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JP2006296945A - Method of manufacturing material for repairing biological tissue - Google Patents

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JP2006296945A
JP2006296945A JP2005126591A JP2005126591A JP2006296945A JP 2006296945 A JP2006296945 A JP 2006296945A JP 2005126591 A JP2005126591 A JP 2005126591A JP 2005126591 A JP2005126591 A JP 2005126591A JP 2006296945 A JP2006296945 A JP 2006296945A
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niobium
biological tissue
metal
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metal salt
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Koji Hakamazuka
康治 袴塚
Tomoaki Tamura
知明 田村
Toshie Tsuchiya
利江 土屋
Masahito Tamai
将人 玉井
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Olympus Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily manufacture a material for repairing biological tissues, capable of promoting osteoblast activity and producing a large amount of extracellular substrates so as to promote cell proliferation and/or differentiation. <P>SOLUTION: In the method for manufacturing the material for repairing the biological tissues by mixing a metal salt solution, a calcium compound, and a phosphate compound (S4), then coprecipitating the metal-containing calcium phosphate, it is preferable that the metal salt solution is obtained by dissolving the metal salts in a mixture solution of α-hydroxyketone and alkynol amine, more preferably, hydroxy acetone and amino ethanol. It is preferable that metal constituting the metal salts is niobium or tantalum. It is also preferable that the content of the niobium or tantalum is 1% to 10%. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、生体組織補填材の製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a biological tissue filling material.

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）や燐酸三カルシウム（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のような燐酸カルシウム多孔体からなる足場材が使用される。β−ＴＣＰを骨欠損部の骨細胞に接触させておくと、破骨細胞がβ−ＴＣＰを吸収し、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（例えば、非特許文献１参照。）。   In recent years, it has become possible to regenerate the bone and repair the defect by replenishing the bone defect caused by bone tumor extraction, trauma, etc. with a bone grafting material. Hydroxyapatite (HAP) and tricalcium phosphate (TCP) are known as bone prosthetic materials, but are made of a calcium phosphate porous material such as β-TCP, for example, from the idea that no foreign matter remains in the body. Scaffolding material is used. When β-TCP is brought into contact with bone cells in the bone defect portion, so-called remodeling is performed in which osteoclasts absorb β-TCP and osteoblasts form new bone. That is, the bone prosthetic material compensated in the bone defect part is replaced with the autologous bone with time (see, for example, Non-Patent Document 1).

一方、燐酸カルシウム多孔体への細胞や組織の初期接着性を向上するために、燐酸カルシウム多孔体の表面にコラーゲンのような高分子を配置する技術が知られている。そして、コラーゲン等の高分子を燐酸カルシウム多孔体の表面に安定的に結合させる結合材として、亜鉛等の金属イオンを化学修飾することが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。   On the other hand, in order to improve the initial adhesion of cells and tissues to the calcium phosphate porous body, a technique of arranging a polymer such as collagen on the surface of the calcium phosphate porous body is known. Further, it has been proposed to chemically modify metal ions such as zinc as a binding material for stably binding a polymer such as collagen to the surface of the calcium phosphate porous body (for example, see Patent Document 1).

また、金属系医用材料としてステンレス鋼、コバルト・クロム合金、チタン合金などが人工骨、人工関節、骨固定材などの埋植医療用具に使用されている（例えば、非特許文献２参照。）。
植村他２名，「生分解性β−ＴＣＰ多孔材料を用いた骨におけるティッシュエンジニアリング−生体内で強度を増す新しい材料オスフェリオン−」，メディカル朝日，朝日新聞社，２００１年１０月１日，第３０巻，第１０号，ｐ．４６−４９ 伊佐間和郎、土屋利江、「金属塩の正常ヒト骨芽細胞の増殖及び分化に及ぼす影響」、第２３回日本バイオマテリアル学会大会予稿集、ｐ１９０ 特開２００１ー１９８２０８号公報（［００１８］等） In addition, stainless steel, cobalt-chromium alloy, titanium alloy and the like are used for implantable medical devices such as artificial bones, artificial joints, and bone fixing materials as metallic medical materials (see, for example, Non-Patent Document 2).
Uemura et al., “Tissue engineering in bone using biodegradable β-TCP porous material -Osferion, a new material that increases strength in vivo”, Medical Asahi, Asahi Shimbun, October 1, 2001, 30th Volume 10, No. 10, p. 46-49 Kazuo Isama, Toshie Tsuchiya, “Effects of metal salts on proliferation and differentiation of normal human osteoblasts”, Proceedings of the 23rd Annual Meeting of the Biomaterials Society of Japan, p190 JP 2001-198208 A ([0018] etc.)

特許文献１および非特許文献２に示されるように、亜鉛を初めとする多くの金属イオンを含有する生体組織補填材および金属からなる埋植医療用具は存在する。
しかしながら、特許文献１に示されている亜鉛を初めとする多くの金属イオンは毒性を有し、その濃度が高くなると、細胞の増殖を阻害する要因となるという不都合がある。このため、毒性が高くならないように非常に低い濃度範囲で使用することが想定されている。
また、非特許文献２は、毒性が低く細胞の増殖を阻害しない金属塩を開示しているが、あくまでも、細胞の増殖を阻害しない人工骨、人工関節、骨固定材など金属製の埋植医療用具を開示するものに過ぎず、積極的に細胞の増殖を促進して生体組織の再生を図る生体組織補填材に何ら言及するものではない。 As shown in Patent Document 1 and Non-Patent Document 2, there are implantable medical devices made of a biological tissue filling material and metal containing many metal ions including zinc.
However, many metal ions such as zinc disclosed in Patent Document 1 are toxic, and there is a disadvantage that when the concentration is high, it becomes a factor inhibiting cell growth. For this reason, it is assumed to be used in a very low concentration range so as not to increase toxicity.
Non-Patent Document 2 discloses a metal salt that has low toxicity and does not inhibit cell growth. However, metal implants such as artificial bones, artificial joints, and bone fixing materials that do not inhibit cell growth are used. It merely discloses a tool, and does not refer to any biological tissue filling material that actively promotes cell growth and regenerates biological tissue.

この発明は、骨芽細胞の活性を促進し、細胞外基質を多く産生させて細胞の増殖および／または分化を促進する生体組織補填材を簡易に製造する生体組織補填材の製造方法を提供することを目的としている。   The present invention provides a method for producing a biological tissue filling material that facilitates the production of a biological tissue filling material that promotes osteoblast activity and produces a large amount of extracellular matrix to promote cell proliferation and / or differentiation. The purpose is that.

上記目的を達成するために、本発明は、金属塩水溶液、カルシウム化合物および燐酸化合物を混合し、燐酸カルシウムとともに金属を共沈させる生体組織補填材の製造方法を提供する。
本発明によれば、燐酸カルシウムが沈殿する際に金属塩水溶液に含有していた金属が共沈させられるので、金属を含有する生体親和性の燐酸カルシウムからなる生体組織補填材を簡易に製造することができる。 In order to achieve the above object, the present invention provides a method for producing a biological tissue filling material in which an aqueous metal salt solution, a calcium compound and a phosphate compound are mixed and a metal is coprecipitated with calcium phosphate.
According to the present invention, when calcium phosphate is precipitated, the metal contained in the metal salt aqueous solution is coprecipitated, so that a biological tissue filling material made of biocompatible calcium phosphate containing metal is easily produced. be able to.

上記発明においては、金属塩水溶液と燐酸化合物とを混合した混合物と、カルシウム化合物とを混合し、燐酸カルシウムとともに金属を共沈させることとしてもよい。
このようにすることで、沈殿を生じる前の状態で、金属塩水溶液と燐酸化合物との均一かつ一定の濃度の混合物を作成できる。したがって、得られる金属含有燐酸カルシウムに含有される金属の濃度を均一かつ一定に分布させることができる。 In the said invention, it is good also as mixing the mixture which mixed metal salt aqueous solution and a phosphoric acid compound, and a calcium compound, and coprecipitating a metal with calcium phosphate.
By doing so, a uniform and constant concentration mixture of the aqueous metal salt solution and the phosphoric acid compound can be prepared in a state before precipitation occurs. Therefore, the concentration of the metal contained in the obtained metal-containing calcium phosphate can be uniformly and uniformly distributed.

また、上記発明においては、前記金属塩水溶液が、α−ヒドロキシケトンとアルカノールアミン、好ましくは、ヒドロキシアセトンとアミノエタノールとの混合溶液に、金属塩を溶解させたものであることが好ましい。
また、上記発明においては、前記金属塩を構成する金属が、ニオブまたはタンタルであることが好ましい。さらに、ニオブまたはタンタルの含有量は、カルシウム含有量に対して１〜１０原子％であることが好ましい。 Moreover, in the said invention, it is preferable that the said metal salt aqueous solution dissolves a metal salt in the mixed solution of (alpha) -hydroxyketone and alkanolamine, Preferably, hydroxyacetone and aminoethanol.
Moreover, in the said invention, it is preferable that the metal which comprises the said metal salt is niobium or a tantalum. Furthermore, the niobium or tantalum content is preferably 1 to 10 atomic% with respect to the calcium content.

ニオブおよびタンタルは、いずれも、細胞の増殖を阻害しないばかりか、骨芽細胞の活性を促進し、細胞外基質の産生量を増加させる機能を有するという知見が得られている。本発明によれば、生体組織補填材を生体組織の欠損部に補填することにより、周囲に配されている骨芽細胞が活性化されて細胞外基質が多く産生されるので、欠損部を迅速に修復することができる生体組織補填材を簡易に製造することができる。   It has been found that both niobium and tantalum not only inhibit cell growth, but also promote the activity of osteoblasts and increase the amount of extracellular matrix produced. According to the present invention, by filling the biological tissue filling material into the defect portion of the biological tissue, the osteoblasts arranged in the surrounding area are activated and a large amount of extracellular matrix is produced. It is possible to easily manufacture a biological tissue filling material that can be repaired easily.

本発明によれば、骨芽細胞を活性化して細胞外基質の産生量を増大させ、補填された生体組織を迅速に修復することができる金属含有燐酸カルシウムからなる生体組織補填材を簡易に製造することができるという効果を奏する。
したがって、本発明により製造された生体組織補填材は、骨芽細胞の培養基材として用いることにより、骨芽細胞を高い活性状態で培養することができる。また、培養骨の基材として使用することにより、骨芽細胞の活性が高い培養骨を得ることができ、また、細胞外基質が豊富な培養骨を得ることができる。さらに、骨補填材として使用することにより、骨芽細胞を活性化させ、欠損部等の迅速な修復を図ることができる。また、骨粗鬆症の治療薬として用いることにより、骨芽細胞を活性化し、細胞外基質による再石灰化効果により骨粗鬆症を治療することが可能となる。また、人工関節等の金属表面にコーティングすることにより、骨との摩擦による移植部分の骨融解を生ずることがなく摩擦部分の骨の再石灰化が期待でき、骨融解による人工関節の交換やコーティング材の再調整を施す期間を延長もしくは不要とする効果が期待できる。 According to the present invention, an osteoblast is activated to increase the production amount of extracellular matrix, and a biological tissue filling material made of metal-containing calcium phosphate that can quickly repair the supplemented biological tissue is easily produced. There is an effect that can be done.
Therefore, the biological tissue filling material produced according to the present invention can be used as a culture substrate for osteoblasts, whereby osteoblasts can be cultured in a highly active state. Further, by using it as a base material for cultured bone, cultured bone having high osteoblast activity can be obtained, and cultured bone rich in extracellular matrix can be obtained. Furthermore, by using it as a bone grafting material, osteoblasts can be activated and rapid repair of defective parts and the like can be achieved. Moreover, by using it as a therapeutic agent for osteoporosis, it becomes possible to activate osteoblasts and treat osteoporosis by the remineralization effect by the extracellular matrix. In addition, by coating a metal surface such as an artificial joint, it is possible to expect recalcification of the bone in the frictional part without causing bone melting of the transplanted part due to friction with the bone. The effect of extending or eliminating the period of material readjustment can be expected.

本発明の一実施形態に係る生体組織補填材の製造方法について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織補填材の製造方法は、例えば、β−ＴＣＰ多孔体のような燐酸カルシウム多孔体に、ニオブの金属塩（例えば、五塩化ニオブ：ＮｂＣｌ５）またはタンタルの金属塩（例えば、五塩化タンタル：ＴａＣｌ５）の少なくともいずれかを含有してなるもの生体組織補填材を製造するものである。 The manufacturing method of the biological tissue filling material which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated below with reference to FIGS.
The method for producing a biological tissue filling material according to the present embodiment includes, for example, a calcium phosphate porous body such as a β-TCP porous body, a niobium metal salt (for example, niobium pentachloride: NbCl 5 ) or a tantalum metal salt ( For example, a body tissue filling material containing at least one of tantalum pentachloride: TaCl 5 ) is manufactured.

本実施形態に係る製造方法は、図１に示されるように、カルシウム化合物の水溶液として、例えば、０．２Ｍの硝酸カルシウム水溶液を用意し、燐酸化合物の水溶液として、例えば、０．２Ｍの燐酸アンモニウム水溶液を用意する。また、金属塩水溶液として、例えば、０．０１Ｍの五塩化ニオブの水溶液を用意する。   As shown in FIG. 1, the manufacturing method according to the present embodiment prepares, for example, a 0.2 M calcium nitrate aqueous solution as a calcium compound aqueous solution, and a 0.2 M ammonium phosphate as a phosphoric acid compound aqueous solution. Prepare an aqueous solution. Moreover, as an aqueous metal salt solution, for example, an aqueous solution of 0.01 M niobium pentachloride is prepared.

０．０１Ｍの五塩化ニオブの水溶液は、図２に示されるように、０．００１ｍｏｌの五塩化ニオブと、５ｍｌのヒドロキシアセトンと、５ｍｌのアミノエタノールとを混合し（Ｓ１）、９０ｍｌの蒸留水を加えて２４時間攪拌する（Ｓ２）ことにより構成される。   As shown in FIG. 2, an aqueous solution of 0.01M niobium pentachloride was prepared by mixing 0.001 mol of niobium pentachloride, 5 ml of hydroxyacetone and 5 ml of aminoethanol (S1), and 90 ml of distilled water. And stirred for 24 hours (S2).

次いで、０．２Ｍの燐酸アンモニウムと０．０１Ｍの五塩化ニオブ水溶液とを混合して（Ｓ３）構成された混合物と、０．２Ｍの硝酸カルシウム水溶液とを混合する（Ｓ４）。このとき、温度を室温に維持し、１基底の水酸化ナトリウムを添加して水溶液のｐＨを１０に維持する。そして、この状態で２４時間放置する（Ｓ５）ことにより、沈殿する燐酸カルシウム内に、ニオブを共沈させることが可能となり、ニオブを含有し、カルシウムＣａとリンＰとの比がＣａ／Ｐ＝１．５０のカルシウム欠損型のハイドロキシアパタイトを製造することができる。これを焼成することによりニオブを含有したβ−ＴＣＰを製造することができる。   Next, a mixture formed by mixing 0.2M ammonium phosphate and 0.01M niobium pentachloride aqueous solution (S3) and a 0.2M calcium nitrate aqueous solution are mixed (S4). At this time, the temperature is maintained at room temperature and monobasic sodium hydroxide is added to maintain the pH of the aqueous solution at 10. And by leaving it in this state for 24 hours (S5), it becomes possible to co-precipitate niobium in the precipitated calcium phosphate, containing niobium, and the ratio of calcium Ca to phosphorus P is Ca / P = 1.50 calcium deficient hydroxyapatite can be produced. By firing this, β-TCP containing niobium can be produced.

また、用いるカルシウム化合物の水溶液や燐酸化合物の水溶液の濃度あるいは量を調節することにより、あるいは、水溶液の温度を調節することにより、カルシウムＣａとリンＰとの比がＣａ／Ｐ＝１．６７のニオブを含有するハイドロキシアパタイトを製造することができる。   Further, the ratio of calcium Ca to phosphorus P is Ca / P = 1.67 by adjusting the concentration or amount of the aqueous solution of calcium compound or phosphoric acid compound used or by adjusting the temperature of the aqueous solution. Hydroxyapatite containing niobium can be produced.

沈殿したニオブ含有の燐酸カルシウムは、３０００ｒｐｍで２分間遠心分離し（Ｓ６）、蒸留水で洗浄する作業（Ｓ７）を２回繰り返した後に、５０℃で乾燥させ（Ｓ８）、５００℃〜８００℃に１分間に５℃の割合で昇温し、８００℃に２時間保持した後、徐冷するアニーリング処理を施す（Ｓ９）ことにより、粉末状のニオブ含有ハイドロキシアパタイトあるいはニオブ含有β−ＴＣＰあるいはニオブ含有ハイドロキシアパタイト／β−ＴＣＰ複合燐酸カルシウム多孔体が得られる。   The precipitated niobium-containing calcium phosphate is centrifuged at 3000 rpm for 2 minutes (S6), washed with distilled water (S7) twice, dried at 50 ° C. (S8), and 500 ° C. to 800 ° C. Is heated at a rate of 5 ° C. per minute, held at 800 ° C. for 2 hours, and then annealed to gradually cool down (S9), whereby powdered niobium-containing hydroxyapatite or niobium-containing β-TCP or niobium A contained hydroxyapatite / β-TCP composite calcium phosphate porous body is obtained.

次に、本実施形態に係る製造方法により製造された生体組織補填材の作用について説明する。
本実施形態に係る製造方法により製造された生体組織補填材によれば、この生体組織補填材が、例えば、骨組織に形成された腫瘍を掻爬して形成された骨欠損部に充填されることにより、含有されているニオブまたはタンタルの金属塩が、ニオブイオンまたはタンタルイオンとなって周囲の骨芽細胞に作用する。骨芽細胞は、これら金属イオンの作用により活性化され、多量の細胞外基質を産生することになる。その結果、産生された細胞外基質の作用により、骨芽細胞の成長がさらに促進され、分化および増殖が繰り返されることにより、迅速に骨組織を再生することができる。 Next, the action of the biological tissue filling material manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment will be described.
According to the biological tissue filling material produced by the production method according to the present embodiment, the biological tissue filling material is filled in, for example, a bone defect formed by curetting a tumor formed in the bone tissue. Thus, the contained niobium or tantalum metal salt becomes niobium ions or tantalum ions and acts on surrounding osteoblasts. Osteoblasts are activated by the action of these metal ions to produce a large amount of extracellular matrix. As a result, the growth of osteoblasts is further promoted by the action of the produced extracellular matrix, and bone tissue can be rapidly regenerated by repeating differentiation and proliferation.

ここで、燐酸カルシウム粉体に含有されるニオブの含有量と骨芽細胞の活性との関係について図３および図４を参照して、以下に説明する。
本実施形態に係る製造方法により製造される生体組織補填材として、カルシウムに対して１原子％および１０原子％のニオブを含有する燐酸カルシウム粉体を用意した。燐酸カルシウムとしては、ハイドロキシアパタイトとβ−ＴＣＰとを用意した。また、比較例として、上記製造方法において五塩化ニオブ水溶液を混合することなく製造したニオブを含有しない（０原子％）燐酸カルシウム粉体（ハイドロキシアパタイトおよびβ−ＴＣＰ）を用意した。 Here, the relationship between the content of niobium contained in the calcium phosphate powder and the activity of osteoblasts will be described below with reference to FIGS.
As a biological tissue filling material manufactured by the manufacturing method according to the present embodiment, calcium phosphate powder containing 1 atomic% and 10 atomic% niobium with respect to calcium was prepared. As calcium phosphate, hydroxyapatite and β-TCP were prepared. As a comparative example, niobium-free (0 atomic%) calcium phosphate powder (hydroxyapatite and β-TCP) prepared without mixing the niobium pentachloride aqueous solution in the above-described manufacturing method was prepared.

そして、これらの燐酸カルシウム粉体に骨芽細胞を播種して培養した後に、細胞から産生されるアルカリフォスファターゼ（ＡＬＰ）の量を測定した。
具体的には、５×１０４cells/ml/wellの正常ヒト骨芽細胞を２４ウェルディッシュに播種し、α−ＭＥＭ（最小必須培地：Eagle's Minimum
Essential Medium）、１０％ＦＣＳ（牛胎児血清）および１０ｍＭのβグリセロフォスフェートを含む培地内で１週間にわたり培養した。また、ＡＬＰの測定は、培地を抜いた後に、４ｍＭのｐ−ニトロフェニルフォスフェート、１０ｍＭ塩化マグネシウム、０．１ｍＭ塩化亜鉛および０．１Ｍグリシンバッファの混合液を１ｍＭ添加して、波長４０５ｎｍの吸光度を測定することにより行われた。 Then, after seeding and culturing osteoblasts on these calcium phosphate powders, the amount of alkaline phosphatase (ALP) produced from the cells was measured.
Specifically, normal human osteoblasts of 5 × 10 4 cells / ml / well are seeded in a 24-well dish, and α-MEM (Eagle's Minimum Medium: Eagle's Minimum
Essential Medium) and cultured in a medium containing 10% FCS (fetal calf serum) and 10 mM β-glycerophosphate for 1 week. In addition, ALP was measured after removing the medium, adding 1 mM of a mixed solution of 4 mM p-nitrophenyl phosphate, 10 mM magnesium chloride, 0.1 mM zinc chloride and 0.1 M glycine buffer, and measuring the absorbance at a wavelength of 405 nm. Was done by measuring.

その結果、図３に示されるように、ハイドロキシアパタイトからなる燐酸カルシウム粉体においては、ニオブが１０原子％含有されている場合に、ニオブが含有されていないものと比較して優位なＡＬＰ活性が確認された。また、図４に示されるように、β−ＴＣＰからなる燐酸カルシウム多孔体においては、ニオブが含有されているいずれの場合（１原子％および１０原子％）においても、ニオブが含有されていないものと比較して優位なＡＬＰ活性が確認された。   As a result, as shown in FIG. 3, the calcium phosphate powder composed of hydroxyapatite has a superior ALP activity when niobium is contained in an amount of 10 atomic% as compared with a powder containing no niobium. confirmed. In addition, as shown in FIG. 4, the calcium phosphate porous body made of β-TCP does not contain niobium in any case (1 atomic% and 10 atomic%) containing niobium. The ALP activity superior to that of the ALP was confirmed.

このように、本実施形態に係る生体組織補填材の製造方法によれば、骨芽細胞を活性化させて迅速に生体組織欠損部の修復を図ることができる生体組織補填材を簡易に製造することができるという利点を有する。   Thus, according to the manufacturing method of the biological tissue filling material which concerns on this embodiment, the biological tissue filling material which can aim at the repair of a biological tissue defect part rapidly by activating an osteoblast is manufactured easily. Has the advantage of being able to.

なお、本実施形態においては、金属塩水溶液として、５塩化ニオブの水溶液を例示したが、これに代えて、五塩化タンタル（ＴａＣｌ５）の水溶液を用いることにしてもよい。
タンタルもニオブ同様、毒性が少なくあるいは全くなく、高濃度になっても増殖度をさほど低下させることなく、さらには増殖度を増加させるよう機能することが予想される。 In the present embodiment, an aqueous solution of niobium pentachloride is exemplified as the aqueous metal salt solution, but an aqueous solution of tantalum pentachloride (TaCl 5 ) may be used instead.
Like niobium, tantalum has little or no toxicity and is expected to function to increase the degree of proliferation without significantly reducing the degree of proliferation even at high concentrations.

また、カルシウム化合物水溶液として、硝酸カルシウム水溶液を採用したが、これに代えて、塩化カルシウム水溶液を用いることにしてもよい。
また、ニオブ含有燐酸カルシウム粉体からなる骨補填材について例示したが、これに代えて、骨芽細胞の培養基材として用いてもよい。また、骨粗鬆症の治療薬として用いることにより、骨芽細胞を活性化し、細胞外基質による再石灰化効果により骨粗鬆症を治療することが可能となる。また、人工関節等の金属表面にコーティングすることにより、骨との摩擦による移植部分の骨融解を生ずることがなく摩擦部分の骨の再石灰化が期待でき、骨融解による人工関節の交換やコーティング材の再調整を施す期間を延長もしくは不要とする効果が期待できる。また、骨組織以外の生体組織に適用しても効果的である。 Moreover, although calcium nitrate aqueous solution was employ | adopted as calcium compound aqueous solution, it may replace with this and may use calcium chloride aqueous solution.
Moreover, although the bone prosthetic material made of niobium-containing calcium phosphate powder has been exemplified, it may be used instead as a culture substrate for osteoblasts. Moreover, by using it as a therapeutic agent for osteoporosis, it becomes possible to activate osteoblasts and treat osteoporosis by the remineralization effect by the extracellular matrix. In addition, by coating a metal surface such as an artificial joint, it is possible to expect recalcification of the bone in the frictional part without causing bone melting of the transplanted part due to friction with the bone. The effect of extending or eliminating the period of material readjustment can be expected. It is also effective when applied to biological tissues other than bone tissue.

また、本実施形態に係る製造方法により製造された生体組織補填材を基材として間葉系幹細胞を播種して培養することにより、骨芽細胞の活性が高い生体組織補填体を得ることができる。また、このような生体組織補填体によれば、細胞外基質を豊富に含み、生体組織欠損部への移植後の修復をさらに迅速にすることができる。   In addition, by seeding and culturing mesenchymal stem cells using the biological tissue filling material produced by the production method according to the present embodiment as a base material, a biological tissue filling body having high osteoblast activity can be obtained. . Moreover, according to such a biological tissue complement, it contains an abundant extracellular matrix and can further speed up the repair after transplantation to a biological tissue defect part.

本発明の一実施形態に係る生体組織補填材の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the biological tissue filling material which concerns on one Embodiment of this invention. 図１の製造方法において、五塩化ニオブの水溶液を調整する方法を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a method for adjusting an aqueous solution of niobium pentachloride in the manufacturing method of FIG. 図１の製造方法により製造された五塩化ニオブ含有ハイドロキシアパタイトによるニオブ濃度とアルカリフォスファターゼ活性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the niobium density | concentration by the niobium pentachloride containing hydroxyapatite manufactured by the manufacturing method of FIG. 1, and alkaline phosphatase activity. 図１の製造方法により製造された五塩化ニオブ含有β−ＴＣＰによるニオブ濃度とアルカリフォスファターゼ活性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the niobium density | concentration by the niobium pentachloride containing (beta) -TCP manufactured by the manufacturing method of FIG. 1, and alkaline phosphatase activity.

符号の説明Explanation of symbols

Ｓ３ 混合ステップ
Ｓ４ 共沈ステップ S3 mixing step S4 coprecipitation step

Claims (5)

金属塩水溶液、カルシウム化合物および燐酸化合物を混合し、燐酸カルシウムとともに金属を共沈させる生体組織補填材の製造方法。   A method for producing a biological tissue filling material, comprising mixing a metal salt aqueous solution, a calcium compound and a phosphate compound, and coprecipitating the metal together with calcium phosphate. 金属塩水溶液と燐酸化合物とを混合した混合物と、カルシウム化合物とを混合し、燐酸カルシウムとともに金属を共沈させる生体組織補填材の製造方法。   A method for producing a biological tissue filling material, comprising mixing a mixture of a metal salt aqueous solution and a phosphate compound and a calcium compound, and coprecipitating the metal together with calcium phosphate. 前記金属塩水溶液が、α−ヒドロキシケトンとアルカノールアミンとの混合溶液に、金属塩を溶解させたものである請求項１または請求項２に記載の生体組織補填材の製造法補。   The method for producing a living tissue filling material according to claim 1 or 2, wherein the aqueous metal salt solution is obtained by dissolving a metal salt in a mixed solution of α-hydroxyketone and alkanolamine. 前記金属塩を構成する金属が、ニオブまたはタンタルである請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体組織補填材の製造方法。   The method for producing a biological tissue filling material according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal constituting the metal salt is niobium or tantalum. ニオブまたはタンタルの含有量が、カルシウム含有量に対して１〜１０原子％である請求項４に記載の生体組織補填材の製造方法。
The method for producing a biological tissue filling material according to claim 4, wherein the content of niobium or tantalum is 1 to 10 atomic% with respect to the calcium content.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020105060A (en) * 2018-12-28 2020-07-09 株式会社バイオアパタイト HYDROXYAPATITE, ITS PRODUCTION METHOD AND METHOD FOR PRODUCING β-TCP
CN114213147A (en) * 2022-01-20 2022-03-22 四川大学 Calcium phosphate bioactive scaffold capable of regulating cell adhesion performance

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5618864A (en) * 1979-07-11 1981-02-23 Riess Guido Bone transplantation member for dental prosthesis and bone connecting element and its manufacture
JPH11157923A (en) * 1997-11-27 1999-06-15 Agency Of Ind Science & Technol Ceramic comprising zinc-containing calcium tertiary phosphate and slowly zinc-releasing ceramic for organism
WO2002102438A2 (en) * 2001-06-19 2002-12-27 Auge Wayne K Ii Methods and compositions for fusing bone during endoscopy procedures
WO2003049780A1 (en) * 2001-12-10 2003-06-19 Tech-Medical S.R.L. Biocompatible composite material with an osteotropic action

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5618864A (en) * 1979-07-11 1981-02-23 Riess Guido Bone transplantation member for dental prosthesis and bone connecting element and its manufacture
JPH11157923A (en) * 1997-11-27 1999-06-15 Agency Of Ind Science & Technol Ceramic comprising zinc-containing calcium tertiary phosphate and slowly zinc-releasing ceramic for organism
WO2002102438A2 (en) * 2001-06-19 2002-12-27 Auge Wayne K Ii Methods and compositions for fusing bone during endoscopy procedures
WO2003049780A1 (en) * 2001-12-10 2003-06-19 Tech-Medical S.R.L. Biocompatible composite material with an osteotropic action

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020105060A (en) * 2018-12-28 2020-07-09 株式会社バイオアパタイト HYDROXYAPATITE, ITS PRODUCTION METHOD AND METHOD FOR PRODUCING β-TCP
JP7244901B2 (en) 2018-12-28 2023-03-23 株式会社バイオアパタイト Hydroxyapatite, method for producing same, and method for producing β-TCP
CN114213147A (en) * 2022-01-20 2022-03-22 四川大学 Calcium phosphate bioactive scaffold capable of regulating cell adhesion performance

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