人工软骨及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种人工软骨及其制造方法，该人工软骨含有15~95质量%的胶原蛋白、4.9~70质量%的蛋白聚糖、和0.1~20质量%的透明质酸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。本专利技术涉及以生物体软骨的成分作为原料的富有弹性的人工软骨、及其制造方法。
技术介绍
软骨组织由软骨细胞和软骨基质(matrix)组成。软骨细胞是高度分化的细胞，其仅占软骨组织中的约10%，虽然基本上没有通过细胞分裂的增殖，但是软骨细胞在软骨组织内产生软骨基质成分，有助于维持占软骨组织约90%的软骨基质。虽然已经有尝试使用软骨细胞人工再生软骨组织，将其利用于针对软骨的破损 变性的治疗中，但是为了形成软骨样组织，使软骨细胞自身产生软骨基质成分的工序是不可缺的。然而，现有技术中，使软骨细胞高效率的生成修补缺损部的充足量的软骨基质是困难的，现在仍然存在许多需要解决的问题。 还进行了化学制备类似软骨组织的组织再生用材料的研究。例如，日本专利公开号2002-80501公开了通过糖胺聚糖(glycosaminoglycan)和聚阳离子的缩合反应得到的组织再生基质用糖胺聚糖-聚阳离子复合物，其记载了作为软骨、肝脏、血管、神经等各种组织的再生材料是有用的。然而，日本专利公开号2002-80501中记载的复合物与生物体软骨不同，由于其是以糖胺聚糖和聚阳离子作为主要的两种成分形成的，恐怕不能得到充分的生物体亲和性。另外，由于在制造过程中使用了交联剂和缩合剂，需要洗净除去这些交联齐U、缩合剂以及它们的副产物，需要许多步骤的同时，在将得到的复合物移植入体内的情况中，有产生化学物质的残留问题的危险。进一步地，由于使用交联剂和缩合剂制成的复合物的构造不是类似于纳米级的、生物体组织的构造，因此恐怕不能满足作为软骨的功能所必需的低摩擦性、耐压力性和生物体亲和性。国际公开号2007/032404公开了包含(a)混合糖胺聚糖和蛋白聚糖，制备糖胺聚糖蛋白聚糖聚集体的工序，和(b)在上述糖胺聚糖蛋白聚糖聚集体中混合胶原蛋白的工序的，自我组织化糖胺聚糖/蛋白聚糖/胶原蛋白复合物的制造方法，其记载了该糖胺聚糖/蛋白聚糖/胶原蛋白复合物具有作为软骨再生医疗的生物材料的非常适合的性质，同时由于其是通过自我组织化制成的，不需要除去杂质等的工序。然而，通过国际公开号2007/032404中记载的方法得到的复合物实际上仅由胶原蛋白成分组成，没有发生充分的复合化。
技术实现思路
[专利技术所解决的课题]因此，本专利技术的目的是提供由糖胺聚糖/蛋白聚糖/胶原蛋白复合物形成的，机械强度、生物体亲和性和自我组织化优异的人工软骨。[解决课题的方法]鉴于上述目的专心研究的结果，本专利技术人发现通过冷冻干燥含有合意的比例的胶原蛋白、蛋白聚糖和透明质酸的分散物得到的复合物适合于作为人工软骨，而想到了本专利技术。即，本专利技术的人工软骨的特征在于含有15 95质量％的胶原蛋白、4.9^70质量％的蛋白聚糖和0.r2o质量％的透明质酸。上述人工软骨优选被交联处理。上述人工软骨优选被灭菌处理。制造由胶原蛋白、蛋白聚糖和透明质酸形成的人工软骨的本专利技术的第一种方法的特征在于具有以下工序:得到由透明质酸和胶原蛋白形成的第一组合物的工序，得到由蛋白聚糖和胶原蛋白形成的第二组合物的工序，将上述第一和第二组合物混合的工序，和将得到的混合物冷冻干燥(第一冷冻干燥)的工序。制造由胶原蛋白、蛋白聚糖和透明质酸形成的人工软骨的本专利技术的第二种方法的特征在于具有以下工序:将胶原蛋白、蛋白聚糖和透明质酸混合的工序，和将得到的混合物冷冻干燥(第一冷冻干燥)的工序。上述冷冻干燥后，优选交联处理。制造人工软骨的本专利技术的第一种和第二种方法优选进一步具有以下工序:将得到的冷冻干燥物粉碎的工序，将得到的冷冻干燥物粉末分散于水中的工序，和将得到的分散物再次冷冻干燥(第二冷冻干燥)的工序。优选在上述第二冷冻干燥后进行交联处理。上述交联处理优选热脱水交联。`优选对交联后的人工软骨进行Y射线照射处理。[专利技术的效果]由于本专利技术的人工软骨以合意的比例含有胶原蛋白、蛋白聚糖和透明质酸，因此其机械强度、生物体亲和性和自我组织化优异。本专利技术的方法能够简便地制造机械强度、生物体亲和性和自我组织化优异的人工软骨。具体实施例方式[I]人工软骨本专利技术的人工软骨含有15 95质量％的胶原蛋白、4.9^70质量％的蛋白聚糖和0.广20质量％的透明质酸。通过胶原蛋白形成作为软骨组织骨架的网状结构，并且物理地和/或化学地形成与透明质酸和蛋白聚糖的交联，能够保持充足的水分，得到具有软骨特有的弹性的人工软骨。人工软骨中的胶原蛋白、蛋白聚糖和透明质酸的量较优选分别为45飞5质量％、20 40质量％和1.5飞质量％。在该范围的情况下，人工软骨特别适合于作为关节软骨。胶原蛋白含量不足15质量％的情况时，由于插入生物体时的膨胀率大，使人工软骨很难适合软骨缺损部，且由于膨胀人工软骨的孔隙率降低。胶原蛋白含量超过95质量％的情况时，人工软骨的着色变大。蛋白聚糖含量不足4.9质量％的情况时，人工软骨的弹性下降，作为软骨的性能下降。蛋白聚糖含量超过70质量％的情况时，通过人工软骨的膨胀，尺寸的变化大，孔隙率下降。透明质酸含量不足0.1质量％的情况时，人工软骨的弹性下降，作为软骨的性能下降，同时人工软骨表面的润滑性(低摩擦性)下降。透明质酸含量超过20质量％的情况时，大大超过了生物体软骨中所含有的比例，由于成为与生物体软骨不同成分的材料，根据适用部位，确保胶原蛋白和蛋白聚糖的合意的含有比例变得困难。作为胶原蛋白，没有特别地限定，可以使用从动物等提取的物质。并且作为来源的动物的种类、组织部位、年龄等也没有特别地限定。一般地，可以使用从哺乳动物(例如牛、猪、马、兔子、老鼠等)或鸟类(例如鸡等)的皮肤、骨、软骨、肌腱、脏器等得到的胶原蛋白。还可以使用从鱼类(例如鳕鱼、比目鱼、蝶鱼、鲑鱼、鳟鱼、金枪鱼、鲭鱼、红鲷鱼、沙丁鱼、S鱼等)的皮、骨、软骨、鳍、鳞、脏器等得到的胶原蛋白。另外，胶原蛋白的提取方法没有特别地限定，可以使用一般的提取方法。也可以使用合成胶原蛋白或通过基因重组技术得到的胶原蛋白代替从动物组织中提取出的胶原蛋白。糖胺聚糖是由氨基糖与糖醛酸或半乳糖结合得到的二糖的重复结构形成的酸性多糖。本专利技术中使用的透明质酸是糖胺聚糖的一种，除了透明质酸，还可以使用硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、硫酸角质素、肝素等，但是优选使用透明质酸。蛋白聚糖是在一个作为核心的蛋白质上结合一条或多条糖胺聚糖链的物质。作为蛋白聚糖没有特别地限定，可以举例聚集蛋白聚糖、多功能蛋白聚糖、神经蛋白聚糖、短小蛋白聚糖、核心蛋白聚糖、双链蛋白聚糖、丝甘蛋白聚糖、基底膜聚糖、多配体聚糖、磷脂酰肌醇聚糖、基膜聚糖、角膜蛋白聚糖等，但是优选聚集蛋白聚糖。蛋白聚糖的来源没有特别地限定，根据复合物的使用目的，可以从哺乳动物(人类、牛、猪等)、鸟类(鸡等)、鱼类(鲨鱼、鲑鱼等)、甲壳类(螃蟹、虾等)等的各种动物来源中适当地选择。特别地，当将本专利技术的人工软骨用作人类软骨缺损或变性的治疗用时，则优选从人免疫原性低的来源中选择。作为人工软骨中的胶原蛋白的 含量测定方法，可以举例UV吸收测定法、HPLC法等。作为透明质酸的含量测定，可以举例咔唑硫酸法、利用透明质酸结合性蛋白质的抑制法、HPLC法等。作为蛋白聚糖的含量测定，可以举例比色定量法(使用色素DMMB)、HPLC法坐寸o人工软骨优选实施交联处理。交联处理可以通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种人工软骨，其含有15~95质量%的胶原蛋白、4.9~70质量%的蛋白聚糖、和0.1~20质量%的透明质酸。

【技术特征摘要】
2011.11.08 JP 2011-2446311.一种人工软骨，其含有15 95质量％的胶原蛋白、4.9 70质量％的蛋白聚糖、和2o质量％的透明质酸。2.根据权利要求1所述的人工软骨，其特征在于所述人工软骨经过交联处理。3.根据权利要求1或2所述的人工软骨，其特征在于所述人工软骨经过灭菌处理。4.一种制造由胶原蛋白、蛋白聚糖和透明质酸形成的人工软骨的方法，其特征在于所述人工软骨的制造方法具有以下工序:得到由透明质酸和胶原蛋白形成的第一组合物的工序，得到由蛋白聚糖和胶原蛋白形成的第二组合物的工序，混合上述第一和第二组合物得到混合物的工序，以及将 得到的混合物冷冻干燥的工序。5.一种制造由胶原蛋白、蛋白聚糖和透明质酸形成的人工软骨的方法，其特征在于所述人工软骨的制造方法具有以下工序:将胶原蛋白、蛋白聚糖和透明...

【专利技术属性】
技术研发人员：河东万智子，
申请(专利权)人：HOYA株式会社，
类型：发明
国别省市：