(57)【要約】【課題】スカフォールド構造体の長手軸方向のみならず、半径方向の剛性および強度も大きく、埋植等の治療手術をする場合に、半径方向につぶれるような変形が生じにくく、中の細胞が破壊されることのない組織再生用複合化スカフォールドを提供する。【解決手段】ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）繊維からなる構造体の交差部に、ＰＬＡ繊維を螺旋状（コイル状）に引っ掛けて織り込む。ここで、バインダーとしてポリカプロラクトン樹脂（ＰＣＬ）、若しくは、乳酸とグリコール酸の共重合体（ＰＬＧＡ）を用いることが好ましい。構造体の交差部に、コイル状のＰＬＡ繊維を引っ掛けて編み込むことにより、コイルピッチの制御が容易で、かつ、半径方向の剛性と強度を２〜１０倍と著しく向上させることが可能となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生分解性樹脂繊維で織り込んだ構造体であって、生分解性樹脂繊維が長手方向に螺旋状に配されるように、前記構造体の交差部に絡接させるように織り込んだことを特徴とする組織再生用複合化スカフォールド。
【請求項２】
生分解性樹脂繊維で織り込んだ構造体であって、生分解性樹脂繊維が長手方向に螺旋状に配され、前記構造体の内面若しくは外面の交差部に接着されたことを特徴とする組織再生用複合化スカフォールド。
【請求項３】
前記生分解性樹脂繊維が、ポリ乳酸樹脂、ポリグリコール酸、乳酸とグリコール酸の共重合体から選択されたいずれかのものから成る繊維であることを特徴とする請求項１又は２に記載の組織再生用複合化スカフォールド。
【請求項４】
前記構造体のバインダーとして、ポリカプロラクトン樹脂を用いたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の組織再生用複合化スカフォールド。
【請求項５】
前記構造体のバインダーとして、乳酸とグリコール酸の共重合体を用いたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の組織再生用複合化スカフォールド。
【請求項６】
前記構造体のバインダーとして、ポリグリコール酸を用いたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の組織再生用複合化スカフォールド。
【請求項７】
前記共重合体の乳酸の共重合比率が１０〜９０％であることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の組織再生用複合化スカフォールド。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の構造体が、リリアン編みで形成された組み紐形状構造体、若しくは籠型形状の管状構造体であることを特徴とする組織再生用複合化スカフォールド。
【請求項９】
前記管状構造体の長手方向に螺旋状に配された生分解性樹脂繊維のピッチ間隔を制御することにより、前記管状構造体の半径方向の剛性を独立に制御できることを特徴とする請求項８に記載の組織再生用複合化スカフォールド。
【請求項１０】
前記ピッチ間隔が0.5〜2ｍｍであり、かつ、前記生分解性樹脂繊維の直径が0.05〜0.5ｍｍであることを特徴する請求項９に記載の組織再生用複合化スカフォールド。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の組織再生用複合化スカフォールドが、歯槽骨欠損部に挿入または埋入される歯槽骨再生用スカフォールドとして用いられること。
【請求項１２】
下記の工程を含むことを特徴とする組織再生用複合化スカフォールドの作製方法。
（１）生分解性樹脂繊維で織り込んだ構造体にフッ素樹脂コーティング棒を挿入する工程
（２）長手方向に螺旋状に配する生分解性樹脂繊維の一端を前記フッ素樹脂コーティング棒に固定し、長手方向に螺旋状に配する生分解性樹脂繊維の反対側の端をインスツルメントで挟み、前記構造体の端の部分から編み目交差部に引っ掛けて編み込んでいく工程
（３）長手方向に螺旋状に配する生分解性樹脂繊維を、前記構造体に、所定の螺旋状間隔をおいて、１／４周〜１/２周ごとに引っ掛けながら編み込んでいく工程
【請求項１３】
下記の工程を含むことを特徴とする組織再生用複合化スカフォールドの作製方法。
（１）フッ素樹脂コーティング棒に生分解性樹脂繊維を螺旋状に巻きつける工程
（２）生分解性樹脂繊維で織り込んだ構造体に前記フッ素樹脂コーティング棒を挿入する工程
（３）加熱工程
（４）前記フッ素樹脂コーティング棒を前記構造体から抜き出す工程
（５）加熱工程
（６）バインダーの塗布工程
【請求項１４】
前記生分解性樹脂繊維が、ポリ乳酸樹脂、ポリグリコール酸、乳酸とグリコール酸の共重合体から選択されたいずれかのものから成る繊維であることを特徴とする請求項１２又は１３に記載の組織再生用複合化スカフォールドの作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用の組織再生用の足場（スカフォールド）に関するものであり、特に、生分解性の樹脂からなる複合材によるスカフォールドに関するものである。スカフォールドの構造体内部に幹細胞や骨芽細胞などを注入して、組織の欠損部に施術することで骨組織や神経組織の再生を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
人体に何らかの欠損が生じた場合、自然治癒される場合が多い。しかし、欠損が大きくなると自然治癒力では修復できない場合がでてくる。このような時に未分化細胞である幹細胞などで組織を再生する再生医療技術は、人体のあらゆる場所にその適用を広げつつある。その際、必要となるものは組織再生を誘導するための足場（スカフォールド）であり、このスカフォールドには、組織再生に従い体内で分解する生分解性樹脂が用いられている。
【０００３】
生分解性樹脂は, 生体内または通常の環境下で自ら分解していくため、近年脚光を浴びている再生医療において重要な位置を占めている。医療用に使用されている生分解性樹脂としては、ポリ乳酸 (Polylactic acid; ＰＬＡ) 樹脂やポリカプロラクトン(Ｐolycaprolacton；ＰＣＬ) 樹脂などがある。生分解性プラスチックのなかでもＰＬＡ樹脂は生体内分解吸収性に優れており，高強度と生体適合性，さらに自己分解性を兼ね備えた新しい医療用材料として期待されている。
【０００４】
既に本発明者らは、生分解性の樹脂からなる複合材によるスカフォールドを開発した。かかるスカフォールドは構造的に開口部を有し、臨床時に注射による播種が可能であるとともに、高強度ＰＬＡ繊維とバインダーとして用いるＰＣＬ樹脂の複合化により、剛性に優れており、人体の活動による荷重の支持が可能であるものである。
また、欠損部への上皮進入や細菌性プラークの堆積を防ぐ構造を設けたり、施術後に欠損部との界面でただちに生分解させる構造を設けて、速やかにスカフォールド内に体液を循環させて、組織再生によりよい環境を整えることができるなど多くの機能を有している。
しかし、上述の複合化スカフォールドにおけるバインダーとして用いたＰＣＬ樹脂の効能によって、管状の構造体にした場合に、長手方向の強度（引っ張り強度）があるものの、半径方向の剛性と強度が小さく、内部に細胞を入れて埋植等の治療手術をする場合に、折れ曲がりが生じて、半径方向につぶれるように変形（座屈等）が生じ、中の細胞が破壊されてしまうという問題があった。
また、患部の欠損部位の形状によっては、歯の周囲に巻きつけるように埋植することが多く、あらかじめ屈曲した形状に成形するというニーズが存在する。かかる場合に患部の欠損部位の形状に合わせて、上述の複合化スカフォールドを屈曲した形状に成形しようとしても、半径方向の剛性と強度が小さいために、形状を維持することが難しく、屈曲した形状に成形することが非常に困難であった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１６９８４５号公報
【非特許文献１】歯槽骨再生のための生分解性樹脂複合材スカフォールドの開発、日和千秋・沖添晃政・安達泰治・中井善一、日本生体医工学会関西支部生体医工学シンポジウム2005、2005.9.27-28
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、スカフォールド構造体の長手方向のみならず、半径方向の剛性と強度が大きく、半径方向につぶれるような変形が生じず、中の細胞が破壊されてしまうことのない組織再生用複合化スカフォールドを提供することを目的とする。
また、欠損患部の形状にあった成形が容易に行える、屈曲形状の成形性に優れたスカフォールド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】
【０００７】
本発明者らは、生分解材料の豊富な知見と、実際の試作品を作製する技術と、臨床経験の豊富な歯科医師の知見を有し、歯槽骨の骨欠損モデルで骨欠損部への適合状態の検討を重ねて、本発明に係る組織再生用複合化スカフォールドを完成したものである。
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る組織再生用複合化スカフォールドの第１の観点からは、生分解性樹脂繊維で織り込んだ構造体であって、生分解性樹脂繊維が長手方向に螺旋状に配されるように、前記構造体の交差部に絡接させるように織り込んだスカフォールドが提供される。
【０００９】
本発明者らは、先に発明した生分解性の樹脂からなる複合化スカフォールドの骨欠損部への適合状態の検討を行った結果、スカフォールドの構造体の半径方向の剛性と強度を高める必要性があるとの知見を得た。
一方で、スカフォールド本来の機能である、あらかじめ欠損部での再生のスペースを確保(スペース・メイキング)し、細胞の分化や増殖を支援するための場を欠損部に作る機能を阻害しないように、スカフォールドの構造体内部の空孔率は高く維持させる必要がある。また、スカフォールドは、生分解性が制御できる必要がある。
そこで、生分解性樹脂繊維で織り込んだ構造体に、生分解性樹脂繊維を長手方向に螺旋状に配して、構造体の交差部に絡接させるように織り込んだのである。
【００１０】
ここで、生分解性樹脂繊維は、ポリ乳酸樹脂、ポリグリコール酸、乳酸とグリコール酸の共重合体から選択されたいずれかのものから成る繊維であることが好ましい。また、構造体を構成する生分解性樹脂繊維と、構造体の交差部に絡接させるように織り込む生分解性樹脂繊維が同一種類のものでも、異なる種類のものでも構わない。
また、生分解性樹脂繊維で織り込んだ構造体に、生分解性樹脂繊維が長手方向に螺旋状に配されるように、構造体の交差部に絡接させるように織り込んだとは、例えば、ポリ乳酸樹脂繊維を用いてリリアン編みで作製した管状の構造体（管状構造体）に対し、その構造体形状を形成する表面の繊維と繊維の交差部に引っ掛けて、管状構造体の長手方向に沿って所定のピッチ間隔で螺旋状にポリ乳酸樹脂繊維を織り込むことをいう。
【００１１】
上述の管状構造体の繊維と繊維の交差部に引っ掛けて、螺旋状にポリ乳酸樹脂繊維を織り込むことにより、スカフォールドの管状構造体の半径方向の剛性と強度を１０倍程度まで向上させることに成功した。
これにより、管状構造体のスカフォールドを用いて、スカフォールド内部に細胞を入れて埋植等の治療手術をする場合に、管状構造体の半径方向につぶれるような変形が生じず、中の細胞が破壊されてしまうことが生じない。また、管状構造体の半径方向の剛性と強度が向上したことから、屈曲形状の成形性に優れ、欠損患部の形状にあった成形が容易に行えることとなる。
【００１２】
次に、本発明に係る組織再生用複合化スカフォールドの第２の観点からは、生分解性樹脂繊維で織り込んだ構造体であって、生分解性樹脂繊維が長手方向に螺旋状に配され、前記構造体の内面若しくは外面の交差部に接着されたスカフォールドが提供される。
本発明に係る組織再生用複合化スカフォールドの生産性を高めるべく、生分解性樹脂繊維を長手方向に螺旋状に配して、構造体の交差部に絡接させるように織り込むのではなく、予め生分解性樹脂繊維を構造体の外側もしくは内側に長手方向に螺旋状に配し、熱処理等により構造体の交差部に付けるのである。そして、バインダーにより構造体の交差部に接着させるようにするのである。
【００１３】
次に、本発明に係る組織再生用複合化スカフォールドは、例えば、ポリ乳酸樹脂繊維で織り込んだ構造体の交差部に、ポリ乳酸樹脂繊維を長手方向に螺旋状に配して該構造体の交差部に絡接させるように織り込んだスカフォールド構造体のバインダーとして、ポリカプロラクトン樹脂、ポリグリコール酸、乳酸とグリコール酸の共重合体から選択されたいずれかが塗布されることが好ましい。
なお、バインダーとして、ポリビニールアルコール、ポリエーテルサルホン、ポリシアノアクリレートなどの生体適合性樹脂材料を塗布してもよい。
【００１４】
かかるバインダーの材料はいずれも生分解性を持っている。この生分解速度は材料によって異なることから、欠損部位の対象に合った分解速度と強度を持つ材料が選択される必要がある。
例えば、ポリ乳酸樹脂は、生分解速度（半減期）が２４ヶ月以上と長期間であり、骨再生時間が長い部位に用いられる。また、ポリグリコール酸は、生分解速度（半減期）が６〜１２ヶ月である。
【００１５】
乳酸とグリコール酸の共重合体の場合は、生分解速度（半減期）が１〜６ヶ月と短く、骨再生速度が速い部位に関しては、バインダーとして適切な材料である。
【００１６】
本発明者らは、先に発明した生分解性の樹脂からなる複合化スカフォールドの骨欠損部への適合状態の検討を行う中で、歯槽骨の骨再生速度が約８週間であるとの知見を得ている。この場合の適したスカフォールド構造体のバインダーとしては、乳酸とグリコール酸の共重合体で、共重合体の乳酸の共重合比率が１０〜９０％であることが好ましく、さらに好ましくは、１５〜２５％若しくは７５〜８５％である。
乳酸とグリコール酸の共重合体の生分解速度（半減期）特性と歯槽骨の骨再生速度特性とのマッチングを図るものである。
【００１７】
また、ポリカプロラクトン樹脂と比べて、ポリグリコール酸を用いたバインダーでは、スカフォールドの長手方向の伸びが小さいものの、バインダーとしての接着性能、生分解性能が実用に耐えうるものであり、強度が特に要求される骨欠損部位においては有用であると考えている。
【００１８】
また、スカフォールドの構造体としては、リリアン編みで形成された組み紐形状、若しくは籠型形状の管状構造体であることが好ましい。管状構造体とすることで、スカフォールドに必要な強度や剛性を保ちながらも管状形状を自由に屈曲・変形させることが可能である。
【００１９】
また、本発明に係る組織再生用複合化スカフォールドは、上述の管状構造体の長手方向に螺旋状に配されたポリ乳酸樹脂繊維のピッチ間隔を制御することにより、該管状構造体の半径方向の剛性と強度を制御できる。
ここで、スカフォールド構造体の交差部に引っ掛けて織り込む螺旋状のポリ乳酸樹脂繊維のピッチ間隔が、0.5〜2ｍｍであり、かつ、使用するポリ乳酸樹脂繊維の直径が0.05〜0.5ｍｍであることが好ましい。
【００２０】
本発明のスカフォールドを、骨欠損部にインスツルメント（例えば、ピンセット）を用いて把持し挿入する際に、スカフォールド内部の螺旋状の間隔が広い場合は、スカフォールドの長手方向における剛性にむらができてしまい、極端な変形が生じないように（例えば、折れ曲がってしまう等）、スカフォールドをインスツルメントで把持することが困難である。また一方、螺旋状の間隔が狭すぎると、剛性が高くなりすぎてしまい屈曲性が悪くなるため、骨欠損部に適合させるうえで不適当である。従って、本発明のスカフォールドには最適な螺旋状の間隔が存在するのである。
【００２１】
上述したこれらの本発明のスカフォールドは、歯槽骨欠損部に挿入または埋入される歯槽骨再生用スカフォールドとして用いられる。
本発明のスカフォールドの構造体内部に、培養増殖を行った細胞を注入し、歯槽骨欠損部に挿入または埋入を行うことで、歯槽骨形成、歯周組織再生を図ることができるものである。
【００２２】
また、本発明に係る組織再生用複合化スカフォールドの作製方法は、下記（１）〜（３）の工程を含むことを特徴とする。
（１）生分解性樹脂繊維で織り込んだ構造体にフッ素樹脂コーティング棒を挿入する工程
（２）長手方向に螺旋状に配する生分解性樹脂繊維の一端を前記フッ素樹脂コーティング棒に固定し、長手方向に螺旋状に配する生分解性樹脂繊維の反対側の端をインスツルメントで挟み、前記構造体の端の部分から編み目交差部に引っ掛けて編み込んでいく工程
（３）長手方向に螺旋状に配する生分解性樹脂繊維を、前記構造体に、所定の螺旋状間隔をおいて、１／４周〜１/２周ごとに引っ掛けながら編み込んでいく工程
【００２３】
また、本発明に係る組織再生用複合化スカフォールドの他の作製方法としては、下記（１）〜（６）工程を含むことを特徴とする。
（１）フッ素樹脂コーティング棒に生分解性樹脂繊維を螺旋状に巻きつける工程
（２）生分解性樹脂繊維で織り込んだ構造体に前記フッ素樹脂コーティング棒を挿入する工程
（３）加熱工程
（４）フッ素樹脂コーティング棒を構造体から抜き出す工程
（５）加熱工程
（６）バインダーの塗布工程
なお、具体的な作製手順については、後述する実施例で説明することとする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る組織再生用複合化スカフォールドによると、スカフォールド構造体の長手方向に垂直な半径方向の剛性と強度を長手方向と独立に大きくすることができ、埋植等の治療手術をする際にインスツルメントで把持した場合でも、半径方向につぶれるように変形が生じて、スカフォールド内部の細胞が破壊されることはないという効果を有する。
【００２５】
また、半径方向の剛性と強度が大きくなることから、人体の活動によってスカフォールド構造体が崩れることがなくなり、骨欠損部を瘢痕組織に占有されることがなく、骨欠損部での再生のスペースを確保(スペース・メイキング)し、細胞の分化や増殖を支援するための場を欠損部に作ることが確実にできるといった効果も有する。
【００２６】
単に螺旋状に形成した生分解性樹脂繊維をスカフォールド内部に入れる場合と比べて、交差部にひっかけて織り込む若しくは接着することにより、スカフォールド内部でコイル状の生分解性樹脂繊維を固定することができ、屈曲性が良く、成形性が優れており、患部の骨欠損部位に最適な形状を有するスカフォールドを構築することができ、安定に細胞を播種することができるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明していく。特に、従来の管状構造体のスカフォールドに対して、長手方向に螺旋状のなるように生分解性樹脂繊維をスカフォールドの交差部にひっかけて織り込んだ場合の剛性変化について具体的にデータを示しながら説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１に、本発明に係るスカフォールド外観写真を示す。図１のスカフォールドは、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）繊維で織り込んだ構造体の交差部に、ＰＬＡ繊維をコイル状に引っ掛けて織り込んだ構造のもので、以下では、コイル入りスカフォールドと称する。
比較として、図２に、従来のスカフォールド外観写真を示す。図２のスカフォールドは、ポリ乳酸樹脂繊維で織り込んだだけの構造のもので、以下では、コイル無しスカフォールドと称する。
【００２９】
図１と図２に示されるスカフォールドの構造体は、直径が0.1mmのＰＬＡ繊維で織り込んで作製したもので、直径約２mmの断面積で、長さは１５mm（調整自由）である。この織物構造の空孔率は９０％以上である。図１のコイル入りスカフォールドは、この構造体の交差部に引っ掛けて、螺旋状（コイル状）に、直径が0.1mmのＰＬＡ繊維を、１mmのピッチで織り込んだものである。図１の構造体の交差部との絡接箇所１，２は、構造体の交差部に引っ掛けて、螺旋状に織り込んだ様子を模式的に示している。
このように、構造体の交差部に引っ掛けてコイル状にＰＬＡ繊維を所定のピッチで織り込むことで、半径方向の剛性と強度を制御できるのである。
なお、空孔率は、織物構造を断面が一定な円管と仮定し、ある長さに作製した織物構造体の体積を求め、その織物構造体に使用されたＰＬＡ繊維の体積を求めることにより算出している。
【００３０】
図３は、コイル入りスカフォールド（交差部に、ＰＬＡ繊維を１mmピッチでコイル状に引っ掛けて織り込んだ構造のもの）と、コイル無しスカフォールドの半径方向の変位と圧縮力の関係（横剛性）を測定した結果を比較したグラフを示している。ここで、半径方向の剛性特性とは、図８で示されるように、スカフォールド構造体の長手軸方向と垂直な半径方向の単位圧縮距離（変位）に必要な圧縮力を測定したものである。
【００３１】
図３のグラフの横軸は変位を表しており、グラフの縦軸は圧縮に要した力を表している。点線はコイル無しスカフォールドで、実線がコイル入りスカフォールドである。測定に用いたコイル入りスカフォールドは、上述したように、直径が0.1mmのＰＬＡ繊維で織り込んで作製したもので、直径約２mmの断面積で長さが約１５mmの構造体に、交差部に、直径が0.１mmのＰＬＡ繊維を、１mmのピッチで引っ掛けて、コイル状に織り込んだものである。
例えば、半径方向に１mm変位させるのに要する圧縮力は、コイル無しスカフォールドの場合、約0.1Ｎであるのに対して、コイル入りスカフォールドの場合、約１Ｎとなっている。図３の測定結果から、コイル入りスカフォールドは、コイル無しスカフォールドに比べて、半径方向の同一変位に対する圧縮力（横剛性の特性）が約１０倍向上していることが理解できる。
【００３２】
次に、図４は、コイル入りスカフォールドにおいて、コイル状に引っ掛けて織り込むＰＬＡ繊維の直径，ピッチを変化させた場合の横剛性を測定したグラフを示している。
図４のグラフは、横軸がＰＬＡ繊維をスカフォールド構造体の交差部に引っ掛けて織り込んでいくコイルのピッチを表しており、縦軸が横剛性を表している。ここで、コイル入りスカフォールドの横剛性（図８の矢印方向に１mm変形させるのに必要な荷重）を、コイル無しスカフォールドの横剛性で割った値が縦軸である。縦軸の横剛性は、コイル入りとコイル無しの比で表している。図４は、コイル状に織り込むＰＬＡ繊維の直径が0.1mmの場合と0.07mmの２つの場合で、コイルピッチを１mm，２mm，３mmの３種のケースのサンプルを２つずつ用意し測定したものである。実線はＰＬＡ繊維の直径が0.1mmの場合で、点線はＰＬＡ繊維の直径が0.07mmの場合を示しており、それぞれ測定した２つずつのサンプルの測定データ値を２次の近似曲線で表したものである。
【００３３】
コイルピッチが小さく、コイルの繊維の直径が大きいほど横剛性は増大することがわかる。
図５のグラフから、コイル入りスカフォールドが、横剛性の強度が２〜１０倍に向上しており、この横剛性の強度が、コイル状に引っ掛けて織り込むＰＬＡ繊維の直径，ピッチをパラメータとして制御できることが理解できよう。
【００３４】
次に、図５は、コイル無しとコイル入りスカフォールドの構造体に、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）樹脂をバインダーとして用いたスカフォールドの横剛性を測定したグラフを示している。図５のグラフでは、コイルピッチが１mmの場合で、変位１mmに要する圧縮力がコイル無しスカフォールド（バインダーとしてＰＣＬ樹脂）の場合で0.3Ｎであり、コイル入りスカフォールド（直径が0.07mmと0.1mm）の場合で1.5Ｎである。
図５のグラフからも、コイル入りスカフォールド（バインダーとしてＰＣＬ樹脂）が優れた横剛性の特性を示すことが理解できる。
【００３５】
また、ＰＣＬ樹脂をバインダーとして用いたスカフォールドは、バインダーを用いないものに比べて、剛性が向上することが以前から知られていたが、コイル入りスカフォールドと組み合わせることで、さらに、横剛性の強度を約５倍に向上させることができるのである。
【００３６】
次に、図６は、コイル無しとコイル入りスカフォールドの構造体に、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）とポリグリコール酸（ＰＧＡ）の共重合体（ＰＬＧＡ）をバインダーとして用いたスカフォールドの横剛性を測定したグラフを示している。図６のグラフでは、コイルピッチが１mmの場合で、変位１mmに要する圧縮力がコイル無しスカフォールド（バインダーとしてＰＬＧＡ樹脂）の場合で0.5Ｎであり、コイル入りスカフォールド（直径が0.07mm）の場合で1.8Ｎであり、コイル入りスカフォールド（直径が0.1mm）の場合で2.5Ｎである。
図６のグラフから、コイル入りスカフォールド（バインダーとしてＰＬＧＡ樹脂）が優れた横剛性の特性を示すことが理解できよう。
【００３７】
図６の結果から、ＰＬＧＡ樹脂をバインダーとして用いたスカフォールドが、ＰＣＬ樹脂をバインダーとして用いたものに比べても、横剛性がさらに向上すること理解できる。直径が0.1mmのＰＬＡ繊維を織り込んだコイル入りスカフォールド（バインダーとしてＰＬＧＡ樹脂）は、コイル無しスカフォールド（バインダーとしてＰＬＧＡ樹脂）と比較して、横剛性の強度を約５倍に向上させることができるのである。
【００３８】
ここで、ＰＬＧＡ樹脂は、75/25PLGA（75PLA＋25PGA）を用いている。バインダーは溶媒（アセトン）に対して、ＰＬＧＡ樹脂が５重量％のものを使用した。
【００３９】
図７は、ＰＬＡ繊維の構造体と、その構造体にＰＬＧＡをバインダーとして用いたものとで、長手方向の剛性と強度を比較測定したグラフを示している。
図７のグラフを解析すると、ＰＬＡ繊維による構造体の場合には、初期の剛性が小さく、ひずみが約７０％のときに最大強度を示している一方で、ＰＬＧＡを塗布したスカフォールドでは剛性が大きく、ひずみが約６％のときに最大強度を示し、破断ひずみは約１０％程度である。従って、ＰＬＧＡを塗布したスカフォールドは、剛性が高く、伸縮性が小さいことが理解できる。
【００４０】
次に、コイル入りスカフォールドのコイル挿入工程について説明する。コイル挿入手順は下記（１）〜（３）の通りである。
（１）かご型に編んだ構造体にフッ素樹脂コーティング棒を挿入する工程
（２）コイル用ＰＬＡ繊維の一端をフッ素樹脂コーティング棒に固定し、コイル用ＰＬＡ繊維の反対側の端をステンレス製ピンセットで挟み、かご型に編んだ構造体の端の部分から編み目交差部に引っ掛けて編み込んでいく工程
（３）コイル用ＰＬＡ繊維をかご型に編んだ構造体に１/２周ごとに引っ掛けながら編み込んでいく工程（本工程の際に、所定のコイルピッチ（例えば１mmピッチ）に制御するのである。）
【００４１】
また、コイル入りスカフォールドの他の方法のコイル挿入工程について図９を用いて説明する。コイル挿入手順は下記（１）〜（６）の通りである。
（１）フッ素樹脂コーティング棒にポリ乳酸樹脂繊維を螺旋状に巻きつける工程（図９の（ａ）を参照）
先ず、フッ素樹脂コーティング棒にポリ乳酸樹脂繊維を螺旋状に巻きつける。このときに、コイルピッチを制御する。
（２）ポリ乳酸樹脂繊維で織り込んだ構造体にフッ素樹脂コーティング棒を挿入する工程（図９の（ｂ）を参照）
別に作製したスカフォールドの構造体（例えば、リリアン編みの籠型の管状構造体）の内部に、上記（１）のポリ乳酸樹脂繊維を螺旋状に巻きつけたフッ素樹脂コーティング棒を挿入する。
（３）加熱工程（図９の（ｃ）を参照）
ホットプレートを用いて約６０℃で加熱することで、フッ素樹脂コーティング棒の表面に螺旋状に巻きつけていたポリ乳酸樹脂繊維の螺旋状の直径を拡げ、フッ素樹脂コーティング棒の表面から剥すことができる。
（４）前記フッ素樹脂コーティング棒を前記構造体から抜き出す工程（図９の（ｄ）を参照）
フッ素樹脂コーティング棒を構造体から抜き取ることで、螺旋状のポリ乳酸樹脂繊維のみを管状構造体の内部に残すことができる。
（５）加熱工程（図９の（ｅ）を参照）
本工程の加熱により、螺旋状のポリ乳酸樹脂繊維の直径がさらに拡がり、管状構造体の交差部に接触することになる。（図９の（ｆ）を参照）
（６）バインダーの塗布工程
管状構造体の表面に、ポリカプロラクトン樹脂、ポリグリコール酸、乳酸とグリコール酸の共重合体から選択されたいずれかが塗布されることで、螺旋状のポリ乳酸樹脂繊維と、管状構造体を形成するポリ乳酸樹脂繊維の交差部が接合され、長手軸方向と半径方向の剛性が飛躍的に向上したスカフォールドが作製できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、医療用や学術研究実験用に用いる組織再生用足場（スカフォールド）材料としての利用が期待される。特に、歯槽骨や骨組織再生用足場に関して、幹細胞や骨芽細胞などを本発明に係る構造体の内部に注入し、組織の欠損部に施術することで、骨組織や神経組織の再生を図ることができる材料としての利用可能性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係るスカフォールド外観写真（ポリ乳酸樹脂繊維で織り込んだ構造体の交差部に、ポリ乳酸樹脂繊維をコイル状に引っ掛けて織り込んだ構造のもの；コイル入りスカフォールド）
【図２】従来のスカフォールド外観写真（ＰＬＡ繊維で織り込んだだけの構造のもの；コイル無しスカフォールド）
【図３】コイル入りスカフォールド（ＰＬＡ繊維を１mmピッチでコイル状に引っ掛けて織り込んだ構造のもの）と、コイル無しスカフォールドとの半径方向の剛性特性（横剛性）を測定した結果を比較したグラフ
【図４】コイル入りスカフォールドにおいて、コイル状に引っ掛けて織り込むＰＬＡ繊維の直径，ピッチを変化させた場合の横剛性を測定したグラフ
【図５】ＰＬＡ繊維の構造体に、ＰＣＬをバインダーとして用いたスカフォールドの横剛性を測定したグラフ
【図６】ＰＬＡ繊維の構造体に、ＰＬＧＡをバインダーとして用いたスカフォールドの横剛性を測定したグラフ
【図７】ＰＬＡ繊維の構造体と、その構造体にＰＬＧＡをバインダーとして用いたものとで、長手方向の剛性（引っ張り強度）を比較測定したグラフ
【図８】半径方向の剛性強度測定のための半径方向の圧縮の様子（矢印が圧縮方向）
【図９】コイル入りスカフォールドのコイル挿入工程を示すフロー図
【符号の説明】
【００４４】
１，２  構造体の交差部との絡接箇所
【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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