JP2001524619A - Production method of protein fiber and its product - Google Patents

Production method of protein fiber and its product

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JP2001524619A
JP2001524619A JP2000522303A JP2000522303A JP2001524619A JP 2001524619 A JP2001524619 A JP 2001524619A JP 2000522303 A JP2000522303 A JP 2000522303A JP 2000522303 A JP2000522303 A JP 2000522303A JP 2001524619 A JP2001524619 A JP 2001524619A
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fibers
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アーメッド,ズベアー
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンを含有するタンパク質繊維の製造方法、改良されたフィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲン繊維、およびタンパク質繊維を含有する物品に関する。また本発明は、傷の癒合用、および治療に用いられる薬剤、包帯、あるいは装置の製造用のフィブリノーゲンおよびフィブロネクチンを含有するタンパク質繊維に関する。   (57) [Summary] The present invention relates to a method for producing a fibronectin and / or fibrinogen-containing protein fiber, an improved fibronectin and / or fibrinogen fiber, and an article containing the protein fiber. The present invention also relates to fibrinogen and fibronectin-containing protein fibers for the manufacture of drugs, bandages or devices for healing wounds and for treatment.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 本発明は、フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンを含むタンパク
質繊維の製造方法、改良されたフィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲ
ン、ならびにタンパク質繊維を含む品物に関する。また本発明は、傷の癒合用、
ならびに治療に用いる薬剤、包帯、あるいは装置の製造用のフィブリノーゲンお
よびフィブロネクチンを含むタンパク質繊維に関する。
The present invention relates to a method for producing a protein fiber containing fibronectin and / or fibrinogen, an improved fibronectin and / or fibrinogen, and an article containing the protein fiber. The present invention is also for healing wounds,
And fibrinogen and fibronectin-containing protein fibers for the manufacture of therapeutic drugs, bandages or devices.

【0002】 重いやけどや傷の治療では、しばしば自家移植技術を用いて損傷した皮膚を取
替える。この状況は患者の創傷を増すので概して理想的でない。しかし、皮膚の
多層構造の模倣を試みる、あるいは傷を覆う細胞状シートを形成する皮膚の代用
品が開発された。代用組織と天然の細胞外基質の間の厳密な類似が得られるよう
にこれらの多くはコラーゲンベースである(1,2,3)。また、軟骨および血
管の移植用組織片が合成ポリマー、ポリD乳酸、およびポリグリコール酸から創
り出されている(4,5)。これらの材料は細胞とのすぐれた接着性を示し、ま
た所期の機能にとって必要な機械的特性をもつことが分かっている。その他の技
術には、皮膚を取替えるため、被移植者の部位への移植用の広い面積をもつ表皮
ケラチン細胞を生成する大規模な細胞培養がある。
In the treatment of severe burns and wounds, autologous transplantation techniques are often used to replace damaged skin. This situation is generally less than ideal as it increases the patient's wounds. However, skin substitutes have been developed that attempt to mimic the multilayer structure of the skin or form a cellular sheet over the wound. Many of these are collagen-based so that a close analogy between the surrogate tissue and the natural extracellular matrix is obtained (1,2,3). Cartilage and vascular grafts have also been created from synthetic polymers, poly D-lactic acid, and polyglycolic acid (4,5). These materials have been shown to exhibit excellent adhesion to cells and have the mechanical properties necessary for their intended function. Other techniques include large-scale cell cultures that produce large-area epidermal keratinocytes for transplantation at the site of the recipient to replace the skin.

【0003】 精製したフィブロネクチンが、以前から細胞増殖用の三次元マットを形成する
ために用いられてきた。マットの寸法は一般に2cm×1cmである(6,7)
。このようなマットは、タンパク質濃度と流体せん断の組み合わせを用いて撹拌
式限外濾過セル中でアフィニティークロマトグラフィーにより精製したフィブロ
ネクチン溶液から作製される。成形されたマットはきわめて細いタンパク質のス
トランドからなり、これは一般に限外濾過セル中でせん断効果により整列し、マ
ットに全体的な配向を与える。マットは配向した細胞増殖のための鋳型として用
いることができ、神経の修復における機能的な使用法が見出され、そこではラッ
トの坐骨神経中の1cmの隙間を繋ぐのが見られた(8)。またフィブロネクチ
ンのマットは、神経増殖因子などの増殖因子の補給所(9,10)として、また
表皮水泡症の治療に役立つ可能性のある表皮ケラチン細胞のキャリヤ(11)と
して用いられてきた。
[0003] Purified fibronectin has long been used to form three-dimensional mats for cell growth. The dimensions of the mat are generally 2cm x 1cm (6,7)
. Such mats are made from a fibronectin solution purified by affinity chromatography in a stirred ultrafiltration cell using a combination of protein concentration and fluid shear. Molded mats consist of very thin strands of protein, which are generally aligned in the ultrafiltration cell by the effect of shear, giving the mat an overall orientation. The mat can be used as a template for oriented cell growth and has found functional use in nerve repair, where it has been found to connect a 1 cm gap in the rat sciatic nerve (8 ). Fibronectin mats have also been used as recruitment points for growth factors such as nerve growth factor (9, 10) and as carriers for epidermal keratinocytes (11) that may be useful in the treatment of bullous epidermis.

【0004】 さらに加えて、Wojciak−Stothard(12,13)は、精製し
たフィブロネクチンの0.2〜5μm径の細い単一ストランドが、それらの長さ
方向に沿って繊維芽細胞およびマクロファージ状の細胞の配向と移行を促進する
ことが見出されたことを報告している。細胞の整列および配向は、傷の拘縮を縮
小し、傷の修復を強める重要な過程であると考えられる。しかしながら、Woj
ciak−Stothardが述べているきわめて細い径のフィブロネクチンの
ストランドは取り扱いが困難である。
[0004] In addition, Wojciak-Storthard (12, 13) discloses that a single thin strand of purified fibronectin, 0.2-5 μm in diameter, has fibroblast and macrophage-like cells along its length. Have been found to promote the orientation and migration of. Cell alignment and orientation is believed to be an important process in reducing wound contracture and enhancing wound repair. However, Woj
The extremely thin fibronectin strands described by ciak-Storthard are difficult to handle.

【0005】 したがって本発明の目的は、フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲ
ンを含有するタンパク質繊維の改良された製造方法を提供し、また改良された特
性を有するフィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲン繊維を提供するこ
とである。
[0005] It is therefore an object of the present invention to provide an improved method for producing protein fibers containing fibronectin and / or fibrinogen, and to provide fibronectin and / or fibrinogen fibers with improved properties.

【0006】 本発明は、 フィブロネクチンおよび/またはフィブロノゲンの溶液を形成するためにフィ
ブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンを溶媒に加えるステップと、 前記タンパク質繊維を形成するためにオリフィスを通して凝固液中に溶液を押
し出すステップとを含む、フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンを
含有するタンパク質繊維の調製方法を提供する。 一般にフィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンを含有する溶液は、
タンパク質の固形物、例えばフィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲン
を含有するタンパク質の沈殿物を適切な溶媒に溶かすことにより得られる。 精製された形態であることを必要とする要件は何もないので、不純なタンパク
質の混合物を出発原料として用いることができる。
The present invention comprises the steps of: adding fibronectin and / or fibrinogen to a solvent to form a solution of fibronectin and / or fibronogen; extruding the solution through an orifice into a coagulation liquid to form the protein fibers. The present invention provides a method for preparing a protein fiber containing fibronectin and / or fibrinogen, comprising: Generally, the solution containing fibronectin and / or fibrinogen is
It is obtained by dissolving a protein solid, for example, a protein precipitate containing fibronectin and / or fibrinogen in a suitable solvent. Since there is no requirement to be in purified form, a mixture of impure proteins can be used as starting material.

【0007】 タンパク質の固形物はフィブロネクチンとフィブロノゲンの混合物を含有する
ことが好ましい。一般にフィブロネクチンとフィブリノーゲンの割合は、9:1
〜1:9、好ましくは7.5:2.5〜2.5:7.5、より好ましくは6.5
:3.5〜3.5:6.5の範囲にある。特に好ましいタンパク質の固形物は、
フィブロネクチンとフィブリノーゲンを6.5:3.5の割合で含有する。より
少ない比率でアルブミンなどの他のタンパク質がタンパク質の固形物中に存在し
てもよい。 一般にフィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンは任意の供給源から
得ることができる。好ましくはフィブロネクチン/フィブリノーゲンの混合物は
血漿の寒冷沈降物から得ることができ、子ウシ、ブタ、あるいはヒツジの供給源
など他の哺乳類の供給源からの血漿を用いてもよいが、特にヒトの血漿から得る
ことができる。
[0007] The protein solid preferably contains a mixture of fibronectin and fibronogen. Generally, the ratio of fibronectin to fibrinogen is 9: 1.
1 : 1: 9, preferably 7.5: 2.5 to 2.5: 7.5, more preferably 6.5.
: 3.5 to 3.5: 6.5. Particularly preferred protein solids are
It contains fibronectin and fibrinogen in a ratio of 6.5: 3.5. Other proteins, such as albumin, may be present in smaller proportions in the protein solids. Generally, fibronectin and / or fibrinogen can be obtained from any source. Preferably, the fibronectin / fibrinogen mixture can be obtained from a cryoprecipitate of plasma, and plasma from other mammalian sources such as calf, pig, or sheep sources may be used, but especially human plasma. Can be obtained from

【0008】 フィブロネクチンとフィブリノーゲンの混合物は、例えばFoster,P.
R.,Dickson,A.J.,McQuillan,T.A.,Dicks
on,I.H.,Keddie,S.およびWatt,J.G.共著(1982
)「Control of large−scale plasma thaw
ing for recovery of cryoprecipitate
facter VIII(寒冷沈降物の因子VIIIを回収するための大規模な
血漿解凍の制御)」,Vox Sanguinis,42:180〜189の記
載に従ってヒトの血漿から調製することができる。
[0008] A mixture of fibronectin and fibrinogen is described, for example, in Foster, P .;
R. Dickson, A .; J. , McQuillan, T .; A. , Dicks
on, I. H. Keddie, S .; And Watt, J .; G. FIG. Co-authored (1982
) "Control of large-scale plasma thaw
ing for recovery of cryoprecipitate
factor VIII (control of large-scale plasma thawing to recover cryoprecipitate factor VIII) ", Vox Sanguinis, 42: 180-189.

【0009】 別法では、ヒトの血漿からフィブロネクチンとフィブリノーゲンの単離は、い
わゆる「コーン・フラクションI」から導き出すことができ、そのための一般的
な調製方法は、 「Methods of Plasma Protein Fractiona
tion(血漿タンパク質の分画法)」(Curling,J.M.編),Pu
b.Academic Press,London,pp.3〜15の中の、K
istler,P.およびFriedli,H.の共執筆(1980)の「Et
hanol precipitation(エタノール沈降)」に記載されてい
る。
Alternatively, the isolation of fibronectin and fibrinogen from human plasma can be derived from so-called “corn fraction I”, for which a general preparation method is described in “Methods of Plasma Protein Fractiona”.
Tion (Plasma Protein Fractionation Method) "(Culling, JM), Pu
b. Academic Press, London, p. K from 3 to 15
istler, P .; And Friedli, H .; "Et" in co-authoring (1980)
hanol precipitation (ethanol precipitation) ".

【0010】 コーン・フラクションIとして知られるものだけでなく、付加的なタンパク質
分画物を含有する血漿タンパク質の分画物を作成し、使用することができるかも
知れない。例えば、血漿の分画の間、そこからI+IIIで表される副分画物を
分離(14)することのできる、I+II+IIIで表されるヒトの血漿タンパ
ク質の複合分画物をフィブロネクチンおよびフィブリノーゲンの供給源として用
いることができる。本質的に、精度のよい回収方法とは関係なく、分画物Iのタ
ンパク質を含めたヒトの血漿タンパク質の任意の分画物をフィブロネクチンおよ
びフィブリノーゲンの供給源として用いることができる。
It may be possible to make and use fractions of plasma proteins that contain not only what is known as Cohn Fraction I but also additional protein fractions. For example, during the fractionation of plasma, a combined fraction of human plasma proteins represented by I + II + III from which a sub-fraction represented by I + III can be separated (14) from the supply of fibronectin and fibrinogen Can be used as a source. In essence, any fraction of human plasma proteins, including the protein of fraction I, can be used as a source of fibronectin and fibrinogen, regardless of the precise recovery method.

【0011】 したがって、フィブロネクチンとフィブリノーゲンを主として含有する寒冷沈
降物から凝固因子VIIIを製造する際に生成し、廃棄される副分画物もまた用
いることができる。有用なタンパク質分画物を提供するために用いることのでき
る代表的な方法には、米国特許第4,361,509号(Zimmerman,
T.およびFulcher,C.の「Ultrapurification o
f factor VIII activity in whole bloo
d or blood plasma(全血液または血漿中の因子VIII活性
の超精製)」(1983)および欧州特許番号EP0416983号(Burn
ouf−Radosevich,M.およびBurnouf,T.の「Proc
ede de preparation de concentre du c
omplexe facteur VIII−facteur Von Wil
lebrand de la coagulation sanguine a
partir de plasma total」1991)に記載のものが
ある。
[0011] Therefore, the sub-fraction produced and discarded when producing coagulation factor VIII from a cryoprecipitate mainly containing fibronectin and fibrinogen can also be used. Representative methods that can be used to provide useful protein fractions include US Pat. No. 4,361,509 (Zimmerman,
T. And Fulcher, C .; "Ultrapurification o
f factor VIII activity in whole blue
dor blood plasma (ultra-purification of factor VIII activity in whole blood or plasma) "(1983) and European Patent No. EP 0416983 (Burn).
of-Radosevich, M .; And Burnouf, T .; "Proc
ede de preparation de concentre duc
omplex factor VIII-factor Von Will
lebrand de la coagulation sanguine a
Partir de plasma total "(1991).

【0012】 また、フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンは、例えばイオン交
換クロマトグラフィーあるいはポリエチレングリコール(PEG)沈殿操作によ
り直接血漿から抽出してもよい。 上記の任意の方法により得られたフィブロネクチンおよび/またはフィブリノ
ーゲンは、任意に溶媒に溶解する前に選択的に濃縮することができる。
Further, fibronectin and / or fibrinogen may be directly extracted from plasma by, for example, ion exchange chromatography or polyethylene glycol (PEG) precipitation. The fibronectin and / or fibrinogen obtained by any of the above methods can optionally be concentrated before being optionally dissolved in a solvent.

【0013】 沈殿操作を用いて、再溶解した寒冷沈降物から選択的にフィブリノーゲンを除
去し、ついで上澄み液からフィブロネクチンと残りのフィブリノーゲンを沈殿さ
せることが可能である。用いられる代表的な方法は、「Methods of
plasma protein fractionation(血漿タンパク質
の分画法)」(Curling,J.M.編),Pub.Academic P
ress,London,pp.57〜74の中の、Hao,Y.L.,Ing
ham,K.C.およびWickerhauser,M.の共執筆(1980)
の「Fractional precipitation of protei
ns with polyethylene glycol(ポリエチレングリ
コールによるタンパク質の分画沈降)」に記載の方法に基づく。第一沈殿操作は
4%(w/v)、また第二沈殿操作は10%(w/v)のポリエチレングリコー
ル6000で行うと都合がよい。別法では、繊維の製造に用いるタンパク質分画
物のフィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲン含量を高めるために、ア
ルカリ(例えばNaOH)中のエタノール沈殿溶解、あるいはタンパク質沈殿物
を凍結乾燥して溶媒に高濃度まで溶解させるなどのタンパク質を沈降させるため
の任意の標準的な生化学的手順を用いてもよい。
[0013] Using a precipitation operation, it is possible to selectively remove fibrinogen from the redissolved cryoprecipitate and then to precipitate fibronectin and the remaining fibrinogen from the supernatant. A typical method used is "Methods of
plasma protein fractionation "(Culling, JM, eds.), Pub. Academic P
res, London, pp. 57-74, Hao, Y .; L. , Ing
ham, K .; C. And Wickerhauser, M .; Co-writing (1980)
"Fractional preparation of proteini"
ns with polyethylene glycol (fractionation and sedimentation of protein by polyethylene glycol) ". It is convenient to carry out the first precipitation operation with 4% (w / v) and the second precipitation operation with 10% (w / v) polyethylene glycol 6000. Alternatively, in order to increase the fibronectin and / or fibrinogen content of the protein fraction used for fiber production, ethanol precipitation in alkali (eg, NaOH) is dissolved, or the protein precipitate is lyophilized to a high concentration in the solvent. Any standard biochemical procedure for precipitating proteins, such as lysis, may be used.

【0014】 変性により選択的にフィブリノーゲンを沈降させるために、再溶解した分画物
Iの寒冷沈降物を30分まで+56℃に上げ、ついで分画物を含有するフィブロ
ネクチンおよび残りのフィブリノーゲンを、上澄み液から5%(w/v)のポリ
エチレングリコール6000を用いて+4℃で沈降させることによって、熱の使
用も可能である。
In order to selectively precipitate fibrinogen by denaturation, the cryoprecipitate of the re-dissolved fraction I is raised to + 56 ° C. for up to 30 minutes, and then the fibronectin containing the fraction and the remaining fibrinogen are decanted. The use of heat is also possible by sedimentation from the liquor at + 4 ° C. with 5% (w / v) polyethylene glycol 6000.

【0015】 フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンを含有するタンパク質沈殿
物は、一般に溶媒中のタンパク質が50mg/mlを超える、好ましくは70m
g/mlを超える濃度まで溶解する。しかしながら、イオン繊維の大規模生産な
どの一部の用途では、120mg/mlを超えるタンパク質濃度および高粘度を
有する、より高濃度の溶液がより好適であるかも知れない。より高濃度の溶液が
求められる場合には、溶媒に溶解するに先だって最初に沈殿物を凍結乾燥しても
よい。溶媒は好ましくは変性剤を含有し、これはフィブロネクチンおよび/また
はフィブリノーゲンを実質上不可逆的に変性させず、および/または細胞付着性
などのフィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンのタンパク質の性質を
生じさせないが、汚染ウィルスの被覆タンパクなどのタンパク質沈殿物中に存在
する可能性のある他のいずれのタンパク質をも変性するように作用する。さらに
、これは工程にとって有用なウィルスの不活性化の一段階を提供する。
[0015] Protein precipitates containing fibronectin and / or fibrinogen generally have a protein in the solvent of more than 50 mg / ml, preferably 70 m / ml.
Dissolve to a concentration above g / ml. However, for some applications, such as large-scale production of ionic fibers, higher concentrations of the solution with protein concentrations above 120 mg / ml and high viscosities may be more suitable. If a more concentrated solution is required, the precipitate may be first lyophilized prior to dissolution in the solvent. The solvent preferably contains a denaturant, which does not substantially irreversibly denature the fibronectin and / or fibrinogen and / or does not result in fibronectin and / or fibrinogen protein properties such as cell adhesion, It acts to denature any other proteins that may be present in protein precipitates, such as viral coat proteins. In addition, this provides a step of virus inactivation that is useful for the process.

【0016】 グアニジンの塩化水素酸塩など他の変性剤を使用してもよいが、好ましい変性
剤は尿素である。したがって、特に好ましい溶媒は、2〜8Mの尿素、より好ま
しくは2.5〜6.5Mの尿素、例えば6Mの尿素を含有する。このような尿素
溶液は、例えばpH7.0〜9.0の範囲にあるトリスを用いて緩衝させてもよ
い。フィブロネクチン/フィブリノーゲン沈殿物はかなりの量の液体を含有する
ので、尿素を含有する溶媒中に沈殿物を溶解すると、結果として最終的な尿素濃
度は希釈されることになるであろう。高濃度の尿素は潜在的にウィルスの不活性
化の一段階として働く可能性があると考えられる。高い尿素濃度を維持する一つ
の方法は、高濃度を維持するためにタンパク質沈殿物が溶解されている溶液に固
形の尿素を添加することである。しかしながら固形の尿素の添加は、局部的に尿
素濃度が高くなる結果、変性によってタンパク質が沈降しないことを保証するよ
うに制御されねばならない。
[0016] Other modifiers may be used, such as guanidine hydrochloride, but the preferred modifier is urea. Thus, particularly preferred solvents contain 2-8M urea, more preferably 2.5-6.5M urea, for example 6M urea. Such a urea solution may be buffered using, for example, Tris having a pH in the range of 7.0 to 9.0. Since the fibronectin / fibrinogen precipitate contains a significant amount of liquid, dissolving the precipitate in a solvent containing urea will result in diluting the final urea concentration. It is believed that high concentrations of urea could potentially serve as a step in inactivating the virus. One way to maintain a high urea concentration is to add solid urea to the solution in which the protein precipitate is dissolved to maintain the high concentration. However, the addition of solid urea must be controlled to ensure that denaturation does not precipitate the protein as a result of locally high urea concentrations.

【0017】 溶液の押出特性を高めるため、および/または繊維の特性を変えるためにタン
パク質の溶解の間に添加剤を添加してもよい。これらの代表的なものには、例え
ば0.1〜10%、より好ましくは1〜5%(w/v)の濃度で添加されるカル
ボキシメチルセルロースのナトリウム塩、高分子量のポエチレングリコール、お
よびアルギン酸ナトリウムがある。このような添加剤は溶液の粘度を増し、アル
ギン酸ナトリウムの場合には最終状態の繊維の自己接着性を減ずる。さらにアル
ギン酸ナトリウムなどの粘度エンハンサーを含有させることによってタンパク質
濃度を繊維の製造に必要とされる50mg/ml未満に下げることが可能である
。例えば4.6%のタンパク質と4.8%のアルギン酸ナトリウムを含有する繊
維を製造することが可能である。せん断速度1007s-1におけるこのような溶
液の見掛け粘度は1310mPas(23℃)であった。
Additives may be added during dissolution of the protein to enhance the extrusion properties of the solution and / or to change the properties of the fiber. Representative of these are, for example, sodium salts of carboxymethylcellulose, added at a concentration of 0.1-10%, more preferably 1-5% (w / v), high molecular weight polyethylene glycol, and alginic acid. There is sodium. Such additives increase the viscosity of the solution and, in the case of sodium alginate, reduce the self-adhesion of the final fiber. Further, by including a viscosity enhancer such as sodium alginate, it is possible to reduce the protein concentration to less than the 50 mg / ml required for fiber production. For example, it is possible to produce fibers containing 4.6% protein and 4.8% sodium alginate. The apparent viscosity of such a solution at a shear rate of 1007 s −1 was 1310 mPas (23 ° C.).

【0018】 溶液はオリフィスを通して押出すに先だって脱ガスさせてもよい。溶液の脱気
は、繊維の形成中に気泡が繊維の中に閉じ込められることになるのを防止するの
に役立つ。 溶液を押出すオリフィスは、どのような所望のサイズおよび/または形状であ
ってもよい。オリフィスは円形断面で直径が10μmから1000μmの間、好
ましくは50μmから500μmの間、より好ましくは100μmから400μ
mの間にあるのが好都合である。しかし、直径が15mmまでのずっと大きな径
の繊維を製造することができる。
The solution may be degassed prior to being extruded through the orifice. Degassing the solution helps to prevent air bubbles from becoming trapped in the fibers during fiber formation. The orifice from which the solution is extruded may be of any desired size and / or shape. The orifice has a circular cross section with a diameter between 10 μm and 1000 μm, preferably between 50 μm and 500 μm, more preferably between 100 μm and 400 μm.
Conveniently between m. However, much larger diameter fibers up to 15 mm in diameter can be produced.

【0019】 押出しは、好ましくは室温(例えば18〜23℃)で行われる。しかし溶液の
粘度が押出しを非現実的なものにするレベルまで増加しないならば、低温(例え
ば4〜18℃)を採用してもよい。フィブリノーゲンおよび/またはフィブロネ
クチンが血漿の寒冷沈降で得られ、低温(例えば4〜18℃)に保たれる場合に
は、沈殿物はかなり繊維状であり、押出すのが難しいかも知れない。しかし、ゲ
ルあるいは非繊維状の沈殿物を形成する他の供給源から得られたフィブリノーゲ
ンおよび/またはフィブロネクチンは、このようなより低い温度で押出すことが
できる。繊維は広範囲の押出速度にわたって押出すことができる。例えば繊維は
、溶液300μl/分から溶液60ml/分の間の速度で押出すことができる。
しかし、一般に押出速度は溶液が押出されるホールの数とサイズに左右されるこ
とになる。速度は、タンパク質がオリフィスから押出される以前に沈殿し始める
ことのないようなものでなければならないということが重要である。
The extrusion is preferably performed at room temperature (for example, at 18 to 23 ° C.). However, lower temperatures (eg, 4-18 ° C) may be employed if the viscosity of the solution does not increase to a level that makes extrusion impractical. If fibrinogen and / or fibronectin are obtained by cryoprecipitation of plasma and are kept at a low temperature (e.g., 4-18 <0> C), the precipitate may be quite fibrous and difficult to extrude. However, fibrinogen and / or fibronectin obtained from gels or other sources that form non-fibrous precipitates can be extruded at such lower temperatures. The fibers can be extruded over a wide range of extrusion rates. For example, the fibers can be extruded at a rate between 300 μl / min solution and 60 ml / min solution.
However, the extrusion speed will generally depend on the number and size of the holes through which the solution is extruded. It is important that the rate must be such that the protein does not begin to precipitate before it is extruded from the orifice.

【0020】 タンパク質溶液がその中に押出される凝固液は、対象とするタンパク質を凝固
させ、溶液から析出させるために、一般に適切に組み合わされた酸と塩を含有す
る。凝固は一般にある温度範囲、好ましくは4℃と25℃の間(すなわち室温)
で起こる。
The coagulating liquid into which the protein solution is extruded generally contains suitably combined acids and salts to coagulate and precipitate the protein of interest from the solution. Coagulation is generally in a temperature range, preferably between 4 ° C and 25 ° C (ie room temperature)
Happens in.

【0021】 フィブリノーゲンとフィブロネクチンの等電点は、pH5とpH6の間にある
と文献に報告されている(15,16)。しかし、驚くべきことにpH溶解度曲
線は、2種類のタンパク質の混合物、例えばフィブロネクチン65%:フィブリ
ノーゲン35%の組み合わせはpH3.0で最小溶解度を有することを示す(図
1参照)。混合物中のフィブリノーゲンあるいはフィブロネクチンの比率を増す
と、タンパク質に対する最小溶解度がpH4.0の方に移動する結果となる(図
2および3参照)。フィブロネクチンのみの溶解度曲線は示されておらず、また
最小溶解度のpH4.0〜5.0の方への移動も示していない。しかしあらゆる
事例において、きわめて低いpH<1.0〜1.5はタンパク質の沈降の原因と
なる。
The isoelectric point of fibrinogen and fibronectin has been reported in the literature to be between pH 5 and pH 6 (15,16). However, surprisingly, the pH solubility curve shows that a mixture of the two proteins, eg, fibronectin 65%: fibrinogen 35%, has minimal solubility at pH 3.0 (see Figure 1). Increasing the proportion of fibrinogen or fibronectin in the mixture results in a shift in the minimum solubility for proteins towards pH 4.0 (see FIGS. 2 and 3). The solubility curve of fibronectin alone is not shown, nor is the migration of the minimum solubility towards pH 4.0-5.0. However, in all cases, very low pH <1.0-1.5 causes precipitation of the protein.

【0022】 この情報に基づいて、ほぼ純粋なフィブリノーゲンあるいはフィブロネクチン
は、pH<1.0〜1.5あるいはpH4〜6の間で沈殿させることができる。
好ましくはフィブリノーゲン/フィブロネクチンの混合物はpH<1.0〜1.
5あるいはpH3〜4の間(すなわち、好適なフィブロネクチン/フィブリノー
ゲン混合物の最小溶解度の前後)で沈殿する。
Based on this information, nearly pure fibrinogen or fibronectin can be precipitated at pH <1.0-1.5 or between pH 4-6.
Preferably the fibrinogen / fibronectin mixture has a pH <1.0-1.
Precipitate at pH 5 or between pH 3 and 4 (i.e., around the minimum solubility of a suitable fibronectin / fibrinogen mixture).

【0023】 その上、塩化カルシウムなどの塩は溶液からタンパク質を析出させることにな
る。図5および6は、塩化カルシウムの濃度の増加がフィブリノーゲン/フィブ
ロネクチン溶液の溶解度にどのように影響するかを示す。塩化カルシウムは溶液
のイオン強度を増し、タンパク質の沈降の増加につながる。また、塩化カルシウ
ムを加えると塩酸の生成によりpHが減少する。
In addition, salts such as calcium chloride will precipitate proteins from solution. Figures 5 and 6 show how increasing the concentration of calcium chloride affects the solubility of a fibrinogen / fibronectin solution. Calcium chloride increases the ionic strength of the solution, leading to increased protein precipitation. Further, when calcium chloride is added, the pH decreases due to the generation of hydrochloric acid.

【0024】 したがって、フィブリノーゲンおよび/またはフィブロネクチンは、適切なp
Hの制御、高水準の塩、あるいは好ましくはこれら二つの組み合わせによって溶
液から沈殿させることができる。塩とpHの両者の組み合わせが重要なことは図
9に示され、そこでは最高レベルのタンパク質の沈殿が見られ、pHの低下とイ
オン強度の増加の両者が存在している。
Thus, fibrinogen and / or fibronectin are suitable p
Precipitation from solution can be by H control, high levels of salt, or preferably a combination of the two. The importance of the combination of both salt and pH is shown in Figure 9, where the highest levels of protein precipitation are seen, with both a decrease in pH and an increase in ionic strength.

【0025】 フィブリノーゲンおよび/またはフィブロネクチン繊維の形成にとって好まし
い凝固液は、0.5Mを超える、一般には0.1M、あるいは0.2Mを超える
濃度の塩酸あるいは硫酸など、低pH(<pH1.0〜1.5)をもつ強酸であ
り、任意に1〜10%、好ましくは2〜7%の間の塩化カルシウムあるいは硫酸
ナトリウムなどの塩を添加する。特に好ましい溶液は0.25MのHCl/2%
(w/v)のCaCl2 、および0.05MのH2 SO4 /1%(w/v)のN
2 SO4 である。
[0025] Preferred coagulating liquids for the formation of fibrinogen and / or fibronectin fibers are low pH (<pH 1.0 to less than 0.5 M), such as hydrochloric acid or sulfuric acid at a concentration of more than 0.5 M, generally more than 0.1 M or 0.2 M 1.5) strong acid with optionally 1 to 10%, preferably 2 to 7% of a salt such as calcium chloride or sodium sulfate. A particularly preferred solution is 0.25M HCl / 2%
(W / v) CaCl 2 and 0.05 M H 2 SO 4 /1% (w / v) N
a 2 SO 4 .

【0026】 別法では、フィブロネクチン/フィブリノーゲン混合物の最小溶解度前後(す
なわちpH1.5〜4.0)における沈殿には、より高レベルの5〜20%のク
エン酸ナトリウムおよび塩化ナトリウムなどの塩を伴う、5〜20%の間のクエ
ン酸および酢酸などのより弱い酸が、より好適である。特に好ましい例は、10
%の塩化ナトリウムを伴う5〜10%の酢酸、および2〜10%の塩化カルシウ
ムを伴う1Mのクエン酸/1Mのトリ−クエン酸ナトリウムであり、pHは塩化
カルシウムの濃度により変わり2.0〜0.8である。
Alternatively, precipitation of the fibronectin / fibrinogen mixture around its minimum solubility (ie, pH 1.5-4.0) involves higher levels of 5-20% salts such as sodium citrate and sodium chloride. Weaker acids, such as between 5 and 20% citric acid and acetic acid, are more preferred. A particularly preferred example is 10
1M citric acid / 1M tri-sodium citrate with 5-10% acetic acid with 2% sodium chloride and 2-10% calcium chloride, pH varies with calcium chloride concentration 2.0- 0.8.

【0027】 凝固液に用いることができる別の材料には、デキストランおよびポリエチレン
グリコール(例えば25〜50%のPEG、pH4.3〜4.8)などの非イオ
ン性ポリマー、エタノールあるいはアセトンなどの有機溶剤、カルボキシメチル
セルロースなどのイオン性の高分子電解質、およびイオンとトリ−クエン酸ナト
リウム、硫酸ナトリウム、あるいは硫酸アンモニウムなどの塩との適切な組み合
わせがある。
Other materials that can be used for the coagulation liquid include non-ionic polymers such as dextran and polyethylene glycol (eg, 25-50% PEG, pH 4.3-4.8), and organic materials such as ethanol or acetone. There are solvents, ionic polyelectrolytes such as carboxymethylcellulose, and suitable combinations of ions with salts such as sodium tri-citrate, sodium sulfate, or ammonium sulfate.

【0028】 一旦形成された繊維あるいは繊維束は、好ましくは酸あるいは塩などの汚染物
質を除去するために洗浄液を通して凝固液から引き出すことができる。等張液、
リン酸塩の緩衝化塩類液など緩衝化塩類溶液、あるいは水を洗浄液として使用す
ることができる。洗浄液の強度およびpHは繊維の形成にとって重要ではないが
、200μmまでの径を有する繊維束にとって好適な溶液は0.01Mのリン酸
塩の緩衝化塩類液、pH7.4であることが分かっている。より径の大きい繊維
束の場合は200mMのトリス−HCl、pH7.6が好適であることが分かっ
た。繊維の中和には、長さ1cm、径5mmの繊維の場合、約15分を要したが
、一方、長さ10cm、径1.5cmの寸法をもつ繊維束の場合は30分後無事
洗浄された。一旦洗浄された繊維束は、必要ならば溶剤あるいは溶剤/水の浴に
液浸することによってさらに脱水してもよい。好適な溶剤にはアセトンあるいは
エタノールがある。
Once formed, the fibers or fiber bundles can be withdrawn from the coagulating liquid, preferably through a cleaning liquid, to remove contaminants such as acids or salts. Isotonic solution,
A buffered salt solution such as a phosphate buffered salt solution or water can be used as a washing solution. Although the strength and pH of the wash is not critical for fiber formation, it has been found that a preferred solution for fiber bundles having a diameter of up to 200 μm is 0.01 M phosphate buffered saline, pH 7.4. I have. For larger fiber bundles, 200 mM Tris-HCl, pH 7.6 was found to be suitable. It took about 15 minutes to neutralize the fiber in the case of a fiber having a length of 1 cm and a diameter of 5 mm, while the fiber bundle having a length of 10 cm and a diameter of 1.5 cm was safely washed after 30 minutes. Was done. Once washed, the fiber bundles may be further dewatered, if necessary, by immersion in a solvent or solvent / water bath. Suitable solvents include acetone or ethanol.

【0029】 適切な「トッピング・アップ」あるいはタンパク質溶液および/または凝固液
の交換により一旦繊維の形成が始まると、本質的には連続繊維製造工程を実行す
ることが可能である。この方法で1回の操業当たり数10センチメートル、数メ
ートル、あるいは数100メートルのタンパク質繊維ですら生産することができ
る。例えば、直径350μmのニードルから紡糸した場合、100mgのフィブ
リノーゲン/フィブロネクチンおよび1%のアルギン酸塩を含む1mlの溶液か
ら1mmの湿った繊維、70cmを製造することができる。単独あるいは任意に
0.5%のカルボキシメチルセルロースを含有するフィブロネクチン/フィブリ
ノーゲンは、200〜600μmの繊維、120〜180cmを産出する。その
うえ、このような繊維はさらに延伸して径を減らすことができる。
Once fiber formation has begun by appropriate “topping-up” or replacement of the protein solution and / or coagulating liquid, it is possible to perform essentially a continuous fiber manufacturing process. In this way, tens of centimeters, meters or even hundreds of meters of protein fiber can be produced per operation. For example, when spun from a 350 μm diameter needle, 1 cm of wet fiber, 70 cm, can be produced from 1 ml of a solution containing 100 mg of fibrinogen / fibronectin and 1% of alginate. Fibronectin / fibrinogen, alone or optionally containing 0.5% carboxymethylcellulose, yields 200-600 μm fibers, 120-180 cm. Moreover, such fibers can be further stretched to reduce the diameter.

【0030】 連続繊維は、140mg/mLの全タンパク質および1.3%のアルギン酸ナ
トリウムを含有する溶液を、長さ18mmおよび直径1mmのキャピラリーを通
して、0.25Mの塩酸および2%のCaCl2 、pH<1.0を含有する凝固
浴中に紡糸する場合に形成することができる。アルギン酸塩含有溶液はせん断希
薄性、すなわちせん断を与えると見掛け粘度の低下を示す。キャピラリー中の流
体にかかるせん断は1/r3 に比例する。ただし、rは紡糸口金あるいはキャピ
ラリー・オリフィスの半径である。したがって、オリフィスの半径が減少するに
従ってキャピラリー中のせん断速度は大幅に増加し、結果としてせん断希薄性溶
液の見掛け粘度は低下する。湿性の紡糸溶液にとって一般には高粘度が必要であ
り、したがって繊維束の紡糸には大きな直径、例えば1mmの径をもつキャピラ
リーを用いることができる。長さ18mm、直径1mmのキャピラリー中の計算
上のせん断速度は1358s-1であり、また140mg/mLのタンパク質/1
.3%のアルギン酸ナトリウム溶液は、せん断速度1007s-1、23℃におい
て見掛け粘度は413mPasであった。したがって、このオーダーの見掛け粘
度をもつ溶液は前述のキャピラリーを通して押出して連続繊維を形成することが
できる。長いキャピラリーは、配向されたタンパク質繊維の凝固に備えて紡糸口
金中の溶液の滞留時間を増し、したがって溶液中のタンパク質分子を配向させる
ために用いることができる。
The continuous fibers were prepared by passing a solution containing 140 mg / mL total protein and 1.3% sodium alginate through a capillary 18 mm in length and 1 mm in diameter with 0.25 M hydrochloric acid and 2% CaCl 2 , pH It can be formed when spinning into a coagulation bath containing <1.0. Alginate-containing solutions exhibit shear thinning, ie, a decrease in apparent viscosity when shear is applied. Shear according to the fluid in the capillary is proportional to 1 / r 3. Here, r is the radius of the spinneret or the capillary orifice. Thus, as the radius of the orifice decreases, the shear rate in the capillary increases significantly, resulting in a decrease in the apparent viscosity of the shear-lean solution. High viscosities are generally required for wet spinning solutions, so that a capillary with a large diameter, for example 1 mm, can be used for spinning the fiber bundle. The calculated shear rate in a 18 mm long, 1 mm diameter capillary is 1358 s -1 , and 140 mg / mL protein / 1
. The 3% sodium alginate solution had an apparent viscosity of 413 mPas at a shear rate of 1007 s -1 and 23 ° C. Thus, a solution having an apparent viscosity of this order can be extruded through the aforementioned capillary to form continuous fibers. Long capillaries increase the residence time of the solution in the spinneret in preparation for coagulation of the oriented protein fibers and can therefore be used to orient the protein molecules in the solution.

【0031】 さらに、溶液のタンパク質濃度/粘度を増加することによって、より小径のオ
リフィスをもつ紡糸口金(キャピラリーの有無にかかわらず)もまた用いること
ができる。 繊維は、通常空気中で乾燥するか、あるいは繊維を適切な凍結乾燥領域の影響
下におくことにより安定化させる(17)。繊維の苛酷な乾燥によって繊維中の
架橋を増し、および/または気孔率を変えることができると信じられているので
、凍結乾燥などによる苛酷な乾燥が好ましい。
In addition, spinnerets with or without smaller diameter orifices (with or without capillaries) can also be used by increasing the protein concentration / viscosity of the solution. The fibers are usually dried in air or stabilized by placing the fibers under the influence of a suitable lyophilization zone (17). Severe drying, such as by lyophilization, is preferred because it is believed that severe drying of the fiber can increase cross-linking in the fiber and / or alter porosity.

【0032】 この繊維をさらに処理してもよい。例えば、銅および/または亜鉛などの金属
イオンを、一般にミクロモル濃度で組み込むことができる。これは繊維を金属塩
の溶液に浸すことにより達成することができる。このような塩の介在により、フ
ィブロネクチンを含有する材料中のフィブロネクチンのインビトロ実験における
安定性が改良され、また材料の細胞接着/移行特性が変わることが観察された。
異なるタイプの細胞は、材料中の金属イオンの異なる濃度に対して耐性があるよ
うに思われる。したがって、繊維の異なる領域に異なる濃度の金属イオンを組み
込むと、細胞のタイプによる排除によって細胞の分離につながる可能性がある。
[0032] The fibers may be further processed. For example, metal ions such as copper and / or zinc can be incorporated, generally in micromolar concentrations. This can be achieved by soaking the fibers in a solution of the metal salt. It has been observed that the mediation of such salts improves the stability of fibronectin in fibronectin-containing materials in in vitro experiments and alters the cell adhesion / translocation properties of the material.
Different types of cells appear to be resistant to different concentrations of metal ions in the material. Thus, incorporating different concentrations of metal ions in different regions of the fiber can lead to cell separation by elimination by cell type.

【0033】 この繊維は、鋭い刃物を用いて適切な長さに、好ましくは湿っているとき切断
することができ、また任意に複合材料を提供するためにアルギン酸塩のゲル或い
はシート、ヒアルロン酸塩のフィルム、コラーゲンのゲル/スポンジ、寒天/ア
ガロースのシート、あるいはゼラチンのスポンジ、ならびにポリマー・マトリッ
クスのような様々な合成マトリックスなどの下地で支持されてもよい。通常、こ
の繊維は湿っていて自然に接着性である間、下地と接していてもよい。この繊維
は平坦な下地、例えばコラーゲンのスポンジの全体にわたって置かれてもよく、
あるいは下地で被覆したローラー上に巻かれてもよい。必要ならば下地に対する
繊維の接着強度を増すために、ガンマ線照射および/または化学的架橋剤を用い
ることができる。ガンマ線照射は、また有力なウィルスの不活性化の一段階を提
供することができる。一例として、インビトロ細胞培養用材料を滅菌するために
試料を48時間の照射に曝し、合計露出量は最大約3MRであった。
The fibers can be cut to a suitable length using a sharp blade, preferably when wet, and optionally a gel or sheet of alginate, hyaluronate to provide a composite material. Film, collagen gel / sponge, agar / agarose sheet, or gelatin sponge and various synthetic matrices such as polymer matrices. Typically, the fibers may be in contact with the substrate while wet and naturally adherent. The fibers may be laid over a flat substrate, for example, a collagen sponge,
Alternatively, it may be wound on a roller covered with a base. Gamma irradiation and / or chemical crosslinking agents can be used to increase the bond strength of the fibers to the substrate if necessary. Gamma irradiation can also provide a potential inactivation step for viruses. As an example, samples were exposed to irradiation for 48 hours to sterilize in vitro cell culture material, for a total exposure of up to about 3 MR.

【0034】 下地上に支持された繊維を含有する複合材料は、傷の癒合および/または規則
正しい損傷組織の再生を促進するために用いることができる。下地は、生理学的
適合材料であるべきであり、また傷の中に残っても患者の生体に事実上有害な影
響を及ぼさないような生分解性あるいは再吸収性材料であってもよい。好ましく
は、下地はまた非毒性および/または非抗原性である。代表的な下地は厚さ1〜
5mmのコラーゲンのスポンジであり、細孔径の範囲が30〜1000μM、多
孔度あるいは空隙容量が30〜85%であって、架橋されていなくても、あるい
は下地として使用可能な安定性を与えるために化学的に架橋されていてもよい。
[0034] Composite materials containing fibers supported on the undersurface can be used to promote wound healing and / or regular regeneration of damaged tissue. The substrate should be a physiologically compatible material and may be a biodegradable or resorbable material that remains in the wound and has virtually no detrimental effect on the patient's body. Preferably, the substrate is also non-toxic and / or non-antigenic. A typical substrate is 1 to
5 mm collagen sponge, with a pore size range of 30 to 1000 μM, porosity or void volume of 30 to 85%, to provide stability that is not cross-linked or can be used as a substrate. It may be chemically crosslinked.

【0035】 別の態様において本発明は、治療に使用されるフィブリノーゲン/フィブロネ
クチンを含有する繊維を提供する。さらに本発明は、治療に使用される薬剤、包
帯、あるいは装置の製造においてフィブリノーゲン/フィブロネクチンを含有す
る繊維を提供する。この繊維は一般にフィブリノーゲン/フィブロネクチンを9
:1〜1:9、好ましくは7.5:2.5〜2.5:7.5、より好ましくは6
.5:3.5〜3.5:6.5の比率で含有する。特に好ましい繊維はフィブリ
ノーゲン/フィブロネクチンを3.5:6.5の比率で含有する。この繊維はフ
ィブリノーゲン/フィブロネクチンの多くの実質上平行に並んだフィブリルを含
有し、極微径の平行なフィブリルを含有する各繊維は一般に径が10μm〜10
00μm、好ましくは50μm〜500μm、より好ましくは100μm〜40
0μmである。理論で固めることを望むわけではないが、フィブロネクチンおよ
びフィブリノーゲンは複合繊維を形成するために錯体をつくると考えられる。こ
の繊維は長さ数10センチメートル、また長さ数メートルあるいは数100メー
トルでもよく、繊維は使用する前に適切なサイズに切断することが可能なような
ものを提供することができる。
In another aspect, the invention provides a fibrinogen / fibronectin-containing fiber for use in therapy. The invention further provides fibrinogen / fibronectin-containing fibers in the manufacture of a medicament, bandage, or device for use in therapy. This fiber generally contains fibrinogen / fibronectin 9
: 1 to 1: 9, preferably 7.5: 2.5 to 2.5: 7.5, more preferably 6
. It is contained at a ratio of 5: 3.5 to 3.5: 6.5. Particularly preferred fibers contain fibrinogen / fibronectin in a ratio of 3.5: 6.5. This fiber contains a number of substantially parallel fibrils of fibrinogen / fibronectin, and each fiber containing microfine parallel fibrils generally has a diameter of 10 μm to 10 μm.
00 μm, preferably 50 μm to 500 μm, more preferably 100 μm to 40
0 μm. While not wishing to be bound by theory, it is believed that fibronectin and fibrinogen form complexes to form bicomponent fibers. The fibers may be several tens of centimeters in length, and several meters or hundreds of meters in length, and the fibers may be provided so that they can be cut to the appropriate size before use.

【0036】 この繊維は任意の本数の繊維を含有するマットを製造するために用いられ、一
般にこれは平行に並べられ、あるいは交差して織り合わせてもよい。そのうえ、
この繊維は三次元のマトリックス構造を形成するために用いることができる。
[0036] The fibers are used to produce a mat containing any number of fibers, which may generally be arranged in parallel or interwoven intersecting. Besides,
This fiber can be used to form a three-dimensional matrix structure.

【0037】 この繊維は引張強さを改良するために加撚してもよく、これは繊維が下地に取
り付けられないところでは重要であるかも知れない。理論で固めることを望むわ
けではないが、最大引張強さの顕著な増加につながる繊維の加撚は、結果として
いままで相互に離れていたフィブロネクチンの結合部位を接触させ、繊維束内部
の交差結合を高めることになる。このような繊維束の電子顕微鏡写真の研究は、
撚られた繊維束が密な中心部を呈するのとは対照的に撚られていない繊維束は密
でない中心部を有することを示している。一般に、撚られていない繊維束は、繊
維の組成および形成方法により5〜39N/mm2 の範囲の引張強さをもつこと
ができるが、一方撚られた繊維束は40〜85N/mm2 の範囲の引張強さを呈
することができる。好ましくは繊維束の加撚は繊維の形成直後、材料が接着性の
ような密着特性を失う前に行われる。
The fiber may be twisted to improve tensile strength, which may be important where the fiber is not attached to a substrate. Although not wishing to be bound by theory, twisting of the fibers, which leads to a significant increase in maximum tensile strength, results in the contact of fibronectin binding sites, which were previously separated from each other, and cross-linking within the fiber bundle. Will be increased. Research on electron micrographs of such fiber bundles
Untwisted fiber bundles have a less dense center, as opposed to twisted fiber bundles having a tighter center. In general, the fiber bundles are not twisted, the may be the composition and method of forming the fibers with a tensile strength in the range of 5~39N / mm 2, whereas the fiber bundle twisted in the 40~85N / mm 2 A range of tensile strength can be exhibited. Preferably, twisting of the fiber bundle is performed immediately after fiber formation and before the material loses cohesive properties, such as adhesion.

【0038】 繊維束および/または繊維で被覆された下地は、外傷用の包帯として、あるい
はその一部として用いることができ、あるいは通常の包帯とは別個に開口した傷
口に貼られ、誘導された神経の再生、誘導された腱/靭帯の修復などに用いられ
る。改良された強度、および/または化膿した傷に対する化粧的な受け入れ可能
性を引き出すために、繊維および/または繊維で被覆された下地は、繊維束の長
手方向に沿って配列される方法で侵入を促進するように周りの組織の特徴に合わ
せて繊維束を傷口に貼り付けることが好ましい。
The fiber bundle and / or substrate coated with fibers can be used as or as part of a wound dressing, or can be applied to a wound that has been opened separately from a normal dressing and guided. Used for nerve regeneration, repair of induced tendons / ligaments, etc. To derive improved strength and / or cosmetic acceptability against purulent wounds, the fibers and / or the substrate coated with the fibers provide penetration in a manner that is arranged along the length of the fiber bundle. It is preferable to apply the fiber bundle to the wound in accordance with the characteristics of the surrounding tissue so as to promote it.

【0039】 繊維中のフィブリノーゲンとフィブロネクチンの比率は、特定の用途に対して
本明細書で規定した範囲内に制御することができることを理解されたい。例えば
、フィブリノーゲン/フィブロネクチンを1:1の比率で含有する繊維は、より
高い割合のフィブロネクチンあるいはフィブリノーゲンと比べて、試験された4
タイプの細胞(ラットのシュワン細胞、ラットの腱、ラットの皮膚の繊維芽細胞
、およびヒトの皮膚性繊維芽細胞)に対してインビトロの細胞移行速度を増加さ
せることを示すことが実証された。フィブロネクチンは細胞接着にとって重要で
あることが分かっている。理論で固めることを望むわけではないが、フィブリノ
ーゲンによるフィブロネクチンの細胞接着特性の効果的な「希釈」は細胞を繊維
に接着させるが、あまり強くはないので細胞はタンパク質繊維に沿って移行する
ことができないと考えられる。それゆえ、比率1: 1のフィブリノーゲン/フィ
ブロネクチンは移行と接着の間のすぐれたバランスもたらすように思われる。
It is to be understood that the ratio of fibrinogen to fibronectin in the fiber can be controlled within the ranges defined herein for a particular application. For example, fibers containing a 1: 1 ratio of fibrinogen / fibronectin were tested compared to a higher percentage of fibronectin or fibrinogen.
It has been demonstrated to increase cell migration rates in vitro against cell types (rat Schwann cells, rat tendons, rat skin fibroblasts, and human dermal fibroblasts). Fibronectin has been found to be important for cell adhesion. While not wishing to settle in theory, an effective `` dilution '' of fibronectin's cell adhesion properties by fibrinogen causes the cells to adhere to the fibers, but is not so strong that they can migrate along protein fibers. It is considered impossible. Therefore, a 1: 1 ratio of fibrinogen / fibronectin appears to provide an excellent balance between migration and adhesion.

【0040】 そのうえ、フィブロネクチン/フィブリノーゲンのフィルムは、タンパク質溶
液と凝固液を混合し、注型あるいは成形し、混合物を乾燥させることにより作製
することができる。 ついで一例として本発明を、つぎの限定的なものではない実施例の項および添
付図面に関してさらに記述する。
In addition, a fibronectin / fibrinogen film can be prepared by mixing a protein solution and a coagulating solution, casting or molding, and drying the mixture. The invention will now be further described, by way of example, with reference to the following non-limiting Examples section and the accompanying drawings.

【0041】 実施例1:フィブリノーゲン/フィブロネクチン沈降物の調製 フィブリノーゲン/フィブロネクチン沈降物は、前述のFoster,P.R
.,Dickson,A.J.,McQuillan,T.A.,Dickso
n,I.H.,Keddie,S.およびWatt,J.G.共著(1982)
「Control of large−scale plasma thawi
ng for recovery of cryoprecipitate f
actor VIII(寒冷沈降物因子VIIIの回収のための大規模な血漿解
凍の制御)」,Vox Sanguinis,42:180〜189に従って調
製された。
Example 1 Preparation of a Fibrinogen / Fibronectin Precipitate A fibrinogen / fibronectin precipitate was prepared as described by Foster, P. et al. R
. Dickson, A .; J. , McQuillan, T .; A. , Dickso
n, I. H. Keddie, S .; And Watt, J .; G. FIG. Co-authored (1982)
"Control of large-scale plasma thawa
ng for recovery of cryopricipitate f
actor VIII (control of large-scale plasma thawing for recovery of cryoprecipitate factor VIII) ", Vox Sanguinis, 42 : 180-189.

【0042】 実施例2:PEG沈降によるフィブロネクチンの選択的濃縮 凍結した寒冷沈降物を、4℃で終夜解凍させ、小片に細断し、37℃で5倍(
w/v)リン酸塩緩衝液(0.01MのNa2 HPO4 、0.01MのNa2
PO4 ・H2 O、0.015MのNaCl、pH7.0)に溶解した。溶解した
とき、溶液は16〜18mg/mLの全タンパク質を含有し、その75〜80%
がフィブリノーゲン、20〜25%がフィブロネクチンであった。 溶液を室温まで冷却し、50%(w/v)のPEG4000を加えて4%(v
/v)の最終濃度を得た。溶液を短い時間撹拌し、室温で1時間放置して存在す
るフィブリノーゲンを沈降させた。沈殿物を、4500r.p.m.で15分間
遠心分離することによりフィブロネクチンを含んだ溶液から分離した。フィブリ
ノーゲン沈殿物は廃棄し、残った上澄み液の体積を測定した。上澄み液はフィブ
ロネクチンとフィブリノーゲンを2:1の比率で含有した。
Example 2 Selective Concentration of Fibronectin by PEG Precipitation Frozen cryoprecipitates were thawed at 4 ° C. overnight, chopped into small pieces, and 5 × at 37 ° C. (
w / v) phosphate buffer (0.01 M Na 2 HPO 4 , 0.01 M Na 2 H
PO 4 .H 2 O, 0.015 M NaCl, pH 7.0). When dissolved, the solution contains 16-18 mg / mL total protein, 75-80% of which
Was fibrinogen, and 20 to 25% was fibronectin. The solution was cooled to room temperature and 50% (w / v) PEG 4000 was added to add 4% (v / v).
/ V) was obtained. The solution was stirred for a short time and left at room temperature for 1 hour to precipitate any fibrinogen present. The precipitate was collected at 4500 r. p. m. The solution was separated from the solution containing fibronectin by centrifugation at 15 minutes. The fibrinogen precipitate was discarded and the volume of the remaining supernatant was measured. The supernatant contained fibronectin and fibrinogen in a 2: 1 ratio.

【0043】 溶液中のPEG4000の濃度は10%(v/v)に増加し、これを短い時間
撹拌し、終夜または1時間のどちらかの間、室温に放置してフィブロネクチンを
析出させた。ついで、溶液を4500r.p.m.で15分間遠心分離し、フィ
ブロネクチンに富むペレットを作製した。ペレットはフィブロネクチンとフィブ
リノーゲンの両方を2:1の比率で含有した。ペレットは必要になるまで−20
℃で冷凍貯蔵された。 溶液のさらなる濃縮は、フィブロネクチンのペレットを再溶解し、より多くの
フィブリノーゲンを除去してフィブロネクチンを再沈降させるために4%と10
%の両方のPEGカットを繰り返すことによって遂行することができた。
The concentration of PEG 4000 in the solution was increased to 10% (v / v), which was stirred for a short time and left at room temperature for either overnight or 1 hour to precipitate fibronectin. The solution was then added to 4500 r. p. m. For 15 minutes to produce a pellet rich in fibronectin. The pellet contained both fibronectin and fibrinogen in a 2: 1 ratio. Pellets -20 until needed
Stored frozen at ℃. Further concentration of the solution requires 4% and 10% to redissolve the fibronectin pellet, remove more fibrinogen and reprecipitate fibronectin.
% Could be achieved by repeating both PEG cuts.

【0044】 実施例3:フィブリノーゲン/フィブロネクチン繊維の押出し 比率2:1のフィブロネクチンとフィブリノーゲンならびに前述の沈降ステッ
プからのポリエチレングリコール、およびアルブミンなどの小さな割合の他の血
漿タンパク質(定量されない)を含有するタンパク質沈殿物を6Mの尿素に溶解
して>70mg/mlの最終の全タンパク質濃度を得た。 粘度を増し、かつ最終状態の繊維の自己接着性を減ずるためにアルギン酸ナト
リウムを濃度1%まで加えた。 ついで、得られる粘稠な溶液を脱ガスし、直径350μmのオリフィスを通し
て凝固浴中に押出し、そこで白色の繊維を形成させた。ついで、繊維を凝固浴(
室温、pH<1.0、0.25MのHCl、2%(w/v)の塩化カルシウム)
から引き出し、室温に放置して乾燥させるに先だって0.01Mのリン酸塩の緩
衝化塩類液、pH7.4で洗浄した。
Example 3 Extrusion of Fibrinogen / Fibronectin Fibers Proteins containing a 2: 1 ratio of fibronectin and fibrinogen as well as polyethylene glycol from the aforementioned precipitation step and small proportions of other plasma proteins such as albumin (not quantified) The precipitate was dissolved in 6 M urea to give a final total protein concentration of> 70 mg / ml. Sodium alginate was added to a concentration of 1% to increase the viscosity and reduce the self-adhesion of the final fiber. The resulting viscous solution was then degassed and extruded through a 350 μm diameter orifice into a coagulation bath where white fibers formed. Next, the fibers are coagulated in a coagulation bath (
Room temperature, pH <1.0, 0.25 M HCl, 2% (w / v) calcium chloride)
And washed with 0.01 M phosphate buffered saline, pH 7.4, before drying at room temperature.

【0045】 実施例4:最適凝固条件の決定 実施例3によって述べられたPEG沈殿物を、アルギン酸ナトリウムを添加せ
ずに、リン酸塩緩衝液に濃度5mg/mlまで溶かし、このタンパク質溶液を溶
解度実験に供した。 図1から5は、溶液のpHまたはイオン強度のいずれかを塩化カルシウムで変
えたのちに溶液中に残るタンパク質%を示す。溶液中のタンパク質は、ブラッド
フォード色素結合検定法(Bio−Rad,Munich,Germany)に
より測定した。図1〜3の破線は、pHが1.5未満あるいは1.0まで低下す
るにつれてタンパク質の溶解度が減少することを表す。 図1および2はフィブロネクチン/フィブリノーゲン混合物の最小溶解度がそ
れぞれpH3.0およびpH4.0あたりにあることを示し、また図3はフィブ
リノーゲンの最小溶解度がpH4.0あたりにあることを示す。
Example 4: Determination of optimal coagulation conditions The PEG precipitate described by Example 3 is dissolved in phosphate buffer to a concentration of 5 mg / ml without adding sodium alginate, and the protein solution is dissolved. It was used for the experiment. Figures 1 to 5 show the percentage of protein remaining in solution after changing either the pH or the ionic strength of the solution with calcium chloride. Protein in solution was measured by the Bradford dye binding assay (Bio-Rad, Munich, Germany). The dashed lines in FIGS. 1-3 indicate that protein solubility decreases as pH decreases below 1.5 or to 1.0. FIGS. 1 and 2 show that the minimum solubility of the fibronectin / fibrinogen mixture is around pH 3.0 and pH 4.0, respectively, and FIG. 3 shows that the minimum solubility of fibrinogen is around pH 4.0.

【0046】 図4および5は、塩化カルシウム濃度を増すと溶液中のフィブロネクチン/フ
ィブリノーゲン溶解度が減少することを示す。 図6、7、および8は、塩、硫酸アンモニウム、エタノール、およびPEGの
濃度を増すと溶液中のフィブロネクチン/フィブリノーゲン溶解度が減少するこ
とを示す。 図9は、フィブロネクチン/フィブリノーゲン溶液のpHとイオン強度の両方
を変えることによる効果を示す。 フィブロネクチン/フィブリノーゲン溶解度に及ぼすpHおよび塩の影響を決
定したのち、繊維の形成に関して様々な凝固浴組成を試験した。これらの結果の
要約を表1に提示した。
FIGS. 4 and 5 show that increasing calcium chloride concentration decreases fibronectin / fibrinogen solubility in solution. FIGS. 6, 7, and 8 show that increasing the concentration of salt, ammonium sulfate, ethanol, and PEG decreases fibronectin / fibrinogen solubility in solution. FIG. 9 shows the effect of changing both the pH and the ionic strength of the fibronectin / fibrinogen solution. After determining the effect of pH and salt on fibronectin / fibrinogen solubility, various coagulation bath compositions were tested for fiber formation. A summary of these results is provided in Table 1.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】 これらの結果から、通常フィブロネクチン/フィブリノーゲンは、HCl/C
aCl2 とH2 SO4 /Na2 SO4 との組み合わせを用いる低pH、すなわち
<pH1.5〜1.0、およびより弱い酸、すなわちクエン酸/クエン酸塩と
酢酸/NaClとの組み合わせを用いるpH3.0〜4.5あたりで析出するで
あろうということが分かる。
From these results, usually fibronectin / fibrinogen is HCl / C
low pH using a combination of NaCl 2 and H 2 SO 4 / Na 2 SO 4, i.e. <PH1.5~1.0, and weaker acid, i.e. a combination of citric acid / citrate and acetate / NaCl It can be seen that it will precipitate around the pH of 3.0-4.5 used.

【0049】 実施例5:フィブロネクチン/フィブリノーゲン繊維の引張強さの試験 3.4mg/mlのフィブロネクチン/1.3mg/mlのフィブリノーゲン
および0.5mg/mlのアルブミンで構成された5mg/mlの全タンパク質
をもつフィブロネクチン/フィブリノーゲン溶液を、実施例1により調製した。
タンパク質溶液に0.1Mのクエン酸、pH3.0〜3.5をタンパク質と酸の
比率2:1(v/v)で加えることにより、タンパク質を室温で沈降させた。得
られる溶液のpHは4〜4.5であった。溶液を静かに撹拌してタンパク質沈殿
物を凝集させ、タンパク質のストランドを細い先端をもつガラス棒を用いて沈殿
物からゆっくり引き出した。
Example 5: Testing the Tensile Strength of Fibronectin / Fibrinogen Fibers 5 mg / ml total protein composed of 3.4 mg / ml fibronectin / 1.3 mg / ml fibrinogen and 0.5 mg / ml albumin A fibronectin / fibrinogen solution having the following formula was prepared according to Example 1.
The protein was precipitated at room temperature by adding 0.1 M citric acid, pH 3.0-3.5, at a protein to acid ratio of 2: 1 (v / v) to the protein solution. The pH of the resulting solution was 4-4.5. The solution was gently agitated to aggregate the protein precipitate, and the protein strand was slowly pulled out of the precipitate using a fine-tipped glass rod.

【0050】 延伸し、場合によっては加撚した、長さ約2cmおよび径100〜800μm
をもつタンパク質繊維を、ポリスチレンの横木を備えた金属の枠にシアノアクリ
ル酸エステル接着剤(RS Components Ltd.,Corby,U
K)を用いて取り付けた。接着剤による試料の汚染を防ぐために、ストランドを
水平位置で枠に接着剤により接着し、接着剤が試片を切ることができないように
試験に先立って接着剤を乾燥した。ついで、取り付けられた2点間の試料の長さ
を測定し、試料の標準長さとした。ついで試料を歪速度2mm/分で作動するT
estometric 220M 引張試験装置(The Tensile T
esting Co.Ltd.,Roshdale,UK)を用いて乾燥状態で
試験した。ストランド内の強さの変動を試験するために試験された試料に副木を
施し、ついで再試験して破断点が接着剤で接着された領域から離れていたことを
保証した。試片の寸法はNikon Profile Projectorを用
いて決定した。幅2mmの細片に裁断する前にタンパク質沈殿物を圧縮し、脱水
することによってバルクのタンパク質材料を作製した。湿ったペーパーを含んだ
プラスティック製の円筒で試験用架台を取り囲むことにより密閉された湿潤環境
の中で湿った試料を試験した。相対湿度は携帯型のプローブ湿度計(RS Co
mponents)で測定し、また材料の含水量を乾燥重量法を用いて計算した
Stretched and optionally twisted, about 2 cm in length and 100-800 μm in diameter
Is attached to a metal frame with polystyrene rungs by a cyanoacrylate adhesive (RS Components Ltd., Corby, U.S.A.).
K). To prevent contamination of the sample by the adhesive, the strands were glued to the frame in a horizontal position and the adhesive was dried prior to testing so that the adhesive could not cut the coupon. Next, the length of the sample between the two attached points was measured and used as the standard length of the sample. The sample is then operated at a strain rate of 2 mm / min.
estometric 220M tensile tester (The Tensile T
esting Co. Ltd. , Rosdale, UK). Samples tested were splinted to test for variations in strength within the strand and then retested to ensure that the break was away from the glued area. Specimen dimensions were determined using a Nikon Profile Projector. The bulk protein material was made by compressing and dewatering the protein precipitate before cutting into 2 mm wide strips. The wet sample was tested in a sealed moist environment by surrounding the test stand with a plastic cylinder containing wet paper. Relative humidity is measured using a portable probe hygrometer (RS Co.)
components and the moisture content of the material was calculated using the dry weight method.

【0051】 湿った試片(含水量>40%)の引張試験中に、2mm/分の定歪速度と一定
の相対湿度(>60%)を適用することが材料の押出しという結果になるという
ことを見出した。ストランドの長さは、結果として起こる径の減少で7倍まで増
加することが分かった。したがってストランドは相対湿度が少なくとも60%の
場合、一旦それが形成されたら必要な径まで引き伸ばすことができる。 乾燥した試片の引張強さの試験の結果を表2に示す。加撚されたストランドの
抗張力は、乾燥状態において2.5〜3.5g/デニールと計算された。
Applying a constant strain rate of 2 mm / min and a constant relative humidity (> 60%) during a tensile test on a wet specimen (water content> 40%) results in extrusion of the material. I found that. The strand length was found to increase by a factor of 7 with the resulting diameter reduction. Thus, once the strand has been formed, it can be stretched to the required diameter once the relative humidity is at least 60%. Table 2 shows the results of the tensile strength test of the dried test pieces. The tensile strength of the twisted strand was calculated to be 2.5-3.5 g / denier in the dry state.

【0052】 フィブロネクチン材料を加撚すると、恐らくいままで相互に離れていたフィブ
ロネクチンの結合部位を接触させ、したがって繊維束内部の交差結合を高めるこ
とによりストランドの最大引張強さの顕著な増加につながる。電子顕微鏡写真の
研究は、ただのストランドが密でない中心部を有するのとは対照的に、加撚され
たストランドは密な中心部を呈することを示しており、これが引張強さを15〜
61N/mm2 に増加させたことと関連している。加撚は、材料が接着性を失う
前に、ストランド形成後ただちに行わなければならない。ストランド内部の欠陥
は、加撚が材料中の空孔とより低い引張強さとをもたらすことになる自己接着能
力の喪失後に行われた場合に観察された。欠陥があると、より曇って見え、倍率
×10の光学顕微鏡でも気泡が観察されるのとは対照的に、欠陥のない加撚され
た材料はガラス質に見える。
Twisting the fibronectin material leads to a significant increase in the maximum tensile strength of the strand, possibly by contacting the binding sites of the fibronectin which have been far apart from each other and thus increasing the cross-linking inside the fiber bundle. Electron micrograph studies have shown that twisted strands exhibit a tight center, as opposed to just strands having a tight center, which increases the tensile strength by 15 to 15%.
It is related to the increase to 61 N / mm 2 . Twisting must take place immediately after the strand is formed, before the material loses its adhesion. Defects inside the strand were observed when twisting was performed after a loss of self-adhesive capability which would result in voids in the material and lower tensile strength. With defects, the twisted material without defects appears vitreous, as opposed to the appearance of bubbles even under an optical microscope at x10 magnification.

【0053】 加撚されたストランドの破断部位は、脆性材料に特有のもの、すなわちきれい
な面であった。加撚されたフィブロネクチン/フィブロノゲンのストランドは、
コラーゲン繊維よりも低い平均引張強さである61N/mm2 を有する。これは
、コラーゲンが耐荷重組織、例えば腱および靭帯の中に見出されるためであると
考えるべきである。ミクロン径のフィブリルによりもたらされるストランドの配
向は、バルク材料の22.5N/mm2 と比べてより大きな引張強さを与える。
バルク材料は全体としての配向をもたず、したがって分子間の結合が低減する可
能性がある。
The fracture site of the twisted strand was peculiar to a brittle material, that is, a clean surface. Twisted fibronectin / fibronogen strands
It has a lower average tensile strength than collagen fibers, 61 N / mm 2 . This should be considered because collagen is found in load-bearing tissues such as tendons and ligaments. The strand orientation provided by the micron diameter fibrils provides greater tensile strength compared to the bulk material of 22.5 N / mm 2 .
Bulk materials do not have an overall orientation, and thus may have reduced intermolecular bonding.

【0054】[0054]

【表2】 [Table 2]

【0055】 実施例6:試験装置を用いて湿式紡糸した繊維および繊維の特性 適切な紡糸用ドープを、新鮮な解凍したタンパク質/ポリエチレングリコール
沈殿物281gを、6Mの尿素100mLに溶解することによって調製した。ま
た、アルギン酸ナトリウム(4.0g)を加えて約310mLの最終体積および
2Mの最終尿素濃度をもつ溶液を得た。最終のタンパク質濃度は全タンパク質1
40mg/mLであり、1.3%(w/v)のアルギン酸ナトリウムと組み合わ
されたフィブロネクチン50%およびフィブロノゲン50%からなる。溶解の間
、温度は水浴を用いて37℃に保ち、500〜700回/分で撹拌する単羽根ミ
キサーにより撹拌が与えた。溶解は4〜5時間にわたって起こり、ドープは脱ガ
スするため終夜、室温で放置された。
Example 6: Fibers and Fibers Wet Spun Using a Test Apparatus A suitable spinning dope is prepared by dissolving 281 g of freshly thawed protein / polyethylene glycol precipitate in 100 mL of 6M urea. did. Also, sodium alginate (4.0 g) was added to give a solution with a final volume of about 310 mL and a final urea concentration of 2M. Final protein concentration is 1 total protein
40 mg / mL and consists of 50% fibronectin and 50% fibronogen combined with 1.3% (w / v) sodium alginate. During dissolution, the temperature was maintained at 37 ° C. using a water bath and agitation was provided by a single-blade mixer stirring at 500-700 times / min. Dissolution occurred over 4-5 hours and the dope was left overnight at room temperature to degas.

【0056】 ついで、図10に図式的に示したパイロット装置を用いて繊維を製造した。 調製した溶液をステンレススチールの貯蔵槽(1)に入れ、直径1cmのポリ
テン製の管(3)を通じて窒素圧〔103.4〜275.8kPa(15〜40
p.s.i.)〕により流量制御弁(5)に移送した。ポリテン製の管(3)が
満たされると弁(5)が開き、ドープは1回転当たり1mLの歯車式流量調節ポ
ンプ(7)(Slack & Parr,Kwgworth,UK)に向かって
流れる。ドープは10〜20mL/分の速さで紡糸口金(9)にポンプ輸送され
る。紡糸口金(9)は1mmのオリフィス径および18mmの導管長さをもつ。
これを通してドープを0.25MのHClと2%のCaCl2 、pH<1.0を
含有する凝固浴(寸法10×180cm)中に押出した。
Next, fibers were produced using a pilot apparatus schematically shown in FIG. The prepared solution is put into a stainless steel storage tank (1), and a nitrogen pressure [103.4 to 275.8 kPa (15 to 40) is passed through a 1 cm diameter polythene tube (3).
p. s. i. )] To the flow control valve (5). When the polythene tube (3) is filled, the valve (5) opens and the dope flows toward the 1 mL geared flow control pump (7) per revolution (Slack & Parr, Kwgworth, UK). The dope is pumped to the spinneret (9) at a rate of 10-20 mL / min. The spinneret (9) has an orifice diameter of 1 mm and a conduit length of 18 mm.
Through this, the dope was extruded into a coagulation bath (dimensions 10 × 180 cm) containing 0.25 M HCl and 2% CaCl 2 , pH <1.0.

【0057】 形成された繊維(13)を初めに凝固浴の長手方向に手で引き出し、繊維を凝
固浴から摘み取って酸の中和のために洗浄浴(17)に転送するスチール製の延
伸ローラー(15)(直径10cm、回転速度21回/分)に取り付けた。一部
の繊維束を洗浄浴(17)から100%のアセトンを含む脱水浴(21)へ持っ
て行き、また繊維束をより細い径にドローダウンするために、第二の一組の巻取
ローラー(19)(直径10cm、回転速度31回/分)を用いた。
A drawn roller made of steel which initially draws the formed fibers (13) by hand in the longitudinal direction of the coagulation bath, picks the fibers from the coagulation bath and transfers them to the washing bath (17) for neutralization of the acid (15) (diameter 10 cm, rotation speed 21 times / minute). A second set of windings are taken to take some of the fiber bundles from the washing bath (17) to a dehydration bath (21) containing 100% acetone and to draw down the fiber bundles to a smaller diameter. A roller (19) (diameter 10 cm, rotation speed 31 times / min) was used.

【0058】 パイロット規模の装置で湿式紡糸した繊維束の引張強さを測定し、結果を表3
に示した。 14%のタンパク質/1.3%のアルギン酸塩でできた繊維の平均径は、アセ
トン処理の有無によりそれぞれ540±63および563±33μmであった。
4.6%のタンパク質/4.8%のアルギン酸塩でできた繊維に対する比較結果
は415±36および635±17μmであった。結果は信頼限界±95%を示
した。
The tensile strength of the fiber bundle wet-spun was measured with a pilot-scale apparatus, and the results were shown in Table 3.
It was shown to. The average diameter of fibers made of 14% protein / 1.3% alginate was 540 ± 63 and 563 ± 33 μm with and without acetone treatment, respectively.
Comparative results for fibers made of 4.6% protein / 4.8% alginate were 415 ± 36 and 635 ± 17 μm. The results showed a confidence limit of ± 95%.

【0059】 5mg/mLの溶液から引き出されたフィブロネクチン/フィブロノゲンのケ
ーブルの表面を走査型電子顕微鏡を用いて試験したところ、表面は延伸されたケ
ーブルの表面に細胞を整列させるための接触を誘導する合図を提供すると信じら
れている平行な極微径のフィブリルからなることが分かった。紡糸した繊維の表
面の試験は、4.6%のタンパク質/4.8%のアルギン酸塩でできた繊維束の
長軸に沿って整列した、幅がほぼ10μmの襞を現した。14%のタンパク質/
1.3%のアルギン酸塩でできた繊維束は、高倍率で試験した場合、ほぼミクロ
ン幅の襞を現した。
When the surface of a fibronectin / fibronogen cable extracted from a 5 mg / mL solution was examined using a scanning electron microscope, the surface induced contact to align cells with the surface of the stretched cable. It was found to consist of parallel microfine fibrils believed to provide cues. Examination of the surface of the spun fibers revealed folds approximately 10 μm wide, aligned along the long axis of the fiber bundle made of 4.6% protein / 4.8% alginate. 14% protein /
Fiber bundles made of 1.3% alginate exhibited near micron width folds when tested at high magnification.

【0060】[0060]

【表3】 [Table 3]

【0061】 引張強さは、試片を破断するために要した単位断面積当たりの最大荷重として
測定された。セットは破断後の試料長さの永久増加量である。破断時の伸びは、
破断時の試料長さの増加%であり、元の長さの%として表される。各グループに
対して試験された試料数は括弧の中に示され、全ての結果は信頼限界±95%で
あった。 参考資料 (1)Yannas,I.V.,Burke,J.F.,Gordon,C.,
Huang,R.H.,Rubenstein,R.H.:「Design o
f an artificial skin II−Controll of
chemical composition(人工皮膚の設計II−化学組成物
の制御)」,J.Biomed.Mater.Res.14(1980)65〜
81 (2)Suzuki,S.,Matsuda,K.,Isshiki,N.,T
amada,Y.,Yoshioka,K.,Ikada,Y.:「Clini
cal evaluation of a new bilayer “art
ificial skin”composed of collagen sp
onge and silicone layer(コラーゲンスポンジおよび
シリコーン層から構成された新しい二層人工皮膚の臨床評価)」,Britis
h J.Plastic Surg.43(1990)47〜54 (3)Yoshizato,K.,Yoshikawa,E.:「Develo
pment of bilayered gelatin substrate
for bioskin:a new structural framew
ork of the skin composed of porous d
ermal matrix and thin basement membr
ane(バイオスキン用の二層ゼラチン下地の開発:多孔性表皮基質および薄い
基底膜から構成された皮膚の新しい構造骨格)」,Material Sc.E
ng.Cl(1994)95〜105
The tensile strength was measured as the maximum load per unit cross-sectional area required to break a specimen. Set is the permanent increase in sample length after breakage. The elongation at break is
The percentage increase in sample length at break, expressed as a percentage of the original length. The number of samples tested for each group is shown in parentheses, and all results were ± 95% confidence limits. Reference Materials (1) Yannas, I. et al. V. Burke, J .; F. Gordon, C .; ,
Huang, R .; H. , Rubenstein, R .; H. : "Design o
f an artifical skin II-Control of
chemical composition (artificial skin design II-control of chemical composition) ", J. Chem. Biomed. Mater. Res. 14 (1980) 65-
81 (2) Suzuki, S .; , Matsuda, K .; , Isshiki, N .; , T
amada, Y .; , Yoshioka, K .; Ikada, Y .; : "Clini
cal evaluation of a new biller “art
official skin "composed of collargen sp
age and silicone layer (clinical evaluation of a new bilayer artificial skin composed of collagen sponge and silicone layer) ", Britis
hJ. Plastic Surg. 43 (1990) 47-54 (3) Yoshizato, K .; , Yoshikawa, E .; : "Develo
pment of bilayered gelatin substrate
for bioskin: a new structural frame
ork of the skin composed of poor d
thermal matrix and thin basement membr
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【0062】 (4)Freed,L.E.,Vunjak−Norakovic,G.,Bi
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成および安定性)」,Biomaterials 15(1994)457〜4
64
(4) Freed, L. E. FIG. , Vunjak-Norakovic, G .; , Bi
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stability (preparation of fibrous mat oriented from fibronectin: composition and stability) ", Biomaterials 15 (1994) 457-4.
64

【0063】 (7)Ejim,O.S.,Blunn,G.W.,Brown,R.A.,:
「Production of artificial orientated
mats and strands from plasma fibron
ectin:a morphological study(血漿フィブロネク
チンから人工的に配向したマットおよびストランドの製造:形態学的研究)」,
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,Green,C.J.,Terenghi,G.,:「Orientated
mats of fibronectin as a conduit ma
terial for use in peripheral nerve r
egeneration(末梢神経の再生に用いる導管用材料としての配向した
フィブロネクチンのマット)」,J.Hand Surg.20B(1995)
429〜435
(7) Ejim, O .; S. , Blunn, G .; W. Brown, R .; A. ,:
"Production of Artificial Orientated
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mats of fibronectin as a conduct ma
terial for use in peripheral neural
Egeneration (Oriented Fibronectin Mat as a Conduit Material for Peripheral Nerve Regeneration) ", J. Am. Hand Surg. 20B (1995)
429-435

【0064】 (9)Whitworth,I.H.,Terenghi,G.,Green,
C.J.,Brown,R.A.,Stevens,E.,Tomlinson
,D.R.:「Targeted delivery of nerve gr
owth factor via fibronectin conduits
assists nerve regeneration in contr
ol and diabetic rats(対照用および糖尿病のラットの神
経再生を助けるフィブロネクチンの導管を介する神経成長因子の標的をしぼった
送達)」,European Journal of Neuroscienc
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th factor enhances nerve regeneratio
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essed in an in vitro model for kerat
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モデルで評価されたフィブロネクチンのマット)」,Cell Eng.(19
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owth factor via fibrintin conduits
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n through fibronectin grafts (a nerve growth factor that promotes nerve regeneration by transplantation of fibronectin), J. Am. Hand Sur
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essed in an in vitro model for kerat
Inocyte grafting (in vitro for transplantation of epidermal keratinocytes)
Fibronectin mat evaluated in the model) ", Cell Eng. (19
69) 1,143-9

【0065】 (12)Wojciak−Stothard,B.,Denyer,M.,Mi
shra,M.,Brown,R.A.:「Adhesion,orienta
tion,and movement of cells cultured
on ultrathin fibronectin fibres(フィブロ
ネクチンの極細繊維上で培養した細胞の接着、配向、および移行)」,In V
itro Cell.Dev.Bio−Animal 33(1997)110
〜117 (13)Wojciak−Stothard,B.,Denyer,M.,Mi
shra,M.,Brown,R.A.:「Cellar behaviour
on ultrathin fibronectin fibres(フィブ
ロネクチンの極細繊維上における細胞の挙動)」,J.Anat.(1996)
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.,Cameron,J.W.,Gross,P.M.Jr.(1949):「
Separation of the antibodies,isoaggl
utinins,prothrombin,plasminogen and
β1 −lipoprotein into subfractions of
human plasma(ヒトの血漿の副分画物中への抗体、種族内凝集素
、プロトロンビン、プラスミノーゲン、およびβ1 −リポタンパク質の分離)
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(12) Wojciak-Storthard, B .; Denyer, M .; , Mi
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on ultrathin fibronectin fibres (adhesion, orientation and migration of cells cultured on microfibrils of fibronectin) ", In V
in vitro Cell. Dev. Bio-Animal 33 (1997) 110
117 (13) Wojciak-Storthard, B .; Denyer, M .; , Mi
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Separation of the antibodies, isoaggl
utinins, prothrombin, plasminogen and
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【0066】 (15)Boughton,B.,Simpson,A.W.:「The bi
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chemical and functional heterogene
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【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 フィブロネクチン/フィブリノーゲンを6.5:3.5の比率で含有する溶液
に対する溶解度曲線を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a solubility curve for a solution containing fibronectin / fibrinogen in a ratio of 6.5: 3.5.

【図2】 フィブロネクチン/フィブリノーゲンを2.5:7.5の比率で含有する溶液
に対する溶解度曲線を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a solubility curve for a solution containing fibronectin / fibrinogen at a ratio of 2.5: 7.5.

【図3】 ほぼ純粋なフィブリノーゲン溶液に対する溶解度曲線を示す図である。FIG. 3 shows a solubility curve for a substantially pure fibrinogen solution.

【図4】 塩化カルシウム濃度を増すに従って溶液のpHが7.8から4.1まで低下す
るような、フィブロネクチン/フィブリノーゲンを3.5:6.5の比率で含有
する溶液に対する溶解度曲線を示す図である。
FIG. 4 shows a solubility curve for a solution containing fibronectin / fibrinogen in a ratio of 3.5: 6.5, such that the pH of the solution decreases from 7.8 to 4.1 as the calcium chloride concentration increases. It is.

【図5】 塩化カルシウム濃度を増すに従って溶液のpHが7.3から4.6まで低下す
るような、フィブロネクチン/フィブリノーゲンを7.5:2.5の比率で含有
する溶液に対する溶解度曲線を示す図である。
FIG. 5 shows a solubility curve for a solution containing fibronectin / fibrinogen in a ratio of 7.5: 2.5, such that the pH of the solution decreases from 7.3 to 4.6 as the calcium chloride concentration increases. It is.

【図6】 様々な塩の添加により影響を受けるような、フィブロネクチン67%とフィブ
リノーゲン33%からなるタンパク質溶液5mg/mlの溶解度曲線を示す図で
ある。
FIG. 6 shows the solubility curve of a protein solution of 5 mg / ml consisting of 67% fibronectin and 33% fibrinogen, as affected by the addition of various salts.

【図7】 硫酸アンモニウム濃度の増加に伴うフィブロネクチン/フィブリノーゲン(5
mg/ml:67%/33%)の溶解度を示す図である。
FIG. 7: Fibronectin / fibrinogen (5
(mg / ml: 67% / 33%).

【図8】 エタノールあるいはポリエチレングリコール4000の添加に伴うフィブロネ
クチン/フィブリノーゲン(5mg/ml:67%/33%)の溶解度を示す図
である。
FIG. 8 is a graph showing the solubility of fibronectin / fibrinogen (5 mg / ml: 67% / 33%) with addition of ethanol or polyethylene glycol 4000.

【図9】 溶液のpHとイオン強度の両者が変わった場合、フィブロネクチン/フィブリ
ノーゲン(5mg/ml:67%/33%)の溶解度がどのように変わるかを示
す図である。
FIG. 9 shows how the solubility of fibronectin / fibrinogen (5 mg / ml: 67% / 33%) changes when both the pH and the ionic strength of the solution change.

【図10】 本発明の繊維を製造するために用いられたパイロット規模の装置を図式的に示
す図である。
FIG. 10 schematically illustrates a pilot-scale device used to produce the fibers of the present invention.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) A61P 17/02 A61K 37/02 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GE,GH,GM,HR ,HU,ID,IL,IS,JP,KE,KG,KP, KR,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,L V,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI, SK,SL,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,U S,UZ,VN,YU,ZW Fターム(参考) 4C076 DD22 DD23 DD24 DD41 DD43 DD54 EE23 EE32 EE36 EE41 GG01 4C081 AA02 AA12 AB19 AC02 BB04 BC02 CD171 4C084 AA02 AA03 BA44 CA36 DA40 DC11 MA63 NA20 ZA892 4L035 AA04 BB03 BB06 BB16 FF01 FF04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) A61P 17/02 A61K 37/02 (81) Designated country EP (AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU, MC, NL, PT, SE), OA (BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG), AP (GH, GM, KE, LS, MW, SD, SZ, UG, ZW), EA (AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM ), AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BY, CA, CH, CN, CU, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, GB, G E, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IS, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MD, MG, MK, MN , MW, MX, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, TJ, TM, TR, TT, UA, UG, US, UZ, VN, YU, ZWF term (for reference) 4C076 DD22 DD23 DD24 DD41 DD43 DD54 EE23 EE32 EE36 EE41 GG01 4C081 AA02 AA12 AB19 AC02 BB04 BC02 CD171 4C084 AA02 AA03 BA44 CA36 DA40 DC11 MA63 NA20 ZA892 4L035 AA04 BB03 BB03

Claims (33)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンの溶液を
形成するためにフィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンを溶媒に添加
するステップと、 タンパク質繊維を形成するために前記溶液をオリフィスを通して凝固液中に押
出すステップとを含む、フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンを含
有するタンパク質繊維の製造方法。
1. adding fibronectin and / or fibrinogen to a solvent to form a solution of fibronectin and / or fibrinogen; extruding said solution through an orifice into a coagulation liquid to form protein fibers. A method for producing a protein fiber containing fibronectin and / or fibrinogen, comprising:
【請求項2】 タンパク質繊維がフィブロネクチンおよびフィブリノーゲン
を含有する、請求項1に記載の方法。
2. The method according to claim 1, wherein the protein fiber contains fibronectin and fibrinogen.
【請求項3】 フィブロネクチンおよびフィブリノーゲンを固形物として加
え、フィブロネクチンとフィブリノーゲンの比率が9:1〜1:9の範囲にある
、請求項2に記載の方法。
3. The method according to claim 2, wherein fibronectin and fibrinogen are added as solids and the ratio of fibronectin to fibrinogen is in the range of 9: 1 to 1: 9.
【請求項4】 フィブロネクチンとフィブリノーゲンの比率が7.5:2.
5〜2.5:7.5の範囲にある、請求項3に記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the ratio of fibronectin to fibrinogen is 7.5: 2.
4. The method of claim 3, wherein the method is in the range of 5-2.5: 7.5.
【請求項5】 フィブロネクチンとフィブリノーゲンの比率が6.5:3.
5である、請求項3に記載の方法。
5. The method according to claim 5, wherein the ratio of fibronectin to fibrinogen is 6.5: 3.
4. The method of claim 3, wherein the number is 5.
【請求項6】 フィブロネクチンとフィブリノーゲンの比率が1:1である
、請求項3に記載の方法。
6. The method according to claim 3, wherein the ratio of fibronectin to fibrinogen is 1: 1.
【請求項7】 フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンを血漿の
寒冷沈降物から得る、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
7. The method according to claim 1, wherein the fibronectin and / or fibrinogen is obtained from a cryoprecipitate of plasma.
【請求項8】 フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンを溶媒中
にタンパク質50mg/mlを超える濃度まで溶解する、先行する請求項のいず
れかに記載の方法。
8. The method according to claim 1, wherein the fibronectin and / or fibrinogen is dissolved in the solvent to a concentration of more than 50 mg / ml of the protein.
【請求項9】 フィブロネクチンおよび/またはフィブロノゲンを溶媒中に
120mg/mlを超えるタンパク質濃度まで溶解する、請求項8に記載の方法
9. The method according to claim 8, wherein the fibronectin and / or fibronogen is dissolved in the solvent to a protein concentration of more than 120 mg / ml.
【請求項10】 フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲンを実質
上不可逆的に変性させないが、存在する可能性のある他のいずれのタンパク質を
も変性するように作用する変性剤を溶媒が含有する、先行する請求項のいずれか
に記載の方法。
10. The preceding claim, wherein the solvent contains a denaturing agent that does not substantially irreversibly denature fibronectin and / or fibrinogen, but acts to denature any other proteins that may be present. A method according to any of the preceding clauses.
【請求項11】 変性剤が2〜8Mの尿素である、請求項10に記載の方法
11. The method according to claim 10, wherein the denaturing agent is 2-8M urea.
【請求項12】 さらに、フィブロネクチンおよび/またはフィブリノーゲ
ン溶液に添加剤を添加することを含み、前記添加剤が溶液粘度を増加させる、お
よび/または繊維の自己接着性を減少させる、先行する請求項のいずれかに記載
の方法。
12. The method of claim 1, further comprising adding an additive to the fibronectin and / or fibrinogen solution, wherein said additive increases solution viscosity and / or reduces fiber self-adhesion. The method according to any of the above.
【請求項13】 添加剤がカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、高
分子量のポリエチレングリコール、および/またはアルギン酸ナトリウムから選
択される、請求項12に記載の方法。
13. The method according to claim 12, wherein the additives are selected from sodium salts of carboxymethylcellulose, high molecular weight polyethylene glycols and / or sodium alginate.
【請求項14】 溶液を押出すオリフィスの断面が直径10μm〜15mm
の円形である、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
14. A cross section of an orifice for extruding a solution has a diameter of 10 μm to 15 mm.
A method according to any of the preceding claims, wherein the method is circular.
【請求項15】 繊維を溶液300μl/分〜溶液60ml/分の間の速度
で押出す、先行する請求項のいずれかに記載の方法。
15. The method according to any of the preceding claims, wherein the fibers are extruded at a rate between 300 μl / min of solution and 60 ml / min of solution.
【請求項16】 凝固液がpH<1.0〜1.5、またはpH4〜6の間に
ある、実質上純粋なフィブリノーゲンまたはフィブロネクチンの繊維を製造する
ための請求項1に記載の方法。
16. The method of claim 1 for producing substantially pure fibrinogen or fibronectin fibers, wherein the coagulation liquid has a pH <1.0-1.5, or between pH 4-6.
【請求項17】 凝固液がpH<1.0〜1.5、またはpH3〜4の間に
ある、フィブロネクチン/フィブリノーゲン繊維を製造するための先行する請求
項のいずれかに記載の方法。
17. The method according to any of the preceding claims for producing fibronectin / fibrinogen fibers, wherein the coagulation liquid is at pH <1.0-1.5, or between pH 3-4.
【請求項18】 凝固液が酸および/または塩を含有する、先行する請求項
のいずれかに記載の方法。
18. The method according to any of the preceding claims, wherein the coagulating liquid contains an acid and / or a salt.
【請求項19】 酸が塩酸、硫酸、クエン酸、および酢酸から選択される、
請求項18に記載の方法。
19. The method according to claim 19, wherein the acid is selected from hydrochloric acid, sulfuric acid, citric acid, and acetic acid.
The method according to claim 18.
【請求項20】 塩が塩化カルシウム、クエン酸トリナトリウム、硫酸ナト
リウム、および/または硫酸アンモニウムから選択される、請求項18に記載の
方法。
20. The method according to claim 18, wherein the salt is selected from calcium chloride, trisodium citrate, sodium sulfate and / or ammonium sulfate.
【請求項21】 凝固液が、 0.25MのHCl/2%(w/v)のCaCl2 、 0.05MのH2 SO4 /1%(w/v)のNa2 SO4 、 5〜10%の酢酸/10%のNaCl、および 1Mのクエン酸/1Mのクエン酸トリナトリウム/2〜10%のCaCl2 から選択される、請求項18に記載の方法。21. The coagulating liquid is 0.25 M HCl / 2% (w / v) CaCl 2 , 0.05 M H 2 SO 4 /1% (w / v) Na 2 SO 4 , 10% acetic acid / 10% NaCl, and 1M are selected from citric acid / 1M trisodium citrate / 2-10% of CaCl 2, the method according to claim 18. 【請求項22】 長さが10cmを超える繊維を製造するための先行する請
求項のいずれかに記載の方法。
22. A method according to any of the preceding claims for producing fibers having a length of more than 10 cm.
【請求項23】 治療用のフィブリノーゲン/フィブロネクチンを含有する
繊維。
23. Fibers containing therapeutic fibrinogen / fibronectin.
【請求項24】 9:1〜1:9の比率でフィブリノーゲン/フィブロネク
チンを含有する、請求項23に記載の繊維。
24. The fiber according to claim 23, comprising fibrinogen / fibronectin in a ratio of 9: 1 to 1: 9.
【請求項25】 7.5:2.5〜2.5:7.5の比率でフィブリノーゲ
ン/フィブロネクチンを含有する、請求項24に記載の繊維。
25. The fiber of claim 24, comprising fibrinogen / fibronectin in a ratio of 7.5: 2.5 to 2.5: 7.5.
【請求項26】 フィブリノーゲン/フィブロネクチンの実質上平行に並ん
だ多数のフィブリルを含有する、請求項23〜25のいずれか一項に記載の繊維
26. The fiber of any one of claims 23 to 25, comprising a plurality of substantially parallel fibrinogen / fibronectin fibrils.
【請求項27】 径が10μm〜15mmである、請求項26に記載の繊維
27. The fiber according to claim 26, wherein the fiber has a diameter of 10 μm to 15 mm.
【請求項28】 長さが10cmを超える、請求項23〜26のいずれか一
項に記載の繊維。
28. The fiber according to any one of claims 23 to 26, wherein the fiber has a length of more than 10 cm.
【請求項29】 加撚されている、請求項23〜28のいずれか一項に記載
の繊維。
29. The fiber according to any one of claims 23 to 28, which is twisted.
【請求項30】 治療用の請求項23〜29のいずれか一項に記載の繊維。30. The fiber according to any one of claims 23 to 29 for therapeutic use. 【請求項31】 支持用の下地に加えて先行する請求項のいずれかにより製
造された繊維を含有する複合材料、または繊維。
31. A composite material or fiber containing a fiber prepared according to any of the preceding claims in addition to a supporting substrate.
【請求項32】 傷の癒合および/または損傷した組織の再生用の請求項3
1に記載の複合材料。
32. A method for healing wounds and / or regenerating damaged tissue.
2. The composite material according to 1.
【請求項33】 繊維がおおむね平行に並べられている、もしくは交差する
ように織り合わされている、請求項22〜29のいずれか一項による任意の本数
の繊維を含有するマット。
33. A mat containing any number of fibers according to any one of claims 22 to 29, wherein the fibers are arranged in a generally parallel or interwoven manner.
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