JPH0265867A - ポリマー表面への内皮細胞付着方法及びその方法による物品 - Google Patents

ポリマー表面への内皮細胞付着方法及びその方法による物品

Info

Publication number
JPH0265867A
JPH0265867A JP1169726A JP16972689A JPH0265867A JP H0265867 A JPH0265867 A JP H0265867A JP 1169726 A JP1169726 A JP 1169726A JP 16972689 A JP16972689 A JP 16972689A JP H0265867 A JPH0265867 A JP H0265867A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
polymer
cells
treated
confluent
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.)
Granted
Application number
JP1169726A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0520110B2 (ja
Inventor
Joel L Williams
ジョエル・エル・ウィリアムズ
David B Montgomery
デービッド・ビー・モンゴメリー
Lillian P Baldwin
リリアン・ピー・ボールドウィン
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.)
Becton Dickinson and Co
Original Assignee
Becton Dickinson and Co
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 Becton Dickinson and Co filed Critical Becton Dickinson and Co
Publication of JPH0265867A publication Critical patent/JPH0265867A/ja
Publication of JPH0520110B2 publication Critical patent/JPH0520110B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L33/00—Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
    • A61L33/0094—Physical treatment, e.g. plasma treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/507—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials for artificial blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L33/00—Antithrombogenic treatment of surgical articles, e.g. sutures, catheters, prostheses, or of articles for the manipulation or conditioning of blood; Materials for such treatment
    • A61L33/18—Use of ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、表面に細胞を付着させる方法に関する。さら
に詳細には本発明は、ポリマー表面に内皮細胞の層を付
着させる方法及びこのようにして作製された表面に関す
る。
(従来の技術) 体液に対して生物学的及び化学的に安定な物質を見出す
ため、長年にわたって多くの検討がなされている0本研
究分野は、血液と接触する可能性のある種々の物品(例
えば、人工臓器、脈管移植片、消息子、カニユーレ、及
びカテーテル等)が開発されるにつれ、益々重要となっ
てきている。
このような物品に対する好ましい物質として、合成プラ
スチック類が広く使用されている。しかしながら、これ
らの物質はトロンボゲンを形成するという大きな欠点を
存する。殆どのプラスチック類に比べて血液との適合性
が良いポリテトラフルオロエチレンやシリコーンゴムの
ようなプラスチックでも、トロンボゲンを形成する傾向
がある。
従来、ヘパリンのような抗a血物質を使用することによ
って、トロンポゲンの形成が防止されている。ヘパリン
で凝血防止する代表的な方法が、ウィリアムズらによる
米国特許第4,613,517号及びソロモンらによる
米国特許第4 、521 、564号明細書に開示され
ている。
過去30年間にわたって、虚血の部分に血液の流れを回
復させるために、血液透析患者に血液の流れを与えるた
めに、そして動脈層の治療のために人工移植片が使用さ
れている。これらの方法は、一般に初めはうまくいくけ
れども、こうした移植片を受は入れた患者に対する長期
にわたる予後にはすすめられない、なぜなら、移植片物
質がトロンボゲンを形成しやすいために、フィブリンの
付着や細胞の付着が起こることによって、小さな直径の
移植片(4mm以下)は長時間たつと閉塞をきたすから
である。
理想的な血液−表面界面は自然に生成する内皮細胞であ
ると長い間考えられており、最近の研究では内皮化方法
に重点が置かれている。メイドリ(Madri)らはジ
ャー ル・オブ・セルバイオロジー Journal 
of Ce1l Biolo  97153(1983
)において、介在性コラーゲン上に細胞が成長すると、
これらの細胞は増殖を起こし、連続的な細胞層を形成す
ると報告している。ウィリアムズらは2j−ル・オブ・
サージカル・1サーチ(Journalof Sur 
1cal Re5earch) 38+ 618(19
65)において、人工器官の移植片物質をフィブロネク
チン、コラーゲン、又は血漿で前処理することについて
説明しており、処理していない移植片物質に対しては本
質的に付着力が生じないが、蛋白¥を被覆したポリエス
テル移植片の場合には付着力が大幅に増大する、と報告
している。ジャーレル(Jarrel)らによる類似の
研究によれば〔アヌルズ・オブ・サージエ’ −Ann
als of Sur er ) 203.671(1
986) )、10分経過すると血小板の多い血漿で被
覆したポリエステルに、30分経過すると羊膜/コラー
ゲン被覆したポリエステルに、そして2時間経過すると
何も被覆していないポリエステルに、内皮細胞が高い割
合で強固に付着するが、移植片が完全に覆われだのは羊
膜/コラーゲン被覆した表面だけである。
近年、小さな直径の脈管移植片を使用すると一般に良く
ない結果が得られるという点が注目されている。ヴアン
・ワケム(νan Wachem)らはR−(tマー1
アルズ(Biomateria!s  6.403(1
985)において、41以上のポリマー移植片を使用し
た場合には臨床的に良い結果が得られるが、4mm未満
の移植片を使用すると、すぐに閉塞を起こすために一般
には満足できるような臨床結果が得られない、と報告し
ている。同様にベイカー(Baker)  らはヱメl
カン・ジ − ル・オブ・サージヱ1−America
n Journal of Sur er ) 150
.197(1985)において、直径の大きな脈管移植
片の長期間にわたる開存性は比較的許容しうるが、直径
の小さな(4mm未満)移植片は長期間にわたって開存
している割合が低い、と述べている。
ベルダン(Belden)らはTrans、 Am  
Soc  Artif。
旦圏皿、紅■旦、 28.173(1982)において
、内径4■のポリエステル脈管移植片への内皮細胞の接
種、及び大に移植した後の開存性について報告している
。
ある特定の結果を得るために、ポリマー表面を種々のプ
ラズマで処理して変性することがよく知られている。例
えば、表面湿潤性、静電特性、付着性ポリマー物質の層
が表面に付着する際の表面の受理性などについて報告さ
れている。リー・h。
スミス(Lee M、 Sm1th)による博士論文″
支持体の表面特性によって影響される細胞付着” 〔ユ
タ大学材料科学・材料工学科、 1978. p、67
)によれば、細胞の付着が表面の炭素/酸素比の関数で
あるとされている。ヴアン・ワケムらは前記文献におい
て、ガラス又はグロー放電処理したポリスチレン上で内
皮細胞を培養できることを説明している。
ダン(Dunn)らによる米国特許筒4,452,67
9号明細書は、ポリマー表面をプラズマで処理する(こ
のとき、プラズマの中性、陽性又は陰性の化学種の少な
くとも1種が表面に接触しないようにする)ことによっ
て特定の化学基を導入してポリマー表面を変性する方法
を開示している。
さらに出願者らは、処理されていないダクロン(Dac
ron) ”ポリエステルの表面に対しては、内皮細胞
は部分的に付着するが、集密的には付着しないこと;2
4時間経過すると集密的に表面が覆われること;そして
血小板含量の多い血漿のような蛋白質で前処理したダク
ロンT+″表面の場合には直ちに集密的な被覆がなされ
ること、などについて知見を得ている。本明細書におい
ては、“集密的″。
という用語は、あらゆる方向において連続的に存在して
いる細胞で実質的に覆われた表面を表すのに使用する。
(発明が解決しようとする課題) 抗トロンボゲンの人工器官用器具に関する広範な研究に
もかかわらず、トロンボダン形成の問題(特に直径の小
さい移植片に関して)は未だ十分に解決されてはいない
0本発明は、こうした問題の解決を目的としている。
(課題を解決するための手段) 本発明の1つのB様は、内皮細胞の集密的な層を有する
表面を作製する方法である。窒素を含んだ物質から生成
されるプラズマに、支持体を暴露する。プラズマ処理す
ると、アミノ基が支持体に結合する。アミノ基を含有し
た支持体に、支持体に付着する内皮細胞を接触させる。
接触媒体における細胞の密度は、細胞の増殖を起こさせ
る必要なく、付着している細胞が支持体上に集密的な層
を形成するのに十分な密度とする。好ましい支持体はポ
リマーである。
本発明の他の7IJl様は、付着した内皮細胞の集密的
な層を有するプラズマ処理した支持体からなる抗トロン
ボゲン物品である0本物品はポリマーであるのが好まし
く、いかなる形状のものであってもよい、好ましい物品
は、内径が0 、5mm以上の導管である。ある1つの
好ましい実施態様は、内径が約2〜6mg+の導管であ
る。これらの導管の管腔壁は、プラズマ処理され、そし
て内皮化されている。
プラズマは、イオン化することのできるいかなる窒素源
からも生成させることができる。好ましいプラズマはア
ンモニアから生成させたプラズマであり、低濃度の酸素
を含有したアンモニアから生成させたプラズマが最も好
ましい。
例えば緩衝塩水のような適切な媒体中で、好ましくは培
養条件下にて、プラズマ処理した支持体に内皮細胞を接
触させて、支持体上に細胞の付着した集密的な層を形成
させることができる。
従って本発明によれば、物品の表面をプラズマで前処理
してアミノ基を多く含んだ表面にする工程;及びこの表
面に内皮細胞を施す工程;を含む2工程からなる方法に
よって、プラズマ処理したポリマー表面及び付着性上皮
細胞の集密的な層を有する物品を作製することができる
。内皮化の前にプラズマ処理した表面は極めて安定であ
り、従って保存寿命が長い、細胞は速やかに付着し、細
胞増殖なしで集密的となるので、本発明のプラズマ処理
した表面を有する人工器官用器具は、在庫品から取り出
し、内皮化し、そして十分な細胞が用意されたらその数
分以内に移植に供することができる0手術を受ける患者
にとって、迅速に処置できることの利点は明らかである
。
本発明は多くの異なった形の実施態様によって達成され
るけれども、本明細書では本発明の好ましい実施態様に
ついて詳細に説明する。但し、本開示内容は本発明の原
理の代表的なものを示しており、本発明はこれらの実施
態様によって限定されるものではないことは言うまでも
ない。本発明の範囲は、特許請求の範囲とそれらの等個
物によって判断される。
本発明の1つのB様は、有機支持体や無機支持体の表面
を不可逆的に変性する方法である。さらに詳細には、本
発明によれば、細胞の付着と密着を容易にするために、
−ir機支持体及び無機支持体の表面に気化物質のプラ
ズマを接触させることにより当該支持体の表面上に官能
基をもつ特定の化学種を結合させることによって、有機
・無機支持体の表面が不可逆的に変性される。
本発明は、天然高分子及び合成による付加重合体や縮合
重合体も含めた固体ポリマー物質の表面を変性するのに
利用することができる。このようなポリマー物質として
は(但し以下に記載のものに限定されない)、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、及びエチレ
ン−α−オレフィンコポリマー等のポリオレフィン;ポ
リアクリレート、ポリメチルメタクリレート、及びポリ
エチルアクリレート等のアクリルポリマーやアクリルコ
ポリマー;ポリ塩化ビニル等のビニルハロゲン化物ポリ
マーやコポリマー:ポリビニルメチルエーテル等のポリ
ビニルエーテル;ポリフッ化ビニリデンやポリ塩化ビニ
リデン等のポリハロゲン化ビニリデン:ポリアクリロニ
トリル;ポリビニルケトン;ポリスチレン等のポリビニ
ル芳香族化合物;ポリ酢酸ビニル等のポリビニルエステ
ル;エチレンーメククリル酸メチルコポリマー、アクリ
ロニトリル−スチレンコポリマー ABS樹脂、及ヒエ
チレンー酢酸ビニルコポリマー等のビニルモノマー同士
又はビニルモノマーとオレフィンのコポリマー;ブタジ
ェン−スチレンコポリマーポリイソプレン、合成ポリイ
ソプレン、ポリブタジェン、ブタジェン−アクリロニト
リルコポリマ、ポリクロロプレンゴム、ポリイソブチレ
ンゴム、エチレン−プロピレンジエンゴム、イソブチレ
ン−イソプレンコポリマー、及びポリウレタンゴム等も
含めた、天然ゴム及び合成ゴム;ナイロン66やポリカ
プロラクタム等のポリアミド;ポリエチレンテレフタレ
ートやアルキド樹脂等のポリエステル:フェノール−ホ
ルムアルデヒド樹脂ユリアーホルムアルデヒド樹脂;メ
ラミン−ホルムアルデヒド樹脂;ポリカーボネート;ポ
リオキシメチレン;ポリイミド;ポリエーテル;エポキ
シ樹脂;ポリウレタン;羊毛;綿;絹;レーヨン;レー
ヨン−トリアセテート;セルロース;酢酸セルロース;
酪酸セルロース:酢酪酸セルロース;セロファン;硝酸
セルロース;プロピオン酸セルロース;セルロースエー
テル;並びにカルボキシメチルセルロースなどがある。
本発明に従ってその表面を変性することのできる無機物
質としては(但し以下に記載のものに限定されない)、
グラファイト等の非金属;鉄、アルミニウム、錫、銅、
及びニッケル等の金属;酸化マグネシウム、シリカ、ア
ルミナ、及びチタニア等の金属元素や他の元素の酸化物
;クレー、黄鉄鉱、及びアスベスト等の鉱物;塩化ナト
リウムや炭酸カルシウム等の塩;並びにガラスや耐火物
のような合成組成物などがある。
支持体(有機物・無機物いずれの場合も)は、比較的平
ら又は湾曲したいかなる形状でもよく、また連続状又は
粒状であっても、多孔質又は不透質であっても、そして
大きくても又は小さくても、いかなる構成であってもよ
い0本発明は、結晶、粉末、プレート、ストリップ、フ
ィルム、シート、ワイヤ、繊維、布帛、フィラメント、
チェーブ、及び注型品・押出品・又は圧縮成形品等の表
面を変性するのに利用することができる。
本発明に従ったほとんどのプラズマ処理に対しては、従
来のプラズマ発生器を使用することができる。このよう
な発生器としては、内部及び外部の容量結合、電磁結合
、抵抗結合、並びに導波管法を利用した、熱プラズマ発
生器、無線周波プラズマ発生器、直流プラズマ発生器、
可聴周波プラズマ発生器、及びマイクロ波プラズマ発生
器などがある。内部主桟、又は可聴周波数から無線周波
数をへてマイクロ波周波数までのより高い周波数?fa
を備えた電磁手段もしくは容量手段を使用したカップリ
ングによって発生されるDC又は低周波ACグロー放電
により、電気的励起が与えられる。
さらにマイクロ波導波管法も使用することができる。適
切なプラズマ発生器の代表的なものとしては、ブランソ
ン(Branson) /IPC製のプラズマ反応!及
びプラズマ・サイエンス・Inc、製のプラズマ表面処
理システムなどがある。
小さな直径の導管をプラズマで処理する本発明の好まし
い実施態様の場合、本明細書と共に同じ日付で提出して
いる同時係属中の特許出願に開示の装置を使用するのが
好ましい。この同時係属中の特許出願(本発明と共通の
譲受人)を参照の形でここに引用する。
本発明に従ったプラズマはいかなるガス又はガス状混合
物からも生成させることができ、移植されるガスからの
反応性官能基を表面に与える。好適なガスとしては、例
えば、酸素、窒素、及びメタノール、アセトニトリル、
又はシアン化水素のような、酸素もしくは窒素の低分子
量有機・無機化合物などがある。好ましいガスは、窒素
、1〜6個の炭素原子を有する脂肪族アミノ、ヒドラジ
ン、アンモニア、又はこれらの混合物等の窒素含有化合
物である。ガス混合物中には、水素、ノ\ロゲン、並び
にヘリウム、ネオン、クリプトン、及びキセノン等の不
゛活性ガスのような他の成分が存在してもよい。
細胞付着の調製における表面変性のための好ましいプラ
ズマは、低濃度の酸素を含有したアンモニアから生成さ
れる。酸素とアンモニアの比は約0.005〜0.8、
好ましくは0.01〜0.1である。所望の比は、従来
のポンプダウンの後に、適当量のガスを反応チャンバー
中に供給することによって達成することができる。しか
しながら、本発明に従った表面処理の場合では、ポンプ
ダウン後の真空チャンバー中に十分な量の酸素が残存し
ていて、これにより所望の比が得られることが多い、チ
ャンバー中に残存している酸素の量が、排気されたチャ
ンバーのポンプダウン圧力に関係していることは明らか
である。従って、適切なトータルガス圧力範囲内での所
望の酸素/窒素比は、チャンバーを所定の圧力にまで排
気し、そして必要量のアンモニアを供給することによっ
て達成される。
般には、単にポンプダウン時間を調節することによって
、所望の酸素濃度にかなり近い濃度が得られる。
本発明に従った表面変性を行うだめのプラズマ生成は、
広範囲のエネルギー設定、無線周波数、暴露時間、温度
、及びガス圧力の下で行われる。
これらのパラメーターに関して有利な結果をもたらす範
囲は、o、ooi〜400W/c♂のレベルのDC又は
AC出力密度、最大100メガヘルツまでの振動周波数
、2秒〜12時間の暴露時間、0〜200°Cの温度、
及び0.01〜100トルのガス圧力である。これらの
パラメーターに対する好ましい範囲は、0.O1〜20
〇−/ci3.5〜30メガヘルツ、5秒〜120分、
10−50°C1及び0.01〜20トルである。ガス
の流量は、流れない状態から1秒当たりチャンバー容積
に相当する量が数回分置き換わる程度まで変えることが
できる。
酸素の濃度を制御するポンプダウン圧力は約0.1〜1
00 ミリトル、好ましくは約5〜50ミリトルである
。ポンプの能力に応し、これらのポンプダウン圧力は約
1分〜72時間で到達する。
アンモニア−酸素混合物から生成されるプラズマに暴露
することによって変性した本発明のポリマー表面は、そ
の表面に結合した形のアミノ基を含む。さらに表面と反
応性の酸素化学種との反応の結果として、カルボニル基
、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エーテル基、及び
ペルオキシド基等の酸素含有基も存在する。
以下の例においては、酸素−アンモニア混合物から生成
されるプラズマにポリマー支持体がさらされる。プラズ
マ処理した支持体表面は、従来の化学分析電子分光法(
ESCA)により検討して結合エネルギーシフトを測定
し、そしてその結果から表面に対する官能基の特性を明
らかにすることができる0本発明のプラズマ処理した表
面と未処理の表面に対するESCA比較データを第1表
に示す。
プラズマによって支持体表面上にアミノ基及び酸素含有
基が導入されたことによって、支持体表面は細胞の付着
及び密着に対してなじみ易くなっている0本発明の方法
の第2工程においては、いかなるタイプの細胞も本発明
のプラズマ処理した表面に施すことができる。一般に、
適切な細胞のタイプは上皮タイプのものである。プラズ
マ処理した表面に施すための最も好ましい細胞は内皮細
胞である。種々の供給源から内皮細胞を単離して精製す
る方法はよく知られており、本発明のプラズマ処理した
支持体表面に密着させるための細胞の供給は本発明の一
部を構成してはいない。
プラズマ処理した支持体表面と媒体中にg4させた十分
な量の細胞とを接触させて、細胞の増殖を起こさせる必
要なく、密着した集密的な層を形成させることによって
、内皮化を行うことができる0本発明に従い、この方法
及び懸濁用媒体をそれぞれ被覆法(sodding)及
び被覆用媒体(soddingmedium)と呼ぶ。
細胞に対して有害でなければいかなる被覆用媒体も使用
することができる。好ましい被覆用媒体は、例えば緩衝
塩水のような緩衝液である。細胞は、一般に約1分〜6
0分経過すると集密的に密着する。必要であれば、被覆
した表面を約10〜50゛C(好ましくは37°C)の
温度で培養することによって密着を促進してもよい。
プラズマ処理した表面を被覆するのに必要な細胞の数は
、ポリマーの種類及びプラズマ処理後の表面化学に従っ
て幾分変わる。一般に、被覆すべき表面1c11”当た
り約105個の細胞があれば十分であるが、さらに高い
濃度で使用してもよい。細胞数の決定及び被覆用媒体中
の細胞の濃度(これは重要なポイントではない)につい
ては、当接術者には公知である。同様に、染色後に走査
電子顕微鏡又は光学顕微鏡によって細胞の付着性や集密
性を調べることも、従来通りに行えばよい。
本発明の他の態様においては、プラズマ処理した表面及
びこのプラズマ処理した表面に直接付着した集密性の内
皮細胞府を存する抗トロンボゲンの物品が提供される。
本発明の範囲内に入る代表的な物品は血液と接触する人
工器官用器具であり、人工心臓、人工心臓弁、ビン、及
び好ましくは脈管移植片などがある(但し、これらに限
定されない)0本発明の最も好ましい物品は、プラズマ
処理して内皮化した管腔壁を存する内径が6mm以下の
導管のような、小さな直径の脈管移植片である。
災施■土 フラットなポリウレタンフィルムのサンプルをRFプラ
ズマ放電システムで変性した。3コへインチ離して配置
した一対の8インチ直径のアルミニウム雪掻を、直径1
2インチで高さ22インチの真空チャンバー内に使用し
た。 RFエネルギーを可変周波数発振器/増幅器の対
から“T”マツチングネットワークに、そしてシールさ
れたフィードスルーヲ使用してバラン変圧器を通して真
空チャンバー中に供給し、次いで平衡となったラインを
相対する側の水平電極と接続した。フィルムサンプルを
低いほうの電極の頂部に配置した。
チャンバーをポンプダウンし、6分間で60ミリトルに
した。ポンプダウンを続けながら、正確な計量弁を通し
て、200ミリトルの圧力を保持するのに十分な割合で
乾燥アンモニアガスをチャンバ中に供給した。本システ
ムを1分間パージした後、10.5MHz 25ワツト
のRFプラズマを2分間生成させてフィルムを処理した
。処理終了後、本システムを大気に通気してサンプルを
取り出した。
ESCAを使用してサンプルの表面化学を測定した。
処理したサンプルと処理していないサンプルに対して得
られた元素組成を第1表に示す。
実施例■ 直径の小さなポリスチレン導管の プラズマ処理 前記同時係属中の出願に記載のプラズマ発生器にて生成
させたプラズマに、長さ15cm、内径2.5mmのポ
リスチレンチューブ断片の内壁を暴露した。
11.4MIIz 75ワツトのRFプラズマを使用し
たこと、及びアンモニアガスの圧力を14トルに保持し
たこと以外は、実施例Iの場合と類似のプラズマ処理条
件を適用した。処理時間は25秒であった。
実施例■ 直径の小さなポリウレタン導管の プラズマ処理 長さ100cm、内径3.5n+mのポリウレタン導管
断片の内壁を、実施例Hにて記載したようにプラズマ変
性した。
実施例■ 内皮細胞をポリマー表面に付着 させるための−船釣な手順 プラズマ処理したポリマーフィルムを2cm”の面積の
ディスクにカントし、得られたディスクをファルコン(
FALCON) TI″24−ウェル(well)組織
培養プレートのウェル中に配置した。1 mlの1%ゼ
ラチンを6個のウェルそれぞれに、そして1 mlの0
.9%塩水を他の6個のウェルに加えることによって、
一連の実験用対照標準を調製した。プラズマ処理したポ
リマーディスクを含有した各ウェルに、1mの0.9%
塩水を加えた。両方の24−ウェルプレートをパラフィ
ルムで被覆し、4°Cで24時間保持して、試験表面及
び対照標準表面に十分に水和が起こるようにした。
ゼラチンと塩水からなる溶液を吸引によって除去し、1
mfl当たり2.5X10S個の内皮細胞を含有した0
 、 8 mlのストックQtaン夜をウェルにカロえ
た。
この内皮細胞を5%二酸化炭素の雰囲気中37°Cで1
時間培養し、緩衝液で洗浄し、そしてトリプシンを使用
してデカントした。試験表面と対照標準を再び洗浄し、
密着した細胞をヘマトキシリンで染色した。標準的な光
学顕微鏡法を使用して、密着した細胞の数を求めた。
本実験の結果を、密着した内皮細胞の個体群密度(種々
のプラズマ処理したポリマー組成物に関してlcn+”
当たりの細胞の数)として第■表に示す。
ポリエチレンテレフタレート サンプルPET−1 サンプルPUT−2 ポリスチレン サンプルPS−1 サンプルPS−2 ポリウレタン サンプルPU−1 サンプルPU−2 サンプルPU−3 サンプルPI−4 サンプルPU−5 ポリオレフィン サンプルPO−1 サンプルPO−2 サンプルPO−3 サンプルPO−4 +4200 実施例V −次性内皮細胞の密着性に対するプ ラズマ処理の影響 実施例■に記載したポリマー表面へ内皮細胞を付着させ
るための一般的手順を実施した後、プラズマ処理したポ
リウレタンのディスクサンプル及びプラズマ処理してい
ないポリウレタンのディスクサンプルに人間の一次性内
皮細胞の移植片を施した。2つのタイプのポリウレタン
について検討した。細胞の付着性の結果を第■表に示す
。−成性の内皮細胞は、ポリマー表面への付着に関して
、培養した内皮細胞と同じ傾向を示さないけれども、プ
ラズマ処理したポリマー表面に対する親和性のほうが未
処理のポリマー表面に対する親和性より相対的に高い。
未処理品 7005±5301 実施例■ プラズマ処理した小直径ポリウレタン 導管の内壁への細胞の付着 実施例■と■に記載の条件を使用して、内径が3.5開
の実施例■のポリウレタン導管をプラズマ処理した。ポ
リマー表面積1cm”当たり2X10’個の内皮細胞と
いう植えつけ密度にて(導管の管腔に対して算出)、実
施例■に記載の緩衝液中に一次性内皮細胞の個体群を懸
濁させた。
接続ポートの付いた支持用ガラスチューブ内に各チュー
ブを入れ、このガラスチューブ中に細胞9?fi液と緩
衝液を導入した。チューブを2つのグループに分けて培
養した。グループrを1背当たり360回転の定速で軸
方向に回転させ、グループ■を15分毎に90回転とい
う増分にて軸方向に回転させた。5%二酸化炭素の雰囲
気において、37°Cで1時間、両方のグループを培養
した。実施例■に記載の手順に従って、ゼラチンによる
対照標準も調製した。
細胞の密着性の結果を第N表に示す、どちらの培養方法
も内皮細胞の密着を起こさせることができるが、一定の
割合で回転させるとより均一な層が得られる。
(定速回転) (増分回転) サンプル4      21017 ゼラチン対照標準−14652

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、(a)窒素を含んだガス状物質から生成されるプラ
    ズマをポリマー表面に接触させ、これによって前記ポリ
    マー表面が表面アミノ基を含有するよう変性される工程
    ;及び (b)前記変性表面に十分な量の内皮細胞を施して、細
    胞の増殖を起こさせる必要なく、前記アミノ基含有表面
    に集密的細胞層を形成させる工程; を含む、ポリマー表面を内皮化する方法。 2、前記ガス状物質が、水素、ハロゲン、アルゴン、ネ
    オン、クリプトン及びキセノン、酸素、並びに酸素化合
    物からなる群から選ばれる別の物質をさらに含む、請求
    項1記載の方法。 3、(a)ガスから生成されるプラズマを表面に接触さ
    せ、これによって前記表面が前記ガスからの反応性官能
    基を含有するよう変性される工程;及び (b)前記変性表面に十分な量の細胞を施して、細胞の
    増殖を起こさせる必要なく、前記官能基を含有した前記
    表面に集密的細胞層を形成させる工程; を含む、表面に細胞を施す方法。 4、(a)ガスから生成されるプラズマでポリマー導管
    の管腔壁を処理する工程、このとき前記プラズマにより
    、前記ガスからの反応性官能基が前記管腔壁に結合され
    る;及び (b)前記反応性官能基を含有した前記管腔壁を十分な
    量の内皮細胞でおおって、細胞の増殖を起こさせる必要
    なく、前記管腔壁に付着した集密的細胞層を形成させる
    工程; を含む方法。 5、処理される前記管腔壁が4mm以下の内径を有する
    、請求項4記載の方法。 6、(a)アミノ基を表面に結合した形で有するプラズ
    マ処理されたポリマー表面;及び(b)アミノ基を有す
    る前記表面に付着した集密的内皮細胞層; を含む、トロンボゲンを形成しない物品。 7、プレート、ストリップ、フィルム、シート、繊維、
    布帛、導管、及びキャストからなる群から選ばれる、請
    求項6記載の物品。 8、(a)反応性官能基を表面に結合した形で有するプ
    ラズマ処理された表面;及び (b)反応性官能基を有する前記表面に付着した集密的
    上皮細胞層; を含む、トロンボゲンを形成しない物品。 9、前記官能基が、アミノ基及び酸素を含有した基から
    なる群から選ばれる、請求項8記載の物品。 10、プラズマ処理された管腔壁を含んだ、内径が約6
    mm未満のポリマー導管であって、このとき前記管腔壁
    が当該管腔壁に結合したアミノ基、及び前記管腔壁に付
    着した集密的内皮細胞層を有していて、これにより前記
    導管がトロンボゲンを形成しないようになっている、前
    記ポリマー導管。
JP1169726A 1988-07-01 1989-06-30 ポリマー表面への内皮細胞付着方法及びその方法による物品 Granted JPH0265867A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US21424088A 1988-07-01 1988-07-01
US214240 1988-07-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0265867A true JPH0265867A (ja) 1990-03-06
JPH0520110B2 JPH0520110B2 (ja) 1993-03-18

Family

ID=22798322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1169726A Granted JPH0265867A (ja) 1988-07-01 1989-06-30 ポリマー表面への内皮細胞付着方法及びその方法による物品

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP0348969B1 (ja)
JP (1) JPH0265867A (ja)
AT (1) ATE89176T1 (ja)
AU (1) AU620621B2 (ja)
BR (1) BR8903168A (ja)
DE (1) DE68906467T2 (ja)
ES (1) ES2054934T3 (ja)
NZ (1) NZ229354A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005036106A (ja) * 2003-07-15 2005-02-10 New Industry Research Organization 細胞接着材料
JP2014196386A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 東海ゴム工業株式会社 表面改質部材およびその製造方法、並びにマイクロ流路装置およびその製造方法

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5244654A (en) * 1990-11-08 1993-09-14 Cordis Corporation Radiofrequency plasma biocompatibility treatment of inside surfaces of medical tubing and the like
GB9116036D0 (en) * 1991-07-25 1991-09-11 Univ Leicester Preparing grafts for implantation
US6613432B2 (en) * 1999-12-22 2003-09-02 Biosurface Engineering Technologies, Inc. Plasma-deposited coatings, devices and methods
ITTO20000218A1 (it) * 2000-03-09 2000-06-09 Dario Lusso Protesi per uso medico-chirurgico realizzate in resina sintetica con superficie trattata in ambiente di gas ionizzati. (trattamento per)
US7198855B2 (en) * 2003-09-12 2007-04-03 Becton, Dickinson And Company Methods of surface modification of a flexible substrate to enhance cell adhesion
US8017395B2 (en) 2004-12-17 2011-09-13 Lifescan, Inc. Seeding cells on porous supports
JP2009500297A (ja) 2005-06-08 2009-01-08 セントカー・インコーポレーテツド 眼の変性についての細胞療法
US8741643B2 (en) 2006-04-28 2014-06-03 Lifescan, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells to definitive endoderm lineage
US9080145B2 (en) 2007-07-01 2015-07-14 Lifescan Corporation Single pluripotent stem cell culture
RU2473685C2 (ru) 2007-07-31 2013-01-27 Лайфскен, Инк. Дифференцировка человеческих эмбриональных стволовых клеток
SI22608A (sl) * 2007-10-18 2009-04-30 Institut "Jožef Stefan" Metoda in naprava za modifikacijo implantatov in umetnih ĺ˝il iz pet polimera
CN107574142B (zh) 2007-11-27 2021-07-06 生命扫描有限公司 人胚胎干细胞的分化
BRPI0908033A2 (pt) 2008-02-21 2015-08-04 Centocor Ortho Biotech Inc Método placas de superfície modificada e composições para adesão, cultura e desprendimento de célula
US8623648B2 (en) 2008-04-24 2014-01-07 Janssen Biotech, Inc. Treatment of pluripotent cells
CA2729121C (en) 2008-06-30 2019-04-09 Centocor Ortho Biotech Inc. Differentiation of pluripotent stem cells
JP2012507289A (ja) 2008-10-31 2012-03-29 ヤンセン バイオテツク,インコーポレーテツド ヒト胚性幹細胞の膵内分泌系への分化
EP2346988B1 (en) 2008-10-31 2017-05-31 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells to the pancreatic endocrine lineage
MX2011005288A (es) 2008-11-20 2011-06-01 Centocor Ortho Biotech Inc Celulas madre pluripotentes en microportadores.
CA2744227C (en) 2008-11-20 2018-10-02 Centocor Ortho Biotech Inc. Methods and compositions for cell attachment and cultivation on planar substrates
EP2456862A4 (en) 2009-07-20 2013-02-27 Janssen Biotech Inc DIFFERENTIATION OF HUMAN EMBRYONIC STEM CELLS
DK2516625T3 (da) 2009-12-23 2024-09-09 Janssen Biotech Inc Differentiering af humane embryonale stamceller
RU2664864C1 (ru) 2009-12-23 2018-08-23 Янссен Байотек, Инк. Способы увеличения экспрессии ngn3 и nkx6.1 в эндокринных клетках поджелудочной железы
AU2011223900A1 (en) 2010-03-01 2012-09-13 Janssen Biotech, Inc. Methods for purifying cells derived from pluripotent stem cells
AU2011250912A1 (en) 2010-05-12 2012-11-22 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of human embryonic stem cells
CN103221536B (zh) 2010-08-31 2016-08-31 詹森生物科技公司 人胚胎干细胞的分化
KR101836850B1 (ko) 2010-08-31 2018-03-09 얀센 바이오테크 인코포레이티드 인간 배아 줄기 세포의 분화
WO2012030540A2 (en) 2010-08-31 2012-03-08 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells
US20130046375A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-21 Meng Chen Plasma modified medical devices and methods
RU2705001C2 (ru) 2011-12-22 2019-11-01 Янссен Байотек, Инк. Дифференцировка эмбриональных стволовых клеток человека в одногормональные инсулинположительные клетки
MX354775B (es) 2012-03-07 2018-03-20 Janssen Biotech Inc Medios definidos para la expansion y el mantenimiento de celulas madre pluripotentes.
CN104334719B (zh) 2012-06-08 2018-02-13 詹森生物科技公司 人胚胎干细胞向胰腺内分泌细胞的分化
MX2015008578A (es) 2012-12-31 2015-09-07 Janssen Biotech Inc Diferenciacion de celulas madre embrionarias humanas en celulas endocrinas pancreaticas mediante el uso de relugadores de hb9.
DK2938722T3 (da) 2012-12-31 2022-02-14 Janssen Biotech Inc Suspension og klyngedannelse af humane pluripotente celler til differentiering til endokrine pankreasceller
US10370644B2 (en) 2012-12-31 2019-08-06 Janssen Biotech, Inc. Method for making human pluripotent suspension cultures and cells derived therefrom
KR102084561B1 (ko) 2012-12-31 2020-03-04 얀센 바이오테크 인코포레이티드 췌장 내분비 세포로의 분화를 위한 공기-액체 계면에서의 인간 배아 줄기세포의 배양
SG11201609473XA (en) 2014-05-16 2016-12-29 Janssen Biotech Inc Use of small molecules to enhance mafa expression in pancreatic endocrine cells
WO2017180361A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 Janssen Biotech, Inc. Differentiation of pluripotent stem cells to intestinal midgut endoderm cells

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0124200A2 (en) * 1983-04-27 1984-11-07 Becton Dickinson and Company Heparinization of plasma treated substrates
EP0186084A2 (en) * 1984-12-24 1986-07-02 Merck & Co. Inc. Brain-derived growth factor
US4656083A (en) * 1983-08-01 1987-04-07 Washington Research Foundation Plasma gas discharge treatment for improving the biocompatibility of biomaterials

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4452679A (en) * 1981-10-07 1984-06-05 Becton Dickinson And Company Substrate with chemically modified surface and method of manufacture thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0124200A2 (en) * 1983-04-27 1984-11-07 Becton Dickinson and Company Heparinization of plasma treated substrates
US4656083A (en) * 1983-08-01 1987-04-07 Washington Research Foundation Plasma gas discharge treatment for improving the biocompatibility of biomaterials
EP0186084A2 (en) * 1984-12-24 1986-07-02 Merck & Co. Inc. Brain-derived growth factor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005036106A (ja) * 2003-07-15 2005-02-10 New Industry Research Organization 細胞接着材料
JP2014196386A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 東海ゴム工業株式会社 表面改質部材およびその製造方法、並びにマイクロ流路装置およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
BR8903168A (pt) 1990-02-13
ES2054934T3 (es) 1994-08-16
EP0348969B1 (en) 1993-05-12
EP0348969A1 (en) 1990-01-03
AU3598989A (en) 1990-01-04
AU620621B2 (en) 1992-02-20
ATE89176T1 (de) 1993-05-15
DE68906467T2 (de) 1993-09-30
DE68906467D1 (de) 1993-06-17
NZ229354A (en) 1990-09-26
JPH0520110B2 (ja) 1993-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4927676A (en) Method for rapid adherence of endothelial cells onto a surface and surfaces prepared thereby
EP0348969B1 (en) Method for rapid adherence of endothelial cells onto a surface and surfaces prepared thereby
Dekker et al. Adhesion of endothelial cells and adsorption of serum proteins on gas plasma-treated polytetrafluoroethylene
EP0611792B1 (en) Graft polymerization
Favia et al. Plasma treatments and plasma deposition of polymers for biomedical applications
US4613517A (en) Heparinization of plasma treated surfaces
US5034265A (en) Plasma gas discharge treatment for improving the compatibility of biomaterials
Hamerli et al. Surface properties of and cell adhesion onto allylamine-plasma-coated polyethylenterephtalat membranes
Yang et al. Improving cell affinity of poly (D, L‐lactide) film modified by anhydrous ammonia plasma treatment
US4656083A (en) Plasma gas discharge treatment for improving the biocompatibility of biomaterials
Hoffman Ionizing radiation and gas plasma (or glow) discharge treatments for preparation of novel polymeric biomaterials
US6033582A (en) Surface modification of medical implants
Kawamoto et al. Endothelial cells on plasma-treated segmented-polyurethane: adhesion strength, antithrombogenicity and cultivation in tubes
US20050102025A1 (en) Plasma surface graft process for reducing thrombogenicity
EP0124200B1 (en) Heparinization of plasma treated substrates
Kosobrodova et al. Covalent biofunctionalization of the inner surfaces of a hollow-fiber capillary bundle using packed-bed plasma ion implantation
Junkar Interaction of cells and platelets with biomaterial surfaces treated with gaseous plasma
Piskin Plasma processing of biomaterials
Mantovani et al. Ammonia RF-plasma treatment of tubular ePTFE vascular prostheses
Klages Modification and coating of biomaterial surfaces by glow‐discharge processes. A review
Dekker et al. Surface modification of hydrophobic polymers for improvement of endothelial cell-surface interactions
AU654131B2 (en) Cell growth substrates
RATHER Plasma deposition of organic thin films for surface modification
Loh et al. Plasma surface modification in biomedical applications
Hagen Diameter Polyvinyl Alcohol Tubular