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公開番号2025047909
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-03
出願番号2023156687
出願日2023-09-22
発明の名称HAp/Col線維材料の複合体とその製造方法、編物状構造体、骨補填材料および線維材料の配向制御方法
出願人国立研究開発法人物質・材料研究機構,国立大学法人北海道大学
代理人個人
主分類A61L 27/12 20060101AFI20250327BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】生体内における破骨細胞による骨吸収が行われる領域と、骨芽細胞による骨形成が行われる領域とを個別に制御することが可能なHAp/Col線維材料の複合体等を提供すること。
【解決手段】ハイドロキシアパタイトとコラーゲンとを含む線維材料の複合体であって、前記線維材料の長手方向に沿って延在する前記線維材料の長尺な外面が集合して露出している第1領域と、前記線維材料の長手方向の端面が集合して露出している第2領域とを含み、前記第1領域では、前記線維材料の前記外面が所定方向に沿って延びている。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
ハイドロキシアパタイトとコラーゲンとを含む線維材料の複合体であって、
前記線維材料の長手方向に沿って延在する前記線維材料の長尺な外面が集合して露出しいる第１領域と、
前記線維材料の長手方向の端面が集合して露出している第２領域と、
を含み、
前記第１領域では、前記線維材料の前記外面が所定方向に沿って延びている、
複合体。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記線維材料の平均線維長が６０μｍ～２ｍｍである、
請求項１の複合体。
【請求項３】
前記第１領域では、前記線維材料の前記外面が一方向に配向している、
請求項１または２の複合体。
【請求項４】
前記線維材料による積層構造を有する、
請求項１から３のいずれかの複合体。
【請求項５】
積層方向の厚さが５ｍｍ以下である、
請求項４の複合体。
【請求項６】
長さが６０μｍ以上である糸状の前記線維材料が撚り合わせられている撚糸状である、
請求項１の複合体。
【請求項７】
請求項６の複合体によって編み込まれている、
編物状構造体。
【請求項８】
請求項１から６のいずれかの複合体または請求項７の編物状構造体を含む、
骨補填材料。
【請求項９】
請求項１の複合体の製造方法であって、
ハイドロキシアパタイトとコラーゲンとを含む線維材料からなる前駆体を一軸加圧して、前記線維材料が所定方向に配向した複合体を得ることを含む、
複合体の製造方法。
【請求項１０】
前記複合体の厚さが５ｍｍ以下になるように一軸加圧する、
請求項９の複合体の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＨＡｐ／Ｃｏｌ線維材料の複合体とその製造方法、編物状構造体、骨補填材料および線維材料の配向制御方法に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、整形外科の領域における骨欠損部の修復には、人工の骨補填材料が使用されている。
【０００３】
そして、骨組織は、破骨細胞による骨吸収と、破骨細胞により形成された吸収窩への骨芽細胞による骨形成とからなる骨リモデリング代謝によって、骨量・骨強度・骨弾力性を維持している。このため、骨補填材料には、生体適合性や骨伝導性に優れていることなどが求められている。この点において、無機物であるハイドロキシアパタイト（ＨＡｐ）は骨親和性に優れ、有機物であるコラーゲン（Ｃｏｌ）は細胞接着性、細胞分化を促進する効果を有するため、ハイドロキシアパタイトとコラーゲンの複合体（ＨＡｐ／Ｃｏｌ複合体）には優れた骨補填材料としての性質が期待されている。
【０００４】
そして、ＨＡｐ／Ｃｏｌ複合体およびその製造方法に関する技術としては、例えば、特許文献１～４および非特許文献１の技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第３５９２９２０号
特開２００３－１９０２７１号公報
特許第４２２６８３０号
国際公開ＷＯ２００４／０４１３２０
【非特許文献】
【０００６】
M.Kikuchi et.al, DOI:10.1016/S0142-9612(00)00305-7 “Self-organization mechanism in a bone-like hydroxyapatite/collagen nanocomposite synthesized in vitro and its biological reaction in vivo”
Taira Sato, Masanori Kikuchi, Mamoru Aizawa, Preparation of Hydroxyapatite/Collagen Injectable Bone Paste with an Anti-Washout Property Utilizing Sodium Alginate. Part 1: Influences of Excess Supplementation of Calcium Compounds, Journal of Materials Science: Materials in Medicine, 28(3), 491-497,DOI:10.1007/s10856-017-5853-3 (2017)
Taira Sato, Yuki Shirosaki, Masaki Nagaya, Yoshinori Asano, Kazuaki Nakano, Hiroshi Nagashima, Mamoru Aizawa, Masanori Kikuchi, Preparation of Anti-Decay Self-Setting Pastes of Hydroxyapatite/Collagen Utilizing (3-Glycidoxypropyl)trimethoxysilane, Journal of Asian Ceramic Societies, 6(4), 322-331, DOI:10.1080/21870764.2018.1517712 (2018)）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、これまでのＨＡｐ／Ｃｏｌ複合体による骨補填材料の場合、生体内における破骨細胞による骨吸収が行われる領域と、骨芽細胞による骨形成が行われる領域とを個別に制御することはできなかった。
【０００８】
本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、生体内における破骨細胞による骨吸収が行われる領域と、骨芽細胞による骨形成が行われる領域とを個別に制御することが可能なＨＡｐ／Ｃｏｌ線維材料の複合体とその製造方法、編物状構造体および骨補填材料を提供することを課題としている。また、本発明は、ハイドロキシアパタイトとコラーゲンとを含む線維材料の長手方向を一方向に配向させる配向制御方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、以下の複合体、編物状構造体、骨補填材料、複合体の製造方法および線維材料の配向制御方法が提供される。
［１］ハイドロキシアパタイトとコラーゲンとを含む線維材料の複合体であって、
前記線維材料の長手方向に沿って延在する前記線維材料の長尺な外面が集合して露出しいる第１領域と、
前記線維材料の長手方向の端面が集合して露出している第２領域と、
を含み、
前記第１領域では、前記線維材料の前記外面が所定方向に沿って延びている、
複合体。
［２］前記線維材料の平均線維長が６０μｍ～２ｍｍである、
前記［１］の複合体。
［３］前記第１領域では、前記線維材料の前記外面が一方向に配向している、
前記［１］または［２］の複合体。
［４］前記線維材料による積層構造を有する、
前記［１］から［３］のいずれかの複合体。
［５］積層方向の厚さが５ｍｍ以下である、
前記［４］の複合体。
［６］長さが６０μｍ以上である糸状の前記線維材料が撚り合わせられている撚糸状である、
前記［１］の複合体。
［７］前記［６］の複合体によって編み込まれている、
編物状構造体。
［８］前記［１］から［６］のいずれかの複合体または前記［７］の編物状構造体を含む、
骨補填材料。
［９］前記［１］の複合体の製造方法であって、
ハイドロキシアパタイトとコラーゲンとを含む線維材料からなる前駆体を一軸加圧して、前記線維材料が所定方向に配向した複合体を得ることを含む、
複合体の製造方法。
［１０］前記複合体の厚さが５ｍｍ以下になるように一軸加圧する、
前記［９］の複合体の製造方法。
［１１］前記［１］の複合体の製造方法であって、
ハイドロキシアパタイトとコラーゲンとを含む糸状の線維材料を撚り合わせて撚糸状の複合体を得ることを含む
複合体の製造方法。
［１２］前記［１］の複合体の製造方法であって、
ハイドロキシアパタイトとコラーゲンとを含む線維材料のペーストを直径２ｍｍ以下のチューブを通じて押出成形することを含む
複合体の製造方法。
［１３］ハイドロキシアパタイトとコラーゲンとを含む線維材料からなる前駆体を一軸加圧して、前記線維材料の長手方向を一方向に配向させる、
線維材料の配向制御方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の複合体、編物状構造体および骨補填材料によれば、生体内における破骨細胞による骨吸収が行われる領域と、骨芽細胞による骨形成が行われる領域とを個別に制御することができる。本発明の複合体の製造方法によれば、前記特徴を有する複合体を製造することができる。本発明の線維材料の配向制御方法によれば、線維材料の長手方向を一方向に配向させることができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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