DE60212311T2

DE60212311T2 - Adhäsionsverhindernde Membranen, Verfahren zur Herstellung eines Kollageneinzelstranges, Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Kollagenvliesses

Info

Publication number: DE60212311T2
Application number: DE2002612311
Authority: DE
Inventors: Kazuhisa Kita-ku Osaka-shi Osaka-fu Matsuda; Yukihiro Kita-ku Osaka-shi Osaka-fu Morinaga; Ryosuke Kita-ku Osaka-shi Osaka-fu Kamikura; Nobutoshi Kita-ku Osaka-shi Osaka-fu Doi; Toshifumi Kita-ku Osaka-shi Osaka-fu Hotta; Tsunehiro Kita-ku Osaka-shi Osaka-fu Nagata; Koji Kita-ku Osaka-shi Osaka-fu Shimizu; Yoshiteru Kita-ku Osaka-shi Osaka-fu Nakano
Original assignee: Nipro Corp
Current assignee: Nipro Corp
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2002-12-13
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2022-12-14
Also published as: DE60212311D1; US20070020383A1; EP1319415B1; EP1319415A1; EP1688152A1; US20030114061A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine collagenenthaltende adhäsionsverhindernde Membran und eine collagenenthaltende adhäsionsverhindernde Membran mit Geweberegenerationsinduktions- und -förderungswirkung. Die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran besitzt gute Biokompatibilität und zeigt in einem Organismus stabile und lang anhaltende adhäsionsverhindernde Wirkungen und ist vernähbar, so dass sie als Prothese und als prothetische Membran für Membrangewebe im lebenden Körper, wie z.B. als Pleura, Perikard, Endcranium und Chorionmembran, und als Prothese und prothetische Membran für beschädigte Teile oder geschnittene Oberflächen von verschiedenen Organen verwendet werden kann.
Hintergrund der Erfindung
Bei verschiedenen chirurgischen Operationen werden häufig die Ausschneidung von betroffenen Teilen und die Reparatur von verletzten Stellen durchgeführt. Insbesondere, wenn verschiedene Organe, wie z.B. die Lunge, das Herz, die Leber, das Gehirn, die Verdauungsorgane und die Gallenblase, das Ziel sind, ist es häufig der Fall, dass die fundamentale Funktion des Organs beschädigt wird, sofern nicht ein membranartiges Material, das das Gewebe des Organs bedeckt, am bzw. in die geschnittene Oberfläche oder den defizienten Teil gefüllt oder prothetisiert wird. Wenn die Behandlung ungenügend ausgeführt wird, stirbt der Patient aufgrund der Dysfunktion des Organs oder die Prognose neigt häufig dazu sehr schlecht zu sein, selbst wenn eine Lebensbedrohung umgänglich ist. Darüber hinaus verursacht, wenn die Vernähung und Fixierung an der Stelle der Prothese oder Verfüllung schlecht ist, die Körperflüssigkeit, der Verdauungssaft, der Inhalt usw., der aus diesen Organen abgesondert wird, austritt, Infektionen, Angriffe auf oder Erosionen an anderen Organen, was zu einer Lebensbedrohung führt, selbst wenn die Funktion des Organs selbst, das behandelt worden ist, eng aufrechterhalten wird.
Darüber hinaus gibt es Fälle, bei denen Adhäsion zwischen einem prothetischen oder gefüllten membranartigen Material und einem Organ mit hoher Häufigkeit auftritt, was dazu führt, dass im Laufe der Zeit eine Dysfunktion des Organs induziert werden kann. Um diese verschiedenen Probleme zu lösen, sind membranartige Materialien oder adhäsionsverhindernde Membranen, die Organe oder Organgewebe bedecken, aus verschiedenen Materialien entwickelt worden.
Das einfachste und wirkungsvollste Verfahren zur Verhinderung der Adhäsion besteht darin, dass mit Hilfe einer Trennwand verhindert wird, dass ein durch Schaden, Mangel oder dergleichen verletztes Gewebe mit einem anderen Gewebe, das ersteres physisch kontaktieren kann, in Kontakt kommt. Sofern dies jedoch mit einer synthetischen Faser oder dergleichen bewirkt wird, verursacht mangelnde Biokompatibilität verschiedene Nachteile, wie z.B. übermäßige Calcifikation, Fremdkörperreaktionen und entzündliche Reaktionen. Darüber hinaus darf, selbst in den Fällen, in denen ein Material mit guter Biokompatibilität als Trennwand ver wendet wird, das Material selbst keine Adhäsion zwischen dem geschädigten oder defizienten Gewebe und einem anderen entsprechenden Gewebe vermitteln. Ein Material, das diese Bedingungen erfüllt, umfasst Hyaluronsäure und Gelatine. Diese beiden können als eine viskose wasserlösliche Flüssigkeit gehandhabt und als ein Gel eingesetzt werden durch verschiedene Verarbeitungsverfahren.
Da diese Materialien hauptsächlich aus lebenden Organismen, wie z.B. Tieren, extrahiert und gereinigt werden, besitzen sie gute Biokompatibilität und werden bereits auf verschiedenen medizinischen Gebieten einschließlich der Arzneimittel kommerzialisiert.
Adhäsionsverhindernde Membranen, medizinische Materialien und dergleichen, die Hyaluronsäure einsetzen, werden z.B. beschrieben in JP 6-73103 A, JP 7-30124 B, JP 2670996 B , JP 8-333402 A, JP 61-234864 A, JP 2648308 B , JP 8-157378 A, JP 9-296005 A, JP 7-102002 A, JP 7-509386 A usw.
Auf verschiedene Weisen behandelte und hergestellte Collagenmaterialien für medizinische Zwecke sind für chirurgische Behandlungen und für die Therapie von Verletzungen geeignet. Collagene sind wesentliche Proteine, die den Organismus aufbauen und besitzen hervorragende Eigenschaften, wie z.B. Biokompatibilität, Geweberegeneration, Zellwachstum und hämostatische Wirkung, so dass sie insbesondere im Gebiet der Medizin nützliche Materialien darstellen. Bei der Herstellung von medizinischen Materialien und Instrumenten unter Verwendung solcher Collagene werden die Gewebe von Tieren oder Menschen direkt behandelt, und es werden hauptsächlich Collagenkomponenten eingesetzt wie sie sind, während die Form des Gewebes erhalten bleibt oder sie werden in einigen Fällen später verarbeitet. Diese sind jedoch schwer optional zu medizinischen Instrumenten oder Formulierungen mit guter Verwendbarkeit zu verarbeiten, und es bleiben Antigenität exprimierende Stellen von Collagenen erhalten, was einige Probleme verursacht.
Demgemäß ist für in medizinischen Materialien und Instrumenten zu verwendende Collagene im Allgemeinen ein Verfahren zu deren Extraktion hauptsächlich aus tierischen Geweben, die als Ausgangsmaterialien dienen, mit Enzymen usw. unter sauren, alkalischen, neutralen oder dergleichen Bedingungen verwendet worden, um viskose Collagenlösungen oder Collagen im festen Zustand, erhalten durch Trocknen dieser Lösungen, zu erhalten. Darüber hinaus wird auch ein Verfahren der zusätzlichen Pepsinbehandlung angewendet, um die Antigenität exprimierenden Stellen zu entfernen, um ein Collagen (Atelocollagen) zu erhalten, das keine Antigenität aufweist, wenn es in den Körper oder an die Körperoberfläche transplantiert wird und das als medizinisches Substrat mehr bevorzugt ist.
Als Verfahren zur Herstellung eines medizinischen Substrats aus der so erhaltenen Collagenlösung sind verschiedene Verfahren bekannt, einschließlich eines Verfahrens der Gefriertrocknung der Collagenlösung und des Herstellens eines schwammartigen Substrats, eines Verfahrens des Verspinnens der Collagenlösung durch ein nasses oder trockenes Spinnverfahren und Herstellen eines fasrigen Substrats usw.
Die JP 06-228505 A beschreibt ein Verfahren zur Eintragung einer wässrigen Collagenlösung in ein hydrophiles organi sches Lösungsmittel, um ein strangartiges Material oder ein membranartiges Material aus Collagen zu erhalten. Diese Technologie ist ein Verfahren zur Herstellung eines strangartigen Materials (oder eines membranartigen Materials) aus Collagen als ein Zwischenprodukt, als ein Endprodukt, lösliches granuliertes (pulvriges) Collagen, bestehend aus fein geschnittenen strangartigen Collagenmaterialien. Die JP 06-228506 A beschreibt ein Verfahren zur Eintragung einer Collagenlösung in ein 75 bis 85%iges Ethanolmedium, um ein strangartiges Material herzustellen und das Eintauchen dieses Materials in ein 95- bis 99,5- oder mehr prozentiges Alkoholmedium. Nach diesen Veröffentlichungen wird die Trocknung bei 60°C durchgeführt, nachdem das strangartige Collagenmaterial hergestellt worden ist und somit wird das strangartige Collagenmaterial einer Temperatur ausgesetzt, die weit oberhalb seiner Denaturierungstemperatur liegt.
Die JP 50-14119 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines chirurgischen Wundabdeckungsmaterials, gekennzeichnet durch das Erzeugen versponnener Collagenfasern aus einer wässrigen Collagenlösung als Spinnlösung, erhalten durch Solubilisieren einer Collagensubstanz in Wasser, in einem Zustand von Molekülen durch Verwendung von einer Methode, verwendend Amine, Alkali oder Natriumsulfat, Schneiden der Fasern auf Stapellänge, gefolgt vom Unterwerfen derselben einer Wasserfest-Behandlung oder Unterwerfen der Fasern einer Wasserfest-Behandlung, gefolgt von Schneiden zu Collagenfaserstapel und anschließendes Bilden eines Faservlieses daraus durch ein trockenes Verfahren oder ein nasses Verfahren.
Die JP 54-36441 B beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Collagenfaservlieses durch Bewegen von koagulierendadhäsiven Fasern eines partiellen Salzes eines ionisierbaren wasserunlöslichen Collagens in einem Gemisch aus 95 bis 80 Volumenteilen einer wassermischbaren organischen Flüssigkeit und 5 bis 20 Volumenteilen Wasser, zufällig und zickzackförmig, und das Sedimentierenlassen derselben auf dem Boden eines Ethanoltanks (diese in eine Aufschlämmung umwandelnd) und Expandieren der Fasern, um ein Gewebe herzustellen, und Trocknen des Gewebes.
Die JP 2000-93497 A beschreibt, als eine verbesserte Membran von einer Membran zur medizinischen Verwendung unter Verwendung nur von tierischem Collagen, eine Collagenmembran zur medizinischen Verwendung, umfassend eine Faservliesschicht, bestehend aus vernetzten Collagenfasern, wovon mindestens eine Seite mit einem Collagenfilm bedeckt ist.
Die JP 2000-271207 A beschreibt eine Technologie, bei der ein Faservlies aus Collagenfasern mit Gelatine oder Hyaluronsäure alleine darauf verwendet wird als eine adhäsionsverhindernde Membran. Die JP 2000-210376 A beschreibt eine adhäsionsverhindernde Membran, umfassend eine Faservliesschicht aus Collagenfasern und eine Schwammschicht aus Collagen mit einer Filmschicht aus Gelatine oder Hyaluronsäure auf diesen Schichten.
Die JP 2000-93497 A, die JP 2000-210376 A und die JP 2000-271207 A beschreiben Verfahren zur Herstellung von laminierten Strukturen aus Collagensträngen durch Injizieren einer wässrigen Collagenlösung in ein hydrophiles organi sches Lösungsmittel, wie z.B. Ethanol, Formen des Collagens zu Strängen und Sedimentieren lassen derselben auf den Boden eines Ethanoltanks, während eine Injektionsöffnung der wässrigen Collagenlösung zufällig kreuzweise bewegt wird.
Die oben genannten Technologien sind jedoch nicht vollständig befriedigend hinsichtlich der Biokompatibilität, Abbaubarkeit und Absorbierbarkeit in einem Organismus, der physikalischen und mechanischen Festigkeit, der Leichtigkeit der Handhabung und der dauerhaften adhäsionsverhindernden Wirkung. Es besteht Bedarf nach einem verbesserten medizinischen Material, das ausreichende adhäsionsverhindernde Wirkungen über einen langen Zeitraum zeigt, und zwar im Wesentlichen ohne Nebenwirkungen und das darüber hinaus gute Biokompatibilität, in vivo-Abbaubarkeit/Absorbierbarkeit besitzt sowie ausreichende mechanische Festigkeit aufweist, so dass es mit Hilfe einer chirurgischen Naht befestigt werden kann.
Das durch die herkömmlichen Verfahren erhaltene strangartige Collagen besitzt eine extrem geringe Festigkeit und wenn man versucht, den Strang aufzuwickeln, reißt der Strang oder dergleichen wird irgendwo mitten drin auftreten. Da die erhaltenen Stränge aneinanderhaften, ist es darüber hinaus schwierig gewesen, wenn der erhaltene Strang um ein Aufwickelinstrument herum gewickelt wird, ihn als einen einzelnen Strang wieder herauszunehmen, da der Strang reißt, wenn man versucht, ihn abzuwickeln. Demgemäß ist es wünschenswert, ein Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlichen Collageneinzelstrangs zu entwickeln, der nicht reißt, wenn er aufgewickelt wird und bei dem im aufgewickelten Zustand keine Adhäsion zwischen den Strängen auf tritt und der auch nicht reißt, wenn der Strang nach dem Aufwickeln wieder entnommen wird.
Die nach herkömmlichen Verfahren erhaltenen Collagenfaservliese weisen den Nachteil auf, dass teilweise schwache Teile auftreten oder Faservliese mit gleichförmiger Dicke nicht erhalten werden können, da es im Wesentlichen unmöglich ist, Collagenstapelfasern oder in ein hydrophiles organisches Lösungsmittel injiziertes Collagen gleichförmig zu verteilen. Darüber hinaus erfordern die herkömmlichen Herstellungsverfahren schwierige Operationen, wie z.B. das vorherige Verschneiden des strangartigen Collagenmaterials zu Stapelfasern oder das Entnehmen des aufschlämmungsförmigen Collagens, so dass, obgleich die Herstellung im Labormaßstab möglich sein mag, die Herstellung im industriellen Maßstab schwer durchzuführen war.
Zusammenfassung der Erfindung
Um die oben genannten Probleme zu lösen, sind umfangreiche Untersuchungen durchgeführt worden, und als Ergebnis davon haben die Erfinder festgestellt, dass das Bereitstellen einer Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, auf einer Oberfläche einer Faservliesschicht aus Collagenfasern oder auf einem laminierten membranartigen Material mit einer Faservliesschicht aus Collagenfasern und einer Schwammschicht aus Collagen, die Konstruktion einer adhäsionsverhindernden Schicht ermöglicht, die eine signifikant verbesserte Abbaubeständigkeit aufweist und eine adhäsionsverhindernde Membran bereitstellt, die über lange Zeiträume erhalten bleibende adhäsionsverhindernde Wirkungen aufweist.
Den Erfindern der vorliegenden Erfindung ist es gelungen, Collagen in Form eines Strangs zu verarbeiten unter Verwendung eines Spinnverfahrens mit einem hydrophilen organischen Lösungsmittel und dieses als kontinuierlichen, ununterbrochenen einzelnen Strang zu erhalten. Sie haben festgestellt, dass der Collageneinzelstrang zu verschiedenen optionalen Formen verarbeitet werden kann, einschließlich stoffartiger, rohrartiger usw. Formen, und für medizinische Verwendungen, wie z.B. als medizinisches Instrument, Kultursubstrat und Wirkstoffträger, sehr nützlich ist.
Als Ergebnis weiterer eingehender Untersuchungen auf der Grundlage dieser Feststellungen wurde die vorliegende Erfindung gemacht.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich demgemäß auf Folgendes:

(1) eine adhäsionsverhindernde Membran, umfassend eine Faservliesschicht, bestehend aus Collagenfasern, die an der Oberfläche davon eine Überzugsschicht besitzt, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, wobei das Mischungsverhältnis von Collagen und Hyaluronsäure 3:7 ~ 7:3 beträgt;
(2) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (1), wobei die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, schwammartig oder filmartig ist;
(3) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (1), wobei die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, eine Schicht ist, die erhalten wird, indem ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure einer Vernetzungsreaktion unterworfen wird;
(4) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (1), wobei die Dicke der Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, 50 μm bis 20 mm beträgt;
(5) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (1), wobei das Collagen, das die adhäsionsverhindernde Membran bildet enzymsolubilisiertes Collagen, säuresolubilisiertes Collagen, alkalisolubilisiertes Collagen oder neutralsolubilisiertes Collagen ist;
(6) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (1), wobei ein Teil des oder das gesamte(n) Collagen(s), das die adhäsionsverhindernde Membran bildet, vernetzt ist;
(7) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (1), wobei die Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, eine Faservliesschicht ist, deren Collagenfasern aneinander gebunden sind mit (1) Collagen oder (2) einem Gemisch bestehend aus Collagen und Hyaluronsäure;
(8) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (1), wobei die Dicke der Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, 50 μm bis 10 mm beträgt und die Dicke der Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, 50 μm bis 20 mm beträgt;
(9) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (1), wobei die Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, ein Laminat aus 1 bis 6 Faservliesen bestehend aus Collagenfasern ist;
(10) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (1), wobei der Durchmesser der Collagenfasern etwa 10 bis 1.000 μm beträgt und die Schüttdichte der Faservliesschicht, die aus den Collagenfasern besteht, 5·10^-4 bis 50 g/cm³ beträgt;
(11) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (1), wobei die Gesamtdicke der Membran 150 μm bis 50 mm beträgt;
(12) eine adhäsionsverhindernde Membran, umfassend ein laminiertes filmartiges Material mit einer Faservliesschicht, bestehend aus Collagenfasern und einer Schwammschicht, bestehend aus Collagen, wobei das laminierte filmartige Produkt an einer Oberfläche davon eine Überzugsschicht besitzt, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, wobei das Mischungsverhältnis von Collagen und Hyaluronsäure 3:7 ~ 7:3 beträgt;
(13) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (12), wobei die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, schwammartig oder filmartig ist;
(14) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (12), wobei die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, eine Schicht ist, die erhalten wird, indem man ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure einer Vernetzungsreaktion unterwirft;
(15) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (12), wobei die Dicke der Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, 50 μm bis 20 mm beträgt;
(16) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (12), wobei das Collagen, das die adhäsionsverhindernde Membran bildet, enzymsolubilisiertes Collagen, säuresolubilisiertes Collagen, alkalisolubilisiertes Collagen oder neutralsolubilisiertes Collagen ist;
(17) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (12), wobei ein Teil des oder das gesamte(n) Collagen(s), das die adhäsionsverhindernde Membran bildet, vernetzt ist;
(18) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (12), wobei die Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, eine Faservliesschicht ist, deren Collagenfasern aneinander gebunden sind mit (1) Collagen oder (2) einem Gemisch bestehend aus Collagen und Hyaluronsäure;
(19) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (12), wobei die Dicke der Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, 50 μm bis 10 mm beträgt, die Dicke der Schwammschicht, bestehend aus Collagen, 50 μm bis 20 mm ist und die Dicke der Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, 50 μm bis 20 mm beträgt;
(20) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (12), wobei die Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, ein Laminat aus 1 bis 6 Faservliesen, bestehend aus Collagenfasern, ist;
(21) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (12), wobei der Durchmesser der Collagenfasern etwa 10 bis 1.000 μm beträgt und die Schüttdichte der Faservliesschicht, die aus den Collagenfasern besteht, 5·10^-4 bis 50 g/cm³ beträgt; und
(22) eine adhäsionsverhindernde Membran nach dem voranstehenden Absatz (12), wobei die Gesamtdicke der Membran 150 μm bis 50 mm beträgt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein illustratives Diagramm eines erfindungsgemäßen Laminats, wie es in den Beispielen 4 und 11 hergestellt wird.
2 ist ein illustratives Diagramm des Verfahrens der Herstellung eines Collageneinzelstrangs, das in Beispiel 15 beschrieben wird.
3 ist ein illustratives Diagramm des Verfahrens der Durchführung einer Vernetzungsbehandlung eines Collageneinzelstrangs, wie es in Beispiel 17 beschrieben wird.
4 ist ein illustratives Diagramm eines Messverfahrens gemäß Experimentalbeispiel 7.
Die 5(a) und 5(b) sind Fotografien, die die Zustände der Anhaftung an das Substrat und des Wachstums von Zellen auf dem Substrat in Beispiel 18 zeigen.
Die 6(a) und 6(b) sind Fotografien, die die Zustände der Anhaftung an das Substrat und des Wachstums von Zellen auf dem Substrat in Beispiel 19 zeigen.
Die 7(a1) und 7(a2) sind Fotografien, die eine chromatische Figur in Beispiel 20 zeigen.
Die 8(b), 8(c) und 8(d) sind Fotografien, die die chromatische Figur in Beispiel 20 zeigen.
9 ist ein illustratives Diagramm, das ein Beispiel für die Vorrichtung zur Herstellung eines Collagenfaservlieses zeigt.
10 ist ein illustratives Diagramm, das die Struktur des Aufwickelteils der Vorrichtung zur Herstellung eines Collagenfaservlieses zeigt.
11 ist ein illustratives Diagramm, das den Strangaufwickelmechanismus und den Mechanismus zur Änderung der Richtung des plattenartigen Teils der Vorrichtung zur Herstellung eines Collagenfaservlieses zeigt.
Genaue Beschreibung der Erfindung
Bei der vorliegenden Erfindung bedeutet die Faservliesschicht aus Collagenfasern eine Struktur aus Collagenfasern, die eine sekundäre oder tertiäre Konfiguration besitzt. Ein Teil oder die Gesamtheit der Zwischenräume zwischen den Collagenfasern kann mit einem Gas, einer Flüssigkeit oder einem Feststoff gefüllt sein und ein Teil oder die Gesamtheit der äußeren Peripherien der Collagenfasern kann mit einem Feststoff oder einer Flüssigkeit bedeckt sein. Die Collagenfasern können mit einem Bindemittel, wie z.B. (1) Collagen oder (2) einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, miteinander verbunden sein.
Darüber hinaus kann ein Teil oder die Gesamtheit des Collagens, das die Collagenfasern bildet, vernetzt sein. In dem Fall, dass säuresolubilisiertes Collagen verwendet wird, kann es sich bei dem Collagen, das die Collagenfasern bildet, und dem Collagen in dem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, um Salze von Alkalimetallen (z.B. Natrium, Kalium usw.), Erdalkalimetallen (z.B. Magnesium, Calcium usw.) usw. handeln oder, in dem Fall, dass alkalisolubilisiertes Collagen verwendet wird, kann es sich dabei um Salze von anorganischen Säuren (z.B. Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure usw.) oder organischen Säuren (z.B. Essigsäure, Zitronensäure usw.) handeln. Hyaluronsäure kann auch in Form von Salzen von Erdalkalimetallen (z.B. Magnesium, Calcium usw.) oder dergleichen verwendet werden.
Der Durchmesser der Collagenfasern beträgt üblicherweise etwa 10 bis 1.000 μm, bevorzugt etwa 20 bis 250 μm. Die Faservliesschicht aus Collagenfasern ist ein Laminat aus 1 bis 6, bevorzugt 2 bis 4 Collagenfaservliesen.
Die Schüttdichte der Faservliesschicht aus Collagenfasern beträgt üblicherweise etwa 5 × 10^-4 bis 50 g/cm³, bevorzugt etwa 0,05 bis 50 g/cm³. Die Dicke der Faservliesschicht aus Collagenfasern beträgt üblicherweise etwa 50 μm bis 10 mm, bevorzugt 0,2 bis 2 mm.
Die Schwammschicht aus Collagen ist ein schichtartiges Material, das Collagen enthält und üblicherweise eine schwammartige Form besitzt. In dem Fall, dass säuresolubilisiertes Collagen verwendet wird, kann es sich bei dem Collagen um Salze von Alkalimetallen (z.B. Natrium, Kalium usw.) oder Erdalkalimetallen (z.B. Magnesium, Calcium usw.) usw. handeln. In dem Fall, dass ein alkalisolubilisiertes Collagen verwendet wird, kann es sich bei diesem um Salze von anorganischen Säuren (z.B. Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure usw.) oder organischen Säuren (z.B. Essigsäure, Citronensäure usw.) handeln. Darüber hinaus kann das Collagen einer Vernetzungsreaktion unterworfen werden. Um ein laminiertes membranartiges Material mit einer Faservliesschicht aus Collagenfasern und einer Schwammschicht aus Collagen herzustellen, kann eine wässrige Lösung, die Collagen, Hyaluronsäure oder ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure oder dergleichen auf die zu verbindenden Oberflächen der Schwammschicht aus Collagen und der Faservliesschicht aus Collagenfasern aufgetragen werden, um die Faservliesschicht aus Collagenfasern und die Schwammschicht aus Collagen miteinander zu verbinden. Die Dicke der Schwammschicht aus Collagen beträgt üblicherweise etwa 50 μm bis 20 mm, bevorzugt etwa 0,1 bis 1 mm. Die Schwammschicht aus Collagen kann entweder auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Faservliesschicht aus Collagenfasern auflaminiert werden. In dem Fall, dass die Faservliesschicht aus Collagenfasern aus einer Mehrzahl von Faservliesen besteht, kann die Schwammschicht zwischen den Faservliesen laminiert sein.
Die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, ist ein schichtartiges Material, das Collagen und Hyaluronsäure enthält, und üblicherweise eine schwammartige oder filmartige Form besitzt. In dem Fall, dass säuresolubilisiertes Collagen verwendet wird, kann es sich bei dem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure um Salze von Alkalimetallen (z.B. Natrium, Kalium usw.) oder Erdalkalimetallen (z.B. Magnesium, Calcium usw.) usw. handeln oder in dem Fall, dass alkalisolubilisiertes Collagen verwendet wird, kann es sich dabei um Salze von anorganischen Säuren (z.B. Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure usw.) oder organischen Säuren (z.B. Essigsäure, Citronensäure usw.) handeln.
Das Mischungsverhältnis von Collagen und Hyaluronsäure (Gewichtsverhältnis) liegt im Bereich von 3:7 bis 7:3 und mehr bevorzugt bei etwa 1:1. Das Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure kann einer Vernetzungsbehandlung unterworfen werden. Um die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, mit einer Faservliesschicht aus Collagenfasern oder dem laminierten membranartigen Material mit einer Faservliesschicht aus Collagenfasern und einer Schwammschicht aus Collagen zu verbinden, kann eine wässri ge Lösung, die Collagen, Hyaluronsäure oder ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält oder dergleichen, auf die miteinander zu verbindenden Oberflächen der Überzugsschicht und der Faservliesschicht oder die Überzugsschicht und das laminierte membranartige Material aufgetragen werden. Die Dicke der Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, beträgt üblicherweise etwa 50 μm bis 20 mm, bevorzugt etwa 0,1 bis 1 mm. Die Überzugsschicht kann entweder auf einer oder auf beiden Seiten der Faservliesschicht oder des laminierten membranartigen Materials auflaminiert sein.
Die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran besitzt eine laminierte Struktur, die erhalten wird durch Laminieren einer Faservliesschicht aus Collagenfasern und einer Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure. Die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen adhäsionsverhindernden Membran beträgt üblicherweise etwa 100 μm bis 30 mm, bevorzugt etwa 0,5 bis 8 mm.
Bei der erfindungsgemäßen adhäsionsverhindernden Membran ist hauptsächlich die Faservliesschicht aus Collagenfasern dafür verantwortlich, der Membran zum Vernähen ausreichende Festigkeit zu verleihen und die Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, bewirkt die Biokompatibilität und die adhäsionsverhindernde Wirkung gegenüber umgebenden Geweben.
Die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran besitzt eine laminierte Struktur, die erhalten wird durch Laminieren einer Faservliesschicht aus Collagenfasern, einer Schwammschicht aus Collagen und einer Überzugsschicht, ent haltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure. Die Gesamtdicke der erfindungsgemäßen adhäsionsverhindernden Membran beträgt üblicherweise etwa 150 μm bis 50 mm, bevorzugt etwa 0,5 bis 9 mm.
Bei der erfindungsgemäßen adhäsionsverhindernden Membran ist hauptsächlich die Faservliesschicht aus Collagenfasern verantwortlich dafür, der Membran, die zum Vernähen ausreichende Festigkeit zu verleihen, während hauptsächlich die Schwammschicht aus Collagen für die Induktion/Förderung der Geweberegeneration sorgt und die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, die Biokompatibilität und adhäsionsverhindernden Wirkungen gegenüber umgebenden Geweben bewirkt.
Da Collagen und Hyaluronsäure aus dem Organismus gewonnene Materialien sind, besitzt die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran nicht nur hervorragende Biokompatibilität, sondern sie wird auch allmählich abgebaut und in den Organismus, in den sie transplantiert wird, absorbiert, wobei sie schließlich vollständig abgebaut und absorbiert wird. Insbesondere bildet die Faservliesschicht aus Collagenfasern einen Halt für Füllungen, Prothesen und Versiegelungen bis die Geweberegeneration an der defizienten Stelle oder dergleichen in einem Organismus vollständig ist und sie behält ihre Membranfestigkeit über einen bestimmten Zeitraum zum Vernähen und zur Fixierung bei und anschließend wird sie vollständig abgebaut und absorbiert. Außerdem verhindert die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, als äußerste Schicht wegen ihrer Viskosität und ihrer anhaltenden Freisetzungswirkung die Adhäsion von Gewebe an der geschädigten oder defizien ten Stelle mit dem umgebenden Gewebe. Die adhäsionsverhindernde Wirkung bleibt aufrechterhalten bis das Gewebe an der geschädigten oder defizienten Stelle regeneriert und so weit geheilt ist, dass es im natürlichen Zustand nicht mehr dem umgebenden Gewebe anhaftet. Während sie diese adhäsionsverhindernden Wirkungen zeigt, wird die Überzugsschicht allmählich abgebaut und in den Körper absorbiert und schließlich verschwindet auch die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält.
Nachfolgend wird das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen adhäsionsverhindernden Membran beschrieben.
Das Ausgangsmaterial für die typischen erfindungsgemäß verwendeten Collagene umfasst z.B. ein enzymsolubilisiertes Collagen, ein säuresolubilisiertes Collagen, ein alkalisolubilisiertes Collagen und ein neutralsolubilisiertes Collagen. Solubilisiertes Collagen ist ein Collagen, das so behandelt worden ist, dass es in einem Lösungsmittel aufgelöst werden kann. Dies umfasst z.B. ein säuresolubilisiertes Collagen, ein alkalisolubilisiertes Collagen, ein enzymsolubilisiertes Collagen und ein neutralsolubilisiertes Collagen. Atelocollagen, das einer Behandlung zur Entfernung von Telopeptid, einem Antigenitätsfaktor von Collagen, und gleichzeitig einer Solubilisierungsbehandlung unterworfen worden ist, ist besonders bevorzugt. Die Verfahren zur Solubilisierung von Collagen werden in der JP 46-15003 B, der JP 43-259839 B, der JP 43-27513 B usw. beschrieben. Bezüglich des Ursprungs des Collagens wird dieses aus Haut, Sehnen, Knochen, Knorpel, Organen usw. von Tierarten, wie z.B. Ochsen, Schweinen, Geflügel, Fisch, Kaninchen, Schafen, Ratten, Menschen usw., gewonnen. Die Typen des Colla gens sind nicht besonders beschränkt auf einen der klassifizierbaren Typen, wie z.B. Typ I und Typ III. Collagen vom Typ I ist jedoch hinsichtlich der Handhabung besonders bevorzugt.
Wenn säuresolubilisiertes Collagen verwendet wird, kann dieses als Salz verwendet werden, das erhalten wird durch Neutralisieren desselben in Wasser mit einem Alkalimetallcarbonat (z.B. Natriumcarbonat, Calciumcarbonat usw.), Alkalimetallhydrogencarbonat (z.B. Natriumhydrogencarbonat usw.), Alkalimetallhydroxid (z.B. Natriumhydroxid usw.) und dergleichen nach Koagulation desselben. Wenn andererseits alkalisolubilisiertes Collagen verwendet wird, kann das Collagen als Salz verwendet werden, das erhalten wird durch Neutralisieren desselben in Wasser mit einer anorganischen Säure (z.B. Salzsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure usw.), organischen Säuren (z.B. Essigsäure, Citronensäure usw.) oder dergleichen, nach Koagulation desselben (dasselbe trifft in den folgenden Fällen zu).
Die Hyaluronsäure kann entweder tierischen Ursprungs oder mikrobiellen Ursprungs sein. Hyaluronsäure für medizinische Anwendungen ist besonders bevorzugt. Hyaluronsäure kann in Form eines Salzes eines Alkalimetalls (z.B. Natrium, Kalium usw.) und dergleichen eingesetzt werden.
Des Weiteren ist das Lösungsmittel, das Collagen solubilisiert, nicht besonders beschränkt, sofern es Collagen solubilisieren kann; es umfasst jedoch bevorzugt Wasser, wässrige Lösungen von neutralen Salzen (z.B. Natriumchlorid, Natriumhydrogenphosphat usw.), verdünnte Mineralsäuren (z.B. verdünnte Salzsäure, verdünnte Salzpetersäure usw.) und hydrophile organische Lösungsmittel (z.B. einwertige oder zweiwertige Alkohole, wie z.B. Ethylalkohol oder Ethylenglykol). Im Hinblick auf die Handhabung ist Wasser bevorzugt.
Das Faservlies aus Collagenfasern wird bevorzugt durch kontinuierliches Verspinnen aus einer wässrigen Collagenlösung nach herkömmlichen Verfahren (z.B. das in der JP 2000-93497 A beschriebene Verfahren) hergestellt, um Collagenfilamente zu erhalten, die zu einem Faservlies verarbeitet werden.
Die Konzentration der wässrigen Collagenlösung, die erfindungsgemäß verwendet wird, ist optional abhängig von der Art des zu verwendenden Collagens, und es kann jede Konzentration verwendet werden, sofern die Lösung versponnen werden kann. Üblicherweise beträgt sie etwa 0,1 Gew.-% bis 20 Gew.-%, wobei etwa 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% beim Nassverspinnen besonders bevorzugt sind. Die Abgabegeschwindigkeit des Collagens beim Verspinnen ist optional, sofern sie in dem Bereich liegt, in dem das Verspinnen möglich ist.
Als Vorrichtung zur Abgabe der Collagenlösung während des Verspinnens können beliebige Vorrichtungen, wie z.B. eine Allzweckzahnradpumpe, ein Spender und verschiedene Arten von Extrudern, eingesetzt werden. Um gleichförmig zu verspinnen, ist eine Vorrichtung wünschenswert, die weniger stark pulsiert und die eine gegebene Menge der Collagenlösung mit konstanter Geschwindigkeit abgeben kann.
Der Durchmesser der Öffnung der Spinndüse beim Verspinnen ist nicht besonders beschränkt, sofern das Verspinnen möglich ist. Allerdings erschwert ein zu großer Öffnungsdurch messer den Vorgang der Herstellung eines membranartigen Materials aus einem faserartigen Material durch Bindemittelbehandlung, während ein extrem kleiner Durchmesser eine Verbesserung der Membranfestigkeit erschwert. Demgemäß wird üblicherweise ein Durchmesser im Bereich von etwa 10 μm bis 1.000 μm, bevorzugt etwa 50 μm bis 700 μm, verwendet. Die Spinndüse kann entweder eine oder mehrere Öffnungen besitzen. Die Form der Spinndüse ist nicht besonders beschränkt, sofern das Verspinnen möglich ist, und es können Spinndüsen mit verschiedenen Formen, wie z.B. einer schlitzartigen Form, verwendet werden. Die Länge der Öffnungen in der Spinndüse ist ebenfalls nicht besonders beschränkt, sofern das Verspinnen möglich ist. Um so viele Collagenmoleküle wie möglich in den solubilisierten Collagenmolekülen zu orientieren, ist es bevorzugt, eine Spinndüse mit möglichst langen Öffnungen zu verwenden.
Das beim Nassverspinnen verwendete Koagulationsbad ist nicht besonders beschränkt, sofern es ein Lösungsmittel, eine Suspension, eine Emulsion oder eine Lösung ist, die Collagene koagulieren kann; es werden jedoch wässrige Lösungen von anorganischen Salzen, anorganische Salze enthaltende organische Lösungsmittel, Alkohole, Ketone und jede Kombination davon verwendet. Die wässrigen Lösungen von anorganischen Salzen sind bevorzugt wässrige Lösungen von Natriumsulfat, Natriumchlorid, Ammoniumsulfat, Calciumchlorid, Magnesiumchlorid usw. Insbesondere sind wässrige Lösungen von Natriumchlorid, Natriumsulfat, Ammoniumsulfat usw. bevorzugt. Anorganische Salze enthaltende organische Lösungsmittel, die erhalten werden durch Auflösen/Dispergieren dieser anorganischen Salze in Alkohol oder Aceton und dergleichen, können ebenfalls verwendet werden.
In diesem Fall ist eine Ethanollösung/-dispersion von Natriumchlorid besonders bevorzugt. Die Alkohole umfassen Alkohole mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Methanol, Ethanol, Isopropanol, Amylalkohol, Pentanol und Hexanol, und Glykole, wie z.B. Ethylenglykol, wobei Ethanol bevorzugt ist. Die Ketone umfassen Aceton, Methylethylketon usw.
Das oben genannte Koagulierungsbad dient nicht nur der Koagulierung von Collagen, sondern kann auch bei einem Herstellungsverfahren eingesetzt werden, bei dem die Koagulierung und Vernetzung des Collagens gleichzeitig erfolgen durch Kombination mit den verschiedenen nachfolgend beschriebenen Vernetzungsmitteln. Wenn z.B. eine Lösung, in der Ethanol und Glutaraldehyd vermischt sind, als Koagulierungsbad verwendet wird, das die Koagulierung und Vernetzung gleichzeitig bewirken kann, so können beide Stufen gleichzeitig durchgeführt werden, so dass die versponnenen Collagenfilamente so wie sie sind der Vernetzungsbehandlung unterworfen werden. Die gleichzeitige Behandlung ist nicht nur sehr nützlich zur Rationalisierung des Verfahrens, sondern auch zum Verspinnen aus einer verdünnten Collagenlösung oder Verspinnen eines Filaments von geringem Durchmesser.
Ein besonders bevorzugtes spezielles Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung der oben genannten Faservliesschicht wird nachfolgend beschrieben. Es ist wünschenswert, dass durch Verwendung einer Spinndüse zur Abgabe von Collagen mit einem Düsendurchmesser in der Größenordnung von etwa ⌀ 200 μm und einer Düsenlänge in der Größenordnung von etwa 50 bis 20 mm eine Collagenlösung von einem Spender oder dergleichen ohne pulsierende Bewegung abgegeben wird und in einem Koagulierungsbad aus etwa 99,5 Vol.-% wässrigem Ethanol nassversponnen wird. Wenn das Collagen in das Koagulierungsbad aus etwa 99,5 Vol.-% wässrigem Ethanol extrudiert wird, wird die Spinndüse je nach Bedarf bewegt und das Collagen wird kontinuierlich extrudiert, und zwar in einem Zustand, worin die versponnenen Filamente sich in beliebiger Richtung miteinander überkreuzen können, um diese in einen multiplexierten Mehrschichtzustand zu überführen, gefolgt vom Entfernen der Koagulierungslösung, dem Waschen mit Ethanol und dem Trocknen unter vermindertem Druck, so dass ein sehr gutes flockenförmiges faserartiges Material leicht erhalten werden kann. Da dieses Verfahren das Verspinnen und die Gewebebildung gleichzeitig bewirken kann, ist es hinsichtlich der Vereinfachung, der Abkürzung und der Kosten des Verfahrens besonders effizient.
Das obige Beispiel ist ein repräsentatives und die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt, sofern ein faserartiges Material erhalten wird. Zum Beispiel kann die oben genannte Collagenstapelfaser eingesetzt werden oder die Art des Koagulierungsbads, die Verwendung eines gemischten Bades, bestehend aus einem Koagulierungsbad und einem Vernetzungsmittel, das Trocknungsverfahren usw. können verändert werden, und darüber hinaus können Kombinationen derselben verändert werden.
Andererseits können durch stoßweises Abgeben aus der wässrigen Collagenlösung zur Durchführung von nicht kontinuierlichem Verspinnen oder durch Unterwerfen der durch herkömmliches kontinuierliches Verspinnen erhaltenen Fasern einer Schneidebehandlung kurze stapelartige faserartiges Material erhalten werden. Es ist auch möglich, Faservliese (faserar tiges Material) durch Trocknen dieser Fasern in einem gleichförmig verteilten Zustand in einem Gefäß von geeigneter Größe durch Trocknen unter Druck, natürliches Trocknen oder ähnliche Verfahren herzustellen.
Das nach dem oben beschriebenen Verfahren erhaltene Faservlies kann je nach Bedarf des Weiteren einer Vernetzungsbehandlung unterworfen werden, um eine ausreichende Vernähfestigkeit zu erhalten. Diese Vernetzungsbehandlung erhöht die physikalische Festigkeit insbesondere im nassen Zustand, so dass die für das chirurgische Vernähen erforderliche Festigkeit in ausreichendem Maße hergestellt werden kann. Darüber hinaus ist die Vernetzungsbehandlung geeignet, um die Zeitdauer innerhalb derer das Faservlies abgebaut und absorbiert wird, wenn es in einen Organismus transplantiert wird, gegenüber dem Fall, bei dem keine Vernetzung durchgeführt wird, drastisch zu verlängern. Diese Vernetzungsbehandlung ermöglicht das Verfüllen oder Prothetisieren eines defizienten Teils eines Organismus, das Verhindern der Dysfunktion von Organen, Geweben usw. durch Defizienz und ermöglicht, dass das Faservlies in dem Körper verbleibt, während die erforderliche Membranfestigkeit aufrechterhalten bleibt, bis die Reparatur der verwundeten Oberfläche und die Regeneration des Gewebes vollständig sind.
Diese Vernetzungsverfahren können grob in physikalische Vernetzungsverfahren und chemische Vernetzungsverfahren eingeteilt werden.
Die physikalischen Vernetzungsverfahren umfassen die Röntgenbestrahlung, UV-Bestrahlung, Elektronenbestrahlung, Plasmabestrahlung, thermische Dehydrierungsvernetzungsbehandlung usw. Von diesen ist die thermische Dehydrierungsvernetzungsbehandlung bevorzugt. Bei der thermischen Dehydrierungsvernetzungsbehandlung resultiert das Unterwerfen eines Collageneinzelstrangs der Hitzebehandlung unter vermindertem Druck in einem aufgewickelten Zustand in einer physikalischen Vernetzungsbehandlung des Collageneinzelstrangs. Bei dieser Vernetzungsbehandlung ist es möglich, die Biokompatibilität und Abbauabsorbierbarkeit entsprechend der Vernetzungstemperatur und der Vernetzungszeit zu kontrollieren. Die physikalische Vernetzung und die chemische Vernetzung können entweder einzeln oder in Kombination durchgeführt werden. Wenn sie in Kombination durchgeführt werden, ist ihre Reihenfolge nicht wesentlich.
Bei der chemischen Vernetzung kann jedes Vernetzungsmittel verwendet werden, sofern es die Vernetzung mit Collagen ermöglicht. Beispiele hierfür umfassen Aldehyde, Epoxide, Carbodiimide, Isocyanate und dergleichen. Die Aldehyde umfassen Formaldehyd, Glutaraldehyd, Glyoxal, Dialdehydstärke usw.; die Epoxide umfassen Glycerindiglycidylether usw.; Carbodiimide umfassen wasserlösliche Carbodiimide usw.; und Isocyanate umfassen Hexamethylendiisocyanat usw. Ein bevorzugtes Vernetzungsmittel ist Glutaraldehyd. Die Vernetzung des Collageneinzelstrangs wird üblicherweise durchgeführt durch Eintauchen des Collageneinzelstrangs in eine Lösung des Vernetzungsmittels. Das Lösungsmittel der Vernetzungsmittellösung ist nicht besonders beschränkt; Wasser, Ethanol usw. sind jedoch bevorzugt. Insbesondere ist Ethanol am meisten bevorzugt. Die Abbauabsorbierbarkeit und Biokompatibilität können durch die Konzentration der Vernetzungsmittellösung und die Eintauchzeit kontrolliert werden. In dem Fall, dass das Vernetzungsmittel Glutaraldehyd ist, beträgt die Konzentration der Lösung üblicherweise etwa 0,0001 bis 25 Vol.-%, bevorzugt etwa 0,01 bis 1,0 Vol.-%.
Die nach dem oben genannten Verfahren erhaltene Faservliesschicht aus Collagenfasern kann einer Bindemittelbehandlung unterworfen werden, um die physikalische Festigkeit zu verbessern. Die Bindemittelbehandlung ist eine Behandlung, bei der die Faservliesschicht nach dem Imprägnieren mit einer wässrigen Lösung von (1) Collagen oder (2) einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure durch ein geeignetes Trocknungsverfahren, wie z.B. natürliches Trocknen, Trocknen unter Ventilation, Trocknen unter vermindertem Druck oder Trocknen bei geringer Temperatur, getrocknet wird, um die Fasern in der Faservliesschicht zu verbinden.
Die durch die Bindemittelbehandlung erhaltene Faservliesschicht besitzt eine viel stärker verbesserte physikalische Festigkeit als die nicht behandelte Faservliesschicht und besitzt deshalb eine signifikant verbesserte Nahtfestigkeit. Je nach der geforderten physikalischen Festigkeit kann der Prozess des Imprägnierens und Trocknens entweder einmal oder 10 oder mehr Mal hintereinander durchgeführt werden.
Bei Durchführung der Bindemittelbehandlung kann jedoch in dem Fall, dass ein Faservlies, das nur aus Collagenfasern besteht, keiner Vernetzungsbehandlung unterworfen wurde, die Faservliesschicht selbst aufgelöst werden, wenn sie mit einer wässrigen Lösung aus (1) Collagen oder (2) einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure imprägniert wird. Deshalb ist es wünschenswert, dass zunächst die Vernetzungsbe handlung nach den oben beschriebenen Verfahren oder dergleichen durchgeführt wird.
Das Bindemittelbehandlungsverfahren umfasst, neben dem Verfahren der Imprägnierung des Faservlieses mit einer wässrigen Lösung aus (1) Collagen oder (2) einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, ein Verfahren des Schüttens oder Einfüllens von Collagen oder einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure zusammen mit der Faservliesschicht in ein geeignetes Gefäß oder eine geeignete Form und ein Verfahren des direkten Aufbringens einer Lösung aus Collagen oder einer Lösung aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure auf der Faservliesschicht.
Bei der vorliegenden Erfindung kann ein Bindemittelbehandlungsverfahren unter Verwendung der Schwammschicht eingesetzt werden. Zum Beispiel wird ein Verfahren verwendet, bei dem ein membranartiges Material, erhalten durch Sandwichen der Faservliesschicht mit Collagenschichten, getrocknet in einer Form von Schwamm zuvor oder ein membranartiges Material, erhalten durch gleichzeitiges Komprimieren solch einer Schwammschicht und einer Faservliesschicht, um die Faservliesschicht in die Schwammschicht einzubetten unter atmosphärischen Druck oder verminderten Druck gebracht wird in Gegenwart einer verdünnten Lösung von Collagen oder seinem oben genannten Basesalz oder Säureadditionssalz oder Wasser, um das Collagen in der Schwammschicht aufzulösen, und nachdem das Collagen ausreichend in die Faservliesschicht eingedrungen ist, wird es nach verschiedenen Trocknungsverfahren getrocknet.
Das Bindemittelbehandlungsverfahren unter Verwendung der Schwammschicht verbindet die Fasern in der Faservliesschicht miteinander, so dass nur eine sehr geringe Menge an Lösungsmittel, wie z.B. Wasser, erforderlich ist, verglichen mit der Menge des tatsächlich verwendeten Collagens. Daher besitzt es den großen Vorteil, dass das Trocknen in einer späteren Stufe schnell durchgeführt werden kann und die Schrumpfung und die Deformation beim Trocknen sehr gering sind. Des Weiteren ist bei der gewöhnlichen Imprägnierungsstufe die reale Collagenmenge in der Collagenlösung zur Imprägnierung auf eine Größenordnung von etwa einigen Prozent (%) beschränkt im Hinblick auf die praktische Viskosität der Lösung, und die verbleibenden 90 % oder mehr werden von einer Lösungsmittelkomponente, wie z.B. Wasser, eingenommen. Demgemäß erfordert der Vorgang des Imprägnierens und des Trocknens Zeit, so dass der Vorgang selbst wiederholt werden muss; es besteht jedoch der Vorteil, dass der Vorgang sehr einfach ist. Diese Verfahren sind natürlich repräsentative Beispiele, und es kann jedes Verfahren verwendet werden, sofern es ein Verfahren ist, das Fasern in der Faservliesschicht oder der komprimierten Faservliesschicht aneinander mit Collagen bindet, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten Beispiele beschränkt. Bei der Bindemittelbehandlung können neben der oben genannten wässrigen Collagenlösung eine Hyaluronsäurelösung, eine wässrige Lösung von einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure usw. ebenfalls verwendet werden.
Auf der Faservliesschicht, die aus den nach dem oben genannten Verfahren erhaltenen Collagenfasern hergestellt worden ist, wird sodann eine Überzugsschicht gebildet, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält. Das Bildungsverfahren entspricht einem herkömmlichen Verfahren und kann leicht durch ein Gefriertrocknungsverfahren oder dergleichen durchgeführt werden. Die Reihenfolge, das Verfahren und dergleichen des Prozesses für die Bildung sind nicht besonders beschränkt. Spezielle Herstellungsverfahren umfassen z.B. ein Verfahren des Laminierens einer Faservliesschicht aus Collagenfasern und einer schwammartigen oder filmartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure oder ein Verfahren des separaten Herstellens einer schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure und des anschließenden Verbindens der Überzugsschicht und einer Faservliesschicht aus Collagenfasern mit einer wässrigen Lösung aus Collagen, Hyaluronsäure oder einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure oder dergleichen. Des Weiteren gibt es ein Verfahren des Eintauchens einer Faservliesschicht aus Collagenfasern in eine wässrige Lösung aus Collagen, des anschließenden einmaligen Gefrierens derselben, des anschließenden Eintauchens derselben in eine wässrige Lösung, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure auf die gleiche Weise, des anschließenden Gefrierens derselben, um diese zu integrieren, des Gefriertrocknens derselben, um eine adhäsionsverhindernde Membran zu erhalten, die gleichzeitig zwei Arten von Schichten besitzt, nämlich die Faservliesschicht aus Collagenfasern und eine Überzugsschicht, enthaltend das Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure.
Darüber hinaus ist es auch möglich, ein Collagenfaservlies in eine in Gefäße eingefüllte Lösung, bestehend aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, einzutauchen, es in einem Gefrierschrank einzufrieren und es des Weiteren ge frierzutrocknen, um es in einen Zustand zu formen, bei dem die Collagenfaservliesschicht in einer Schwammschicht aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthalten ist. Dies sind jedoch nur Beispiele für das erfindungsgemäße Verarbeitungsverfahren, und die Aufgabe dieser Verfahren besteht darin, dass die schwammartige oder filmartige Überzugsschicht aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure und die Faservliesschicht aus Collagenfasern zum Zeitpunkt der Transplantation in einen Organismus integriert sind, ohne sich leicht abzuschälen oder zu trennen. Sofern dies erreicht wird, ist die Verarbeitungsreihenfolge oder das Verarbeitungsverfahren nicht wesentlich.
Als weitere Ausführungsformen der Erfindung können auf der nach dem oben genannten Verfahren erhaltenen Faservliesschicht aus Collagenfasern eine Schwammschicht aus Collagen und eine Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, gebildet werden. Das Bildungsverfahren entspricht einem herkömmlichen Verfahren und kann durch ein Gefriertrocknungsverfahren oder dergleichen leicht durchgeführt werden. Die Reihenfolge, das Verfahren und dergleichen des Prozesses zur Bildung sind nicht besonders beschränkt. Spezielle Herstellungsverfahren umfassen z.B. ein Verfahren des Laminierens einer Faservliesschicht aus Collagenfasern, einer Schwammschicht aus Collagen und einer schwammartigen oder filmartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, oder ein Verfahren des separaten Herstellens einer Schwammschicht aus Collagen und einer schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, und das anschließende Binden der Überzugsschicht, der Schwammschicht und der Faservliesschicht aus Collagenfasern mit einer wässrigen Lösung aus Collagen, Hyaluronsäure oder einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure oder dergleichen. Des Weiteren gibt es ein Verfahren des Eintauchens einer Faservliesschicht aus Collagenfasern in eine wässrige Lösung aus Collagen, des anschließenden einmaligen Gefrierens des eingetauchten Gewebes, des anschließenden Eintauchens des Gewebes in eine wässrige Lösung, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, auf die gleiche Weise und des anschließenden Gefrierens des eingetauchten Gewebes, um die Materialien zu integrieren und des Gefriertrocknens derselben, um eine adhäsionsverhindernde Membran zu erhalten, die gleichzeitig drei Arten von Schichten umfasst, nämlich die Faservliesschicht aus Collagenfasern, eine Schwammschicht aus Collagen und eine Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure.
Des Weiteren ist es auch möglich, ein Collagenfaservlies jeweils in eine in Gefäße eingefüllte Collagenlösung und eine Lösung, bestehend aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, einzutauchen, das Gewebe in einem Gefrierschrank einzufrieren und das Gewebe anschließend gefrierzutrocknen, um die Materialien in einen Zustand zu formen, bei dem die Collagenfaservliesschicht in einer Schwammschicht aus Collagen und einer Schwammschicht aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthalten ist. Dies sind jedoch nur Beispiele für das erfindungsgemäße Verarbeitungsverfahren, und die Aufgabe dieser Verfahren ist es, die Schwammschicht aus Collagen, die schwammartige oder filmartige Überzugsschicht aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure und die Faservliesschicht aus Collagenfasern so zu integrieren, dass bei der Implantation in einen Organismus die Schichten sich nicht leicht abschälen oder trennen. Sofern dies erreicht wird, ist die Verarbeitungsreihenfolge oder das Verarbeitungsverfahren nicht wesentlich.
Bezüglich der Herstellung der Schwammschicht aus Collagen und der schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, wird eine Collagenlösung oder eine Lösung, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, in einer gewünschten Dicke in ein Gefäß gegossen oder gefüllt und mit einem Allzweckgefrierschrank oder dergleichen ausreichend eingefroren und anschließend in einem Gefriertrockner getrocknet, um eine gleichförmige Schwammschicht zu erhalten. Dabei variiert der Porendurchmesser der feinen Poren, die auf der Schwamschicht aus Collagen oder auf der Schwammschicht aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure gebildet werden, in Abhängigkeit von der Konzentration und dem Lösungsmittel der Collagenlösung oder der Lösung, bestehend aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, der Temperatur beim Einfrieren, der Einfrierzeit usw.
Die Gesamtmenge der verschiedenen Ausgangsmaterialien in der Schwammschicht aus Collagen und der schwammartigen Überzugsschicht enthalten ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure und die Dicke der schwammartigen Überzugsschicht sind wünschenswerter Weise so, dass die Schwammschicht etwa 1 bis 4 Wochen im Körper verbleibt, um keine Schwierigkeiten zu verursachen hinsichtlich der adhäsionsverhindernden Wirkung an der fraglichen Stelle, der Heilung der verletzten oder geschnittenen Stelle, der Induktion der Geweberegeneration usw. Die Dicke der schwammartigen Schicht aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure und die Ge samtmenge der Ausgangsmaterialien, die zur Bildung der Schwammschicht verwendet werden, kann optional kontrolliert werden durch Berücksichtigen der Abbau- und Absorptionsdauer, wenn diese in einen Organismus transplantiert wird, und des Einflusses auf die Induktion der Geweberegeneration. Die Dicken der Schwammschichten betragen speziell etwa 50 μm bis 20 mm, bevorzugt 100 bis 1.000 μm und insbesondere die Dicke nach vollständiger Trocknung beträgt 1 bis 10 mm. Es ist bevorzugt, dass die Schwammschicht, wenn sie im komprimierten Zustand verwendet wird, eine Dicke von 100 μm oder 1 mm besitzt. Unter den Umständen ist es wünschenswert, dass der Konzentrationsbereich der wässrigen Collagenlösung und der Lösung, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, jeweils 0,1 bis 60 Gew.-%, bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-%, betragen. Außerdem ist bevorzugt, dass die Gefriertemperatur -200 bis -10°C, mehr bevorzugt -80 bis -10°C, beträgt, was bei einem Allzweckgefrierschrank oder einem Tiefkühlschrank eingestellt werden kann. Außerdem ist der Gefriertrockner nicht besonders beschränkt, sofern das stabile Trocknen möglich ist.
Darüber hinaus ist die Füllmenge der wässrigen Collagenlösung und der wässrigen Lösung, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, in den Gefäßen ausreichend, wenn diese so gefüllt sind, dass die Dicke des letztlich erhaltenen Schwamms in der Größenordnung von etwa 50 μm bis 20 mm, bevorzugt etwa 10 bis 1.000 μm ist. Diese Werte können in Abhängigkeit vom Anwendungszweck optional variiert werden und sind nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, und adhäsionsverhindernde Eigenschaften zeigt, ist nicht allein auf die Schwammform beschränkt und kann z.B. verarbeitet werden zu einer filmartigen Form usw., die erhalten wird durch ein gewöhnliches Fließgussverfahren und dergleichen. In dem Fall, dass eine Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, gebildet wird, um adhäsionsverhindernde Eigenschaften zu verleihen, können verschiedene Formen, wie z.B. ein Überzug auf einer oder beiden Oberflächen einer Membran oder auf einem Teil oder der ganzen Oberfläche davon, in Abhängigkeit von dem Zweck ausgewählt werden, und das Verfahren oder der Ort der Bildung der Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, sind nicht besonders beschränkt, und alle Kombinationen sind möglich.
Die der Benetzungsbehandlung durch die verschiedenen Arten von Vernetzungsverfahren, wie oben beschrieben, zu unterwerfenden Gegenstände umfassen eine Faservliesschicht, die die Membran bildet, eine Schwammschicht aus Collagen, eine Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, und einen Teil oder die Gesamtheit einer adhäsionsverhindernden Membran, die erhalten wird, durch Integration und Lamination derselben. Die Reihenfolge der Vernetzung und die Kombination der Vernetzungsverfahren sind beliebig und nicht besonders beschränkt. Am meisten bevorzugt wird jedoch eine Faservliesschicht aus Collagenfasern mit Aldehyden, z.B. Glutaraldehyd, vernetzt, anschließend werden eine Schwammschicht aus Collagen und eine Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, gebildet und damit integriert und anschließend wird damit eine thermische Dehydratisierungsvernetzung durchgeführt. Diese Verfahren umfassen auch ein Verfahren des Vermischens eines Koagulans, wie z.B. Ethanol, und von Vernetzungsmitteln, wie z.B. Glutaraldehyd, in der Stufe des Verspinnens und des Bildens eines Faservlieses aus Collagen, um die Stufen des Verspinnens und des Vernetzens gleichzeitig auszuführen und ähnliche Verfahren.
Säuresolubilisiertes Collagen kann in manchen Fällen, wenn es in einem Organismus so wie es ist als Material für eine adhäsionsverhindernde Membran verwendet wird, Körperflüssigkeiten oder dergleichen, die es umgeben, oxidieren. Um dies zu verhindern, kann es verwendet werden als ein Salz, das neutralisiert wird in einer wässrigen Lösung mit einem Alkalimetallcarbonat (z.B. Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat usw.), einem Alkalimetallhydrogencarbonat (z.B. Natriumhydrogencarbonat usw.), einem Alkalimetallhydroxid (z.B. Natriumhydroxid usw.) oder dergleichen. Andererseits kann alkalisolubilisiertes Collagen verwendet werden als Salz, das neutralisiert wird mit einer anorganischen Säure (z.B. verdünnte Salzsäure, verdünnte Salpetersäure usw.), einer organischen Säure (z.B. Essigsäure, Citronensäure usw.) oder dergleichen (dasselbe trifft auf die nachfolgenden Fälle zu). Es kann auch neutralisiert werden mit einer Säure (verdünnte Salzsäure, verdünnte Salpetersäure, Essigsäure usw.). Neutralsolubilisiertes Collagen kann so verwendet werden wie es ist.
Die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran ist bezüglich der Nahtfestigkeit, Biokompatibilität, in vivo-Abbaubarkeit/Absorbierbarkeit und der Förderung/Induktion der Geweberegeneration hervorragend. In dem Fall, dass eine Bindemittelbehandlung in einem Faservlies aus Collagenfasern durchgeführt wird, ist es ratsam, die dadurch gebildete Schicht auch der thermischen Dehydratisierungsvernetzung zu unterwerfen. Dies ist jedoch nur ein Beispiel, und es gibt kein Problem, wenn z.B. alle Schichten durch thermische Dehydratisierungsvernetzung behandelt werden. Alternativ kann mit Röntgenstrahlen bestrahlt werden, um gleichzeitig eine Sterilisierung und eine Vernetzung zu bewirken.
Die adhäsionsverhindernde Membran mit der Faservliesschicht und die Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, die nach den oben genannten Verfahren erhalten worden sind, können des Weiteren pressgeformt werden. Nachdem Überzugsschichten, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthalten, einzeln komprimiert bzw. gepresst werden, können sie mit einer nicht-gepressten Faservliesschicht kombiniert werden, um sie zu integrieren. Es ist besonders bevorzugt, dass die Faservliesschicht und ein Integrationsprodukt der Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, in einer abschließenden Stufe der Membranbildung gleichzeitig gepresst werden. Grund hierfür ist, dass die Pressung die Dicke der Membran verringert, um einen dünnen Film zu bilden, so dass, wenn eine adhäsionsverhindernde Membran tatsächlich am Ort der Operation eingesetzt wird, die Penetrierbarkeit mit einer chirurgischen Nadel und die Handhabung beim Zuschneiden zu einer beliebigen Form und dergleichen besonders verbessert sind und eine Transplantationsoperation oder dergleichen leichter durchgeführt werden kann. Das Pressverfahren kann durchgeführt werden unter Verwendung einer Allzweckpressmaschine; da jedoch eine medizinische Verwendung in Betracht gezogen wird, ist es wünschenswert, dass die Pressung in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Membran aseptisch in einem ausreichend widerstandsfähigen sterilisierten Verpackungsmaterial eingepackt ist, z.B. einer Aluminiumverpackung, einem hochfesten Kunststoffbeschichtungsmaterial oder dergleichen. Der Druck der Pressung der adhäsionsverhindernden Membran ist nicht besonders beschränkt, sofern der Membrankörper nicht zerstört wird; es ist jedoch allgemein wünschenswert, dass der Druck 10 bis 1.000 kgf/cm² beträgt.
Die adhäsionsverhindernde Membran mit der Faservliesschicht, der Schwammschicht aus Collagen und der Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, die nach den oben genannten Verfahren erhalten worden ist, kann des Weiteren pressgeformt werden. Nachdem die Schwammschicht aus Collagen und die Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, einzeln gepresst worden sind, können sie mit einer nicht gepressten Faservliesschicht kombiniert werden, um sie zu integrieren. Es ist besonders bevorzugt, dass die Faservliesschicht und ein Integrationsprodukt der Schwammschicht aus Collagen und der Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, in der letzten Stufe der Membranbildung gleichzeitig gepresst werden. Der Grund hierfür ist, dass die Pressung die Dicke der Membran verringert, um einen dünnen Film zu bilden, so dass, wenn eine adhäsionsverhindernde Membran tatsächlich am Ort der Operation eingesetzt wird, die Penetrierbarkeit mit einer chirurgischen Nadel und die Handhabung beim Zuschneiden zu einer beliebigen Form und dergleichen besonders verbessert sind und eine Transplantationsoperation oder dergleichen leichter durchgeführt werden kann. Das Pressverfahren kann durchgeführt werden unter Verwendung einer Allzweckpressmaschine; da jedoch eine medizinische Verwendung in Betracht gezogen wird, ist es wünschenswert, dass die Pressung in einem Zustand durchgeführt wird, in dem die Membran aseptisch in einem ausreichend widerstandsfähigen sterilisierten Verpackungsmaterial eingepackt ist, z.B. einer Aluminiumverpackung, einem hochfesten Kunststoffbeschichtungsmaterial oder dergleichen. Der Druck der Pressung der adhäsionsverhindernden Membran ist nicht besonders beschränkt, sofern der Membrankörper nicht zerstört wird; es ist jedoch allgemein wünschenswert, dass der Druck 10 bis 1.000 kgf/cm² beträgt.
Das Verfahren zur Herstellung eines kontinuierlichen Collageneinzelstrangs umfasst die Stufen: (1) Umwandeln einer Collagenlösung in ein strangartiges Collagen durch ein Spinnverfahren mit einem hydrophilen organischen Lösungsmittel und Koagulieren des strangartigen Collagens in einem hydrophilen organischen Lösungsmittel mit einem Wassergehalt von etwa 10 % oder weniger und (2) das Trocknen des Strangs unter Bedingungen einer relativen Feuchtigkeit von etwa 50 % oder weniger und einer Temperatur von etwa 42°C oder weniger.
Bezüglich der Stufe (1) gilt: [1] Die Collagenlösung kann in ein hydrophiles organisches Lösungsmittel mit einem Wassergehalt von etwa 10 % oder weniger abgegeben werden, um das strangartige Collagen zu dehydratisieren und zu koagulieren; [2] nach dem in [1] beschriebenen Vorgang kann es des Weiteren in einem anderen hydrophilen organischen Lösungsmittel mit einem Wassergehalt von 10 % oder weniger stark dehydratisiert und koaguliert werden; und [3] die Collagenlösung kann in ein hydrophiles organisches Lösungsmittel abgegeben werden, um einmal ein strangartiges Collagen in dem hydrophilen organischen Lösungsmittel mit einem Wassergehalt von oberhalb von 10 % (Dehydratisierungsstufe) zu bilden, wonach dieses strangartige Collagen des Weiteren in einem hydrophilen organischen Lösungsmittel mit einem Wassergehalt von etwa 10 % oder weniger dehydratisiert/koaguliert werden kann (Dehydratisierungs-/Koagulierungsstufe). Diese Stufe wird im Allgemeinen bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis 42°C durchgeführt und die Behandlungszeit für eine Serie von Dehydratisierungs- und Koagulierungsstufen beträgt etwa 4 bis 5 Sekunden bis zu 5 Stunden.
Das Lösungsmittel der Collagenlösung ist nicht besonders beschränkt, sofern es Collagen solubilisieren kann. Repräsentative Beispiele hierfür umfassen verdünnte Säurelösungen, wie z.B. Salzsäure, Essigsäure und Salpetersäure, und gemischte Lösungen aus einem hydrophilen organischen Lösungsmittel, wie z.B. Ethanol, Methanol oder Aceton und Wasser, sowie Wasser. Diese können einzeln oder als Gemische von zwei oder mehr davon in beliebigen Verhältnissen verwendet werden. Von den genannten Lösungsmitteln ist Wasser am meisten bevorzugt.
In der Stufe (1) wird die Collagenlösung kontinuierlich aus einer Düse oder dergleichen in ein Bad abgegeben, in das ein hydrophiles organisches Lösungsmittel eingefüllt ist, um das Collagen zu dehydratisieren und zu koagulieren, um ein strangartiges Collagen zu erhalten. Die Collagenkonzentration der Collagenlösung beträgt üblicherweise etwa 4 bis 10 Gew.-%, bevorzugt etwa 5 bis 7 Gew.-%.
Das hydrophile organische Lösungsmittel umfasst z.B. Alkohole mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Ethanol, Methanol und Isopropanol, Ketone, wie z.B. Aceton und Methyl ethylketon usw. Diese können einzeln oder als Gemisch von zwei oder mehr davon in beliebigen Verhältnissen verwendet werden. Das am meisten bevorzugte Lösungsmittel davon ist Ethanol. Der Wassergehalt des hydrophilen organischen Lösungsmittels beträgt üblicherweise etwa 50 Vol.-% oder weniger, bevorzugt etwa 30 Vol.-% oder weniger, um das strangartige Collagen aus der wässrigen Collagenlösung zu erhalten (Dehydratisierungsstufe). Um das strangartige Collagen zu dehydratisieren/koagulieren (Dehydratisierungs-/Koagulierungsstufe), beträgt der Wassergehalt üblicherweise etwa 10 Vol.-% oder weniger, bevorzugt etwa 2 Vol.-% oder weniger, mehr bevorzugt etwa 0,5 Vol.-% oder weniger.
Das mit einem hydrophilen organischen Lösungsmittel gefüllte Bad kann ein einzelnes unabhängiges Bad sein oder etwa 2 bis 20 unabhängige Bäder können je nach Bedarf hintereinander angeordnet werden. In dem Fall, dass ein einzelnes unabhängiges Bad verwendet wird, wird das hydrophile organische Lösungsmittel umgewälzt, um einen Wassergehalt davon von etwa 10 Vol.-% oder weniger aufrecht zu erhalten, so dass die Dehydratisierungsbehandlung schließlich bei etwa 10 Vol.-% Wasser oder weniger durchgeführt wird. In dem Fall, dass eine Mehrzahl von unabhängigen Bädern verwendet wird, wird der Wassergehalt des hydrophilen organischen Lösungsmittels für mindestens ein Bad in der finalen Dehydratisierungsstufe bei etwa 10 Vol.-% oder weniger für die Koagulierungsbehandlung des strangartigen Collagens gehalten. Dabei kann ein für die medizinische Verwendung geeigneter Strang erhalten werden aufgrund der hervorragenden mikrobiziden Wirkung des hydrophilen organischen Lösungsmittels.
Das strangartige Collagen wird nach der Dehydratisierung/Koagulierung unter Bedingungen einer relativen Feuchtigkeit von etwa 50 % oder weniger und einer Temperatur von etwa 42°C oder weniger getrocknet. Die relative Feuchtigkeit beträgt bevorzugt etwa 30 % oder weniger. Die Trocknungstemperatur beträgt bevorzugt etwa 10 bis 42°C, mehr bevorzugt etwa 10 bis 20°C. Die Trocknungszeit hängt von dem Lösungsmittelgehalt ab, beträgt jedoch üblicherweise 1 bis 2 Sekunden bis zu 5 Stunden. In dieser Trocknungsstufe wird ein durch verschiedene Filter usw. rein gehaltenes trockenes Gas gegen den Collageneinzelstrang geblasen. Das trockene Gas ist nicht besonders beschränkt, sofern es ein inertes Gas ist, das keinen Einfluss auf das Collagen hat, wie z.B. Luft oder Stickstoff. Von diesen ist Luft am meisten geeignet. Die ununterbrochene Exposition des sich in Richtung auf das Aufwickelinstrument zu bewegenden Collageneinzelstrangs in der trockenen Luft bewirkt die Trocknung und Entfernung der auf dem strangartigen Material verbleibenden flüssigen Komponente. Dies kann verhindern, dass die durch das Aufwickelinstrument aufgewickelten Stränge als Ergebnis der Wiederauflösung davon durch die flüssige Komponente, wie z.B. das Lösungsmittel, das auf der inneren oder äußeren Oberfläche des Strangs verbleibt, aneinanderhaften. Das trockene Gas ist ein Gasstrom bei einer Temperatur von etwa 42°C oder weniger und einer relativen Feuchtigkeit von etwa 50 % oder weniger, so dass keine thermische Denaturierung des Collageneinzelstrangs auftritt.
Nach dem Trocknen wird der Collageneinzelstrang je nach Bedarf mit einem Aufwickelinstrument aufgewickelt. Bei dieser Stufe des Aufwickelns ist die Form des Aufwickelinstruments nicht besonders beschränkt und umfasst z.B. eine plattenartige Form und eine zylinderartige (rollenartige) Form. Das Instrument wickelt das strangartige Material auf, während es rotiert. Dabei ist bevorzugt, dass das Aufwickelinstrument einen Mechanismus besitzt, durch den der Collageneinzelstrang gleichförmig durch das Aufwickelinstrument aufgewickelt wird, und zwar entweder durch Hin- und Herbewegung des Aufwickelinstruments selbst bei einer konstanten Geschwindigkeit in der axialen Richtung oder durch Verwendung eines Hakens oder dergleichen, der sich automatisch hin und her bewegt, so dass sich der Einzelstrang in der axialen Richtung des Aufwickelinstruments hin und her bewegt.
Der Collageneinzelstrang kann einer Vernetzung durch eine physikalische Vernetzungsbehandlung oder einer chemische Vernetzung mit einem Vernetzungsmittel unterworfen werden, um die Festigkeit desselben wie oben angegeben zu verstärken.
Unmittelbar nach der oben beschriebenen Serie von Dehydratisierungs-/Koagulierungsstufen kann ein mit einem Vernetzungsmittel gefülltes Bad angeordnet werden und es kann eine Vernetzungsbehandlung durchgeführt werden. Der durch die Dehydratisierungs-/Koagulierungsbehandlung in einem Ethanoltank gebildete Collageneinzelstrang wird unmittelbar je nach Bedarf in einen Vernetzungsmittel-Lösungstank eingetaucht, um eine Vernetzungsbehandlung des Strangs zu bewirken, nachdem dieser den letzten Tank des hydrophilen organischen Lösungsmittels verlässt. Danach verlässt der Collageneinzelstrang den Vernetzungsmittel-Lösungstank und wird durch das Aufwickelinstrument aufgewickelt. Zwischen dem Vernetzungsmittel-Lösungstank und dem Aufwickelinstrument für den Collageneinzelstrang können ein oder mehrere Tanks hydrophiler organischer Lösungsmittel angeordnet werden. Dadurch wird der Collageneinzelstrang, nachdem er den Vernetzungsmittel-Lösungstank verlässt, in den Tank des hydrophilen organischen Lösungsmittels eingetaucht und überschüssiges Vernetzungsmittel, das auf dem Collageneinzelstrang verbleibt, kann abgewaschen und entfernt werden.
Ein mit verschiedenen Filtern usw. rein gehaltenes trockenes Gas wird auf den Collageneinzelstrang geblasen, bevor dieser aufgewickelt wird. Das trockene Gas ist nicht besonders beschränkt, sofern es ein inertes Gas ist, das keinen Einfluss auf das Collagen hat, wie z.B. Luft oder Stickstoff. Von diesen ist Luft am meisten geeignet. Die ununterbrochene Exposition des sich in Richtung auf das Aufwickelinstrument zu bewegenden Collageneinzelstrangs in der trockenen Luft bewirkt die Trocknung und Entfernung der auf dem strangartigen Material verbleibenden flüssigen Komponente in dieser Stufe. Dies kann verhindern, dass die durch das Aufwickelinstrument aufgewickelten Stränge als Ergebnis der Wiederauflösung davon durch die flüssige Komponente, die auf der inneren oder äußeren Oberfläche des Strangs verbleibt, aneinanderhaften. Das Gas ist ein Gasstrom bei einer niedrigen Temperatur (von etwa 42°C oder weniger) und einer niedrigen relativen Feuchtigkeit (von etwa 50 % oder weniger), das keiner Hitzebehandlung unterworfen wird, so dass keine thermische Denaturierung des Collageneinzelstrangs auftritt. Eine Reihe dieser Stufen kann in einer Umgebung mit einer relativen Feuchtigkeit von etwa 50 oder weniger, bevorzugt etwa 30 % oder weniger durchgeführt werden, und die Förderung der Trocknung des Collageneinzelstrangs, der den Tank des hydrophilen organischen Lösungs mittels verlässt, führt zu einer Verringerung des Auftretens eines Reißens des Strangs, da die gegenseitige Anhaftung der Collageneinzelstränge, die mit dem Aufwickelinstrument aufgewickelt worden sind, aufgrund der Anfeuchtung der Collageneinzelstränge verhindert werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren tritt keine gegenseitige Adhäsion auf und ein hochgradig unabhängiger ununterbrochener Collageneinzelstrang kann hergestellt werden, ohne thermische Denaturierung zu erleiden, und zwar aus einer wässrigen Collagenlösung als Ausgangsmaterial, bis diese erschöpft ist.
Der Collageneinzelstrang ist ein ununterbrochener langer Collageneinzelstrang, der keine gegenseitige Adhäsion zeigt, so dass nach dem Verspinnen der Collageneinzelstrang leicht aus dem Aufwickelinstrument entnommen werden kann. Somit wird ein Collageneinzelstrang hergestellt, der eine chemische Vernetzungsbehandlung erfahren hat.
Als weitere Ausführungsform der chemischen Vernetzungsbehandlung des Collageneinzelstrangs kann das folgende Verfahren erwähnt werden.
Ein Collageneinzelstrang, der keine Vernetzungsbehandlung empfangen hat, wird kontinuierlich von einem Aufwickelinstrument abgerollt, auf dem er aufgewickelt ist und in einen Vernetzungsmittel-Lösungstank eingetaucht, um eine Vernetzungsbehandlung zu bewirken, und der Collageneinzelstrang verlässt sodann den Vernetzungsmittel-Lösungstank und wird nach dem Trocknen auf einem neuen Aufwickelinstrument aufgewickelt. Je nach Bedarf können mindestens ein oder mehrere hydrophile organische Lösungsmitteltanks zwi schen den Vernetzungsmittel-Lösungstanks und dem Aufwickelinstrument zum Aufwickeln des Collageneinzelstrangs angeordnet werden. Das heißt, nachdem der Collageneinzelstrang den Vernetzungsmittel-Lösungstank verlässt, wird er in einen Tank des hydrophilen organischen Lösungsmittels bzw. hydrophilen organischen Lösungsmitteltank eingetaucht, um überschüssiges Vernetzungsmittel, das auf dem Collageneinzelstrang verbleibt und das zur Entwicklung von Toxizität führen könnte, abzuwaschen und zu entfernen.
Ein Collageneinzelstrang zeigt nach der Vernetzungsbehandlung eine wesentlich höhere Festigkeit als vor der Vernetzungsbehandlung, so dass die Herstellung von röhrenähnlichen oder tuchähnlichen Materialien aus dem Collageneinzelstrang einfacher und die Herstellung von widerstandsfähigeren Gegenständen möglich wird.
Das Lösungsmittel der solubilisierten Collagenlösung ist nicht besonders beschränkt, sofern es Collagen solubilisieren kann. Repräsentative Beispiele dafür umfassen verdünnte Säurelösungen, wie z.B. Salzsäure, Essigsäure und Salpetersäure, und Mischlösungen aus einem hydrophilen organischen Lösungsmittel, wie z.B. Ethanol, Methanol oder Aceton und Wasser, sowie Wasser. Diese können einzeln oder als Gemisch von zwei oder mehr davon in beliebigen Verhältnissen verwendet werden. Wasser ist davon am meisten bevorzugt.
Die Collagenkonzentration der Collagenlösung ist nicht besonders beschränkt, sofern die Konzentration das Verspinnen gestattet, beträgt jedoch bevorzugt etwa 4 bis 10 Gew.-%, mehr bevorzugt etwa 5 bis 7 Gew.-%.
Verspinnen aus einer solubilisierten Collagenlösung als Spinnlösung bedeutet Verspinnen aus der Collagenlösung als Ausgangsmaterial nach verschiedenen Spinnverfahren, wie z.B. dem Nassspinnen (JP 06-228505 A, JP 06-228506 A, JP 2000-93497 A, JP 2000-210376 A, JP 2000-271207 usw.).
Der Durchmesser des strangartigen Collagenmaterials ist nicht besonders beschränkt, sofern dieses ausreichende Flexibilität besitzt, um wie herkömmliche Stränge aufgewickelt zu werden; äußere Durchmesser von 5 μm bis 1 mm sind jedoch bevorzugt und äußere Durchmesser von etwa 10 bis 200 μm sind am meisten bevorzugt.
Wenn das strangartige Collagenmaterial durch ein Nassspinnverfahren versponnen wird, kann das erfindungsgemäß verwendete Material ein strangartiges Material, das durch ein Nassspinnverfahren hergestellt und nicht getrocknet wurde (in einem nassen Zustand) oder ein strangartiges Material, das nach dem Spinnen Trocknung, Vernetzungsbehandlung usw. unterworfen wurde, sein.
Das Nassspinnverfahren zur Herstellung des erfindungsgemäß zu verwendenden strangartigen Collagenmaterials umfasst verschiedene Verfahren, wie z.B. ein Verfahren, bei dem ein hydrophiles organisches Lösungsmittel verwendet wird, und ein Verfahren, bei dem ein Vernetzungsmittel verwendet wird. Insbesondere wird von diesen bevorzugt das mit einem hydrophilen organischen Lösungsmittel versponnene strangartige Collagenmaterialien verwendet.
Wenn das Nassspinnen mit einem hydrophilen organischen Lösungsmittel durchgeführt wird, wird die Collagenlösung üb licherweise durch eine Düse kontinuierlich in ein Bad injiziert, das mit einem desolvatisierenden Mittel, wie z.B. einem hydrophilen organischen Lösungsmittel, gefüllt ist und dehydratisiert und koaguliert, um ein strangartiges Collagenmaterial zu erhalten. Das zu verwendende hydrophile organische Lösungsmittel umfasst z.B. Alkohole mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, wie z.B. Ethanol, Methanol und Isopropanol, Ketone, wie z.B. Aceton und Methylethylketon, usw. Diese können einzeln oder als Gemisch von zwei oder mehr davon in beliebigen Verhältnissen verwendet werden. Das am meisten bevorzugte Lösungsmittel davon ist Ethanol. Der Wassergehalt des hydrophilen organischen Lösungsmittels beträgt üblicherweise etwa 50 Vol.-% oder weniger, bevorzugt etwa 30 Vol.-% oder weniger. Die Spinnstufe (Dehydratisieren/Koagulieren) der Collagenlösung mit einem hydrophilen organischen Lösungsmittel wird üblicherweise bei einer Temperatur im Bereich von Raumtemperatur bis etwa 42°C durchgeführt und die Behandlungszeit für eine Reihe von Dehydratisierung und Koagulierung beträgt etwa 4 bis 5 Sekunden bis zu 5 Stunden.
Der Ausdruck "Schichten, bestehend aus einer Mehrzahl von strangartigen Collagenmaterialien, die im Wesentlichen parallel angeordnet sind" bedeutet Schichten, die aus einer Mehrzahl von linear auf ein und derselben Ebene mit im Wesentlichen gleichen Abständen dazwischen angeordneten strangartigen Materialien bestehen. Innerhalb ein und derselben Schicht beträgt der durch die angeordneten strangartigen Materialien gebildete spitze Winkel etwa 0 bis 5°, bevorzugt etwa 0°. Der Abstand zwischen den strangartigen Collagenmaterialien innerhalb ein und derselben Schicht be trägt üblicherweise etwa 0 bis 40 mm, bevorzugt etwa 0 bis 10 mm, mehr bevorzugt etwa 0 bis 1 mm.
Dass die Richtungen der Anordnungen der strangartigen Materialien in einer ersten Schicht und einer zweiten Schicht einen Winkel bilden, bedeutet, dass der spitze Winkel zwischen der Richtung der Anordnung der strangartigen Materialien in der ersten Schicht und der Richtung der Anordnung der strangartigen Materialien in der zweiten Schicht nicht 0° beträgt. Dass die erste und zweite Schicht laminiert sind, bedeutet einen Zustand, in dem sich die erste und zweite Schicht direkt berühren. Das Collagenfaservlies ist ein Collagenfaservlies, das ein Laminat aus mindestens zwei solchen Schichten enthält.
Das Collagenfaservlies kann ein Collagenfaservlies sein, das ein Laminat aus drei Schichten enthält, bei dem eine dritte Schicht aus einer Mehrzahl von ähnlichen strangartigen Collagenmaterialien, die im Wesentlichen parallel angeordnet sind, zusätzlich auf die erste Schicht oder die zweite Schicht laminiert ist, wobei diese so aneinander gebunden sind, dass die Richtung der Anordnung der strangartigen Materialien der dritten Schicht und die Richtung der Anordnung der strangartigen Materialien der ersten oder zweiten Schicht einen Winkel bilden. Darüber hinaus kann das erfindungsgemäße Collagenfaservlies ein Collagenfaservlies sein, das ein Laminat, bestehend aus vier Schichten, enthält, bei dem eine Schicht, die aus einer Mehrzahl von strangartigen Collagenmaterialien, die im Wesentlichen parallel angeordnet sind, zusätzlich auf beiden Seiten des aus der ersten und der zweiten Schicht bestehenden Laminats laminiert ist oder ein Collagenfaservlies, umfassend ein Laminat, bestehend aus fünf oder mehr Schichten.
Wenn ein Laminat aus drei oder mehr Schichten enthalten ist, bilden die Richtungen der Anordnungen der strangartigen Materialien der Schichten, die sich berühren, einen Winkel; die Richtungen der Anordnung der strangartigen Materialien in den Schichten, die sich nicht berühren, müssen jedoch nicht notwendigerweise einen Winkel bilden, und der gebildete Winkel kann 0° betragen. Zum Beispiel in einem Laminat aus drei Schichten, bei dem die dritte Schicht auf die zweite Schicht laminiert ist, müssen die Richtungen der Anordnung der strangartigen Materialien in der ersten und der zweiten Schicht und in der zweiten und der dritten Schicht einen Winkel bilden; die Richtungen der Anordnungen der strangartigen Materialien in der ersten und in der dritten Schicht können einen Winkel bilden oder der Winkel dazwischen kann 0° betragen.
Das Laminat, bestehend aus einer Mehrzahl von Schichten, kann ein Laminat sein, bei dem ein Winkel zwischen den Richtungen der Anordnungen der strangartigen Materialien, die zu laminieren sind, konstant gehalten wird, oder ein Laminat, bei dem der zwischen den Richtungen der Anordnungen der strangartigen Materialien gebildete Winkel zufällig ist. Ersteres umfasst z.B. ein Laminat, bestehend aus einer Mehrzahl von Schichten, die so laminiert sind, dass die Richtung der Anordnung der strangartigen Materialien in der ersten Schicht und die Richtung der Anordnung der strangartigen Materialien in einer anderen Schicht einen spitzen Winkel von etwa 20° oder weniger bilden. Alternativ kann es ein Laminat sein, das gebildet wird durch Übereinanderla gern einer Mehrzahl solcher Laminate. In diesem Fall bilden die Richtungen der Anordnungen der strangartigen Materialien der Schicht, die sich in dem Teil befindet, wo sich das erste Laminat und das zweite Laminat, die laminiert sind, berühren, einen Winkel. Wenn drei oder mehr Laminate übereinander angeordnet werden, kann der Winkel konstant oder zufällig sein. Der erste Fall, bei dem der Winkel konstant ist, umfasst z.B. ein Laminat, bestehend aus einer Mehrzahl von Laminaten, die übereinander so angeordnet sind, dass der zwischen einem strangartigen Collagenmaterial, das ein Laminat bildet, und einem strangartigen Collagenmaterial, das ein anderes Laminat bildet, gebildete spitze Winkel über diesem Laminat etwa 70 bis 90° beträgt.
Die strangartigen Materialien in den sich berührenden Schichten sind an den kontaktierenden Teilen gebunden, um ein Faservlies zu bilden. Zum Beispiel, wenn die strangartigen Collagenmaterialien strangartige Materialien vor dem Trocknen (in einem nassen Zustand), hergestellt durch ein Nassspinnverfahren, sind, erfolgt die Bindung durch Unterwerfen derselben einer Trocknungsbehandlung nach der Laminierung. Wenn die strangartigen Collagenmaterialien strangartige Collagenmaterialien sind, die nach dem Verspinnen einem Trocknen, einer Vernetzungsbehandlung usw. unterworfen worden sind, wird eine bioabbaubare Substanz, z.B. ein bioabbaubares Polymer, auf das Faservlies gesprüht oder dieses damit imprägniert, und es wird eine Trocknungsbehandlung durchgeführt, um die Bindung zu erreichen.
Das nach dem oben genannten Verfahren erhaltene Collagenfaservlies kann des Weiteren, je nach Bedarf, verschiedenen bekannten physikalischen oder chemischen Vernetzungsbehand lungen unterworfen werden. Die Stufe, in der die Vernetzung durchgeführt wird, ist nicht kritisch. Das heißt, das oben genannte Faservlies kann aus strangartigen Materialien gebildet werden, die verschiedenen Vernetzungsbehandlungen unterworfen worden sind, oder es können verschiedene Vernetzungsbehandlungen durchgeführt werden, nachdem das oben genannte Faservlies gebildet worden ist. Darüber hinaus können zwei oder mehr Vernetzungsbehandlungen in Kombination angewendet werden. In diesem Fall ist die Reihenfolge der Behandlungen nicht kritisch. Die Vernetzungsbehandlung kann die zum Abbau bzw. zur Absorption nach der Transplantation in einen Organismus erforderliche Zeit gegenüber nicht-vernetzten Materialien drastisch verlängern und erhöht die physikalische Festigkeit. Deshalb ist es, wenn das Collagenfaservlies zur Durchführung zur Supplementation oder Prothese eines defektiven Körperteils verwendet wird, möglich, die im Körper erforderliche Festigkeit der Membran aufrecht zu erhalten bis die Regeneration des Gewebes vollständig ist.
Beispiele für physikalische Vernetzungsmethoden umfassen Bestrahlung mit γ-Strahlen, UV-Bestrahlung, Bestrahlung mit Elektronenstrahlen, Plasmabestrahlung, Vernetzungsbehandlungen unter Verwendung einer thermischen Dehydratisierungsreaktion usw. Beispiele für chemische Vernetzungsverfahren umfassen Reaktionen mit z.B. Aldehyden, wie z.B. Dialdehyden und Polyaldehyden, Epoxiden, Carbodiimiden und Isocyanaten, Tanninbehandlungen, Chrombehandlungen usw.
Darüber hinaus kann ein nach dem oben genannten Verfahren erhaltenes Collagenfaservlies mit einer bioabbaubaren Sub stanz beschichtet werden. Die bioabbaubare Substanz umfasst Collagen, Hyaluronsäure usw.
Als ein Beispiel für das Verfahren des Beschichtens des Gewebes mit einer bioabbaubaren Substanz kann eine Bindemittelbehandlung erwähnt werden. Die Bindemittelbehandlung ist eine Behandlung zur Verstärkung der Verbindung der strangartigen Materialien in einem Faservlies durch Imprägnieren des Faservlieses mit einem lösungsähnlichen Material und Trocknen desselben durch ein geeignetes Trocknungsverfahren. Als Ergebnis dieser Bindemittelbehandlung wird das Collagenfaservlies in die Form einer Membran gebracht, so dass es eine viel größere physikalische Festigkeit besitzt als ein nicht behandeltes Faservlies und somit beträchtlich erhöhte Nahtfestigkeit aufweist.
Beachte, dass, wenn eine Bindemittelbehandlung durchzuführen ist, es wünschenswert ist, dass zuvor eine Vernetzungsbehandlung durchgeführt wird nach dem oben genannten Vernetzungsverfahren oder dergleichen, da, wenn keine Vernetzungsbehandlung an dem Collagenfaservlies durchgeführt wird, in einigen Fällen das Faservlies selbst in dem Lösungsmittel, mit dem es imprägniert wird, aufgelöst werden kann. Abgesehen von diesen, können je nach Eignung, verschiedene Verfahren zur Verstärkung der Verbindung zwischen den strangartigen Materialien in dem Collagenfaservlies verwendet werden.
Das Collagenfaservlies kann einer Behandlung zur Verflechtung der strangartigen Materialien in jeder Schicht unterworfen werden. Das Behandlungsverfahren umfasst z.B. ein Behandlungsverfahren zur Verflechtung der strangartigen Ma terialien miteinander in den jeweiligen laminierten Schichten des Collagenfaservlieses in einer komplizierten und zufälligen Weise mit einem Nadelstempel. Durch eine solche Behandlung kann ein Collagenfaservlies in Form eines Filzes erhalten werden. Das Collagenfaservlies in Form eines Filzes kann je nach Bedarf einer Bindemittelbehandlung usw. unterworfen werden.
Das Collagenfaservlies und die daraus hergestellten Erzeugnisse müssen einer Sterilisationsbehandlung nach bekannten Verfahren unterworfen werden, wie z.B. der γ-Strahlensterilisierung oder der UV-Sterilisierung, bevor sie zur medizinischen Behandlung verwendet werden können. Im Hinblick auf die geringe Hitzebeständigkeit von Collagen ist die thermische Sterilisierung nicht bevorzugt.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung eines Collagenfaservlieses beschrieben.
Das plattenartige Teil ist ein Teil, das das strangähnliche Collagenmaterial aufwickeln kann, z.B. durch Rotation desselben. Das Material des plattenartigen Teils ist nicht besonders beschränkt, sofern es ein Material ist, das den aufgewickelten Zustand aufrecht erhalten kann, ohne mit dem strangartigen Collagenmaterial zu verkleben und ist bevorzugt ein Metall, ein Kunststoff usw. und mehr bevorzugt rostfreier Stahl, Polyfluorethylen-basierte Faser usw. Die Form des plattenartigen Teils ist nicht besonders beschränkt, sofern es das strangartige Collagenmaterial in mindestens zwei Richtungen aufwickeln kann. Es besitzt bevorzugt eine Plattenform oder eine Rahmenform mit mindes tens drei Kanten, mehr bevorzugt eine Plattenform oder Rahmenform von im Wesentlichen quadratischer Form.
Rotieren eines plattenartigen Teils bezüglich einer fixierten Rotationsachse bedeutet Rotieren des plattenartigen Teils um seine Achse, die die betreffende Ebene horizontal durchdringt. Dass die Rotationsachse des plattenartigen Teils verändert ist, bezieht sich auf das Rotieren des plattenartigen Teils um seine Achse, die das plattenartige Teil durchdringt und von der Rotationsachse "um eine Achse parallel zu einer anderen Kante des plattenartigen Teils kreuzend die Rotationsachse" verschieden ist. Durch Verändern der Rotationsachse kann das strangartige Collagenmaterial in einer anderen Richtung des plattenartigen Teils aufgewickelt werden und das Wiederholen dieses Vorgangs kann zu dem erfindungsgemäßen Collagenfaservlies führen.
Das Antriebsverfahren zum Rotieren des plattenartigen Teils ist nicht besonders beschränkt; es ist jedoch bevorzugt, dass die Rotation durch eine fixierte mechanische Triebkraft erreicht wird. Bezüglich des Vorgangs des Veränderns der Rotationsachse des plattenartigen Teils kann die Veränderung der Richtung manuell durchgeführt werden oder kann unter Verwendung einer Vorrichtung usw., die die Rotationsachse automatisch verändert, durchgeführt werden. Wenn das Collagenfaservlies in einem industriellen Maßstab hergestellt wird, ist es bevorzugt, eine Vorrichtung zu verwenden, die automatische Veränderungen der Rotationsachse mechanisch durchführt.
Wenn das strangartige Collagenmaterial auf dem plattenartigen Teil in einer festen Aufwickelbreite aufgewickelt wird, wird das Aufwickeln üblicherweise so durchgeführt, dass eine Kante des plattenartigen Teils eine Vielzahl von Malen hin und her bewegt wird und die Rotationsachse des plattenartigen Teils danach verändert wird. Der zwischen den Hin- und her-Richtungen der Anordnungen der strangartigen Materialien gebildete Winkel, während die strangartigen Materialien hin und her bewegt und aufgewickelt werden, beträgt üblicherweise etwa 20° oder weniger, bevorzugt etwa 10° oder weniger. Nachdem die Rotationsachse verändert wird, wird das Aufwickeln in ähnlicher Weise durchgeführt, und der spitze Winkel, der zwischen den vor dem Verändern der Rotationsachse aufgewickelten strangartigen Materialien und den nach dem Verändern der Rotationsachse aufgewickelten strangartigen Materialien gebildet wird, beträgt üblicherweise etwa 70 bis 90°C, bevorzugt etwa 80 bis 90°C.
Darüber hinaus können, wie oben beschrieben, nach dem Aufwickeln der strangartigen Collagenmaterialien, so dass die Richtung der Anordnungen der strangartigen Materialien, die die Schicht bilden, dazwischen einen Winkel bilden, die strangartigen Materialien in die Lösung eines bioabbaubaren Polymers eingetaucht und getrocknet werden. Alternativ können die strangartigen Materialien einer Behandlung zur Verwickelung der strangartigen Materialien in den Schichten unterworfen werden, um einen filzförmigen geformten Artikel zu erhalten.
Nachfolgend wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines Collagenfaservlieses beschrieben, insbesondere eine Vorrichtung zur automatischen Veränderung der Richtung des voranstehend beschriebenen plattenartigen Teils.
Der innere Schaft, der mit dem plattenartigen Teil verbunden ist, bedeutet ein Teil, das mit dem plattenartigen Teil verbunden ist. Das Rotieren des inneren Schafts kann das plattenartige Teil rotieren. Der äußere Schaft besitzt eine zylindrische Form, dessen Spitze eine schräg abgeschnittene Kante besitzt. Die inneren und äußeren Schäfte sind von einer teleskopischen Struktur. Die inneren und äußeren Schäfte besitzen Antriebsmechanismen für ihre Rotation und können rotieren und anhalten, unabhängig voneinander durch einen Kontrollmechanismus zum Kontrollieren des Antriebsmechanismus. Außerdem können sowohl die inneren als auch die äußeren Schäfte rotiert werden.
Die Verbindung des inneren Schafts mit dem plattenartigen Teil ist so, dass die Spitze des inneren Schafts mit einer Oberseite des plattenartigen Teils so verbunden ist, dass sie in einer horizontalen Richtung bezüglich der Ebene des plattenartigen Teils rotierbar ist. Andererseits kontaktiert die Peripherie des plattenartigen Teils die schräg abgeschnittene Kante der Spitze des äußeren Schafts. Mit dieser Struktur resultieren das Fixieren des inneren Schafts und das Rotieren nur des äußeren Schafts in einer Veränderung in der Orientierung der schräg abgeschnittenen Kante des äußeren Schafts, so dass die Richtung des plattenartigen Aufwickelinstruments verändert werden kann. Ein bevorzugter Modus des tatsächlichen Aufwickelns der strangartigen Collagenmaterialien umfasst z.B. einen Modus, bei dem die inneren und äußeren Schäfte synchron zueinander rotieren und das plattenartige Teil rotiert entsprechend damit und zu einem Zeitpunkt, wenn das Wickeln der collagenartigen Materialien in einer vorgegebenen Anzahl von Drehungen vollständig ist, wird die Rotation des äußeren Schafts angehalten, nur der innere Schaft wird rotiert, und die Orientierung des plattenartigen Teils wird umgeschaltet, wiederum gefolgt vom Rotieren der inneren und äußeren Schäfte zusammen, um das strangartige Collagenmaterial aufzuwickeln. Auf diese Weise wird die Rotationsachse des plattenartigen Teils automatisch verändert und das strangartige Collagenmaterial kann in einer Vielzahl von Richtungen aufgewickelt werden.
Außerdem umfasst die Vorrichtung zum herstellen eines Collagenfaservlieses üblicherweise einen Strangzufuhrmechanismus zum Zuführen des strangartigen Collagenmaterials während des Wickelns, während dieser in der Richtung der Rotationsachse des plattenartigen Teils hin und her bewegt wird.
Als die hergestellten Artikel aus dem Collagenfaservlies können aus Collagen hergestellte rohrartige Materialien und zusätzlich dazu aus Collagen hergestellte dreidimensionale Strukturen mit jeder gewünschten Form hergestellt werden.
Das Verfahren zur Herstellung von aus Collagen hergestellten rohrartigen Materialien umfasst ein Verfahren des Aufwickelns um ein aus auf Polyfluorethylen basierten Fasern hergestelltes Rohr oder dergleichen mit einer Collagenlösung als ein Klebemittel und Ziehen des Rohrs nach dem Trocknen. Das so verarbeitete aus Collagen hergestellte rohrartige Material kann des Weiteren einer Vernetzungsbehandlung unterworfen werden.
Das Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Struktur mit einer komplizierteren Kontur umfasst z.B. das folgende Verfahren.
Zunächst wird eine Form (weiblich) für eine objektive dreidimensionale Struktur hergestellt. Das Material der Form ist nicht besonders beschränkt; ein hochgradig wasserabstoßendes Material, wie z.B. Polyfluorethylen basierte Faser, ist jedoch bevorzugt. Außerdem ist bevorzugt, dass die Form an mindestens einer Stelle mit einem Loch versehen ist und des Weiteren ist eine auseinandernehmbare Form bevorzugt.
Anschließend wird ein Collagenfaservlies, bevorzugt ein zu einer Filzform weiter verarbeitetes Faservlies, in die Form eingefüllt und durch das Loch wird eine Lösung eines bioabbaubaren Polymers injiziert, gefolgt vom Trocknen unter Verwendung verschiedener Verfahren, um die objektive komplizierte Dreidimensionalstruktur zu erhalten.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachfolgend wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines Collagenfaservlieses gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Beachte, dass die vorliegende Ausführungsform exemplarisch ist.
9 zeigt ein Beispiel der Vorrichtung zur Herstellung eines Collagenfaservlieses. Die Herstellungsvorrichtung umfasst eine Aufwickelvorrichtung 31 und eine Strangzufuhrvorrichtung 32, wie in der Zeichnung gezeigt.
Die Aufwickelvorrichtung 31 besteht aus (1) einem plattenartigen Teil 311 von Platten- oder Rahmenform, das ein Teil ist, auf dem ein strangartiges Collagenmaterial 33 aufgewickelt wird, (2) einen inneren Schaft 312 (10), der mit dem plattenartigen Teil verbunden ist, (3) einen zylindrischen äußeren Schaft 313 mit einer Höhlung 313a, die den inneren Schaft aufnehmen kann, wobei die Spitze eine schräg abgeschnittene Kante 313b aufweist, (4) einen Antriebsmechanismus 314 zum Rotieren des äußeren Schafts 313 und des inneren Schafts 312, und (5) einen Kontrollmechanismus 315 zur Kontrolle des Antriebsmechanismus 314 und zur Kontrolle der Rotationen des äußeren Schafts 313 bzw. des inneren Schafts 312. Andererseits besteht die Strangzufuhrvorrichtung 32 aus einer Rolle 321 und einem Hin- und Herbewegemechanismus 322.
Unter Bezugnahme auf 10 wird nun das Verbindungsteil des plattenartigen Teils 311 mit dem inneren Schaft 312 erläutert. Das plattenartige Teil 311 ist so verbunden, dass ein Verbindungsloch 312b des inneren Schafts 312 und ein Verbindungsloch 311a des plattenartigen Teils 311 aufeinander ausgerichtet und in einem Zustand festgehalten sind durch die Halteteile 312a an der Spitze des inneren Schafts 312 durch einen Stift 34, der das Verbindungsloch 312b und das Verbindungsloch 311a durchdringt. Als Ergebnis davon ist das plattenartige Teil 311 rotierbar in der horizontalen Richtung bezüglich der Ebene des plattenartigen Teils um den Stift 34 als Achse. Tatsächlich begrenzt jedoch der äußere Schaft 313 die Rotation des plattenartigen Teils 311. Denn der innere Schaft 312 ist innerhalb des äußeren Schafts 313 angeordnet und die Schnittkante 313b an der Spitze des äußeren Schafts 313 ist so angeordnet, dass sie die Peripherie 311b des plattenartigen Teils 311 kontaktiert (11).
Des Weiteren wird unter Bezugnahme auf die 11 der Mechanismus erläutert, der automatisch eine Veränderung der Richtung des plattenartigen Teils 311 bewirkt.
11(a) zeigt einen Zustand, bei dem eine vorgeschriebene Anzahl von Wicklungen in einer festgelegten Richtung durchgeführt werden. Wie voranstehend beschrieben wurde, kontaktiert das plattenartige Teil 311 die Schnittkante 313b an der Spitze des äußeren Schafts 313 an der Peripherie 311b und der äußere Schaft 313 und der innere Schaft 312 zusammen rotieren in einem Zustand, bei dem die Schnittkante 313b noch auf die Peripherie 311b(B) ausgerichtet ist. Als Ergebnis davon ist die Peripherie 311b(A) des plattenartigen Teils 311 in der gleichen Richtung fixiert wie derjenigen des äußeren Schafts 313. Durch Rotieren des plattenartigen Teils 311 in diesem Zustand wird das von der Vorderseite in der Zeichnung aus zugeführte strangartige Collagenmaterial 33 in einer vertikalen Richtung bezüglich der Peripherie 311b(A) des plattenartigen Teils 311 aufgewickelt. Der Abstand zwischen dem strangartigen Collagenmaterial zum Zeitpunkt des Aufwickelns wird kontrolliert durch den Strangzufuhrmechanismus, so dass dieser Abstand fixiert ist, und der Vorgang des Aufwickelns wird durchgeführt bis eine vorgegebene Anzahl von Hin- und Herbewegungen entlang der Peripherie 311b(A) erreicht worden ist (11(b)) und eine vorgegebene Anzahl von Wicklungen vollständig ist. Dabei beträgt der Wicklungsabstand des strangartigen Materials üblicherweise etwa 0 bis 40 mm, bevorzugt etwa 0 bis 10 mm, mehr bevorzugt etwa 0 bis 1 mm.
Andererseits beträgt der spitze Winkel, der zwischen den strangartigen Materialien gebildet wird, üblicherweise etwa 20° oder weniger, bevorzugt etwa 10° oder weniger.
Wenn das strangartige Collagenmaterial bis zu einem Aufwickelendpunkt 311c aufgewickelt worden ist, wird die Rotation des inneren Schafts angehalten, während der äußere Schaft wie zuvor weiter rotiert. Das plattenartige Teil 311 unterbricht seine Rotation und die Schnittkante 313b des äußeren Schafts verändert ihre Orientierung. Als Ergebnis davon verändert das plattenartige Teil 311 seine Orientierung zu einer horizontalen Richtung bezüglich der Ebene des plattenartigen Teils. 11(c) zeigt einen Zustand, bei dem das plattenartige Teil 311 sich auf dem halben Weg der Richtungsänderung befindet. Die Schnittkante 313b an der Spitze des äußeren Schafts 313 befindet sich in einem Zustand, in dem sie in der vertikalen Richtung (nach vorne) bezüglich der Ebene des plattenartigen Teils orientiert ist. Aus diesem Grund befindet sich das plattenartige Teil 311 zusammen mit den Peripherien 311b(A) und 311b(B) in einer Richtung, die von derjenigen des äußeren Schafts 313 verschieden ist. Nach diesem Zustand bewirkt die weitere Rotation nur des äußeren Schafts 313 ein Verändern der Richtung des plattenartigen Teils 311, wie in 11(d) gezeigt.
In dem in 11(d) gezeigten Zustand befindet die Schnittkante 313b an der Spitze des äußeren Schafts 313 in einem Zustand, in dem sie in der Richtung der Peripherie 311b(A) des plattenartigen Teils 311 orientiert ist und die Peripherie 311b(B) des plattenartigen Teils 311 befindet sich in derselben Richtung wie diejenige des äußeren Schafts 313. Wenn dieser Zustand erreicht ist, startet das Rotieren sowohl des inneren Schafts 312 als auch des äußeren Schafts 313 wieder das Aufwickeln des strangartigen Collagenmaterials, und zwar diesmal in der vertikalen Richtung bezüglich der Peripherie 311b(B), ausgehend von einem Wickelausgangspunkt 311d. Das nunmehr aufgewickelte strangförmige Ausgangsmaterial (11(d)) bildet einen spitzen Winkel von 70 bis 90° mit dem strangartigen Collagenmaterial (11(b)), das vor der Veränderung der Richtung des plattenartigen Teils 311 aufgewickelt worden ist.
Da die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran gute Biokompatibilität und im Wesentlichen keine Nebenwirkungen besitzt, über einen langen Zeitraum in einem Organismus adhäsionsverhindernde Wirkungen zeigt und außerdem vernähbar ist, kann sie verwendet werden als Füllung oder Prothesemembran an einem geschädigten Teil oder einer geschnittenen Oberfläche eines Membrangewebes in einem Organismus, z.B. der Pleura, dem Pericard, dem Endocranium und der Chorionmembran sowie verschiedenen Organen. Die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran kann auf an sich bekannte Weise bei Menschen und Tieren sicher verwendet werden.
Der Collageneinzelstrang ist ein ununterbrochener Einzelstrang, der keine Selbstanhaftung aufweist, so dass der Einzelstrang nach dem Verspinnen leicht aus dem Aufwickelinstrument entnommen werden kann. Aus diesem Grund kann er in vorteilhafter Weise als chirurgisches Nahtmaterial zur medizinischen Verwendung in einem Organismus, an der Körperoberfläche eines Organismus oder dergleichen verwendet werden.
Darüber hinaus können nicht nur aus Collagen hergestellte rohrartige Materialien oder aus Collagen hergestellte tuchartige Materialien, sondern auch aus Collagen hergestellte komplizierte dreidimensionale Strukturen unter Verwendung eines solchen Einzelstrangs hergestellt werden, und zwar nach Web- oder Strickverfahren.
Darüber hinaus behält der nach der vorliegenden Erfindung erhaltene Collageneinzelstrang einzigartige Funktionen bei, die Collagen-inhärent sind, so dass er abbaubar und absorbierbar in einem Organismus oder an der Körperoberfläche ist, und hervorragende Wirkungen und Einflüsse besitzt, die für medizinische Verwendungen geeignet sind, wie z.B. eine regenerationsfördernde Wirkung als eine Stütze für die Geweberegeneration, Hämostase und Biokompatibilität in Kombination.
Aus dem Collageneinzelstrang hergestellte Artikel umfassen z.B. verschiedene membranartige Materialien, die in den Körper zu implantieren sind, zum Zweck der Supplementation oder Prothese auf den Gebieten des Gewebe-Engineerings bzw. der regenerativen Medizin, tuchartige Materialien, taschenartige Materialien und rohrartige Materialien (Basismaterialien für Transplantationen). Die Basismaterialien für Transplantationen können in den Körper transplantiert werden nach der in vitro-Kultivierung von Zellen vorab, die ein Körpergewebe bilden, wie z.B. Fibroblasten oder Chondrozyten, über einen fixierten Zeitraum nach einem herkömmlichen Verfahren, um Zellen in Form eines Gewebes auf dem Basismaterial für die Transplantation wachsen zu lassen. Die membranartigen Materialien umfassen Ersatzmembranen für das Pericard, die Pleura, das Endocranium und die Chorionmembran, und rohrartige Materialien umfassen künstliche Blutgefäße, Stents, künstliche Nervenkanäle, künstliche Luftröhren, künstliche Speiseröhren, künstliche Harnröhren usw. Des Weiteren können sie verwendet werden als Basismaterialien für die in vitro-Kultivierung von verschiedenen Zellen, wie z.B. Haftzellen (Zellkultursubstrat). Darüber hinaus gestattet das Imprägnieren verschiedener Formen von hergestellten Artikeln mit verschiedenen Arten von Wachstumsfaktoren, Wirkstoffen, Vektoren oder dergleichen deren Verwendung als DDS-Träger mit kontrollierter Freisetzung und Träger für die Gentherapie. Diese hergestellten Artikel besitzen im Wesentlichen keine Toxizität und können gemäß an sich bekannten Verfahren bei Menschen und Tieren sicher verwendet werden.
Das Collagenfaservlies und seine erhaltenen hergestellten Artikel besitzen Abbaubarkeit und Absorbierbarkeit in einem Organismus und an einer Körperoberfläche, die Collagen in inhärenter Weise besitzt, und besitzen im Wesentlichen keine Toxizität, so dass sie nach an sich bekannten Verfahren bei Menschen und Tieren für medizinische Zwecke und dergleichen sicher verwendet werden können.
Zum Beispiel können sie in verschiedenen membranartigen Materialien verwendet werden, die in den Körper zu transplantieren sind, für die Zwecke der Supplementation oder Prothese auf den Gebieten des Gewebe-Engineerings bzw. der regenerativen medizinischen Behandlung, der tuchartigen Materialien, der taschenartigen Materialien und der rohrartigen Materialien (Substrate für die Transplantation). Die membranartigen Materialien umfassen Ersatzmembranen für das Pericard, die Pleura, die dura mater encephali, die Chorion membran usw. und rohrartige Materialien umfassen künstliche Blutgefäße, Stents, künstliche Nervenkanäle, künstliche Luftröhren, künstliche Speiseröhren und künstliche Harnröhren usw. Sie können verwendet werden für adhäsionsverhindernde Membranen, die von den Erfindern der vorliegenden Erfindung in der JP 2000-271207 A und JP 2000-210376 A beschrieben worden sind.
Sie können auch als Substrate für die in vitro-Kultivierung von verschiedenen Zellen, wie z.B. Haftzellen (Zellkultursubstrate), verwendet werden. Es ist auch möglich, diese Zellen zu kultivieren, die ein Gewebe in dem Körper bilden, wie z.B. Fibroblasten oder Chondrozyten, vorab auf den oben genannten Substraten für die Transplantation über einen fixierten Zeitraum für herkömmliche Verfahren, um die Zellen in der Form eines Gewebes auf einem Substrat zu züchten für die Transplantation und es dann zu transplantieren.
Darüber hinaus gestattet das Imprägnieren verschiedener Formen von fabrizierten Artikeln mit verschiedenen Arten von Wachstumsfaktoren, Wirkstoffen, Vektoren, und dergleichen, deren Einsatz als Wirkstoffabgabesystemträger, Wirkstoffträger mit kontrollierter Freisetzung, Träger für die Gentherapie und dergleichen.
Beispiele
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen im Einzelnen erläutert.
Das in den erfindungsgemäßen Beispielen verwendete Collagen war gemischtes Collagenpulver vom Typ I von Schweinen (SOFD-Typ, Chargen-Nummer 0102226, hergestellt von Nippon Meat Packers, Inc.), welches ein säuresolubilisiertes Atelocollagen ist und die verwendete Hyaluronsäure war Natriumhyaluronat-Injektionskit (hergestellt von Hishiyama Pharmaceutical Co., Ltd.).
(Beispiel 1) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran (2-schichtig)

(1) Herstellung einer Faservliesschicht aus Collagenfasern

Eine wässrige 7%ige Lösung von säuresolubilisiertem Collagen (150 ml) wurde in 3 1 eines Koagulationsbads aus 99,5 Vol.-% Ethanol (hergestellt von Wako Pure Chemical Industry Co., Ltd., Reagensgrad) extrudiert und dehydratisiert und koaguliert. Anschließend wurde das erhaltene Collagenfilament nach dem in der JP 2000-93497 A beschriebenen Verfahren laminiert, um ein Collagenfaservlies zu erhalten. Das erhaltene Collagenfaservlies wurde anschließend in einer Sterilwerkbank luftgetrocknet und anschließend einer thermischen Dehydratisierungsvernetzungsreaktion unterworfen, während es in einem Vakuumtrockenofen (hergestellt von EYELA Co., VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 120°C 24 Stunden lang war.
Nach Beendigung der Vernetzungsreaktion wurde, um die Zwischenräume zwischen den Filamenten des vernetzten Collagenfaservlieses zu füllen, eine wässrige 1-gew.-%ige Collagenlösung auf das Collagenfaservlies als Bindemittelbehandlung aufgebracht und anschließend getrocknet. Durch dreimaliges Wiederholen des Aufbringungsvorgangs und des Trocknungsvorgangs wurde eine Faservliesschicht aus Collagenfasern er halten. Diese wurde anschließend in einem Vakuumtrockenofen (hergestellt von EYELA Co., VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 120°C 12 Stunden lang erhitzt, um eine thermische Dehydratisierungsvernetzungsreaktion an dem aufgebrachten Collagen durchzuführen. Nach der Vernetzungsreaktion wurde das membranartige Collagenprodukt in eine wässrige 0,1 Natriumhydroxid-Lösung 30 Minuten lang eingetaucht, um eine Neutralisationsbehandlung durchzuführen und wurde anschließend aus der wässrigen Natriumhydroxid-Lösung entnommen. Das an der Oberfläche der Faservliesschicht aus Collagenfasern verbleibende Natriumhydroxid wurde mit destilliertem Wasser abgewaschen und das Faservlies wurde in einer Sterilwerkbank luftgetrocknet.

(2) Herstellung einer schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure

Eine wässrige 1-gew.-%ige Hyaluronsäurelösung und eine äquivalente Menge einer wässrigen 1-gew.-%igen Collagenlösung wurden vermischt, um 250 ml eines gleichteiligen Gemisches aus Collagen und Hyaluronsäure zu erhalten. Nach dem Neutralisieren des Gemisches, das sich im sauren Zustand befand, mit einer wässrigen 0,1 N Natriumhydroxidlösung wurde dieses in ein Gefäß (11 cm Länge × 11 cm Breite) aus Metall mit einem rechteckigen Innenraum eingefüllt und über Nacht bei -20°C eingefroren. Das eingefrorene Produkt wurde in einem Gefriertrockner (hergestellt von EYELA Co.: FDU-830-Typ) unter vermindertem Druck (1 Torr oder weniger) für etwa 24 Stunden gefriergetrocknet, um eine schwammartige Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, zu erhalten.

(3) Nach dem Pressen der in der oben genannten Stufe (2) erhaltenen schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, mit einer Pressmaschine (hergestellt von Iuchi Seieido Co., Ltd.: 15 t Pressmaschine) unter einem Druck von 100 kgf/cm² wurde die resultierende gepresste Schicht auf die in der oben genannten Stufe (1) erhaltene Faservliesschicht aus Collagenfasern gebunden mit einer Lösung, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure. Auf diese Weise wurde eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer laminierten Struktur, bestehend aus zwei Arten von Schichten, nämlich der Faservliesschicht aus Collagenfasern und der schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, auf einer Seite davon, erhalten. Anschließend wurden das Collagen und die Hyaluronsäure von der adhäsionsverhindernden Membran, die für das Binden verwendet wurde, in einem Vakuumtrockenofen (hergestellt von EYELA Co.: VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 110°C über 24 Stunden auf eine Weise, ähnlich der in der oben beschriebenen Vernetzungsreaktionsbehandlung, erhitzt, um eine thermische Dehydratisierungsvernetzungsreaktion durchzuführen. Auf diese Weise wurde eine adhäsionsverhindernde Membran von einer Dicke von etwa 2 mm mit zwei Arten von Schichten, nämlich einer schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, als äußere Schicht, dienend als eine adhäsionsverhindernde Schicht, und der Faservliesschicht aus Collagenfasern als eine innere Schicht zur Aufrechterhaltung der Festigkeit gegenüber dem Vernähen und Fixieren, erhalten.

(Beispiel 2) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran
Collagenfasern, erhalten durch Extrudieren von 150 ml einer wässrigen 7-gew.-%igen Collagenlösung in einem Koagulansbad aus 99,5 Vol.-% Ethanol (hergestellt von Wako Pure Chemical Industry Co., Ltd., Reagensgrad), wurden laminiert durch ein herkömmliches Verfahren, um eine Faservliesschicht aus Collagenfasern zu erhalten. Anschließend, nach dem Trocknen derselben in einer Sterilwerkbank, wurde die erhaltene Faservliesschicht aus Collagenfasern einer thermischen Dehydratisierungsvernetzungsreaktion unterworfen, während sie in einem Vakuumofen (hergestellt von EYELA Co., VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 120°C 24 Stunden lang war. Nach Beendigung der Vernetzungsreaktion wurde die Faservliesschicht aus Collagenfasern in eine wässrige 0,1 N Natriumhydroxidlösung getaucht, um eine Neutralisierungsbehandlung durchzuführen, mit destilliertem Wasser gewaschen und anschließend in einer Sterilwerkbank luftgetrocknet. Nach dem Waschen wurde die getrocknete Faservliesschicht mit der folgenden Lösung beschichtet.
Eine wässrige 1-gew.-%ige Collagenlösung und eine wässrige 1-gew.-%ige Hyaluronsäurelösung in gleichen Teilen wurden vermischt, um 150 ml eines gleichteiligen Gemischs aus Collagen und Hyaluronsäure zu erhalten. Nach dem Neutralisieren der gemischten wässrigen Lösung, die sich in einem sauren Zustand befand, mit einer wässrigen 0,1 N Natriumhydroxidlösung wurde diese auf die Faservliesschicht aus Collagenfasern aufgebracht. Anschließend wurde die beschichtete Schicht getrocknet. Durch dreimaliges Wiederholen des Auftragens und des Trocknens wurde eine adhäsionsverhindernde Membran mit der Faservliesschicht aus Collagenfasern und Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, als äußere Schichten erhalten. Die erhaltene adhäsionsverhindernde Membran wurde einer thermischen Dehydratisierungsvernetzungsbehandlung in einem Vakuumtrockenofen (hergestellt von EYELA Co., VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 110°C über 12 Stunden unterworfen und zwar in einer ähnlichen Weise wie bei der Faservliesschicht aus Collagenfasern, um eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer Dicke von etwa 1,5 mm zu erhalten.
(Beispiel 3) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran (2-lagig)
Unter Verwendung einer ähnlichen Technik wie in Beispiel 1 wurde eine Faservliesschicht aus Collagenfasern und eine gepresste schwammartige Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, hergestellt. Die schwammartige Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, wurde an eine Oberfläche der Faservliesschicht aus Collagenfasern gebunden, und zwar auf eine ähnliche Weise wie in Beispiel 1, und es wurde daran eine thermische Dehydratisierungsvernetzungsbehandlung in einem Vakuumtrockenofen durchgeführt (hergestellt von EYELA Co.; VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 110°C und über 24 Stunden. Auf diese Weise wurde eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer Gesamtdicke von etwa 2 mm und mit einer zweischichtigen Struktur, nämlich der Faservliesschicht aus Collagenfasern mit ausreichender Stärke gegenüber Vernähen in der Mitte und der schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, die adhäsionsverhindernde Wirkungen an der Oberfläche davon zeigt, erhalten.
(Beispiel 4) Herstellung eines Schwamms und dessen Aufbringung auf Faservlies
Nach dem Herstellen einer Faservliesschicht aus Collagenfasern auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurden 250 ml einer wässrigen Lösung, bestehend aus gleichen Teilen eines Gemisches aus einer wässrigen 1-gew.-%igen Collagenlösung und einer wässrigen 1-gew.-%igen Hyaluronsäurelösung (Lösung 1) hergestellt und mit einer wässrigen 0,1 N Natriumhydroxidlösung neutralisiert. Anschließend wurde die Faservliesschicht 12 aus Collagenfasern, wie in 1 gezeigt, auf einer aus Metall hergestellten Platte 11 platziert, worauf eine Packung 13 aus Polyfluorethylenfaserkautschuk zur Verhinderung des Austretens von Flüssigkeit platziert wurde. Hierauf wurde ein aus Metall hergestelltes Füllgefäß 14 von einer Form mit einer Öffnung 141 im oberen Teil gedeckt und fest fixiert (1). Anschließend wurde die Lösung 1 in das Füllgefäß 14 durch die Öffnung 141 im obersten Teil des Füllgefäßes 14 (15 cm Länge, 15 cm Breite) eingefüllt und 12 Stunden lang bei -20°C eingefroren. Das eingefrorene Produkt wurde in einen Gefriertrockner (hergestellt von EYELA Co.: FDU-830-Typ) unter vermindertem Druck (1 Torr oder weniger) etwa 24 Stunden lang gefriergetrocknet, um eine Doppelschichtstruktur mit der Faservliesschicht aus Collagenfasern und einer schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, darauf zu erhalten.
(Beispiel 5) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran (3-lagig)

(1) Eine Faservliesschicht aus Collagenfasern wurde in ähnlicher Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit Ausnahme der folgenden Vorgänge. Und zwar wurde die Faservliesschicht aus Collagenfasern nach der Vernetzungsreaktion in eine wässrige 7,5%ige Natriumhydrogencarbonat-Lösung 30 Minuten lang eingetaucht, um eine Neutralisierungsbehandlung durchzuführen, und wurde anschließend aus der wässrigen Natriumhydrogencarbonat-Lösung entnommen. Das an der Oberfläche der Faservliesschicht aus Collagenfasern verbleibende Natriumhydrogencarbonat wurde mit destilliertem Wasser abgewaschen und das membranartige Material wurde in einer Sterilwerkbank luftgetrocknet.
(2) Unabhängig davon wurden zwei schwammartige Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
(3) Anschließend wurden die schwammartigen Überzugsschichten an beide Seiten der Faservliesschicht aus Collagenfasern gebunden und einer thermischen Dehydratisierungsvernetzung unterworfen, und zwar auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 1, um eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer Dicke von etwa 3 mm und insgesamt einer 3-lagigen Struktur mit der Faservliesschicht aus Collagenfasern, die ausreichende Festigkeit besitzt, um das Vernähen auszuhalten, in der Mitte und den schwammartigen Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, die adhä sionsverhindernde Fähigkeiten zeigen, an beiden Oberflächen davon zu erhalten.

(Beispiel 6) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran (3-lagig)

(1) Auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 5 wurde eine Faservliesschicht aus Collagenfasern hergestellt.
(2) Unabhängig davon wurden zwei schwammartige Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, hergestellt. Eine wässrige 1-gew.-%ige Collagenlösung (125 ml) und 125 ml einer wässrigen 1-gew.-%igen Hyaluronsäurelösung wurden hergestellt und vermischt, gefolgt vom Einstellen des Gemischs auf einen pH-Wert von 1,5 mit 1 N HNO₃. Das Gemisch wurde 24 Stunden lang bei -20°C eingefroren und bei Raumtemperatur geschmolzen, um dadurch ein gelartiges Material aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure zu erhalten. Das erhaltene gelartige Material wurde in einen Phosphatpuffer eingetaucht, um es zu neutralisieren und anschließend mit sterilisiertem destilliertem Wasser 30 Minuten lang gewaschen, wobei das Waschen insgesamt 3 Mal durchgeführt wurde. Das neutralisierte gelartige Material wurde auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 1 gefriergetrocknet, um dadurch eine schwammartige Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, zu erhalten.
(3) Die anderen Vorgänge wurden auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 durchgeführt und somit wurde eine adhäsions verhindernde Membran mit einer Dicke von etwa 3 mm und insgesamt einer 3-lagigen Struktur mit der Faservliesschicht aus Collagen, die ausreichende Festigkeit zum Vernähen aufweist, in der Mitte und den schwammartigen Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, die adhäsionsverhindernde Fähigkeiten zeigen, an beiden Oberflächen davon erhalten.

(Beispiel 7) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran (3-lagig)

(1) Auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 5 wurde eine Faservliesschicht aus Collagenfasern hergestellt.
(2) Unabhängig davon wurde eine filmartige Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, nach folgendem Verfahren erhalten. Eine wässrige 1-gew.-%ige Collagenlösung und eine wässrige 1-gew.-%ige Hyaluronsäurelösung wurden in gleichen Teilen vermischt, um etwa 125 ml eines Gemischs aus Hyaluronsäure und Collagen zu erhalten. Nach dem Neutralisieren des Gemischs, das sich in einem sauren Zustand befand, mit einer wässrigen 0,1 N Natriumhydroxidlösung, wurde dieses in ein Füllgefäß mit einer Öffnung im oberen Teil davon eingefüllt und in einer Sterilwerkbank getrocknet, um zwei filmartige Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, herzustellen.
(3) Die filmartigen Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, die in der oben genannten Stufe (2) erhalten wurden, wurden an beide Seiten der in der oben genannten Stufe (1) erhaltenen Faservliesschicht aus Collagenfasern gebunden mit einer Lösung, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure. Anschließend wurden das Collagen und die Hyaluronsäure der laminierten Struktur in einen Vakuumtrockenofen (EYELA Co.: VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 110°C 24 Stunden lang auf ähnliche Weise wie bei der oben genannten Vernetzungsreaktionsbehandlung erhitzt, um eine thermische Dehydratisierungsvernetzungsreaktion durchzuführen. Auf diese Weise wurde eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer Dreischichtstruktur und einer Dicke von etwa 3 mm mit zwei Arten von Schichten, nämlich den filmartigen Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, als äußerste Schichten, die als adhäsionsverhindernde Schichten dienen, und der Faservliesschicht aus Collagenfasern als zentrale Schicht zur Aufrechterhaltung der Festigkeit gegenüber Vernähen und Fixierung, erhalten.

(Experiment-Beispiel 1) Abbaubeständigkeitstest
Adhäsionsverhindernde Membran mit schwammartigen Überzugsschichten mit variierenden Mischungsverhältnissen von Collagen und Hyaluronsäure (3:7, 5:5, 7:3) als Proben 1 bis 3 wurden auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 1 hergestellt. Die Proben wurden zu Quadraten von 1 cm × 1 cm zurechtgeschnitten und verwendet. Als Vergleichsprobe wurde eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer schwammartigen Überzugsschicht aus Hyaluronsäure in gleicher Weise wie bei den Proben 1 bis 3 hergestellt, zurechtgeschnitten und in den Tests verwendet. Jede Probe wurde einer thermischen Dehydratisierungsvernetzungsbehandlung in einem Vakuumtro ckenofen (hergestellt von EYELA Co., VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 110°C über 24 Stunden unterworfen. Jede Probe wurde bei konstanter Temperatur in 10 ml destilliertem Wasser für Injektionszwecke in einem Inkubator bei 37°C aufbewahrt und Änderungen der Fläche der Überzugsschicht im Laufe der Zeit wurden zu drei Zeitpunkten, nämlich nach 30 Minuten, 24 Stunden und 3 Tagen, gemessen. Der Grad des Abbaus wurde anhand des Flächenreduktionsverhältnisses beobachtet, und die Abbaubeständigkeit wurde auf der Grundlage der in Tabelle 1 gezeigten Bewertungskriterien bewertet. Tabelle 2 zeigt die Bewertungsergebnisse. Tabelle 1 Abbaubeständigkeitsbewertung
Tabelle 2 Abbaubeständigkeitstest
Wie aus Tabelle 2 ersichtlich ist, wurde die Vergleichsprobe (Hyaluronsäure allein) nach einem Tag vollständig aufgelöst. Tatsächlich war sie innerhalb von 30 Minuten bis zu 1 Stunde vollständig aufgelöst. Des Weiteren wurde die Probe 3 mit einem hohen Verhältnis von Hyaluronsäure nach 3 Tagen vollständig abgebaut. Es wurde beobachtet, dass die Proben 1 und 2 ihre Form selbst nach 3 Tagen beibehielten. Die manuelle Untersuchung der Probe 2 nach 3 Tagen bestätigte, dass sie die für Hyaluronsäure spezifische Viskosität beibehielt. Dies bestätigte, dass das Vermischen von Hyaluronsäure mit Collagen die Abbaubeständigkeit drastisch erhöhte.
(Experiment-Beispiel 2) Einbettungstest
Die in Experiment-Beispiel 1 erhaltene adhäsionsverhindernde Membran wurde in den Rückenmuskel von Kaninchen (n=8) eingebettet, und die Gewebereaktion wurde mit dem unbewaffneten Auge und unter einem optischen Mikroskop beobachtet und die Biokompatibilität wurde beobachtet. Einzubettende Proben wurden durch Zurechtschneiden der in Beispiel 1 erhaltenen adhäsionsverhindernden Membran auf eine Größe von 1,5 mm × 10 mm erhalten und verwendet. Des Weiteren wurden Vergleichsproben erhalten durch Zurechtschneiden einer Platte aus hochdichtem Polyethylen auf die gleiche Größe wie die Proben und verwendet. Beachte, dass die Vergleichsproben der EOG-Sterilisierung unterworfen und verwendet wurden. Probemembranen wurden in Einbettungstests nach Einstrahlung von 25 kGy γ-Strahlen, um sie zu sterilisieren, verwendet. Das Einbetten wurde wie folgt vorgenommen. Zunächst wurde ein Kaninchen (Körpergewicht etwa 2,5 kg bis 3,0 kg) der gewöhnlichen Inhalationsnarkose unterworfen; anschließend wurden die Vergleichsprobe auf der linken Seite und zwei Arten von Proben auf der rechten Seite mit einem Abstand davon, um so das Kaninchenrücken-Rückenmark zu sandwichen, aseptisch eingebettet. Das Einbettungsverfahren bestand darin, eine sterilisierte 15-gauge Injektionsnadel in einem Winkel von etwa 30° in die Haut einzuführen und die Probemembran oder Vergleichsprobe, die in die Injektionsnadel eingefüllt war, zu injizieren, um sie in die Muskeln des Kaninchens einzubetten. Anschließend wurden vier Kaninchen nach einer Woche und weitere vier Kaninchen nach vier Wochen, gerechnet von dem Einbetten, als Beobachtungsobjekte verwendet. Zu jeder Beobachtungszeit wurden zwei von vier Kaninchen unter Narkose an der Stelle, wo die Proben eingebettet waren, eingeschnitten, und es wurde eine visuelle Beobachtung durchgeführt durch Beobachten des eingebetteten Teils und des umgebenden Gewebes hinsichtlich einer entzündlichen Reaktion.
Die Ergebnisse dieser Beobachtungen zeigten, dass zu jeder Beobachtungszeit und bei allen Kaninchen die Probemembranen keine signifikante entzündliche Reaktion gegenüber den Vergleichsproben verursachten und dass die nach der vorliegenden Erfindung erhaltene adhäsionsverhindernde Membran gute Biokompatibilität besaß. Beachte, dass in dem Fall, wo vier Wochen nach dem Einbetten verstrichen waren, beobachtet wurde, dass ein Teil der Probemembran abgebaut und absorbiert war.
(Experiment-Beispiel 3) Test der adhäsionsverhindernden Wirkung
Die adhäsionsverhindernde Membran mit einer schwammartigen Überzugsschicht aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, die in Beispiel 1 erhalten wurde (nachfolgend bezeichnet als Probe 1), wurde in einen defizienten Teil (1 cm²) in der Bauchwand eingebettet und durch Vernähen fixiert und ein Teil der Serosa der Gedärme des Kaninchens wurde mit einem Skalpell abgeschält (n=8). Nach einer Woche oder nach 6 Wochen, gerechnet von dem Einbetten, wurde eine Ventrotomie durchgeführt und die Abbaubeständigkeit wurde anhand der Menge der verbleibenden adhäsionsverhindernden Membran beobachtet und die adhäsionsverhindernde Wirkung wurde anhand des Grads der Adhäsion beobachtet. In diesem Fall wurden Vergleichsbewertungen durchgeführt unter Verwendung eines Teils des defizienten Teils der Bauchwand im Istzustand (nachfolgend bezeichnet als Vergleich 1) und einer adhäsionsverhindernden Membran mit einer Überzugsschicht, hergestellt aus Hyaluronsäureschwamm (nachfolgend bezeichnet als Vergleich 2), als Vergleichsproben.
Als Ergebnis eines Vergleichs von Probe 1 mit Vergleich 2 zeigte sich, dass, was die restliche Menge nach einer Woche betrifft, die Überzugsschicht in Probe 1 verblieb, jedoch in Vergleich 2 die Überzugsschicht aus Hyaluronsäure vollständig abgebaut und absorbiert war. Nach 6 Wochen unterlag auch Probe 1 dem Abbau und der Absorption nicht nur der Überzugsschicht, sondern auch der adhäsionsverhindernden Membran selbst. Dadurch wurde bewiesen, dass das Vermischen von Collagen mit Hyaluronsäure zu einer Verbesserung der Abbaubeständigkeit führte. Das heißt, es ist klar, dass die Persistenz der adhäsionsverhindernden Wirkung verbessert wird.
Darüber hinaus wurde eine Bewertung durchgeführt bezüglich der adhäsionsverhindernden Wirkung auf der Grundlage der Beurteilungskriterien, die in Tabelle 3 gezeigt sind. Tabelle 4 zeigt die Bewertungsergebnisse. Tabelle 3 Kriterien zur Bewertung des Grads der Adhäsion
Tabelle 4 Bewertungsergebnisse der adhäsionsverhindernden Wirkung ☐☐☐☐☐☐☐☐☐☐☐
Wie aus Tabelle 4 ersichtlich ist, gab es im Fall der Probe 1 keinen Fall der Stufe von 2 oder mehr, bei dem Adhäsion nach 6 Wochen beobachtet wurde. Im Gegensatz dazu wurde Adhäsion der Stufe 4 oder mehr bei Vergleich 1 und der Stufe 3 oder mehr bei Vergleich 2 beobachtet. Aus Obigem wurde klar, dass die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran signifikante adhäsionsverhindernde Wirkungen und hohe Abbaubeständigkeit besitzt.
Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran bezüglich der adhäsionsverhindernden Wirkung und der Abbaubeständigkeit hervorragend ist, da sie eine Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, auf ihrer Oberfläche besitzt.
(Beispiel 8) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran (3-lagig)

(1) Herstellung einer Faservliesschicht aus Collagenfasern

Eine wässrige 7-gew.-%ige Lösung von Collagen (150 ml) wurde in 3 1 eines Koagulationsbads aus 99,5 Vol.-% Ethanol (hergestellt von Wako Pure Chemical Industry Co., Ltd., Reagensgrad) extrudiert und dehydratisiert und koaguliert. Anschließend wurde das erhaltene Kollagenfilament nach dem in der JP 2000-93497 A beschriebenen Verfahren laminiert, um ein Collagenfaservlies zu erhalten. Das erhaltene Collagenfaservlies wurde anschließend in einer Sterilwerkbank luftgetrocknet und anschließend einer thermischen Dehydratisierungsvernetzungsreaktion unterworfen, während es in einem Vakuumtrockenofen (hergestellt von EYELA Co., VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 120°C 24 Stunden lang war.
Nach Beendigung der Vernetzungsreaktion wurde, um die Zwischenräume zwischen den Filamenten des vernetzten Collagenfaservlieses zu füllen, eine wässrige 1-gew.-%ige Collagenlösung auf das Collagenfaservlies als Bindemittelbehandlung aufgebracht und anschließend getrocknet. Durch dreimaliges Wiederholen des Aufbringungsvorgangs und des Trocknungsvorgangs wurde eine Faservliesschicht aus Collagenfasern erhalten. Diese wurde anschließend in einem Vakuumtrockenofen (hergestellt von EYELA Co., VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 120°C 12 Stunden lang erhitzt, um eine thermische Dehydratisierungsvernetzungsreaktion an dem aufgebrachten Collagen durchzuführen. Nach der Vernetzungsreaktion wurde das membranartige Collagenprodukt in eine wässrige 0,1 N Natriumhydroxid-Lösung 30 Minuten lang eingetaucht, um eine Neutralisationsbehandlung durchzuführen und wurde anschließend aus der wässrigen Natriumhydroxid-Lösung entnommen. Das an der Oberfläche der Faservliesschicht aus Collagenfasern verbleibende Natriumhydroxid wurde mit destilliertem Wasser abgewaschen und das Faservlies wurde in einer Sterilwerkbank luftgetrocknet.

(2) Herstellung einer schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure und einer Schwammschicht aus Collagen

Eine wässrige 1-gew.-%ige Hyaluronsäurelösung und eine äquivalente Menge einer wässrigen 1-gew.-%igen Collagenlösung wurden vermischt, um 250 ml eines gleichteiligen Gemisches aus Collagen und Hyaluronsäure zu erhalten. Nach dem Neutralisieren des Gemisches, das sich im sauren Zustand befand, mit einer wässrigen 0,1 N Natriumhydroxidlösung wurde dieses in ein Gefäß (11 cm Länge × 11 cm Breite) aus Metall mit einem rechteckigen Innenraum eingefüllt und über Nacht bei -20°C eingefroren. Das eingefrorene Produkt wurde in einem Gefriertrockner (hergestellt von EYELA Co.; FDU-830-Typ) unter vermindertem Druck (1 Torr oder weniger) für etwa 24 Stunden gefriergetrocknet, um eine schwammartige Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, zu erhalten.
Eine Schwammschicht aus Collagen wurde hergestellt aus 250 ml einer wässrigen 1-gew.-%igen Collagenlösung unter Verwendung einer ähnlichen Technik.

(3) Nach dem Pressen der in der oben genannten Stufe (2) erhaltenen Schwammschicht aus Collagen mit einer Pressmaschine (hergestellt von Iuchi Seieido Co., Ltd.; 15 t-Pressmaschine) unter einem Druck von 100 kgf/cm², wurden die resultierende komprimierte Schwammschicht und die in der oben genannten Stufe (1) erhaltene Faservliesschicht aus Collagenfasern verbunden mit einer wässrigen 1-gew.-%igen Collagenlösung, um eine Doppelschichtstruktur zu erhalten. Nach dem Pressen der in der oben genannten Stufe 2 erhaltenen schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, auf ähnliche Weise wie der Pressvorgang der Schwammschicht aus Collagen, wurde das resultierende komprimierte Produkt an die Doppelschichtstruktur gebunden mit einer Lösung, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure. Auf diese Weise, eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer laminierten Struktur, bestehend aus drei Arten Schichten, nämlich der Faservliesschicht aus Collagenfasern, der Schwammschicht aus Collagen auf einer Seite davon und der schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, an der gegenüberliegenden Seite davon. Anschließend wurden das Collagen und die Hyaluronsäure der Faservliesschicht in einem Vakuumtrockenofen (hergestellt von EYELA Co.; VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 110°C 24 Stunden lang erhitzt, und zwar auf ähnliche Weise wie bei der oben genannten Vernetzungsreaktionsbehandlung, um eine thermische Dehydratisierungsvernetzungsreaktion durchzuführen. Auf diese Weise wurde eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer Dicke von etwa 3 mm mit 3 Arten von Schichten, nämlich der schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, als äußere Schicht, dienend als adhäsions verhindernde Schicht, der Schwammschicht aus Collagen als die andere äußere Schicht, um eine Stütze für die Adhäsion und das Wachstum von Zellen und für die Förderung der Induktion der Geweberegeneration bereitzustellen, und der Faservliesschicht aus Collagenfasern als zentrale Schicht zur Aufrechterhaltung der Festigkeit gegenüber Vernähen und Fixieren, erhalten.

(Beispiel 9) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran (5-lagig)
Unter Verwendung einer ähnlichen Technik wie bei Beispiel 8 wurden eine Faservliesschicht aus Collagenfasern, zwei komprimierte Schwammschichten aus Collagen und zwei komprimierte schwammartige Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, hergestellt. Die Schwammschichten aus Collagen wurden an beide Oberflächen der Faservliesschicht aus Collagenfasern gebunden, und zwar auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 8, um eine laminierte Struktur zu erhalten. Des Weiteren wurden die schwammartigen Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, an beide Oberflächen der laminierten Struktur gebunden, und zwar auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 8, und eine thermische Dehydratisierungsvernetzungsbehandlung wurde damit durchgeführt in einem Vakuumofen (hergestellt von EYELA Co.; VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 110°C über 24 Stunden. Auf diese Weise wurde eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer Gesamtdicke von etwa 5 mm mit einer Fünf-Schichtstruktur erhalten mit der Faservliesschicht aus Collagenfasern mit ausreichender Festigkeit gegenüber dem Vernähen in der Mitte, den Schwammschichten aus Collagen mit Förderung der Regeneration und Induktion von Gewebe auf beiden Seiten davon und den schwammartigen Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, das adhäsionsverhindernde Fähigkeiten zeigt, als äußere Schichten.
(Beispiel 10) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran (4-lagig)
Unter Verwendung einer ähnlichen Technik wie in Beispiel 8 wurden jeweils eine Faservliesschicht aus Collagenfasern, zwei komprimierte Schwammschichten aus Collagen und eine komprimierte schwammartige Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, hergestellt. Die Schwammschichten aus Collagen wurden an beide Oberflächen der Faservliesschicht aus Collagenfasern gebunden, und zwar auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 1, um eine dreilagige laminierte Struktur zu erhalten. Anschließend wurde die schwammartige Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, an eine Oberfläche der laminierten Struktur gebunden, und zwar auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 8, und es wurde eine thermische Dehydratisierungsvernetzungsbehandlung in einem Vakuumtrockenofen (EYELA Co.; VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 110°C über 24 Stunden damit durchgeführt. Auf diese Weise wurde eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer Gesamtdicke von etwa 4 mm mit einer Vier-Schichtstruktur mit der Faservliesschicht aus Collagenfasern mit ausreichender Festigkeit gegenüber dem Vernähen in der Mitte, den Schwammschichten aus Collagen mit Förderung der Regeneration und Induktion von Gewebe auf beiden Seiten davon und der schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, das adhäsionsverhindernde Wirkungen zeigt, auf einer der Collagenschwammschichten, erhalten.
(Beispiel 11) Herstellung eines Schwamms und dessen Aufbringung auf Faservlies
Nach dem Herstellen einer Faservliesschicht aus Collagenfasern auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurden 250 ml einer wässrigen 1 gew.-%igen Collagenlösung (Lösung 1) und 250 ml einer wässrigen Lösung, bestehend aus einem gleichteiligen Gemisch aus einer wässrigen 1-gew.-%igen Collagenlösung und einer 1-gew.-%igen Hyaluronsäurelösung (Lösung 2), hergestellt und mit wässriger 0,1 N Natriumhydroxidlösung neutralisiert. Anschließend wurde die Faservliesschicht 12 aus Collagenfasern, wie in 1 gezeigt, auf einer aus Metall hergestellten Platte 11 platziert, worauf eine Packung 13 aus Polyfluorethylenfaserkautschuk zur Verhinderung des Austretens von Flüssigkeiten platziert wurde. Darauf ein aus Metall hergestelltes Füllgefäß 14 von einer Form mit einer Öffnung 141 im oberen Teil und wurde bedeckt und wurde fest fixiert. Anschließend wurde Lösung 1 in das Füllgefäß 14 durch die Öffnung 141 an dem obersten Teil von dem Füllgefäß 14 (15 cm Länge, 15 cm Breite) eingefüllt und 12 Stunden lang bei -20°C eingefroren. Das eingefrorene Produkt wurde in einem Gefriertrockner (hergestellt von EYELA Co.; FDU-830-Typ) unter vermindertem Druck (1 Torr oder weniger) 24 Stunden lang gefriergetrocknet, um eine Doppelschichtstruktur, enthaltend die Faservliesschicht aus Collagenfasern mit der darauf hergestellten und daran gebundenen Schwammschicht aus Collagen, zu erhalten. Die Doppelschichtstruktur wurde in einer Pressmaschine (Iuchi Seieido Co., Ltd.; 15 t-Pressmaschine) unter einem Druck von 100 kgf/cm² gepresst. Auf der Seite der Faservliesschicht, die der Seite gegenüber liegt, wo Lösung 1 gefüllt wurde, wurde sodann Lösung 2 gefüllt, um eine Schwammschicht zu bilden und zu binden, und zwar auf ähnliche Weise wie bei Lösung 1, und die resultierende Struktur wurde gepresst. Auf diese Weise wurden die Herstellung einer Schwammschicht und die Bindung davon an die Faservliesschicht gleichzeitig durchgeführt, um eine Dreischichtstruktur zu erhalten mit der Faservliesschicht aus Collagenfasern, der Schwammschicht aus Collagen darauf und der schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, darauf.
(Beispiel 12) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran (5-lagig)

(1) Eine Faservliesschicht aus Collagenfasern wurde auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 8 erhalten mit der Ausnahme der folgenden Vorgänge: Das heißt, nach der Vernetzungsreaktion wurde die Faservliesschicht aus Collagenfasern in eine wässrige 7,5-%ige Natriumhydrogencarbonatlösung 30 Minuten eingetaucht, um eine Neutralisationsbehandlung durchzuführen und wurde anschließend aus der wässrigen Natriumhydrogencarbonatlösung entnommen. Das auf der Oberfläche der Faservliesschicht verbleibende Natriumhydrogencarbonat wurde mit destilliertem Wasser abgewaschen und die Faservliesschicht wurde in einer Sterilwerkbank luftgetrocknet.
(2) Unabhängig davon wurden jeweils zwei schwammartige Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, und zwei Schwammschichten aus Collagen auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
(3) Anschließend wurden die schwammartigen Überzugsschichten an beide Seiten der Faservliesschicht aus Collagenfasern aus dem Collagenfaservlies gebunden und der thermischen Dehydratisierungsvernetzung unterworfen, und zwar auf ähnliche Weise wie in Beispiel 8, um eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer Gesamtdicke von etwa 5 mm zu erhalten mit einer 5-lagigen Struktur mit der Faservliesschicht aus Collagenfasern mit ausreichender Festigkeit gegenüber Vernähen in der Mitte, der Schwammschicht aus Collagen, die die Regeneration und Induktion von Gewebe auf beiden Seiten davon fördert und der schwammartigen Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, das adhäsionsverhindernde Fähigkeiten zeigt, als äußere Schichten.

(Beispiel 13) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran (5-lagig)

(1) Auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 12 wurde eine Faservliesschicht aus Collagenfasern hergestellt.
(2) Unabhängig davon wurden jeweils zwei schwammartige Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, und zwei Schwammschichten aus Collagen hergestellt.

Eine wässrige 1-gew.-%ige Collagenlösung (125 ml) und 125 ml einer wässrigen 1-gew.-%igen Hyaluronsäurelösung wurden hergestellt und vermischt, gefolgt vom Einstellen der Mischung auf einen pH-Wert von 1,5 mit 1 N HNO₃. Das Gemisch wurde 24 Stunden lang bei -20°C eingefroren und bei Raumtemperatur geschmolzen, um dadurch ein gelartiges Material aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure zu erhalten. Das erhaltene gelartige Material wurde in einen Phosphatpuffer eingetaucht, um es zu neutralisieren und anschließend mit sterilisiertem destillierten Wasser 30 Minuten lang gewaschen, wobei das Waschen insgesamt 3 Mal durchgeführt wurde. Das neutralisierte gelartige Material wurde auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 8 gefriergetrocknet, um dadurch eine schwammartige Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, zu erhalten.
Die Schwammschicht aus Collagen wurde aus 250 ml einer wässrigen 1-gew.-%igen Collagenlösung unter Verwendung einer ähnlichen Technik wie in Beispiel 8 hergestellt.
Weitere Maßnahmen wurden auf ähnliche Weise wie in Beispiel 9 durchgeführt, und auf diese Weise wurde eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer Gesamtdicke von etwa 5 mm mit einer 5-lagigen Struktur bzw. Fünfschichtstruktur erhalten mit der Faservliesschicht als Collagen mit ausreichender Festigkeit gegenüber Vernähen in der Mitte, den Schwammschichten aus Collagen, die die Regeneration und Induktion von Gewebe auf beiden Oberflächen davon fördern, und den schwammartigen Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, das adhäsionsverhindernde Fähigkeiten zeigt, als äußere Schichten.
(Beispiel 14) Herstellung einer adhäsionsverhindernden Membran (5-lagig)

(1) Auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 5 wurde eine Faservliesschicht aus Collagenfasern hergestellt.
(2) Unabhängig davon wurden zwei Schwammschichten aus Collagen unter Verwendung einer ähnlichen Technik wie bei Beispiel 8 hergestellt.

Außerdem wurden filmartige Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, nach folgendem Verfahren hergestellt.
Eine wässrige 1-gew.-%ige Collagenlösung und eine wässrige 1-gew.-%ige Hyaluronsäurelösung wurden in gleichen Teilen vermischt, um etwa 125 ml eines Gemischs aus Hyaluronsäure und Collagen zu erhalten. Nach dem Neutralisieren des Gemischs, das sich in einem sauren Zustand befand, mit wässriger 0,1 N Natriumhydroxidlösung wurde dieses in ein Füllgefäß mit einer Öffnung im oberen Teil gefüllt und in einer Sterilwerkbank luftgetrocknet, um eine filmartige Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, zu erhalten. Auf gleiche Weise wurde eine zweite filmartige Überzugsschicht erhalten.

(3) Nach dem Pressen der Schwammschichten aus Collagen unter Verwendung einer Pressmaschine (hergestellt von Iuchi Seieido Co.; 15 t-Pressmaschine) unter einem Druck von 100 kgf/cm², wurden die resultierenden Schichten an beide Seiten der Faservliesschicht aus Collagenfasern, die in der oben genannten Stufe (1) erhalten wurde, gebunden, und zwar mit einer wässrigen 1-gew.-%igen Collagenlösung, um eine Dreischichtstruktur zu erhalten. Die filmartigen Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, die in der oben genannten Stufe (2) erhalten wurden, wurden an die äußere Schicht der Dreischichtstruktur gebunden, und zwar mit einer Lösung, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure. Anschließend wurden das Collagen und die Hyaluronsäure der laminierten Struktur in einem Vakuumtrockenofen (hergestellt von EYELA Co.; VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 110°C 24 Stunden lang getrocknet, und zwar auf ähnliche Weise wie bei der oben genannten Vernetzungsreaktionsbehandlung, um eine thermische Dehydratisierungsvernetzungsreaktion durchzuführen. Auf diese Weise wurde eine adhäsionsverhindernde Membran mit Fünfschichtstruktur und einer Gesamtdicke von etwa 5 mm mit drei Arten von Schichten erhalten, nämlich den filmartigen Überzugsschichten, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure als äußerste Schichten, dienend als adhäsionsverhindernde Schichten, den gepressten Schwammschichten aus Collagen als innere Schichten, um eine Stützung für die Adhäsion und das Wachstum von Zellen bereitzustellen und zur Förderung der Induktion der Geweberegeneration, und der Faservliesschicht aus Collagenfasern als zentrale Schicht zum Aufrechterhalten der Festigkeit gegenüber dem Vernähen und der Fixierung.

(Experiment-Beispiel 4) Abbaubeständigkeitstest
Adhäsionsverhindernde Membran mit schwammartigen Überzugsschichten mit variierenden Mischungsverhältnissen von Collagen und Hyaluronsäure (3:7, 5:5, 7:3) als Proben 1 bis 3 wurden auf ähnliche Weise wie bei Beispiel 8 hergestellt.
Die Proben wurden auf 1 cm × 1 cm zurechtgeschnitten und verwendet. Als Vergleichsprobe wurde eine adhäsionsverhindernde Membran mit einer schwammartigen Überzugsschicht aus Hyaluronsäure in gleicher Weise wie bei den Proben 1 bis 3 hergestellt, zurechtgeschnitten und in den Tests verwendet. Jede Probe wurde einer thermischen Dehydratisierungsvernetzungsbehandlung in einem Vakuumtrockenofen (hergestellt von EYELA Co., VOS-300VD-Typ) unter hohem Vakuum (1 Torr oder weniger) bei 110°C über 24 Stunden unterworfen. Jede Probe wurde bei konstanter Temperatur in 10 ml destilliertem Wasser für Injektionszwecke in einem Inkubator bei 37°C aufbewahrt und Änderungen der Fläche der Überzugsschicht im Laufe der Zeit wurden zu drei Zeitpunkten, nämlich nach 30 Minuten, 24 Stunden und 3 Tagen, gemessen. Der Grad des Abbaus wurde anhand des Flächenreduktionsverhältnisses beobachtet, und die Abbaubeständigkeit wurde auf der Grundlage der in Tabelle 1 gezeigten Bewertungskriterien bewertet. Tabelle 5 zeigt die Bewertungsergebnisse. Tabelle 5 Abbaubeständigkeitstest
Wie aus Tabelle 5 ersichtlich ist, war die Vergleichsprobe (Hyaluronsäure allein) nach einem Tag vollständig aufgelöst. Tatsächlich war sie innerhalb von 30 Minuten bis zu 1 Stunde vollständig aufgelöst. Des Weiteren war die Probe 3 mit einem hohen Verhältnis von Hyaluronsäure nach 3 Tagen vollständig abgebaut. Es wurde beobachtet, dass die Proben 1 und 2 ihre Form selbst nach 3 Tagen beibehielten. Die manuelle Untersuchung der Probe 2 nach 3 Tagen bestätigte, dass sie die für Hyaluronsäure spezifische Viskosität beibehielt. Dies bestätigte, dass das Vermischen von Hyaluronsäure mit Collagen die Abbaubeständigkeit drastisch erhöhte.
(Experiment-Beispiel 5) Einbettungstest
Die in Experiment-Beispiel 8 erhaltene adhäsionsverhindernde Membran wurde in den Rückenmuskel von Kaninchen (n=8) eingebettet, und die Gewebereaktion wurde mit dem unbewaffneten Auge und unter einem optischen Mikroskop beobachtet und die Biokompatibilität wurde beobachtet. Einzubettende Proben wurden durch Zurechtschneiden der in Beispiel 8 erhaltenen adhäsionsverhindernden Membran auf eine Größe von 1,5 mm × 10 mm erhalten und verwendet. Des Weiteren wurden Vergleichsproben erhalten durch Zurechtschneiden einer Platte aus hochdichtem Polyethylen auf die gleiche Größe wie die Proben und verwendet. Beachte, dass die Vergleichsproben der EOG-Sterilisierung unterworfen und verwendet wurden. Probemembranen wurden in Einbettungstests nach Einstrahlung von 25 kGy γ-Strahlen, um sie zu sterilisieren, verwendet. Das Einbetten wurde wie folgt vorgenommen. Zunächst wurde ein Kaninchen (Körpergewicht etwa 2,5 kg bis 3,0 kg) der gewöhnlichen Inhalationsnarkose unterworfen; anschließend wurden die Vergleichsprobe auf der linken Seite und zwei Arten von Proben auf der rechten Seite mit einem Abstand davon, um so das Kaninchenrücken-Rückenmark zu sandwichen, aseptisch eingebettet. Das Einbettungsverfahren bestand darin, eine sterilisierte 15-gauge Injektionsnadel in einem Winkel von etwa 30° in die Haut einzuführen und die Probemembran oder Vergleichsprobe, die in die Injektionsnadel eingefüllt war, zu injizieren, um sie in die Muskeln des Kaninchens einzubetten. Anschließend wurden vier Kaninchen nach einer Woche und weitere vier Kaninchen nach vier Wochen, gerechnet von dem Einbetten, als Beobachtungsobjekte verwendet. Zu jeder Beobachtungszeit wurden zwei von vier Kaninchen unter Narkose an der Stelle, wo die Proben eingebettet waren, eingeschnitten, und es wurde eine visuelle Beobachtung durchgeführt durch Beobachten des eingebetteten Teils und des umgebenden Gewebes hinsichtlich einer entzündlichen Reaktion.
Die Ergebnisse dieser Beobachtungen zeigten, dass zu jeder Beobachtungszeit und bei allen Kaninchen die Probemembranen keine signifikante entzündliche Reaktion gegenüber den Vergleichsproben verursachten und dass die nach der vorliegenden Erfindung erhaltene adhäsionsverhindernde Membran gute Biokompatibilität besaß. Beachte, dass in dem Fall, wo vier Wochen nach dem Einbetten verstrichen waren, beobachtet wurde, dass ein Teil der Probemembran abgebaut und absorbiert war.
(Experiment-Beispiel 6) Test der adhäsionsverhindernden Wirkung
Die adhäsionsverhindernde Membran mit einer schwammartigen Überzugsschicht aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, die in Beispiel 8 erhalten wurde (nachfolgend bezeichnet als Probe 1), wurde in einen defizienten Teil (1 cm²) in der Bauchwand eingebettet und durch Vernähen fixiert und ein Teil der Serosa der Gedärme des Kaninchens wurde mit einem Skalpell abgeschält (n=8). Nach einer Woche oder nach 6 Wochen, gerechnet von dem Einbetten, wurde eine Ventrotomie durchgeführt und die Abbaubeständigkeit wurde anhand der Menge der verbleibenden adhäsionsverhindernden Membran beobachtet und die adhäsionsverhindernde Wirkung wurde anhand des Grads der Adhäsion beobachtet. In diesem Fall wurden Vergleichsbewertungen durchgeführt unter Verwendung eines Teils des defizienten Teils der Bauchwand im Istzustand (nachfolgend bezeichnet als Vergleich 1) und einer adhäsionsverhindernden Membran mit einer Überzugsschicht, hergestellt aus Hyaluronsäureschwamm (nachfolgend bezeichnet als Vergleich 2), als Vergleichsproben.
Als Ergebnis eines Vergleichs von Probe 1 mit den Vergleichen 1 und 2 zeigte sich, dass, was die restliche Menge nach einer Woche betrifft, die Überzugsschicht in Probe 1 verblieb, jedoch in Vergleich 2 die Überzugsschicht aus Hyaluronsäure vollständig abgebaut und absorbiert war. Nach 6 Wochen unterlag auch Probe 1 dem Abbau und der Absorption nicht nur der Überzugsschicht, sondern auch der adhäsionsverhindernden Membran selbst. Dadurch wurde bewiesen, dass das Vermischen von Collagen mit Hyaluronsäure zu einer Verbesserung der Abbaubeständigkeit führte. Das heißt, es ist klar, dass die Persistenz einer adhäsionsverhindernden Wirkung verbessert wird.
Darüber hinaus wurde eine Bewertung durchgeführt bezüglich der adhäsionsverhindernden Wirkung auf der Grundlage der Beurteilungskriterien, die in Tabelle 3 gezeigt sind. Tabelle 6 zeigt die Bewertungsergebnisse. Tabelle 6 Bewertungsergebnisse der adhäsionsverhindernden Wirkung
Wie aus Tabelle 6 ersichtlich ist, gab es im Fall der Probe 1 keinen Fall der Stufe von 2 oder mehr, bei dem Adhäsion nach 6 Wochen beobachtet wurde. Im Gegensatz dazu wurde Adhäsion der Stufe 4 oder mehr bei Vergleich 1 und der Stufe 3 oder mehr bei Vergleich 2 beobachtet. Aus Obigem wurde klar, dass die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran eine signifikante adhäsionsverhindernde Wirkung und hohe Abbaubeständigkeit besitzt.
Aus dem Obigen ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran bezüglich der adhäsionsverhindernden Wirkung und der Abbaubeständigkeit hervorragend ist, da sie eine Überzugsschicht, enthaltend ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure, auf ihrer Oberfläche besitzt.
(Beispiel 15) Herstellung eines Collageneinzelstrangs (nicht erfindungsgemäß)
Gemischtes Collagenpulver vom Typ I und Typ III aus Schweinen (SOFD-Typ, Chargen-Nr. 0102226, hergestellt von Nippon Meat Packers, Inc.) wurde in destilliertem Wasser für Injektionszwecke aufgelöst (hergestellt von Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.) und auf 7 Gew.-% eingestellt. Nach Einstellen der relativen Feuchtigkeit des gesamten Bereichs der Spinnumgebung auf 38 % oder weniger, die weiter unten beschrieben wird, wie in 2 gezeigt, wurde eine mit der wässrigen 7 Gew.-% Collagenlösung gefüllte Spritze 23 (hergestellt von EFD Co., Einmalkolben- bzw. -zylinder, 55 cc) mit Luftdruck beaufschlagt, um die wässrige Collagenlösung über eine mit der Spritze verbundene Nadel abzugeben. Dabei wurde als mit der Spritze verbundene Nadel ein Ultra Dispensing Tips (27G, ID: 0,21 mm), hergestellt von EFD Co., verwendet. Die abgegebene wässrige 7-gew.-%ige Collagenlösung wurde sofort zu einem Strang aus einem Ethanoltank 241, enthaltend 3 Liter 99,5 Vol.-% Ethanol (Wako Pure Chemical Industry Co., Ltd., Reagensgrad), dehydratisiert/koaguliert. Das strangartige Collagen, das aus dem Ethanoltank 241 entnommen wurde, wurde in einen zweiten Ethanoltank 242, enthaltend 3 Liter 99,5 % Ethanol (Wako Pure Chemical Industry Co., Ltd., Reagensgrad), eingetaucht, und zwar vollständig unabhängig von dem Ethanoltank 241, bei Raumtemperatur für etwa 30 Sekunden und weiter dehydratisiert/koaguliert. Anschließend wurde das aus dem zweiten Ethanoltank 242 entnommene strangartige Collagen durch einen Blastrockner 251 geleitet, in dem trockene Luft um den Strang herum geblasen wurde, und zwar innerhalb von etwa 3 Sekunden. Anschließend wurde er auf einem rollenartigen Aufwickelinstrument 26 aus SUS mit einem Durchmesser von 78 mm aufgewickelt, und zwar in einer Gesamtlänge von 200 mm durch Rotieren des Instruments bei 35 U/min, während die Spannung mittels einer Spannungsrolle 252 aufrechterhalten wurde, so dass der Strang nicht durchhing. Während des Aufwickelns wurde kontinuierlich versponnen, bis die wässrige 7-gew.-%ige Collagenlösung, die in die Spritze 23 eingefüllt worden war, verbraucht war, während das rollenartige Aufwickelinstrument 26 während des Aufwickelvorgangs in der axialen Richtung des rollenartigen Aufwickelinstruments mit einer Geschwindigkeit von 1,5 mm/s hin und her bewegt wurde. Auf diese Weise wurde ein Spulenkörper des Collageneinzelstrangs 22 erhalten.
(Beispiel 16) Thermische Dehydratisierungsvernetzungsreaktionsbehandlung eines Collageneinzelstrangs (nicht erfindungsgemäß)
Der in Beispiel 15 hergestellte Collageneinzelstrang wurde in einem Zustand, in dem er noch auf dem rollenartigen Aufwickelinstrument 26 aus Edelstahl (nachfolgend bezeichnet als SUS) aufgewickelt war, einer thermischen Dehydratisierungsvernetzungsreaktion unterworfen, und zwar unter Verwendung eines Vakuumtrockenofens (hergestellt von EYELA Co.; VOS-300VD-Typ) und einer Ölrotationsvakuumpumpe (hergestellt von ULVAC Inc.; GCD135-XA-Typ) bei 135°C unter vermindertem Druck (1 Torr oder weniger) über 24 Stunden, um einen Spulenkörper eines thermisch vernetzungsbehandelten Collageneinzelstrangs zu erhalten.
(Beispiel 17) Vernetzungsreaktionsbehandlung eines Collageneinzelstrangs mit Glutaraldehyd (nicht erfindungsgemäß)
Wie in 3 gezeigt, wurde ein Collageneinzelstrang, hergestellt in Beispiel 15, von dem rollenartigen Aufwickelinstrument, auf dem er aufgewickelt war, abgewickelt und in einen Glutaraldehyd-Lösungstank 27, gefüllt mit 0,1 Vol.-% Glutaraldehyd enthaltender Ethanollösung, 6 Sekunden bei Raumtemperatur eingetaucht, um eine Vernetzungsbehandlung durchzuführen. Anschließend wurde der Collageneinzelstrang, der aus dem Glutaraldehyd-Lösungstank herauskam, sofort eingetaucht in einen Waschethanoltank 243, um überschüssiges Glutaraldehyd abzuwaschen und zu entfernen, und der Collageneinzelstrang, der aus dem Waschethanoltank 243 herauskam, wurde durch einen Blastrockner 251 geleitet, in dem trockene Luft in spiralförmiger Weise um den Strang herum geblasen wird, und zwar bei Raumtemperatur für 3 Sekunden, um eine Blastrocknung durchzuführen. Anschließend wurde er auf einem rollenartigen Aufwickelinstrument 261 aus Edelstahl mit einem Durchmesser von 78 mm und in einer Gesamtlänge von 200 mm durch Rotieren des Instruments bei 35 U/min aufgewickelt, während die Spannung mittels einer Spannungsrolle 52 aufrechterhalten wurde, so dass der Collagenstrang 22 nicht durchhing. Auf diese Weise wurde ein Spulenkörper des Glutaraldehyd-vernetzten Collageneinzelstrangs erhalten.
(Experiment-Beispiel 7) Reißfestigkeitstest (nicht erfindungsgemäß)
Unter den Bedingungen von Beispiel 16 wurde ein zu testender Collageneinzelstrang hergestellt und die Reißfestigkeit des Collageneinzelstrangs wurde nach folgendem Verfahren gemessen (dargestellt in 4).
Der Collageneinzelstrang wurde auf eine Länge von etwa 10 cm zugeschnitten und an beiden Enden des zugeschnittenen Collageneinzelstrangs 22 wurden Bänder 281, 282 befestigt und eines davon wurde mit einem Stanzloch 281a versehen. Ein Haken 283a und ein Kraftmesser 283 wurden mit dem Loch verbunden, und der Strang wurde nach oben gezogen. Dabei wurde der Kraftmesser 283 an einem Stativ befestigt, und der angezeigte Wert, bei dem der Collageneinzelstrang 22 riss, wurde als Reißfestigkeit gemessen. Die Weite der Nadel beim Verspinnen der wässrigen Collagenlösung betrug "27 gauge" oder "30 gauge", und die Konzentration der versponnenen wässrigen Collagenlösung betrug jeweils 7 Gew.-%. Die Tabellen 7 und 8 zeigen die erhaltenen Ergebnisse. Tabelle 7 27G-7%

Avr.: erhaltener Durchschnittswert der Reißfestigkeit (ebenso nachfolgend)
SD: Standardabweichung sämtlicher Daten (ebenso nachfolgend)

(Beispiel 18) Herstellung eines Kultursubstrats (nicht erfindungsgemäß)
Der in Beispiel 16 erhaltene, einer thermischen Dehydratisierungsvernetzung unterworfene Collageneinzelstrang wurde um einen Kernstab aus Metall gewickelt, um einen Zylinder aus Collagen mit einem inneren Durchmesser von 1 mm und einer Dicke von 0,5 mm herzustellen. Solche dreidimensionalen rohrartigen Kultursubstrate, die im Allgemeinen aus Collagen hergestellt sind, wurden hergestellt und damit wurden Züchtungsexperimente an menschlichen Chondrozyten und menschlichen Fibroblasten durchgeführt. 5 zeigt die Zustände des Anhaftens an das Substrat von den Zellen und des Wachstums der Zellen. Die Zustände des Anhaftens an das Substrat und des Wachstums jeder Zelle unmittelbar nach dem Beginn der Züchtung von menschlichen Fibroblasten (5(a)) und unmittelbar nach dem Beginn der Kultivierung von menschlichen Chondrozyten (5(b)) sind gezeigt.
Gute Anhaftung an und Wachstum jeder Zelle auf den Collagensträngen in einer Form von kreuzweise verlaufenden Streifen wurden bestätigt. Dies zeigte, dass der erfindungsgemäße Collagenstrang eine ausreichende Funktion als Kultursubstrat besitzt.
(Beispiel 19) Herstellung eines Kultursubstrats (nicht erfindungsgemäß)
Der in Beispiel 17 erhaltene, einer Glutaraldehydvernetzungsbehandlung unterworfene Collageneinzelstrang wurde verwendet, um ein rohrartiges dreidimensionales Kultursubstrat in ähnlicher Weise wie bei Beispiel 18 herzustellen, und es wurde ein Züchtungsexperiment mit menschlichen Fibroblasten durchgeführt. 6 zeigt die Zustände des Anhaftens an dem Substrat der Zellen und des Wachstums der Zellen nach 14 Tagen, gerechnet vom Beginn der Züchtung. 6(a) zeigt das Kultursubstrat mit dem Collageneinzelstrang, der der Benetzungsbehandlung mit Glutaraldehyd in einer Konzentration von 0,1 Vol.-% unterworfen worden war. 6(b) zeigt das Kultursubstrat mit dem Collageneinzelstrang, der mit Glutaraldehyd mit einer Konzentration von 0,5 % vernetzt worden war.
Gute Anhaftung an und Wachstum von Zellen auf den Collagensträngen in Form von kreuzweise verlaufenden Streifen wurden bestätigt. Dies zeigte, dass der erfindungsgemäße Collagenstrang ausreichende Funktion als Kultursubstrat besitzt.
(Beispiel 20) Einbettungstest mit Kaninchen (nicht erfindungsgemäß)

(1) Kanincheneinbettungsproben (Collagenzylinder) wurden nach folgenden Verfahren hergestellt. (a) Der in Beispiel 16 erhaltene, durch thermische Dehydratisierungsvernetzung behandelte Collageneinzelstrang, (b) der in Beispiel 17 erhaltene, mit 0,1 Vol.-% Glutaraldehyd vernetzungsbehandelte Collageneinzelstrang und (c) ein auf ähnliche Weise wie in Beispiel 17 hergestellter, mit 0,5 Vol.-% Glutaraldehyd vernetzungsbehandelter Collageneinzelstrang wurden verwendet und wurden jeweils um einen Kernstab aus Metall gewickelt, um drei Arten von zylindrischen Einbettungsproben aus Collagen mit einem inne ren Durchmesser von etwa 2 bis 3 mm und einer Gesamtlänge von etwa 10 mm herzustellen. Die Einbettungsprobe mit dem mit 0,1 Vol.-% Glutaraldehyd vernetzungsbehandelten Collagenstrang wurde einer thermischen Dehydratisierungsvernetzungsreaktion bei 135°C unter vermindertem Druck (1 Torr oder weniger) 24 Stunden lang unterworfen, und zwar unter Verwendung eines Vakuumtrockenofens (hergestellt von EYELA Co.; VOS-300VD-Typ) und einer Ölrotationsvakuumpumpe (hergestellt von ULVAC Inc.; GCD135-XA-Typ), nachdem die Einbettungsprobe gebildet worden war.
(2) Die wie voranstehend angegeben hergestellten Collageneinbettungsproben wurden der γ-Strahlensterilisierung (25 kGy) unterworfen und ein Einbettungsexperiment wurde nach folgendem Verfahren durchgeführt.

Die oben genannten drei Arten von Collageneinbettungsproben wurden in drei Rückenmuskelstellen von Kaninchen (insgesamt zwei Kaninchen) eingebettet und an einer Stelle wurde ein zu einem Zylinder zusammengerolltes Stück Polytetrafluorethylen-(ePTFE)-Folie (Dicke 0,1 mm) (Handelsname: Goretex Patch, hergestellt von Goretex Co.) der gleichen Größe eingebettet als Vergleichsprobe. Biopsien wurden entnommen nach 2 Wochen bzw. 4 Wochen gerechnet von der Einbettung für die durch thermische Dehydratisierung vernetzten Proben, nach 2 Wochen gerechnet von der Einbettung für die mit 0,1 Vol.-% Glutaraldehyd vernetzten + durch thermische Dehydratisierung vernetzten Proben, nach 2 Wochen gerechnet von der Einbettung auch für die mit 0,5 Vol.-% Glutaraldehyd vernetzten Proben, und nach 4 Wochen gerechnet von der Einbettung für das Goretex Patch. Diese wurden einer HE-Anfärbung unterworfen und histologische Bewertungen wurden durchgeführt. Die 7 und 8 zeigen Fotografien der jeweiligen chromatischen Figuren. 7(a1) bezieht sich auf die durch thermische Dehydratisierung vernetzten Proben nach 2 Wochen und (a2) bezieht sich auf die durch thermische Dehydratisierung vernetzten Proben nach 4 Wochen. 8(b) bezieht sich auf die durch 0,1 Vol.-% Glutaraldehyd + thermische Dehydratisierung vernetzten Proben, (c) bezieht sich auf die durch 0,5 Vol.-% Glutaraldehyd vernetzten Proben und (d) bezieht sich auf den Goretex Patch.
Als Ergebnis des Einbettungstests zeigte keine der Einbettungsproben (a) bis (c) signifikante entzündliche Reaktionen und die Zellinfiltration war gut. Auch der Zustand des Fortschritts des Abbaus des Implantats im Laufe der Zeit wurde festgestellt. Andererseits zeigte die Vergleichsprobe (d) keine Zellinfiltration und die Zustände des Abbaus und der Absorption konnten überhaupt nicht festgestellt werden. Somit zeigte sich, dass die erfindungsgemäß hergestellten Collageneinzelstränge sämtlich abbaubare und absorbierbare Materialien mit guter Biokompatibilität im Vergleich zu existierenden Produkten sind.
(Beispiel 21) Herstellung von Collagenfaservlies (nicht erfindungsgemäß)
Gemischtes Collagenpulver vom Typ I und Typ III aus Schweinen (SOFD-Typ, Chargen-Nr. 0102226, hergestellt von Nippon Meat Packers, Inc.) wurde in destilliertem Wasser für Injektionszwecke (hergestellt von Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.) aufgelöst und auf 7 Gew.-% eingestellt. Die 7-gew.-%ige wässrige Collagenlösung wurde in eine Spritze eingefüllt (hergestellt von EFD Co., Einmal-Zylinder/-Kolben, 55 cc) und durch eine mit der Spritze verbundene Nadel unter Luftdruck in die wässrige Collagenlösung injiziert. Dabei war die mit der Spritze verbundene Nadel Ultra Dispensing tips (27G, ID: ⌀ 0,21 mm), hergestellt von EFD Co. Die injizierte wässrige 7-gew.-%ige Collagenlösung wurde sofort zur Form eines Strangs dehydratisiert und anschließend aus dem Ethanoltank entnommen. Das aus dem Ethanoltank entnommene strangartige Collagen wurde in einen zweiten Ethanoltank, vollständig unabhängig von dem ersten Ethanoltank, eingetaucht, bei Raumtemperatur für 30 Sekunden und weiter koaguliert. Anschließend wurde unter Verwendung der gleichen Vorrichtung, wie sie in 9 gezeigt ist, und durch Rotieren eines plattenartigen Teils mit einer Kantenlänge von jeweils 15 cm und einer Dicke von 5 mm bei 15 U/min das strangartige Collagen aus dem zweiten Ethanoltank entnommen und auf dem plattenartigen Teil aufgewickelt. Unmittelbar nach dem plattenartigen Teil war ein Mechanismus vorgesehen, um die horizontale Position des strangartigen Collagenmaterials periodisch zu bewegen, um das strangartige Collagenmaterial gleichförmig auf dem plattenartigen Teil aufzuwickeln, und dessen Hin- und Herbewegungsgeschwindigkeit wurde auf 1,5 mm/s eingestellt (das strangartige Material wurde in einem Abstand von etwa 6 mm aufgewickelt). Die Aufwickelvorrichtung wurde so eingerichtet, dass die Richtung der Rotationsachse des plattenartigen Teils nach jeweils 500 Umdrehungen um 90° verändert wurde, und 500 Wicklungen wurden 6 Mal wiederholt (die Gesamtzahl der Wicklungen betrug 3.000), um ein aufgewickeltes Collagenprodukt mit Schichten aus dem strangartigen Collagenmaterial auf beiden Seiten des plattenartigen Teils zu erhalten. Das aufgewickelte Collagenprodukt wurde bei Umgebungstemperatur 4 Stunden lang luftgetrocknet und anschließend entlang der Kante des aufgewickelten Produkts geschnitten, um zwei Flächengebilde aus Collagenfaservlies zu erhalten.
(Beispiel 22) Verarbeitung zu membranartigem Collagenmaterial (nicht erfindungsgemäß)
Das in Beispiel 21 hergestellte Collagenfaservlies wurde einer thermischen Dehydratisierungsvernetzungsreaktion unterworfen unter Verwendung eines Vakuumtrockenofens (hergestellt von EYELA Co.; VOS-300VD-Typ) und einer Ölrotationsvakuumpumpe (hergestellt von ULVAC Inc.; GCD135-XA-Typ) bei 135°C unter vermindertem Druck (1 Torr oder weniger) über 24 Stunden. Unabhängig davon wurde gemischtes Collagenpulver vom Typ I und Typ III von Schweinen (SOFD-Typ, Chargen-Nr. 0102226, hergestellt von Nippon Meat Packers, Inc.) in destilliertem Wasser für Injektionszwecke (hergestellt von Otsuka Pharmaceutical Co., Ltd.) aufgelöst, um eine wässrige Collagenlösung zu erhalten, die auf 1 Gew.-% eingestellt war. Die wässrige 1-gew.-%ige Collagenlösung wurde nach der thermischen Dehydratisierungsvernetzungsreaktion in das Collagenfaservlies imprägniert und das Faservlies wurde in die Form einer Membran geformt. Anschließend wurde diese Membran einer thermischen Dehydratisierungsvernetzungsreaktion unterworfen unter Verwendung desselben Vakuumtrockenofens, wie oben beschrieben, und zwar bei 135°C unter vermindertem Druck (1 Torr oder weniger) über 12 Stunden, um ein membranartiges Collagenfaservlies zu erhalten.
(Beispiel 23) Herstellung von filzartigem Collagenfaservlies (nicht erfindungsgemäß)
Nachdem die strangartigen Collagenmaterialien in jeder Schicht des in Beispiel 21 hergestellten Collagenfaservlieses in ungeordneter Weise mit einem Nadelstempel miteinander verschlungen wurden, wurde eine 70%ige Ethanollösung (hergestellt von Kyoto Hikari Junyaku Co., Ltd.) darauf gesprüht, um die strangartigen Materialien aneinander zu binden, gefolgt von dem Lufttrocknen bei Umgebungstemperatur für 8 Stunden. Anschließend wurde das resultierende Gewebe einer thermischen Dehydratisierungsvernetzungsreaktion unterworfen unter Verwendung eines Vakuumtrockenofens (hergestellt von EYELA Co., VOS-300VD-Typ) und einer Ölrotationsvakuumpumpe (hergestellt von ULVAC Inc.; GCD135-XA-Typ) bei 135°C unter vermindertem Druck (1 Torr oder weniger) für 24 Stunden. Auf diese Weise wurde ein dreidimensionales filzartiges Kultursubstrat mit einer solchen Struktur, dass die strangartigen Collagenmaterialien in dem Faservlies miteinander verschlungen waren, hergestellt.
(Experiment-Beispiel 8) Zellkulturexperiment unter Verwendung eines Collagenfaservlieses (nicht erfindungsgemäß)
Unter Verwendung des in Beispiel 21 hergestellten Collagenfaservlieses wurden menschliche Chondrozyten und menschliche Fibroblasten gezüchtet. Für die Züchtung von menschlichen Fibroblasten wurde ein gemischtes Medium verwendet, das erhalten wurde durch Vermischen von 500 ml Medium 1065 (Grundmedium) und 10 ml LSGS (Low Serum Growthfactor Supplement) (beide wurden hergestellt von Cascade Biologics Co.). Für die Züchtung von menschlichen Chondrozyten wurde ein gemischtes Medium verwendet, das erhalten wurde durch Vermischen von 500 ml des Grundmediums mit 10 ml Wachstums-Supplement (beide wurden hergestellt von CELL APPLICATIONS, INC.).
Zunächst wurde das Collagenfaservlies in einer Schüssel (hergestellt von Corning Inc., sechs Vertiefungen) ruhen gelassen und 1 ml des oben genannten gemischten Mediums wurde auf das Faservlies aufgegeben, wobei darin Zellen in einer Konzentration von 4,0 × 10⁵ Zellen/ml suspendiert waren. Anschließend wurden 3 ml des Mediums sanft in die Schüssel gegossen und anschließend wurde eine stationäre Züchtung bei 37°C und einer CO₂-Konzentration von 5 durchgeführt.
Beide Arten von Zellen wurden hinsichtlich der Anhaftung der Zellen an dem Substrat untersucht und zwar unmittelbar nach Beginn der Züchtung.
Als Ergebnis wurden bei beiden Zelltypen gute Haftung an dem strangartigen Collagenmaterial in kreuzweiser Anordnung beobachtet. Dies zeigt, dass das erfindungsgemäße Collagenfaservlies ausreichende Funktion als Kultursubstrat besitzt.
(Experiment-Beispiel 9) Zellkulturexperiment mit einem filzartigen Collagenfaservlies (nicht erfindungsgemäß)
Das in Beispiel 23 hergestellte Kultursubstrat wurde einer Vernetzungsbehandlung bei einer Glutaraldehydkonzentration von 0,1 Vol.-% oder 0,5 Vol.-% unterworfen. Das filzartige Collagenfaservlies nach der Benetzungsbehandlung wurde ver wendet, um Züchtung bzw. Kultur von menschlichen Fibroblasten durchzuführen. Für die Züchtung von menschlichen Fibroblasten wurde ein gemischtes Medium aus 500 ml Medium 106S (Grundmedium) und 10 ml LSGS (Low Serum Growthfactor Supplement) verwendet (beide wurden hergestellt von Cascade Biologics, Inc.).
Zunächst wurde das filzartige Collagenfaservlies in einer Schüssel (hergestellt von Corning Inc., sechs Vertiefungen) ruhen gelassen und 1 ml des oben genannten gemischten Mediums wurde auf das Faservlies aufgegeben, wobei darin Zellen in einer Konzentration von 4,0 × 10⁵ Zellen/ml suspendiert waren. Anschließend wurden 3 ml des Mediums sanft in die Schüssel gegossen und anschließend wurde eine stationäre Züchtung bei 37°C und einer CO₂-Konzentration von 5 % durchgeführt.
Die Zellen wurden bezüglich des Zustands der Anhaftung der Zellen an dem Substrat beobachtet und zwar 14 Tage nach dem Beginn der Kultivierung.
Als Ergebnis wurde bei den Zellen eine gute Haftung des strangartigen Collagenmaterials in kreuzweiser Anordnung beobachtet. Dies zeigt, dass das erfindungsgemäße dreidimensionale Kultursubstrat aus Collagen eine gute Funktion als Kultursubstrat besitzt.
(Experiment-Beispiel 10) Einbettungsexperiment unter Verwendung eines membranartigen Collagenfaservlieses (Bestätigung der Leistung als eine Supplementation von einem Defekt von einem lebenden Körper) (nicht erfindungsgemäß)
Unter Verwendung des in Beispiel 22 hergestellten membranartigen Collagenmaterials wurde ein Einbettungsexperiment in ein Tier durchgeführt.
In die Bauchhöhle eines Kaninchens eingebettete Proben wurden nach folgendem Verfahren hergestellt.
Ein Kaninchen (männlich, Gewicht 2,6 kg) wurde medial eingeschnitten und ein Defektteil von etwa 1 cm² wurde mit einer Fasszange in der Bauchwand gemacht. Nach Durchführung ausreichender Hämostase wurde das in Beispiel 2 erhaltene membranartige Collagenmaterial auf 3 cm² zugeschnitten und an vier Kanten an das zuvor hergestellte Defektteil angenäht und fixiert. Andererseits wurde zur Kontrolle in ähnlicher Weise ein Defekt von 1 cm² gemacht und auch eine Stelle gemacht, die nach Durchführung ausreichender Hämostase stehen gelassen wurde. Zu einem Zeitpunkt, als nach der Operation vier Wochen verstrichen waren, wurden die Zustände der Stelle, wo das membranartige Collagenmaterial supplementiert worden war, und die Kontrollteile beobachtet. Als Ergebnis wurde in den Kontrollteilen die Spur des gemachten Defekts klar bestätigt, während an der Stelle, wo das membranartige Collagenmaterial eingebettet worden war, beobachtet wurde, dass das membranartige Material, dessen Abbau vorangeschritten war, mit der Defektstelle verwachsen war, um den Defekt zu supplementieren. In der Peripherie wurde keine signifikante entzündliche Reaktion beobachtet.
Deshalb zeigte dies, dass das erfindungsgemäße membranartige Material gute Biokompatibilität und ausreichende Leistungsfähigkeit als ein abbaubares und absorbierbares Supplementationsmaterial besitzt.
(Experiment-Beispiel 11) Faservlies, Gewebeanfärbung (nicht erfindungsgemäß
Das in Beispiel 21 hergestellte Collagenfaservlies wurde in Form einer Rolle um ein Rohr auf Polyfluorethylenfaser mit einer wässrigen Collagenlösung (1 Gew.-%) als Klebemittel gewickelt, um eine zylindrische Einbettungsprobe aus Collagen mit einem inneren Durchmesser von 2 bis 3 mm und einer Gesamtlänge von etwa 10 mm herzustellen. Nach der Bildung der Einbettungsprobe wurde eine thermische Dehydratisierungsvernetzungsreaktion durchgeführt unter Verwendung eines Vakuumtrockenofens (hergestellt von EYELA Co.; VOS-300VD-Typ) und einer Ölrotationsvakuumpumpe (hergestellt von ULVAC Inc.; GCD135-XA-Typ) bei 135°C unter vermindertem Druck (1 Torr oder weniger) über 12 Stunden.
Die oben genannten Collageneinbettungsproben wurden in den Rückenmuskel von Kaninchen (insgesamt zwei Kaninchen) eingebettet und gleichzeitig wurde an einer anderen Stelle eine Polytetrafluorethylen-(ePTFE-) Folie (Dicke 0,1 mm) (Handelsname Goretex Patch, hergestellt von Goretex Co.) der gleichen Größe in die Form eines Zylinders aufgerollt und eingebettet. Biopsien wurden nach 2 Wochen bzw. 4 Wochen entnommen, gerechnet von der Einbettung, und es wurde eine HE-Anfärbung durchgeführt und histologische Bewertungen vorgenommen.
Als Ergebnis zeigte keine der Einbettungsproben eine signifikante entzündliche Reaktion und die Zellinfiltration war gut. Es wurde auch der Zustand des Fortschritts des Abbaus des Transplantats im Laufe der Zeit bestätigt. Andererseits zeigten die Kontrollproben überhaupt keine Zellinfiltration und der Zustand des Abbaus und der Absorption konnten überhaupt nicht festgestellt werden. Deshalb zeigte sich, dass die nach der vorliegenden Erfindung hergestellten Collageneinzelstränge abbaubare und absorbierbare Materialien in guter Biokompatibilität im Vergleich zu existierenden Produkten sind.
Obgleich die vorliegende Erfindung im Einzelnen beschrieben und erläutert worden ist, versteht sich klar, dass dies nur zum Zweck der Erläuterung und als Beispiel geschah und nicht als Beschränkung zu verstehen ist, wobei der Umfang der vorliegenden Erfindung nur durch den Inhalt der beigefügten Ansprüche beschränkt ist.
Wirkungen der Erfindung
Die erfindungsgemäße adhäsionsverhindernde Membran besitzt kombinierte Nähfestigkeit, Biokompatibilität und adhäsionsverhindernde Eigenschaften. Insbesondere besitzt die adhäsionsverhindernde Schicht aus einem Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure eine hohe Abbaubeständigkeit, so dass der Zeitraum, über den die adhäsionsverhindernde Wirkung erhalten bleibt, drastisch verlängert wird. Deshalb ist sie sehr nützlich als vernähbare künstliche Biomembran, die die Adhäsion zwischen verletzten Stellen oder blutenden Stellen oder zwischen diesen und normalen Stellen in einem Organismus verhindern kann.

Claims

Adhäsionsverhindernde Membran umfassend eine Faservliesschicht bestehend aus Collagenfasern, die an der Oberfläche davon eine Überzugsschicht besitzt, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, wobei das Mischungsverhältnis von Collagen und Hyaluronsäure 3:7 ~ 7:3 beträgt.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 1, wobei die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, schwammartig oder filmartig ist.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 1, wobei die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, eine Schicht ist, die erhalten wird, indem ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure einer Vernetzungsreaktion unterworfen wird.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 1, wobei die Dicke der Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, 50 μm bis 20 mm beträgt.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 1, wobei das Collagen, das die adhäsionsverhindernde Membran bildet enzymsolubilisiertes Collagen, säuresolubilisiertes Collagen, alkalisolubilisiertes Collagen oder neutralsolubilisiertes Collagen ist.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 1, wobei ein Teil des oder das gesamte(n) Collagen(s), das die adhäsionsverhindernde Membran bildet, vernetzt ist.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 1, wobei die Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, eine Faservliesschicht ist, deren Collagenfasern aneinander gebunden sind mit (1) Collagen oder (2) einem Gemisch bestehend aus Collagen und Hyaluronsäure.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 1, wobei die Dicke der Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, 50 μm bis 10 mm beträgt und die Dicke der Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, 50 μm bis 20 mm beträgt.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 1, wobei die Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, ein Laminat aus 1 bis 6 Faservliesen bestehend aus Collagenfasern ist.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 1, wobei der Durchmesser der Collagenfasern etwa 10 bis 1.000 μm beträgt und die Schüttdichte der Faservliesschicht, die aus den Collagenfasern besteht, 5·10^-4 bis 50 g/cm³ beträgt.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 1, wobei die Gesamtdicke der Membran 150 μm bis 50 mm beträgt.
Adhäsionsverhindernde Membran, umfassend ein laminiertes filmartiges Material mit einer Faservliesschicht, bestehend aus Collagenfasern und einer Schwammschicht, be stehend aus Collagen, wobei das laminierte filmartige Produkt an einer Oberfläche davon eine Überzugsschicht besitzt, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, wobei das Mischungsverhältnis von Collagen und Hyaluronsäure 3:7 ~ 7:3 beträgt.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 12, wobei die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, schwammartig oder filmartig ist.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 12, wobei die Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, eine Schicht ist, die erhalten wird, indem man ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure einer Vernetzungsreaktion unterwirft.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 12, wobei die Dicke der Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, 50 μm bis 20 mm beträgt.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 12, wobei das Collagen, das die adhäsionsverhindernde Membran bildet, enzymsolubilisiertes Collagen, säuresolubilisiertes Collagen, alkalisolubilisiertes Collagen oder neutralsolubilisiertes Collagen ist.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 12, wobei ein Teil des oder das gesamte(n) Collagen(s), das die adhäsionsverhindernde Membran bildet, vernetzt ist.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 12, wobei die Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, eine Faservliesschicht ist, deren Collagenfasern aneinander gebunden sind mit (1) Collagen oder (2) einem Gemisch bestehend aus Collagen und Hyaluronsäure.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 12, wobei die Dicke der Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, 50 μm bis 10 mm beträgt, die Dicke der Schwammschicht, bestehend aus Collagen, 50 μm bis 20 mm ist und die Dicke der Überzugsschicht, die ein Gemisch aus Collagen und Hyaluronsäure enthält, 50 μm bis 20 mm beträgt.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 12, wobei die Faservliesschicht, die aus Collagenfasern besteht, ein Laminat aus 1 bis 6 Faservliesen, bestehend aus Collagenfasern, ist.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 12, wobei der Durchmesser der Collagenfasern etwa 10 bis 1.000 μm beträgt und die Schüttdichte der Faservliesschicht, die aus den Collagenfasern besteht, 5·10^-4 bis 50 g/cm³ beträgt.
Adhäsionsverhindernde Membran nach Anspruch 12, wobei die Gesamtdicke der Membran 150 μm bis 50 mm beträgt.