JP2000237299A - 生体適合性材及びその形成方法 - Google Patents
生体適合性材及びその形成方法Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長期間に及ぶ生体適合性を維持できる人工臓
器などの表面膜を提供する。 【解決手段】 生体組織や血液と直接接触する人工臓器
などの母材１の表面１ａに多数の分離した島形状の非結
晶炭素薄膜２を被着した。
器などの表面膜を提供する。 【解決手段】 生体組織や血液と直接接触する人工臓器
などの母材１の表面１ａに多数の分離した島形状の非結
晶炭素薄膜２を被着した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、生体組織や血液に
直接接触する用途に使用される生体適合性材とその形成
方法に関する。
直接接触する用途に使用される生体適合性材とその形成
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の生体適合性材には、生体との反応
を起こしにくい高分子材料のシリコン、ポリウレタン、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミドや金属材料
のチタン、ステンレス、アルマイト被膜処理をしたアル
ミニウムが主に使用され、又、近年血液の凝固防止のた
め材料表面に血液抗凝固薬をイオン結合や共有結合させ
た材料が開発された。
を起こしにくい高分子材料のシリコン、ポリウレタン、
ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミドや金属材料
のチタン、ステンレス、アルマイト被膜処理をしたアル
ミニウムが主に使用され、又、近年血液の凝固防止のた
め材料表面に血液抗凝固薬をイオン結合や共有結合させ
た材料が開発された。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の人工臓器の生体
適合性を有するとされている高分子や金属材料の母材で
は、短時間の間はその母材表面の疎水性などにより血栓
や蛋白の付着が抑制されるが、長期間の体内埋め込みな
どの場合において生体適合性を維持することは困難であ
り、材料の持つ表面粗度もその維持に悪影響を与え、
又、血液との接触を考慮した血液抗凝固薬を結合した材
料は血栓形成の抑制効果も１週間程度であり体内の埋め
込みの長期間の生体適合性に関して有効ではない問題点
があった。
適合性を有するとされている高分子や金属材料の母材で
は、短時間の間はその母材表面の疎水性などにより血栓
や蛋白の付着が抑制されるが、長期間の体内埋め込みな
どの場合において生体適合性を維持することは困難であ
り、材料の持つ表面粗度もその維持に悪影響を与え、
又、血液との接触を考慮した血液抗凝固薬を結合した材
料は血栓形成の抑制効果も１週間程度であり体内の埋め
込みの長期間の生体適合性に関して有効ではない問題点
があった。
【０００４】本発明はこれらの問題点を解消し、長期間
に及ぶ生体適合性を維持するために生体内皮細胞の成長
を適度にコントロールできる人工臓器等の生体適合性材
とその形成方法を提供することを目的とする。
に及ぶ生体適合性を維持するために生体内皮細胞の成長
を適度にコントロールできる人工臓器等の生体適合性材
とその形成方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成すべく母材の表面に、多数の互に分離した島形状の非
結晶炭素薄膜を被着したことを特徴とする。
成すべく母材の表面に、多数の互に分離した島形状の非
結晶炭素薄膜を被着したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の１実施の形態を図１によ
り説明する。
り説明する。
【０００７】１は人工臓器の母材、２は島形状の非結晶
炭素薄膜を示し、該島形状の非結晶炭素薄膜２は前記母
材１の表面１ａ上に互に分離して被着されている。
炭素薄膜を示し、該島形状の非結晶炭素薄膜２は前記母
材１の表面１ａ上に互に分離して被着されている。
【０００８】ここで該母材１はシリコン、ポリウレタ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミドなどの
高分子材料やチタン、ステンレス、アルマイト処理をし
たアルミニウムなどの金属材料からなり、又前記非結晶
炭素薄膜は硬質炭素薄膜とも呼ばれ、英語ではＤＬＣ
（Diamond Like Amorphous Carbon）薄膜と呼ばれ、
以下非結晶炭素薄膜をＤＬＣ薄膜と略称する。
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミドなどの
高分子材料やチタン、ステンレス、アルマイト処理をし
たアルミニウムなどの金属材料からなり、又前記非結晶
炭素薄膜は硬質炭素薄膜とも呼ばれ、英語ではＤＬＣ
（Diamond Like Amorphous Carbon）薄膜と呼ばれ、
以下非結晶炭素薄膜をＤＬＣ薄膜と略称する。
【０００９】そして該ＤＬＣ薄膜はダイヤモンドや黒鉛
などの構造が混在したアモルファス炭素物質であり、特
徴は高硬度で抵抗率が高く、耐摩耗性、耐腐食性に優
れ、又鏡面のような薄膜に形成すると平滑性に富み、更
に大面積に形成することができる。
などの構造が混在したアモルファス炭素物質であり、特
徴は高硬度で抵抗率が高く、耐摩耗性、耐腐食性に優
れ、又鏡面のような薄膜に形成すると平滑性に富み、更
に大面積に形成することができる。
【００１０】次に、図２によりＤＬＣ薄膜を形成するた
めの蒸着メッキ装置を説明する。
めの蒸着メッキ装置を説明する。
【００１１】ＤＬＣ薄膜の形成のための蒸着メッキとし
ては、イオンプレーティング法、ＤＣプラズマ法、スパ
ッタ法など種々あるが、図２は最も一般的な方法である
高周波プラズマＣＶＣ装置の概略図を示す。
ては、イオンプレーティング法、ＤＣプラズマ法、スパ
ッタ法など種々あるが、図２は最も一般的な方法である
高周波プラズマＣＶＣ装置の概略図を示す。
【００１２】この装置は、真空状態のチャンバーＡ内に
原料ガスＢを導入し、平行平板電極Ｃ、Ｄ間に高周波を
与えることでプラズマＥを発生し、原料ガスＢを分解す
る。
原料ガスＢを導入し、平行平板電極Ｃ、Ｄ間に高周波を
与えることでプラズマＥを発生し、原料ガスＢを分解す
る。
【００１３】この分解された原料が下部電極板Ｄ上に置
いた高分子材料や金属材料によりなる母材１上に堆積
し、ＤＬＣ薄膜を形成する。
いた高分子材料や金属材料によりなる母材１上に堆積
し、ＤＬＣ薄膜を形成する。
【００１４】次に、図１に示した如くの多数の分離した
島形状ＤＬＣ薄膜２の形成方法を説明する。
島形状ＤＬＣ薄膜２の形成方法を説明する。
【００１５】第１の島形状の形成方法としては、図３に
示す如くの編み目状シート３を作成し、該編み目状シー
ト３を人工臓器の母材１の表面１ａに貼付し、この編み
目状シート３を付着した母材１を図２に示した高周波プ
ラズマＣＶＣ装置などの蒸着メッキ装置に入れて鏡面状
にＤＬＣ薄膜を形成してから、この編み目状シート３を
除去すると図４に示す如き４角形の島形状ＤＬＣ薄膜２
を形成することができる。
示す如くの編み目状シート３を作成し、該編み目状シー
ト３を人工臓器の母材１の表面１ａに貼付し、この編み
目状シート３を付着した母材１を図２に示した高周波プ
ラズマＣＶＣ装置などの蒸着メッキ装置に入れて鏡面状
にＤＬＣ薄膜を形成してから、この編み目状シート３を
除去すると図４に示す如き４角形の島形状ＤＬＣ薄膜２
を形成することができる。
【００１６】尚、シート３の形状は菱形や円形でもよ
く、又シート状でなく露光によるホトレジスト膜を母材
１上に形成してもよい。
く、又シート状でなく露光によるホトレジスト膜を母材
１上に形成してもよい。
【００１７】又、第２の島形状の形成方法としては、人
工臓器などの母材１の表面１ａ上に図２に示した高周波
プラズマＣＶＣ装置などにより鏡面状にＤＬＣ薄膜を形
成してから、該ＤＬＣ薄膜をエッチング法により編み目
状に除去して互に分離した多数の島形状のＤＬＣ薄膜を
形成する。
工臓器などの母材１の表面１ａ上に図２に示した高周波
プラズマＣＶＣ装置などにより鏡面状にＤＬＣ薄膜を形
成してから、該ＤＬＣ薄膜をエッチング法により編み目
状に除去して互に分離した多数の島形状のＤＬＣ薄膜を
形成する。
【００１８】尚、エッチング方法は、ＤＬＣ薄膜が耐腐
食性に優れているため化学的なエッチング法でなく物理
的なエッチング法により行う。
食性に優れているため化学的なエッチング法でなく物理
的なエッチング法により行う。
【００１９】次に、上記の如く島形状に形成された島形
状ＤＬＣ薄膜２で被着された人工臓器の使用方法を説明
する。
状ＤＬＣ薄膜２で被着された人工臓器の使用方法を説明
する。
【００２０】もし、母材１だけの場合には、例えば人工
血管であれば内皮細胞の成長が早すぎて直ぐに詰ってし
まい、又島形状でない母材１の全面がＤＬＣ薄膜である
場合には、鏡面状のなめらかな表面のために逆に内皮細
胞が成長できない。
血管であれば内皮細胞の成長が早すぎて直ぐに詰ってし
まい、又島形状でない母材１の全面がＤＬＣ薄膜である
場合には、鏡面状のなめらかな表面のために逆に内皮細
胞が成長できない。
【００２１】そこでＤＬＣ薄膜を適度の大きさに分離分
割した島形状にすると、図１に示す島形状の隙間である
編み目母材面１ｂからゆっくりと内皮細胞が成長し島形
状ＤＬＣ薄膜２の面を覆い始める。
割した島形状にすると、図１に示す島形状の隙間である
編み目母材面１ｂからゆっくりと内皮細胞が成長し島形
状ＤＬＣ薄膜２の面を覆い始める。
【００２２】従って、前記人工血管でも詰らずに適度な
成長速度にコントロールすることが可能となる。
成長速度にコントロールすることが可能となる。
【００２３】その内皮細胞の成長速度は、島形状ＤＬＣ
薄膜２の大きさと、ＤＬＣ面と母材面との面積比からコ
ントロールすることができる。
薄膜２の大きさと、ＤＬＣ面と母材面との面積比からコ
ントロールすることができる。
【００２４】又、各個人毎にその内皮細胞の成長速度が
異なるが、事前の簡単な検査によりその個人毎の成長速
度を知ることができ、島形状ＤＬＣ薄膜２の島形状や大
きさを各個人毎に適合したものに形成して人工臓器の長
期間の生体適合性を維持することができる。
異なるが、事前の簡単な検査によりその個人毎の成長速
度を知ることができ、島形状ＤＬＣ薄膜２の島形状や大
きさを各個人毎に適合したものに形成して人工臓器の長
期間の生体適合性を維持することができる。
【００２５】尚、島形状の大きさについて所定の値に限
定されるものでなく、平均的に所定の値となってその前
後のある程度の大きさの値が分散していてもコントロー
ルが可能である。
定されるものでなく、平均的に所定の値となってその前
後のある程度の大きさの値が分散していてもコントロー
ルが可能である。
【００２６】
【発明の効果】このように本発明によると、人工臓器の
母材面上に多数の島形状非結晶炭素薄膜を被着して、各
個人毎の内皮細胞の成長を適度にコントロールして人工
臓器などの生体適合性を長期間に維持する効果を有す
る。
母材面上に多数の島形状非結晶炭素薄膜を被着して、各
個人毎の内皮細胞の成長を適度にコントロールして人工
臓器などの生体適合性を長期間に維持する効果を有す
る。
【図１】本発明の１実施の形態の斜視図である。
【図２】ＤＬＣ薄膜の形成装置の概略説明図である。
【図３】島形状ＤＬＣ薄膜の第１の形成方法のシートの
斜視図である。
斜視図である。
【図４】その第１の形成方法による島形状ＤＬＣ薄膜の
斜視図である。
斜視図である。
１ 母材 １ｂ 編み目母材面 ２ 島形状ＤＬＣ薄膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平栗 健二 埼玉県大宮市土手町１−13−１ (72)発明者 舟久保 昭夫 神奈川県相模原市西橋本４−８−45−1002 (72)発明者 福井 康裕 東京都北区滝野川７−47−５ プレミール 滝野川401 Ｆターム(参考） 4C077 AA01 AA09 BB10 FF04 KK04 PP08 PP13 PP14 PP16 PP24 PP27 4C081 AB13 AB31 AC08 BA02 CF161 DA02 DA03 DB07 DC05 EA05 EA15 4F006 AA12 AA37 AA39 AA42 AB72 CA09 DA01
Claims (4)
- 【請求項１】 母材の表面に、多数の互に分離した島形
状の非結晶炭素薄膜を被着したことを特徴とする生体適
合性材。 - 【請求項２】 前記島形状の薄膜は平均的に所定の大き
さを有して略規則的に配置されていることを特徴とする
請求項１に記載の生体適合性材。 - 【請求項３】 母材の表面に予め編み目状のシートによ
り覆った後に、表面に非結晶炭素材料を蒸着メッキし、
次に前記編み目状のシートを除去して該表面に多数の互
に分離した島形状の非結晶炭素薄膜を形成することを特
徴とする生体適合性材の形成方法。 - 【請求項４】 母材の表面に非結晶炭素材料を蒸着メッ
キして非結晶炭素薄膜を形成し、該薄膜をエッチング法
により任意の編み目状に除去して多数の互に分離した島
形状の非結晶炭素薄膜を形成することを特徴とする生体
適合性材の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11039602A JP2000237299A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 生体適合性材及びその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11039602A JP2000237299A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 生体適合性材及びその形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000237299A true JP2000237299A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12557674
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11039602A Pending JP2000237299A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 生体適合性材及びその形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000237299A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006039747A2 (en) * | 2004-10-11 | 2006-04-20 | Ventracor Limited | Improved blood pump |
| JP2007502184A (ja) * | 2003-05-28 | 2007-02-08 | ブルー メンブレーンス ゲーエムベーハー | 機能化カーボン表面を有するインプラント |
| WO2010029753A1 (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-18 | 学校法人慶應義塾 | 薬剤徐放部材 |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP11039602A patent/JP2000237299A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007502184A (ja) * | 2003-05-28 | 2007-02-08 | ブルー メンブレーンス ゲーエムベーハー | 機能化カーボン表面を有するインプラント |
| WO2006039747A2 (en) * | 2004-10-11 | 2006-04-20 | Ventracor Limited | Improved blood pump |
| WO2006039747A3 (en) * | 2004-10-11 | 2006-10-19 | Ventracor Ltd | Improved blood pump |
| WO2010029753A1 (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-18 | 学校法人慶應義塾 | 薬剤徐放部材 |
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