CN101068865B - 多孔体的制造方法以及使用该方法的多孔体 - Google Patents

多孔体的制造方法以及使用该方法的多孔体 Download PDF

Info

Publication number
CN101068865B
CN101068865B CN2006800013429A CN200680001342A CN101068865B CN 101068865 B CN101068865 B CN 101068865B CN 2006800013429 A CN2006800013429 A CN 2006800013429A CN 200680001342 A CN200680001342 A CN 200680001342A CN 101068865 B CN101068865 B CN 101068865B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mixing solutions
porous insert
manufacture method
insert according
solvent
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 - Fee Related
Application number
CN2006800013429A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101068865A (zh
Inventor
栈敷俊信
井手纯一
花木尚幸
松浦洋治
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.)
JMS Co Ltd
Original Assignee
JMS 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 JMS Co Ltd filed Critical JMS Co Ltd
Publication of CN101068865A publication Critical patent/CN101068865A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101068865B publication Critical patent/CN101068865B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N11/00—Carrier-bound or immobilised enzymes; Carrier-bound or immobilised microbial cells; Preparation thereof
    • C12N11/02—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier
    • C12N11/08—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer
    • C12N11/089—Enzymes or microbial cells immobilised on or in an organic carrier the carrier being a synthetic polymer obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C12N11/096—Polyesters; Polyamides
    • 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
    • A61L27/56—Porous materials, e.g. foams or sponges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/28—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a liquid phase from a macromolecular composition or article, e.g. drying of coagulum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/0068—General culture methods using substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2201/00—Foams characterised by the foaming process
    • C08J2201/04—Foams characterised by the foaming process characterised by the elimination of a liquid or solid component, e.g. precipitation, leaching out, evaporation
    • C08J2201/048—Elimination of a frozen liquid phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/04—Polyesters derived from hydroxy carboxylic acids, e.g. lactones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N2533/00—Supports or coatings for cell culture, characterised by material
    • C12N2533/30—Synthetic polymers
    • C12N2533/40—Polyhydroxyacids, e.g. polymers of glycolic or lactic acid (PGA, PLA, PLGA); Bioresorbable polymers

Abstract

本发明提供一种多孔体的制造方法，该方法可以调整孔径的大小，特别是不仅是可以调整小孔径大小，还可以调整大孔径大小。制备混合溶液，其包含：含丙交酯与己内酯的共聚物的聚合物、对所述聚合物的溶解度相对低的溶剂、以及对所述聚合物的溶解度相对高并且与所述溶解度低的溶剂具有相容性的溶剂，在冷冻干燥所述混合溶液来制造多孔体时，改变所述混合溶液中对所述聚合物的溶解度相对低的溶剂的含有率，并且在冷冻处理时，以300℃/hr以下的速度冷却所述混合溶液，从而控制多孔体的孔径大小。由此，可得到孔径大小为30～1800μm的多孔体。

Description

多孔体的制造方法以及使用该方法的多孔体
技术领域
本发明涉及多孔体、特别是在以组织工程学、再生医疗工程学为中心的医疗领域中用作细胞的支架(scaffold)材料的多孔体的制造方法。
背景技术
在组织工程学和再生医疗工程学的领域中，为了增殖细胞，通常使用支架材料，特别是近年来，作为支架材料，期待使用由生物体吸收性材料构成的多孔体。如果是这样的生物体吸收性的多孔体，则在其孔内播种细胞使其增殖，并将其移植到生物体中，从而在生物体内引起组织再生，并且，作为支架的生物体吸收性材料在生物体内慢慢地被分解吸收。因此，可以将用于细胞增殖的支架直接与增殖细胞一起移植到生物体。
作为这样的多孔体的制造方法，广泛使用冷冻干燥法，作为通常的方法，公开了例如将生物体吸收性聚合物溶解于二噁烷溶剂、并将其冷冻干燥而多孔化的方法(例如，参照专利文献1)。但是，通过该方法得到的多孔体由于孔径大小在100μm以下，因而难以得到例如适于细胞侵入到多孔体内的孔径大小100μm以上的多孔体。
此外，提出了在聚合物溶液中添加氯化钠、砂糖等颗粒并冷冻干燥，通过水等洗涤来洗脱除去前述颗粒，从而使其多孔化的方法(例如参照专利文献2、专利文献3)。根据这些方法，由于存在有颗粒的部分变成孔，因而可得到与所使用的颗粒同等程度的孔径大小的多孔体。但是，在这种方法中存在如下问题：由于必须进行颗粒的洗脱，因而制造工序变繁杂，此外，由于聚合物溶液中颗粒的沉降，因而难以确保所得到的多孔体的孔分布的均匀性。进而，为了提高孔径大小的均匀性，必须使用粒径均匀的颗粒，这导致高成本化。此外，由于难以完全除去颗粒，因而前述颗粒还可能会残留在多孔体内。这样，在制造多孔体时，实现期望的孔径大小、特别是大的孔径大小(数百μm)是极其困难的。
此外，作为控制孔径大小的方法，公开了如下方法：在冷冻干燥胶原溶液时，添加水和与水有相容性的有机溶剂，通过调整两者的添加比例来控制孔径大小的方法(例如，专利文献4等)。但是，即便根据该方法，所得的孔径大小也只有50～80μm左右，难以实现宽范围的孔径大小。此外，作为冷冻方法通常是采用液氮的急速冷冻法，存在孔径大小变小的趋势。
专利文献1：日本专利特开平10-234844号
专利文献2：日本专利特开2001-49018号
专利文献3：日本专利特表2002-541925号
专利文献4：日本专利特开平02-265935号
发明内容
发明要解决的问题
因此，本发明的目的在于提供一种多孔体的制造方法，该方法可以调整孔径的大小，特别是不仅是可以调整小孔径大小，还可以调整大孔径大小。
用于解决问题的方法
本发明的多孔体的制造方法的特征在于，包括：制备混合溶液的工序，该混合溶液包含含丙交酯与己内酯的共聚物的聚合物、对所述聚合物的溶解度相对低的溶剂、以及对所述聚合物的溶解度相对高并且与所述溶解度低的溶剂具有相容性的溶剂；冷冻处理所述混合溶液的工序；减压干燥所述混合溶液的冷冻处理物的工序，
其中，在所述混合溶液的制备工序中，改变对所述聚合物的溶解度相对低的溶剂在所述混合溶液中的含有率，并且在所述冷冻工序中，以300℃/hr以下的速度冷却所述混合溶液，从而控制多孔体的孔径大小。此外，以下，将对前述聚合物的溶解度相对低的溶剂称为“不良溶剂”，将对前述聚合物的溶解度相对高的溶剂称为“良溶剂”，本发明中，这些术语只是为了通过对前述聚合物的相对溶解度来区别前述两者而使用的。
发明效果
根据本发明的多孔体的制造方法，通过改变混合溶液中的不良溶剂的含有率、并且以300℃/hr以下的速度冷却混合溶液来冷冻前述混合溶液，可以容易地调整宽范围的孔径大小，此外，还可以实现形成比较均匀的孔。
如前述那样，通过调整像水这样的不良溶剂与像有机溶剂这样的良溶剂的比例来调整孔径大小是公知的(前述专利文献4)。但是，本发明通过进一步将冷冻处理时的冷却速度设定在300℃/hr以下的速度，从而可以形成例如30～1800μm这样的宽范围的孔径大小，并且还可以确保所形成的孔的均匀性。即，本发明人们发现，例如，即使是不良溶剂的含有率相同的混合溶剂，通过改变冷却速度(300℃/hr以下)的设定，可以进一步改变所形成的孔的尺寸，结果，通过不仅设定前述含有率还组合设定冷却速度，可以进一步扩大孔径大小的范围。像这样可以设定宽范围的孔径大小，特别是还可以实现100μm以上的孔径大小，这是本发明人们首次发现的。另外，由于采用不使用颗粒的现有方法得到的多孔体的孔径大小通常为10～80μm左右，因而本发明也可以说是可以设定非常宽的范围的。此外，如前述那样不混合颗粒，因而也不存在因颗粒的沉降导致的分布不均匀、颗粒残存等问题。因此，根据本发明，通过只设定不良溶剂的含有率和冷却速度，可以实现各种孔径大小，例如可以得到相应于多孔体用途的孔径大小，因此可以说是组织工程学和再生医疗等中非常有用的多孔体的制造方法。
附图说明
图1是表示本发明的实施例中混合溶液的含水率与所得多孔体的孔径大小的关系的图。
图2是表示本发明的其它实施例中混合溶液的含水率与所得多孔体的孔径大小的关系的图。
图3是表示本发明的另一个实施例中混合溶液的含水率与所得多孔体的孔径大小的关系的图。
图4是前述实施例中的多孔体截面的照片。
图5是表示本发明的另一个实施例中将多孔体植入生物体内之后的细胞染色结果的照片。
具体实施方式
如前所述，本发明的多孔体的制造方法的特征在于，该方法包括：制备混合溶液的工序，该混合溶液包含含丙交酯与己内酯的共聚物的聚合物、对所述聚合物的不良溶剂、以及与所述不良溶剂具有相容性的对所述聚合物的良溶剂；冷冻处理所述混合溶液的工序；减压干燥所述混合溶液的冷冻处理物的工序，
其中，在所述混合溶液的制备工序中，改变对所述聚合物的溶解度相对低的溶剂在所述混合溶液中的含有率，并且在所述冷冻工序中，以300℃/hr以下的速度冷却所述混合溶液，从而控制多孔体的孔径大小。
本发明中的共聚物如前述那样，是丙交酯与己内酯的共聚物，例如可以是无规聚合物、嵌段聚合物的任意一种。此外，前述共聚物还可以混合2种以上不同摩尔比的丙交酯-己内酯共聚物来使用。另外，本发明中的共聚物可以只含有前述共聚物，还可以在不影响本发明的范围内进一步包含其它聚合物、共聚物。
前述共聚物的分子量(重均分子量)没有特别限制，例如为5000～2000000，优选为10000～1500000，更优选为100000～1000000。此外，丙交酯与己内酯的摩尔比例如为90∶10～10∶90的范围，优选为85∶15～20∶80的范围，更优选为80∶20～40∶60的范围。
前述共聚物的制备方法没有特别限制，可以使用现有公知的方法。通常，可以使作为起始原料的丙交酯与己内酯通过开环聚合进行共聚，也可以由乳酸合成丙交酯(乳酸的环状二聚体)后将其与己内酯共聚。另外，使用了乳酸的丙交酯的合成方法也没有特别限制，可以使用现有公知的方法。作为前述的丙交酯没有特别限制，可以使用L-丙交酯、D-丙交酯以及这些的混合物(D，L-丙交酯)，此外，作为乳酸，可以使用L-乳酸、D-乳酸、这些的混合物(D，L-乳酸)。如此使用乳酸作为起始原料时，优选将单聚体的乳酸换算成二聚体的丙交酯，换算后的丙交酯与己内酯的摩尔比在前述的范围内。此外，作为己内酯，可以举出例如ε-己内酯、γ-己内酯、δ-己内酯等，其中优选ε-己内酯。
本发明中，只要前述不良溶剂为对前述聚合物溶解度相对低的溶剂、前述良溶剂为对前述聚合物溶解度相对高并且与前述溶解度低的溶剂具有相容性的溶剂，就都没有特别限制，通常可根据所使用的聚合物的种类来设定。作为前述不良溶剂，通常可以使用水、乙醇、叔丁醇(tBuOH)等，作为前述良溶剂，可以使用对前述不良溶剂显示相容性的1，4-二噁烷、碳酸二甲酯等有机溶剂等，特别优选不良溶剂为水、良溶剂为1，4-二噁烷的组合。
以下，对本发明的多孔体的制造方法进行具体的说明。另外，关于孔径大小的调整方法在后面叙述。
(混合溶液的制备工序)
将聚合物、不良溶剂以及良溶剂混合，以此制备混合溶液。各溶剂的添加顺序没有特别限制。
前述混合溶液中的聚合物浓度没有特别限制，通常为0.1～24质量％的范围，优选为2～8质量％的范围，更优选为3～5质量％的范围。对于前述混合溶液中的良溶剂的添加比例，可根据例如后述的不良溶剂的添加量来适当决定，优选前述聚合物与前述良溶剂的质量比(聚合物∶良溶剂)为0.1∶99.9～24∶76，更优选为2∶98～6∶94，特别优选为4∶96。
如后述那样，可以根据所形成的多孔体的期望的孔径大小以及所采用的一定冷却速度来适当决定前述混合溶液中的不良溶剂的添加比例。混合溶液中的不良溶剂浓度为例如超过0且20质量％以下，优选为0.1～20质量％，更优选为6～12.5质量％的范围，特别优选为6～12.25质量％。此外，前述混合溶液中的聚合物浓度为3.6质量％时，混合溶液中的不良溶剂浓度为例如超过0且12.5质量％以下，优选为6～12.5质量％的范围。前述聚合物与前述不良溶剂的质量比(聚合物∶不良溶剂)没有特别限制，例如为3.2∶20～4∶0.5的范围。
(冷冻处理工序)
以300℃/hr以下的速度冷却前述混合溶液，使前述混合溶液冷冻。冷冻工序中，除了以前述范围的速度进行冷却之外，没有任何限制，例如，可以使用市售的冷冻干燥机进行前述混合溶液的冷冻。作为前述冷冻干燥机，优选为可控制冷冻速度的机器种类，例如可以使用商品名TF 5-85ATANCS(宝制作所制造)等。
冷却前述冷冻溶液时，优选例如将前述混合溶液放入容器，从前述容器的底部冷却前述混合溶液。像这样，从容器的底部冷却，则可以以一定速度从底部向上部方向均匀地冷却前述混合溶液，可以均匀缓慢地冷冻前述混合溶液。具体地说，优选使用冷冻机或冷冻干燥机，将装有前述混合溶液的前述容器放置于前述冷冻机的冷却架上，并控制成以300℃/hr以下的相同的一定速度降低前述冷却架的温度。像这样，以前述规定的速度降低冷却架自身的温度，则可以将放置于前述冷却架的容器的底部冷却，从而可以从混合溶液的底部向上部进行冷却。另外，作为前述容器没有特别限制，可以列举例如不锈钢制容器。
前述冷却速度只要为300℃/hr以下则没有特别限制，如后述那样，可根据所形成的多孔体的期望的孔径大小以及前述混合溶液的不良溶剂浓度来进行适当选择。前述冷却速度为例如3～300℃/hr的范围，优选为3～250℃/hr的范围，更优选为3～180℃/hr的范围，特别优选为5～180℃/hr的范围。另外，如前述那样使用冷冻机时，控制成以这样的范围的一定速度降低该冷却架的温度即可(以下相同)。
实施冷冻的混合溶液的温度没有特别限制，例如为所使用的溶剂的凝固点以上，优选为10℃～室温(例如：20～37℃)，更优选为10～20℃的范围。特别是以300℃/hr的一定速度开始冷却时，优选开始冷冻处理时的混合溶液温度为10℃附近。并且，在像这样将开始冷冻处理时的混合溶液的温度设定在10℃附近时，应该将前述混合溶液整体保持一定值(例如10℃)，优选为：将前述混合溶液放置在比前述开始时的温度(例如10℃)更高的温度(例如+10℃)下，然后将其降温至前述开始时的温度。此时，下降温度所需要的时间没有任何限制，可以为例如60分钟左右(或者60分钟以上的时间)。以一定速度冷却之前，通过实施这样的处理，可以再现性良好地制造多孔体。
前述最终冷冻处理温度在例如低共熔点以下、优选为-10℃以下、更优选为-10～-50℃的范围。前述最终冷冻处理温度没有特别限制，例如设定为-10℃左右时，可以进一步降低用于冷却的成本。
前述混合溶液的温度达到最终冷冻温度时，可以根据前述混合溶液的冷冻状态来适当继续进行最终冷冻温度下的处理。其可以继续进行至前述混合溶液完全冷冻为止，例如继续进行超过0小时且12小时以下、优选为1～3小时左右。
另外，用于冷冻干燥的混合溶液的量没有特别限制，前述的条件是对将混合溶液放入容器时深度为0.5～1cm左右的液量特别优选的条件。
(减压干燥处理工序)
通过将前述冷冻处理工序中所得到的混合溶液的冷冻处理物进行减压干燥，可以得到多孔体。减压干燥的条件没有特别限制，可以采用现有公知的方法来进行。
接着，对多孔体的孔径大小的控制方法进行具体说明。根据本发明的控制方法，例如以一定的冷却速度对改变了不良溶剂的浓度的多个混合溶液进行了冷冻处理时，如后述图1所述那样，孔径大小随不良溶剂的浓度而变化。进而，设定了不同冷却速度时，例如，孔径大小的变化在各冷却速度下显示同样的行为，即，显示孔径大小在某不良溶剂浓度范围内变大、在某浓度范围内变小的行为，但在相同浓度下的孔径大小根据冷却速度而不同。即，通过在改变不良溶剂浓度的基础上改变冷却速度，可以进行更宽范围的孔设定。因此，通过例如改变冷却速度和不良溶剂浓度的条件来制作多孔材，并制作显示前述速度、浓度与所得孔径大小的关系的标准曲线，从而可以再现性良好地制造例如约30～1800μm范围的期望的孔径大小的多孔体。
当混合溶液包含前述共聚物、良溶剂和不良溶剂，并且前述共聚物和良溶剂的质量比为4∶96时，可以通过例如将前述混合溶液的不良溶剂浓度和冷却速度设定为下表的条件，从而可以制得表中记载的孔径大小(30～1800μm)的多孔体。
表1
Figure DEST_PATH_G19073732150138000D000021
通过上述方式，可以得到本发明的多孔体。由于通过本发明的制造方法可以设定前述那样宽范围的孔径大小，因而本发明的多孔体可以根据孔径大小而用于各种用途。特别是在用作培养细胞的支架材料时，优选为比较大的孔径大小的多孔体，例如孔径大小为50～1000μm、优选孔径大小为100～1000μm的多孔体是有用的。此外还可以用作各种医疗多孔体。此外，本发明的多孔体的大小、形状没有特别限制，可根据用途来选择。
另外，本发明的多孔体中的孔径大小的测定方法没有特别限制，可以采用现有公知的方法。
以下，通过实施例和比较例对本发明进行更具体的说明，但本发明并不限定于这些。
实施例1
改变混合溶液中的含水率，以此制作多孔体，并证实了孔径大小的控制。
将L-丙交酯与ε-己内酯的组成比(摩尔比)为50∶50的丙交酯-己内酯共聚物(P(LA/CL＝50/50))、1，4-二噁烷和水混合，制备29种含水率不同的混合溶液。另外，(P(LA/CL＝50/50))与1，4-二噁烷的混合比例(质量比)为一定值(4∶96)，将前述混合溶液中的水的混合比例(含水率)改变为1、2、4、6、8、8.25、8.5、8.75、9、9.25、9.5、9.75、10、10.25、10.5、10.75、11、11.25、11.5、11.75、12、12.25、12.5、12.75、13、14、16、18、20质量％。然后将这些混合溶液(20g)分别供给到不锈钢培养皿(直径5cm、深1.5cm，以下相同)中。
在冷冻干燥机(商品名TF 5-85ATANC S：宝制作所制造)内(室温)的冷却架中放置前述不锈钢培养皿，将前述冷却架设定为10℃并放置1小时，然后以3℃/hr的速度将冷却架的温度冷却至-50℃，在-50℃下放置180分钟。另外，从10℃下处理开始至-50℃下处理结束为止的时间合计为20小时。然后，在冷却处理结束的同时，将冷冻干燥机内的温度调整至25℃并进行减压干燥处理，制作29种多孔体样品。
从前述不锈钢培养皿中取出圆板状的多孔体样品，在厚度方向的正中间切断。通过以下方法对该切断面进行孔径大小的测定(n＝5)。在电子显微镜下观察前述切断了的多孔体样品的切断面(0.5cm2)，从全体切断面中选择出孔径大小比较大、出现频率高的孔径大小的孔，采用图像分析软件(NIH image)对所得的图像进行分析，计算出孔径大小。
(比较例1)
作为现有的方法，采用通过设定冷冻温度来改变孔径大小的方法，以此制作多孔体。将与前述实施例1相同的(P(LA/CL＝50/50))和1，4-二噁烷以4∶96的质量比混合，制备混合溶液。将该混合溶液(20g)供给到不锈钢培养皿中，将前述不锈钢培养皿在冷冻库内以规定的冷却温度(-80、-30、-15℃)静置4小时，将其冷冻。然后，将这些不锈钢培养皿放置于冷冻干燥机(商品名Freeze dryer FDU-830：EYELA公司制造)中进行减压干燥。另外，将前述混合溶液(20g)供给到不锈钢培养皿中，使用液氮(-196℃)将其冷冻，然后同样操作，进行减压干燥。由此制作4种多孔体样品。所得的多孔体样品的孔径大小示于下述表2。
(比较例2)
作为现有的方法，采用通过聚合物含量来改变孔径大小的方法，以此制作多孔体。将与前述实施例1相同的(P(LA/CL＝50/50))和1，4-二噁烷分别以2∶98、4∶96、6∶94的质量比混合，制备混合溶液。然后在-60℃下使用干冰和乙醇冷冻混合溶液，除此以外，与前述比较例1同样操作，采用冷冻干燥机(商品名Freeze dryer FDU-830：EYELA公司制造)进行减压干燥，制作多孔体样品。所得样品的孔径大小示于下述表2。
表2
Figure S06801342920070604D000121
前述混合溶液中的含水率和前述样品的孔径大小的关系示于图1。此外，图1中，以点线(图中箭头的范围)表示前述比较例1和比较例2中得到的多孔体的孔径大小范围。如该图1所示那样，可知根据实施例1的方法，通过改变含水率并以相同的一定速度冷却，可以调节多孔体的孔径大小，并且可形成均匀的孔。特别是如前述表2所示那样，根据通过冷冻温度来调整孔径大小的现有方法的比较例1，其只可以形成10～80μm左右的孔径大小，根据通过聚合物含量来调整孔径大小的现有方法的比较例2，其只可以形成40～80μm左右的孔径大小，均无法形成90μm以上的大的孔径大小。与此相对，根据实施例1，可以实现30～1800μm这样的宽范围的孔径大小，并且其均匀性也优异。
实施例2
改变冷却速度，以此制作多孔体，并证实了孔径大小的控制。
使用L-丙交酯与ε-己内酯的组成比为51∶49的P(LA/CL＝51/49)，除此以外，与前述实施例1同样操作，制备多种含水率不同的混合溶液，并将前述混合溶液(20g)分别供给到不锈钢培养皿中。然后将前述不锈钢培养皿放置于冷冻干燥机(商品名TF 5-85ATANCS：宝制作所制造)的冷却架上，将冷却架的温度降低至10℃(所需时间25分钟)，放置60分钟。放置后，以规定速度(180℃/hr、10℃/hr、5℃/hr、3℃/hr)将前述冷却架冷却至-50℃，在-50℃下处理180分钟。并且，在冷却处理结束的同时，将冷冻干燥机内的温度调整至25℃，进行减压干燥处理，制作多孔体样品。对于这些多孔体样品，与前述实施例1同样测定孔径大小(n＝2)。前述混合溶液中的含水率和前述样品的孔径大小的关系示于图2。另外已经证实：使用组成比为51∶49的P(LA/CL)进行与实施例1同样的实验时，显示同样的行为。
如图2所示那样，以任意冷却速度进行冷却时，多孔体的孔径大小都随着含水率的变化而发生变化，特别是孔径大小变大的含水率的范围也同样。此外，通过改变冷却速度，即便为相同含水率的混合溶液，也可以使孔径大小发生变化，得到了如下趋势：冷却速度越快，孔径大小变得越小，冷却速度越慢，孔径大小变得越大。由以上可知，通过调整含水率和冷却速度，可以容易地制造期望的孔径大小，尤其可以制造难以用现有的方法制造的大孔径大小的多孔体。此外，以冷却速度180℃/hr得到的多孔体样品的截面照片示于图4。如该图4所示可知，截面中孔均匀地分布，其孔径大小的均匀性也优异。
实施例3
研究冷冻温度的变化对孔径大小的影响。
将冷却速度设为180℃/hr，最终的冷却温度设为规定温度(-20℃、-30℃、-40℃)，除此以外，与前述实施例2同样操作，制作多孔体样品，并测定孔径大小(n＝3)。前述混合溶液中含水率和前述样品的孔径大小的关系示于图3。
如该图3所示可知，冷却速度为180℃/hr时，相应于含水率的孔径大小的行为不会因为最终冷却温度的变化而产生大的变化，不受前述冷却温度的影响。由此可以说，只要设定为-20℃的冷却温度，则无需过度的冷却，可实现低成本化。
实施例4
将制成的多孔体植入大鼠体内，证实了前述多孔体的细胞·组织的侵入性。
与前述实施例1同样操作，使用规定含水率(8.5质量％、9.75质量％、10.25质量％)的混合溶液来制作多孔体，并切成12×15mm的大小，制成样品。所得样品的孔径大小为：8.5质量％的样品为130μm、9.75质量％的样品为310μm、10.25质量％的样品为790μm。另外，前述样品的厚度分别为5mm左右。将这些样品植入大鼠背部的皮下，2周后和4周后，对前述样品进行H-E染色(苏木精-伊红染色)，证实了组织对前述样品的侵入状态。
其结果如图5的照片(4周)所示那样，在具有大孔径大小的多孔体样品(孔径大小310μm、710μm)中，可看到特别显著的细胞侵入。如此，根据本发明的制造方法，可以得到适于细胞的载体(支架)的大孔径大小的多孔体，因而可以说对医疗领域极其有用。
工业上的可利用性
这样根据本发明，可以将多孔体的孔径大小设定在宽范围内。因此本发明可以设定符合目的的孔径，如细胞的支架材料等用途，、可以说是以再生医疗为首的医疗领域中极其有用的制造方法。

Claims (20)

1.一种多孔体的制造方法，其特征在于，该方法包括：
制备混合溶液的工序，该混合溶液包含：含丙交酯与己内酯的共聚物的聚合物；对所述聚合物的溶解度相对低的溶剂；以及对所述聚合物的溶解度相对高并且与所述溶解度低的溶剂具有相容性的溶剂，其中，
对所述聚合物溶解度相对低的溶剂选自水、乙醇、叔丁醇，对所述聚合物溶解度相对高的溶剂为1，4-二噁烷、碳酸二甲酯；
冷冻处理所述混合溶液的工序，
减压干燥所述混合溶液的冷冻处理物的工序，
其中，在所述混合溶液的制备工序中，改变对所述聚合物的溶解度相对低的溶剂在所述混合溶液中的含有率，所述含有率为超过0且20质量％以下，并且在所述冷冻工序中，以300℃/hr以下的速度冷却所述混合溶液，通过使所述冷却速度加快，从而使所制造的多孔体的孔径大小减小，通过使冷却速度减慢，从而使所制造的多孔体孔径大小增大。
2.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，以300℃/hr以下的相同的一定速度冷却所述混合溶液。
3.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，在所述冷冻工序中，将所述混合溶液放入容器中，从所述容器的底部冷却所述混合溶液。
4.根据权利要求3所述的多孔体的制造方法，其中，在所述冷冻工序中，在混合溶液的冷却中使用冷冻机，将装有所述混合溶液的所述容器放置于所述冷冻机的冷却架上，并控制成以300℃/hr以下的相同的一定速度降低所述冷却架的温度。
5.根据权利要求3所述的多孔体的制造方法，其中，所述容器为不锈钢制容器。
6.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，所述冷冻工序中的冷却速度为3～180℃/hr的范围。
7.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，对所述聚合物的溶解度相对低的溶剂为水。
8.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，对所述聚合物的溶解度相对高的溶剂为1，4-二噁烷。
9.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，所述混合溶液中的所述溶解度相对低的溶剂的含有率为6～12.5质量％的范围。
10.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，在丙交酯与己内酯的共聚物中，丙交酯与己内酯的摩尔比为90∶10～10∶90的范围。
11.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，在所述冷冻工序中，所述混合溶液的最终冷冻处理温度在低共熔点以下。
12.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，在所述冷冻工序中，所述混合溶液的最终冷冻处理温度在-10℃以下。
13.根据权利要求12所述的多孔体的制造方法，其中，所述混合溶液的最终冷冻处理温度在-50～-10℃的范围。
14.根据权利要求11所述的多孔体的制造方法，其中，在所述冷冻工序中，在最终冷冻处理温度下，以超过0小时且12小时以下的范围内处理所述混合溶液。
15.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，所述冷冻工序中，开始冷冻处理时的所述混合溶液的温度为10℃～室温的范围。
16.根据权利要求15所述的多孔体的制造方法，其中，开始冷冻处理时的所述混合溶液的温度为10℃。
17.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，所述混合溶液中的所述聚合物浓度为0.1～24质量％的范围。
18.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，所述聚合物与对所述聚合物的溶解度相对高的溶剂的质量比为0.1∶99.9～24∶76的范围。
19.根据权利要求18所述的多孔体的制造方法，其中，所述聚合物与对所述聚合物的溶解度相对高的溶剂的质量比为4∶96。
20.根据权利要求1所述的多孔体的制造方法，其中，所述聚合物与对所述聚合物的溶解度相对低的溶剂的质量比为3.2∶20～4∶0.5的范围。
CN2006800013429A 2005-03-18 2006-03-10 多孔体的制造方法以及使用该方法的多孔体 Expired - Fee Related CN101068865B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP080059/2005 2005-03-18
JP2005080059 2005-03-18
PCT/JP2006/304699 WO2006100935A1 (ja) 2005-03-18 2006-03-10 多孔質体の製造方法およびそれを用いた多孔質体

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102254165A Division CN101880449B (zh) 2005-03-18 2006-03-10 多孔体的制造方法以及使用该方法的多孔体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101068865A CN101068865A (zh) 2007-11-07
CN101068865B true CN101068865B (zh) 2010-09-01

Family

ID=37023606

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102254165A Expired - Fee Related CN101880449B (zh) 2005-03-18 2006-03-10 多孔体的制造方法以及使用该方法的多孔体
CN2006800013429A Expired - Fee Related CN101068865B (zh) 2005-03-18 2006-03-10 多孔体的制造方法以及使用该方法的多孔体

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102254165A Expired - Fee Related CN101880449B (zh) 2005-03-18 2006-03-10 多孔体的制造方法以及使用该方法的多孔体

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1860142B1 (zh)
KR (1) KR100847285B1 (zh)
CN (2) CN101880449B (zh)
WO (1) WO2006100935A1 (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120251752A1 (en) * 2009-12-08 2012-10-04 Jms Co., Ltd. Porous member, porous-making method, and method of producing porous member
GB201119173D0 (en) 2011-11-07 2011-12-21 Fujifilm Mfg Europe Bv Porous tissue scaffolds
CN104119554B (zh) * 2014-07-15 2018-01-09 天津工业大学 一种采用冷冻法制备有机多孔膜的方法
CN104277234A (zh) * 2014-10-31 2015-01-14 华东理工大学 一种基于液滴沉降冷冻技术制备聚合物多孔珠的方法
WO2018056018A1 (ja) 2016-09-21 2018-03-29 グンゼ株式会社 ヘパリンを含有する生体吸収性高分子からなる多孔質基材の製造方法、ヘパリンを含有する生体吸収性高分子からなる多孔質基材、及び、人工血管
US20210283058A1 (en) * 2016-09-21 2021-09-16 Gunze Limited Method for producing sustained-release drug, and sustained-release drug
CN110016213B (zh) * 2019-03-21 2021-07-30 北京工商大学 一种具有微纳米复合泡孔的聚乳酸发泡材料及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6306424B1 (en) * 1999-06-30 2001-10-23 Ethicon, Inc. Foam composite for the repair or regeneration of tissue

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59188908A (ja) * 1983-04-11 1984-10-26 Mitsubishi Electric Corp 変流器
JPH0749490B2 (ja) * 1989-04-06 1995-05-31 新田ゼラチン株式会社 コラーゲンスポンジの製造方法
PL327084A1 (en) * 1995-12-06 1998-11-23 Dsm Nv Method of obtaining microporous particles of polyolefins
JPH10234844A (ja) * 1997-02-25 1998-09-08 Gunze Ltd 軟骨組織再生用基材及びこれを用いた軟骨組織再生法
US6281257B1 (en) * 1998-04-27 2001-08-28 The Regents Of The University Of Michigan Porous composite materials
JP4405003B2 (ja) * 1998-10-19 2010-01-27 株式会社ジェイ・エム・エス 多孔性癒着防止材
JP2002541925A (ja) * 1999-04-16 2002-12-10 ラトガーズ，ザ ステイト ユニバーシティ 組織工学用多孔質ポリマー足場
US20030181978A1 (en) * 2002-03-25 2003-09-25 Brown Kelly R. Channeled biomedical foams and method for producing same
JP4353510B2 (ja) * 2002-09-09 2009-10-28 株式会社カネカ 組織再生用支持体及びその製造方法
KR100517097B1 (ko) * 2002-12-27 2005-09-27 한국과학기술연구원 생분해성 락타이드/ε-카프로락톤 공중합체로부터 제조된 조직공학용 다공성 지지체
JP2005046538A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Jms Co Ltd 医療用多孔質体およびその製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6306424B1 (en) * 1999-06-30 2001-10-23 Ethicon, Inc. Foam composite for the repair or regeneration of tissue

Also Published As

Publication number Publication date
EP1860142B1 (en) 2012-10-17
KR100847285B1 (ko) 2008-07-21
CN101880449A (zh) 2010-11-10
WO2006100935A1 (ja) 2006-09-28
KR20070093965A (ko) 2007-09-19
CN101880449B (zh) 2012-04-25
CN101068865A (zh) 2007-11-07
EP1860142A1 (en) 2007-11-28
EP1860142A4 (en) 2009-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101068865B (zh) 多孔体的制造方法以及使用该方法的多孔体
JP4887838B2 (ja) 多孔質体の製造方法およびそれを用いた多孔質体
KR20090003208A (ko) 다공질 생체 흡수성 재료 및 그의 제조방법
Sartore et al. PLA/PCL-based foams as scaffolds for tissue engineering applications
KR20020005201A (ko) 비등성 혼합물을 이용한 조직공학용 생분해성의 다공성고분자 지지체 및 그의 제조방법
CN110787324B (zh) 一种药物控释型聚乳酸基骨修复支架材料的制备方法
EP1485140B1 (en) Polymer composite loaded with cells
Rouholamin et al. Control of morphological properties of porous biodegradable scaffolds processed by supercritical CO 2 foaming
EP4032941A1 (en) Biodegradable polymer fine particle for filler, manufacturing method thereof, freeze-dried body including the same, and filler injection including the same
Hou et al. Controllable degradation of poly (trimethylene carbonate) via self-blending with different molecular weights
KR100979628B1 (ko) 균일한 다공구조를 갖는 조직공학용 다공성 입자 및 이의제조방법
CN101405038A (zh) 多孔生物吸收材料及其制造方法
Profir et al. Processes and phenomena of purity decrease during the optical resolution of DL-threonine by preferential crystallization
US11612677B2 (en) Scaffold materials manufactured via bio 3D printing technique, and preparation method of three-dimensional scaffolds using the materials
CN102618492B (zh) 干细胞体外定向诱导软骨支架材料及其制备方法
US20070282024A1 (en) Process for Producing Porous Object and Porous Object Obtained By the Same
EP3302596B1 (en) Absorbable medical devices based on novel foams made from semi-crystalline, segmented copolymers of lactide and epsilon-caprolactone exhibiting long term absorption characteristics
JPH0749490B2 (ja) コラーゲンスポンジの製造方法
CN100540057C (zh) 药物植入缓释载体材料及其制备方法
Huang et al. Understanding the hydrolysis mechanism on segments and aggregate structures: Corrosion-tailored poly (lactic acid) deriving copolymers with δ-valerolactone
CN103480036A (zh) 一种多孔纳米复合骨组织工程支架材料的制备方法
US20060025647A1 (en) Morphology control of substituted diacetylenic monomers for shelf life monitoring systems
US11234920B2 (en) Manufacturing method of an ascorbic acid dispersion material
CN117029391A (zh) 一种培美曲塞二钠的冻干方法
KR20000065713A (ko) 균일한 입체 다공성을 가지는 조직공학용 생분해성 고분자 담체의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100901

Termination date: 20150310

EXPY Termination of patent right or utility model