JP2011015957A - Bone regeneration material kit, paste-like bone regeneration material, bone regeneration material and osteosynthesis material - Google Patents

Bone regeneration material kit, paste-like bone regeneration material, bone regeneration material and osteosynthesis material Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bone regeneration material kit which can ensure the dynamic strength of a bone by compensating a lost section or a damaged section of the bone in the short run and accelerate the regeneration of the bone by a patient himself in the long run, and to provide a paste-like bone regeneration material, a bone regeneration material and an osteosynthesis material.SOLUTION: This bone regeneration material kit includes a fine particle consisting of a calcium phosphate compound, a fine particle consisting of a bioabsorbable polymer, and an aqueous medium.

Description

本発明は、短期的には骨の欠損部又は損傷部を補って骨の力学的強度を確保できるとともに、長期的には患者自身の骨の再生を促すことができる骨再生材料キット、ペースト状骨再生材料、骨再生材料及び骨接合材に関する。 The present invention provides a bone regeneration material kit, paste-like material that can secure bone mechanical strength by compensating for bone defect or damage in the short term and can promote the regeneration of the patient's own bone in the long term. The present invention relates to a bone regeneration material, a bone regeneration material and an osteosynthesis material.

骨の欠損部又は損傷部の治療には人工骨が用いられている。
従来の人工骨としては、リン酸カルシウムからなる緻密体と多孔体の人工骨が知られていた。このような人工骨は、治療の対象となる骨の状態に合わせて、形状等を整える必要がある。しかし、手術現場において人工骨を切断加工したり、切削加工したりすることは困難であり、使いにくいという問題があった。
Artificial bones are used to treat bone defects or damaged parts.
As conventional artificial bones, dense and porous artificial bones made of calcium phosphate have been known. Such an artificial bone needs to be shaped in accordance with the condition of the bone to be treated. However, it has been difficult to cut or cut the artificial bone at the surgical site, and there is a problem that it is difficult to use.

これに対して、リン酸カルシウム顆粒を水系媒体中に懸濁させたペースト状骨補填材料が提案されている(例えば、特許文献1〜3)。ペースト状骨補填材料は、インジェクター等を用いて骨の欠損部又は損傷部に充填させることができる。ペースト状骨補填材料は、充填後に硬化して骨の欠損部又は損傷部に固定される。ペースト状骨補填材料を用いれば、複雑な欠損部又は損傷部であっても容易に治療を行うことができる。 On the other hand, a paste-like bone filling material in which calcium phosphate granules are suspended in an aqueous medium has been proposed (for example, Patent Documents 1 to 3). The paste-like bone filling material can be filled into a bone defect or damage using an injector or the like. The paste-like bone filling material hardens after filling and is fixed to a bone defect or damaged part. If a paste-like bone filling material is used, even a complicated defect or damage can be easily treated.

しかしながら、特許文献1〜3に記載されたペースト状骨補填材料を用いても、単に骨の欠損部又は損傷部を補うだけで、骨の再生を促進するわけではない。実際に、骨の再生は、充填した骨補填材料の表面に限られている。また、この骨補填材料は、力学強度はきわめて高いものの、骨組織の有するコラーゲン繊維等の有機成分を含有しないことから、弾性率と靭性に劣るという決定的な欠点もあった。従って、短期的には骨の欠損部又は損傷部を補って骨の力学的強度を確保できるとともに、長期的には患者自身の骨の再生を促すような骨再生材料が求められていた。 However, even if the paste-like bone filling materials described in Patent Documents 1 to 3 are used, bone regeneration is not promoted merely by compensating for a bone defect or damage. Indeed, bone regeneration is limited to the surface of the filled bone prosthetic material. In addition, although this bone prosthetic material has extremely high mechanical strength, it does not contain organic components such as collagen fibers of bone tissue, and therefore has a decisive disadvantage of being inferior in elastic modulus and toughness. Accordingly, there has been a demand for a bone regeneration material that can secure bone mechanical strength by compensating for a bone defect or damage in the short term and promote the regeneration of the patient's own bone in the long term.

特開2000−262609号公報JP 2000-262609 A 特許第4134299号Japanese Patent No. 4134299 特許第3322231号Japanese Patent No. 3322231

本発明は、短期的には骨の欠損部又は損傷部を補って骨の力学的強度を確保できるとともに、長期的には患者自身の骨の再生を促すことができる骨再生材料キット、ペースト状骨再生材料、骨再生材料及び骨接合材を提供することを目的とする。 The present invention provides a bone regeneration material kit, paste-like material that can secure bone mechanical strength by compensating for bone defect or damage in the short term and can promote the regeneration of the patient's own bone in the long term. It aims at providing a bone regeneration material, a bone regeneration material, and an osteosynthesis.

本発明は、リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と、生体吸収性高分子からなる微粒子と、水系媒体とからなる骨再生材料キットである。
以下に本発明を詳述する。
The present invention is a bone regeneration material kit comprising fine particles made of a calcium phosphate compound, fine particles made of a bioabsorbable polymer, and an aqueous medium.
The present invention is described in detail below.

本発明者は、鋭意検討の結果、リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と生体吸収性高分子からなる微粒子と水系媒体とを混合するとペースト状骨再生材料が得られること、該ペースト状骨再生材料はインジェクターにより骨の欠損部又は損傷部に容易に充填でき体内で硬化させることができること、及び、該ペースト状骨再生材料の硬化物によって短期的には骨の力学的強度を確保できるとともに、長期的には患者自身の骨の再生を促すことができることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies, the inventor has obtained that a paste-like bone regeneration material can be obtained by mixing fine particles comprising a calcium phosphate compound, fine particles comprising a bioabsorbable polymer, and an aqueous medium, and the paste-like bone regeneration material is an injector. The bone defect or damage can be easily filled and hardened in the body, and the hardened material of the paste-like bone regeneration material can secure the mechanical strength of the bone in the short term. Found that the patient's own bone regeneration can be promoted, and completed the present invention.

従来のリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と水系媒体とからなるペースト状骨補填材料は、充填して硬化させることにより、骨の力学的強度を確保することができる。しかしながら、硬化した骨補填材料を構成するリン酸カルシウム系化合物はほとんど生体内に吸収されない(生体内に吸収されるとしても、極めてゆっくりとした速度でしか吸収されない)ことから、骨芽細胞が侵入することができない。患者自身の骨を再生するためには、骨芽細胞等が人工骨内に侵入して増殖する必要がある。
これに対して本発明では、生体吸収性高分子からなる微粒子を配合することにより、該生体吸収性高分子からなる微粒子が生体吸収されることにより充填部に連続孔が生じる。このことから、該連続孔に骨芽細胞が侵入して増殖することができる。即ち、本発明の骨再生材料キットを用いて調製したペースト状骨再生材料は、骨の欠損部を補う役割と同時に、骨芽細胞の増殖のための足場材料としての役割も果たすことができる。更に、骨の欠損部の再生にとどまらず、軟骨欠損に対する修復(軟骨下骨の修復)や靱帯・腱の付着部の骨修復に関して組織工学的担体としての役割も果たすことができる。
The pasty bone filling material composed of fine particles made of a conventional calcium phosphate compound and an aqueous medium can ensure the mechanical strength of the bone by filling and hardening. However, the calcium phosphate compound that forms the hardened bone filling material is hardly absorbed into the living body (even if absorbed into the living body, it is absorbed only at a very slow rate), so that osteoblasts invade. I can't. In order to regenerate the patient's own bone, osteoblasts and the like need to invade the artificial bone and proliferate.
In contrast, in the present invention, by blending fine particles made of a bioabsorbable polymer, the fine particles made of the bioabsorbable polymer are bioabsorbed to form continuous pores in the filling portion. Therefore, osteoblasts can enter and proliferate into the continuous pores. That is, the paste-like bone regeneration material prepared using the bone regeneration material kit of the present invention can serve as a scaffold material for the proliferation of osteoblasts as well as to compensate for bone defects. Furthermore, it can play a role as a tissue engineering carrier not only for the regeneration of bone defects but also for repair of cartilage defects (repair of subchondral bone) and bone repair of ligament / tendon attachment.

本発明の骨再生材料キットは、リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と、生体吸収性高分子からなる微粒子と、水系媒体とからなる。
上記リン酸カルシウム系化合物からなる粒子は、水系媒体と混合するとペースト状となり、体内で硬化して、骨の力学強度を補う役割を有する。
The bone regeneration material kit of the present invention comprises fine particles made of a calcium phosphate compound, fine particles made of a bioabsorbable polymer, and an aqueous medium.
The particles made of the calcium phosphate compound become a paste when mixed with an aqueous medium and harden in the body to supplement the mechanical strength of bone.

上記リン酸カルシウム系化合物は特に限定されず、例えば、リン酸三カルシウム、リン酸四カルシウム、リン酸水素カルシウム、水酸アパタイト、炭素含有アパタイト、フッ素アパタイト等が挙げられる。これらのリン酸カルシウム系化合物は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The calcium phosphate compound is not particularly limited, and examples thereof include tricalcium phosphate, tetracalcium phosphate, calcium hydrogen phosphate, hydroxyapatite, carbon-containing apatite, and fluorapatite. These calcium phosphate compounds may be used alone or in combination of two or more.

上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子の平均粒子径の好ましい下限は5μm、好ましい上限は100μmである。上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子の平均粒子径が5μm未満であると、上記水系媒体と混合してペースト状にしたときに粘度が上昇してインジェクトが難しくなることがある。100μmを超えると、硬化物の強度が低く充分に骨の力学強度を補えないことがある。上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子の平均粒子径のより好ましい上限は50μmである。 The preferable lower limit of the average particle diameter of the fine particles comprising the calcium phosphate compound is 5 μm, and the preferable upper limit is 100 μm. If the average particle size of the fine particles comprising the calcium phosphate compound is less than 5 μm, the mixture may be mixed with the aqueous medium to form a paste, which may increase the viscosity and make injection difficult. If it exceeds 100 μm, the strength of the cured product may be low and the mechanical strength of the bone may not be sufficiently compensated. A more preferable upper limit of the average particle size of the fine particles comprising the calcium phosphate compound is 50 μm.

上記生体吸収性高分子からなる微粒子は、施術後に徐々に生体内で吸収されて、充填部に骨芽細胞が侵入可能な連続孔を生じさせる役割を有する。また、上記生体吸収性高分子からなる微粒子が生体内で膨潤することで、充填部分への密着性が向上するという効果も得られる。
上記生体吸収性高分子は特に限定されず、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸−グリコール酸共重合体、グリコール酸−ε−カプロラクトン共重合体、乳酸−ε−カプロラクトン共重合体、ポリリンゴ酸、ポリ−α−シアノアクリレート、ポリ−β−ヒドロキシ酸、ポリトリメチレンオキサレート、ポリテトラメチレンオキサレート、ポリオルソエステル、ポリオルソカーボネート、ポリエチレンカーボネート、ポリ−γ−ベンジル−L−グルタメート、ポリ−L−グルタミン酸、ポリ−γ−メチル−L−グルタメート、ポリ−L−リジン、ポリ−L−アラニン等の合成高分子;デンプン、アルギン酸、ヒアルロン酸、キチン、ペクチン酸及びその誘導体等の多糖類や、ゼラチン、コラーゲン、アルブミン、フィブリン等のタンパク質等の天然高分子等が挙げられる。これらの生体吸収性高分子は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なかでも、生体親和性に優れ、架橋等の程度により生体吸収性を制御可能であることから、ゼラチン、コラーゲン又はヒアルロン酸が好適であり、ゼラチンがより好適である。
The fine particles composed of the bioabsorbable polymer have a role of being gradually absorbed in the living body after the treatment and generating continuous pores into which osteoblasts can enter the filling portion. Moreover, the effect that the adhesiveness to a filling part improves is acquired because the microparticles | fine-particles which consist of the said bioabsorbable polymer swell in the living body.
The bioabsorbable polymer is not particularly limited, and examples thereof include polylactic acid, polyglycolic acid, lactic acid-glycolic acid copolymer, glycolic acid-ε-caprolactone copolymer, lactic acid-ε-caprolactone copolymer, polymalic acid. , Poly-α-cyanoacrylate, poly-β-hydroxy acid, polytrimethylene oxalate, polytetramethylene oxalate, polyorthoester, polyorthocarbonate, polyethylene carbonate, poly-γ-benzyl-L-glutamate, poly- Synthetic polymers such as L-glutamic acid, poly-γ-methyl-L-glutamate, poly-L-lysine, poly-L-alanine; polysaccharides such as starch, alginic acid, hyaluronic acid, chitin, pectinic acid and derivatives thereof; , Proteins such as gelatin, collagen, albumin, fibrin, etc. Natural polymers, and the like. These bioabsorbable polymers may be used alone or in combination of two or more. Among these, gelatin, collagen, or hyaluronic acid is preferable, and gelatin is more preferable because it has excellent biocompatibility and bioabsorbability can be controlled by the degree of crosslinking and the like.

ゼラチン等の親水性の高い高分子は、水分を含むことで膨潤する。このため、骨孔内に移植した後、周囲の水分を吸い、体積を増し、骨孔に密着することが期待される。親水性の高い生体吸収性高分子を含む本発明の骨再生材料キットは、止血効果があり、出血のある部位にも用いることができる。従来の無機材料のみを含むペースト状骨補填材料を用いても出血が止まらず、ペースト状骨補填材料が大量の血液を吸収して強度が低下してしまう、又は、崩壊して欠損部に流れ出てしまうということがあった。また、ゼラチンからなる生体吸収性高分子を含有することにより、本発明の骨再生材料キットを混合してから硬化するまでの時間のバラツキが小さくなるという効果も発揮される。 Highly hydrophilic polymers such as gelatin swell when containing moisture. For this reason, after transplanting into the bone hole, it is expected to absorb the surrounding water, increase the volume, and closely adhere to the bone hole. The bone regeneration material kit of the present invention containing a highly hydrophilic bioabsorbable polymer has a hemostatic effect and can also be used for sites with bleeding. Even if a pasty bone filling material containing only a conventional inorganic material is used, bleeding does not stop, and the pasty bone filling material absorbs a large amount of blood and its strength decreases, or it collapses and flows into the defect. There was a thing that. In addition, by including a bioabsorbable polymer made of gelatin, the effect of reducing variation in time from mixing the bone regeneration material kit of the present invention to hardening is also exhibited.

上記生体吸収性高分子からなる微粒子がゼラチン、コラーゲン又はヒアルロン酸からなる場合、上記ゼラチン、コラーゲン又はヒアルロン酸は架橋されていることが好ましい。未架橋のゼラチン、コラーゲン又はヒアルロン酸からなる微粒子を用いると、上記水系媒体に懸濁させたときに溶解してしまい、充填部に骨芽細胞が侵入可能な連続孔を生じさせることができないことがある。また、溶解まではしないとしても、吸水して、必要以上の粒子径にまで膨潤してしまうことがある。 When the fine particles made of the bioabsorbable polymer are made of gelatin, collagen or hyaluronic acid, the gelatin, collagen or hyaluronic acid is preferably crosslinked. If fine particles made of uncrosslinked gelatin, collagen or hyaluronic acid are used, they will dissolve when suspended in the aqueous medium, and continuous pores into which osteoblasts can invade cannot be formed in the filling portion. There is. Even if it is not dissolved, it may absorb water and swell to an unnecessarily large particle size.

上記架橋の方法は特に限定されず、熱脱水架橋、紫外線架橋、化学架橋、イオン架橋等の従来公知の架橋方法を用いることができる。
上記架橋の方法や程度により、吸水性や生体吸収性を制御することができる。好ましくは、上記生体吸収性高分子からなる微粒子を上記リン酸カルシウム系化合物と水系媒体と混合してペースト状骨再生材料としたときに、該ペースト状骨再生材料で吸水して膨潤した上記生体吸収性高分子からなる微粒子の平均粒子径が30〜500μm程度になるように架橋を施すことが好ましい。
例えば、上記ゼラチン微粒子を熱架橋する場合、真空下で110〜170℃、5分〜48時間程度の熱処理を行うことが考えられる。
The crosslinking method is not particularly limited, and a conventionally known crosslinking method such as thermal dehydration crosslinking, ultraviolet crosslinking, chemical crosslinking, or ionic crosslinking can be used.
Water absorption and bioabsorbability can be controlled by the crosslinking method and degree. Preferably, when the fine particle comprising the bioabsorbable polymer is mixed with the calcium phosphate compound and an aqueous medium to obtain a paste-like bone regeneration material, the bioabsorbability is absorbed and swollen by the paste-like bone regeneration material. It is preferable to perform crosslinking so that the average particle size of the fine particles comprising a polymer is about 30 to 500 μm.
For example, when the gelatin fine particles are thermally crosslinked, it is conceivable to perform a heat treatment at 110 to 170 ° C. for 5 minutes to 48 hours under vacuum.

上記生体吸収性高分子からなる微粒子の平均粒子径の好ましい下限は10μm、好ましい上限は400μmである。上記生体吸収性高分子からなる微粒子の平均粒子径が10μm未満であると、骨芽細胞が侵入可能な連続孔を形成できないことがあり、400μmを超えると、硬化物の強度が低く充分に骨の力学強度を補えないことがある。上記生体吸収性高分子からなる微粒子の平均粒子径のより好ましい下限は20μm、より好ましい上限は200μmである。 The preferable lower limit of the average particle size of the fine particles comprising the bioabsorbable polymer is 10 μm, and the preferable upper limit is 400 μm. If the average particle size of the fine particles comprising the bioabsorbable polymer is less than 10 μm, continuous pores into which osteoblasts can enter may not be formed. If the average particle size exceeds 400 μm, the strength of the cured product is low and sufficient bone The mechanical strength of may not be compensated. The more preferable lower limit of the average particle diameter of the fine particles comprising the bioabsorbable polymer is 20 μm, and the more preferable upper limit is 200 μm.

上記水系媒体は、ペースト状骨再生材料の媒体となるものである。
上記水系媒体は、注射用水等が挙げられる。上記水系媒体は、pHを調整する目的で、バッファー成分を含有してもよい。また、上記水系媒体として、骨髄液や細胞懸濁液も使用することができる。
更に、上記水系媒体は、粘度を調整する目的で少量の水溶性高分子を含有したり、感染を予防する目的で抗菌剤を含有したり、骨再生を促進する目的で各種の成長因子等を含有してもよい。
上記水溶性高分子は、例えば、乳酸、グリコール酸、コハク酸、マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸等の重合体、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、デキストラン硫酸、ヘパラン硫酸等が挙げられる。
The aqueous medium is a medium for paste-like bone regeneration material.
Examples of the aqueous medium include water for injection. The aqueous medium may contain a buffer component for the purpose of adjusting pH. In addition, bone marrow fluid or cell suspension can also be used as the aqueous medium.
Further, the aqueous medium contains a small amount of a water-soluble polymer for the purpose of adjusting viscosity, contains an antibacterial agent for the purpose of preventing infection, and various growth factors for the purpose of promoting bone regeneration. You may contain.
Examples of the water-soluble polymer include polymers such as lactic acid, glycolic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid and malic acid, chondroitin sulfate, hyaluronic acid, dextran sulfate and heparan sulfate.

本発明の骨再生材料キットは、更に各種細胞増殖因子、抗菌剤、抗生物質等の薬剤を有してもよい。これらを有する骨再生材料キットを用いれば、骨の欠損部又は損傷部に充填して硬化させた後、該硬化物が分解するとともに該薬剤が徐々に放出されることから、長期にわたって薬理効果を発揮することができる。例えば、細胞増殖因子の徐放により早期の骨再生が期待される。また、抗菌剤、抗生物質等の除放により、骨欠損部近傍に細菌等が多く存在する環境下(例えば、骨感染例や口腔内)での使用も可能となる。更に、細胞増殖因子と骨髄間葉系細胞を含む骨髄細胞とを併用した場合には、骨粗鬆症に伴う難治性骨折や脊椎圧迫骨折等の、骨修復部周囲に骨形成に必要な細胞が乏しいと考えられる場合や、骨修復部中心部まで骨形成に有効な細胞侵入が期待できない場合等にも、高い治癒効果の発揮を期待できる。なお、上記薬剤は、骨再生関連の薬剤のみに限定されない。 The bone regeneration material kit of the present invention may further have various cell growth factors, antibacterial agents, antibiotics and other drugs. If a bone regeneration material kit having these is used, the cured product is decomposed and the drug is gradually released after filling in a bone defect or damaged part, and the drug is gradually released. It can be demonstrated. For example, early bone regeneration is expected by sustained release of cell growth factors. In addition, the release of antibacterial agents, antibiotics, etc. makes it possible to use in an environment where there are many bacteria in the vicinity of the bone defect (for example, bone infection cases and oral cavity). Furthermore, when cell growth factors and bone marrow cells containing bone marrow mesenchymal cells are used in combination, there are few cells necessary for bone formation around the bone repair site, such as refractory fractures and spinal compression fractures associated with osteoporosis. Even when considered, or when cell invasion effective for bone formation cannot be expected up to the central part of the bone repair part, a high healing effect can be expected. Note that the drug is not limited to a drug related to bone regeneration.

本発明の骨再生材料キットを用いて、ペースト状骨再生材料を調製することができる。
ここでペースト状骨再生材料とは、使用時にはペースト状であってインジェクターにより骨の欠損部又は損傷部に容易に充填することができ、充填後に体内で硬化させることができる骨再生材料を意味する。
本発明の骨再生材料キットを構成するリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と、生体吸収性高分子からなる微粒子と、水系媒体とを混合してペースト状としたペースト状骨再生材料もまた、本発明の1つである。
A paste-like bone regeneration material can be prepared using the bone regeneration material kit of the present invention.
Here, the paste-like bone regeneration material means a bone regeneration material that is pasty when used and can be easily filled into a bone defect or damage by an injector and can be cured in the body after filling. .
A paste-like bone regeneration material in which a fine particle composed of a calcium phosphate compound, a fine particle composed of a bioabsorbable polymer, and an aqueous medium constituting the bone regeneration material kit of the present invention are mixed to form a paste is also included in the present invention. One.

上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子は、水系媒体と混合するとゾル化し、室温下でも時間の経過とともにゲル化し、最終的には硬化する。また、上記生体吸収性高分子からなる微粒子は、水系媒体と混合すると、室温下でも時間の経過とともに溶解したり、膨潤したりする。従って、ペースト状骨再生材料は、できる限り手術現場において施術の直前に調製することが好ましい。 The fine particles composed of the calcium phosphate compound become sol when mixed with an aqueous medium, gelate with time even at room temperature, and finally harden. In addition, when the fine particles comprising the bioabsorbable polymer are mixed with an aqueous medium, they dissolve or swell over time even at room temperature. Therefore, it is preferable to prepare the pasty bone regeneration material as much as possible immediately before the operation at the surgical site.

本発明のペースト状骨再生材料を調製するにあたって、上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と、生体吸収性高分子からなる微粒子と、水系媒体とを配合する比率は特に限定されず、混練操作のしやすさ、インジェクターを用いたインジェクトのしやすさ、硬化までの時間、硬化物の強度等を考慮して決定する。 In preparing the paste-like bone regeneration material of the present invention, the ratio of the fine particles comprising the calcium phosphate compound, the fine particles comprising the bioabsorbable polymer, and the aqueous medium is not particularly limited, and the kneading operation is easy. It is determined in consideration of the ease of injection using an injector, the time until curing, the strength of the cured product, and the like.

上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と生体吸収性高分子からなる微粒子との配合比率を調整することによって、硬化物の空隙率を調整することができ、これにより硬化物の強度と骨の再生速度とを制御することができる。
上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と生体吸収性高分子からなる微粒子との配合比率は、重量比で97:3〜76:24の範囲であることが好ましい。この範囲内であると、短期的な骨の力学的強度を確保と、長期的な骨の再生とを両立することができる。この範囲よりも上記生体吸収性高分子からなる微粒子が少ない場合には、充分な連続孔が形成されずに骨の再生が進まないことがあり、この範囲よりも上記生体吸収性高分子からなる微粒子が多い場合には、硬化物の強度が低いことがある。より好ましくは重量比で95:5〜80:20の範囲であり、更に好ましくは重量比で90:10〜85:15の範囲である。
By adjusting the blending ratio of the fine particles composed of the calcium phosphate compound and the fine particles composed of the bioabsorbable polymer, the porosity of the cured product can be adjusted, whereby the strength of the cured product and the bone regeneration speed can be adjusted. Can be controlled.
The mixing ratio of the fine particles made of the calcium phosphate compound and the fine particles made of the bioabsorbable polymer is preferably in the range of 97: 3 to 76:24 by weight ratio. Within this range, it is possible to ensure both short-term bone mechanical strength and long-term bone regeneration. When the amount of the fine particles composed of the bioabsorbable polymer is less than this range, sufficient continuous pores may not be formed and bone regeneration may not proceed. When there are many fine particles, the strength of the cured product may be low. More preferably, the weight ratio is in the range of 95: 5 to 80:20, and still more preferably, the weight ratio is in the range of 90:10 to 85:15.

骨再生材料に必要とされる強度は適用する部位によって異なる。従って、上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と生体吸収性高分子からなる微粒子との好ましい配合比率の範囲内において、その適用部位を考慮して配合比率を決定すればよい。
例えば、踵骨、大腿骨、脛骨、椎体等は、大きな荷重がかかる部位であることから、これらの部位に適用する場合には、骨の再生速度よりも強度を優先させるべきである。即ち、生体吸収性高分子からなる微粒子の配合比率を低めに設定する。
例えば、上腕骨、前腕(橈尺)骨、指骨等は、大きな荷重はかからない部位であることから、これらの部位に適用する場合には、強度よりも骨の再生速度を優先させるべきである。即ち、生体吸収性高分子からなる微粒子の配合比率を高めに設定する。
The strength required for the bone regeneration material varies depending on the application site. Therefore, the blending ratio may be determined in consideration of the application site within the preferable blending ratio range of the fine particles composed of the calcium phosphate compound and the fine particles composed of the bioabsorbable polymer.
For example, since ribs, femurs, tibias, vertebral bodies, and the like are sites to which a large load is applied, strength should be prioritized over bone regeneration speed when applied to these sites. That is, the blending ratio of the fine particles composed of the bioabsorbable polymer is set to be low.
For example, the humerus, the forearm (ulna) bone, the phalange, and the like are sites that do not receive a large load. Therefore, when applied to these sites, the bone regeneration speed should be prioritized over the strength. That is, the blending ratio of the fine particles composed of the bioabsorbable polymer is set high.

上記水系媒体の含有量は、上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と生体吸収性高分子からなる微粒子との合計100重量部に対する好ましい下限が5重量部、好ましい上限が65重量部である。上記水系媒体の含有量が5重量部未満であると、ペースト状骨再生材料の粘度が高くインジェクトが困難となることがあり、65重量部を超えると、硬化させたときに、収縮することがある。上記水系媒体の含有量のより好ましい下限は15重量部、より好ましい上限は45重量部である。 The content of the aqueous medium is preferably 5 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the fine particles comprising the calcium phosphate compound and the fine particles comprising the bioabsorbable polymer, and the preferred upper limit is 65 parts by weight. When the content of the aqueous medium is less than 5 parts by weight, the viscosity of the pasty bone regeneration material may be high and injection may be difficult. When the content exceeds 65 parts by weight, the paste shrinks when cured. There is. The minimum with more preferable content of the said aqueous medium is 15 weight part, and a more preferable upper limit is 45 weight part.

上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と生体吸収性高分子からなる微粒子と水系媒体とを混合する方法は特に限定されないが、リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と生体吸収性高分子からなる微粒子と水系媒体とシリンジ中に入れ、練和混合する方法や
板状でリン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と生体吸収性高分子からなる微粒子と水系媒体を練和混合する方法が好適である。
The method of mixing the fine particles composed of the calcium phosphate compound, the fine particles composed of the bioabsorbable polymer and the aqueous medium is not particularly limited, but the fine particles composed of the calcium phosphate compound, the fine particles composed of the bioabsorbable polymer, the aqueous medium, and the syringe A method in which the mixture is mixed and kneaded, or a plate-like fine particle made of a calcium phosphate compound, a fine particle made of a bioabsorbable polymer, and an aqueous medium are suitable.

本発明のペースト状骨再生材料を調製するにあたって、上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と、生体吸収性高分子からなる微粒子と、水系媒体とを配合する手順については特に限定されず、上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と、生体吸収性高分子からなる微粒子と、水系媒体との全量を同時に混合してもかまわない。
しかしながら、上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と生体吸収性高分子からなる微粒子とを混合した後、この混合物に上記水系媒体を加えていく方法や、上記リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子に上記水系媒体の一部量を加え練和混合した後、上記生体吸収性高分子からなる微粒子、上記水系媒体の残部量を加えて混合する方法が好ましい。このような方法でペースト状骨再生材料を調製することにより、より均一に調整することができ、強度の高い骨再生材料が得られる。
In preparing the paste-like bone regeneration material of the present invention, the procedure for blending the fine particles comprising the calcium phosphate compound, the fine particles comprising a bioabsorbable polymer, and the aqueous medium is not particularly limited, and the calcium phosphate compound The total amount of the fine particles made of, the fine particles made of the bioabsorbable polymer, and the aqueous medium may be mixed simultaneously.
However, after mixing the fine particles made of the calcium phosphate compound and the fine particles made of a bioabsorbable polymer, the aqueous medium is added to the mixture, or one of the aqueous medium is added to the fine particles made of the calcium phosphate compound. A method is preferred in which after adding an amount and kneading and mixing, the fine particles comprising the bioabsorbable polymer and the remaining amount of the aqueous medium are added and mixed. By preparing a paste-like bone regeneration material by such a method, it can be adjusted more uniformly and a bone regeneration material with high strength can be obtained.

本発明のペースト状骨再生材料は、注射器等のインジェクターを用いて、容易に骨の欠損部又は損傷部に充填することができる。充填したペースト状骨再生材料は室温下でも硬化して骨再生材料となり、骨の力学的強度を補完する。更に、時間の経過に従って上記生体吸収性高分子からなる微粒子が吸収されることにより連続孔が形成され、該連続孔に骨芽細胞が侵入することにより患者自身の骨が再生される。
また、本発明のペースト状骨再生材料をいったん外部で硬化させて骨再生材料を形成した後、該骨再生材料を骨の欠損部又は損傷部に充填したり、骨接合材として使用してもよい。
本発明のペースト状骨再生材料を硬化してなる骨再生材料、骨接合材もまた、本発明の1つである。
The paste-like bone regeneration material of the present invention can be easily filled into a bone defect or damage using an injector such as a syringe. The filled paste-like bone regeneration material hardens even at room temperature to become a bone regeneration material, and complements the mechanical strength of the bone. Furthermore, continuous pores are formed by absorbing fine particles made of the bioabsorbable polymer as time passes, and osteoblasts enter the continuous pores to regenerate the patient's own bone.
In addition, after the paste-like bone regeneration material of the present invention is once cured externally to form a bone regeneration material, the bone regeneration material may be filled in a bone defect or damaged part or used as an osteosynthesis material. Good.
The bone regeneration material and the bone cement obtained by curing the pasty bone regeneration material of the present invention are also one aspect of the present invention.

本発明によれば、短期的には骨の欠損部又は損傷部を補って骨の力学的強度を確保できるとともに、長期的には患者自身の骨の再生を促すことができる骨再生材料キット、ペースト状骨再生材料、骨再生材料及び骨接合材を提供することができる。 According to the present invention, a bone regeneration material kit that can secure bone mechanical strength by compensating for a bone defect or damage in the short term, and can promote regeneration of the patient's own bone in the long term, A paste-like bone regeneration material, a bone regeneration material, and an osteosynthesis material can be provided.

実施例及び比較例のペースト状骨再生材料を用いて海綿骨の欠損の再生を行った場合の組織の移植12週後の単純X線像と、対照例として欠損を生じさせなかった場合の組織の単純X線像である。A simple X-ray image 12 weeks after transplantation of the tissue when the cancellous bone defect was regenerated using the pasty bone regeneration material of Example and Comparative Example, and a tissue when no defect was generated as a control example It is a simple X-ray image. 実施例及び比較例のペースト状骨再生材料を用いて海綿骨の欠損の再生を行った場合の組織の移植12週後のマイクロCT像である。It is a micro CT image 12 weeks after transplantation of the tissue when regenerating cancellous bone defects using the pasty bone regeneration materials of Examples and Comparative Examples. 実施例及び比較例のペースト状骨再生材料を用いて海綿骨の欠損の再生を行った場合の移植12週後の組織のVillanueva Bone染色像である。It is a Villanueva Bone dyeing | staining image of the structure | tissue 12 weeks after transplanting at the time of reproducing | regenerating the defect of cancellous bone using the paste-form bone regeneration material of an Example and a comparative example. 実施例及び比較例のペースト状骨再生材料を用いて皮質骨(緻密骨)の欠損の再生を行った場合の組織の移植12週後のマイクロCT像である。It is a micro CT image 12 weeks after the transplantation of the tissue when the defect of cortical bone (compact bone) is regenerated using the pasty bone regenerating material of Examples and Comparative Examples.

以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
平均粒子径が200μmのゼラチン粒子を真空下で140℃で14時間熱処理し、熱架橋ゼラチン微粒子を得た。得られた熱架橋ゼラチン微粒子と、平均粒子径が10μmのリン酸カルシウム系微粒子(α型リン酸三カルシウム74.9体積%、リン酸四カルシウム17体積%、リン酸水素カルシウム二水和物5体積%及び水酸アパタイト2体積%、リン酸マグネシウム0.1体積%含有)とを、5:95、10:90、15:85及び20:80の重量比となるように混合した。次いで、これらの微粒子の総重量100重量部に対して45重量部の水系媒体(5.4%コンドロイチン硫酸ナトリウム、13%コハク酸二ナトリウム無水物含有水溶液、0.3%亜硫酸水素ナトリウム)を加えて、1分間混合して、ペースト状骨再生材料を得た。
Example 1
Gelatin particles having an average particle size of 200 μm were heat-treated at 140 ° C. for 14 hours under vacuum to obtain thermally crosslinked gelatin fine particles. The heat-crosslinked gelatin fine particles obtained and calcium phosphate-based fine particles having an average particle diameter of 10 μm (α-type tricalcium phosphate 74.9% by volume, tetracalcium phosphate 17% by volume, calcium hydrogen phosphate dihydrate 5% by volume And 2% by volume of hydroxyapatite and 0.1% by volume of magnesium phosphate) were mixed at a weight ratio of 5:95, 10:90, 15:85 and 20:80. Next, 45 parts by weight of an aqueous medium (5.4% sodium chondroitin sulfate, 13% aqueous disodium succinate, 0.3% sodium bisulfite) was added to 100 parts by weight of the fine particles. And mixed for 1 minute to obtain a pasty bone regeneration material.

(比較例1)
平均粒子径が10μmのリン酸カルシウム系微粒子(α型リン酸三カルシウム74.9体積%、リン酸四カルシウム17体積%、リン酸水素カルシウム二水和物5体積%及び水酸アパタイト2体積%、リン酸マグネシウム0.1体積%含有)100重量部に対して、45重量部の水系媒体(5.4%コンドロイチン硫酸ナトリウム、13%コハク酸二ナトリウム無水物含有水溶液、0.3%亜硫酸水素ナトリウム)を加えて、1分間混合して、ペースト状骨再生材料を得た。
(Comparative Example 1)
Calcium phosphate fine particles having an average particle diameter of 10 μm (α-type tricalcium phosphate 74.9% by volume, tetracalcium phosphate 17% by volume, calcium hydrogen phosphate dihydrate 5% by volume, hydroxyapatite 2% by volume, phosphorus 45 parts by weight of an aqueous medium (5.4% sodium chondroitin sulfate, 13% aqueous disodium succinate, 0.3% sodium bisulfite) with respect to 100 parts by weight of magnesium oxide (containing 0.1% by volume) Was added and mixed for 1 minute to obtain a pasty bone regeneration material.

(評価)
(1)海綿骨の欠損の再生
骨の内部を構成する海綿骨の欠損に対して、以下の方法により本発明のペースト状骨再生材料の適用の有効性について検討を行った。
ウサギ大腿骨骨頭遠位部に直径4mmの骨孔を作製した。この骨孔に、実施例及び比較例で調製したペースト状骨再生材料を、16G、2.5ccの注射器を用いて注入した。
(Evaluation)
(1) Cancellous bone defect The effectiveness of applying the paste-like bone regeneration material of the present invention to the cancellous bone defect constituting the inside of the regenerated bone was examined by the following method.
A bone hole with a diameter of 4 mm was prepared at the distal portion of the rabbit femoral head. The pasty bone regeneration material prepared in Examples and Comparative Examples was injected into this bone hole using a 16 G, 2.5 cc syringe.

このとき実施例で調製したペースト状骨再生材料は、調製してから硬化するまでの時間のバラツキが小さく、使用感が良好であった。また、実施例で調製したペースト状骨再生材料は、骨孔に注入した後すぐに骨孔に密着して、硬化した骨再生材料が崩落したり、剥離したりする心配がなかった。一方、比較例で調製したペースト状骨再生材料は、調製してから硬化するまでの時間のバラツキが大きく、ごく短時間で硬化が開始して注射器による注入が困難になることがあった。また、比較例で調製したペースト状骨再生材料は、骨孔に対する密着性に乏しく、硬化した骨再生材料が崩落したり、剥離したりする恐れがあった。 At this time, the paste-like bone regeneration material prepared in Examples had a small variation in time from preparation to curing, and the usability was good. In addition, the paste-like bone regeneration material prepared in Examples was in close contact with the bone hole immediately after being injected into the bone hole, and there was no concern that the hardened bone regeneration material would collapse or peel off. On the other hand, the pasty bone regenerative material prepared in the comparative example has a large variation in time from preparation to curing, and curing may start in a very short time, making injection with a syringe difficult. In addition, the pasty bone regeneration material prepared in the comparative example has poor adhesion to the bone hole, and the cured bone regeneration material may collapse or peel off.

図1に、実施例及び比較例のペースト状骨再生材料を用いた例における12週後の組織の単純X線像と、対照例として欠損を生じさせなかった場合の組織の単純X線像を示した。
図1より、実施例のペースト状骨再生材料を用いた例では、注入した骨再生材料と周囲の骨組織の辺縁が不明瞭となっており、透過性は周囲の骨組織と近い程度にまで亢進していた。一方、比較例のペースト状骨再生材料を注入した骨孔については、注入した骨再生材料と周囲の骨組織の辺縁は明瞭なままであり、透過性も周囲の骨組織に比べ低いままであった。
FIG. 1 shows a simple X-ray image of the tissue after 12 weeks in the example using the paste-like bone regeneration material of the example and the comparative example, and a simple X-ray image of the tissue when no defect is generated as a control example. Indicated.
From FIG. 1, in the example using the paste-like bone regeneration material of the example, the margins of the injected bone regeneration material and the surrounding bone tissue are unclear, and the permeability is close to that of the surrounding bone tissue. It was up to. On the other hand, for the bone hole into which the paste-like bone regeneration material of the comparative example was injected, the edges of the injected bone regeneration material and the surrounding bone tissue remain clear, and the permeability remains low compared to the surrounding bone tissue. there were.

図2に、実施例及び比較例のペースト状骨再生材料を用いた例における12週後の組織のマイクロCT像を示した。
図2より、実施例のペースト状骨再生材料を用いた例では、骨再生材料注入部分は、より多孔質な像が観察され、周囲の骨組織との境界が不明瞭となっていた。特に熱架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系微粒子との比を15:85とした骨再生材料では、周囲の骨梁と類似した像が観察された。
FIG. 2 shows a micro CT image of the tissue after 12 weeks in an example using the pasty bone regeneration material of Example and Comparative Example.
From FIG. 2, in the example using the paste-like bone regeneration material of the example, a more porous image was observed in the bone regeneration material injection portion, and the boundary with the surrounding bone tissue was unclear. In particular, an image similar to the surrounding trabecula was observed in the bone regeneration material in which the ratio of the heat-crosslinked gelatin fine particles to the calcium phosphate fine particles was 15:85.

図3に、実施例及び比較例のペースト状骨再生材料を用いた例における12週後の組織のVillanueva Bone染色像を示した。
図3より、実施例のペースト状骨再生材料を用いた例では、注入した骨再生材料が周囲から吸収され、周囲を取り囲むように中心へ向かって青く濃染される小球形単核細胞が多数観察された。比較例のペースト状骨再生材料を注入した骨孔については、骨再生材料と骨の境界に沿ってのみ骨形成が見られ、骨再生材料はほとんど吸収されていなかった。
FIG. 3 shows a Vilanueva Bone stained image of the tissue after 12 weeks in an example using the pasty bone regeneration material of Example and Comparative Example.
As shown in FIG. 3, in the example using the paste-like bone regeneration material of the example, the injected bone regeneration material is absorbed from the surroundings, and there are many small spherical mononuclear cells that are darkly stained blue toward the center so as to surround the surroundings. Observed. In the bone hole into which the paste-like bone regeneration material of the comparative example was injected, bone formation was observed only along the boundary between the bone regeneration material and the bone, and the bone regeneration material was hardly absorbed.

更に、実施例及び比較例のペースト状骨再生材料を用いた例における12週後の組織の蛍光像も作成して検討した。蛍光像より、実施例のペースト状骨再生材料を用いた例では、残存した骨再生材料と浸潤した細胞群との境界に沿って、緑色に染まる石灰化骨と赤色に染まる類骨の形成が全周性に観察された。特に熱架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系微粒子との比を15:85とした骨再生材料では、骨再生材料の吸収が更に進み、周囲から骨梁が伸びるように中心に向かって骨形成が見られ、再生した骨梁には血管も観察された。中心部でも、周囲の骨髄腔全域を占める繊維組織と骨芽細胞とともに骨梁の形成が見られた。偏光像では、中心部付近においても再生骨梁に層板骨が確認された。蛍光像では、周囲から中心部付近まで再生骨梁に類骨形成が見られ、幅広い石灰化骨領域が確認された。 Furthermore, fluorescent images of tissues after 12 weeks in the examples using the pasty bone regeneration materials of Examples and Comparative Examples were also prepared and examined. From the fluorescence image, in the example using the paste-like bone regeneration material of the example, formation of calcified bone that stains green and osteoid bone that stains red along the boundary between the remaining bone regeneration material and the infiltrated cell group. Observed all around. In particular, in the bone regeneration material in which the ratio of the heat-crosslinked gelatin fine particles and the calcium phosphate-based fine particles is 15:85, the resorption of the bone regeneration material further proceeds, and bone formation is seen toward the center so that the trabecular bone extends from the periphery. Blood vessels were also observed in the regenerated trabecular bone. Even in the center, trabecular bone formation was observed with fibrous tissue and osteoblasts occupying the entire surrounding bone marrow cavity. In the polarization image, a lamellar bone was confirmed in the regenerated trabecular bone even near the center. In the fluorescence image, osteoid formation was observed in the regenerated trabeculae from the periphery to the center, and a wide calcified bone region was confirmed.

(2)皮質骨(緻密骨)の欠損の再生−1
骨の表面近くの構成成分である皮質骨(緻密骨)の欠損に対して、以下の方法により本発明のペースト状骨再生材料の適用の有効性について検討を行った。
ウサギ下腿近位前内側、膝関節面から30mmの部位(皮質骨が比較的厚い部位)に直径5.0mmの骨孔を作製した。この骨孔に、実施例及び比較例で調製したペースト状骨再生材料を、16G、2.5ccの注射器を用いて注入した。
皮質骨(緻密骨)の欠損の再生においても、海綿骨の欠損の再生の場合と同様に、実施例で調製したペースト状骨再生材料の方が使用感や骨孔に対する密着性が良好であった。
(2) Regeneration of cortical bone (compact bone) defect-1
The effectiveness of applying the paste-like bone regeneration material of the present invention was examined by the following method for defects of cortical bone (compact bone), which is a constituent component near the surface of the bone.
A bone hole with a diameter of 5.0 mm was prepared at a site 30 mm from the knee joint surface (a site where the cortical bone is relatively thick) from the proximal anterior side of the rabbit lower leg. The pasty bone regeneration material prepared in Examples and Comparative Examples was injected into this bone hole using a 16 G, 2.5 cc syringe.
In the regeneration of cortical bone (compact bone) defects, as in the case of cancellous bone defect regeneration, the paste-like bone regeneration materials prepared in the Examples had better usability and adhesion to bone holes. It was.

実施例のペースト状骨再生材料を注入した骨孔について、経時的に標本を取り出し、骨再生材料注入部分を肉眼的に観察した。
2週後ではいずれの骨再生材料も大きな相違なく、骨形成は見られなかった。しかし4週後になると、熱架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系微粒子との比を10:90としたペースト状骨再生材料を用いた例ではすでに辺縁から皮質骨様骨組織による修復が認められていた。更に8週後になると、熱架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系微粒子との比を15:85としたペースト状骨再生材料を用いた例でも同程度の皮質骨様骨組織の形成が認められ、12週後になると、熱架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系微粒子との比を5:95及び20:80としたペースト状骨再生材料を用いた例においても同様の皮質骨様骨組織形成が認められた。
With respect to the bone hole into which the pasty bone regeneration material of Example was injected, the specimen was taken out over time, and the bone regeneration material injection portion was visually observed.
After 2 weeks, there was no significant difference in any of the bone regeneration materials, and no bone formation was observed. However, after 4 weeks, in the example using the paste-like bone regeneration material in which the ratio of the heat-crosslinked gelatin fine particles to the calcium phosphate fine particles was 10:90, the repair by the cortical bone-like bone tissue was already recognized from the margin. Further, after 8 weeks, even in the case of using a paste-like bone regeneration material in which the ratio of heat-crosslinked gelatin fine particles to calcium phosphate-based fine particles was 15:85, the same level of cortical bone-like bone tissue was observed. Thus, similar cortical bone-like bone tissue formation was observed even in the case of using the paste-like bone regeneration material in which the ratio of the heat-crosslinked gelatin fine particles to the calcium phosphate fine particles was 5:95 and 20:80.

図4に、実施例及び比較例のペースト状骨再生材料を用いた例における12週後の組織のマイクロCT像を示した。
図4より、実施例のペースト状骨再生材料を用いた例では、周囲の皮質骨のCT値と同等の緻密体である皮質骨様構造が認められた。なかでも、熱架橋ゼラチン微粒子とリン酸カルシウム系微粒子との比が10:90、15:85のペースト状骨再生材料を用いた例では、周囲の皮質骨との連続性が明らかに認められた。髄腔内に注入された骨再生材料は同部位で経時的に吸収される傾向を示し、骨孔作製部の本来の骨組織構造である皮質骨と骨髄腔の再生が認められた。
FIG. 4 shows a micro CT image of the tissue after 12 weeks in the example using the pasty bone regeneration material of Example and Comparative Example.
From FIG. 4, in the example using the pasty bone regeneration material of the example, a cortical bone-like structure which is a dense body equivalent to the CT value of the surrounding cortical bone was recognized. In particular, in the case of using a paste-like bone regeneration material having a ratio of heat-crosslinked gelatin fine particles to calcium phosphate fine particles of 10:90 and 15:85, continuity with surrounding cortical bone was clearly observed. The bone regeneration material injected into the medullary cavity showed a tendency to be absorbed over time at the same site, and regeneration of the cortical bone and bone marrow cavity, which was the original bone tissue structure of the bone hole preparation part, was observed.

(3)皮質骨の欠損(緻密骨)の再生−2
皮質骨(緻密骨)の欠損に対するブロック状の骨再生材料の適用の有効性について、以下の方法により検討を行った。
実施例及び比較例で調製したペースト状骨再生材料を、直径5mm、長さ10mmの型枠中に充填し、空気中で1日硬化させ、直径5mm、長さ10mmの形状のブロック状の骨再生材料を得た。
ウサギ下腿近位前内側、膝関節面から30mmの部位(皮質骨が比較的厚い部位)に直径5.0mmの骨孔を作製した。この骨孔にブロック状の骨再生材料を周囲の皮質骨の面に合わせた深さまで挿入した。
(3) Regeneration of cortical bone defect (compact bone) -2
The effectiveness of applying the block-shaped bone regeneration material to cortical bone (compact bone) defects was examined by the following method.
The paste-like bone regeneration material prepared in Examples and Comparative Examples was filled into a 5 mm diameter and 10 mm long mold and cured in air for one day, and a block-shaped bone having a diameter of 5 mm and a length of 10 mm. Recycled material was obtained.
A bone hole with a diameter of 5.0 mm was prepared at a site 30 mm from the knee joint surface (a site where the cortical bone is relatively thick) from the proximal anterior side of the rabbit lower leg. A block-shaped bone regeneration material was inserted into the bone hole to a depth matching the surface of the surrounding cortical bone.

実施例のブロック状の骨再生材料を注入した骨孔について、12週後に標本を取り出し、骨再生材料注入部分を肉眼的に観察した。5:95、10:90、15:85、20:80のいずれの骨再生材料を用いた場合にも大きな相違なく、辺縁から皮質骨様骨組織による修復が認められた。単純X線像を観察したところ、周囲の皮質骨と同等の透過性もった皮質骨様骨組織がみられた。また、マイクロCT像では、周囲の皮質骨のCT値と同等の緻密体である皮質骨様構造がみられた。 About the bone hole which injected the block-shaped bone regeneration material of the Example, the sample was taken out after 12 weeks and the bone regeneration material injection | pouring part was observed macroscopically. When any of the bone regeneration materials of 5:95, 10:90, 15:85, and 20:80 was used, repair by cortical bone-like bone tissue was observed from the margin. When a simple X-ray image was observed, a cortical bone-like bone tissue having the same permeability as the surrounding cortical bone was observed. Further, in the micro CT image, a cortical bone-like structure which is a dense body equivalent to the CT value of the surrounding cortical bone was observed.

本発明によれば、短期的には骨の欠損部又は損傷部を補って骨の力学的強度を確保できるとともに、長期的には患者自身の骨の再生を促すことができる骨再生材料キット、ペースト状骨再生材料、骨再生材料及び骨接合材を提供することができる。
According to the present invention, a bone regeneration material kit that can secure bone mechanical strength by compensating for a bone defect or damage in the short term, and can promote regeneration of the patient's own bone in the long term, A paste-like bone regeneration material, a bone regeneration material, and an osteosynthesis material can be provided.

Claims (7)

リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と、生体吸収性高分子からなる微粒子と、水系媒体とからなることを特徴とする骨再生材料キット。 A bone regeneration material kit comprising fine particles made of a calcium phosphate compound, fine particles made of a bioabsorbable polymer, and an aqueous medium. 生体吸収性高分子が、架橋ゼラチン、架橋コラーゲン又は架橋ヒアルロン酸であることを特徴とする請求項1記載の骨再生材料キット。 The bone regeneration material kit according to claim 1, wherein the bioabsorbable polymer is crosslinked gelatin, crosslinked collagen or crosslinked hyaluronic acid. リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と、生体吸収性高分子からなる微粒子との配合比率が重量比で97:3〜76:24の範囲であることを特徴とする請求項1又は2記載の骨再生材料キット。 The bone regeneration material according to claim 1 or 2, wherein a blending ratio of the fine particles made of the calcium phosphate compound and the fine particles made of the bioabsorbable polymer is in the range of 97: 3 to 76:24 by weight. kit. リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と、生体吸収性高分子からなる微粒子との合計100重量部に対して5〜65重量部の水系媒体を配合することを特徴とする請求項1、2又は3記載の骨再生材料キット。 The aqueous medium is blended in an amount of 5 to 65 parts by weight with respect to 100 parts by weight in total of the fine particles comprising a calcium phosphate compound and the fine particles comprising a bioabsorbable polymer. Bone regeneration material kit. 請求項1、2、3又は4記載の骨再生材料キットを用いてなるペースト状骨再生材料であって、リン酸カルシウム系化合物からなる微粒子と、生体吸収性高分子からなる微粒子と、水系媒体とを混合してペースト状としたことを特徴とするペースト状骨再生材料。 A paste-like bone regenerative material using the bone regenerative material kit according to claim 1, 2 or 3, comprising: fine particles comprising a calcium phosphate compound; fine particles comprising a bioabsorbable polymer; and an aqueous medium. A paste-like bone regeneration material characterized by being mixed into a paste. 請求項5記載のペースト状骨再生材料を硬化してなることを特徴とする骨再生材料。 A bone regeneration material obtained by curing the pasty bone regeneration material according to claim 5. 請求項5記載のペースト状骨再生材料を硬化してなることを特徴とする骨接合材。 An osteosynthesis material obtained by curing the pasty bone regeneration material according to claim 5.
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