JP2011036320A - 軟骨用移植材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】気孔率の異なる多孔質ゼラチン層2,3が積層された多層構造のブロック状に形成され、一表面に、他の部分より気孔率の低い多孔質ゼラチン層3が配置されている軟骨用移植材1を提供する。気孔率の低い多孔質ゼラチン層3によって血流の流入を制限しつつ、気孔率の高い多孔質ゼラチン層2への軟骨細胞の侵入を促して、軟骨細胞の成長を促進し、軟骨に形成された欠損部の早期修復を図ることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、骨髄由来間葉系幹細胞を用いることなく、簡易に軟骨の欠損部を修復することができる軟骨用移植材を提供することを目的としている。
本発明は、気孔率の異なる多孔質ゼラチン層が積層された多層構造のブロック状に形成され、一表面に、他の部分より気孔率の低い多孔質ゼラチン層が配置されている軟骨用移植材を提供する。
気孔率の低い多孔質ゼラチン層の気孔率を十分に低く設定すれば、その厚さ寸法を十分に薄く抑えても、軟骨下骨側からの血液の浸入を制限することができ、かつ、気孔率の高い多孔質ゼラチン層の表面積を増大させて、軟骨細胞の侵入を促進することができる。
このようにすることで、軟骨下骨側からの血液の浸入を制限することができ、かつ、気孔率の高い多孔質ゼラチン層への軟骨細胞の侵入を促進することができる。
このようにすることで、軟骨用移植材を軟骨に形成された欠損部に移植する際に、把持部を把持して、気孔率の高い多孔質ゼラチン層側から欠損部内に挿入し、軟骨用移植材が完全に欠損部に挿入された状態で、把持部を取り外すことにより、簡易に移植することができる。ピンセットを用いて移植する場合と比較して、軟骨用移植材を取り落とすことなくより確実に取り扱うことができる。また、移植後に外部に露出する気孔率の高い多孔質ゼラチン層の表面に把持部が取り付けられているので、ピンセットによって軟骨用移植材の側面を把持する場合と比較して、移植時に軟骨用移植材の側面を解放することができ、軟骨用移植材が欠損部に隙間なく嵌合される場合においても、持ち替えなく一度に移植することができる。
このようにすることで、欠損部が軟骨層を貫通して軟骨下骨まで達している場合に、リン酸カルシウム多孔体ブロックを軟骨下骨の欠損部に挿入し、多孔質ゼラチン層を軟骨層に配置して、欠損部を十分に補填することができる。
このようにすることで、軟骨下骨に補填されたリン酸カルシウム多孔体ブロックをより迅速に自家骨化させて欠損部を修復することができる。
本実施形態に係る軟骨用移植材1は、図1に示されるように、気孔率の異なる2つの多孔質ゼラチン層2,3を積層した2層構造を有し、全体として直方体ブロック状に形成されている。軟骨用移植材1の形状は直方体に限定されるものではなく、他の任意の形状を採用してもよい。
一方、気孔率の低い多孔質ゼラチン層3は、例えば、60%以下の気孔率、100μm以下の気孔径を有している。この多孔質ゼラチン層3内においては、各気孔の連通性は低く抑えられている。
多孔質ゼラチンは、例えば、以下の方法によって製造する。
まず、ゼラチンを秤量し、適当な容器に移して精製水を加える。次いで、室温で約1時間放置し、ゼラチンを膨潤させる。そして、約50℃の水浴でゼラチンを完全に溶解させ、ブレンダで攪拌してゼラチン溶液を発泡させる。発泡させたゼラチン溶液をシャーレに移し、シャーレを冷却して発泡ゼラチン容器を固化させる。シャーレを凍結乾燥機に入れて発泡ゼラチン溶液を凍結乾燥し、乾燥終了後に、シャーレから発泡ゼラチンスポンジを取り出してろ紙で包み、常圧にて熱架橋する。これにより、多孔質ゼラチン層2,3を製造することができる。
まず、前記のようにして50℃の水浴により溶解させたゼラチン溶液を発泡させずにシャーレに移し、冷却して固化させる。この上に前記のようにして撹拌することにより発泡させたゼラチン溶液を入れ、再度シャーレを冷却して上層の発泡ゼラチンも固化させる。シャーレを凍結乾燥機に入れてゼラチン溶液、発泡ゼラチン溶液の二層体を凍結乾燥し、乾燥終了後に、シャーレからゼラチン、発泡ゼラチンスポンジ二層体を取り出してろ紙で包み、常圧にて熱架橋する。これにより、気孔率の異なる多孔質ゼラチン層を製造することができる。
あらかじめゼラチン溶液をシャーレに移し、37℃で自然乾燥させることによりゼラチンフィルムを得る。このフィルムの上に発泡させたゼラチン溶液を入れ、シャーレを冷却して発泡ゼラチンを固化させる。シャーレを凍結乾燥機に入れてゼラチンフィルム、発泡ゼラチン溶液の二層体を凍結乾燥し、乾燥終了後に、シャーレからゼラチンフィルム、発泡ゼラチンスポンジ二層体を取り出してろ紙で包み、常圧にて熱架橋する。これにより、気孔率の異なる多孔質ゼラチン層を製造することができる。
ゼラチン溶液のゼラチン濃度を変化させることにより、発泡させたゼラチン溶液の一定体積あたりに含まれるゼラチン重量を制御することができる、つまり、発泡ゼラチンの気孔率を調節することが出来る。発泡ゼラチン溶液を各ゼラチン濃度で調製し、所定量を順番にシャーレに入れ冷却して固化させる操作を繰り返すことにより、発泡ゼラチン溶液多層体を得る。シャーレを凍結乾燥機に入れて発泡ゼラチン溶液多層体を凍結乾燥し、乾燥終了後にシャーレから発泡ゼラチン多層体を取り出してろ紙で包み、常圧にて熱架橋する。これにより、多孔質ゼラチン層を製造することができる。
本実施形態に係る軟骨用移植材1は、図2に示されるように、軟骨下骨Aの表面に配される軟骨層Bに形成された欠損部Cに移植するためのものである。
また、気孔率の高い多孔質ゼラチン層2が、欠損部Cの底部C1以外の内側面C2に隣接させられることにより、軟骨層B内に存在する軟骨細胞Eが軟骨用移植材1の内部に侵入してくる。
把持部4は、生理食塩水あるいはフィブリン糊等を塗布した接着部5によって軟骨用移植材1を構成する気孔率の高い多孔質ゼラチン層2の表面に接着されている。接着部5は、把持部4を把持して取り扱う際に、把持部4から多孔質ゼラチン層2が外れず、軟骨用移植材1が固定された状態で外力Jを加えることにより簡易に折り取ることができる程度の接着力によって接着されている。
ここで、本実施形態に係る軟骨用移植材1の実施例について説明する。
本実施例においては、以下の手順によって軟骨用移植材1を製造した。
1. ゼラチン(Nitta G-2426P, Lot 080411)を100g秤量した。
2. ステンレス製ボウルに移し、精製水を100mL加えた。
3. 室温で1時間放置し、ゼラチンを膨潤させた。
4. 50℃に設定した水浴(WATER BATH SHAKER PERSONAL-11 TAITEC)でゼラチンを完全に溶解した。
5. ブレンダ(Multiquicker MR 5550 M CA BRUN)で1分間攪拌し、ゼラチン溶液を発泡させた。
6. 発泡させたゼラチン溶液をシャーレ(スチロール角型ケース 2型 ASONE)に分注した。
7. 凍結乾燥機の冷却させた棚板(約−20℃)にシャーレを置き、発泡ゼラチン容液を固化させた。
8. 凍結乾燥した。
9. 凍結乾燥を終了し、シャーレから発泡ゼラチンスポンジを取り出した。
10. 発泡ゼラチンスポンジを濾紙で包んだ。
11. 180℃に設定したオーブン(ConstantTtemperation Over DN43 YAMATO)に発泡ゼラチンスポンジを入れ20分間加熱した。
12. 冷却後防湿容器に入れて保存した。
1. ゼラチン(Nitta G-2426P, Lot 080411)を100g秤量した。
2. ステンレス製ボウルに移し、精製水を100mL加えた。
3. 室温で1時間放置し、ゼラチンを膨潤させた。
4. 50℃に設定した水浴(WATER BATH SHAKER PERSONAL-11 TAITEC)でゼラチンを完全に溶解した。
5. ゼラチン溶液を20mL取りビーカーに移し取った。
6. ビーカーに移し取ったゼラチン溶液を5mLずつシャーレ(スチロール角型ケース 2型 ASONE)に分注した。
7. 凍結乾燥機の冷却させた棚板(約−20℃)にシャーレを置き、ゼラチン溶液を固化させた。
8. 残りのゼラチン溶液をブレンダ(Multiquicker MR 5550 M CA BRUN) で1分間攪拌し、ゼラチン溶液を発泡させた。
9. シャーレを一旦取り出し、発泡させたゼラチン溶液を、固化させたゼラチン溶液の上に分注した。
10. 凍結乾燥機の冷却させた棚板(約−20℃)に再びシャーレを置き、上層の発泡ゼラチン溶液を固化させた。
11. 凍結乾燥した。
12. 凍結乾燥を終了し、シャーレからゼラチン・発泡ゼラチンスポンジ二層体を取り出した。
13. ゼラチン・発泡ゼラチンスポンジ二層体を濾紙で包んだ。
14. 180℃に設定したオーブン(ConstantTtemperation Over DN43 YAMATO)にゼラチン・発泡ゼラチンスポンジ二層体を入れ20分間加熱した。
15. 冷却後防湿容器に入れて保存した。
ミニブタの関節面を切開した後、歯科用トレフィンバーを用いて損傷した軟骨部を切除する。切除した部分に同じ外形寸法の軟骨用移植材1を移植した。移植後6ヶ月目、12ヶ月目において、移植した部分を切開し、目視観察した。その結果、周囲の軟骨組織と同様の白色状の軟骨が形成されていた。
2,3 多孔質ゼラチン層
4 把持部
6 リン酸カルシウム多孔体ブロック
Claims (6)
- 気孔率の異なる多孔質ゼラチン層が積層された多層構造のブロック状に形成され、
一表面に、他の部分より気孔率の低い多孔質ゼラチン層が配置されている軟骨用移植材。 - 2層構造のブロック状に形成され、
前記気孔率の低い多孔質ゼラチン層が、気孔率の高い多孔質ゼラチン層よりも薄い請求項1に記載の軟骨用移植材。 - 前記気孔率の低い多孔質ゼラチン層が、0%より大きく60%以下の気孔率を有し、
前記気孔率の高い多孔質ゼラチン層が、70〜85%の気孔率を有する請求項1に記載の軟骨用移植材。 - 前記気孔率の高い多孔質ゼラチン層の前記気孔率の低い多孔質ゼラチン層とは反対側の表面に、取り外し可能に取り付けられた把持部を有する請求項1に記載の軟骨用移植材。
- 前記気孔率の低い多孔質ゼラチン層の表面に、さらにリン酸カルシウム多孔体ブロックが接着されている請求項1から請求項4のいずれかに記載の軟骨用移植材。
- 前記リン酸カルシウム多孔体ブロックが、60〜80%の気孔率を有する請求項5に記載の軟骨用移植材。
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