(57)【要約】【課題】骨新生を促進して骨治癒の早期化を図る。【解決手段】βリン酸三カルシウム多孔体からなる微小顆粒を含み、骨欠損部に補填される補填体２と、該補填体２を保持するとともに、生体適合性を有し骨欠損部を閉塞可能な膜部材（骨膜を除く）３とを備える骨再生材料１を提供する。本発明によれば、骨膜以外の膜部材３によって骨欠損部が閉塞されているので、周辺組織に存在する骨新生に関与しない繊維性結合組織等が骨欠損部に移動することが防止される。【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多孔体からなる微小顆粒を含み、骨欠損部に補填される補填体と、
該補填体を保持するとともに、生体適合性を有し前記骨欠損部を閉塞可能な膜部材（骨膜を除く）とを備える骨再生材料。
【請求項２】
前記補填体が、前記微小顆粒と、末梢血から抽出された有核細胞との混合物からなる請求項１に記載の骨再生材料。
【請求項３】
前記微小顆粒が、２５〜７５μｍの粒径を有する請求項１または請求項２に記載の骨再生材料。
【請求項４】
前記膜部材が、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ乳酸、ポリ乳酸とポリグリコール酸および／またはポリカプロラクトンとの混合物、もしくは、これらとコラーゲンとの複合体からなる請求項１から請求項３のいずれかに記載の骨再生材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨再生材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リン酸カルシウムを主成分とし、骨欠損部に補填されて骨を新生する材料が知られている（例えば、特許文献１および２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５３５５８号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６８７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１および２の場合、骨欠損部に補填されてから十分な量の骨が新生されて骨欠損部が治癒するまでに比較的長い期間を要する。そこで、骨治癒に要する期間のさらなる短縮が望まれている。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、骨新生を促進して骨治癒の早期化を図ることができる骨再生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】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、βリン酸三カルシウム（β−ＴＣＰ）多孔体からなる微小顆粒を含み、骨欠損部に補填される補填体と、該補填体を保持するとともに、生体適合性を有し前記骨欠損部を閉塞可能な膜部材（骨膜を除く）とを備える骨再生材料を提供する。
本発明によれば、骨欠損部に補填された補填体が時間の経過とともに新生骨に置換されることにより、骨欠損部を治癒させることができる。
【０００６】
この場合に、骨膜以外の膜部材によって骨欠損部が閉塞されているので、周辺組織に存在する骨新生に関与しない繊維性結合組織等が骨欠損部に移動することが防止される。これにより、補填体における骨新生を促進して骨治癒の早期化を図ることができる。
【０００７】
上記発明においては、前記補填体が、前記微小顆粒と、末梢血から抽出された有核細胞との混合物からなることとしてもよい。
このようにすることで、予め補填体に存在する十分な数の有核細胞によって骨新生をさらに促進することができる。
【０００８】
また、上記発明においては、前記微小顆粒が、２５〜７５μｍの粒径を有することとしてもよい。
このようにすることで、骨新生を担う細胞による骨新生の作用を活性化し骨新生をさらに促進することができる。
【０００９】
また、上記発明においては、前記膜部材が、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ乳酸、ポリ乳酸とポリグリコール酸および／またはポリカプロラクトンとの混合物、もしくは、これらとコラーゲンとの複合体からなることとしてもよい。
このようにすることで、膜部材が骨欠損部周辺の組織に与える影響を低減することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、骨新生を促進して骨治癒の早期化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る骨再生材料の全体構成図である。
【図２】本発明に係る骨再生材料を頭蓋骨に３週間移植した結果を示すＨＥ染色画像である。
【図３】本発明に係るもう１つの骨再生材料を頭蓋骨に３週間移植した結果を示すＨＥ染色画像である。
【図４】β−ＴＣＰ多孔体の粒径５００〜１５００μｍの顆粒からなる補填体を頭蓋骨に移植した結果を示すＨＥ染色画像である。
【図５】頭蓋骨の骨欠損部に補填体を補填して骨膜によって閉塞した結果を示すＨＥ染色画像である。
【図６】頭蓋骨の骨欠損部を空洞のままメンブレンによって閉塞した結果を示すＨＥ染色画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の一実施形態に係る骨再生材料１について図１を参照して説明する。
本実施形態に係る骨再生材料１は、β−ＴＣＰ多孔体の微小顆粒と有核細胞との混合物からなる補填体２と、該補填体２を保持する膜部材３とを備えている。
【００１３】
微小顆粒は、２５〜７５μｍの粒径を有している。
有核細胞は、末梢血から遠心分離やフィルタなどによって抽出された細胞であり、骨新生に必要な骨芽細胞及び破骨細胞を含んでいる。有核細胞は、血液中の血清とともに細胞濃縮液として抽出される。
補填体２は、微小顆粒と細胞濃縮液とを混錬した後、補填されるべき骨欠損部の形状に応じた形状（図示する例では円筒状）に成形することにより製造することができる。
【００１４】
膜部材３は、骨欠損部に対して十分に大きな寸法を有している。膜部材３は、生体適合性に優れた材料からなり骨膜以外のもの、すなわち、補填体２が補填される骨組織の生体反応を引き起こしにくいものが用いられる。膜部材３の材料としては、例えば、ＰＴＦＥなどの合成高分子や、ポリ乳酸、ポリ乳酸とポリグリコール酸及び／またはポリカプロラクトンとの混合物、もしくは、これらとコラーゲン等の生体吸収性材料との複合体などが好ましい。補填体２は、例えば、生体接着剤などで接着されることにより膜部材３上に保持される。
【００１５】
次に、このように構成された骨再生材料１の作用について説明する。
本実施形態に係る骨再生材料１は、骨欠損部に骨を新生するために使用される。まず、骨欠損部に補填体２を補填し、骨欠損部の開口を膜部材３によって閉塞する。その後、所定期間、骨再生材料１を骨欠損部に留置する。このときの所定の期間としては、数週間、例えば、３〜８週間程度が好ましい。
【００１６】
骨欠損部内の補填体２においては、該補填体２に含まれる骨芽細胞および破骨細胞、並びに、骨欠損部と隣接する骨組織から移動してきた骨芽細胞および破骨細胞の作用によってβ−ＴＣＰが骨に置換されて新生骨が形成される。これにより骨欠損部を治癒させることができる。
【００１７】
この場合に、本実施形態によれば、膜部材３によって骨欠損部が、該骨欠損部の周辺の骨組織以外の組織から隔離された状態となる。すなわち、骨新生に不要な繊維性結合組織等が周辺組織から補填体２に移動してきて、例えば、骨組織以外の組織が形成されるなどの意図しない生体反応が引き起こされることにより骨新生が阻害されることが防止される。また、β−ＴＣＰ多孔体の微小顆粒が十分に小さい粒径を有し、さらに、補填体に含まれる血清によって、破骨細胞および骨芽細胞による骨新生の作用が活性化される。これにより、骨欠損部における骨新生が促進され、骨治癒の早期化を図ることができるという利点がある。
【実施例】
【００１８】
次に、上述した実施形態の実施例について、図２〜図６を参照して以下に説明する。
本発明に係る骨再生材料をウサギの頭蓋骨に移植して骨再生材料の骨新生能を評価した。
【００１９】
本実施例に係る骨再生材料の補填体として、粒径２５〜７５μｍのβ−ＴＣＰ多孔体の微小顆粒を生理食塩水で混錬したもの（補填体Ａ）と、粒径２５〜７５μｍのβ−ＴＣＰ多孔体の微小顆粒をウサギから採取した血液で混錬したもの（補填体Ｂ）とを用いた。また、本実施例に係る膜部材として、ゴアテックス株式会社製のゴアテックス（登録商標）組織再生用（ＧＴＲ）メンブレン（以下、メンブレンという。）を用いた。
【００２０】
骨欠損部は、ウサギ（日本白色種、雄、１２週齢）の頭蓋骨を外側からボーンカッターを使用して穿孔することにより形成した。骨欠損部の形状は、直径約８ｍｍ、深さ約１．５ｍｍの円柱状とした。骨再生材料の移植は、骨欠損部に補填体Ａ，Ｂを補填し、骨欠損部の外側の開口をメンブレンによって閉塞することにより行った。移植から３週間後、各骨欠損部を含む領域を頭蓋骨から採取し、病理切片を作成し、ＨＥ（ヘマトキシリン・エオシン）染色を施して観察した。図２および図３は、その観察結果を示す光学顕微鏡画像である。
【００２１】
また、本実施例に係る骨再生材料に対する比較例として、粒径５００〜１５００μｍのβ−ＴＣＰ多孔体の顆粒を生理食塩水で混錬したものを補填体として補填してメンブレンで閉塞した場合と、補填体Ａを補填し骨膜の切開部位を縫合することにより骨膜で骨欠損部を閉塞した場合と、骨欠損部を空洞のままメンブレンによって閉塞した場合とについても、同様に移植および観察を行った。図４〜図６は、その観察結果を示す光学顕微鏡画像である。
【００２２】
図２は補填体Ａを、図３は補填体Ｂを移植した結果を示す画像である。図中の符号Ｍはメンブレンを、符号Ｎは新生骨を、符号Ｓは頭蓋骨（母床骨）を示している。図２および図３において、補填体が移植された部位の全領域にわたって十分な密度で新生骨Ｎが確認され、その新生骨Ｎの量は図２よりも図３の方が約１．５倍多かった。すなわち、血液中に含まれる有核細胞および血清によって骨再生材料の骨新生能が向上することが示唆された。
【００２３】
一方、比較例の結果である図４においては、新生骨Ｎが確認されたものの、その量は図２および図３に比べると大幅に少なく、骨に置換されずにそのまま残っているβ−ＴＣＰ多孔体の顆粒Ｇが多く確認された。すなわち、本発明に係る補填体においては、β−ＴＣＰ多孔体として粒径２５〜７５μｍの微小顆粒を使用することにより、骨新生能が著しく向上することが示唆された。
【００２４】
また、図５においては、骨膜Ｐとは反対側の領域には新生骨Ｎが確認されたものの、骨膜Ｐ側の領域には結合組織Ｃが生成され新生骨Ｎがほとんど確認されなかった。この結果から、本発明に係る膜部材としては、ＰＴＦＥのように、移植先の組織において生体反応を引き起こしにくい材料が好ましいことが示唆された。
図６においては、新生骨Ｎが確認されたものの、図２および図３と比べるとその量は大幅に少なかった。
【００２５】
以上のように、図２〜図６に示される結果から、本発明に係る骨再生材料はわずか３週間で十分な量の新生骨を形成可能であり、迅速な骨形成に適した構成であることが示された。
【符号の説明】
【００２６】
１  骨再生材料
２  補填体
３  膜部材
Ｇ  β−ＴＣＰ多孔体の顆粒
Ｍ  ゴアテックスＧＴＲメンブレン
Ｎ  新生骨
Ｐ  骨膜
Ｓ  頭蓋骨
【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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