硬组织再生材料以及硬组织再生方法.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103298496 A (43)申请公布日 2013.09.11 CN 103298496 A *CN103298496A* (21)申请号 201180037483.7 (22)申请日 2011.07.26 2010-171358 2010.07.30 JP A61L 27/00(2006.01) (71)申请人 学校法人近畿大学 地址 日本大阪府东大阪市 (72)发明人 本津茂树 西川博昭 楠正畅 吉川一志 山本一世 (74)专利代理机构 隆天国际知识产权代理有限 公司 72003 代理人 崔香丹 洪燕 (54) 发明名称 硬组织再生材料以及硬组织再生方法 (57

2、) 摘要 提供一种硬组织再生能力优异、 非常有效地 促进牙齿珐琅质的再石灰化、 且保护性和美观性 均优异的硬组织再生材料以及硬组织再生方法。 本发明的硬组织再生材料， 例如， 其是将形成有生 物体亲和性陶瓷膜的基材浸渍在不溶解所述生物 体亲和性陶瓷膜、 且溶解所述基材的至少一部分 的溶剂中， 以使基材溶解或分离而得到的生物体 亲和性陶瓷膜， 同时所述硬组织再生材料具有可 挠性和柔软性。 另外， 本发明的硬组织再生方法是 将本发明的硬组织再生材料粘贴或包覆在硬组织 缺损部位的方法。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.01.30 (86)PCT申请的申请数据 PCT/

3、JP2011/066955 2011.07.26 (87)PCT申请的公布数据 WO2012/014887 JA 2012.02.02 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 11 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书11页 附图11页 (10)申请公布号 CN 103298496 A CN 103298496 A *CN103298496A* 1/1 页 2 1. 一种硬组织再生材料， 其是 ： 在基材上形成生物体亲和性陶瓷膜， 所述基材包含在 能够保持生物体亲和性陶瓷膜形状的环境下能够去除的部分， 形成所述生物体

4、亲和性陶瓷 膜后， 在所述环境中去除形成有生物体亲和性陶瓷膜的基材而获到的生物体亲和性陶瓷 膜， 具有可挠性和柔软性。 2. 如权利要求 1 所述的硬组织再生材料， 其特征在于， 层叠多个生物体亲和性陶瓷膜 而成。 3. 如权利要求 1 所述的硬组织再生材料， 其特征在于， 在生物体亲和性陶瓷膜表面层 叠磷灰石前驱体而成。 4. 如权利要求 3 所述的硬组织再生材料， 其特征在于， 所述磷灰石前驱体是磷酸二氢 钙、 磷酸氢钙、 磷酸三钙、 磷酸四钙、 磷酸八钙中的任一种。 5. 如权利要求 1 所述的硬组织再生材料， 其特征在于， 所述生物体亲和性陶瓷膜是选 自于由羟基磷灰石、 氟磷灰石、 碳

5、酸磷灰石和元素取代磷灰石所组成的组中的磷灰石膜。 6. 如权利要求 1 所述的硬组织再生材料， 其特征在于， 所述硬组织再生材料是牙科治 疗材料、 牙科美容材料、 牙科修复 / 保存材料或骨填充材料。 7. 一种硬组织再生方法， 其中， 将如权利要求 1 所述的硬组织再生材料粘贴或包覆在 硬组织缺损部位。 8. 如权利要求 7 所述的硬组织再生方法， 其特征在于， 将多个硬组织再生材料重叠地 粘贴或包覆在硬组织缺损部位。 9. 如权利要求 7 所述的硬组织再生方法， 其特征在于， 所述硬组织再生材料是将磷灰 石前驱体层叠在表面而成的硬组织再生材料。 10. 如权利要求 9 所述的硬组织再生方法

6、， 其特征在于， 所述磷灰石前驱体是磷酸二氢 钙、 磷酸氢钙、 磷酸三钙、 磷酸四钙、 磷酸八钙中的任一种。 权 利 要 求 书 CN 103298496 A 2 1/11 页 3 硬组织再生材料以及硬组织再生方法 技术领域 0001 本发明涉及一种硬组织再生能力、 保护性和美观性均优异的硬组织再生材料以及 使用该再生材料的硬组织再生方法。 背景技术 0002 对于长骨、 颈骨和颅骨等的骨缺损部， 通常实施利用骨填充材料的组织修复。 作为 骨填充材料的材质， 要求其具有良好的生物体亲和性和骨传导能力。 作为上述材质， 通常使 用的有羟基磷灰石 （Hydroxyapatite） （以下简称为 H

7、Ap） 等的磷酸钙系陶瓷等。不过， 如果 将这些陶瓷作为大块状 （bulk） 的块状形成物来使用， 则存在有可能使中心部的感染概率增 高的问题。因此， 使用明胶等粘合剂 （例如， 参照专利文献 1） 。 0003 另外， 蛀牙菌附着在牙齿表面形成牙垢， 引起蛀牙的蛀牙菌在牙垢中通过食物的 代谢而产生酸， 所产生的酸导致钙或磷从牙齿表面的正下面开始溶出， 从而使牙齿珐琅质 脱矿而形成初期蛀牙状态。作为促进再石灰化的物质， 已知有 HAp 等磷酸钙系陶瓷等。其 中， 由于 HAp 等难溶于水， 其与牙齿的粘着性较差， 因此通过涂布等方式， 无法获得充分的 效果。 0004 因此， 采取以下方式 ：

8、 例如， 在与牙齿粘接的水溶性或膨润性支承物质中分散 HAp 等而获得牙科用粘接膜 （例如， 参照专利文献 2） ， 或者， 对将含有 HAp 的涂剂涂布在牙齿表 面而成的物质， 照射电磁波， 从而使 HAp 晶体生长在牙齿表面上 （例如， 参照专利文献 3） 。 0005 然而， 在专利文献 1、 2 所记载的膜中， 由于所使用的明胶等的粘着力不充分， 因此 存在其难以固着在硬组织上的问题。另外， 实施专利文献 3 所记载的方法时， 需要使用涂剂 照射装置， 因此存在实施方式无法简便的问题。 0006 而且， 以往的硬组织再生材料的主要目的在于修复硬组织的缺损等的硬组织修 复， 无法用于骨组

9、织、 牙周组织的再生， 例如， 当为牙齿的情况下， 无法使牙周组织 （牙槽骨、 牙根膜、 牙骨质和牙龈） 再生。 0007 此外， 为了使牙齿看起来较白， 盛行利用过氧化氢或过氧化脲素等漂白剂进行牙 齿漂泊的牙齿美白。然而， 利用过氧化氢或过氧化脲素等漂白剂进行过漂白的牙齿表面会 在短时间内被薄膜或牙菌斑 （plague） 所覆盖掉， 因此存在牙齿提早褪回原色的问题。 0008 另一方面， 发明人已开发出具有可挠性和柔软性、 且可用于皮肤等组织移植以及 细胞观察等的生物体亲和性陶瓷膜 （例如， 参照专利文献 4） 。 0009 在先技术文献 0010 专利文献 0011 专利文献 1 ： 日本

10、特表 2003-517326 号公报 0012 专利文献 2 ： 日本特表 2004-536032 号公报 0013 专利文献 3 ： 日本特开平 10-337296 号公报 0014 专利文献 4 ： 国际专利公开 2007-108373 号公报 说 明 书 CN 103298496 A 3 2/11 页 4 发明内容 0015 发发明要解决的课题 0016 本发明的课题在于， 提供一种硬组织再生能力强、 非常有效地促进牙齿珐琅质的 再石灰化、 且保护性和美观性均优异的硬组织再生材料以及使用该再生材料的硬组织再生 方法。 0017 用于解决课题的方法 0018 本发明的发明人发现， 仅仅将本

11、发明的硬组织再生材料接触到牙齿缺损部位或骨 组织缺损部位， 则几乎不可逆地进行粘合， 从而保护骨组织缺损部位， 同时显示出优异的硬 组织再生能力， 据此完成了本发明。即本发明为如下所述。 0019 本发明的硬组织再生材料， 其是 ： 在基材上形成生物体亲和性陶瓷膜， 所述基材包 含在可保持生物体亲和性陶瓷膜形状的环境下能够去除的部分， 形成生物体亲和性陶瓷膜 后， 在上述环境中去除形成有生物体亲和性陶瓷膜的基材而得到的生物体亲和性陶瓷膜， 具有可挠性和柔软性。 0020 硬组织再生材料也可以是层叠有多个生物体亲和性陶瓷膜的再生材料。另外， 所 述硬组织再生材料的生物体亲和性陶瓷膜也可以是选自于

12、由 HAp、 氟磷灰石 （以下简称为 FAp） 、 碳酸磷灰石和元素取代磷灰石所组成的组中的任意磷灰石膜。 0021 而且， 也可以在硬组织再生材料上层叠磷酸二氢钙 （以下简称为 MCPM） 、 磷酸氢钙 （以下简称为DCP） 、 磷酸三钙 （以下简称为TCP、 -TCP） 、 磷酸四钙 （以下简称为TTCP） 、 磷酸八钙 （以下简称为 OCP） 等含有 Ca2+和 PO43-的磷灰石前驱体。 0022 优选所述硬组织再生材料为牙科治疗材料、 牙科美容材料、 牙科修复和保存材料 或骨填充材料。 如上所述， 对本发明的硬组织再生材料而言， 仅仅是使其接触就会发生几乎 不可逆的粘合。另外， 本发

13、明的硬组织再生材料的颜色也呈透明 白色。另外， 其材料也是 安全的 HAp 等。因此， 不仅可作为医疗用、 牙科用的材料， 也可以用作牙齿美容材料以提高 牙齿的美观性。特别是， 通过将本发明的硬组织再生材料粘贴于刚刚做完美白后的牙齿表 面， 能够防止出现牙齿褪回原色的现象的同时， 可以修复和保存牙齿。 0023 本发明的硬组织再生方法是将所述硬组织再生材料粘贴或包覆在硬组织缺损部 位的方法。另外， 也可以将多个硬组织再生材料粘贴或包覆在硬组织缺损部位。另外， 也可 以使用层叠 TCP 等所述磷灰石前驱体而成的硬组织再生材料。 0024 发明效果 0025 本发明的硬组织再生材料具有可挠性和柔然

14、性， 因此， 即使是非平面状的骨组织 缺损部位， 也能够追随其表面而粘贴或包覆硬组织再生材料。 另外， 本发明的硬组织再生材 料， 仅仅通过与骨组织缺损部位接触， 就可以使其发生几乎不可逆的粘合而不需要特殊装 置等。 0026 另外， 本发明的硬组织再生材料是透明 白色的材料。本发明的硬组织再生材料 所使用的材料是安全的 HAp 等。因此， 不仅可以用作医疗用材料， 还可以用作提高美观的牙 齿美容材料。 附图说明 0027 图 1 是将本发明的硬组织再生材料用于牙齿珐琅质再生的方法示意图。 说 明 书 CN 103298496 A 4 3/11 页 5 0028 图 2 是 90 天后利用光学

15、显微镜确认 HAp 膜对珐琅质的粘着状况的照片。 0029 图 3 是 90 天后利用光学显微镜确认 HAp 膜对象牙质的粘着状况的照片。 0030 图 4 是 90 天后利用扫描电子显微镜确认 HAp 膜对珐琅质的粘着状况的照片。 0031 图 5 是 90 天后利用扫描电子显微镜确认 HAp 膜对象牙质的粘着状况的照片。 0032 图 6 是结晶化 BAp（生物磷灰石） 膜的外观光学照片。 0033 图 7 是结晶化 BAp（生物磷灰石） 膜的 X 射线衍射分析 （X-ray diffraction， 以下 简称为 XRD） 图谱。 0034 图 8 是结晶化 FAp（氟磷灰石） 膜的外观

16、光学照片。 0035 图 9（a） 是结晶化 FAp（氟磷灰石） 膜的 XRD 图谱。另外， 图 9（b） 是对结晶化 FAp 膜进行能量分散 X 射线分析 （EDX） 的结果。而且， 图 9（c） 是通过傅里叶变换红外光谱法 对结晶化 FAp 膜和结晶化 HAp 膜进行分析、 比较的结果。 0036 图 10 是将不同性质的硬组织再生材料重叠地粘贴在硬组织上的方法示意图。 0037 图 11 是图 10 的各硬组织再生材料的 XRD 图谱。 0038 图 12 表示将图 10 的各硬组织再生材料重复地粘贴， 并通过拉伸试验调查这种方 式给予硬组织再生材料对珐琅质的粘着强度的影响的结果。 00

17、39 图13是调查-TCP叠层的存在与否给硬组织再生材料对珐琅质的粘着时间带来 的影响的结果的 XRD 图谱。 0040 图14是通过拉伸试验调查-TCP叠层的存在与否给硬组织再生材料对珐琅质的 粘着强度带来的影响的结果。 0041 图15是表示使用层叠了-TCP薄膜的硬组织再生材料时的划痕试验结果的显微 镜照片。 0042 图16是表示使用没有层叠-TCP薄膜的硬组织再生材料时的划痕试验结果的显 微镜照片。 具体实施方式 0043 1、 硬组织再生材料 0044 本发明的硬组织再生材料， 例如， 其可通过与专利文献 4 所记载的制造方法基本 相同的方法来制造。具体而言， 硬组织再生材料可通过

18、包括成膜工序、 去除工序 （溶解工序） 等多个工序的制造方法进行制造。以下， 进行详细说明。 0045 （1） 成膜工序 0046 成膜工序是在基材上形成生物体亲和性陶瓷膜的工序， 所述基材包括在能够保持 生物体亲和性陶瓷膜形状的环境下可去除的部分。 0047 1） 基材 0048 作为用于该工序的基材， 例如， 可举出如专利文献 4 所述的、 包括可溶于不溶解生 物体亲和性陶瓷膜的溶剂的部分的材料构成的基材。具体而言， 可举出氯化钠、 氯化钾等 的卤化碱金属 ； 非晶质氧化镁等的水溶性无机盐 ； 以水溶性无机盐或甘氨酸为代表的氨基 酸晶体等的水溶性有机物 ； 或者， 溶解于有机溶剂的树脂、

19、对蜡等材料进行成型而得到的材 料、 萘等的芳香族系材料。其中， 从容易制造较大的生物体亲和性陶瓷膜、 价格低廉方面考 虑， 优选树脂、 牙科用蜡等。 说 明 书 CN 103298496 A 5 4/11 页 6 0049 除此之外， 作为基材， 例如， 可使用通过紫外线照射或加热而分解的树脂 ； 磷或碘 等的通过加热而升华的材料 ； 蜡等的通过加热而融解、 燃烧的材料等， 只要是由在可保持生 物体亲和性陶瓷膜形状的环境下能够去除的材料构成的基材均可使用， 没有特别的限定。 0050 另外， 对基材的形状没有特别的限定， 可以为板状、 半球状或筒状等， 可以根据所 制造的硬组织再生材料的形状采

20、用任意形状。其中， 优选采用与需要治疗的齿冠形状相匹 配的冠状、 桥形等。 0051 另外， 基材也可以由不同的多种材料构成而非一种材料构成。 例如， 基材不仅可以 是 ： 仅由可溶于不溶解生物体亲和性陶瓷膜的溶剂的材料构成的基材， 也可以是 ： 包括由 溶解于溶剂的材料构成的部分、 以及由玻璃板或铜板等的不溶于溶剂的材料构成的部分的 基材。 0052 通过采用使用了一部分不溶于溶剂的材料的基材， 无需在每次制造生物体亲和性 陶瓷膜时全部重新制造基材， 由此能够更低廉地制造出硬组织再生材料。 0053 另外， 如果在由不溶于溶剂的材料构成的板的上面， 使用以规定图案设置有由溶 解于溶剂的材料构

21、成的突起物的基材， 则可以制造出开有贯通孔的硬组织再生材料。 例如， 制造出在与缺损部位相近的位置上具有贯通孔的硬组织再生材料， 使药剂等浸渍在贯通孔 后进行粘贴， 由此能够同时完成硬组织表面的修复和对硬组织周围的治疗。 0054 如上所述的基材可通过下述方法进行制造 ： 采用激光消融法 （Laser ablation） 、 溅射法、 离子束蒸镀法、 电子束蒸镀法、 真空蒸镀法、 分子束外延法、 化学气相沉积法等方 法， 在不溶于溶剂的玻璃板或钢板等上面覆盖溶解于溶剂的材料的方法 ； 在不溶于溶剂的 玻璃板或钢板等上面， 通过喷雾器等喷射出溶解了可溶于溶剂的材料的液体， 然后进行干 燥的方法等

22、。 0055 2） 生物体亲和性陶瓷 0056 生物体亲和性陶瓷是指磷灰石及其原材料以及含有它的混合物。在此， 磷灰石是 指具有 M10(ZOn)6X2组成的矿物群， 式中的 M 例如表示 Ca、 Na、 Mg、 Ba、 K、 Zn、 Al， ZOn 例如表示 PO4、 SO4、 CO3， X 例如表示 OH、 F、 O、 CO3。磷灰石例如为 HAp、 FAp、 碳酸磷灰石和元素取代磷灰 石。其中， 更优选生物体亲和性高的 HAp、 具有优异的耐酸性且面向牙科用途的 FAp。另外， 作为磷灰石的原材料 （前驱体） ， 可举出含有 Ca2+和 PO43-的磷灰石前驱体， 例如 MCPM、 DC

23、PD、 TCP、 -TCP、 TTCP、 OCP ； 作为含有磷灰石的混合物， 可举出从牛等骨头中提取的生物 体磷灰石 （以下简称为 BAp） 。 0057 3） 成膜 0058 对于成膜方式， 只要是采用激光消融法、 如溅射法、 离子束蒸镀法、 电子束蒸镀法、 真空蒸镀法、 分子束外延法、 化学气相沉积法等的公知成膜装置的成膜方法均可使用， 没有 特别的限定。其中， 从能够有效地获得均质膜的方面考虑， 优选激光消融法。 0059 激光消融法， 例如按照下述步骤进行。 首先， 将上述基材放进激光消融装置内后进 行排气， 然后往装置内导入含水蒸气的气体或含碳酸气体的气体。接着， 将由 Ar 准分

24、子激 光发生装置等的激光发生装置、 反射镜、 透镜等构成的激光光源所发射出的激光照射在靶 材上。 由此， 构成靶材的生物体亲和性陶瓷被分解而释放出原子、 离子和簇 （cluster） ， 从而 基材的靶材一侧被生物体亲和性陶瓷膜所覆盖。 0060 在此， 作为靶材， 使用通过模具对生物体亲和性陶瓷粉末进行加工成型而得到的 说 明 书 CN 103298496 A 6 5/11 页 7 靶材。另外， 作为含水蒸气的气体， 可使用水蒸气、 氧 - 水蒸气混合气体、 氩 - 水蒸气混合气 体、 氦-水蒸气混合气体、 氮-水蒸气混合气体、 空气-水蒸气混合气体等 ； 作为含碳酸气体 的气体， 可使用碳

25、酸气体、 氧 - 水蒸气 / 碳酸气体的混合气体、 氩 - 水蒸气 / 碳酸气体的混 合气体、 氦 - 水蒸气 / 碳酸气体的混合气体、 氮 - 水蒸气 / 碳酸气体的混合气体、 空气 - 水 蒸气 / 碳酸气体的混合气体等， 这些气体既可以单独使用， 也可以组合使用。 0061 另外， 由于生物体亲和性陶瓷膜具有可挠性和柔软性、 且保持一定的强度， 因此， 生物体亲和性陶瓷膜的厚度为 1100m， 优选为 450m。为此， 通过激光消融法等而形成 （成膜） 生物体亲和性陶瓷膜时的各种条件， 例如基材温度、 环境气体的气压等， 必须考虑到 激光消融装置等的构成或特性并进行调整， 以使上述生物体

26、亲和性陶瓷膜的厚度落在上述 厚度范围内。 0062 （2） 去除工序 0063 去除工序是指， 在能够保持生物体亲和性陶瓷膜形状的环境下， 从形成有生物体 亲和性陶瓷膜的基材中去除基材， 从而得到生物体亲和性陶瓷膜的工序。 具体而言， 如专利 文献 4 所述， 可举出将形成有生物体亲和性陶瓷膜的基材浸渍于溶剂中的方法。 0064 作为此时所使用的溶剂， 只要是不溶解生物体亲和性陶瓷膜、 且至少溶解基材中 与生物体亲和性陶瓷膜相接触的部分的液体就没有特别的限定， 可以使用水系溶剂、 有机 溶剂、 极性溶剂和非极性溶剂等。 当为水系溶剂的情况下， 更优选纯水、 细胞培养用缓冲液、 细胞培养用液体培

27、养基等。另外， 当为有机溶剂的情况下， 优选具有挥发性的、 不残留于生 物体亲和性陶瓷膜上的丙酮、 己烷、 醇类等。另外， 对于溶解时间、 溶剂温度等， 可根据基材 的材质或厚度等任意调节。另外， 根据基材的材质， 也可以组合使用多个溶剂。 0065 另外， 当使用由通过紫外线照射或加热进行分解、 升华、 熔化、 融解、 燃烧等的材料 构成的基材时， 利用紫外线灯、 加热炉等公知装置去除基材。其中， 对于所照射的紫外线的 波长和强度、 加热时的温度和环境等， 在能够保持生物体亲和性陶瓷膜形状的范围内， 可根 据基材的材质进行设定。 0066 另外， 去除基材之后， 可以对生物体亲和性陶瓷膜进行

28、干燥 （干燥工序） ， 也可以对 生物体亲和性陶瓷膜进行热处理 （热处理工序） 。 0067 （3） 干燥工序 0068 干燥工序是指， 用镊子等从溶剂中取出因基材溶解而从基材分离的生物体亲活性 陶瓷膜， 并对其进行自然干燥或装置干燥的工序。 由此， 能够防止所获得的硬组织再生材料 的变形或破损。 0069 （4） 热处理工序 0070 成膜结束后， 或者膜干燥后， 追加在 3001200高温的含水蒸气的气体或含碳酸 气体的气体中进行热处理的热处理工序， 以使生物体亲和性陶瓷膜进一步结晶化， 由此能 够获得更致密的硬组织再生材料。 0071 通过上述方式得到的硬组织再生材料， 能够以所制造出的

29、形状直接使用， 也可以 剪切成特定形状来使用。通过剪切成特定形状， 能够更紧密地填补硬组织缺损部位。 0072 另外， 由 HAp、 FAp、 碳酸磷灰石和元素取代磷灰石制成的硬组织再生材料具有吸附 生物体相关分子的性质。因此， 能够使各种生长分化因子 TGF-（转化生长因子） 、 BMP（骨 形态发生蛋白） 、 IGF-1（胰岛素样生长因子 1） 、 PDGF（血小板源生长因子） 以及 bFGF（成纤 说 明 书 CN 103298496 A 7 6/11 页 8 维细胞生长因子） 等因子吸附在硬组织再生材料上。然后， 通过将吸附有这些各种因子的硬 组织再生材料粘贴在牙齿上， 由此还可再生骨

30、、 牙齿的周围组织。 0073 而且， 通过上述工序获得的硬组织再生材料是透明的材料。通过下述方法可将该 硬组织再生材料加工成白色 ：（1） 在 350以上的温度下进行热处理以提高膜的结晶性， 增 大膜表面的凹凸， 并使光发生漫反射 ；（2） 对膜进行水热处理以增大膜表面的凹凸， 并使光 发生漫反射 ；（3） 用磷灰石的纳米粒子覆盖膜表面， 增大表面的凹凸， 并使光发生漫反射 ； （4） 将白色涂料涂布在膜上， 且在其上部再贴上膜， 从而形成夹心型再生材料等。 由此， 可制 造出美观性优异的硬组织再生材料。 0074 另外， 也可以替换靶材来进行成膜， 从而层叠不同种类的生物体亲和性陶瓷膜而

31、制造出硬组织再生材料。 另外， 通过粉体沉积、 模拟体液法、 交替浸渍法、 分子前驱体法等公 知方法， 也可以将含有 Ca2+和 P043-的磷灰石前驱体层叠在生物体亲和性陶瓷膜的表面上， 如将 MCPM、 DCPD、 TCP、 -TCP、 TTCP、 OCP 等层叠在生物体亲和性陶瓷膜的表面。由 此， 能够同时提高不同的性质， 例如， 可同时提高强度和对硬组织的粘着性。 0075 2、 粘合方法 0076 本发明的硬组织再生材料， 如果将其粘贴或包覆在硬组织缺损部位， 则其会牢固 地粘合在该部位上。 由于发生几乎不可逆的粘合， 因此， 即使没有粘接剂等的情况下也能够 进行粘合。图 1 是将本

32、发明的硬组织再生材料用于牙齿珐琅质再生的方法示意图。如图 1 所示， 仅仅将本发明的硬组织再生材料粘贴在硬组织缺损部位， 就能够使其发生粘着。 0077 其原因被认为是 ： 当硬组织再生材料的 HAp 等与牙质等的表面相接触时， 因分子 间力引起的引力起作用， 从而成为容易粘着的状态的缘故。另外， 如果所含有的胶原蛋白 等有机质或水分较多， 则本发明的硬组织再生材料变得难以粘着， 且即使粘着在一起， 也因 干燥而发生的收缩， 从而在本发明的硬组织再生材料产生应力而出现开裂或部分脱离的现 象。因此， 进行粘着时， 通过研磨等方式除去存在于牙质 （珐琅质、 象牙质全部） 等表面的有 机物， 或控制

33、水分量即可。 0078 另外， 本发明的硬组织再生材料可开有多个孔， 也可以通过重叠多个而使用。由 此， 使粘贴时所使用的粘贴液变得容易渗透， 从而在缺损部位较深的情况下， 也能够进行充 分的填补。通过重叠多个硬组织再生材料的方式来使用时， 既可以重叠同一种类的硬组织 再生材料， 也可以重叠不同种类的硬组织材料。例如， 从离硬组织较近的一侧开始， 重叠结 晶性低且接近非晶质的硬组织材料、 结晶性低的硬组织材料和结晶性高的硬组织材料， 由 此， 能够同时具有粘着性和强度。 0079 另外， 为了进一步加强硬组织再生材料和硬组织之间的粘着性， 例如可使用以下 方法。 0080 （1） 采用脱矿、

34、再石灰化方式的粘着 0081 利用人工唾液， 或利用如磷酸二氢钙 （calcium primary phosphat） 水溶液等的含 有弱酸性的 Ca2+和 PO43-的溶液， 将硬组织再生材料附着在牙质上， 从而在硬组织再生材料 与牙质的界面上引起暂时的脱矿现象， 然后在中性或碱性的环境下， 使达到过饱和状态的 Ca2+和 PO43-返回到牙质并引起再石灰化， 使磷灰石膜与牙质发生粘着。由于仅使用磷灰石 或磷酸钙等的无机物质， 因此， 与使用药剂或高分子材料等的情况相比， 减少发生过敏的担 心， 且能够减少侵入。 说 明 书 CN 103298496 A 8 7/11 页 9 0082 （2

35、） 使用高分子材料的粘着 0083 目前， 也可以通过采用了牙科治疗用高分子材料的牙质粘着系统来粘着硬组织再 生材料和牙质。牙质粘着系统能够在短时间内且一步法完成粘合。 0084 （3） 采用通过激光使磷灰石熔融的熔融粘着方式 0085 目前， 也可以通过控制应用于牙科治疗中的牙质削除用激光的输出功率， 熔融 HAp， 从而使磷灰石膜与牙质发生熔融粘着。由于仅使用磷灰石或磷酸钙等无机物质， 因此 与使用药剂或高分子材料等的情况不同， 可以减少发生过敏的担心。 0086 基于使用本发明的硬组织再生材料， 不仅可以实现珐琅质的再生， 也可以使包括 象牙质的硬组织再生。因此， 本发明的硬组织再生材料

36、， 可以作为修复牙齿表面微细凹凸、 保护、 预防龋齿、 强化牙质、 美白作用、 可治疗感觉过敏症等的牙科治疗材料、 牙科美容材 料、 牙科修复 / 保存材料、 以及治疗骨缺损或骨折等的医学材料来使用。 0087 以下， 根据实施例对本发明进行说明， 但本发明在任何意义上也不会限定于下述 实施例。 0088 实施例 1 0089 1、 硬组织再生材料的性能试验 0090 制造出本发明的硬组织再生材料， 并对其与牙质的粘着状态进行了调查。 以下， 对 其详细情况进行说明。 0091 （1） 硬组织再生材料的制造 0092 通过激光消融法 （以下简称为 PLD） ， 在由 NaCl 单晶构成的基材上

37、形成 HAp 膜。具 体来说， 将氯化钠结晶 （10mm10mm2.5mm） 抓持在 PLD 装置 （近畿大学生物理工学部本津 研究室设计、 由诚南工业株式会社制造） 的试样抓持装置上， 进行了 18 个小时的采用 ArF 准 分子激光 （=193nm、 脉冲宽度 =20ns） 的 PLD， 从而形成厚度约 10m 的 HAp 膜。 0093 其中， 基材温度为 300、 所使用的环境气体为氧 - 水蒸气的混合气体， 混合气体 的气压为 0.8mTorr。另外， 作为膜的原材料即靶材， 使用细胞载体 （一卜、 CELLYARD） 颗粒 （由 PENTAX 公司制造、 化学计量组成的 HAp）

38、。 0094 接下来， 将NaCl基板溶解于纯水中， 回收尺寸10mm10mm、 膜厚12m的透明且具 有可挠性的 HAp 膜。然后， 在 400温度、 氧 - 水蒸气环境下进行 10 小时的热处理， 从而使 HAp 膜进行结晶化。 0095 （2） 对珐琅质再石灰化性能的评价试验 0096 将已拔除的人牙， 在牙根牙冠交界部进行切断， 以使牙冠部分别露出珐琅质和象 牙质， 然后用耐水砂纸 600 进行研磨后供实验使用。如图 2 （2） 、 图 3 （2） 所示， 在珐琅质、 象牙质各试样的中央部放置被裁成5mm5mm尺寸的HAp膜， 并喷洒人工唾液 （Saliveht， 由 帝人制药株式会社

39、 （TEIJINPHARMA LIMITED） 制造） 。之后， 每隔 3 日喷一次人工唾液， 进行 90 天的过程观察 （n=3） 。90 天后， 利用光学显微镜确认 HAp 膜对牙质的粘着状况。另外， 分 别用树脂包埋珐琅质、 象牙质试样后， 用低速金刚石锯片进行纵向切断以使其穿过 HAp 膜 粘着部的中央， 并根据常用方法对其进行处理， 然后利用扫描型电子显微镜来确认粘着部 界面。 另外， 关于已拔除的人牙， 是在得到大阪牙科大学医学伦理委员会的批准后用于实验 的。 0097 （3） 基于光学显微镜的粘着状态观察结果 说 明 书 CN 103298496 A 9 8/11 页 10 00

40、98 图 2（1） 是 90 天后利用光学显微镜确认 HAp 膜对珐琅质的粘着状况的照片。图 中，（a） 表示没有粘着有 HAp 膜的部分 ；（b） 表示粘着有 HAp 膜的部分。根据该图可知， 在没 有粘着有 HAp 膜的部分可观察到研磨痕迹， 而粘着有 HAp 膜的部分中看不到研磨痕迹。由 此可知， 如果使用本发明的硬组织再生材料， 能够修复和保护珐琅质。 0099 图 3（1） 是 90 天后利用光学显微镜确认 HAp 膜对象牙质的粘着状况的照片。图 中，（a） 表示没有粘着有 HAp 膜的部分 ；（b） 表示粘着有 HAp 膜的部分。根据该图可知， 在没 有粘着有 HAp 膜的部分中没

41、有观察到裂痕等， 在粘着有 HAp 膜的部分虽然可观察到裂痕或 部分膜脱落的现象， 但大部分的膜还是牢固地粘着在象牙质上。 出现该裂痕的原因在于， 由 于象牙质中含有 30% 的有机物和水分， 经过电子显微镜观察时的对试样的干燥处理， 因此 产生了上述裂痕。由此可知， 如果使用本发明的硬组织再生材料， 能够修复和保护象牙质。 0100 （4） 基于扫描型电子显微镜的粘着状态的观察到结果 0101 图4是90天后利用扫描型电子显微镜确认HAp膜对珐琅质的粘着状况的照片。 如 图中尺寸线 （寸法一） 所示， 图 4（a） 是放大倍数低 （1500 倍） 的照片， 图 4（b） 是放大倍 数高 （5

42、000 倍） 的照片。从图 4（a） 中可观察到， 在珐琅质表面粘着有厚度约 10m 的非结 构膜的影像。另外， 从放大倍数高的图 4（b） 中， 也观察到了与珐琅质的表面凹凸相匹配地 粘着的部分。 0102 图 5 是 90 天后利用扫描型电子显微镜确认 HAp 膜对象牙质的粘着状况的照片。 如图中尺寸线所示， 图 5（a） 是放大倍数低 （1500 倍） 的照片， 图 5（b） 是放大倍数高 （5000 倍） 的照片。从图 5（a） 中可以观察到与珐琅质的情况相同地、 在象牙质表面也粘着有厚度 约 10m 的非结构膜的影像。另外， 从放大倍数高的图 5（b） 中也确认了以堵住象牙质表 面的

43、象牙细管的方式粘着的部分。 0103 从上述实施例可知， 如果将本发明的硬组织再生材料粘贴在珐琅质、 象牙质的表 面， 则均可以实现珐琅质、 象牙质的再生。 0104 实施例 2 0105 2、 BAp 膜的白色化 0106 制造出由 BAp 组成的膜之后进行热处理， 由此调查 BAp 膜的白色化。以下， 对其内 容进行详细说明。 0107 （1） BAp 膜的制造 0108 对 BAp 粉末 （由 ECCERA（） 株式会社制造） 进行加压成型而作为块状靶 材。向该靶材照射 6 小时的 Ar 准分子激光 （=193nm、 脉冲宽度 =20ns） ， 并通过 PLD 法 在 NaCl 基板 （

44、10103mm） 上形成厚度 4m 的 BAp 膜。然后， 将其浸渍于纯水中仅溶解 NaCl 基板， 由此回收尺寸 10mm10mm、 膜厚 4m 的透明且具有可挠性的 BAp 膜。 0109 其中， 基材温度为室温、 所使用的环境气体为氧 - 水蒸气的混合气体， 混合气体的 气压为 0.8mTorr。另外， 所使用的 PLD 装置与实施例 1 相同。 0110 （2） 热处理 0111 在碳酸气体中加热 15 小时以使温度达到 350的条件下， 对上述 BAp 膜进行后退 火处理以使其结晶化。图 6 是所获得的结晶化 BAp 膜的外观照片。图 7 表示所获得的结晶 化 BAp 膜的 X 射线

45、衍射分析 （X-ray diffraction， 简称为 XRD） 图谱。图 7 中， 位于 XRD 的 20附近的宽峰是进行测量时用于固定膜的非晶质 SiO2固定板的峰。根据图 6， 确认了所 说 明 书 CN 103298496 A 10 9/11 页 11 得到的结晶化 BAp 膜已变成了白色。另外， 根据图 7 中 XRD 的峰， 确认了 BAp 膜已发生结 晶化。由此可知， 通过 BAp 膜的结晶化可实现白色化。 0112 实施例 3 0113 3、 FAp 膜的制造 0114 已知与 HAp 相比 FAp 更稳定、 且耐酸性高。因此， 制造出 FAp 膜并调查其性质。 0115 （

46、1） 硬组织再生材料的制造 0116 对 FAp 粉末 （太平化学产业株式会社制造） 进行加压成型而用作块状靶材。向该靶 材照射 8 小时的 Ar 准分子激光 （ 193nm、 脉冲宽度 =20ns） ， 并通过 PLD 法在 NaCl 基 板 （10103mm） 上层叠厚度 4m 的 FAp 膜。 0117 其中， 基材温度为 300、 所使用的环境气体为氧 - 水蒸气的混合气体， 该混合气 体的气压为 0.8mTorr。而且， 所使用的 PLD 装置与实施例 1 中的装置相同。 0118 接下来， 将 NaCl 基板溶解于纯水中， 回收尺寸 10mm10mm、 膜厚 4m 的透明且具 有可

47、挠性的 FAp 膜。然后， 在 450温度、 大气环境下进行 10 小时的热处理， 从而得到结晶 化的 FAp 膜。将所得到的结晶化 FAp 膜的外观照片表示在图 8 中。根据该图， 确认已成功 获得了由透明的结晶化 FAp 膜构成的硬组织再生材料。 0119 （2） FAp 硬组织再生材料的评价 0120 通过基于 2/ 法的 XRD， 测定结晶化 FAp 膜的 XRD。并将其结果表示在图 9 （a） 中。从该图中可知， FAp 膜已进行了结晶化。另外， 通过能量分散 X 射线分析 （EDX） 对结晶 化 FAp 膜进行了分析。并将其结果表示在图 9（b） 中。根据该图， 可以确认 FAp

48、膜中存在 氟。而且， 通过傅里叶变换红外光谱法 （FT-IR） 分析结晶化 FAp 膜和 HAp 膜， 并对其分析结 果进行了比较。将其结果表示在图 9（c） 中。从该图中可知， 与 HAp 膜相比， FAp 膜中的羟 基峰值较低， 可知在 FAp 膜中， HAp 膜的羟基被氟取代。通过上述分析可以确定所得到的膜 为 FAp 膜。 0121 实施例 4 0122 4、 对重叠粘贴硬组织再生材料的方式的效果确认 0123 将具有不同性质的硬组织再生材料重叠地贴在硬组织上， 调查其对提高粘着强度 所带来的效果。具体来说， 通过下述方式进行调查。首先， 如图 10 所示， 从牙质 T 依次粘贴 三种膜， 即依次粘贴 （a） 结晶性低且接近于非晶态、 容易溶解的膜 ；（b） 结晶性低的膜 ； 以及 （c） 结晶性高且难以溶解的膜， 从而制造出硬组织再生材料。然后， 调查了所制造出的硬组 织再生材料的结晶性、 以及将这些再生材料重叠粘贴在牙质上时带给粘着强度的影响。 0124 （1） 硬组织再生材料 0125 与实施例1相同地， 通过PLD法制造出HAp膜。 对该HAp膜分别进行下述处理 ：（a） 不进行热处理而直接放置 ；（b） 在 350、 氧 - 水蒸气环境下热处理 2 小时 ；（c） 在 350、 氧 - 水蒸气环境下热