JP2005213449A - Gelatin sponge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、極めて柔軟であり、再生医療用基材として好適に用いることができるゼラチンスポンジに関する。 The present invention relates to a gelatin sponge that is extremely flexible and can be suitably used as a substrate for regenerative medicine.
近年の細胞工学技術の進展によって、ヒト細胞を含む数々の動物細胞の培養が可能となり、また、それらの細胞を用いてヒトの組織や器官を再構築しようとする、いわゆる再生医療の研究が急速に進んでいる。再生医療においては、細胞が増殖分化して三次元的な生体組織様の構造物を構築できるかがポイントであり、組織又は器官の再生の足場になる基材を患者に移植することが行われている。このような基材としては、例えば、特許文献１に、コラーゲン単糸からなる移植用基材が開示されている。 Recent advances in cell engineering technology have enabled the culturing of numerous animal cells, including human cells, and rapid research on so-called regenerative medicine that uses these cells to reconstruct human tissues and organs. Is going on. In regenerative medicine, the point is that cells can proliferate and differentiate to form a three-dimensional biological tissue-like structure, and a base material that serves as a scaffold for tissue or organ regeneration is transplanted to a patient. ing. As such a base material, for example, Patent Document 1 discloses a base material for transplantation composed of a collagen single yarn.
近年、再生医療用の基材として、生体内吸収性高分子材料からなるものが注目されている。生体内吸収性高分子材料は、生体内の酵素等によって分解してその形状を失う性質を有する。生体内吸収性高分子材料からなる基材を再生医療用の足場材として移植すると、予め基材内に播種しておいた細胞、又は、周りの組織、器官から遊走して基材内に侵入してきた細胞が、分化、増殖するとともに、これらの細胞が細胞間物質を産生して組織又は器官を再構築していく。一方、足場材としての役割を終えた基材は、生体内の酵素等によりゆっくりと分解していく。従って、いったん移植した基材は、再手術により取り出す必要がなく、患者への負担を大幅に減ずることができる。 In recent years, as a base material for regenerative medicine, attention has been paid to those made of bioabsorbable polymer materials. The bioabsorbable polymer material has a property of degrading and losing its shape due to in vivo enzymes or the like. When a base material composed of a bioabsorbable polymer material is transplanted as a scaffold for regenerative medicine, it migrates from cells that have been seeded in the base material in advance, or from surrounding tissues or organs, and enters the base material. As these cells differentiate and proliferate, these cells produce intercellular substances to reconstruct tissues or organs. On the other hand, the base material that has finished its role as a scaffolding material is slowly degraded by in vivo enzymes and the like. Therefore, the once implanted substrate does not need to be removed by re-operation, and the burden on the patient can be greatly reduced.
このような生体内吸収性高分子材料としては、例えば、デンプン、アルギン酸、ヒアルロン酸、キチン、ペクチン酸及びその誘導体等の多糖類や、ゼラチン、コラーゲン、アルブミン、フィブリン等のタンパク質等の天然高分子；ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−ε−カプロラクトン、乳酸−グリコール酸共重合体、グリコール酸−ε−カプロラクトン共重合体、乳酸−ε−カプロラクトン共重合体、ポリクエン酸、ポリリンゴ酸、ポリ−α−シアノアクリレート、ポリ−β−ヒドロキシ酸、ポリトリメチレンオキサレート、ポリテトラメチレンオキサレート、ポリオルソエステル、ポリオルソカーボネート、ポリエチレンカーボネート、ポリ−γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート、ポリ−γ−メチル−Ｌ−グルタメート、ポリ−Ｌ−アラニン等の合成高分子が挙げられる。 Examples of such bioabsorbable polymer materials include polysaccharides such as starch, alginic acid, hyaluronic acid, chitin, pectinic acid and derivatives thereof, and natural polymers such as proteins such as gelatin, collagen, albumin and fibrin. Polylactic acid, polyglycolic acid, poly-ε-caprolactone, lactic acid-glycolic acid copolymer, glycolic acid-ε-caprolactone copolymer, lactic acid-ε-caprolactone copolymer, polycitric acid, polymalic acid, poly-α -Cyanoacrylate, poly-β-hydroxy acid, polytrimethylene oxalate, polytetramethylene oxalate, polyorthoester, polyorthocarbonate, polyethylene carbonate, poly-γ-benzyl-L-glutamate, poly-γ-methyl- L-glutamate, poly-L-alanine Like synthetic polymer of.
なかでもゼラチンは、自然界に極めて広く分布しており、安易かつ容易に入手することができることから、ゼラチンスポンジを再生医療用基材として用いることが検討されている。このようなゼラチンを用いた再生医療用基材は、例えば、特許文献２や特許文献３等に開示されている。しかし、ゼラチンは、水溶性が極めて高く、これをそのまま生体内に移植しても急速にその形状を失ってしまう。従って、生体に移植して足場材としての役割を果たすためには、何らかの架橋を施して耐水性を高める必要があり、特許文献２、特許文献３等に記載されたゼラチンスポンジでも、架橋が施されている
しかしながら、このように架橋されたゼラチンスポンジは、柔軟性に欠けることから成形性に劣り、また、皮膚等の軟組織の再生に用いることが困難であったり、移植時に患部によく密着させることができなかったりする等の問題点があった。
Among these, gelatin is extremely widely distributed in nature and can be easily and easily obtained. Therefore, it has been studied to use gelatin sponge as a base material for regenerative medicine. Such regenerative medical base materials using gelatin are disclosed in, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3. However, gelatin is extremely water-soluble, and even if it is transplanted directly into a living body, its shape is rapidly lost. Therefore, in order to transplant to a living body and play a role as a scaffold, it is necessary to increase the water resistance by applying some kind of crosslinking. Even gelatin sponges described in Patent Document 2, Patent Document 3 and the like are crosslinked. However, the gelatin sponge thus crosslinked is inferior in moldability due to lack of flexibility, difficult to be used for regeneration of soft tissues such as skin, or closely adhered to the affected area at the time of transplantation. There were problems such as being unable to do so.
本発明は、上記現状に鑑み、極めて柔軟であり、再生医療用基材として好適に用いることができるゼラチンスポンジを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a gelatin sponge that is extremely flexible and can be suitably used as a substrate for regenerative medicine.
本発明は、架橋されたゼラチンからなる多数の微細小孔を有するゼラチンスポンジであって、ＪＩＳ Ｋ ７２２０に準拠した方法により測定した圧縮弾性率が０．０１〜１０ＭＰａであるゼラチンスポンジである。
以下に本発明を詳述する。
The present invention is a gelatin sponge having a large number of micropores made of crosslinked gelatin and having a compression modulus measured by a method according to JIS K 7220 of 0.01 to 10 MPa.
The present invention is described in detail below.
本発明のゼラチンスポンジは、架橋されたゼラチン（以下、架橋ゼラチンともいう）からなる。
上記ゼラチンとしては特に限定されないが、牛、豚、鶏、鮭等の骨、腱、皮等に由来するものを用いることができる。
The gelatin sponge of the present invention comprises crosslinked gelatin (hereinafter also referred to as crosslinked gelatin).
Although it does not specifically limit as said gelatin, The thing derived from bones, tendons, skins, etc. of a cow, a pig, a chicken, a salmon, etc. can be used.
上記ゼラチンは、酸処理又はアルカリ処理されていることが好ましい。酸処理されたゼラチンは正電荷に、アルカリ処理されたゼラチンは負電荷に帯電することから、この電荷を利用すれば、本発明のゼラチンスポンジに、静電結合により各種の生理活性物質を変性させることなく結合することが可能となる。このような生理活性物質が結合したゼラチンスポンジを再生医療用基材として用いれば、ゼラチンスポンジの分解にあわせて生理活性物質が徐放され、極めて高い治療効果を得ることができる。
上記静電結合により本発明のゼラチンスポンジに結合できる生理活性物質としては、生理的条件下において正又は負に帯電しているものであれば特に限定されず、例えば、線維芽細胞増殖因子（ｂＦＧＦ）、骨形成因子（ＢＭＰ）、表皮細胞成長因子（ＥＧＦ）；ＩＬ−１α、ＩＬ−１β、ＩＬ−６、ＩＬ−８、ＴＧＦ−α、ＴＧＦ−β１、ＴＧＦ−β２等のサイトカイン；ＶＥＧＦ、ＩＧＦ、ＨＧＦ、ＭＭＰＩ、ＰＤＧＦ（血小板由来増殖因子）等が挙げられる。
The gelatin is preferably acid-treated or alkali-treated. Acid-treated gelatin is positively charged, and alkali-treated gelatin is negatively charged. By utilizing this charge, various physiologically active substances are modified by electrostatic bonding to the gelatin sponge of the present invention. It becomes possible to combine without any. If a gelatin sponge to which such a physiologically active substance is bound is used as a substrate for regenerative medicine, the physiologically active substance is gradually released as the gelatin sponge is decomposed, and an extremely high therapeutic effect can be obtained.
The physiologically active substance that can bind to the gelatin sponge of the present invention by electrostatic coupling is not particularly limited as long as it is positively or negatively charged under physiological conditions. For example, fibroblast growth factor (bFGF) ), Bone morphogenetic factor (BMP), epidermal growth factor (EGF); cytokines such as IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-8, TGF-α, TGF-β1, TGF-β2; VEGF, Examples include IGF, HGF, MMPI, PDGF (platelet-derived growth factor).
上記ゼラチンを酸処理する方法としては特に限定されず、例えば、塩酸、硫酸等の酸溶液中にゼラチンを溶解して１０〜２４時間程度処理した後、水洗して、酸性水で抽出する方法等が挙げられる。
上記ゼラチンをアルカリ処理する方法としては特に限定されず、例えば、ゼラチンを水酸化カルシウム水溶液中に２０℃、３０〜１００日間浸漬した後、水洗して、中性水で抽出する方法等が挙げられる。
なお、ゼラチン及びゼラチンの酸処理方法並びにアルカリ処理方法は、ゼラチンの由来によって適宜選択することが好ましい。例えば、牛骨由来のゼラチンはアルカリ処理を施すのに適しており、また、豚皮由来のゼラチンは、酸処理とアルカリ処理のいずれを施すにも適している。
The method for acid treatment of the gelatin is not particularly limited. For example, the gelatin is dissolved in an acid solution such as hydrochloric acid or sulfuric acid, treated for about 10 to 24 hours, washed with water, and extracted with acidic water. Is mentioned.
The method for alkali treatment of the gelatin is not particularly limited, and examples thereof include a method in which gelatin is immersed in an aqueous calcium hydroxide solution at 20 ° C. for 30 to 100 days, washed with water, and extracted with neutral water. .
In addition, it is preferable that the acid treatment method and the alkali treatment method of gelatin and gelatin are appropriately selected depending on the origin of gelatin. For example, cattle bone-derived gelatin is suitable for alkali treatment, and pig skin-derived gelatin is suitable for either acid treatment or alkali treatment.
上記架橋ゼラチンは、上記ゼラチンを架橋することにより得ることができる。架橋の方法としては特に限定されず、例えば、真空熱脱水法、乾熱法、γ線照射法、紫外線照射法、電子線照射法、Ｘ線照射法、架橋剤を用いる方法等が挙げられる。なかでも、ゼラチンスポンジの全体が均一の架橋度となるように架橋できることから架橋剤を用いる方法が好適である。 The crosslinked gelatin can be obtained by crosslinking the gelatin. The crosslinking method is not particularly limited, and examples thereof include a vacuum thermal dehydration method, a dry heat method, a γ-ray irradiation method, an ultraviolet irradiation method, an electron beam irradiation method, an X-ray irradiation method, and a method using a crosslinking agent. Among these, a method using a crosslinking agent is preferable because crosslinking can be performed so that the entire gelatin sponge has a uniform degree of crosslinking.
上記架橋剤としては特に限定されず、例えば、グルタルアルデヒド、ホルマリン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリグリセロールポリグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。 The crosslinking agent is not particularly limited, and examples thereof include glutaraldehyde, formalin, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polyglycerol polyglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, hexamethylene diisocyanate and the like.
上記架橋ゼラチンの含水率の好ましい下限は９０％、好ましい上限は９９．８％である。架橋ゼラチンの含水率は、ゼラチンの架橋度に対応しており、架橋度が高いほど含水率は低くなる。
含水率が９０％未満であると、得られるゼラチンスポンジを再生医療用基材として用いる場合に、移植に適する柔軟性を有しないことがあり、９９．８％を超えると、得られるゼラチンスポンジが培養液やバッファー中で強度を保つことができないことがある。より好ましい下限は９５％、より好ましい上限は９８％である。
The preferable lower limit of the water content of the crosslinked gelatin is 90%, and the preferable upper limit is 99.8%. The water content of the cross-linked gelatin corresponds to the degree of cross-linking of gelatin, and the water content decreases as the cross-linking degree increases.
When the water content is less than 90%, the resulting gelatin sponge may not have flexibility suitable for transplantation when used as a regenerative medical base material, and when it exceeds 99.8%, It may not be possible to maintain strength in the culture solution or buffer. A more preferred lower limit is 95%, and a more preferred upper limit is 98%.
本発明のゼラチンスポンジは、上記架橋ゼラチンからなるものであって、多数の微細小孔を有するものである。多数の微細小孔を有する構造であることにより、本発明のゼラチンスポンジを再生医療用基材として用いる場合に、細胞を播種したときには細胞が微細小孔内に浸入して接着し、三次元的に伸展することが可能となり、また、細胞を播種することなく移植した場合にも、周辺の細胞が容易に侵入することができる。更に、接着した細胞へ充分な栄養を供給することが可能となり、細胞を正常に増殖、分化させることができる。 The gelatin sponge of the present invention is composed of the above-mentioned crosslinked gelatin and has a large number of fine pores. Due to the structure having a large number of micropores, when the gelatin sponge of the present invention is used as a substrate for regenerative medicine, when the cells are seeded, the cells enter and adhere to the micropores, and the three-dimensional In addition, even when cells are transplanted without seeding, surrounding cells can easily invade. Furthermore, it becomes possible to supply sufficient nutrients to the adhered cells, and the cells can be normally propagated and differentiated.
本発明のゼラチンスポンジの微細小孔の平均孔径としては、再生医療用基材として再生しようとする組織又は器官により最適な値を選択することができるが、好ましい下限は１０μｍ、好ましい上限は５００μｍである。１０μｍ未満であると、ゼラチンスポンジの内部に細胞が侵入できず細胞接着性が極端に劣ったり、接着した細胞が三次元的に伸展できなかったりすることがあり、５００μｍを超えると、細胞の密度が低くなり組織又は器官を再生できないことがある。 As the average pore diameter of the fine pores of the gelatin sponge of the present invention, an optimum value can be selected depending on the tissue or organ to be regenerated as a regenerative medical base material, but the preferable lower limit is 10 μm, and the preferable upper limit is 500 μm. is there. If it is less than 10 μm, cells may not enter the inside of the gelatin sponge and the cell adhesion may be extremely inferior, or the adhered cells may not extend three-dimensionally. If it exceeds 500 μm, the cell density May become low and the tissue or organ cannot be regenerated.
本発明のゼラチンスポンジは、ＪＩＳ Ｋ ７２２０に準拠した方法により測定した圧縮弾性率の下限が０．０１ＭＰａ、上限が１０ＭＰａである。０．０１ＭＰａ未満であると、生体内に移植した場合に形状を維持することができず、１０ＭＰａを超えると、柔軟性に劣り、成形性に欠けるほか、皮膚等の軟組織の再生に用いることが困難であったり、移植時に患部によく密着させることができなかったりする。好ましい下限は０．０５ＭＰａ、好ましい上限は２ＭＰａである。 In the gelatin sponge of the present invention, the lower limit of the compressive modulus measured by a method according to JIS K 7220 is 0.01 MPa, and the upper limit is 10 MPa. When the pressure is less than 0.01 MPa, the shape cannot be maintained when transplanted into a living body, and when the pressure exceeds 10 MPa, it is inferior in flexibility and lacks moldability, and can be used for regeneration of soft tissues such as skin. Difficult or unable to adhere well to the affected area during transplantation. A preferred lower limit is 0.05 MPa, and a preferred upper limit is 2 MPa.
本発明のゼラチンスポンジは、横編地、縦編地、組紐、織地、不織布等の補強材により補強されていてもよい。補強材により補強することにより、強度が向上し、取扱い性等が向上する。上記補強材を構成する材料と本発明のゼラチンスポンジを構成する材料とは同一であってもよいし、異なっていてもよいが、生体内吸収性高分子材料からなることが好ましい。
上記上記生体内吸収性高分子材料としては、例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−ε−カプロラクトン、乳酸−グリコール酸共重合体、グリコール酸−ε−カプロラクトン共重合体、乳酸−ε−カプロラクトン共重合体、ポリクエン酸、ポリリンゴ酸、ポリ−α−シアノアクリレート、ポリ−β−ヒドロキシ酸、ポリトリメチレンオキサレート、ポリテトラメチレンオキサレート、ポリオルソエステル、ポリオルソカーボネート、ポリエチレンカーボネート、ポリ−γ−ベンジル−Ｌ−グルタメート、ポリ−γ−メチル−Ｌ−グルタメート、ポリ−Ｌ−アラニン等の合成高分子；デンプン、アルギン酸、ヒアルロン酸、キチン、ペクチン酸及びその誘導体等の多糖類や、ゼラチン、コラーゲン、アルブミン、フィブリン等のタンパク質等の天然高分子等が挙げられる。
The gelatin sponge of the present invention may be reinforced with a reinforcing material such as a flat knitted fabric, a warp knitted fabric, a braid, a woven fabric, and a non-woven fabric. By reinforcing with a reinforcing material, the strength is improved, and the handleability and the like are improved. The material constituting the reinforcing material and the material constituting the gelatin sponge of the present invention may be the same or different, but are preferably made of a bioabsorbable polymer material.
Examples of the bioabsorbable polymer material include polylactic acid, polyglycolic acid, poly-ε-caprolactone, lactic acid-glycolic acid copolymer, glycolic acid-ε-caprolactone copolymer, and lactic acid-ε-caprolactone. Copolymer, polycitric acid, polymalic acid, poly-α-cyanoacrylate, poly-β-hydroxy acid, polytrimethylene oxalate, polytetramethylene oxalate, polyorthoester, polyorthocarbonate, polyethylene carbonate, poly-γ -Synthetic polymers such as benzyl-L-glutamate, poly-γ-methyl-L-glutamate, poly-L-alanine; polysaccharides such as starch, alginic acid, hyaluronic acid, chitin, pectinic acid and derivatives thereof, gelatin, Proteins such as collagen, albumin, fibrin, etc. Natural polymers, and the like.
本発明のゼラチンスポンジは、セラミック等のフィラーを配合することにより、圧縮抵抗性等の機械的物性を向上させてもよい。
上記フィラーとしては、例えば、ハイドロキシアパタイト、トリリン酸カルシウム（α−ＴＣＰ、β−ＴＣＰ）、アルミニウム、ジルコニア等からなるもの等が挙げられる。
The gelatin sponge of the present invention may improve mechanical properties such as compression resistance by blending a filler such as ceramic.
Examples of the filler include those made of hydroxyapatite, calcium triphosphate (α-TCP, β-TCP), aluminum, zirconia, and the like.
本発明のゼラチンスポンジを製造する方法としては、例えば、架橋剤を含有し、ゼラチン濃度が３重量％以下であるゼラチン水溶液を調製する工程と、上記ゼラチン水溶液を、ホモジナイザーを用いて３０００〜１００００ｒｐｍの回転数で攪拌して発泡させる工程と、上記発泡ゼラチン水溶液を凍結する工程と、上記凍結した発泡ゼラチン水溶液を凍結乾燥してスポンジ状成形体を得る工程とを有する方法が好適である。このような製造方法によれば、上述の圧縮弾性率を実現した極めて柔軟な本発明のゼラチンスポンジを製造することができる。
このようなゼラチンスポンジの製造方法もまた、本発明の１つである。
As a method for producing the gelatin sponge of the present invention, for example, a step of preparing a gelatin aqueous solution containing a crosslinking agent and having a gelatin concentration of 3% by weight or less, and the gelatin aqueous solution are mixed at 3000 to 10000 rpm using a homogenizer. A method having a step of foaming by stirring at a rotational speed, a step of freezing the foamed gelatin aqueous solution, and a step of lyophilizing the frozen foamed gelatin aqueous solution to obtain a sponge-like molded body is preferable. According to such a manufacturing method, the gelatin sponge of the present invention that achieves the above-described compression elastic modulus can be manufactured.
Such a method for producing a gelatin sponge is also one aspect of the present invention.
本発明のゼラチンスポンジの製造方法では、まず、架橋剤を含有し、ゼラチン濃度が３重量％以下であるゼラチン水溶液を調製する工程を行う。架橋剤を含有するゼラチン水溶液を用いることにより、後述する工程において、成形体の形成と同時にゼラチンの架橋反応を進めることができる。このように架橋剤を予めゼラチン水溶液中に含有させた状態で成形体の形成を行うことにより、従来から行われていたいったん未架橋の成形体を得てから架橋を行う方法に比べて、極めて柔軟性の高いゼラチンスポンジが得られる。
上記架橋剤の濃度としては特に限定されず、架橋剤の種類に応じて、得られるゼラチンスポンジの含水率が９０〜９９．８％の範囲内になるように選択する。
In the method for producing a gelatin sponge of the present invention, first, a step of preparing an aqueous gelatin solution containing a crosslinking agent and having a gelatin concentration of 3% by weight or less is performed. By using an aqueous gelatin solution containing a cross-linking agent, the cross-linking reaction of gelatin can be advanced simultaneously with the formation of a molded article in the steps described later. By forming the molded body in such a state that the crosslinking agent is preliminarily contained in the gelatin aqueous solution in this way, compared with the conventional method of performing crosslinking after obtaining an uncrosslinked molded body once. A highly flexible gelatin sponge is obtained.
The concentration of the crosslinking agent is not particularly limited, and is selected so that the water content of the obtained gelatin sponge is within the range of 90 to 99.8% depending on the type of the crosslinking agent.
上記ゼラチン水溶液のゼラチン濃度も、得られるゼラチンスポンジの圧縮弾性に大きく影響する。ゼラチン濃度が３重量％未満であると、得られるゼラチンスポンジは、圧縮弾性率が高く、柔軟性に劣るものとなる。ゼラチン濃度の下限は特に限定されないが、０．１重量％未満であると、成形体が得られないことがある。 The gelatin concentration of the gelatin aqueous solution also greatly affects the compression elasticity of the resulting gelatin sponge. When the gelatin concentration is less than 3% by weight, the resulting gelatin sponge has a high compression modulus and poor flexibility. The lower limit of the gelatin concentration is not particularly limited, but if it is less than 0.1% by weight, a molded product may not be obtained.
本発明のゼラチンスポンジの製造方法では、次いで、上記ゼラチン水溶液を、ホモジナイザーを用いて３０００〜１００００ｒｐｍの回転数で攪拌して発泡させる工程を行う。
発泡時のホモジナイザーの回転数も、得られるゼラチンスポンジの圧縮弾性及び微細小孔の孔径に大きく影響する。回転数が３０００ｒｐｍ未満であると、ほとんど発泡せず、得られるゼラチンスポンジは、微細小孔の孔径が小さく、また、圧縮弾性率が高く柔軟性に劣るものとなる。１００００ｒｐｍを超えると、得られるゼラチンスポンジの微細小孔の孔径が小さくなることがある。
上記ホモジナイザーによる攪拌は、少なくとも１０秒間以上行うことが好ましい。１０秒間未満であると、均一な発泡状態を得ることができないことがある。より好ましくは３分間以上である。
In the method for producing a gelatin sponge of the present invention, the step of foaming the gelatin aqueous solution by stirring at 3000 to 10,000 rpm using a homogenizer is then performed.
The number of rotations of the homogenizer at the time of foaming also greatly affects the compression elasticity of the resulting gelatin sponge and the pore diameter of the fine pores. When the rotational speed is less than 3000 rpm, foaming hardly occurs, and the resulting gelatin sponge has a small pore diameter, a high compression elastic modulus, and poor flexibility. When it exceeds 10,000 rpm, the pore diameter of the fine pores of the resulting gelatin sponge may be small.
The stirring by the homogenizer is preferably performed for at least 10 seconds. If it is less than 10 seconds, a uniform foamed state may not be obtained. More preferably, it is 3 minutes or more.
本発明のゼラチンスポンジの製造方法では、次いで、上記発泡ゼラチン水溶液を凍結する工程を行う。具体的には、適当な大きさの型枠に流延して、この状態で凍結する。得られるゼラチンスポンジの大きさ、形状は、このときの型枠の形状によりほぼ決まる。上記凍結の温度としては特に限定されないが、発泡状態が変化しない程度の短時間で凍結させるために、−４０℃程度であることが好ましい。 In the method for producing a gelatin sponge of the present invention, the step of freezing the foamed gelatin aqueous solution is then performed. Specifically, it is cast into a mold of an appropriate size and frozen in this state. The size and shape of the resulting gelatin sponge are almost determined by the shape of the mold at this time. The freezing temperature is not particularly limited, but is preferably about −40 ° C. in order to freeze in a short time such that the foaming state does not change.
本発明のゼラチンスポンジの製造方法では、次いで、上記凍結した発泡ゼラチン水溶液を凍結乾燥してスポンジ状成形体を得る工程を行う。上記凍結乾燥の条件としては特に限定されず、例えば、−４０℃、０．１Ｔｏｒｒの条件で凍結乾燥することが好ましい。 In the method for producing a gelatin sponge of the present invention, a step of lyophilizing the frozen foamed gelatin aqueous solution to obtain a sponge-like molded body is then performed. The lyophilization conditions are not particularly limited, and for example, lyophilization is preferably performed under the conditions of −40 ° C. and 0.1 Torr.
なお、得られたゼラチンスポンジは、架橋剤による架橋を行っていることから、架橋剤の反応末端を処理して毒性を除去することが好ましい。例えば、架橋剤としてグルタルアルデヒドを用いた場合には、グリシン水溶液等を用いて洗浄することにより、反応末端を失活させて毒性を除去することができる。 In addition, since the obtained gelatin sponge is cross-linked by a cross-linking agent, it is preferable to remove the toxicity by treating the reaction terminal of the cross-linking agent. For example, when glutaraldehyde is used as a cross-linking agent, the reaction end can be deactivated by washing with an aqueous glycine solution or the like to remove toxicity.
本発明のゼラチンスポンジは、架橋されたゼラチンからなり、極めて柔軟であることから、再生医療用基材として用いた場合に、成形性に優れ、移植時に患部によく密着させることができる。また、皮膚等の軟組織の再生にも好適に用いることができる。更に、原料となるゼラチンに酸処理又はアルカリ処理を施して、正電荷又は負電荷に帯電させた場合には、各種の生理活性物質を結合させて徐放させることもできる。 Since the gelatin sponge of the present invention is made of crosslinked gelatin and is very flexible, when used as a regenerative medical base material, it has excellent moldability and can be well adhered to an affected part at the time of transplantation. Moreover, it can be suitably used for the regeneration of soft tissues such as skin. Furthermore, when gelatin as a raw material is subjected to an acid treatment or an alkali treatment to be charged to a positive charge or a negative charge, various physiologically active substances can be bound and released slowly.
本発明によれば、極めて柔軟であり、再生医療用基材として好適に用いることができるゼラチンスポンジを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gelatin sponge which is very flexible and can be used suitably as a base material for regenerative medicine can be provided.
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.
（実施例１）
ゼラチンとして、新田ゼラチン社製のアルカリ処理品（アルカリ処理ゼラチン）を用いた。
アルカリ処理ゼラチンを蒸留水に溶解して３重量％のゼラチン水溶液を調製した。得られたゼラチン水溶液６０ｍＬと、０．１６重量％グルタルアルデヒド水溶液０．４ｍＬとを混合し、ホモジナイザーを用いて５０００ｒｐｍ、３分間攪拌することにより発泡させた。発泡したゼラチン水溶液を１２ｃｍ×１２ｃｍの型枠に流延した後、−４０℃にて凍結し、０．１Ｔｏｒｒの条件下で凍結乾燥を行いゼラチンスポンジを得た。
得られたスポンジ体を、０．１Ｎグリシン水溶液を用いて１時間洗浄を３回行った後、更に水洗し、再度凍結乾燥してゼラチンスポンジを得た。
(Example 1)
As gelatin, an alkali-treated product (alkali-treated gelatin) manufactured by Nitta Gelatin Co., Ltd. was used.
Alkali-treated gelatin was dissolved in distilled water to prepare a 3% by weight gelatin aqueous solution. The obtained gelatin aqueous solution (60 mL) and 0.16 wt% glutaraldehyde aqueous solution (0.4 mL) were mixed, and foamed by stirring at 5000 rpm for 3 minutes using a homogenizer. The foamed gelatin aqueous solution was cast on a 12 cm × 12 cm mold, frozen at −40 ° C., and freeze-dried under the condition of 0.1 Torr to obtain a gelatin sponge.
The obtained sponge body was washed with an aqueous 0.1N glycine solution three times for 1 hour, further washed with water, and freeze-dried again to obtain a gelatin sponge.
（比較例１）
ゼラチンとして、新田ゼラチン社製のアルカリ処理品（アルカリ処理ゼラチン）を用いた。
アルカリ処理ゼラチンを蒸留水に溶解して３重量％のゼラチン水溶液を調製した。得られたゼラチン水溶液６０ｍＬと、０．１６重量％グルタルアルデヒド水溶液０．４ｍＬとを混合し、発泡したゼラチン水溶液を１２ｃｍ×１２ｃｍの型枠に流延した後、−４０℃にて凍結し、０．１Ｔｏｒｒの条件下で凍結乾燥を行いゼラチンスポンジを得た。
得られたスポンジ体を、０．１Ｎグリシン水溶液を用いて１時間洗浄を３回行った後、更に水洗し、再度凍結乾燥してゼラチンスポンジを得た。
(Comparative Example 1)
As gelatin, an alkali-treated product (alkali-treated gelatin) manufactured by Nitta Gelatin Co., Ltd. was used.
Alkali-treated gelatin was dissolved in distilled water to prepare a 3% by weight gelatin aqueous solution. The obtained gelatin aqueous solution 60 mL and 0.16 wt% glutaraldehyde aqueous solution 0.4 mL were mixed, and the foamed gelatin aqueous solution was cast into a 12 cm × 12 cm mold, and then frozen at −40 ° C. A freeze-dried gelatin sponge was obtained under the condition of 1 Torr.
The obtained sponge body was washed with an aqueous 0.1N glycine solution three times for 1 hour, further washed with water, and freeze-dried again to obtain a gelatin sponge.
（評価）
実施例１及び比較例１で得られたゼラチンスポンジについて、以下の方法により評価を行った。
結果を表１に示した。
(Evaluation)
The gelatin sponges obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated by the following method.
The results are shown in Table 1.
（１）微小細孔の孔径測定
画像解析法により平均孔径を測定した。
(1) Measurement of pore size of micropores The average pore size was measured by an image analysis method.
（２）含水率の測定
含水時及び乾燥時のゼラチンスポンジの重量を測定し、下記式により含水率を算出した。
含水率（％）＝（含水時重量−乾燥時重量）／含水時重量×１００
(2) Measurement of moisture content The weight of gelatin sponge at the time of moisture inclusion and drying was measured, and the moisture content was calculated by the following formula.
Moisture content (%) = (weight when containing water−weight when drying) / weight when containing water × 100
（３）圧縮弾性率の評価
ＪＩＳ Ｋ ７２２０に準拠した方法により圧縮弾性率を測定した。
(3) Evaluation of compression elastic modulus The compression elastic modulus was measured by the method based on JISK7220.
本発明によれば、極めて柔軟であり、再生医療用基材として好適に用いることができるゼラチンスポンジを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the gelatin sponge which is very flexible and can be used suitably as a base material for regenerative medicine can be provided.
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