ。好適な量は、日常行われる実験によりケース・バイ・ケースにより当業者によって容易に決定できる。
【００４５】
所望ならば、骨粒子は、１つ以上の方法で変性でき、例えばそれらの蛋白含量は、米国特許４７４３２５９及び４９０２２９６（それらの内容は本明細書で参考として引用される）に記述されたように強化または変性できる。
【００４６】
脱ミネラル化した細長い骨粒子は、次に以下に記述された湿潤剤と混合されて、約５−約４０容量％好ましくは約１０−約２５容量％の細長い脱ミネラル化した骨粒子を含む組成物を生成し、組成物の容量の残りは、１種以上の生体適合性成分例えば生体適合性の結合剤、充填剤、繊維、可塑剤、静菌／殺菌剤、表面活性剤、生体活性剤など（以下にさらに記述されている）と任意に組み合わされた湿潤剤からなる。湿潤剤は、脱ミネラル化した細長い骨粒子を膨潤させそして可撓性を増大させる。組成物は、使用される湿潤剤の量に応じて、スラリーまたはペーストから湿ったドウに及ぶコンシステンシーを有するだろう。重要な態様は、細長い骨粒子が湿潤剤を通して懸濁しそして均一に分布しているものである。これは、湿潤剤が実質的に除かれて骨粒子の緻密なマットを生成する、米国特許５５０７８１３の「ウエット・レイイング（ｗｅｔ　ｌａｙｉｎｇ）」法とは対照的である。
【００４７】
組成物は、骨粒子と湿潤剤とを混合して液体のスラリーを形成し、脱ミネラル化した細長い骨粒子に湿潤剤が浸透するのに充分な好適な時間スラリーを撹拌し、そして約５−約４０容量％好ましくは約１０−約２５容量％の骨粒子を含む組成物を生成するのに充分なように湿潤剤を除く（例えばふるいを通して液体を除くことにより）ことにより、代表的に形成される。
【００４８】
好適な湿潤剤は、代表的には、水からなり、そして生体適合性の液体例えば有機プロトン性溶媒、水溶液例えば生理食塩水、濃食塩溶液、砂糖溶液、任意の種類のイオン性溶液及び液体ポリヒドロキシ化合物例えばグリセロール及びグリセロールエステル、ポリオキシアルキレン（例えばＰｌｕｒｏｎｉｃｓ（商標））並びにこれらの混合物を任意にさらに含む。
【００４９】
任意に、湿潤剤は、ＷＯ００／５０１０２（その内容は本明細書で参考として引用される）に開示されたような１種以上の生体適合性物質例えば生体適合性の結合剤、充填剤、可塑剤、静菌／殺菌剤、表面活性剤、生体活性物質などを溶解または混合して含むことができる。
【００５０】
好適な結合剤は、シアノアクリレート、エポキシに基づく化合物、歯科用樹脂シーラント、歯科用樹脂セメント、燐酸カルシウム及び硫酸カルシウムの自己硬化セメント、ガラスイオノマーセメント、ポリメチルメタクリレート、ゼラチン−レゾルシノール−ホルムアルデヒド接着剤、蛋白及びコラーゲンに基づく接着剤、アクリル樹脂、セルロース、生吸収性ポリマー例えばポリグリコリド、ポリアクチド、グリコリド−ラクチドコポリマー、ポリカプロラクトン、ポリアンヒドリド、ポリカーボネート、ポリオルソエステル、ポリアミノ酸、ポリアクリレート、ポリシアノアクリレート、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバリラート、ポリホスハゼン、並びにポリビニルピロリドンなどを含む。
【００５１】
好適な充填剤は、骨粉末、脱ミネラル化した骨粉末、多孔性燐酸カルシウムセラミック、ヒドロキシアパタイト、燐酸三カルシウム、Ｂｉｏｇｌａｓｓ（商標）及び他の燐酸カルシウム材料、硫酸カルシウムまたは炭酸カルシウムの粒子などを含む。
【００５２】
好適な可塑剤は、液体ポリヒドロキシ化合物例えばグリセロール、モノアセチン、ジアセチン、ヒドロゲルなどを含む。
【００５３】
好適な静菌／殺菌剤は、抗生物質、ポビドン、砂糖、ムコ多糖類などを含む。
【００５４】
好適な表面活性剤は、生体適合性の非イオン性、カチオン性、アニオン性及び両性の界面活性剤を含む。
【００５５】
前記のリストは全部を尽くすことを目的としておらず、そして他の材料例えば米国特許５０７３３７３（その内容は本明細書で参考として引用される）に開示されているようなものが使用できることは、当業者により理解されるだろう。
【００５６】
生体活性剤は、宿主において局所的にまたは全身的に作用する生理学的または薬理学的に活性な物質を含む。骨粒子と容易に組み合わすことのできる生体活性因子の代表的な群は、例えば栄養因子、鎮痛薬、抗ガン剤、ワクチン、助剤、抗体、神経抑制薬、トランスフェクション用遺伝子及び遺伝的要素、細胞または細胞成分などを含む。さらに特定な例のリストは、それゆえ、コラーゲン、不溶性コラーゲン誘導体など、並びに可溶性固体及び／またはその中に溶解する液体、例えば抗ビリシド特にＨＩＶ及び肝炎に対して有効なもの；抗微生物薬及び／または抗生物質例えばエリスロマイシン、バシトラシン、ネオマイシン、ペニシリン、ポリミシンＢ、テトラサイクリン、バイオマイシン、クロロマイセチン及びストレプトマイシン、セファロスポリン、アンピシリン、アザクタム、トブラマイシン、クリンダマイシン及びゲンタマイシンなど；殺菌／静菌糖例えばデキストラン、グルコースなど；アミノ酸、ペプチド、ビタミン、無機元素、蛋白合成用補因子；ホルモン；内分泌性組織または組織フラグメント、合成剤；酵素例えばコラゲナーゼ、ペプチダーゼ、オキシダーゼなど、実質細胞によるポリマー細胞スカホールド、脈管形成薬剤及びこれらの薬剤を含むポリマー性担体；コラーゲンラチス；抗原性剤；細胞骨格剤；軟骨フラグメント、修飾された生きた細胞例えば軟骨細胞、骨髄細胞、間葉幹細胞、天然の抽出物、遺伝子工学による生きた細胞またはそれ以外で修飾された生きた細胞、プラスミドまたはウイルスベクターにより伝達されたＤＮＡ、遺伝子または遺伝子的要素、組織移植物、脱ミネラル化骨粉末、自己組織例えば血液、血清、軟組織、骨髄など；生接着剤；非コラーゲン状蛋白例えばオステオポンチン、オステオネクチン、骨唾液蛋白、ラミニン、フィブリノーゲン、ビトロネクチン、トロンボスポンジン、プロテオグリカン、デコリン、ベータグリカン、ビグリカン、アグレカン、ベルシカン、テナシン、マトリックスグラ蛋白、ヒアルロナン、アミノ酸、アミノ酸残基、ペプチド、骨形態発生蛋白（ＢＭＰ）；骨誘導因子（ＯＩＦ）；フィブロネクチン（ＦＮ）；内皮細胞成長因子（ＥＣＧＦ）；セメント質付着抽出物（ＣＡＥ）；ケタンセリン；ヒト成長ホルモン（ＨＧＨ）；動物成長ホルモン；表皮成長因子（ＥＧＦ）；インターロイキン−１（ＩＬ−１）；ヒトアルファトロンビン；トランスフォーミング成長因子（ＴＧＦ−ベータ）；インスリン様成長因子（ＩＧＦ−１）（ＩＧＦ−２）；血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）；繊維芽成長因子（ＦＧＦ、ｂＦＧＦなど）；歯周靭帯化学走性因子（ＰＤＬＧＦ）；ソマトトロピン；骨消化剤；抗腫瘍剤；免疫抑制剤；浸透増加剤例えば脂肪酸エステル例えばポリエチレングリコールのラウレート、ミリステート及びステアレートのモノエステル、エナミン誘導体、アルファ−ケト−アルデヒドなど；並びに核酸；無機元素、無機化合物、蛋白合成用補因子、ホルモン、免疫系の可溶性及び不溶性の成分；切断形（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ　ｆｏｒｍ）を含む可溶性及び不溶性の受容体；切断形を含む可溶性、不溶性及び細胞表面結合リガンド；ケモキン、細胞内に取り込まれる生体活性化合物；内分泌組織または組織フラグメント、成長因子結合蛋白例えばインスリン様成長因子結合蛋白（ＩＧＦＢＰ−２）（ＩＧＦＢＰ−４）（ＩＧＦＢＰ−５）（ＩＧＦＢＰ−６）；脈管形成剤、骨促進剤、サイトカイン、インターロイキン、遺伝因子；骨促進作用をエンコードした遺伝子；骨促進作用をエンコードした遺伝子を含む細胞；成長ホルモン例えばソマトトロピン；骨消化剤；抗腫瘍剤；細胞付着物及び付着剤；免疫抑制剤；骨吸収抑制剤及び刺激剤；脈管形成及びマイトジェン因子；二次メッセンジャー分子を抑制かつ刺激する生体活性因子；細胞接着分子例えば細胞マトリックス及び細胞−細胞接着分子；二次メッセンジャー、実質幹細胞に対する細胞表面決定因子に特異的なモノクローナル抗体、凝固因子；外部に拡張した自己移植または他家移植の細胞、核酸、並びにそれらの任意の組み合わせを含む。これらの任意に添加される物質の量及びタイプは、広く変化し、最適なレベル及び組み合わせは、通常行われる実験により特定の場合で容易に決定される。
【００５７】
骨粒子の湿ったマトリックスを形成する好ましい湿潤剤は、水及び液体ポリヒドロキシ化合物及びそれらのエステル、並びに及び／または表面活性剤の混合物／溶液を含む。好ましいポリヒドロキシ化合物は、約１２個までの炭素原子を有し、そしてそれらのエステルに関する場合、好ましくはモノエステル及びジエステルである。前記のタイプの特定のポリヒドロキシ化合物は、グリセロール及び体分子量カルボン酸から由来するそのモノエステル及びジエステル、例えばモノアセチン及びジアセチン（それぞれ、グリセロールモノアセテート及びグリセロールジアセテート）、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１、２−プロパンジオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール、ポリオキシアルキレン、例えばＰｌｕｒｏｎｉｃｓ（商標）などを含む。これらの中で、グリセロールが、それがそれと湿った骨粒子の取り扱う特徴を改善しそして生体適合性でありさらに容易に代謝されるので、特に好ましい。最も好ましいのは、それぞれ約４０：６０−約５：９５に及ぶ重量比のグリセロール／水の溶液である。ポリヒドロキシ化合物またはエステルの混合物、例えばグリセロール、モノアセチン及び／またはジアセチンと混合したグリセロールに溶解したソルビトールなども有用である。
【００５８】
特別な組成物では、骨粒子が、速やかにまたはあまりに早目に分離するかまたはそれ以外に湿ったマトリックスから沈澱してかなり均一な組成物を得るのを困難または不都合にするような傾向を有する場合、そのチキソトロピー特性がこの傾向を防ぐかまたは低下させる物質を組成物内に含むのが有利になる。従って、例えば、湿潤剤が水及び／またはグリセロールでありそして骨粒子の分離の程度が、特別な適用に関するとき過剰に生ずる場合、シックナー例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、セルロースエステル例えばヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ペクチン、キサンチンガム、食品グレードテキスチュアリング剤、ゼラチン、デキストラン、コラーゲン、澱粉、加水分解したポリアクリロニトリル、加水分解したポリアクリルアミド、ポリ電解質例えばポリアクリル酸塩、ヒドロゲル、キトサン、粒子を懸濁できる他の物質などは、組成物の懸濁物維持の特性を顕著に改善するのに充分な量で、湿潤剤と混合できる。
【００５９】
組成物は、次に任意の望ましい形状または構成を有する型に入れられる。図４は、型１０及び型１０用の蓋２０を示し、蓋２０は突き出たくぼみを有する。型は、最終の骨インプラントの形状に任意に構成されそしてその寸法を有する。圧力（骨粒子の圧縮を行う）が、もしあるとするならば、最低で組成物に適用されることを確実に行うように注意すべきである。これは、米国特許５５０７８１３に記載されたウエット・レイイングの方法とは矛盾する。組成物は、水の除去を行うために、例えば約３−約４時間の好適な時間、約３５℃より高い温度、好ましくは約３５−約７０℃、さらに好ましくは約４０−約５０℃の温度で型中で加熱する。得られた物資は、細長い脱ミネラル化した骨粒子の成形しかつ凝集性の３次元の多孔性マトリックスからなり、該マトリックスは約０．３ｇ／ｃｍ３より低いバルク密度を有する。インプラントのバルク密度は、代表的には、約０．０１−約０．３ｇ／ｃｍ３、好ましくは約０．０５−約０．２ｇ／ｃｍ３に及ぶだろう。加熱段階後、成形した物質は、例えば約−２０℃から約−７０℃の棚温度、約１５０−約１００ｍトルの真空で約４−約４８時間の時間を使用して、凍結乾燥される。凍結乾燥は、インプラントの長期間の安定性を改善し、そして特別な保存工程例えば冷凍または保存剤の使用の必要性を排除する。得られた凍結乾燥された物質は、約５重量％より少ない水を含み、多孔性かつ吸収性であり、しなやかさ及び臨床上の使用に水和を要せず、流体を吸収してもその形状及び凝集性を維持する。
【００６０】
任意に、骨粒子は、周知の技術、例えば前記のＷＯ００／５０１０２（本明細書で参考として引用される）に開示されたものに従って架橋できる。
【００６１】
好ましい態様に従って、本発明の骨インプラントは、流動性の骨形成物質、例えば自己骨移植片、骨髄吸引液、脱ミネラル化骨マトリックス（ＤＢＭ）、骨形態形成蛋白（ＢＭＰ）などと組み合わされる。好ましい態様では、骨インプラントには、流動性骨形成物質により満たすことのできる１つ以上の空洞またはくぼみが設けられる。空洞またはくぼみは、そのなかにくぼみを有する蓋を有する型を使用することにより形成できる。図４は、そのなかに突き出したくぼみ３０を有する蓋２０を有する型１０を示す。別の態様では、空洞またはくぼみは、骨インプラントを切断することにより形成できる。
【００６２】
骨インプラントは、決定されたまたは規格通りの形または構成例えばシート、プレート、円板、円錐、ピン、ねじ、管、歯、歯根、骨または骨の部分、くさびまたはくさびの部分、円筒、ねじ切り円筒（その他）をとることができる。本発明の種々の有用な態様を示す図１−３の写真を参照すること。図１−３の骨インプラントは、本明細書で記述した方法を使用して生成された。インプラントが性質上多孔性及び可撓性であることは容易に知ることができる。骨インプラントは、乾燥した状態または湿った状態の何れかで切断できる。骨インプラントは、広範囲の整形外科、歯周、神経外科及び口腔及び顎骨顔面の手術、例えば単純骨折及び複雑骨折及び癒着不能、外部及び内部の固定、関節の再建例えば関節固定、全身の関節形成、腰部のカップ関節形成、大腿骨及び上腕骨の頭部整復、大腿骨頭部の表面整復及び全関節整復、脊柱の修復（脊椎固定及び内部固定を含む）、腫瘍手術例えば欠損の充填、椎間板切除、椎弓切除、脊髄腫瘍の切除、前頚及び胸の手術、脊柱の損傷の修復、側弯症、前弯症及び後弯症の治療、骨折の顎間固定、おとがい形成、顎関節の整復、歯槽堤の強化及び再建、アンレー骨移植、インプラントの配置及び修正、洞の整形などに利用できる。本発明の骨インプラントにより修復または整復できる特定の骨は、篩骨、前頭骨、鼻骨、後頭骨、頭頂骨、側頭骨、下顎骨、上顎骨、頬骨、頚椎、胸椎、腰椎、仙骨、肋骨、胸骨、鎖骨、肩胛骨、上腕骨、橈骨、尺骨、手根骨、中手骨、指骨、腸骨、座骨、恥骨、大腿骨、脛骨、腓骨、膝蓋、踵骨、足根骨及び中足骨を含む。骨インプラントは、もし所望ならば、任意の好適な固定手段例えば縫合、ステープル、生接着剤などを使用して骨修復部位にインプラントできる。１つの態様によれば、骨インプラントは、抜歯したソケット中に入れることのできる直径約５ｍｍ、長さ１ｃｍの円筒として構成されその大きさになる。
【００６３】
以下の実施例は、本発明の実施を説明しそして請求の範囲の範囲を決して制限するものではない。
【００６４】
【実施例】
実施例　１
限定された寸法を有する種特異性骨インプラントの製法
種特異性（Ｒｈｅｓｕｓ　Ｍｏｎｋｅｙ）の長い骨を滅菌的に清浄にした。皮質骨を米国特許５６０７２６９に記載された骨ミリング装置で処理して６５ｇの細長い骨粒子を得た。細長い骨粒子を反応器にいれ、５−１０分間０．６Ｎ　ＨＣｌプラス２０−２０００ｐｐｍの非イオン性表面活性剤溶液中で浸漬させた。ＨＣｌ／表面活性剤を除いた後、全骨１ｇあたり１５ｍＬで０．６Ｎ　ＨＣｌを、細長い骨粒子とともに反応器中に導入した。反応を４０−５０分間行った。ふるいを通した後、得られた脱ミネラル化した細長い骨粒子を、１５分の間隔で置換される、全骨１ｇあたり１５ｍＬで滅菌脱イオン水により３回洗った。水を除いた後、骨粒子をアルコールで覆い、そして少なくとも３０分間浸漬させた。アルコールを次に除き、そして骨粒子を滅菌脱イオン水で洗った。骨粒子を次に、乾燥骨粒子１ｇあたり４．５ｍＬのグリセロール及び乾燥骨粒子１ｇあたり１０．５ｍＬの滅菌脱イオン水の混合物と少なくとも６０分間接触させた。過剰な液体を除き、そして約１１（ｗ／ｖ）の脱ミネラル化の細長い骨粒子を含む得られた液体組成物を、図４に示されるもののような複数の突き出したくぼみを有する蓋を含む１１ｃｍ×１１ｃｍの型に移した。突出部の寸法は、Ｒｈｅｓｕｓモンキーに必要な骨インプラントのサイズに特定のものであった。くぼみを液体組成物中に浸漬して可能な限り低い圧力を組成物にかけるように、蓋を型にしずかに置いた。型を次に４時間４６℃でオーブンにいれた。組成物を次に−７０℃で１晩冷凍し、次に４８時間凍結乾燥した。凍結乾燥後、型を分解しそして形成した組成物を、蓋の突出部の寸法に相応するくぼみを含んだ個々の片に切断した。得られた片の寸法は、長さ４．５ｃｍ、幅２．５ｃｍ及び高さ約８ｍｍであり、みぞの寸法は、長さ３．５ｃｍ、幅１ｃｍ及び深さ４ｍｍであった。
【００６５】
得られた組成物は、凝集性かつ可撓性のスポンジ様のものであり、明らかな連続的な３次元の構造は、肉眼で見ることのできる開放した孔を有した。インプラントは、蓋の突出部により作られたくぼみを含む明確な形状を有し、使用前に再水和を必要とせず、そしてＧｒａｆｔｏｎ（商標）Ｆｌｅｘに比較してさらに容易に水和可能であった。材料は、一度流体により湿潤すると、その形状を維持しそして貯蔵するのに冷凍は必要ではなかった。
【００６６】
骨の密度は、使用される確定された型の体積、及び型の体積を満たすのに使用される脱ミネラル化骨粒子の量の計算に基づく。本実施例で記述された組成物を製造するのに、１２ｇの脱ミネラル化した繊維が１０５ｃｍ３の体積を占めた。それゆえ、密度は１ｃｍ３あたり約０．１１５ｇの骨であった。これらの計算は、重量（約１０−２０ｇ）に範囲がありそして約１００−１２０ｃｍ３の体積（使用される型の寸法により規定できる）に範囲があるため、概略のものである。
【００６７】
実施例　２
ヒト以外の霊長類の脊椎固定におけるＧｒａｆｔｏｎ　ＤＢＭによる骨誘導の証明
自原性腸骨稜の骨移植は、変わることなく「最良の標準（ｇｏｌｄ　ｓｔａｎｄａｒｄ）」であるが、生きた骨移植のエキステンダー、エンハンサー及び置換物を同定する作業が多くなされている。いくつかの脱ミネラル化骨マトリックスの処方が、けっ歯類の異所性の骨アッセイにおいて変わりやすい骨誘導性であることが示されてきているが、より高級な種及びさらに挑戦的な用途例えば後外側脊椎固定において有効性はほとんど立証されていない。現在まで、誰もヒト以外の霊長類の後外側脊椎固定モデルにテストしておらず、そのモデルは、非常に挑戦的であると従来からされており、動物が自原性腸骨稜の骨移植による固定の成功したのは、４０％より少ないとされている。本実施例の目的は、ヒト以外の霊長類における自原性の骨移植のためのエキステンダー／エンハンサーとしての使用及び骨誘導の証明のために、実施例１に記載された骨インプラントをテストすることにあった。
【００６８】
４頭の骨格が成熟したアカゲザルに、全身麻酔の下Ｗｉｌｔｓｅ筋肉−分離アプローチによりシングルレベル腰部後外側関節固定を行った。横の突起を電気バーにより皮質剥離した。自己腸骨稜骨移植片を別の筋膜切開により両側から採取した。これらの４頭の動物には、アカザル特異的骨インプラント材料（実施例１に記載された）を脊柱の１つの側面に通常の自己移植片（４ｇ）とともにインプラントし、そして他の側面に通常の自己移植片の半分（２ｇ）をインプラントした。Ｘ線写真を２４週での安楽死まで間隔をおいて撮影した。腰部の脊柱を切除し、そして固定されているかまたはいないかについて固定を調べるために手で触診し、次にＣＴ走査を行って骨の形成の量を肉眼で観察した。Ｘ線写真及びＣＴ走査をブラインド評価し、そして固定した塊の面積（３＝良好、２＝まずまず、１＝劣る）、そして各側面の横の突起間の骨橋形成の量（０＝＜２５％、１＝２５％、２＝５０％、３＝７５％、４＝１００％）について半定量的に査定した。ポイントをそれぞれの動物におけるそれぞれの部位に添加した。骨インプラントプラス自己移植片の処置をされた４頭のサルのうちの３頭は、固定したと等級付けされた。８つの部位のうちの６つは、ＣＴ（コンピュータ断層写真）走査により固定した塊の領域について「良好」と等級付けされた。８つの部位のうちの６つは、少なくとも５０％の骨橋形成を有した。骨の品質及び量は、骨インプラント群においてより良好であり、自己移植の４ｇの群で最良であった。骨形成の評価は半定量的であるが、自己移植のみによるこのモデルで従来得られた固定のスペクトルでは、これらのデータは、挑戦的なモデルにおいて骨インプラントの骨誘導の証明を支持する。これらのデータは、アカザルの後外側脊柱固定において骨誘導性移植エキステンダー及び移植エンハンサーとしてこの骨インプラントの役割を支持する。
【００６９】
実施例　３
脊椎固定を促進するためのヒト患者における骨インプラントのインプラント化
ヒト特異的骨インプラントを実施例１に記載されたのと同じやり方で製造した。しかし、型の寸法及び最終の骨インプラントの寸法は変更されて、ヒトの後外側脊柱固定法（当業者により周知）に要求される大体のサイズに調節された。骨インプラントの片の寸法は、長さ約５．０ｃｍ、幅２．５ｃｍ及び高さ約１ｃｍであり、くぼみは長さ４ｃｍ、幅１．５ｃｍ及び深さ約０．７ｃｍの寸法を有した。くぼみのデザインは、外科医が自己移植片または他家移植片またはその両者により骨インプラントの中心を満たすことができるように特定なものであった。自己移植片は、突起、または骨髄または腸骨稜またはそれらの組み合わせの部位の他の骨から通常得られる。流体は、骨インプラント内に急速に分散され、骨インプラントを水和した。骨インプラントは、皮質剥離した横の突起に下向きに面するくぼみまたは皮質剥離した横の突起とは離れて面するくぼみのいずれかに置かれて、骨インプラントのスポンジ様性質により血液を吸収させる。骨インプラントは、インプラントした部位で自己移植片または他家移植片またはその両者を維持する３次元の凝集性構造物として保持する。外科医は、次に当業者に周知の通常の縫合法に従う。
【００７０】
実施例　４
実施例１の骨誘導性ポテンシャルの評価
後外側固定（ＰＬＦ）のための実施例３（ヒト特異的骨インプラント）の骨誘導性ポテンシャルを、標準的な異所性骨誘導インプラントモデルを使用して評価した（Ｕｒｉｓｔ　ＭＲ，Ｂｏｎｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｂｙ　ａｕｔｏｉｎｄｕｃｔｉｏｎ，Ｓｃｉｅｎｃｅ，１５０：８９３−８９９（１９６５）の修正であるＥｄｗａｒｄｓ　ＪＴ，Ｄｉｅｇｍａｎｎ　ＭＨ，Ｓｃａｒｂｏｒｏｕｇｈ　ＮＬ，Ｏｓｔｅｏｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｕｍａｎ　Ｄｅｍｉｎｅｒａｌｉｚｅｄ　Ｂｏｎｅ：Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　ａｎ　Ａｎｉｍａｌ　Ｍｏｄｅｌ，Ｃｌｉｎ．Ｏｒｔｈｏｐ．Ｒｅｌ．Ｒｅｓ．３５７：２１９−２２８（１９９８）参照）。インプラントは、無胸腺のラットの後肢筋肉内の部位におかれそして２８日後組織学的に評価した。
【００７１】
動物のモデル
研究を無胸腺（ヌード）ラットで行い、異種移植組織インプラントに対する交差種不適合レスポンスに関するポテンシャルを最低にした。後肢筋肉内の部位は、骨がこの領域では存在していないので、インプラント材料の異所性骨誘導性の最初の測定には最適である。
【００７２】
インプラントの配置
研究は、動物のそれぞれの後肢における単一の筋肉内（ＩＭ）インプラント部位を利用した。異なる試料のタイプをランダムなやり方で部位に置き、同じ動物は両方の後肢において同じ処置をしなかった。すべての動物について共通の正のコントロールを得るために、ラットＤＢＭ粉末４０ｍｇのサンプルを１回各ラットの左側の左胸（ＬＰ）筋に筋肉内注入した。動物は、手術後正常の活動を許された。各動物の４つのサンプルを分析のために使用した。
【００７３】
方法
簡単には、ラットをケタミン（２５０ｍｇ）、キシラジン（１１ｍｇ）及び整理学的食塩水（１０ｍＬ）の混合物により麻酔にかけた。投与は、腹腔内投与の３．６ｍＬ／ｋｇ体重である。滅菌的な手術を空気の層流のフードで実施した。１ｃｍの皮膚の切開を側方のアプローチを使用してそれぞれの後肢の上部に行い、そして皮膚を鈍的剥離により筋肉から分離した。筋肉繊維面に沿った表面を切開し鋏の先を挿入した。ポケットを生成する筋肉の鈍的剥離及びラットのＤＢＭ粉末または失活した繊維の配置は、鈍的針を使用して行われた。それぞれの場合、皮膚を金属クリップにより縫合した。
【００７４】
ラットを２８日のインプラント時間後ＣＯ２により安楽死させた。インプラント材料を、触診により探知し、鈍的剥離により取り出し、そしてまわりの組織を注意深くトリミングすることにより清浄にした。インプラントタイプを見ていない観察者がインプラント材料の顕微鏡的評価を行った。色彩、血管の分布状態、硬度及び統合性のスコアを表１に示されたスキームに従ってつけ、最も活発なレスポンスに関する最高のスコアは１であり、一方殆どまたは全く骨誘導性ポテンシャルを示さない試料のスコアは０である。このモデルによる経験は、ＤＢＭインプラントの性能の肉眼による観察と組織学的観察との間に高い相関を示している。
【００７５】
組織学的検討
取り出した材料を中性緩衝ホルマリン中で固定し、一連の等級付けしたエタノール溶液で脱水し、ＪＢ−４（グリコールメタクリレート、Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｉｎｃ．Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ，ＰＡ）に埋め込み、そして切片をとった。トルイジンブルーを染色のために使用し、各材料を２００Ｘまでの倍率で光学顕微鏡を使用して評価した。
【００７６】
光顕微鏡の下で検査したとき、０、１、２、３または４の数字のスコアを与えて、各体外移植組織に関する新しい骨形成の程度を等級付けした。スコアの割り付けは、以下の表２に示される記述に従った。各体外移植組織の切片のスコアを、処理した群を見ていない２人により独立して求めた。
【００７７】
組織学的分析後、平均のスコアを各材料のタイプまたはサンプルの群について計算した。この動物モデルによる従来の経験に基づいて、各群に、組織学的スコアの平均に基づいて骨誘導性ポテンシャルの評価を割り付けた。０のスコアのサンプル群は、「骨誘導性レスポンスなし」を示し；２までのスコアの群は、「僅かな骨誘導性レスポンス」を示し、そして３以上のスコアの群は、「活発な骨誘導性レスポンス」を示す。
【００７８】
【表１】
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【００７９】
【表２】
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【００８０】
結果
組織学的検討は、サンプルの活発な軟骨、骨及び骨髄の形成の証拠を示した。個々のサンプルのスコアを平均し、実施例３からの１３の個々のサンプルに関する骨誘導性スコアの平均±ＳＤは、３．３±０．７であった。組織学的に、脱ミネラル化した骨粉末は、３．６±０．８の同等な骨誘導性スコアを示し、一方グアニジン塩酸塩抽出サンプルは、通常、誘導性の欠落を示す。前記の結果は、本発明の骨インプラントが、優れた骨誘導性を有することを立証し、凝集性の３次元の低密度多孔性のマトリックスである追加の有利さを示す。
【図面の簡単な説明】
【図１】種々の形状及びサイズの本発明の骨インプラントのいくつかの本発明を制限しない態様を示す写真である。
【図２】ほぼ円筒状の構成を有する本発明のいくつかの骨インプラントの写真である。
【図３】インプラントが予め形成された空洞またはくぼみを有する本発明の教示に従って生成された骨インプラントの写真である。
【図４】図３に示されたもののような骨インプラントの製作で利用できる型を一般的に示す。
【符号の説明】
１０　　　　型
２０　　　　蓋
３０　　　　突き出たくぼみ
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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