JP2000005298A - Method for manufacturing apatite-coating organic material - Google Patents
Method for manufacturing apatite-coating organic materialInfo
- Publication number
- JP2000005298A JP2000005298A JP10188295A JP18829598A JP2000005298A JP 2000005298 A JP2000005298 A JP 2000005298A JP 10188295 A JP10188295 A JP 10188295A JP 18829598 A JP18829598 A JP 18829598A JP 2000005298 A JP2000005298 A JP 2000005298A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- apatite
- organic material
- acid
- aqueous solution
- collagen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アパタイトコーテ
ィング有機材料の製造方法に関する。The present invention relates to a method for producing an organic material coated with apatite.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来生体に植入されている人工材料は、
素材の物性が優れているにも関わらず骨伝導能が不十分
であったため、骨置換能や組織再建能が低く十分な医療
効果をあげることができなかった。骨伝導能の不足を補
うには生体骨の構成成分の一つであるアパタイト（ハイ
ドロキシアパタイト）を用いて組成を生体骨と近似させ
ることが望ましいが、基板として用いられる材料の多く
はアパタイト形成能を有しないか、有するとしてもその
能力は低いという問題がある。この問題を解決するた
め、イオン注入、プラズマ処理、強アルカリ処理等の表
面処理を施して基板表面にアパタイト形成能をもたせる
ことが行われているが、これらの表面処理の条件が過酷
であるため利用できる基板材料がチタン金属、ステンレ
ス、バイオガラスおよび一部の高分子等に限られる。そ
のため、例えばコラーゲンは生体に為害性がなく、入手
も容易である点で優れた基板素材であるが、過酷な表面
処理を行うとコラーゲン自体が劣化するため、コラーゲ
ンの表面にアパタイト層を形成するためには煩雑な工程
が必要とされる。したがって、コラーゲンの表面にアパ
タイト層を簡便な方法で形成する実用的な方法は未だ見
出されていないのが現状である。2. Description of the Related Art Artificial materials conventionally implanted in living organisms include:
Despite the excellent physical properties of the material, the bone conduction ability was insufficient, so that the bone replacement ability and tissue reconstruction ability were low and sufficient medical effects could not be obtained. To compensate for the lack of osteoconductivity, it is desirable to use apatite (hydroxyapatite), one of the components of living bone, to approximate the composition to that of living bone. However, most of the materials used as substrates have the ability to form apatite. However, there is a problem that it does not have or has low ability. In order to solve this problem, surface treatments such as ion implantation, plasma treatment, and strong alkali treatment are performed to give the substrate surface apatite-forming ability, but the conditions of these surface treatments are severe. Available substrate materials are limited to titanium metal, stainless steel, bioglass and some polymers. Therefore, for example, collagen is not harmful to living organisms, and is an excellent substrate material in that it is easily available.However, since collagen itself deteriorates when subjected to severe surface treatment, an apatite layer is formed on the surface of collagen. For this purpose, a complicated process is required. Therefore, at present, a practical method for forming an apatite layer on the surface of collagen by a simple method has not been found yet.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
課題は、コラーゲンやセルロース等の親水基を有する有
機材料の表面に穏和な条件下での処理によりアパタイト
層を形成すること、すなわち、アパタイトコーティング
有機材料の製造方法を提供することにある。Accordingly, an object of the present invention is to form an apatite layer on a surface of an organic material having a hydrophilic group such as collagen or cellulose by treatment under mild conditions, that is, apatite coating. An object of the present invention is to provide a method for producing an organic material.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、以下の構成を提供する。 (1) 少なくともリン酸イオンおよびカルシウムイオンを
含み、かつ有機酸を含む水溶液に、親水基を有する有機
材料を浸漬することで、前記有機材料の表面にアパタイ
トを析出させる、アパタイトコーティング有機材料の製
造方法。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention provides the following configurations. (1) Production of an apatite-coated organic material by immersing an organic material having a hydrophilic group in an aqueous solution containing at least phosphate ions and calcium ions and containing an organic acid to precipitate apatite on the surface of the organic material. Method.
【０００５】(2) 有機酸が多塩基酸である、前記(1)記
載のアパタイトコーティング有機材料の製造方法。 (3) 有機酸がクエン酸である、前記(2)記載のアパタイ
トコーティング有機材料の製造方法。 (4) 水溶液中の有機酸の量が、水溶液中のカルシウムイ
オンの全量と錯塩を形成しうる量よりも少ない量であ
る、前記(1)から(3)のいずれかに記載のアパタイトコー
ティング有機材料の製造方法。(2) The method for producing an apatite-coated organic material according to (1), wherein the organic acid is a polybasic acid. (3) The method for producing an apatite-coated organic material according to (2), wherein the organic acid is citric acid. (4) The amount of the organic acid in the aqueous solution is less than the total amount of calcium ions in the aqueous solution and the amount capable of forming a complex salt, the apatite coating organic according to any one of the above (1) to (3). Material manufacturing method.
【０００６】(5) 親水基を有する有機材料が少なくとも
コラーゲンおよび／またはセルロースを含む、前記(1)
から(4)のいずれかに記載のアパタイトコーティング有
機材料の製造方法。 (6) アパタイトが炭酸イオン含有アパタイトである、前
記(1)から(5)のいずれかに記載のアパタイトコーティン
グ有機材料の製造方法。(5) The method according to (1), wherein the organic material having a hydrophilic group contains at least collagen and / or cellulose.
The method for producing an apatite-coated organic material according to any one of (1) to (4). (6) The method for producing an apatite-coated organic material according to any one of (1) to (5), wherein the apatite is carbonate ion-containing apatite.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明は、これまでアパタイトの
結晶成長の阻害剤であると信じられてきた有機酸を用い
て、逆にアパタイトの形成速度を高めることができた点
に最大の特徴がある。すなわち、カルシウムイオンとリ
ン酸イオンとを含む水溶液に、単に親水基を有する有機
材料を浸漬しただけではアパタイトの析出は起こらない
が、この水溶液中に有機酸を存在させることで、アパタ
イトの形成速度が高められ析出が始まるのである。その
原理は定かではないが、有機酸が解離して生成した陰イ
オンがカルシウムイオンと複合体を形成し、これがアパ
タイトイオンの成長核となるものと推測される。さら
に、有機酸が解離して生成した陰イオンは有機材料（基
板成分）の親水基とも何らかの相互作用を起こし、さら
にアパタイトの析出を促進するものと推測される。した
がって、有機酸としてはカルボキシル基を２個以上有す
る多塩基酸が好ましく、例えば、クエン酸、イソクエン
酸、コハク酸、フマル酸、リンゴ酸、シュウ酸等を例示
することができる。これらは、生体内のいたるところに
存在し、クエン酸回路を構成している点において好まし
く、特にクエン酸が好ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The most important feature of the present invention is that the rate of apatite formation can be increased by using an organic acid which has been believed to be an inhibitor of apatite crystal growth. There is. In other words, simply immersing an organic material having a hydrophilic group in an aqueous solution containing calcium ions and phosphate ions does not cause apatite precipitation, but the presence of an organic acid in this aqueous solution allows the apatite formation rate to be reduced. And precipitation begins. Although the principle is not clear, it is presumed that the anion generated by dissociation of the organic acid forms a complex with calcium ion, which serves as a growth nucleus of apatite ion. Further, it is presumed that the anion generated by the dissociation of the organic acid causes some interaction with the hydrophilic group of the organic material (substrate component) and further promotes the deposition of apatite. Therefore, the organic acid is preferably a polybasic acid having two or more carboxyl groups, and examples thereof include citric acid, isocitric acid, succinic acid, fumaric acid, malic acid, and oxalic acid. These are present everywhere in the living body and are preferable in that they constitute a citric acid cycle, and citric acid is particularly preferable.
【０００８】有機酸は従来から信じられてきたようにそ
の使用量によってはアパタイトの形成を阻害する場合も
あるため、水溶液中の有機酸の量が、水溶液中のカルシ
ウムイオンの全量と錯塩を形成しうる量よりも少ない量
であることが好ましい。すなわち、有機酸が一分子中に
ｎ個のカルボキシル基を有する場合、有機酸の濃度がカ
ルシウムイオン濃度の３／ｎ倍以下であることが好まし
い。より好ましくは３／２ｎ倍以下である。また、水溶
液中の有機酸の濃度としては０．１〜５ｍＭの範囲が好
ましく、０．３〜２ｍＭの範囲がより好ましい。有機酸
の使用量が多い場合はかえってアパタイトの形成を阻害
する結果となりやすく、使用量が少ない場合はアパタイ
トの形成を促進する効果が低い。[0008] Since the organic acid may inhibit the formation of apatite depending on the amount used, as has been conventionally believed, the amount of the organic acid in the aqueous solution is not sufficient to form a complex salt with the total amount of calcium ions in the aqueous solution. It is preferable that the amount is smaller than the amount that can be obtained. That is, when the organic acid has n carboxyl groups in one molecule, the concentration of the organic acid is preferably 3 / n times or less the calcium ion concentration. It is more preferably 3 / 2n times or less. Further, the concentration of the organic acid in the aqueous solution is preferably in the range of 0.1 to 5 mM, more preferably in the range of 0.3 to 2 mM. When the amount of the organic acid used is large, the result tends to inhibit the formation of apatite, and when the amount used is small, the effect of promoting the formation of apatite is low.
【０００９】コラーゲン膜を浸漬する水溶液にはアパタ
イトを形成するためのリン酸イオンとカルシウムイオン
が含まれている必要がある。ここでリン酸イオンとして
は、ＰＯ4 3-、ＨＰＯ4 2-およびＨ2ＰＯ4 -のいずれであ
ってもよい。水溶液中のリン酸イオンの濃度としては
０．３〜５ｍＭの範囲が好ましく、１〜２ｍＭの範囲が
より好ましい。水溶液中のカルシウムイオンの濃度とし
ては０．５〜１０ｍＭの範囲が好ましく、２．５〜５ｍ
Ｍの範囲がより好ましい。[0009] The aqueous solution in which the collagen membrane is immersed must contain phosphate ions and calcium ions for forming apatite. Here, as the phosphate ion, PO 4 3-, HPO 4 2- and H 2 PO 4 - it may be any of. The concentration of phosphate ions in the aqueous solution is preferably in the range of 0.3 to 5 mM, more preferably in the range of 1 to 2 mM. The concentration of calcium ions in the aqueous solution is preferably in the range of 0.5 to 10 mM, and 2.5 to 5 m
The range of M is more preferred.
【００１０】水溶液中にはリン酸イオンとカルシウムイ
オンの他に各種イオンを含むことができ、特に生体内の
体液や血液に含まれる、Ｈ+、Ｎａ+、Ｋ+、Ｍｇ2+等の
陽イオンや、ＯＨ-、Ｃｌ-、ＣＯ3 2-、ＨＣＯ3 -、ＰＯ4
3-、ＳＯ4 2-等の陰イオンを適量含む水溶液が好まし
い。このような各種イオンを含む水溶液としては、いわ
ゆるＳＢＦ（Simulated Body Fluid：擬似体液）を使用
することもできる。[0010] The aqueous solution can contain various ions in addition to phosphoric acid and calcium ions, in particular contained in a body fluid and blood in vivo, H +, Na +, K +, cations of Mg 2+, etc. Ions, OH − , Cl − , CO 3 2− , HCO 3 − , PO 4
3, an aqueous solution containing a suitable amount of anion SO 4 2-like. As an aqueous solution containing such various ions, so-called SBF (Simulated Body Fluid) can be used.
【００１１】また、水溶液のｐＨは５〜１０の範囲とす
ることが望ましく、ｐＨ６〜８がより好ましい。そのた
めの有機緩衝剤を含むことができる。例えば、トリスヒ
ドロキシルアミノメタン等を使用することができる。ｐ
Ｈが５未満では第二リン酸カルシウム塩が析出しやすく
なり、ｐＨが１０より大きい場合には水酸化カルシウム
が安定相となりアパタイトが析出しにくくなる。The pH of the aqueous solution is preferably in the range of 5 to 10, more preferably 6 to 8. An organic buffer for that purpose may be included. For example, trishydroxylaminomethane or the like can be used. p
If H is less than 5, the second calcium phosphate salt is likely to precipitate, and if the pH is more than 10, calcium hydroxide becomes a stable phase and apatite hardly precipitates.
【００１２】本発明で基板として用いられる親水基を有
する有機材料としては特に限定されないが、少なくとも
コラーゲンおよび／またはセルロースを含むものが好ま
しく用いられる。この場合、有機材料の５０重量％以
上、好ましくは７０重量％以上がコラーゲンおよび／ま
たはセルロースで構成されていることが好ましい。ま
た、基板として水溶性の基板（例えば水溶性タンパク質
等）を用いるときは架橋反応等で不溶化してから用いる
ことが望ましい。The organic material having a hydrophilic group used as the substrate in the present invention is not particularly limited, but a material containing at least collagen and / or cellulose is preferably used. In this case, it is preferable that 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more of the organic material is composed of collagen and / or cellulose. When a water-soluble substrate (such as a water-soluble protein) is used as the substrate, it is preferable to use the substrate after insolubilizing it by a crosslinking reaction or the like.
【００１３】本発明で用いられる親水基を有する有機材
料の形状としては、特に限定されず、膜状、繊維状等の
形状が挙げられる。上記水溶液に親水基を有する有機材
料を浸漬し、好ましくは温度２０〜４５℃で１日以上保
持することで、有機材料表面にアパタイト層が析出す
る。通常粒径が０．１〜１μｍ程度の大きさの微粒子状
のアパタイトが析出するので、アパタイト層の層厚は１
〜１０μｍ程度となる。析出したアパタイト層には、用
いた水溶液中に含まれる他の陽イオン、陰イオンに由来
する成分が含まれることがある。例えば炭酸水素イオン
を含む水溶液を用いると、炭酸イオンを含むアパタイト
層が析出する場合がある。The shape of the organic material having a hydrophilic group used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a film shape and a fiber shape. An apatite layer is deposited on the surface of the organic material by immersing the organic material having a hydrophilic group in the aqueous solution and holding the organic material at a temperature of preferably 20 to 45 ° C. for 1 day or more. Usually, fine apatite particles having a particle size of about 0.1 to 1 μm are precipitated, so that the thickness of the apatite layer is 1
About 10 μm. The precipitated apatite layer may contain components derived from other cations and anions contained in the used aqueous solution in some cases. For example, when an aqueous solution containing hydrogen carbonate ions is used, an apatite layer containing carbonate ions may be deposited.
【００１４】本発明において有機材料としてコラーゲン
を用いた場合に得られるアパタイトコーティングコラー
ゲン材料は、骨誘導能または骨伝導能を有するので、生
体骨吸収置換型再建材として利用できる他、骨粗鬆症や
骨欠損の吸収性補填材としても利用できる。また、プリ
オン（低分子量タンパクに起因するヤコブ病）等の疾病
対策として頭蓋骨硬膜に用いられる人工硬膜としても利
用できる。さらには、アミノ酸・糖質・サイトカインを
含有する組織工学に用いられる生理活性基材や抗癌剤等
の生体融和型薬剤徐放性基材としても利用できる。これ
らにおいて、コラーゲンの形状を膜状とすることで薄く
広く覆うことができるという効果が発揮される。具体的
には、組織再生誘導法により大型骨欠損を覆うことによ
り骨再建をすることができる。The apatite-coated collagen material obtained when collagen is used as the organic material in the present invention has an osteoinductive or osteoconductive ability, so that it can be used as a living bone resorption-replacement-type reconstruction material, as well as osteoporosis and bone defects. It can also be used as an absorbent filler. It can also be used as an artificial dura used for the skull dura as a measure against diseases such as prions (Jakob's disease caused by low molecular weight proteins). Furthermore, it can also be used as a bioactive substrate used for tissue engineering containing amino acids, carbohydrates, and cytokines, or a sustained release substrate for biocompatible drugs such as anticancer agents. In these, the effect of being able to cover thinly and widely by making the shape of collagen into a film form is exhibited. Specifically, bone reconstruction can be performed by covering a large bone defect by a tissue regeneration induction method.
【００１５】本発明において有機材料としてセルロース
を用いた場合に得られるアパタイトコーティングセルロ
ース材料はアパタイトのウイルスや細菌吸着能を利用し
て空気清浄用フィルター、機能性マスクに応用できる。
またアパタイトのタンパク質や核酸吸着能を利用して生
理活性物質の同定または分離用カラム等に応用できる。The apatite-coated cellulose material obtained when cellulose is used as the organic material in the present invention can be applied to air cleaning filters and functional masks by utilizing the ability of apatite to adsorb viruses and bacteria.
In addition, it can be applied to a column for identification or separation of a physiologically active substance by utilizing the ability of apatite to adsorb proteins or nucleic acids.
【００１６】[0016]
【実施例】以下に実施例によりさらに詳細に本発明を説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 ＜実施例１、比較例１＞アパタイト形成能を持たないコ
ラーゲン膜（新田ゼラチン（株）製、コラーゲン８０重
量％、セルロース２０重量％、膜厚４０μｍ、大きさ１
ｃｍ×１ｃｍ）を、Ｃａ2+：３．８ｍＭ、ＨＰＯ4 2-：
１．５ｍＭ、Ｎａ+：２１３ｍＭ、Ｋ+：７．５ｍＭ、Ｍ
ｇ2+：２．３ｍＭ、Ｃｌ-：２２３ｍＭ、ＨＣＯ3 -：
６．３ｍＭ、ＳＯ4 2-：０．７５ｍＭ、および緩衝剤と
してトリスヒドロキシルアミノメタンをｐＨ７．４にす
るのに必要な量、核形成促進剤としてのクエン酸をそれ
ぞれ０．３ｍＭ，０．５ｍＭ，０．７ｍＭ，１ｍＭ，２
ｍＭ，３ｍＭを含有する水溶液に浸漬し、３６．５℃で
１週間保持した。その後コラーゲン膜を取り出し、赤外
分光、Ｘ線回折、発光分光で分析したところ、いずれも
表面に炭酸イオンを含むアパタイトのコーティング膜が
３μｍの厚さで均一に生成していることが確認された。 ＜比較例１＞上記実施例１において、水溶液中にクエン
酸を含まないこと以外は全く実施例１と同様にして、コ
ラーゲン膜を水溶液に浸漬したが、４週間以上経過して
も膜表面には何も析出しなかった。 ［実施例１および比較例１で得られたコラーゲン膜の分
析結果］実施例１においてクエン酸を１ｍＭ含む水溶液
を用いて得られたコラーゲン膜の表面の電子顕微鏡写真
を図１および図２に示す。図１は倍率１０００倍、図２
は倍率９０００倍で観察したものである。図１からコラ
ーゲン線維に沿ってアパタイトが析出していることがわ
かる。図２から析出したアパタイトは粒径０．７μｍ程
度の微粒子状であることがわかる。The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto. Example 1, Comparative Example 1 Collagen membrane having no apatite-forming ability (manufactured by Nitta Gelatin Co., Ltd., collagen 80% by weight, cellulose 20% by weight, film thickness 40 μm, size 1)
cm × 1 cm) by using Ca 2+ : 3.8 mM, HPO 4 2− :
1.5 mM, Na + : 213 mM, K + : 7.5 mM, M
g 2+ : 2.3 mM, Cl − : 223 mM, HCO 3 − :
6.3 mM, SO 4 2- : 0.75 mM, and the amount necessary to bring trishydroxylaminomethane as a buffer to pH 7.4, and citric acid as a nucleation promoter at 0.3 mM and 0.5 mM, respectively. , 0.7 mM, 1 mM, 2
It was immersed in an aqueous solution containing mM and 3 mM, and kept at 36.5 ° C. for one week. Thereafter, the collagen film was taken out and analyzed by infrared spectroscopy, X-ray diffraction, and emission spectroscopy. As a result, it was confirmed that an apatite coating film containing carbonate ions was uniformly formed on the surface at a thickness of 3 μm. . Comparative Example 1 A collagen membrane was immersed in an aqueous solution in the same manner as in Example 1 except that citric acid was not included in the aqueous solution. Did not deposit anything. [Analysis Results of Collagen Membrane Obtained in Example 1 and Comparative Example 1] Electron micrographs of the surface of the collagen membrane obtained in Example 1 using an aqueous solution containing 1 mM citric acid are shown in FIGS. 1 and 2. . FIG. 1 is a magnification of 1000 times, FIG.
Is observed at a magnification of 9000 times. FIG. 1 shows that apatite was precipitated along the collagen fibers. FIG. 2 shows that the precipitated apatite is in the form of fine particles having a particle size of about 0.7 μm.
【００１７】比較例１で得られたコラーゲン膜の表面の
電子顕微鏡写真（倍率１０００倍）を図３に示す。コラ
ーゲン膜表面には何も析出していないことがわかる。図
４に、実施例１および比較例１で得られたコラーゲン膜
の赤外分光のスペクトルを示す。Ｃ0.3，Ｃ0.5，Ｃ0.
7，Ｃ1.0，Ｃ2.0，Ｃ3.0はそれぞれ、実施例１における
クエン酸の濃度が０．３ｍＭ，０．５ｍＭ，０．７ｍ
Ｍ，１ｍＭ，２ｍＭ，３ｍＭのコラーゲン膜のスペクト
ルであり、Ｃ0が比較例１のコラーゲン膜のスペクトル
である。実施例１のスペクトルでは、いずれも１０２０
ｃｍ-1と９５４ｃｍ-1の（ＰＯ4）3-イオンのピーク
と、８７６ｃｍ-1の（ＣＯ3）2-イオンのピークが見ら
れ、比較例１のスペクトルではこれらは見られないこと
から、実施例１ではアパタイトが析出していることがわ
かる。FIG. 3 shows an electron micrograph (× 1000) of the surface of the collagen membrane obtained in Comparative Example 1. It can be seen that nothing was precipitated on the collagen membrane surface. FIG. 4 shows infrared spectra of the collagen films obtained in Example 1 and Comparative Example 1. C0.3, C0.5, C0.
7, C1.0, C2.0 and C3.0 are citric acid concentrations of 0.3 mM, 0.5 mM and 0.7 m in Example 1, respectively.
The spectra of the M, 1 mM, 2 mM, and 3 mM collagen membranes are shown, and C0 is the spectrum of the collagen membrane of Comparative Example 1. In the spectrum of Example 1, all were 1020
the peak of cm -1 and 954cm -1 (PO 4) 3- ions, 876cm (CO 3) -1 2-peak ions observed, since no they could be seen in the spectrum of Comparative Example 1, It can be seen that in Example 1, apatite was precipitated.
【００１８】図５に、実施例１においてクエン酸を１ｍ
Ｍ含む水溶液を用いて得られたコラーゲン膜のスペクト
ル（上側）と、比較例１で得られたコラーゲン膜のＸ線
回折のスペクトル（下側）を示す。上側のスペクトル中
のＡという印のところがアパタイトの結晶構造に由来す
るピークであり、実施例１ではアパタイトが析出してい
ることがわかる。 ＜実施例２＞基板としてセルロース製ガーゼを用い、ク
エン酸濃度１ｍＭの水溶液を用いた他は実施例１と同様
の条件で行ったところ、表面に炭酸イオンを含むアパタ
イトのコーティング膜が３μｍの厚さで均一に生成して
いることが確認された。FIG. 5 shows that in Example 1, 1 m of citric acid was used.
2 shows a spectrum (upper side) of a collagen membrane obtained using an aqueous solution containing M and a spectrum (lower side) of X-ray diffraction of a collagen membrane obtained in Comparative Example 1. The mark A in the upper spectrum is a peak derived from the crystal structure of apatite, and it can be seen that apatite is precipitated in Example 1. <Example 2> The same procedure as in Example 1 was carried out except that cellulose gauze was used as the substrate and an aqueous solution having a citric acid concentration of 1 mM was used. The coating film of apatite containing carbonate ions on the surface had a thickness of 3 µm. As a result, it was confirmed that they were uniformly generated.
【００１９】コーティング膜の表面を倍率２０００倍で
観察した電子顕微鏡写真を図６に示す。図６からセルロ
ース線維に沿ってアパタイトが析出していることがわか
る。 ＜比較例２＞上記実施例２において、水溶液中にクエン
酸を含まないこと以外は全く実施例２と同様にして、セ
ルロース製ガーゼを水溶液に浸漬したが、４週間以上経
過しても膜表面には何も析出しなかった。FIG. 6 shows an electron micrograph of the surface of the coating film observed at a magnification of 2000 times. FIG. 6 shows that apatite is precipitated along the cellulose fibers. Comparative Example 2 Cellulose gauze was immersed in an aqueous solution in the same manner as in Example 2 except that citric acid was not included in the aqueous solution. Did not precipitate.
【００２０】比較例２で得られたセルロース製ガーゼの
表面の電子顕微鏡写真（倍率２０００倍）を図７に示
す。セルロース製ガーゼ表面には何も析出していないこ
とがわかる。FIG. 7 shows an electron micrograph (2,000-fold magnification) of the surface of the cellulose gauze obtained in Comparative Example 2. It can be seen that nothing was precipitated on the surface of the cellulose gauze.
【００２１】[0021]
【発明の効果】本発明によると、親水基を有する有機材
料の表面に穏和な条件下での処理によりアパタイト層を
形成することができるので、アパタイト形成能を有しな
いコラーゲンやセルロース等の表面にもアパタイト層を
形成することができる。According to the present invention, since an apatite layer can be formed on the surface of an organic material having a hydrophilic group by treatment under mild conditions, it can be applied to the surface of collagen, cellulose or the like having no apatite-forming ability. Can also form an apatite layer.
【図１】 実施例１においてクエン酸を１ｍＭ含む水溶
液を用いて得られたコラーゲン膜の表面の電子顕微鏡写
真である（倍率１０００倍）。FIG. 1 is an electron micrograph of a surface of a collagen membrane obtained by using an aqueous solution containing 1 mM citric acid in Example 1 (magnification: 1000).
【図２】 実施例１においてクエン酸を１ｍＭ含む水溶
液を用いて得られたコラーゲン膜の表面の電子顕微鏡写
真である（倍率９０００倍）。FIG. 2 is an electron micrograph (magnification: 9000 ×) of the surface of a collagen membrane obtained using an aqueous solution containing 1 mM citric acid in Example 1.
【図３】 比較例１で得られたコラーゲン膜の表面の電
子顕微鏡写真である（倍率１０００倍）。FIG. 3 is an electron micrograph of the surface of the collagen membrane obtained in Comparative Example 1 (at a magnification of 1000).
【図４】 実施例１および比較例１で得られたコラーゲ
ン膜の赤外分光のスペクトルである。FIG. 4 is an infrared spectrum of the collagen films obtained in Example 1 and Comparative Example 1.
【図５】 実施例１においてクエン酸を１ｍＭ含む水溶
液を用いて得られたコラーゲン膜と比較例１で得られた
コラーゲン膜のＸ線回折のスペクトルである。FIG. 5 is an X-ray diffraction spectrum of a collagen membrane obtained in Example 1 using an aqueous solution containing 1 mM citric acid and a collagen membrane obtained in Comparative Example 1.
【図６】 実施例２で得られたコーティング膜の電子顕
微鏡写真である（倍率２０００倍）。FIG. 6 is an electron micrograph of the coating film obtained in Example 2 (magnification: 2000).
【図７】 比較例２で得られたセルロース製ガーゼの表
面の電子顕微鏡写真である（倍率２０００倍）。FIG. 7 is an electron micrograph of the surface of the cellulose gauze obtained in Comparative Example 2 (at a magnification of 2000).
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 公泰 茨城県つくば市二の宮３−７−６ サンラ イフ大山Ｂ−102 (72)発明者 菊地 正紀 茨城県つくば市梅園２−27−７ パームハ イツ梅園 (72)発明者 森村 正博 大阪府八尾市二俣２丁目22番地 新田ゼラ チン株式会社大阪工場内 (72)発明者 中谷 伸一 大阪府八尾市二俣２丁目22番地 新田ゼラ チン株式会社大阪工場内 (72)発明者 萬代 佳宣 大阪府八尾市二俣２丁目22番地 新田ゼラ チン株式会社大阪工場内 Ｆターム(参考） 4C081 AA02 AB04 AB18 AC03 AC05 AC15 BA13 BA16 BB06 CD021 CD121 CE02 CE11 CF011 CF032 DA02 DA04 DC03 DC05 DC06 DC14 EA02 EA05 EA06 EA12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Kimiyasu Sato 3-7-6 Ninomiya, Tsukuba-shi, Ibaraki B-102 Sanraif Oyama B-102 (72) Inventor Masaki Kikuchi 2-27-7, Umezono, Tsukuba-shi, Ibaraki Palm Heights Umezono (72) Inventor Masahiro Morimura 2-22 Futama, Yao City, Osaka Prefecture Nitta Zeratin Co., Ltd. Osaka Plant (72) Inventor Shinichi Nakaya 2-22 Futama, Yao City, Osaka Prefecture Nitta Zeratin Co., Ltd. Osaka Plant (72) Inventor Yoshinobu Bandai 2-22 Futama, Yao-shi, Osaka Nitta-Geratin Co., Ltd.F-term in Osaka Plant (reference) 4C081 AA02 AB04 AB18 AC03 AC05 AC15 BA13 BA16 BB06 CD021 CD121 CE02 CE11 CF011 CF032 DA02 DA04 DC03 DC05 DC06 DC14 EA02 EA05 EA06 EA12
Claims (6)
ムイオンを含み、かつ有機酸を含む水溶液に、親水基を
有する有機材料を浸漬することで、前記有機材料の表面
にアパタイトを析出させる、アパタイトコーティング有
機材料の製造方法。1. An apatite-coated organic material, wherein an apatite is precipitated on the surface of an organic material by immersing the organic material having a hydrophilic group in an aqueous solution containing at least phosphate ions and calcium ions and containing an organic acid. Manufacturing method.
のアパタイトコーティング有機材料の製造方法。2. The method for producing an apatite-coated organic material according to claim 1, wherein the organic acid is a polybasic acid.
のアパタイトコーティング有機材料の製造方法。3. The method according to claim 2, wherein the organic acid is citric acid.
ルシウムイオンの全量と錯塩を形成しうる量よりも少な
い量である、請求項１から３のいずれかに記載のアパタ
イトコーティング有機材料の製造方法。4. The apatite-coated organic material according to claim 1, wherein the amount of the organic acid in the aqueous solution is smaller than the amount capable of forming a complex salt with the total amount of calcium ions in the aqueous solution. Manufacturing method.
ラーゲンおよび／またはセルロースを含む、請求項１か
ら４のいずれかに記載のアパタイトコーティング有機材
料の製造方法。5. The method for producing an apatite-coated organic material according to claim 1, wherein the organic material having a hydrophilic group contains at least collagen and / or cellulose.
である、請求項１から５のいずれかに記載のアパタイト
コーティング有機材料の製造方法。6. The method for producing an apatite-coated organic material according to claim 1, wherein the apatite is carbonate-containing apatite.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18829598A JP4349596B2 (en) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Method for producing organic material with apatite coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18829598A JP4349596B2 (en) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Method for producing organic material with apatite coating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000005298A true JP2000005298A (en) | 2000-01-11 |
| JP4349596B2 JP4349596B2 (en) | 2009-10-21 |
Family
ID=16221128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18829598A Expired - Lifetime JP4349596B2 (en) | 1998-06-17 | 1998-06-17 | Method for producing organic material with apatite coating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4349596B2 (en) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003035127A1 (en) | 2001-10-19 | 2003-05-01 | Japan Science And Technology Agency | Organic/inorganic composite biomaterials and processes for producing the same |
| WO2003094984A1 (en) * | 2002-05-14 | 2003-11-20 | Japan Science And Technology Agency | Bone outgrowth agent and therapeutic agent for osteoporosis |
| JP2005245800A (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Hosoda Denki:Kk | Acidic water containing promotion agent, acidic water containing implant, and mouth wash liquid |
| JP2006181159A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Kyushu Institute Of Technology | Composite material composed of plant protein or polypeptide and apatite, and its manufacturing method |
| JP2006198874A (en) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Yokohama National Univ | Calcium phosphate coated microsphere and its manufacturing method |
| US7153938B2 (en) | 2002-11-06 | 2006-12-26 | National Institute For Materials Science | Cross-linked apatite/collagen porous body containing self-organized apatite/collagen composite and its production method |
| US7163965B2 (en) | 2002-05-01 | 2007-01-16 | Japan Science And Technology Agency | Process for producing porous composite materials |
| US7229971B2 (en) | 2002-03-11 | 2007-06-12 | Japan Science And Technology Agency | Regulation of biodegradability of composite biomaterials |
| WO2009157543A1 (en) * | 2008-06-27 | 2009-12-30 | 公立大学法人大阪市立大学 | Medical composition and medical kit |
| WO2013011827A1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 国立大学法人山形大学 | Implant material for living body and method for producing same |
| WO2013157638A1 (en) | 2012-04-19 | 2013-10-24 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | BIOMATERIAL COATED WITH HAp/Col COMPOSITE |
| US11234747B2 (en) | 2015-02-25 | 2022-02-01 | National University Corporation Tokyo Medical And Dental University | Medical device, device structures for dentistry, for head and neck surgery and for orthopedic surgery, and method for bonding medical device to bone |
-
1998
- 1998-06-17 JP JP18829598A patent/JP4349596B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003035127A1 (en) | 2001-10-19 | 2003-05-01 | Japan Science And Technology Agency | Organic/inorganic composite biomaterials and processes for producing the same |
| US7229971B2 (en) | 2002-03-11 | 2007-06-12 | Japan Science And Technology Agency | Regulation of biodegradability of composite biomaterials |
| US7163965B2 (en) | 2002-05-01 | 2007-01-16 | Japan Science And Technology Agency | Process for producing porous composite materials |
| WO2003094984A1 (en) * | 2002-05-14 | 2003-11-20 | Japan Science And Technology Agency | Bone outgrowth agent and therapeutic agent for osteoporosis |
| US7153938B2 (en) | 2002-11-06 | 2006-12-26 | National Institute For Materials Science | Cross-linked apatite/collagen porous body containing self-organized apatite/collagen composite and its production method |
| JP2005245800A (en) * | 2004-03-05 | 2005-09-15 | Hosoda Denki:Kk | Acidic water containing promotion agent, acidic water containing implant, and mouth wash liquid |
| JP2006181159A (en) * | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Kyushu Institute Of Technology | Composite material composed of plant protein or polypeptide and apatite, and its manufacturing method |
| JP2006198874A (en) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Yokohama National Univ | Calcium phosphate coated microsphere and its manufacturing method |
| WO2009157543A1 (en) * | 2008-06-27 | 2009-12-30 | 公立大学法人大阪市立大学 | Medical composition and medical kit |
| US9642938B2 (en) | 2008-06-27 | 2017-05-09 | Osaka City University | Medical composition and medical kit |
| WO2013011827A1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-01-24 | 国立大学法人山形大学 | Implant material for living body and method for producing same |
| JP2013022036A (en) * | 2011-07-15 | 2013-02-04 | Yamagata Univ | Implant material for living body and method of manufacturing the same |
| WO2013157638A1 (en) | 2012-04-19 | 2013-10-24 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | BIOMATERIAL COATED WITH HAp/Col COMPOSITE |
| US11234747B2 (en) | 2015-02-25 | 2022-02-01 | National University Corporation Tokyo Medical And Dental University | Medical device, device structures for dentistry, for head and neck surgery and for orthopedic surgery, and method for bonding medical device to bone |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4349596B2 (en) | 2009-10-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20020018903A1 (en) | Anti-thrombogenic material and manufacturing method therefor | |
| US5855612A (en) | Biocompatible titanium implant | |
| Wen et al. | Preparation of calcium phosphate coatings on titanium implant materials by simple chemistry | |
| JP2003521351A (en) | Proteinaceous coating | |
| JP4349596B2 (en) | Method for producing organic material with apatite coating | |
| US20120087954A1 (en) | Ion substituted calcium phosphate coatings | |
| Góes et al. | Apatite coating on anionic and native collagen films by an alternate soaking process | |
| WO2015008899A1 (en) | Implant coated with material for enhancing bioactivity and osseointegration of implant surface, method for producing implant, and method for storing implant | |
| Harding et al. | Bioinspired deposition-conversion synthesis of tunable calcium phosphate coatings on polymeric hydrogels | |
| JP2003512895A (en) | Hard tissue repair material and method for producing the same | |
| WO1995013101A1 (en) | A method of applying a coating of a bioactive material to implants | |
| Sandomierski et al. | A long-term controlled release of the drug for osteoporosis from the surface of titanium implants coated with calcium zeolite | |
| JP5224427B2 (en) | COMPOSITE MATERIAL INTO CALCIUM PHOSPHATE LAYER AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME | |
| US20130030361A1 (en) | Coated medical implant | |
| Chakraborty et al. | Biomolecular Template‐Induced Biomimetic Coating of Hydroxyapatite on an SS 316 L Substrate | |
| JP2002248163A (en) | Bioactive titanium oxide coating material formed with titanium oxide layer directly on surface by aqueous solution synthesis | |
| US6692760B2 (en) | Polymeric material for artificial bone | |
| US20240016978A1 (en) | Efficient biphasic calcium phosphate coating method | |
| US20180015203A1 (en) | Self-assembled organosilane coatings for resorbable metal medical devices | |
| Kokubo et al. | Bioactive metals prepared by surface modification: Preparation and properties | |
| EP1044694A1 (en) | Polymeric material for artificial bone | |
| JP3898046B2 (en) | Method for producing hydroxyapatite and use thereof | |
| JP4493290B2 (en) | Artificial biomaterial and method for producing the same | |
| WO2013011827A1 (en) | Implant material for living body and method for producing same | |
| Liu et al. | In-vitro forming of calcium phosphate layer on sol–gel hydroxyapatite-coated metal substrates |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050225 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081209 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090206 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090310 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090430 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090630 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090717 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120731 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150731 Year of fee payment: 6 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |