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JP2003210570A - Implant material having living body active layer and method for covering living body active layer on implant basic material - Google Patents

Implant material having living body active layer and method for covering living body active layer on implant basic material

Info

Publication number
JP2003210570A
JP2003210570A JP2002010499A JP2002010499A JP2003210570A JP 2003210570 A JP2003210570 A JP 2003210570A JP 2002010499 A JP2002010499 A JP 2002010499A JP 2002010499 A JP2002010499 A JP 2002010499A JP 2003210570 A JP2003210570 A JP 2003210570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
implant
base material
biodegradable polymer
layer
tcp
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.)
Withdrawn
Application number
JP2002010499A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Irie
洋之 入江
Naoyuki Matsuoka
直之 松岡
Akira Inoue
晃 井上
Koji Hakamazuka
康治 袴塚
Takeaki Nakamura
剛明 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP2002010499A priority Critical patent/JP2003210570A/en
Publication of JP2003210570A publication Critical patent/JP2003210570A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an implant material coated with a living body active layer containing β-TCP of a stable composition and a biodegradable polymer. <P>SOLUTION: The implant material comprises an implant basic material consisting of a living body structure material and the living body active layer on the surface thereof. The living body active layer contains an intermediate layer formed on the surface of the implant basic material and containing the biodegradable polymer and β-tricalcium phosphate and a covering layer formed thereon and containing β-tricalcium phosphate. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、生体活性層を有す
るインプラント材およびインプラント基材への生体活性
層の被覆方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an implant material having a bioactive layer and a method for coating a bioactive layer on an implant substrate.

【0002】[0002]

【従来の技術】歯科用人工歯根や人工関節等のインプラ
ントに用いられる生体用構造材として、チタンやアルミ
ナなどが知られている。しかし、これら材料は、生体に
対する親和性は高いものの、骨などと結合したり、骨形
成の足場となる性質(骨伝導能)は有していない。従っ
て、従来より、これら生体用構造材に骨との結合、ある
いは骨形成の足場となるような性質である生体活性を付
与するために、表面にリン酸カルシウムを被覆する手法
が採られてきた。
2. Description of the Related Art Titanium, alumina, and the like are known as biomaterials used for implants such as dental roots and artificial joints. However, although these materials have a high affinity for living bodies, they do not have the property of binding to bone or the like or serving as a scaffold for bone formation (osteoconductivity). Therefore, conventionally, a method of coating the surface with calcium phosphate has been adopted in order to impart bioactivity, which is a property of binding to bone or a scaffold for bone formation, to these biomedical structural materials.

【0003】リン酸カルシウムのうち、現在では水酸化
アパタイト(HAP)をプラズマ溶射により被覆するの
が一般的である。しかし、HAPは、骨伝導能は有する
ものの、自家骨に置換する性質がなく、長期的には被覆
層とインプラント基材との接着強さなどが問題になる。
Among calcium phosphates, at present, hydroxyapatite (HAP) is generally coated by plasma spraying. However, although HAP has osteoconductivity, it does not have the property of substituting into autologous bone, and in the long term, the adhesive strength between the coating layer and the implant substrate becomes a problem.

【0004】一方、リン酸カルシウムの中でもβ−リン
酸三カルシウム(β−TCP)は、骨伝導能とともに生
体内に吸収される性質をも併せ有しており、このβ−T
CPをインプラント基材に被覆すれば、被覆部も将来的
に自家骨に置換されるので、生体活性層の成分として望
ましい。
On the other hand, among the calcium phosphates, β-tricalcium phosphate (β-TCP) has the property of being absorbed into the living body together with the osteoconductivity, and this β-T
If CP is coated on the implant base material, the coating portion will be replaced with autologous bone in the future, which is desirable as a component of the bioactive layer.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、β−TCPを
上述したHAPと同様にプラズマ溶射法によりインプラ
ント基材に被覆しようとすると、β−TCPは1150
℃以上になるとα−TCPに相転位してしまうため、溶
射時の高温でα相とβ相が混在した被覆しかできないと
いう問題があった。
However, when the implant substrate is coated with β-TCP by the plasma spraying method similarly to the above-mentioned HAP, β-TCP is 1150.
When the temperature is higher than 0 ° C, phase transition occurs in α-TCP, and there is a problem that only a coating in which α phase and β phase are mixed can be formed at a high temperature during thermal spraying.

【0006】特開昭63−134672号公報には、ガ
ラスバインダーを用いてβ−TCPをインプラント基材
に被覆する方法が開示されているが、この方法では、ガ
ラス成分とβ−TCPが反応してしまうため、ガラスを
バインダーとして機能させるように制御するには、微妙
な熱処理条件が要求される。
Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-134672 discloses a method of coating β-TCP on an implant substrate using a glass binder. In this method, the glass component and β-TCP react with each other. Therefore, in order to control the glass to function as a binder, delicate heat treatment conditions are required.

【0007】また、特許公報第2989852号には、
β−TCPの結晶を析出する結晶化ガラスによる被覆方
法が開示されているが、被覆層のβ−TCP結晶はガラ
ス相中に析出するので、骨伝導能の点で充分に寄与する
かが不明確である。更に、前記ガラスバインダー法を含
めて、β−TCP以外のガラス相は吸収されないことが
懸念される。
Further, in Japanese Patent Publication No. 2998852,
A coating method using crystallized glass for depositing β-TCP crystals is disclosed. However, since the β-TCP crystals in the coating layer are deposited in the glass phase, it is unclear whether they contribute sufficiently in terms of osteoconductivity. It is clear. Furthermore, including the glass binder method, it is feared that glass phases other than β-TCP will not be absorbed.

【0008】本発明は、これらの問題点に鑑みなされた
もので、安定した組成のβ−TCPおよび生分解性ポリ
マーを含む生体活性層が被覆されたインプラント材、お
よびβ−TCPの性質を損なうことなくインプラント基
材にβ−TCPおよび生分解性ポリマーを含む生体活性
層を被覆することを可能とする方法を提供することを目
的とする。
The present invention has been made in view of these problems, and impairs the properties of an implant material coated with a bioactive layer containing a stable composition of β-TCP and a biodegradable polymer, and β-TCP. It is an object to provide a method that makes it possible to coat an implant substrate with a bioactive layer containing β-TCP and a biodegradable polymer without having to do so.

【0009】[0009]

【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、生体構造材からなるインプラント基材表
面に生体活性層を形成してなるインプラント材であっ
て、前記生体活性層は、前記インプラント基材表面に形
成された、生分解性ポリマーとβ−リン酸三カルシウム
を含む中間層と、この中間層上に形成されたβ−リン酸
三カルシウムを含む被覆層とを有することを特徴とする
インプラント材を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention is an implant material comprising a bioactive layer formed on the surface of an implant base material made of a biostructure material, wherein the bioactive layer comprises: An intermediate layer containing a biodegradable polymer and β-tricalcium phosphate formed on the surface of the implant substrate; and a coating layer containing β-tricalcium phosphate formed on the intermediate layer. A featured implant material is provided.

【0010】また、本発明は、生体構造材からなるイン
プラント基材表面に生体活性層を形成してなるインプラ
ント材であって、前記生体活性層は、前記インプラント
基材表面に形成された、生分解性ポリマーを含む第1の
中間層と、前記第1の中間層上に形成された生分解性ポ
リマーとβ−リン酸三カルシウムを含む第2の中間層
と、前記第2の中間層上に形成されたβ−リン酸三カル
シウムを含む被覆層とを有することを特徴とするインプ
ラント材を提供する。
Further, the present invention is an implant material comprising a bioactive layer formed on a surface of an implant base material made of a biostructure material, wherein the bioactive layer is formed on the surface of the implant base material. A first intermediate layer containing a degradable polymer, a second intermediate layer formed on the first intermediate layer and containing a biodegradable polymer and β-tricalcium phosphate, and on the second intermediate layer And a coating layer containing β-tricalcium phosphate formed on the surface of the implant material.

【0011】更に、本発明は、生体構造材からなるイン
プラント基材を加熱する工程と、前記インプラント基材
表面に生分解性ポリマーで粒子表面をコーティングされ
たβ−リン酸三カルシウム粉末を吹き付けて融解させ、
中間層を形成する工程と、前記インプラント基材の被覆
面に更にβ−リン酸三カルシウム粉末を吹き付けて被覆
層を形成する工程と、前記インプラント基材を冷却する
工捏とを具備することを特徴とするインプラント基材へ
の生体活性層の被覆方法を提供する。
Further, the present invention comprises a step of heating an implant base material made of a biostructure material, and spraying β-tricalcium phosphate powder having a particle surface coated with a biodegradable polymer on the surface of the implant base material. Thaw,
A step of forming an intermediate layer, a step of further spraying a β-tricalcium phosphate powder on the coating surface of the implant substrate to form a coating layer, and a kneading process for cooling the implant substrate. Provided is a method for coating a characteristic implant substrate with a bioactive layer.

【0012】更にまた、本発明は、生体構造材からなる
インプラント基材を加熱する工程と、前記インプラント
基材表面に生分解性ポリマーを吹き付けて融解させ、第
1の中間層を形成する工程と、前記インプラント基材の
被覆面に生分解性ポリマーで粒子表面をコーティングさ
れたβ−リン酸三カルシウム粉末を吹き付けて融解さ
せ、第2の中間層を形成する工程と、前記インプラント
基材の被覆面に更にβ−リン酸三カルシウム粉末を吹き
付けて被覆層を形成する工程と、前記インプラント基材
を冷却する工程とを具備することを特徴とするインプラ
ント基材への生体活性層の被覆方法を提供する。
Furthermore, the present invention comprises the steps of heating an implant base material made of a biostructure material, and spraying a biodegradable polymer on the surface of the implant base material to melt the implant base material to form a first intermediate layer. A step of spraying a β-tricalcium phosphate powder having a particle surface coated with a biodegradable polymer on the coated surface of the implant base material to melt it, thereby forming a second intermediate layer, and coating the implant base material A method for coating a bioactive layer on an implant base material, which further comprises a step of spraying a β-tricalcium phosphate powder on the surface to form a coating layer, and a step of cooling the implant base material. provide.

【0013】本発明のインプラント材およびインプラン
ト基材への生体活性層の被覆方法において、生体構造材
としては、チタン、アルミナおよびジルコニアを挙げる
ことが出来る。また、生分解性ポリマーとして、ポリ乳
酸、ポリグリコール酸、および乳酸・グリコール酸共重
合体からなる群から選ばれた1種を用いることが出来
る。
In the method for coating the implant material and the implant base material of the present invention with the bioactive layer, examples of the biostructure material include titanium, alumina and zirconia. Further, as the biodegradable polymer, one selected from the group consisting of polylactic acid, polyglycolic acid, and lactic acid / glycolic acid copolymer can be used.

【0014】本発明に用いられるβ−TCPは、メカノ
ケミカル法で作製したβ−TCP粉末であることが好ま
しい。なお、β−TCPは一般に骨伝導能と生体吸収性
の性質を併せ有するが、その合成プロセスによりその性
能は左右され、メカノケミカル法により合成されたβ−
TCPが最も優れている。
The β-TCP used in the present invention is preferably β-TCP powder produced by the mechanochemical method. Β-TCP generally has both osteoconductivity and bioabsorbability, but its performance is influenced by the synthesis process, and β-TCP synthesized by the mechanochemical method is used.
TCP is the best.

【0015】以上のように構成される本発明によると、
β−TCPを含む生活活性層は、プラズマ溶射のような
高温を伴う被覆法によらず、バインダーとしての生分解
性ポリマーとともに、加熱されたインプラント基材表面
に吹き付けることにより形成されるため、その組成は安
定しており、かつ密着性も良好である。また、生分解性
ポリマーは生体内で分解し、β−TCPは骨伝導能と生
体吸収性の性質を併せ有するため、生活活性層で自家骨
置換され、生体用構造材として好適なインプラント材を
提供することができる。
According to the present invention configured as described above,
The bioactive layer containing β-TCP is formed by spraying the heated implant base material surface together with the biodegradable polymer as a binder, not by a coating method involving high temperature such as plasma spraying. The composition is stable and the adhesion is good. In addition, the biodegradable polymer is decomposed in the living body, and β-TCP has both osteoconductivity and bioabsorbability, so that it is replaced with autogenous bone in the bioactive layer, and an implant material suitable as a structural material for a living body is obtained. Can be provided.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below.

【0017】本発明の第1の実施形態に係るインプラン
ト材は、インプラント基材表面に形成される生体活性層
を、インプラント基材表面に形成された、生分解性ポリ
マーとβ−TCPを含む中間層と、この中間層上に形成
されたβ−TCPを含む被覆層とにより構成するもので
ある。
The implant material according to the first embodiment of the present invention comprises a bioactive layer formed on the surface of an implant base material, an intermediate layer formed on the surface of the implant base material, which contains a biodegradable polymer and β-TCP. And a coating layer containing β-TCP formed on the intermediate layer.

【0018】このようなインプラント材において、中間
層中の生分解性ポリマーとβ−TCPとの重量比は、
1:9〜7:3であるのが望ましい。中間層の厚さは、
10〜200μmであるのが望ましい。β−TCPを含
む被覆層の厚さは、20〜500μmであるのが望まし
い。
In such an implant material, the weight ratio of the biodegradable polymer and β-TCP in the intermediate layer is
It is preferably 1: 9 to 7: 3. The thickness of the intermediate layer is
The thickness is preferably 10 to 200 μm. The thickness of the coating layer containing β-TCP is preferably 20 to 500 μm.

【0019】本発明の第1の実施形態に係るインプラン
ト材は、インプラント基材を加熱し、インプラント基材
表面に生分解性ポリマーで粒子表面をコーティングされ
たβ−TCP粉末を吹き付けて融解させて、中間層を被
覆し、更にβ−TCP粉末を吹き付けて被覆層を被覆
し、最後に冷却することにより得ることが出来る。
The implant material according to the first embodiment of the present invention is prepared by heating an implant base material, spraying β-TCP powder having a particle surface coated with a biodegradable polymer on the surface of the implant base material, and melting it. , The intermediate layer is coated, β-TCP powder is further sprayed to coat the coating layer, and finally, cooling is performed.

【0020】インプラント基材の加熱温度は、生分解性
ポリマーの融解温度以上であればよく、例えば120〜
300℃であるのが好ましい。冷却温度は常温でよい。
The heating temperature of the implant base material may be higher than the melting temperature of the biodegradable polymer, for example, 120 to
It is preferably 300 ° C. The cooling temperature may be room temperature.

【0021】生分解性ポリマーで粒子表面をコーティン
グされたβ−TCP粉末や、β−TCP粉末の吹き付け
は、任意の方法で行うことができるが、そのような方法
として、例えば、乾式でシリンジからノズルを経て吹き
付ける方法、湿式スプレーなどを挙げることが出来る。
The β-TCP powder having the particle surface coated with a biodegradable polymer or the β-TCP powder can be sprayed by any method. As such a method, for example, a dry method can be used by using a syringe. The method of spraying through a nozzle, a wet spray, etc. can be mentioned.

【0022】本発明の第2の実施形態に係るインプラン
ト材は、インプラント基材表面に形成される生体活性層
を、インプラント基材表面に形成された、生分解性ポリ
マーを含む第1の中間層と、この第1の中間層上に形成
された生分解性ポリマーとβ−TCPを含む第2の中間
層と、この第2の中間層上に形成されたβ−TCPを含
む被覆層とにより構成するものである。
The implant material according to the second embodiment of the present invention comprises a bioactive layer formed on the surface of an implant substrate, and a first intermediate layer formed on the surface of the implant substrate and containing a biodegradable polymer. And a second intermediate layer containing the biodegradable polymer and β-TCP formed on the first intermediate layer, and a coating layer containing β-TCP formed on the second intermediate layer. It is what constitutes.

【0023】このようなインプラント材において、第1
の中間層の厚さは、10〜200μmであるのが望まし
い。第2の中間層中の生分解性ポリマーとβ−TCPと
の重量比は、1:9〜7:3であるのが望ましい。第2
の中間層の厚さは、20〜200μmであるのが望まし
い。β−TCPを含む被覆層の厚さは、30〜600μ
mであるのが望ましい。
In such an implant material, the first
The thickness of the intermediate layer is preferably 10 to 200 μm. The weight ratio of biodegradable polymer to β-TCP in the second intermediate layer is preferably 1: 9 to 7: 3. Second
The thickness of the intermediate layer is preferably 20 to 200 μm. The coating layer containing β-TCP has a thickness of 30 to 600 μm.
It is preferably m.

【0024】本発明の第2の実施形態に係るインプラン
ト材は、インプラント基材を加熱し、インプラント基材
表面に生分解性ポリマーを吹き付けて融解させて、第1
の中間層を被覆し、生分解性ポリマーで粒子表面をコー
ティングされたβ−TCP粉末を吹き付けて融解させ
て、第2の中間層を被覆し、更にβ−TCP粉末を吹き
付けて被覆層を被覆し、最後に冷却することにより得る
ことが出来る。加熱温度、冷却温度は、吹き付け方法等
は、上述と同様である。
In the implant material according to the second embodiment of the present invention, the implant base material is heated, and a biodegradable polymer is sprayed on the surface of the implant base material to melt the implant base material.
Coating the intermediate layer of the above, and spraying and melting the β-TCP powder having the particle surface coated with the biodegradable polymer to coat the second intermediate layer, and further spraying the β-TCP powder to coat the coating layer. However, it can be obtained by finally cooling. The heating temperature, the cooling temperature, and the spraying method are the same as those described above.

【0025】次に、本発明の作用について、より具体的
に説明する。本発明では、β−TCPの性質を損なわず
にβ−TCPを含む生活活性層を生体構造材表面に被覆
するため、高温をかけずにβ−TCP粒子のためのバイ
ンダーの役割を果たし、かつ生体内で用い得る材料とし
て、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、および乳酸・グリコ
ール酸共重合体等の生分解性ポリマーを用いている。こ
れらの生分解性ポリマーは、いずれも生体内で分解され
るポリマーである。
Next, the operation of the present invention will be described more specifically. In the present invention, since the surface of the biostructure is coated with the bioactive layer containing β-TCP without impairing the properties of β-TCP, it serves as a binder for β-TCP particles without applying high temperature, and Biodegradable polymers such as polylactic acid, polyglycolic acid, and lactic acid / glycolic acid copolymer are used as materials that can be used in the living body. All of these biodegradable polymers are polymers that are degraded in vivo.

【0026】これらの生分解性ポリマーでコーティング
されたβ−TCP粉末を用意し、例えばポリ乳酸の場合
は120℃以上で融解するので、インプラント基材を1
20℃以上に加熱し、ポリ乳酸でコーティングされた粉
末を吹き付け、基材上でポリ乳酸が融解状態のまま,β
−TCP単独の粉末をさらに吹き付けた後に冷却すれ
ば、ポリ乳酸が凝固してβ−TCP粉末がインプラント
基材に接着し、被覆層が形成される。
The β-TCP powder coated with these biodegradable polymers is prepared. For example, in the case of polylactic acid, it melts at 120 ° C. or higher.
Heat it to 20 ℃ or more, spray the powder coated with polylactic acid, and keep the polylactic acid in the molten state on the substrate.
If the powder of -TCP alone is further sprayed and then cooled, the polylactic acid is solidified and the β-TCP powder adheres to the implant base material to form a coating layer.

【0027】ここで、ポリ乳酸等の生分解性ポリマーを
コーティングしたβ−TCPを用いるのは、被覆がスム
ースになされ、形成した層(中間層、第2の中間層)が
傾斜機能的な構造となるようにするためであり、加熱、
冷却の際の応力を緩和させるためにも必要である。
Here, β-TCP coated with a biodegradable polymer such as polylactic acid is used because the coating is smooth and the formed layers (intermediate layer, second intermediate layer) have a functionally gradient structure. Is for heating,
It is also necessary to relieve the stress during cooling.

【0028】β−TCP粒子への生分解性ポリマーのコ
ーティング方法は特に限定されるものではないが、例え
ば生分解性ポリマーを有機溶剤にとかした溶液にβ−T
CP粒子を添加し、溶剤を乾燥、揮発させる方法などが
ある。
The method of coating the biodegradable polymer on the β-TCP particles is not particularly limited, but for example, β-T is added to a solution prepared by dissolving the biodegradable polymer in an organic solvent.
There is a method in which CP particles are added and the solvent is dried and volatilized.

【0029】なお、第1の実施形態では、生分解性ポリ
マーをコーティングしたβ−TCPを直接インプラント
基材に吹き付けて中間層を形成したが、第2の実施形態
では、生分解性ポリマーをコーティングしたβ−TCP
を吹き付ける前に、生分解性ポリマーのみを吹き付けて
第1の中間層を形成している。
In the first embodiment, β-TCP coated with a biodegradable polymer was directly sprayed on the implant substrate to form the intermediate layer, but in the second embodiment, the biodegradable polymer is coated. Β-TCP
Prior to spraying, the biodegradable polymer alone is sprayed to form the first intermediate layer.

【0030】以上のような方法によって得られた生活活
性層は、含まれるβ−TCPが反応を起こす(α−TC
Pに変換する)ような高温での処理がないので、生活活
性層内のβ−TCPは単独での性質と同じ性質を維持し
ている(α−TCPが混在していない)。また、バイン
ダーとして用いる生分解性ポリマーは生体内で分解し、
吸収され、かつβ−TCPは骨伝導能と生体吸収性の性
質を併せ有するため、生活活性層では自家骨置換がなさ
れる。
In the bioactive layer obtained by the above method, β-TCP contained therein reacts (α-TC
Since there is no treatment at a high temperature such as conversion to P), β-TCP in the bioactive layer maintains the same property as that of the substance alone (α-TCP is not mixed). Also, the biodegradable polymer used as a binder decomposes in vivo,
Since it is absorbed and β-TCP has both osteoconductivity and bioabsorbability, autologous bone replacement is performed in the bioactive layer.

【0031】以下、本発明の種々の実施例について説明
する。
Various embodiments of the present invention will be described below.

【0032】<実施例1>チタンからなるインプラント
基材(サイズ:30×10×2mm)を電気炉内で15
0℃に加熱した。別途、40gの平均粒径10μmのβ
−TCP粒子に10gのポリ乳酸をコーティングした粉
末を用意し、これを加熱された基材に吹き付け、インプ
ラント基材表面に粉末を厚さ約100μmとなるように
融着させた。なお、β−TCP粒子表面へのポリ乳酸の
コーティングは、ポリ乳酸を有機溶剤に溶かし、ポリ乳
酸を添加して溶剤を乾燥、揮発させて行った。
Example 1 An implant base material (size: 30 × 10 × 2 mm) made of titanium was placed in an electric furnace for 15 days.
Heated to 0 ° C. Separately, β of 40g average particle size 10μm
-Preparing a powder in which TCP particles were coated with 10 g of polylactic acid was sprayed onto a heated base material, and the powder was fused on the surface of the implant base material to a thickness of about 100 µm. The surface of the β-TCP particles was coated with polylactic acid by dissolving polylactic acid in an organic solvent, adding polylactic acid, and drying and volatilizing the solvent.

【0033】次いで、インプラント基材を150〜25
0℃の電気炉に出し入れして、粉末の融着状態を制御
し、融解状態のまた、続いて粒径10〜100μmのポ
リ乳酸を吹き付けて、厚さ300μmとなるようにイン
プラント基材表面に接着させた。
Next, the implant base material is set to 150 to 25.
It is put in and taken out of an electric furnace at 0 ° C., the fusion state of the powder is controlled, and polylactic acid having a particle size of 10 to 100 μm is sprayed in the molten state to the surface of the implant base material so that the thickness becomes 300 μm. Glued.

【0034】このようにしてインプラント基材表面を充
分にβ−TCP粉末で被覆した後、常温までに冷却し
て、ポリ乳酸成分を凝固させ、表面にβ−TCPを被覆
したインプラント材を得た。
Thus, the surface of the implant base material was sufficiently coated with β-TCP powder, and then cooled to room temperature to solidify the polylactic acid component to obtain an implant material having the surface coated with β-TCP. .

【0035】本実施例により得たインプラント材の表面
の生活活性層を分析したところ、α−TCPはみられ
ず、β−TCPのみであった。また、このインプラント
材を骨組織に埋め込んだところ、ポリ乳酸およびβ−T
CPは生体内に吸収され、生活活性層は自家骨置換され
た。
When the bioactive layer on the surface of the implant material obtained in this example was analyzed, α-TCP was not observed, but only β-TCP. When this implant material was embedded in bone tissue, polylactic acid and β-T
CP was absorbed in the body and the bioactive layer was replaced with autologous bone.

【0036】<実施例2>実施例1で用いたのと同様の
チタンからなるインプラント基材を電気炉内で150℃
に加熱した。このインプラント基材表面にgのポリ乳酸
粉末を、被覆層の厚さが約50μmとなるように吹き付
けて融着させ、150〜250℃の電気炉内に出し入れ
して、融着状態を制御した。
Example 2 The same implant base material made of titanium as that used in Example 1 was placed in an electric furnace at 150 ° C.
Heated to. The polylactic acid powder of g was sprayed on the surface of the implant base material so that the coating layer had a thickness of about 50 μm and fused, and the fused state was controlled by putting it in and out of an electric furnace at 150 to 250 ° C. .

【0037】別途、平均粒径10μmのβ−TCP粒子
40gに10gのポリ乳酸をコーティングした粉末を用
意し、インプラント基材表面に吹き付け、粉末を被覆層
の厚さが約200μmとなるように融着させた。さらに
150〜250℃の電気炉に出し入れして融着状態を制
御し、融解状態のまま、続いて粒径10〜100μmの
β−TCP粉末を被覆層の厚さが約400μmとなるよ
うに吹き付けてインプラント基材表面に接着させた。こ
のようにしてインプラント基材表面を充分にβ−TCP
粉末で被覆した後、常温まで冷却してポリ乳酸成分を凝
固させ、β−TCPを被覆したインプラント材を得た。
Separately, 40 g of β-TCP particles having an average particle diameter of 10 μm was coated with 10 g of polylactic acid, sprayed on the surface of the implant base material, and the powder was melted so that the coating layer had a thickness of about 200 μm. Dressed Further, it is put in and taken out from an electric furnace at 150 to 250 ° C. to control the fusion state, and in the molten state, β-TCP powder having a particle size of 10 to 100 μm is subsequently sprayed so that the coating layer has a thickness of about 400 μm. Was adhered to the surface of the implant substrate. In this way, the surface of the implant base material is sufficiently β-TCP
After coating with the powder, the polylactic acid component was solidified by cooling to room temperature to obtain an implant material coated with β-TCP.

【0038】本実施例により得たインプラント材の表面
の生活活性層を分析したところ、α−TCPはみられ
ず、β−TCPのみであった。また、このインプラント
材を骨組織内に埋め込んだところ、ポリ乳酸およびβ−
TCPは生体内に吸収され、生活活性層は自家骨置換さ
れた。
When the bioactive layer on the surface of the implant material obtained in this example was analyzed, α-TCP was not observed, but only β-TCP. When this implant material was embedded in bone tissue, polylactic acid and β-
TCP was absorbed in the living body, and the bioactive layer was replaced with autologous bone.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ると、インプラント基材表面に、プラズマ溶射のような
高温を伴う被覆法によらず、バインダーとしての生分解
性ポリマーとともに、加熱されたインプラント基材表面
に吹き付けることにより、β−TCPを含む生活活性層
を形成することが出来るため、安定した組成の、基材へ
の密着性が良好な生活活性層が被覆されたインプラント
基材を得ることが出来る。また、生分解性ポリマーは生
体内で分解し、β−TCPは骨伝導能と生体吸収性の性
質を併せ有するため、生活活性層では自家骨置換がなさ
れ、生体用構造材として好適なインプラント材を提供す
ることができる。
As described in detail above, according to the present invention, the surface of the implant base material is heated together with the biodegradable polymer as the binder without using the coating method involving high temperature such as plasma spraying. Since the bioactive layer containing β-TCP can be formed by spraying on the surface of the implant base material, an implant base material having a stable composition and good adhesion to the base material can be used. You can get it. Further, the biodegradable polymer is decomposed in the living body, and β-TCP has both the osteoconductivity and the bioabsorbable property, so that the autologous bone is replaced in the bioactive layer, and the implant material is suitable as the biomaterial. Can be provided.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 晃 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 袴塚 康治 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 中村 剛明 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Fターム(参考) 4C081 AB03 AB05 AB06 AC03 BA13 BA16 BB04 CA172 CB012 CF022 CF121 CF151 CG02 DA01 DB02 DB07 DC02 DC03 DC04 DC05 DC06 EA04 EA06 EA15    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Akira Inoue             2-43 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori             Inside Npus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Koji Hakazuka             2-43 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori             Inside Npus Optical Industry Co., Ltd. (72) Inventor Takeaki Nakamura             2-43 Hatagaya, Shibuya-ku, Tokyo Ori             Inside Npus Optical Industry Co., Ltd. F-term (reference) 4C081 AB03 AB05 AB06 AC03 BA13                       BA16 BB04 CA172 CB012                       CF022 CF121 CF151 CG02                       DA01 DB02 DB07 DC02 DC03                       DC04 DC05 DC06 EA04 EA06                       EA15

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】生体構造材からなるインプラント基材表面
に生体活性層を形成してなるインプラント材であって、
前記生体活性層は、前記インプラント基材表面に形成さ
れた、生分解性ポリマーとβ−リン酸三カルシウムを含
む中間層と、この中間層上に形成されたβ−リン酸三カ
ルシウムを含む被覆層とを有することを特徴とするイン
プラント材。
1. An implant material comprising a bioactive layer formed on a surface of an implant base material made of a biostructure material, comprising:
The bioactive layer is an intermediate layer formed on the surface of the implant substrate, the intermediate layer containing a biodegradable polymer and β-tricalcium phosphate, and the coating containing β-tricalcium phosphate formed on the intermediate layer. An implant material having a layer.
【請求項2】生体構造材からなるインプラント基材表面
に生体活性層を形成してなるインプラント材であって、
前記生体活性層は、前記インプラント基材表面に形成さ
れた、生分解性ポリマーを含む第1の中間層と、前記第
1の中間層上に形成された生分解性ポリマーとβ−リン
酸三カルシウムを含む第2の中間層と、前記第2の中間
層上に形成されたβ−リン酸三カルシウムを含む被覆層
とを有することを特徴とするインプラント材。
2. An implant material comprising a bioactive layer formed on a surface of an implant base material made of a biostructure material, comprising:
The bioactive layer includes a first intermediate layer formed on the surface of the implant substrate and including a biodegradable polymer, a biodegradable polymer formed on the first intermediate layer, and β-phosphate triphosphate. An implant material comprising a second intermediate layer containing calcium and a coating layer containing β-tricalcium phosphate formed on the second intermediate layer.
【請求項3】前記生体構造材は、チタン、アルミナおよ
びジルコニアからなる群から選ばれた1種であることを
特徴とする請求項1または2に記載のインプラント材。
3. The implant material according to claim 1, wherein the biostructure material is one selected from the group consisting of titanium, alumina and zirconia.
【請求項4】前記生分解性ポリマーは、ポリ乳酸、ポリ
グリコール酸、および乳酸・グリコール酸共重合体から
なる群から選ばれた1種であることを特徴とする請求項
1ないし3のいずれかの項に記載のインプラント材。
4. The biodegradable polymer is one kind selected from the group consisting of polylactic acid, polyglycolic acid, and lactic acid / glycolic acid copolymer, and any one of claims 1 to 3 is characterized in that The implant material according to the section.
【請求項5】生体構造材からなるインプラント基材を加
熱する工程と、前記インプラント基材表面に生分解性ポ
リマーで粒子表面をコーティングされたβ−リン酸三カ
ルシウム粉末を吹き付けて融解させ、中間層を形成する
工程と、前記インプラント基材の被覆面に更にβ−リン
酸三カルシウム粉末を吹き付けて被覆層を形成する工程
と、前記インプラント基材を冷却する工捏とを具備する
ことを特徴とするインプラント基材への生体活性層の被
覆方法。
5. A step of heating an implant base material made of a biological structure material, and a β-tricalcium phosphate powder whose particle surface is coated with a biodegradable polymer is sprayed and melted on the surface of the implant base material to form an intermediate product. A step of forming a layer, a step of further spraying a β-tricalcium phosphate powder on the coated surface of the implant substrate to form a coating layer, and a kneading process for cooling the implant substrate. A method for coating a bioactive layer on an implant substrate.
【請求項6】生体構造材からなるインプラント基材を加
熱する工程と、前記インプラント基材表面に生分解性ポ
リマーを吹き付けて融解させ、第1の中間層を形成する
工程と、前記インプラント基材の被覆面に生分解性ポリ
マーで粒子表面をコーティングされたβ−リン酸三カル
シウム粉末を吹き付けて融解させ、第2の中間層を形成
する工程と、前記インプラント基材の被覆面に更にβ−
リン酸三カルシウム粉末を吹き付けて被覆層を形成する
工程と、前記インプラント基材を冷却する工程とを具備
することを特徴とするインプラント基材への生体活性層
の被覆方法。
6. A step of heating an implant base material made of a biostructure material, a step of spraying and melting a biodegradable polymer on the surface of the implant base material to form a first intermediate layer, and the implant base material. The β-tricalcium phosphate powder whose particle surface is coated with a biodegradable polymer is sprayed and melted on the coated surface to form a second intermediate layer, and β-tricalcium phosphate is further added to the coated surface of the implant substrate.
A method for coating a bioactive layer on an implant substrate, comprising: a step of spraying tricalcium phosphate powder to form a coating layer; and a step of cooling the implant substrate.
【請求項7】前記生体構造材は、チタン、アルミナおよ
びジルコニアからなる群から選ばれた1種であることを
特徴とする請求項5または6に記載のインプラント基材
への生体活性層の被覆方法。
7. The implant base material according to claim 5 or 6, wherein the biostructure material is one selected from the group consisting of titanium, alumina and zirconia. Method.
【請求項8】前記生分解性ポリマーは、ポリ乳酸、ポリ
グリコール酸、および乳酸・グリコール酸共重合体から
なる群から選ばれた1種であることを特徴とする請求項
5ないし7のいずれかの項に記載のインプラント基材へ
の生体活性層の被覆方法。
8. The biodegradable polymer is one selected from the group consisting of polylactic acid, polyglycolic acid, and lactic acid / glycolic acid copolymer, and any one of claims 5 to 7 is characterized in that A method for coating a bioactive layer on the implant substrate according to the above item.
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