JPS6316142B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6316142B2 JPS6316142B2 JP55076118A JP7611880A JPS6316142B2 JP S6316142 B2 JPS6316142 B2 JP S6316142B2 JP 55076118 A JP55076118 A JP 55076118A JP 7611880 A JP7611880 A JP 7611880A JP S6316142 B2 JPS6316142 B2 JP S6316142B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sponge
- atelocollagen
- sheet
- implant material
- vivo implant
- 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.)
- Expired
Links
Landscapes
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、体内植え込み用の人工臓器、人工器
官などの生体内インプラント材に関するものであ
る。
官などの生体内インプラント材に関するものであ
る。
近年、体内植え込み用の人工臓器、人工器官の
研究開発が盛んに行われている。たとえば、人工
気管、人工食道、人工血管、血液透析のためのシ
ヤント、ペースメーカー、人工弁、人工聴覚など
多数が研究、開発されている。これら体内植込み
用インプラント材は夫々の機能を長期に亘り持続
的に発揮する必要上、それらの構造材料として
は、生体内に埋植されても安定で丈夫なものが使
用される。体内で容易に分解したり、毒性を示す
ような材料は好ましくない。このような目的に使
用される材料のうち、シリコーン、テフロン、ポ
リカーボネート、ポリエチレンなどの合成高分子
は今迄多くの目的に使用され、医用材料としての
地位を確立しつつあるが、とくにシリコーンは生
体内に於ける安定性、無毒性、加工性、物性など
の面から最も多く使用され、最も重要な合成高分
子である。
研究開発が盛んに行われている。たとえば、人工
気管、人工食道、人工血管、血液透析のためのシ
ヤント、ペースメーカー、人工弁、人工聴覚など
多数が研究、開発されている。これら体内植込み
用インプラント材は夫々の機能を長期に亘り持続
的に発揮する必要上、それらの構造材料として
は、生体内に埋植されても安定で丈夫なものが使
用される。体内で容易に分解したり、毒性を示す
ような材料は好ましくない。このような目的に使
用される材料のうち、シリコーン、テフロン、ポ
リカーボネート、ポリエチレンなどの合成高分子
は今迄多くの目的に使用され、医用材料としての
地位を確立しつつあるが、とくにシリコーンは生
体内に於ける安定性、無毒性、加工性、物性など
の面から最も多く使用され、最も重要な合成高分
子である。
このような医用高分子材料は生体内劣化を起さ
ない代りに、通常は疎水性であるから、生体組織
との親和性はよくない。しかしながら、体内用イ
ンプラントは、通常、或る器官や組織の代用を長
期に亘り行うものであり、生体組織と接合されて
使用されるので、インプラント材と生体との接合
の良否が非常に重要となる。たとえば、人工気管
や人工食道には材料としてシリコーンが使用され
るが、生体側気管や食道との接着がうまく行なわ
れず、脱落などのケースが多く発生し易い。
ない代りに、通常は疎水性であるから、生体組織
との親和性はよくない。しかしながら、体内用イ
ンプラントは、通常、或る器官や組織の代用を長
期に亘り行うものであり、生体組織と接合されて
使用されるので、インプラント材と生体との接合
の良否が非常に重要となる。たとえば、人工気管
や人工食道には材料としてシリコーンが使用され
るが、生体側気管や食道との接着がうまく行なわ
れず、脱落などのケースが多く発生し易い。
このような欠点を改善するため、人工気管およ
び食道の接合部の物理的構造を種々考案する試み
もなされている。またこれら人工器官の両端接合
部のみならず、側壁全域も周囲の組織とよく密着
することは、インプラント材が正しい位置で長期
間機能を発揮するためには重要なことである。ま
た、血液透析を行うには、血液を体外に取り出さ
ねばならないが、この血液取り出し口を作るため
に、シリコーン製チユーブ（シヤント）が用いら
れ、シヤントは動脈と静脈に結合され、体外に露
出した状態で固定される。シヤントは皮膚を貫通
して体外に出ており、シリコーン表面と皮膚組織
との接着が悪いため、シヤント周辺部からの感染
が大きな問題となる。このような場合も、シヤン
ト表面を生体組織とよく親和するように改質すれ
ば問題は解決する。またインプラントが体内に埋
入され、その一方の端が体外に露出された状態で
長期に亘り使用される例は多いが、この場合もシ
リコーンシヤントと全く同様な問題が発生する。
び食道の接合部の物理的構造を種々考案する試み
もなされている。またこれら人工器官の両端接合
部のみならず、側壁全域も周囲の組織とよく密着
することは、インプラント材が正しい位置で長期
間機能を発揮するためには重要なことである。ま
た、血液透析を行うには、血液を体外に取り出さ
ねばならないが、この血液取り出し口を作るため
に、シリコーン製チユーブ（シヤント）が用いら
れ、シヤントは動脈と静脈に結合され、体外に露
出した状態で固定される。シヤントは皮膚を貫通
して体外に出ており、シリコーン表面と皮膚組織
との接着が悪いため、シヤント周辺部からの感染
が大きな問題となる。このような場合も、シヤン
ト表面を生体組織とよく親和するように改質すれ
ば問題は解決する。またインプラントが体内に埋
入され、その一方の端が体外に露出された状態で
長期に亘り使用される例は多いが、この場合もシ
リコーンシヤントと全く同様な問題が発生する。
上に述べた通り、シリコーンなどの医用高分子
材料からなるインプラント材の表面を改善して周
囲生体組織との親和、密着性をよくすることは、
インプラント材の長期に亘る安定した機能発現に
大きく貢献するものである。
材料からなるインプラント材の表面を改善して周
囲生体組織との親和、密着性をよくすることは、
インプラント材の長期に亘る安定した機能発現に
大きく貢献するものである。
本発明は、こうした実情を考慮してなされたも
のであつて、コラーゲン分子の末端部分に存在す
るテロペプタイドを除去したアテロコラーゲンを
主な構成材料とするスポンジ状シートが表面に貼
合されていることを特徴とする生体内インプラン
ト材に係るものである。
のであつて、コラーゲン分子の末端部分に存在す
るテロペプタイドを除去したアテロコラーゲンを
主な構成材料とするスポンジ状シートが表面に貼
合されていることを特徴とする生体内インプラン
ト材に係るものである。
本発明では、アテロコラーゲンからなるスポン
ジ状シートを貼合せたり、アテロコラーゲンとポ
リビニルアルコールとからなるスポンジ状シート
を貼合せてもよい。
ジ状シートを貼合せたり、アテロコラーゲンとポ
リビニルアルコールとからなるスポンジ状シート
を貼合せてもよい。
また、本発明によるインプラント材を製造する
には、コラーゲン分子の末端部分に存在するテロ
ペプタイドをタンパク質加水分解酵素で選択的に
消化除去し、これによつて得られるアテロコラー
ゲンを主成分とする液体から凍結乾燥法でスポン
ジ状シートを作成し、このスポンジ状シートに架
橋処理を施してから、この架橋スポンジ状シート
を生体内インプラント材本体の表面に貼合せるよ
うにしたことを特徴とする生体内インプラント材
の製造方法を採用することが重要である。
には、コラーゲン分子の末端部分に存在するテロ
ペプタイドをタンパク質加水分解酵素で選択的に
消化除去し、これによつて得られるアテロコラー
ゲンを主成分とする液体から凍結乾燥法でスポン
ジ状シートを作成し、このスポンジ状シートに架
橋処理を施してから、この架橋スポンジ状シート
を生体内インプラント材本体の表面に貼合せるよ
うにしたことを特徴とする生体内インプラント材
の製造方法を採用することが重要である。
この本発明による方法では、アテロコラーゲン
液からスポンジ状シートを作成したり、アテロコ
ラーゲンとポリビニルアルコールとの混合液から
スポンジ状シートを作成するのがよい。また、ス
ポンジ状シートをガンマ線照射、紫外線照射又は
化学試薬処理により架橋処理するのが望ましい。
液からスポンジ状シートを作成したり、アテロコ
ラーゲンとポリビニルアルコールとの混合液から
スポンジ状シートを作成するのがよい。また、ス
ポンジ状シートをガンマ線照射、紫外線照射又は
化学試薬処理により架橋処理するのが望ましい。
本発明で使用されるアテロコラーゲンは、ペプ
シン処理により、分子の両末端に存在する抗原性
のテロペプタイドが除かれており、免疫活性のな
いコラーゲンである。アテロコラーゲンは医用材
料としてユニークな特徴があり、合成高分子と異
り生物起原であるので、生体組織との親和性がよ
く、細胞の生長・増殖の足場としてすぐれてお
り、結合組織を誘いこむ効果を有している。ま
た、徐々に体内に吸収されると同時にホストの新
たな結合組織により置き代えられる。一方、ポリ
ビニルアルコールは合成高分子であるが、体内で
吸収されることが明らかにされており、吸収性合
成高分子として注目されている。しかし、その吸
収速度はアテロコラーゲンに較べると非常にゆる
やかである。アテロコラーゲンとポリビニルアル
コール（PVA）とを混合することにより、生体
組織との親和性を失なわないで、アテロコラーゲ
ンの生体内吸収は遅延せしめられ、混合物の役割
が持続安定化する。アテロコラーゲン、又はアテ
ロコラーゲンとポリビニルアルコールとの混合物
はスポンジシート状に成形して本発明の目的に使
用されるが、スボンジが有する穴の中に周辺の生
体組織とくに結合組織が入りこみ、密着効果を上
げるのに大変都合がよい。このスポンジの穴の大
きさは、組織の進入を効果的に行わせるためには
80ミクロン以上の径である必要がある。
シン処理により、分子の両末端に存在する抗原性
のテロペプタイドが除かれており、免疫活性のな
いコラーゲンである。アテロコラーゲンは医用材
料としてユニークな特徴があり、合成高分子と異
り生物起原であるので、生体組織との親和性がよ
く、細胞の生長・増殖の足場としてすぐれてお
り、結合組織を誘いこむ効果を有している。ま
た、徐々に体内に吸収されると同時にホストの新
たな結合組織により置き代えられる。一方、ポリ
ビニルアルコールは合成高分子であるが、体内で
吸収されることが明らかにされており、吸収性合
成高分子として注目されている。しかし、その吸
収速度はアテロコラーゲンに較べると非常にゆる
やかである。アテロコラーゲンとポリビニルアル
コール（PVA）とを混合することにより、生体
組織との親和性を失なわないで、アテロコラーゲ
ンの生体内吸収は遅延せしめられ、混合物の役割
が持続安定化する。アテロコラーゲン、又はアテ
ロコラーゲンとポリビニルアルコールとの混合物
はスポンジシート状に成形して本発明の目的に使
用されるが、スボンジが有する穴の中に周辺の生
体組織とくに結合組織が入りこみ、密着効果を上
げるのに大変都合がよい。このスポンジの穴の大
きさは、組織の進入を効果的に行わせるためには
80ミクロン以上の径である必要がある。
次に、本発明を一製造工程に従つて説明する。
若い牛の皮膚の真皮部分を粉砕し、５％食塩水
及び水で洗浄した後、乾燥真皮１に対し0.005（重
量比）のペプシンを加え、PH３で撹拌下で７日間
可溶化する。この可溶化コラーゲン液を布で
過した後、PHを10に調節してペプシンを失活させ
た後、PH７に遠心してアテロコラーゲンの沈澱物
を集める。酸に再溶解後、PH７に再沈澱し、遠心
で集めてアテロコラーゲンを精製する。この精製
アテロコラーゲンをPH３のHClに溶かし、２％溶
液とする。この２％アテロコラーゲン液をPH７に
調節後、下記のようにアテロコラーゲン―PVA
混合物と同様にスポンジを作成する。一方、精製
PVAの２％水溶液を作成する。夫々の２％液を
混合し、アテロコラーゲンとPVAとの合計濃度
が２％になるように調節する。アテロコラーゲン
とPVAとの混合割合は、アテロコラーゲン対
PVAが100：10〜10：100の範囲で使用可能であ
るが、好ましくは100：100が理想的である。この
場合、夫々の２％液を等量混合すればよい。混合
後、PHを７にNaOH液で調節する。
及び水で洗浄した後、乾燥真皮１に対し0.005（重
量比）のペプシンを加え、PH３で撹拌下で７日間
可溶化する。この可溶化コラーゲン液を布で
過した後、PHを10に調節してペプシンを失活させ
た後、PH７に遠心してアテロコラーゲンの沈澱物
を集める。酸に再溶解後、PH７に再沈澱し、遠心
で集めてアテロコラーゲンを精製する。この精製
アテロコラーゲンをPH３のHClに溶かし、２％溶
液とする。この２％アテロコラーゲン液をPH７に
調節後、下記のようにアテロコラーゲン―PVA
混合物と同様にスポンジを作成する。一方、精製
PVAの２％水溶液を作成する。夫々の２％液を
混合し、アテロコラーゲンとPVAとの合計濃度
が２％になるように調節する。アテロコラーゲン
とPVAとの混合割合は、アテロコラーゲン対
PVAが100：10〜10：100の範囲で使用可能であ
るが、好ましくは100：100が理想的である。この
場合、夫々の２％液を等量混合すればよい。混合
後、PHを７にNaOH液で調節する。
この混合液を厚さ１〜３mmにステンレス製平板
容器に流し、真空凍結乾燥すると、スポンジシー
トが得られる。または、10〜20mmの厚さで凍結乾
燥して得られたスポンジを１〜３mmの厚さにバン
ドナイフですいてもスポンジシートを得ることが
できる。スポンジシートの厚さは２mmが最も好ま
しい。次に、スポンジシートを30Wの紫外線殺菌
燈で10cmの距離から表、裏各１時間づつ照射し、
架橋を導入する。紫外線の代りに、ガンマ線を
106ラツド照射しても同様に架橋が導入できる。
また、架橋導入にホルムアルデヒド、グルタール
アルデヒドなどのアルデヒド類も使用することが
できる。ホルムアルデヒドの場合、PH7.0、ホル
ムアルデヒド濃度0.1％で10分間処理するのが適
当である。グルタールアルデヒドの場合、PH6.0、
グルタールアルデヒド濃度0.01％で10分間処理が
適当である。アルデヒド類による処理の場合は、
処理後、くり返し水洗し、遠心脱水機で軽く脱水
後、再び凍結乾燥をする。架橋操作としては、紫
外線照射が最も簡単で好ましい。
容器に流し、真空凍結乾燥すると、スポンジシー
トが得られる。または、10〜20mmの厚さで凍結乾
燥して得られたスポンジを１〜３mmの厚さにバン
ドナイフですいてもスポンジシートを得ることが
できる。スポンジシートの厚さは２mmが最も好ま
しい。次に、スポンジシートを30Wの紫外線殺菌
燈で10cmの距離から表、裏各１時間づつ照射し、
架橋を導入する。紫外線の代りに、ガンマ線を
106ラツド照射しても同様に架橋が導入できる。
また、架橋導入にホルムアルデヒド、グルタール
アルデヒドなどのアルデヒド類も使用することが
できる。ホルムアルデヒドの場合、PH7.0、ホル
ムアルデヒド濃度0.1％で10分間処理するのが適
当である。グルタールアルデヒドの場合、PH6.0、
グルタールアルデヒド濃度0.01％で10分間処理が
適当である。アルデヒド類による処理の場合は、
処理後、くり返し水洗し、遠心脱水機で軽く脱水
後、再び凍結乾燥をする。架橋操作としては、紫
外線照射が最も簡単で好ましい。
架橋処理後、スポンジシートをガラス棒で圧迫
して押しつぶす。このようにして得られたスポン
ジシートを表面がシリコーンまたは他の合成高分
子でできたインプラントに貼り付ける。例えばシ
リコーン製人工食道の場合、その外壁にメデイカ
ルグレードの一液性RTVシリコーンを接着剤と
して塗り、この上に上記スポンジシートを貼り付
ける。また、血液透析用シヤントの場合、生体内
に入る部分に上と同様の方法で貼りつける。ま
た、体内に金属線などを外部より挿入するような
場合、先づシリコーンで金属を被覆した後上と同
様にシリコーン表面に貼り付ければよい。スポン
ジシート接着後、１％アテロコラーゲン溶液（PH
３、HCl酸性）をスポンジ面に塗り、１％アンモ
ニア溶液で中和後、水洗し、風乾する。新たに塗
布したアテロコラーゲンに架橋を導入するため、
紫外線を１時間上述と同様の条件で照射する。
して押しつぶす。このようにして得られたスポン
ジシートを表面がシリコーンまたは他の合成高分
子でできたインプラントに貼り付ける。例えばシ
リコーン製人工食道の場合、その外壁にメデイカ
ルグレードの一液性RTVシリコーンを接着剤と
して塗り、この上に上記スポンジシートを貼り付
ける。また、血液透析用シヤントの場合、生体内
に入る部分に上と同様の方法で貼りつける。ま
た、体内に金属線などを外部より挿入するような
場合、先づシリコーンで金属を被覆した後上と同
様にシリコーン表面に貼り付ければよい。スポン
ジシート接着後、１％アテロコラーゲン溶液（PH
３、HCl酸性）をスポンジ面に塗り、１％アンモ
ニア溶液で中和後、水洗し、風乾する。新たに塗
布したアテロコラーゲンに架橋を導入するため、
紫外線を１時間上述と同様の条件で照射する。
このようにして得られたインプラント材は、最
外層すなわち生体組織に接触する面は、アテロコ
ラーゲンのスポンジ層またはアテロコラーゲンと
PVAからなる薄いスポンジ層で覆われており、
スポンジの表面および穴の表面はアテロコラーゲ
ンの極めて薄い層で覆われている。このようなイ
ンプラント材が体内に植え込まれると、周囲組織
がスポンジ内に進入し、インプラント材と生体組
織との密着がよくなり、インプラント材の固定が
都合よく行なわれる。これは、インプラント材の
脱落や、インプラントと生体との界面からの感染
を防ぎ、長期に亘るインプラント材の機能発現に
大きく貢献する。
外層すなわち生体組織に接触する面は、アテロコ
ラーゲンのスポンジ層またはアテロコラーゲンと
PVAからなる薄いスポンジ層で覆われており、
スポンジの表面および穴の表面はアテロコラーゲ
ンの極めて薄い層で覆われている。このようなイ
ンプラント材が体内に植え込まれると、周囲組織
がスポンジ内に進入し、インプラント材と生体組
織との密着がよくなり、インプラント材の固定が
都合よく行なわれる。これは、インプラント材の
脱落や、インプラントと生体との界面からの感染
を防ぎ、長期に亘るインプラント材の機能発現に
大きく貢献する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ コラーゲン分子の末端部分に存在するテロペ
プタイドを徐去したアテロコラーゲンを主な構成
材料とするスポンジ状シートが表面に貼合されて
いることを特徴とする生体内インプラント材。 ２ アテロコラーゲンからなるスポンジ状シート
を貼合せる、特許請求の範囲の第１項に記載した
生体内インプラント材。 ３ アテロコラーゲンとポリビニルアルコールと
からなるスポンジ状シートを貼合せる、特許請求
の範囲の第１項に記載した生体内インプラント
材。 ４ コラーゲン分子の末端部分に存在するテロペ
プタイドをタンパク質加水分解酵素で選択的に消
化除去し、これによつて得られるアテロコラーゲ
ンを主成分とする液体から凍結乾燥法でスポンジ
状シートを作成し、このスポンジ状シートに架橋
処理を施してから、この架橋スポンジ状シートを
生体内インプラント材本体の表面に貼合せるよう
にしたことを特徴とする生体内インプラント材の
製造方法。 ５ アテロコラーゲン液からスポンジ状シートを
作成する、特許請求の範囲の第４項に記載した方
法。 ６ アテロコラーゲンとポリビニルアルコールと
の混合液からスポンジ状シートを作成する、特許
請求の範囲の第４項に記載した方法。 ７ スポンジ状シートをガンマ線照射、紫外線照
射又は化学試薬処理により架橋処理する、特許請
求の範囲の第４項〜第６項のいずれか１項に記載
した方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7611880A JPS573634A (en) | 1980-06-06 | 1980-06-06 | Implant material for live body and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7611880A JPS573634A (en) | 1980-06-06 | 1980-06-06 | Implant material for live body and method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS573634A JPS573634A (en) | 1982-01-09 |
| JPS6316142B2 true JPS6316142B2 (ja) | 1988-04-07 |
Family
ID=13595989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7611880A Granted JPS573634A (en) | 1980-06-06 | 1980-06-06 | Implant material for live body and method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS573634A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61207340A (ja) * | 1985-03-13 | 1986-09-13 | Koken:Kk | コラーゲン基質の細胞増殖性向上処理方法 |
| JP2545122B2 (ja) * | 1988-10-19 | 1996-10-16 | 日本ハム株式会社 | 人工食道 |
| JP2799596B2 (ja) * | 1989-08-10 | 1998-09-17 | 株式会社ジェイ・エム・エス | 生体埋植用具およびその製造法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852662B2 (ja) * | 1974-12-06 | 1983-11-24 | 帝人株式会社 | ソンシヨウヒフクヨウコウゾウブツノ セイゾウホウ |
| JPS54152595U (ja) * | 1978-04-14 | 1979-10-23 |
-
1980
- 1980-06-06 JP JP7611880A patent/JPS573634A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS573634A (en) | 1982-01-09 |
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