CN108289977A - 医疗用基材 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种医疗用基材,所述医疗用基材适用于如主动脉那样暴露于来自内腔的较高压力的主动脉等循环系统的再生,所述医疗用基材在移植后被生物体吸收。本发明的医疗用基材形成为片状、管状、或者片状和管状组合后的形状,移植到体内而用于循环系统的再生,其中,所述医疗用基材具有多层构造,所述多层构造至少包括内层和外层,所述内层配置在循环系统的内膜侧,所述外层配置为比内层更靠近循环系统的外膜侧,且由至少包含立构复合聚乳酸的材料形成,配置为比内层更靠近循环系统的外膜侧的层形成为多孔质形状,以便使得营养血管到达内层或进入至内层附近。
Description
技术领域
本发明涉及医疗用基材,特别涉及适用于循环系统再生的医疗用基材。
背景技术
近年来,随着社会的高龄化、饮食文化的西方化,生活习惯病的患者不断增加。动脉硬化也是生活习惯病的一种,如果症状发展,则有时还会变为主动脉瘤等危及生命的疾病。而且,如果主动脉瘤的症状发展,则为了防止其破裂而实施人造血管置换术,即,通过手术将包含病变部的主动脉更换成人造血管。
血细胞自不待言,人造血管还应当不使血浆漏出,除此之外,还需要具有与人体的相容性、耐久性、安全性,必须能够通过手术而容易地使人造血管与血管相吻合。
因此,一直以来开发了各种人造血管。例如,通常使用:对聚酯纤维进行针织编织或平纹纺织而成的布制人造血管、使聚四氟乙烯形成为筒状并急速拉伸且使其产生无数龟裂而成的PTFE制人造血管(参见非专利文献1。)。
另外,开发出一种人造血管,所述人造血管具备:由通过静电纺丝法形成的直径为10μm以下的极细纤维的无纺布层构成的内层;以及配置在所述内层的外侧的覆盖材料,该无纺布层和覆盖材料固接在一起(参见专利文献1。)。
不过,这些人造血管在移植后也不会被生物体吸收。所以,在因牙科治疗等而使得人造血管感染的情况下,治疗非常困难,有时还需要进行更换人造血管的手术。另外,因为营养血管无法进入人造血管中,所以,有时还会导致存在于人造血管的内腔的内膜细胞坏死。
因此,近年来,还开发出使用在移植后在体内被吸收的生物体吸收性纤维的人造血管。不过,现有的生物体吸收性人造血管由乳酸和己内酯的共聚物等生物体分解、吸收速度快的生物体吸收性纤维构成,以便在移植后被快速分解并吸收(参见专利文献2。)。
因此,人造血管的强度也迅速降低,从而无法在始终暴露于来自内腔的高压力的动脉之类的循环系统中使用。另外,即使假设将这些人造血管用于动脉等,动脉等也会置换成瘢痕组织、石灰化、动脉瘤等病变组织,因此,无法实现完全的再生、治疗。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-031595号公报
专利文献2:日本特开2016-158765号公报
非专利文献
非专利文献1:“人造血管”、日本人造脏器学会、[online]、[平成27年10月22日检索]、互联网<URL:http://www.jsao.org/public/7.html>
发明内容
本发明的课题在于提供一种医疗用基材,所述医疗用基材适用于如动脉那样暴露于来自内腔的高压力的循环系统的再生,所述医疗用基材在移植后被生物体吸收。
基于下述(1)~(4)的见解,发明人为了解决上述课题而进行了潜心研究,结果得到了本发明。
(1)在整形外科领域中,当治疗外伤时,通常利用生物体吸收性线对真皮部分进行缝合,直至所述生物体吸收性线被分解、吸收为止,需要足够长的时间,并且,所述生物体吸收性线缓慢地发生强度劣化而被生物体吸收,如果使用吸收速度快的生物体吸收性线,则创伤部位的生物体组织无法再生并治愈为原来那样的皮肤,而是置换成瘢痕组织等病变组织。
(2)在小儿心脏外科领域中,例如,当通过外科手术将与先天异常位置连接的畸形的主动脉重新连接于正确位置时,考虑到手术后的生长和血压,需要利用直至被分解、吸收为止需要足够长的时间、且缓慢地发生强度劣化而被生物体吸收的生物体吸收性线等进行缝合,如果使用吸收速度快的缝合线,则动脉无法再生、治愈成原来的样子,而是置换成瘢痕组织、石灰化、动脉瘤等病变组织。
(3)对于在暴露于来自内腔的较高压力的动脉等中的使用,即使是聚二氧杂环己酮这样一直以来使用的生物体吸收性缝合线中的分解吸收速度较慢的聚合物,吸收速度也过快。
(4)与聚二氧环己酮等相比,立构复合聚乳酸需要足够长的时间缓慢地发生强度劣化而后被吸收。
即,本发明的医疗用基材形成为片状、管状、或者片状和管状组合后的形状,所述医疗用基材移植至体内而用于循环系统的再生,其中,所述医疗用基材具有多层构造,所述多层构造至少包括:内层,其配置在循环系统的内膜侧;以及外层,其配置为比内层更靠近循环系统的外膜侧、且由至少包含立构复合聚乳酸的材料形成,配置为比内层更靠近循环系统的外膜侧的层形成为多孔质形状,以便使得营养血管到达内层或进入至内层附近。
本发明的医疗用基材的外层可以由含有50重量%以上的立构复合聚乳酸的纤维原料所形成的布构成。应予说明,在希望营养血管进入的孔的直径、配置、分布尽量均匀的情况下,优选构成外层的布设为纺织物或编织物。
本发明的医疗用基材的内层可以由选自聚乙醇酸、乳酸和己内酯的共聚物、L-聚乳酸、D-聚乳酸、乙醇酸和乳酸的共聚物、明胶、胶原、弹力蛋白中的至少一种材料构成。应予说明,内层可以由纤维原料形成的布构成。另外,构成内层的布可以为无纺布、纺织物或编织物。
发明效果
在外层长时间地克服血液等的压力而保持形状的期间,营养血管从循环系统的外膜侧进入,内膜细胞在循环系统的内膜侧成活,此后,本发明的医疗用基材被生物体吸收。因此,如果将本发明的医疗用基材用于例如人造血管等,则能够使得始终暴露于来自内腔的高压的主动脉等良好地再生,并且,以后也无需通过再移植而进行更换等。
附图说明
图1是本发明所涉及的医疗用基材的外观立体图(a)及剖视图(b)。
图2是本发明所涉及的其他医疗用基材的外观立体图(a)及剖视图(b)。
图3是表示将构成本发明所涉及的医疗用基材的布埋植于大鼠(rat)的背部而对细胞向布中的浸润情况进行研究的结果的取代附图的照片。
图4是表示将构成本发明所涉及的医疗用基材的布牢固地卷绕于狗的髂动脉而研究是否由布形成了加强层的结果的取代附图的照片。
图5是表示将构成本发明所涉及的医疗用基材的布卷绕于切开至半周的狗的主动脉而研究由布形成的加强层是否能对动脉壁断端缝合部进行加强的结果的取代附图的照片。
图6是表示将构成本发明所涉及的医疗用基材的布卷绕于完全切开的狗的主动脉而研究布是否能够用作再生支架的结果的取代附图的照片。
图7是表示将本发明所涉及的医疗用基材(实施例1)移植给狗的结果的取代附图的照片。
图8是表示将本发明所涉及的医疗用基材(实施例2)移植给狗的结果的取代附图的照片。
图9是表示将本发明所涉及的医疗用基材(实施例3)移植给狗的结果的取代附图的照片。
图10是表示将本发明所涉及的医疗用基材(实施例5)移植给狗的结果的取代附图的照片。
图11是表示将现有的医疗用基材(比较例)移植给狗的结果的取代附图的照片。
具体实施方式
1.医疗用基材
本发明的医疗用基材形成为片状、管状、或者片状和管状组合后的形状,如人造血管、血管内支架、血管内支架移植物等那样通过外科手术等处置移植至体内而用于循环系统的再生。
本发明的医疗用基材能够用于动脉、静脉等血管、心脏、淋巴管等循环系统的再生,再生需要较长的时间,并且能够使施加有血压的动脉稳定地再生,还能够使施加有较高的动脉血压的主动脉稳定地再生。
因此,以下,基于附图,对将本发明的医疗用基材用作人造血管的情况进行说明。应予说明,本发明的医疗用基材的用途并不限定于人造血管。
图1是本发明所涉及的医疗用基材1的外观立体图(a)及剖视图(b)。如该图所示,医疗用基材1具有:外层11;以及配置于外层11的内侧的内层12。此处,内层12可以与外层11实现一体化,也可以重叠设置多层。应予说明,例如可以在分别制造出各层之后用手、公知的机械使各层嵌合而制造这样的医疗用基材1。
2.外层
构成本发明的医疗用基材1的外层11是由含有立构复合聚乳酸的纤维形成的中空筒状的布。外层11只要在直至内层12被生物体吸收为止的一定期间内具有能够耐受来自血管内腔的压力而维持血管功能的强度(以下,省略为强度条件。)即可。例如,虽然也取决于移植对象的个体差异,但是,优选外层11在移植后至少8个月的期间内能够维持强度。然后,随着组织再生过程的推进,外层11经过足够长的时间而使得强度缓慢劣化,并在再生结束之后迅速被生物体吸收。
(1)立构复合聚乳酸
本说明书中,立构复合聚乳酸包含如下立构复合聚乳酸,对仅由L-乳酸形成的L-聚乳酸(PLLA)和仅由D-乳酸形成的D-聚乳酸(PDLA)进行混合,并对各自形成的螺旋构造交缠而得的立构复合聚乳酸、以及L-乳酸和D-乳酸分别以嵌段状连接而得的嵌段共聚物彼此进行混合,进而通过共聚物的L-乳酸链部分和D-乳酸链部分的螺旋构造在局部交缠而得到该立构复合聚乳酸。应予说明,L-乳酸和D-乳酸之比并不仅仅限定于1:1,还包含70/30等偏组成型。
对于这样的立构复合聚乳酸而言,物理强度在生物体内明确劣化(即,对再生的生物体的构造产生影响的程度)的开始时期晚于内层12。
立构复合聚乳酸可通过例如日本特许5957885号公报、日本特许5821021号公报、日本特许5731207号公报、日本特许5728851号公报、日本特许5679411号公报等中记载的方法而制造。应予说明,对于立构复合聚乳酸的分子量而言,只要使得外层11能够维持强度条件即可,并未特别限定。
(2)布
本说明书中,布是指将大量纤维加工成既薄又宽的板状而得到的物质,布被分为纺织物、编织物、无纺布中的任一种。对于构成外层11的纤维而言,可以单独使用立构复合聚乳酸,也可以与在生物体内被分解吸收的其他材料混合使用。不过,布的立构复合聚乳酸的含量优选为50重量%以上。这是为了切实地满足强度条件。
作为构成上述布的纤维,可以是单丝、捻纱、粗纱,但优选捻纱。另外,作为上述纤维,可以举出:由立构复合聚乳酸形成的纤维、由立构复合聚乳酸和其他材料的混合材料形成的纤维、由立构复合聚乳酸形成的纤维和由其他材料形成的纤维的混纺纤维等。
作为立构复合聚乳酸以外的材料,例如可以举出:聚乙醇酸(以下,有时省略为PGA)、乳酸和己内酯(以下,有时省略为CL)的共聚物、L-聚乳酸、D-聚乳酸、乙醇酸和乳酸的共聚物、明胶、胶原、弹力蛋白等公知的生物体吸收性聚合物。
应予说明,构成生物体吸收性聚合物的单体的重量比只要满足强度条件即可,并未特别限定。另外,如果满足强度条件,则既可以单独使用1种生物体吸收性聚合物,也可以混合使用2种以上的生物体吸收性聚合物。
构成外层11的布并未特别限定,可以由立构复合聚乳酸等通过公知方法而制造。具体而言,可以利用公知的纺织机、编织机而制成纺织布、编织物(还包括网状的织物。以下,如无特别记载,则为相同含义),也可以通过静电纺丝法、熔喷法等公知方法而制成无纺布。
在构成外层11的布是纺织布、编织布、无纺布等由纤维原料形成的布的情况下,构成布的纤维的纤维长度、纤维直径、纤维直径和长度的比率只要满足强度条件即可,无需特别限定。不过,如果考虑到强度条件,则纤维直径用中央值表示时优选为0.1μm~40μm,更优选为0.5μm~20μm。
在布截面内确认到的纤维断端中的任意一端至相邻的纤维的断端的距离(以下,省略为纤维间隔)根据布的构造而不同。具体而言,无纺布的情况下,如果由中央值表示,则优选为5μm~1000μm,更优选为15μm~500μm。这是因为,如果小于5μm,则细胞、特别是营养血管的渗入、固定变得困难,布难以实现包含血管的自组织化而实现主动脉的再生。另外,如果大于1000μm,则血液等有可能因血压等内压而从医疗用基材1漏出。基于相同的理由,在纺织布、编织布的情况下,纤维间隔优选为15μm~2000μm,更优选为30μm~1500μm。
应予说明,在多个外层在内层的周围重叠的情况下、医疗用基材具有后述的中间层的情况下,构成外层的纤维的纤维间隔可以为1mm~4mm。
构成布的纤维的纤维长度、纤维直径、纤维直径和长度的比率、纤维间隔可以统一,也可以存在偏差。这是因为,(a)通过模仿在生物体内构成细胞外构造的纤维,有利于细胞增殖、组织再生;(b)如果劣化速度根据偏差而不同,则再生组织的强度缓慢地变化,所以,再生组织的形状异常(异常扩张、破裂、狭窄、堵塞)、构成成分异常(瘢痕化、石灰化等)的危险降低。
(4)测定方法
构成(3)中所示的布的纤维的纤维直径、纤维间隔为以如下方式测定所得的值的中央值。应予说明,中央值是代表值之一,且是将有限个数据按大小顺序排列时位于中央的值。另外,在数据为偶数个的情况下,中央值是靠近中央的2个值的算术平均值。
1)编织布、纺织布的情况
(a)纤维直径
以如下方式求出编织布、纺织布的纤维直径。首先,将布切断,利用光学显微镜(20倍~100倍)对其切断面进行拍摄。接下来,将拍摄所得的图像导入计算机图像系统,使用距离测定软件(理论上能够测定至0.01μm)对纤维直径进行测定。
应予说明,对于纺织布及编织布而言,对多根单丝纤维进行捆扎而形成1根纺织纱线或编织纱线。因此,对随机选择的截面为正圆形的50个单丝的纤维直径进行测定,并将其中央值设为布的纤维直径。
(b)纤维间隔
以如下方式求出编织布、纺织布的纤维间隔。首先,利用体视显微镜(倍率为10倍以下,从表面侧和背面侧的两侧进行光源照射)对布的表面进行拍摄。将拍摄所得的图像导入计算机图像系统,针对导入的图像使用距离测定软件(理论上能够测定至0.01μm)而测定其纤维间隔。
应予说明,对于纺织布及编织布而言,对多根单丝纤维进行捆扎而形成1根纺织纱线或编织纱线。因此,基于在相邻的纺织纱线(或编织纱线)和纺织纱线(或编织纱线)的边缘和边缘之间形成的织眼(线圈)(織目、編目)的大小而确定纤维间隔。因为该织眼(线圈)具有近似三角形形状、四边形形状或近似圆形形状,所以,以下对各种情况下的纤维间隔的求解方法进行说明。应予说明,在织眼(线圈)的形状、大小存在多种的复杂情况下,针对各种情况分别进行记载。
在织眼(线圈)为近似三角形形状的情况下,将其视为三角形,并将三角形的3个高度的平均值设为该三角形的纤维间隔。然后,将随机选择的三角形的30个纤维间隔的中央值设为布的纤维间隔。
在织眼(线圈)为近似四边形形状的情况下,求出一对对置的二条边之间的距离的最大值和最小值的平均值、以及另一对对置的二条边之间的距离的最大值和最小值的平均值。然后,将这4个数值的加权平均值设为该四边形的纤维间隔。并且,将随机选择的四边形的30个纤维间隔的中央值设为布的纤维间隔。
在织眼(线圈)为近似圆形形状的情况下,将其视为圆,并将圆的直径设为该圆的纤维间隔。然后,将随机选择的近似圆形的30个纤维间隔的中央值设为布的纤维间隔。
2)无纺布的情况
(a)纤维直径
以如下方式求出无纺布的纤维直径。首先,利用液氮使得被测定无纺布冻结、固化,然后将其切断。接下来,利用扫描型电子显微镜对无纺布的切断面进行拍摄。然后,从在无纺布的切断面露出的大量纤维截面中随机选择50个截面,并对纤维断端直径进行测定。将测定所得的纤维直径的中央值设为无纺布的纤维直径。
(b)纤维间隔
以如下方式求出无纺布的纤维间隔。首先,利用液氮使得被测定无纺布冻结、固化,然后将其切断。接下来,利用扫描型电子显微镜对无纺布的切断面进行拍摄。然后,从在无纺布的切断面露出的大量纤维截面中随机选择一个纤维,按照距所选择的纤维的距离远近的顺序而选择30个其他纤维,对相对于所选择的纤维的纤维间隔进行测定,并对测定所得的纤维间隔的中央值进行计算。同样地对一块无纺布求出3个中央值,并将求出的3个中央值的中央值设为该无纺布的纤维间隔。
3.内层
构成本发明的医疗用基材1的内层12由易生物体亲和性布构成,其目的并非维持医疗用基材1的外形形状,而是促进内皮细胞等成活并促进主动脉等循环系统的自我再生,最终置换成血管内皮细胞等。应予说明,易生物体亲和性是指:与外层11的材料相比而富有亲和性。因此,与外层11相比,内层12的生物体吸收速度更快,例如优选在1个月至12个月左右的时间内被生物体吸收。
(1)易生物体亲和性布
对于构成内层12的易生物体亲和性布的材料,只要与外层11的材料相比而富有生物体亲和性即可,并未特别限定,例如可以举出:聚乙醇酸、乳酸和己内酯的共聚物、L-聚乳酸、D-聚乳酸、乙醇酸和乳酸的共聚物、明胶、胶原、弹力蛋白等公知的生物体吸收性聚合物。
应予说明,构成生物体吸收性聚合物的单体的重量比只要满足易生物体亲和性即可,并未特别限定。另外,如果满足易生物体亲和性,则既可以单独使用1种生物体吸收性聚合物,也可以混合使用2种以上的生物体吸收性聚合物。
构成内层12的易生物体亲和性布只要满足易生物体亲和性即可,并未特别限定,可以通过公知方法而制造。具体而言,可以利用公知的纺织机、编织机制成纺织布、编织物,也可以通过静电纺丝法、熔喷法等公知方法制成无纺布。
在构成内层12的布为纺织布、编织布、无纺布等由纤维原料形成的布的情况下,只要构成布的纤维的纤维长度、纤维直径、以及纤维直径和长度的比率满足易生物体亲和性即可,无需特别限定。不过,对于纤维直径而言,如果由其中央值表示,则优选为20μm以下,更优选为10μm以下。其理由在于,过粗的纤维直径容易引起血液紊乱等,因形成有血栓而导致血管内腔堵塞的危险升高。
对于构成内层22的易生物体亲和性布的纤维的纤维间隔而言,如果由其中央值表示,则优选为100μm以下,更优选为60μm以下。另外,在内层22为多孔体的情况下,如果由其中央值表示纤维间隔(孔直径),则优选为200μm以下,更优选为100μm以下。如果纤维间隔(孔直径)较大,则在用于血管再生的情况下因形成有血栓而导致血管堵塞的危险升高,无法防止血液等液体从血管壁漏出。
构成易生物体亲和性布的纤维的纤维长度、纤维直径、纤维直径和长度的比率、纤维间隔可以统一,也可以存在偏差。其理由与外层11相同。另外,构成易生物体亲和性布的纤维的纤维直径、纤维间隔的测定方法与外层11相同。
4.中间层
本发明的医疗用基材可以在内层和外层之间设置中间层。图2是本发明所涉及的其他医疗用基材2的外观立体图(a)及剖视图(b)。如该图所示,医疗用基材2具有:外层21;内层22;以及配置于内层和外层之间的中间层23。
应予说明,例如可以在分别制造各层之后用手、公知的机械使各层嵌合而制造这样的医疗用基材2。另外,因为外层21及内层22的结构分别与医疗用基材1的外层11及内层12的结构相同,所以省略其记载。
中间层23由生物分解性布构成,与外层21一起维持医疗用基材2的外形形状,并且辅助营养血管、中膜的再生,最终被生物体吸收(以下、省略为吸收条件)。
对于构成中间层23的布的材料而言,只要满足吸收条件即可,并未特别限定,可以使用公知的材料。具体而言,可以举出:聚乙醇酸、乳酸和己内酯的共聚物、L-聚乳酸、D-聚乳酸、乙醇酸和乳酸的共聚物、明胶、胶原、弹力蛋白等公知的生物体吸收性聚合物。
应予说明,构成生物体吸收性聚合物的单体的重量比只要满足吸收条件即可,并未特别限定。另外,如果满足吸收条件,则既可以单独使用1种生物体吸收性聚合物,也可以混合使用2种以上的生物体吸收性聚合物。
构成中间层23的布只要满足吸收条件即可,并未特别限定,可以通过公知的方法而制造。具体而言,可以利用公知的纺织机、编织机制成纺织布、编织物,也可以通过静电纺丝法、熔喷法等公知方法制成无纺布。
在构成中间层23的布为纺织布、编织布、无纺布等由纤维原料形成的布的情况下,只要构成布的纤维的纤维长度、纤维直径、以及纤维直径和长度的比率满足吸收条件即可,无需特别限定。不过,对于构成中间层23的布的构成纤维的纤维直径而言,如果由其中央值表示,则优选为50μm以下,更优选为20μm以下。
对于构成中间层23的布的纤维间隔而言,在无纺布的情况下,如果由其中央值表示,则优选为3μm~300μm,更优选为5μm~100μm。在纺织布、编织布的情况下,如果由中央值表示,则优选为15μm~1000μm,更优选为30μm~300μm。
构成中间层23的布的纤维的纤维长度、纤维直径、纤维直径和长度的比率、纤维间隔可以统一,也可以存在偏差。其理由与前述的外层11相同。另外,构成布的纤维的纤维直径、纤维间隔的测定方法与外层11相同。
对于本发明,以下,基于实施例等进行更详细的说明。应予说明,无论在任何意义下,本发明都不限定于以下实施例等。
实施例
<实验例1>布的制造
制造原料及制造方法不同的以下的(1)~(4)这4种布。具体而言,以如下方式进行制造。应予说明,在制造之后利用环氧乙烷气体进行灭菌而后再使用布。
(1)ESD(LA/CL)布:由乳酸和己内酯的共聚物(乳酸:50重量%,己内酯:50重量%)通过静电纺丝法制成的无纺布。其纤维间隔平均为6μm,比较小。
(2)ESD-B(LA/CL)布:由乳酸和己内酯的共聚物(乳酸:75重量%,己内酯:25重量%)通过静电纺丝法制成的无纺布。其纤维间隔的中间值为40μm以上,比较大。
(3)ESD(PGA)布:由聚乙醇酸通过静电纺丝法制成的无纺布。其纤维间隔的中间值为40μm以上,比较大。
(4)K(PLA)布:由立构复合聚乳酸(L-聚乳酸:50重量%,,D-聚乳酸:50重量%,分子量:大约9万)的纤维形成的编织布。使用线圈为30μm~1500μm的各种尺寸的布、以及在单一的布中具有多种线圈尺寸的布。
<实验例2>对于细胞浸润的确认
将实验例1中制成的布埋植于大鼠的皮肤,并对细胞向布的浸润情况进行了研究。具体而言,以如下方式进行了实验。
(1)实验动物及其驯化
将从清水实验动物公司购买的体重为150g的Wister系雌性大鼠用作实验动物。全部大鼠都在标准条件(昼夜循环12小时,平均气温为23℃,平均湿度为50%)下饲养,使其自由地摄取标准饲料和水。在实验前的1周内,在该条件下进行饲养。
(2)实验方法
以下所有外科处置都由同一外科医生在无菌条件下实施。通过吸入异氟烷和向腹腔内注射30mg/kg的戊巴比妥(Somnopentyl(注册商标),共立制药株式会社)而进行全身麻醉,在该情况下,以腹卧位将大鼠固定。对脊柱部位进行剃毛。利用含有5%的氯己定的80%的乙醇液对皮肤进行清洁,并利用10%的聚维酮碘液进行消毒。
在大鼠的脊柱处将10mm的皮肤切开,通过对外皮下组织进行钝性剥离而制作皮肤袋。以“1种布/1个皮肤袋”的方式将布置入皮肤袋,通过5-0尼龙(NYLON)单丝的单结节缝合而对皮肤袋进行了缝合封闭。
在手术后第14日和第21日,通过向腹腔内注射100mg/kg的戊巴比妥而对大鼠实施安乐死。在皮肤袋周围进行U字状切开,通过外科方式切除一块包含再生支架的布的布并将其作为切除标本。在10%的中性福尔马林液中将该切除标本固定,通过标准方法而形成苏木精-伊红(以下,省略为HE)染色的显微镜薄切标本(4μm)。利用光学显微镜观察该薄切标本。
(3)实验结果
图3中示出了其结果。应予说明,图3(a)示出了在埋植ESD(LA/CL)布的21日之后切除的切除标本的显微镜照片,图3(b)示出了在埋植ESD-B(LA/CL)布的14日之后切除的切除标本的显微镜照片,图3(c)示出了在埋植ESD(PGA)布的14日之后切除的切除标本的显微镜照片,图3(d)示出了在埋植K(PLA)布的14日之后切除的切除标本的显微镜照片。
如图3(a)所示,在埋植之后即使经过了21日,细胞也未浸润至ESD(LA/CL)布的内侧。与此相对,如图3(b)、图3(c)及图3(d)所示,可知:尽管是在埋植后的第14日,无数细胞也通过浸润而穿过ESD-B(LA/CL)布、ESD(PGA)布以及K(PLA)布的所有层。
<实验例3>对于加强层的形成的确认
对细胞向牢固地卷绕于狗的髂动脉的布的浸润情况进行了研究,由此研究了间质细胞是否浸润至实验例1中制造的布的内部而形成加强层(自组织化而成的加强层)。具体而言,以如下方式进行了实验。
(1)实验动物及其驯化
将从清水实验动物公司购买的体重为10kg的未妊娠的1岁雌性比格犬用作实验动物。在实验期间,对狗进行单独饲养,在实验前的1周以上的时间内,在标准条件下进行饲养,使其自由地摄取标准狗粮和水。
(2)实验方法
以下全部外科处置都由同一外科团队在无菌条件下实施。通过34mg/kg的戊巴比妥静脉内麻醉对狗进行基础麻醉。对狗进行S字状的气管内插管,通过40%的氧和七氟醚或异氟烷的吸入麻醉进行全身麻醉。在该全身麻醉的情况下,以仰卧位将狗固定,并将腹部体毛剃除。利用含有5%的氯己定的80%的乙醇液对皮肤进行清洁,并利用10%的聚维酮碘液进行消毒。
在腹部正中央形成15cm的开腹创口。将髂总动脉上的腹膜切开,使得髂动脉露出。在将动脉周围的结缔组织除去之后,将ESD-B(LA/CL)布、ESD(PGA)布或K(PLA)布牢固地卷绕于动脉周围。对腹膜切开边缘进行缝合,并通过2层缝合将开腹创口封闭。在术后3~7日的期间,根据手术创伤状态而使用2种抗生素。
在手术后的第4周,通过向静脉内注射100mg/kg的戊巴比妥而对狗实施安乐死。再次开腹并通过外科方式以一块的状态而将移植后的再生支架与髂动脉的周围组织切除,并将其作为切除标本。在10%的中性福尔马林液中将该切除标本固定,并通过标准方法进行HE染色而形成薄切标本(4μm)。利用光学显微镜观察该薄切标本。
(3)实验结果
图4中示出了其结果。应予说明,图4(a)示出了在卷绕ESD-B(LA/CL)布的4周之后切除的切除标本的显微镜照片,图4(b)示出了在卷绕ESD(PGA)布的4周之后切除的切除标本的显微镜照片。图4(c)示出了在卷绕K(PLA)布的4周之后切除的切除标本的显微镜照片。
如图4(a)所示,无数的间质细胞通过浸润而穿过ESD-B(LA/CL)布的所有层。另外,如图4(b)所示,无数的间质细胞通过浸润而穿过ESD(PGA)布的所有层。进而,如图4(c)所示,无数的间质细胞通过浸润而穿过K(PLA)布的所有层。
根据该实验结果可知,如果实验例1中制造的布卷绕于主动脉周围,则有益于对主动脉壁的加强。
<实验例4>对于动脉壁断端缝合部的血管加强效果的确认
对细胞向卷绕于狗的切开至半周的主动脉周围的布的浸润情况进行了研究,由此研究了由实验例1中制造的布形成的加强层是否具有针对动脉壁断端的缝合部的动脉血压的加强效果。具体而言,以如下方式进行了实验。
(1)实验动物及其驯化
与实验例3同样地驯化并使用狗。
(2)实验方法
与实验例3同样地对狗进行开腹并将主动脉上的腹膜切开。以使得肾动脉分支部至髂总动脉分支部的部分露出的方式使主动脉从周围组织剥离。在该剥离期间,对腰动脉进行结扎并将其切开。
在向静脉内注射2000单位的低分子肝素之后,利用2个钳子将主动脉封闭,在此期间将主动脉壁的半周切开。利用肝素生理盐水对主动脉内腔进行清洗,通过6-0聚丙烯的3个单结节缝合的方式对主动脉壁切开边缘进行缝合。
以对缝合的壁进行加强为目的,将K(PLA)布沿其缝合线在主动脉壁周围牢固地卷绕3层,并且,为了止血而用手指按压5分钟。对腹膜的切开边缘进行缝合,并以2层对开腹创口进行缝合封闭。在手术之后,实施每日2000单位的低分子肝素和100mg的阿司匹林或者1mg的华法林的抗凝固疗法。
在手术后的第4周,通过向静脉内注射100mg/kg的戊巴比妥而对狗实施安乐死。再次开腹并通过外科方式以一块的状态而将移植后的再生支架与主动脉的周围组织切除,并将其作为切除标本。通过肉眼对该切除标本进行了评价,然后在10%的中性福尔马林液中将其固定,通过标准方法进行HE染色而形成薄切标本(4μm)。利用光学显微镜观察该薄切标本。
(3)实验结果
肉眼观察的结果,无法确认到主动脉的切开创口周围的出血。即,能够确认:在将主动脉壁切开至半周并以3个单结扎的方式而进行缝合之后,在将K(PLA)布卷绕于该切开创口周围的情况下,在4周时间内,K(PLA)布对切开创口部分进行了加强而使得切开边缘得到良好的修复,从而能够克服血压而防止从主动脉出血。应予说明,一直以来都认为若仅以3个单结扎的方式进行缝合,则无法克服血压而防止大量血液从切开创口部分流出。
另外,图5中示出了显微镜观察的结果。应予说明,图5(a)示出了在卷绕K(PLA)布的4周之后切除的切除标本的切开创口边缘部分的显微镜照片,图5(b)示出了其局部放大图。
如图5(a)和图5(b)所示,内膜和中膜再生,切开创口边缘平坦且未发现动脉瘤,因此,可以认为主动脉壁切开创口边缘得到良好的修复。
根据这些结果可知,通过将实验例1中制造的K(PLA)布卷绕于主动脉壁切开创口边缘的周围,能够克服主动脉的血压而在4周时间内对主动脉切开创口边缘进行加强,使之得到良好的修复。
<实验例5>对于用于再生支架的可能性的确认
对于实验例1中制造的布,将其卷绕于沿着狗的主动脉周围壁的整周而完全切开的部分,并对细胞向布的浸润情况进行了研究,由此研究了实验例1中制造的布是否能够用作狗的主动脉的再生支架。具体而言,以如下方式进行了实验。
(1)实验动物及其驯化
与实验例3同样地驯化并使用狗。
(2)实验方法
与实验例4同样地使主动脉与周围组织剥离,利用2个钳子对主动脉进行把持。在这2个钳子之间沿着主动脉壁的整周而将主动脉完全切开。利用肝素生理盐水对主动脉的2个断端进行清洗,将长度为4cm、直径为8mm的ESD(LA/CL)布的管(内层)置于主动脉的2个断端之间,并使得主动脉和管无死角地吻合。即,通过6-0聚丙烯单丝缝合线的12针缝合的方式对管断端和主动脉壁断端进行缝合。
利用宽度为6cm、长度为5cm~15cm的K(PLA)布的筒状体(外层)在管上和吻合部分上进行卷绕加强。进而,利用宽度为3cm的ESD(PGA)布卷绕2层而对吻合部加以保护(保护层)。最后,对腹膜切开边缘进行缝合,通过2层缝合而将开腹创口封闭。在手术之后,实施每日2000单位的低分子肝素和100mg的阿司匹林或1mg的华法林的抗凝固疗法。
在手术后的10个月之后,通过向静脉内注射100mg/kg的戊巴比妥而对狗实施安乐死。再次开腹并通过外科方式以一块的状态而将移植后的再生支架与主动脉的周围组织切除,并将其作为通过肉眼、显微镜进行检查的切除标本。
在通过肉眼进行评价之后,在10%的中性福尔马林液中将该切除标本固定,通过标准方法进行HE染色或Elastica-van Gieson(以下,省略为EG)染色而形成显微镜薄切标本(4μm)。利用光学显微镜观察该薄切标本。
(3)实验结果
肉眼观察的结果,能够确认:再生的主动脉发挥了主动脉的功能,即,再生主动脉能使得主动脉血流通而具有无血栓的内腔。
另外,图6中示出了显微镜观察的结果。应予说明,图6(a)~图6(c)是再生主动脉壁的显微镜照片,图6(a)是进行了HE染色之后的显微镜照片,图6(b)是进行了EG染色之后的显微镜照片,图6(c)是图6(b)的局部放大图。另外,图6(d)~图6(f)是自然的主动脉壁的显微镜照片,图6(d)是进行了HE染色之后的显微镜照片,图6(e)是进行了EG染色之后的显微镜照片,图6(f)是图6(e)的局部放大图。进而,图6(c)及图6(f)中的箭头表示主动脉的中膜层。另外,图6(g)是相同的再生主动脉壁的其他部分的放大图(HE染色)。
如图6(a)所示,再生主动脉由内膜、中膜、外膜构成,与图6(d)所示的自然的主动脉的构造非常相似。另外,如图6(b)及图6(c)所示,再生的中膜与自然的中膜同样地富含弹性纤维、平滑肌细胞。进而,如图6(g)所示,即使残留有少量的聚合物,动脉壁的再生状况也良好。
根据这些结果可知,以实验例1中制造的ESD(LA/CL)布为内层、且以K(PLA)布为外层的主动脉能够以整个管的方式而再生。应予说明,根据实验例2及实验例3的结果,可以认为:构成外层的K(PLA)布在数周内变为自生物体组织化的加强层,直至该自组织化的加强层劣化为止的长时间内,相对于主动脉血压而对作为内层的ESD(LA/CL)布进行了加强,在加强层被加强的过程中,对于主动脉血压具有足够强度的中膜(中膜的再生需要非常长的时间)得到再生。
<实验例6>性能比较
制作人造血管并将其移植至狗的动脉,由此研究了构成医疗用基材的外层的材料的差异对其性能所造成的影响。具体而言,以如下方式进行了实验。
(1)实验动物及其驯化
将从清水实验动物公司购买的比格犬(体重为7kg~14kg的成年犬)用作实验动物。在实验期间内,对狗进行单独饲养,在实验前1周以上的期间内,在标准条件下进行饲养,并使其自由地摄取标准狗粮和水。
(2)人造血管的制作
制作了对于外层而使用立构复合聚乳酸的实施例1~实施例5、以及对于外层而使用立构复合聚乳酸以外的聚乳酸的比较例,并对其性能进行了比较。应予说明,利用环氧乙烷气体进行灭菌而后再将制作的人造血管用于实验。以下,对其详细内容进行说明。
1)实施例1
使构成内层、中间层、外层的布分别形成为筒状,并通过6-0聚丙烯单丝缝合线的12针缝合方式对其端部进行缝合而制作管。用手使这些管嵌合而制作人造血管样品(长度为30mm,内径为7.5mm)。
外层:
立构复合聚乳酸纤维的编织布
立构复合聚乳酸的分子量:大约20万
立构复合聚乳酸的结晶熔点:200℃~230℃
单丝的直径:18μm~22μm(大多为22μm)
单丝数量/捻纱:60根
捻纱的纤维间隔:50μm~2000μm
布的卷绕圈数:3圈
中间层:
PLA/CL(75%/25%)共聚物纤维的静电纺丝无纺布
纤维间隔:55μm(使用纤维间隔扩大后的聚合物=间隔物)
布的厚度:180μm
布的卷绕圈数:2圈
内层:
PLA/CL(75%/25%)纤维50重量%和胶原纤维50重量%的静电纺丝无纺布
纤维直径:0.7μm
纤维间隔:11μm
布的厚度:480μm
2)实施例2
与实施例1同样地制作人造血管样品(长度为35mm,内径为5.5mm)。
外层:
立构复合聚乳酸纤维的编织布
立构复合聚乳酸的分子量:大约20万
立构复合聚乳酸的结晶熔点:200℃~230℃
单丝的直径:16.5μm
单丝数量/捻纱:48根
捻纱的间隔:240μm
布的卷绕圈数:3圈
中间层:
PLA/CL(75%/25%)的静电纺丝无纺布
纤维间隔:55μm(使用间隔物)
布的厚度:180μm
布的卷绕圈数:2圈
内层:
PLA/CL(75%/25%)纤维50重量%+胶原纤维50重量%的静电纺丝混合无纺布
纤维直径:0.7μm
纤维间隔:11μm
布的厚度:330μm
3)实施例3
与实施例1同样地制作人造血管样品(长度为40mm,内径为7.0mm)。
外层:
立构复合聚乳酸纤维的编织布
立构复合聚乳酸的分子量:大约20万
立构复合聚乳酸的结晶熔点:200℃~230℃
单丝直径:12.5μm
单丝数量/捻纱:12根
捻纱的纤维间隔:1500μm
布的卷绕圈数:3圈
中间层:
PLA/CL(75%/25%)共聚物纤维的静电纺丝无纺布
纤维间隔:55μm(使用间隔物)
布的厚度:180μm
布的卷绕圈数:2圈
内层:
PLA/CL(75%/25%)纤维50重量%+胶原纤维50重量%的静电纺丝混合无纺布
纤维直径:0.8μm
纤维间隔:6.5μm
布的厚度:240μm·
4)实施例4
与实施例1同样地制作人造血管样品(长度为30mm,内径为5.0mm)。
外层:
立构复合聚乳酸纤维的编织布
立构复合聚乳酸的分子量:大约20万
立构复合聚乳酸的结晶熔点:200℃~230℃
单丝直径:12.5μm
单丝数量/捻纱:12根
捻纱的间隔:360μm
布的卷绕圈数:3圈
中间层:
PLA/CL(75%/25%)共聚物纤维的静电纺丝无纺布
纤维间隔:42μm(使用纤维间隔扩大后的聚合物=间隔物)
布的厚度:170μm
布的卷绕圈数:3圈
内层:
PLA/CL(75%/25%)纤维50重量%+胶原纤维50重量%的静电纺丝无纺布
纤维直径:4.7μm
纤维间隔:35μm(使用间隔物)
布的厚度:120μm
5)实施例5
与实施例1同样地制作人造血管样品(长度为30mm,内径为5.0mm)。
外层:
立构复合聚乳酸纤维的编织布
立构复合聚乳酸的分子量:大约15万
立构复合聚乳酸的结晶熔点:200℃~230℃
单丝直径:16.5μm
单丝数量/捻纱:36根
捻纱的纤维间隔:240μm
布的卷绕圈数:1圈
中间层:
无
内层:
对PLA/CL(50%/50%)溶液进行真空干燥而制成的多孔体
孔的直径:90%的直径为250μm以下
布的厚度:580μm(包含外层。)
6)比较例
与实施例1同样地制作人造血管样品(长度为30mm,内径为6.0mm)。
外层:
L-聚乳酸纤维的编织布
L-聚乳酸纤维的分子量:大约20万
L-聚乳酸纤维的结晶熔点:大约170℃~180℃
单丝直径:16.5μm
单丝数量/捻纱:12根
捻纱的纤维间隔:360μm
布的卷绕圈数:3圈
中间层:
PLA/CL(75%/25%)共聚物纤维的静电纺丝无纺布
纤维间隔:42μm(使用纤维间隔扩大后的聚合物=间隔物)
布的厚度:170μm
布的卷绕圈数:3圈
内层:
PLA/CL(75%/25%)共聚物纤维的静电纺丝无纺布
纤维直径:4.7μm
纤维间隔:35μm(使用间隔物)
布的厚度:360μm
(3)实验方法
与实验例4同样地使腹部主动脉(以下,省略为主动脉)与周围组织剥离,利用2个钳子对主动脉进行把持。在这2个钳子之间沿着主动脉壁的整周将主动脉完全切开。利用肝素生理盐水对主动脉的2个断端进行清洗,将人造血管置于主动脉的2个断端之间,并使得主动脉和人工血管无死角地吻合。即,通过6-0聚丙烯单丝缝合线的12针缝合方式对人工血管断端和主动脉壁断端进行缝合。最后,对腹膜切开边缘进行缝合,通过2层缝合而将开腹创口封闭。在手术之后,实施每日2000单位的低分子肝素和100mg的阿司匹林或1mg的华法林的抗凝固疗法。
在手术10个月之后,通过向静脉内注射100mg/kg的戊巴比妥而对狗实施安乐死。对安乐死的狗再次进行开腹并通过外科方式以一块的状态将移植的人造支架与其周围组织切除,并将其作为通过显微镜进行检查的切除标本。
在10%的中性福尔马林液中将切除标本固定,通过标准方法进行HE染色或Elastica-van Gieson(以下省略为EG)染色而形成显微镜薄切标本(4μm)。利用光学显微镜观察该薄切标本。
(4)实验结果
以下,简要记载对从狗采集到的移植了实施例1~实施例5及比较例的人造血管的部分进行肉眼观察的结果、以及通过显微镜对切除标本进行观察的结果。
1)实施例1的结果
通过肉眼观察并未确认到动脉瘤、狭窄等异常现象。另外,图7中示出了显微镜观察的结果(HE染色)。如图7所示,通过显微镜观察可知,残留有较多的构成外层的立构复合聚乳酸纤维。另一方面,构成内层、中间层的PLA/CL纤维几乎无残留。
外层的纤维间隔大,这可能是因为编织纱线(将60根单丝集中到一起进行捻纱)较粗,或者内腔面的凹凸略大。因此,在血管壁形成血栓的风险应该较高,但是,与普通的人造血管的蛇纹相比,效果良好。内层的厚度适当、且比较容易缝合。整体评价良好。
2)实施例2的结果
通过肉眼观察并未确认到动脉瘤、狭窄等异常现象。另外,图8中示出了显微镜观察的结果(HE染色)。如图8所示,通过显微镜观察可知,残留有较多的构成外层的立构复合聚乳酸纤维。另一方面,构成内层、中间层的PLA/CL纤维几乎无残留。
外层根据重叠情况而形成斑块,并且划分为营养血管容易从外侧侵入的部分和营养血管难以从外侧侵入的部分。内层比较容易缝合。整体评价良好。
3)实施例3的结果
通过肉眼观察并未确认到动脉瘤、狭窄等异常现象。另外,图9中示出了显微镜观察的结果(HE染色)。如图9所示,通过显微镜观察可知,残留有较多的构成外层的立构复合聚乳酸纤维。另一方面,构成内层、中间层的PLA/CL纤维几乎无残留。
因为构成外层的布的纤维间隔足够大,所以营养血管从外侧侵入的状况也良好。虽然确认到因一部分层重叠而形成的斑块,但是处于可忽略不计的范围。整体评价良好。
4)实施例4的结果
通过肉眼观察并未确认到动脉瘤、狭窄等异常现象。通过显微镜观察(未图示)可知,残留有较多的构成外层的立构复合聚乳酸纤维。另一方面,构成内层、中间层的PLA/CL纤维几乎无残留。
因为构成外层的布的纤维间隔足够大,所以营养血管从外侧侵入的状况也良好。虽然确认到因一部分层重叠而形成的斑块,但是处于可忽略不计的范围。内层的纤维间隔、粗细状况良好。另外,内层的厚度也收敛于适当的范围内。整体评价良好。
5)实施例5的结果
通过肉眼观察并未确认到动脉瘤、狭窄等异常现象。另外,图10中示出了显微镜观察的结果(EG染色)。如图10所示,通过显微镜观察可知:弹性纤维和平滑肌细胞得到再生,动脉壁的再生状况良好。应予说明,在通过手术进行缝合的情况下,接近于自然的动脉。因为构成外层的布的纤维间隔足够大,所以营养血管从外侧侵入的状况也良好。综合评价在实施例中最好。
6)比较例的结果
通过肉眼观察确认到其整体形成有动脉瘤,并在血管壁确认到血栓。另外,图11中示出了显微镜观察的结果。应予说明,图11(a)为HE染色的结果,图11(b)为EG染色的结果。如图11所示,通过显微镜观察,在血管壁确认到新旧血栓、瘢痕化,并在血管壁的一部分确认到炎症。因此,整体评价差。可以认为:其原因是外层强度在早期劣化。
应予说明,除了实施例1~实施例5、比较例以外,对表1中记载的外层的布、表2中记载的中间层的布、表3中记载的内层的易生物体亲和性布进行组合而制作了各种结构的样品,并将其移植给狗,经过6个月以上(最长18个月后)而利用超声波诊断装置观察其随时间的变化。而且,表4中集中示出了其观察结果。表1中的实施例一栏示出了其中的成功例的外层的结构、单丝直径、单丝数量/捻纱、制作方法、各捻纱的间隔、厚度、卷绕圈数。
表1
表2
表3
表4
外层的材料 | 立构复合聚乳酸 | 立构复合聚乳酸以外 |
观察期间内无异常 | 26/26 | 0/24 |
如表4所示,对于立构复合聚乳酸用于外层的人造血管(总计26个)而言,在观察期间的6~16个月期间内,完全未确认到动脉硬化、狭窄和堵塞、破裂、动脉瘤化等异常经历的动脉再生。相反,对于使用立构复合聚乳酸以外的聚乳酸的人造血管(总计24个)而言,均在观察期间内确认到异常(其中,22只在6个月以内确认到异常)。
这样,通过移植具有由立构复合聚乳酸形成的外层的人造血管,能够使主动脉完全再生。与此相对,具有由以相同的乳酸为原料的其他聚乳酸形成的外层的人造血管几乎无法使主动脉再生。即,可知:构成外层的聚乳酸的差异与主动脉的再生息息相关。
应予说明,本发明的医疗用基材并不限定于上述实施方式。例如,除了图1及图2所示的管状以外,例如还可以为片状。片状的医疗用基材例如卷绕于患部而用于其再生。在该医疗用基材的情况下,配置于患部最内侧的内层(最内层)因内皮细胞等成活而促进患部再生。另一方面,最内层的外侧的层、即配置于循环系统的外膜侧的层维持医疗用基材的强度直至患部再生为止,并且,为了使营养血管到达最内层或进入最内层附近而形成为多孔质形状,因此,有助于营养血管的生长和成活的内皮细胞等的发育,促进了患部再生。
另外,除了具备图1及图2所示的外层、内层及中间层以外,本发明的医疗用基材还可以根据需要而具备其他层。例如,在使得医疗用基材与主动脉吻合时,可以设置用于保护吻合部的保护层。另外,可以在内层的周围使多个外层重叠。
进而,外层、内层、中间层可以是布以外的较薄的多孔体,在多孔体的情况下,并未特别限定,可以通过公知方法而制造。
上述实施方式中,对布进行缝制并形成为筒状,但是,也可以利用静电纺丝等制造方法、横向编织机等预先将其制成筒状。
产业上的可利用性
本发明的医疗用基材适合于由血液施加压力的循环系统的再生,其中,特别适用于施加有较高血压的粗动脉的再生。
附图标记说明
1、2 医疗用基材
11、21 外层
12、22 内层
23 中间层
Claims (5)
1.一种医疗用基材,所述医疗用基材形成为片状、管状、或者片状和管状组合后的形状,所述医疗用基材移植到体内而用于循环系统的再生,其中,
所述医疗用基材具有多层构造,所述多层构造至少包括:
内层,所述内层配置在循环系统的内膜侧;
外层,所述外层配置为比内层更靠近循环系统的外膜侧,且由至少包含立构复合聚乳酸的材料形成,
配置为比内层更靠近循环系统的外膜侧的层形成为多孔质形状,以便使得营养血管到达内层或进入至内层附近。
2.根据权利要求1所述的医疗用基材,其中,
外层由含有50重量%以上的立构复合聚乳酸的纤维原料所形成的布构成。
3.根据权利要求2所述的医疗用基材,其中,
布是纺织物或编织物。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的医疗用基材,其中,
内层由选自聚乙醇酸、乳酸和己内酯的共聚物、L-聚乳酸、D-聚乳酸、乙醇酸和乳酸的共聚物、明胶、胶原、弹力蛋白中的至少1种材料构成。
5.根据权利要求4所述的医疗用基材,其中,
内层由易生物体亲和性布构成,所述易生物体亲和性布由纤维原料形成。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2019237014A1 (en) | 2018-06-08 | 2019-12-12 | Neograft Technologies, Inc. | Multiple layer vascular graft |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101214393A (zh) * | 2007-12-28 | 2008-07-09 | 苏州大学 | 纳米纤维组织工程血管及其制备方法 |
CN101264349A (zh) * | 2008-04-23 | 2008-09-17 | 东华大学 | 静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法 |
CN101891940A (zh) * | 2009-05-21 | 2010-11-24 | 中国科学院化学研究所 | 一种改性聚乳酸及其制备方法 |
CN102284088A (zh) * | 2011-07-27 | 2011-12-21 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 可吸收血管支架 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04146745A (ja) * | 1990-10-11 | 1992-05-20 | Terumo Corp | 人工血管用管状体 |
JPH05269196A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-19 | Jinkou Ketsukan Gijutsu Kenkyu Center:Kk | 多層人工血管 |
JP3687354B2 (ja) * | 1998-06-30 | 2005-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | ポリ乳酸ステレオコンプレックスポリマー組成物 |
JP2005261867A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-29 | Ube Ind Ltd | 管状の人工器官 |
WO2007116646A1 (ja) * | 2006-04-04 | 2007-10-18 | Terumo Kabushiki Kaisha | 生体内留置物 |
US20100125330A1 (en) * | 2008-11-17 | 2010-05-20 | Belenkaya Bronislava G | Synthetic vascular prosthesis and method of preparation |
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US9180228B2 (en) * | 2011-10-03 | 2015-11-10 | Abbott Cardiovascular Systems Inc. | Rubber toughened bioresorbable polymer peripheral scaffolds |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101214393A (zh) * | 2007-12-28 | 2008-07-09 | 苏州大学 | 纳米纤维组织工程血管及其制备方法 |
CN101264349A (zh) * | 2008-04-23 | 2008-09-17 | 东华大学 | 静电纺与编织技术相结合制备复合人工血管支架的方法 |
CN101891940A (zh) * | 2009-05-21 | 2010-11-24 | 中国科学院化学研究所 | 一种改性聚乳酸及其制备方法 |
CN102284088A (zh) * | 2011-07-27 | 2011-12-21 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 可吸收血管支架 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115279428A (zh) * | 2020-03-03 | 2022-11-01 | 萩原明郎 | 静脉套 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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