JP2008163520A - Chitosan/sericin composite nanofiber and utilization of the same to artificial skin - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical material safe as a material for artificial organs such as artificial skin or as a wound-covering material, and high in tissue regenerative ability as well, and to provide artificial organs, wound-covering materials, etc. each using the medical material. <P>SOLUTION: A fiber 50-500 nm in average diameter comprising a chitosan/sericin composite is prepared by electric field spinning process. A fiber mat made of the fiber is useful as an artificial skin, a wound-covering material or the like, and as a medical material such as a scaffold for regenerating various organs including the skin, capillary, cartilage and bone. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、キトサンとセリシンの複合体によって形成された機能性ナノファイバー、とその製造方法、及び当該ファイバーから得られる医療用材料に関する。   The present invention relates to a functional nanofiber formed by a complex of chitosan and sericin, a production method thereof, and a medical material obtained from the fiber.

重度の熱傷による皮膚の損傷や瘢痕、床ずれによる褥瘡、糖尿病性潰瘍、重症アトピー性皮膚炎、交通事故による皮膚の損傷などによる皮膚欠損には、従来から、本人の健康皮膚を移植、あるいは自家培養皮膚の移植などが行われてきたが、真皮まで達するような重度の損傷の場合、移植皮膚の生着率が必ずしも良好ではなく再移植が必要となる場合があるなど、患者に与える負担は少なからず、また、自家培養は、緊急時に対応できないなど、必ずしも満足のいくものではなかった。   Traditional skin transplants or self-cultured skin damage caused by severe burns and scars, pressure ulcers due to bed slippage, diabetic ulcers, severe atopic dermatitis, skin damage caused by traffic accidents, etc. Although skin transplantation has been performed, in the case of severe damage reaching the dermis, the engraftment rate of the transplanted skin is not always good and re-transplantation may be necessary, so the burden on the patient is small In addition, self-cultivation was not always satisfactory because it could not cope in an emergency.

近年、再生医療の一環として、天然及び合成高分子素材を中心とする生体適合性のよい素材を利用した人工皮膚の研究開発が進められ、例えば、コラーゲン等を培養皮膚用基材とする人工皮膚の製造例(特許文献1)、DNA/キトサン複合体からなる医療用材料(特許文献2)、キチン繊維からなる人工皮膚(非特許文献1)等が報告されている。
また、組織再生には、足場(scaffold)としての三次元構造が必要であることから、人工皮膚素材には、生体適合性や安全性のほか、適度な力学的強度、細胞接着に資する十分な比表面積、あるいは酸素や栄養分を供給し細胞や再生組織の侵入路となる多孔構造が形成され得るものであることが求められている。
足場として機能する三次元構造としては、スポンジ体、ハニカム体、あるいは繊維を重層した不織布などが知られているが、そのうちの不織布を構成する繊維としては、従来から知られているマイクロメーターオーダー(ミクロンオーダー)の極細繊維のほか、さらに細いナノメーターオーダーの繊維(ナノファイバー)の開発・実用化が進められている。ナノファイバーは、通常100nm以下の平均径を有し、従来の極細繊維に比較しても格段に大きな比表面積を有するため、細胞接着効率の点で有利である。また、当該繊維から調製された不織布は、in vivoにおける細胞外マトリックスの微視的構造に近似することから、再生医療への応用についての考察がされている。
In recent years, as part of regenerative medicine, research and development of artificial skin using biocompatible materials such as natural and synthetic polymer materials has been promoted. For example, artificial skin using collagen as a base material for cultured skin Production examples (Patent Document 1), medical materials made of a DNA / chitosan complex (Patent Document 2), artificial skin made of chitin fibers (Non-Patent Document 1), and the like have been reported.
In addition, since tissue regeneration requires a three-dimensional structure as a scaffold, the artificial skin material has sufficient mechanical strength and cell adhesion in addition to biocompatibility and safety. There is a demand for a specific surface area or a porous structure that can supply oxygen and nutrients to form an invasion path for cells and regenerated tissue.
As the three-dimensional structure that functions as a scaffold, sponge bodies, honeycomb bodies, or nonwoven fabrics in which fibers are layered are known, but as the fibers constituting the nonwoven fabric, conventionally known micrometer order ( In addition to ultrafine fibers (micron order), the development and commercialization of thinner nanometer order fibers (nanofibers) are underway. Nanofibers usually have an average diameter of 100 nm or less, and have a much larger specific surface area than conventional ultrafine fibers, which is advantageous in terms of cell adhesion efficiency. Moreover, since the nonwoven fabric prepared from the said fiber approximates the microscopic structure of the extracellular matrix in vivo, the application to regenerative medicine is considered.

例えば、特許文献3には、ゼラチン、コラーゲン等の天然高分子材料やポリウレタン等の合成高分子材料を用いた、数ナノメーターないし数十マイクロメーターの外径を有する繊維の不織布を含む医用材料が、また、特許文献4には、キトサン、コンドロイチン硫酸、ペクチン等の多糖類を主原料とし、直径が500nm以下である繊維が記載されている。
特開平9−173362号公報 特開2005−289852号公報 特開2004−321484号公報 特開2005−290610号公報 キチン・キトサン研究会編「キチン・キトサンハンドブック」、336−343頁、技報堂出版、1995年
For example, Patent Document 3 discloses a medical material including a nonwoven fabric of fibers having an outer diameter of several nanometers to several tens of micrometers using a natural polymer material such as gelatin or collagen or a synthetic polymer material such as polyurethane. In addition, Patent Document 4 describes a fiber having a diameter of 500 nm or less using a polysaccharide such as chitosan, chondroitin sulfate, and pectin as a main raw material.
JP-A-9-173362 JP 2005-289852 A JP 2004-321484 A JP-A-2005-290610 Chitin Chitosan Study Group, “Chichin Chitosan Handbook”, 336-343, Gihodo Publishing, 1995

前記のとおり、人工皮膚の素材として、いくつかの天然高分子素材あるいは合成高分子素材の利用が試みられているが、例えば、キチン繊維からなる人工皮膚の場合、繊維径がマイクロメーターオーダーであるため生着性が十分でなく、またその製造には極めて毒性の高い特殊な試薬が使用されるなど課題があり、また、キチン糸紡糸後、不織布製造に数工程を必要とするなどの点で、必ずしも満足できるものではなかった。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、人工皮膚などの人工臓器用の素材として、あるいは創傷被覆材として安全であり、しかも組織再生能力の高い医療用材料の提供と、これを利用した人工臓器や創傷被覆材などを提供することにある。
As described above, the use of some natural polymer materials or synthetic polymer materials as artificial skin materials has been attempted. For example, in the case of artificial skin made of chitin fibers, the fiber diameter is on the order of micrometers. For this reason, there are problems such as insufficient engraftment and the use of a highly toxic special reagent for its production, and the necessity of several steps for the production of non-woven fabric after spinning of chitin yarn. It was not always satisfactory.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a medical material that is safe as a material for an artificial organ such as artificial skin or as a wound dressing and has a high tissue regeneration ability, and an artificial material using the same. It is to provide organs and wound dressings.

本発明者は、人工皮膚などのための医療用素材につき鋭意研究を重ねた結果、キトサンとセリシンの複合体を安全性の高い試薬を使用してナノファイバーに繊維化することに成功し、当該ナノファイバーが、人工皮膚及び創傷被覆材などのための医療用機能性ファイバーとして、従来にない優れた作用効果を奏することを見出して、本発明を完成した。   As a result of earnest research on medical materials for artificial skin and the like, the present inventor succeeded in fiberizing a complex of chitosan and sericin into nanofibers using a highly safe reagent. The present invention has been completed by finding that nanofibers have an excellent effect that has not been achieved as a functional fiber for medical use for artificial skin and wound dressing.

すなわち本発明は、
(1) キトサンとセリシンの複合体を含む、平均直径が50〜500nmの繊維。
(2) キトサンとセリシンの重量比が60〜90:40〜10である、(1)に記載の繊維。
(3) キトサンとセリシンの重量比が80:20である、(2)に記載の繊維。
(4) さらに、合成高分子材料を含む、(1)〜(3)のいずれか1に記載の繊維。
(5) 合成高分子材料が、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、及びPVPのいずれか1以上である、(4)に記載の繊維。
(6) キトサンとセリシンを酸の存在下に水に溶解し、当該水溶液を電界紡糸することからなる、(1)〜(5)のいずれか1に記載の繊維の製造方法。
(7) 酸が酢酸である、(6)に記載の製造方法。
(8) 当該水溶液に、ポリエチレンオキサイドを溶解させることを含む、(6)又は(7)に記載の製造方法。
(9) (1)〜(5)のいずれか1に記載の繊維からなるマット。
(10) (9)に記載のマットからなる医療用材料。
(11) 人工皮膚である、(10)に記載の医療用材料。
(12) 創傷被覆材である、(10)に記載の医療用材料。
That is, the present invention
(1) A fiber having an average diameter of 50 to 500 nm, comprising a complex of chitosan and sericin.
(2) The fiber according to (1), wherein the weight ratio of chitosan and sericin is 60 to 90:40 to 10.
(3) The fiber according to (2), wherein the weight ratio of chitosan and sericin is 80:20.
(4) The fiber according to any one of (1) to (3), further comprising a synthetic polymer material.
(5) The fiber according to (4), wherein the synthetic polymer material is any one or more of polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, and PVP.
(6) The method for producing a fiber according to any one of (1) to (5), comprising dissolving chitosan and sericin in water in the presence of an acid and electrospinning the aqueous solution.
(7) The production method according to (6), wherein the acid is acetic acid.
(8) The production method according to (6) or (7), comprising dissolving polyethylene oxide in the aqueous solution.
(9) A mat comprising the fiber according to any one of (1) to (5).
(10) A medical material comprising the mat according to (9).
(11) The medical material according to (10), which is artificial skin.
(12) The medical material according to (10), which is a wound dressing.

本発明によるキトサン/セリシン複合体のナノファイバーは、従来のミクロンオーダーの繊維に比較して非常に大きな比表面積を有するため、当該繊維から得られる不織性の薄膜やマットは、高度の気孔率を有する。したがって、体液の吸収性にも優れ、止血作用や細菌増殖抑制作用を有するため、人工皮膚や創傷被覆材として使用したときには、当該薄膜ないしマットを損傷部位へ当接すると、損傷面へよく接着し、接着面積が大きく、また、当該繊維間の隙間構造(気孔構造)はin vivoに近似するため、細胞・組織の再生に有利である。さらに、当該薄膜ないしマットは、柔軟性が極めて高いため、損傷面への装着感に優れる。本発明に係るキトサン/セリシン複合体の創傷治癒促進効果は、キトサン単独のものに比較して顕著に優れる。   The nanofibers of the chitosan / sericin composite according to the present invention have a very large specific surface area compared to conventional micron-order fibers, so that the non-woven thin film or mat obtained from the fibers has a high porosity. Have Therefore, it is excellent in absorbability of bodily fluids and has hemostatic action and bacteria growth inhibitory action, so when used as artificial skin or wound dressing material, when the thin film or mat is brought into contact with the damaged site, it adheres well to the damaged surface. The adhesion area is large, and the interstitial structure (pore structure) between the fibers approximates in vivo, which is advantageous for cell / tissue regeneration. Furthermore, since the thin film or mat has extremely high flexibility, it is excellent in a feeling of mounting on a damaged surface. The wound healing promoting effect of the chitosan / sericin complex according to the present invention is remarkably superior to that of chitosan alone.

[原料溶液]
キトサンは、主にカニやエビなどの甲殻類、あるいは昆虫、貝、キノコ等から得られるキチンを脱アセチル化して得られる多糖類であり、通常、脱アセチル化度が60%以上のものをいうが、本発明においては、70%程度以上、より好ましくは80%程度以上、さらに好ましくは90%程度以上のものが使用される。キチンには分子結晶構造の違いによってα型、β型、γ型の3種類存在するが、いずれのキチンを用いたキトサンを使用してもよい。
キトサンの分子量は、製造方法によって、例えば3万ないし100万以上まで幅があり、本発明においてとくに限定されないが、分子量が大きくなり過ぎると溶解性が低下し、溶液濃度や粘度と紡糸性に問題が生じる傾向にあるため、比較的低分子量の5万〜25万程度のものが好ましい。
セリシンは、蚕の繭中にフィブロインを取り囲むかたちで20〜30%含まれるたんぱく質であり、絹糸(フィブロイン糸)を得るための精錬行程における廃液から回収することによって得られる。セリシンの分子量は2万程度から50万以上まで幅があり、本発明においてはとくに限定されないが、2〜5万程度のものが好ましい。
キトサン及びセリシンのいずれも、市販品として入手できる。
本発明において、キトサン/セリシン複合体とは、キトサンとセリシンの単純混合物、あるいは静電結合、ファンデルワールス結合体などをいい、一部共有結合を含んでいても良い。
本発明のキトサン/セリシン複合体において、キトサンとセリシンの配合比は、重量比で、約60〜90:40〜10、好ましくは70〜85:30〜15程度である。キトサンの量が60%より少ないと、紡糸性が悪くなる傾向があり、また、90%より多いと、セリシンの配合効果が希薄となるため好ましくない。
[Raw material solution]
Chitosan is a polysaccharide obtained by deacetylating chitin obtained mainly from crustaceans such as crabs and shrimps, insects, shellfish, mushrooms, etc., and usually refers to those having a degree of deacetylation of 60% or more. However, in the present invention, those having about 70% or more, more preferably about 80% or more, and further preferably about 90% or more are used. There are three types of chitin, α-type, β-type, and γ-type, depending on the molecular crystal structure. Chitosan using any chitin may be used.
The molecular weight of chitosan varies from, for example, 30,000 to 1,000,000 depending on the production method, and is not particularly limited in the present invention. However, if the molecular weight becomes too large, the solubility decreases, and there is a problem in solution concentration, viscosity, and spinnability. Therefore, a relatively low molecular weight of about 50,000 to 250,000 is preferable.
Sericin is a protein that is contained in an amount of 20 to 30% in the form of surrounding fibroin in the cocoon, and is obtained by recovering from waste liquid in the refining process for obtaining silk thread (fibroin thread). The molecular weight of sericin ranges from about 20,000 to over 500,000, and is not particularly limited in the present invention, but is preferably about 2 to 50,000.
Both chitosan and sericin are available as commercial products.
In the present invention, the chitosan / sericin complex refers to a simple mixture of chitosan and sericin, an electrostatic bond, a van der Waals conjugate, or the like, and may partially include a covalent bond.
In the chitosan / sericin complex of the present invention, the mixing ratio of chitosan and sericin is about 60 to 90:40 to 10 and preferably about 70 to 85:30 to 15 by weight. If the amount of chitosan is less than 60%, the spinnability tends to deteriorate, and if it exceeds 90%, the blending effect of sericin becomes dilute, which is not preferable.

本発明の繊維の原料素材としては、キトサン及びセリシン以外に、キトサン/セリシン複合体の全重量100に対し、40重量%まで、好ましくは10〜30重量%の天然及び合成の高分子物質を含むことができる。天然高分子物質としては、コラーゲン、ゼラチン、キチン、フィブロイン、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、ペクチンなどが、また、合成高分子物質としては、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール、PVP、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリグルタミン酸などが挙げられるが、このうち、ポリエチレンオキサイド(PEO)、ポリビニルアルコール(PVA)、及びポリビニルピロリドン(PVP)などの合成高分子物質を配合すると、紡糸性が良好となるので好ましい。これらの合成高分子物質は、分子量が10万〜100万程度のものが適し、30〜50万程度のものが好ましい。紡糸性を改良するための合成高分子物質の配合量は、前記のとおりであるが、キトサンの分子量が10万程度と小さい場合には、さらに少量でよく、2.5%程度の配合で紡糸性を改善することができる。   In addition to chitosan and sericin, the raw material of the fiber of the present invention contains natural and synthetic polymer substances up to 40% by weight, preferably 10-30% by weight, based on the total weight 100 of the chitosan / sericin complex. be able to. Natural polymer materials include collagen, gelatin, chitin, fibroin, chondroitin sulfate, hyaluronic acid, pectin and the like, and synthetic polymer materials include polyethylene oxide, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, PVP, polylactic acid, polyglycol. Of these, synthetic polymer substances such as polyethylene oxide (PEO), polyvinyl alcohol (PVA), and polyvinyl pyrrolidone (PVP) are preferably blended to improve the spinnability. These synthetic polymer substances have a molecular weight of about 100,000 to 1,000,000, and preferably about 300 to 500,000. The blending amount of the synthetic polymer material for improving the spinnability is as described above, but when the molecular weight of chitosan is as small as about 100,000, a smaller amount may be used, and spinning with a blending of about 2.5%. Can improve sex.

本発明におけるキトサン/セリシン複合体繊維は、平均直径が50〜500nm、好ましくは100〜200nmの繊維であり、キトサンとセリシンの混合溶液を、電界紡糸装置を用いて電界紡糸することによって製造される。   The chitosan / sericin composite fiber in the present invention is a fiber having an average diameter of 50 to 500 nm, preferably 100 to 200 nm, and is produced by electrospinning a mixed solution of chitosan and sericin using an electrospinning apparatus. .

[電界紡糸]
ナノファイバーを得るための電界紡糸装置は、例えば、図1に示すとおりであり、ニードルシリンジ(1)、ノズル(ニードル)(2)、基板(3)、直流高電圧電源(4)、及びインフュージョンポンプ(5)を備えている。
シリンジ1のノズル2先端にポリマー溶液が表面張力の作用で留まっている時に、ノズル先端と基板3間に、高電圧を印加すると、ノズル先端においてポリマー溶液の静電反発力が表面張力を上回り、ノズル先端から溶液が連続的に吐出され、繊維形状のまま長繊維シートとして基板上に捕集される。
また、図2のとおり、基板を円筒状の回転体に変更すれば、人工血管など、管状の医療用材料を得ることができる。
原料溶液のポリマー濃度、吐出速度、印加電圧、ポリマーの種類、溶媒の種類等により適宜に設定されるが、一般には、ポリマー濃度3〜20重量%、好ましくは7〜15重量%、吐出速度0.1〜10ml/hr、好ましくは1〜3ml/hr、印加電圧5〜35kV、好ましくは15〜27kVを目安とする。
また、シリンジ/基板間距離は、4〜30cm、好ましくは8〜15cm、装置内の温度は室温±10℃、湿度は、相対湿度30〜70%、好ましくは40〜60%に調整する。
印加電圧を上記範囲より大きくしたり、シリンジ/基板間距離を上記範囲より狭くすると、ノズルと基板間で放電する危険性があり、また、印加電圧を上記範囲より小さくしたり、シリンジ/基板感距離を上記範囲より広くとったり、相対湿度を上記範囲外にすると、紡糸性が不良となる傾向がある。
[Electrospinning]
An electrospinning apparatus for obtaining nanofibers is, for example, as shown in FIG. 1, and includes a needle syringe (1), a nozzle (needle) (2), a substrate (3), a DC high voltage power source (4), A fusion pump (5) is provided.
When a high voltage is applied between the nozzle tip and the substrate 3 when the polymer solution remains at the tip of the nozzle 2 of the syringe 1 due to the action of surface tension, the electrostatic repulsive force of the polymer solution exceeds the surface tension at the nozzle tip, The solution is continuously discharged from the tip of the nozzle, and is collected on the substrate as a long fiber sheet in a fiber shape.
Further, as shown in FIG. 2, if the substrate is changed to a cylindrical rotating body, a tubular medical material such as an artificial blood vessel can be obtained.
The polymer concentration of the raw material solution, the discharge speed, the applied voltage, the type of polymer, the type of solvent, etc. are appropriately set. Generally, the polymer concentration is 3 to 20% by weight, preferably 7 to 15% by weight, and the discharge speed is 0. 1 to 10 ml / hr, preferably 1 to 3 ml / hr, applied voltage of 5 to 35 kV, preferably 15 to 27 kV.
The distance between the syringe and the substrate is 4 to 30 cm, preferably 8 to 15 cm, the temperature in the apparatus is room temperature ± 10 ° C., and the humidity is 30 to 70% relative humidity, preferably 40 to 60%.
If the applied voltage is made larger than the above range or the syringe / substrate distance is made narrower than the above range, there is a risk of discharge between the nozzle and the substrate. If the distance is larger than the above range or the relative humidity is out of the above range, the spinnability tends to be poor.

シリンジに原料溶液を充填し、高電圧電源のプラス側をノズル先端に、マイナス側を基板に接続して高電圧を印加し、基板上に集積させる。
基板は、銅あるいはアルミニウムなど導電性の良い金属を備え、高電圧印加時の電極となり得るものであれば如何なる形状、大きさでもよいが、例えば、図1及び図2では、銅板上に高分子シートのような絶縁シート(ポリエチレンテレフタレート(PET))を積層し、絶縁シートを適宜サイズに切り取って、切り取り周縁部を銅テープで縁取りして、ナノファイバーの受部を形成している。ファイバーの受部には、紙やガーゼなどの繊維シートを敷いてもよい。
The syringe is filled with the raw material solution, and the positive side of the high-voltage power supply is connected to the nozzle tip and the negative side is connected to the substrate, and a high voltage is applied and integrated on the substrate.
The substrate may be of any shape and size as long as it has a metal having good conductivity such as copper or aluminum and can serve as an electrode when a high voltage is applied. For example, in FIGS. An insulating sheet such as a sheet (polyethylene terephthalate (PET)) is laminated, the insulating sheet is cut to an appropriate size, and the cut peripheral edge is edged with a copper tape to form a nanofiber receiving portion. A fiber sheet such as paper or gauze may be laid on the fiber receiving portion.

電界紡糸に用いる原料溶液の調製法は、とくに限定されないが、例えば、キトサンを予め水に溶解し、セリシンを加えて原料溶液とする。
キトサンは水に難溶であるため、溶解補助のために有機酸又は無機酸を加えることが好ましい。有機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、クエン酸、酒石酸、乳酸、アスコルビン酸、グリコール酸などが、また、無機酸としては、塩酸、硝酸などが挙げられる。酸の使用量は、キトサンの分子量にもよるが、キトサン100重量部に対し20〜80重量%、好ましくは40〜70重量%であり、これより少ないと溶解補助能が発現されず、これより多いと、残留酸量が増え人工皮膚として適さなくなる。
他の高分子物質を加える場合には、別途高分子物質の溶液を調製し、キトサン/セリシン溶液に添加して、十分に撹拌して原料溶液を得る。
各原料物質の水溶液の調製において、必要であれば30〜60℃程度に加温してもよい。
The preparation method of the raw material solution used for electrospinning is not particularly limited. For example, chitosan is dissolved in water in advance, and sericin is added to obtain a raw material solution.
Since chitosan is hardly soluble in water, it is preferable to add an organic acid or an inorganic acid to aid dissolution. Examples of organic acids include formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, citric acid, tartaric acid, lactic acid, ascorbic acid, and glycolic acid. Examples of inorganic acids include hydrochloric acid and nitric acid. The amount of the acid used depends on the molecular weight of chitosan, but is 20 to 80% by weight, preferably 40 to 70% by weight, based on 100 parts by weight of chitosan. If the amount is too high, the amount of residual acid increases, making it unsuitable for artificial skin.
In the case of adding another polymer substance, a polymer substance solution is separately prepared, added to the chitosan / sericin solution, and sufficiently stirred to obtain a raw material solution.
In preparation of the aqueous solution of each raw material, it may be heated to about 30 to 60 ° C. if necessary.

電界紡糸の操作は、原料溶液を電界紡糸装置のシリンジ1に充填し、装置内の雰囲気湿度を30〜70%に調製したのち、高電圧を印加して基板上にナノファイバーを捕集し、薄膜を形成する。薄膜の厚さは用途に応じ任意であるが、例えば、人工皮膚として使用する場合は、50μm〜100μm程度とする。基板上にたい積したナノファイバーの薄膜・マットを中和してもよい。その場合は、中和後水洗・乾燥して目的とする薄膜・マットを得る。
中和方法は、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、重炭酸ナトリウム等のアルカリ水溶液に浸漬する、アルカリ水溶液を噴霧する、あるいはアンモニア飽和蒸気中に放置する、など、いずれの方法によってもよい。
The operation of electrospinning is to fill the syringe 1 of the electrospinning apparatus with the raw material solution, adjust the atmospheric humidity in the apparatus to 30 to 70%, and then apply the high voltage to collect the nanofibers on the substrate. A thin film is formed. Although the thickness of a thin film is arbitrary according to a use, when using it as artificial skin, it shall be about 50 micrometers-100 micrometers, for example. The nanofiber thin film and mat deposited on the substrate may be neutralized. In that case, the target thin film and mat are obtained by neutralization and then washing and drying.
The neutralization method may be any method such as immersing in an alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium bicarbonate, spraying the alkaline aqueous solution, or leaving in an ammonia saturated vapor.

[用途]
本発明のナノファイバーは、比表面積が極めて大きく、当該繊維をたい積した不織布状の薄膜ないしマットは、in vivoにおける細胞外マトリックスの微視的構造に近似した気孔構造を有することから、損傷し、欠損した生体組織の再生において優れた足場(scaffold)として機能する。したがって、本発明のナノファイバー、あるいはその薄膜ないしマットは、損傷・欠損した生体組織の部位に対応した形状・構造に成形して、皮膚、血管、神経、骨、軟骨、食道、弁、その他臓器などの再生のために直接使用し、また、in vitroにおける、組織培養における足場として使用することができる。
本発明のナノファイバーは、さらに、手術用の縫合糸、また、不織布状の薄膜に成形し、必要に応じて粘着シートに積層して創傷被覆材として利用することができる。本発明の創傷被覆材は、薬物を使わずに、創傷面に当接するだけで、自然治癒を顕著に促進することができる。
[Usage]
The nanofiber of the present invention has a very large specific surface area, and the non-woven thin film or mat on which the fiber is deposited has a pore structure that approximates the microscopic structure of the extracellular matrix in vivo, and is damaged. It functions as an excellent scaffold in the regeneration of deficient biological tissue. Therefore, the nanofiber of the present invention, or the thin film or mat thereof, is formed into a shape / structure corresponding to a damaged or deficient biological tissue site, and is used for skin, blood vessels, nerves, bones, cartilage, esophagus, valves, other organs. Can be used directly for regeneration, and can also be used as a scaffold in tissue culture in vitro.
The nanofiber of the present invention can be further used as a wound dressing by forming a surgical suture or a non-woven thin film and laminating it on an adhesive sheet as necessary. The wound dressing of the present invention can significantly promote natural healing simply by contacting the wound surface without using a drug.

以下に、実施例及び比較例を挙げてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。   Hereinafter, examples and comparative examples will be described in more detail, but the present invention is not limited to these examples.

[実施例1]電界紡糸1
キトサン(分子量217,000:片倉チッカリン社製)、セリシン(分子量30,000:セーレン(株)製)、PEO(分子量400,000:SCIENTIFIC POLYMER PRODUCTS社製)、及び蒸留水の、表1に示した量を用いた。キトサンを蒸留水に30分間浸漬し、酢酸を添加し、4時間程度撹拌してキトサン水溶液を得た。ついで、セリシン及びPEOを加え、40〜50℃程度に加温しながら8時間程度撹拌し、キトサン/セリシン/PEO水溶液を得た。
この水溶液を、図1Aの電界紡糸装置のシリンジ1に充填し、ノズルと基板間の距離を8cm、装置内雰囲気を相対湿度約50%に調整したのち、印加電圧25〜30kV、吐出速度2ml/hrでノズル先端から連続的に紡糸し、図1Aの基板上に繊維を捕集した。基板は、図1Bのとおり、銅板の上にポリエチレンテレフタレート(PET)シート6を積層し、PETシートに2cm四方の穴を開けて、穴の外周縁に銅テープ8を取り付けて高電圧マイナス電極を取り付け、穴の底部に紙テープ7をセットしてナノファイバーの受部とした。
試料膜の表面をE−101型イオンスパッタで金属(Au)蒸着した後、走査型電子顕微鏡(SEM)(日立製作所モデルS−2300型)を用い、加速電圧25kV、ワーキング距離25mmで観察したところ、図3A及びBのとおり、平均直径約170nmのナノファイバーの不織布状を示した。
[Example 1] Electrospinning 1
Table 1 shows chitosan (molecular weight 217,000: manufactured by Katakura Chikkarin), sericin (molecular weight 30,000: manufactured by Seiren Co., Ltd.), PEO (molecular weight 400,000: manufactured by SCIENTIFIC POLYMER PRODUCTS), and distilled water. The amount used was used. Chitosan was immersed in distilled water for 30 minutes, acetic acid was added, and the mixture was stirred for about 4 hours to obtain an aqueous chitosan solution. Subsequently, sericin and PEO were added, and it stirred for about 8 hours, heating at about 40-50 degreeC, and obtained chitosan / sericin / PEO aqueous solution.
This aqueous solution is filled into the syringe 1 of the electrospinning apparatus in FIG. 1A, the distance between the nozzle and the substrate is adjusted to 8 cm, the atmosphere in the apparatus is adjusted to a relative humidity of about 50%, and then the applied voltage is 25 to 30 kV, the discharge speed is 2 ml / The fiber was continuously spun from the nozzle tip with hr, and the fibers were collected on the substrate of FIG. 1A. As shown in FIG. 1B, the substrate is formed by laminating a polyethylene terephthalate (PET) sheet 6 on a copper plate, making a 2 cm square hole in the PET sheet, attaching a copper tape 8 to the outer periphery of the hole, and attaching a high voltage negative electrode. The paper tape 7 was set on the bottom of the attachment and the hole to form a nanofiber receiving part.
After the surface of the sample film was vapor-deposited with metal (Au) by E-101 type ion sputtering, it was observed with a scanning electron microscope (SEM) (Hitachi model S-2300 type) at an acceleration voltage of 25 kV and a working distance of 25 mm. As shown in FIGS. 3A and 3B, a nanofiber nonwoven fabric having an average diameter of about 170 nm was shown.

[実施例2]電界紡糸2
実施例1で得られたナノファイバー・マットを、5%NaOH水溶液中に1時間程度浸漬して中和したのち、3回水洗し、乾燥して、ナノファイバーマットを得た。図3C及びDにSEM像を示す。
[実施例3]電界紡糸3
実施例1で得られたナノファイバーマットを、5%NH水溶液の飽和蒸気中に4日間放置して中和したのち、水洗、乾燥して、ナノファイバー・マットを得た。
[実施例4]電界紡糸4
キトサン、セリシン、PEO、及び蒸留水の量を、表1に記載のとおりに変更した以外は実施例1と同様にしてナノファイバー・マットを得た。
[実施例5]電界紡糸5
実施例4で得られたナノファイバー・マットを、5%NaOH水溶液中に1時間程度浸漬して中和したのち、3回水洗し、乾燥して、ナノファイバー・マットを得た。
[Example 2] Electrospinning 2
The nanofiber mat obtained in Example 1 was neutralized by immersing it in a 5% aqueous NaOH solution for about 1 hour, washed with water three times, and dried to obtain a nanofiber mat. 3C and 3D show SEM images.
[Example 3] Electrospinning 3
The nanofiber mat obtained in Example 1 was neutralized by leaving it in saturated steam of 5% NH 3 aqueous solution for 4 days, then washed with water and dried to obtain a nanofiber mat.
[Example 4] Electrospinning 4
A nanofiber mat was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amounts of chitosan, sericin, PEO, and distilled water were changed as shown in Table 1.
[Example 5] Electrospinning 5
The nanofiber mat obtained in Example 4 was neutralized by immersing it in a 5% NaOH aqueous solution for about 1 hour, washed with water three times, and dried to obtain a nanofiber mat.

[実施例6]電界紡糸6
キトサン、セリシン、PEO、及び蒸留水の量を、表1に記載のとおりに変更した以外は実施例1と同様にしてナノファイバー・マットを得た。
得られたナノファイバー・マットを10×3mmに折りたたみ、厚さ0.1mmに調整して、デシケーター中で、十分に乾燥させ、広角X線回折(WAXD)測定を行った。
測定は、東芝製XC−40H広角X線回折装置により(コリメーター0.5mm径、カメラ長32mm)、CuKα線(Niフィルターろ過)(40kV、20mA)を用いて、8時間撮影することによって行った(図4)。
同じ試料を使用し、赤道線(β=0°)上について広角X線回折強度を測定した。
測定は、理学電機製RINT2100を用い、走査範囲2θ:3°〜40°、スキャンスピード:1°/min、走査軸:2θ/θ、X線:CuKα線(管電圧40kV、管電流20mA)のNiフィルターろ過X線を用いて行った(図5〜7)。
図5はセリシン粉末の、図6はPEO粉末の、図7はキトサン/セリシン/PEO=7/3/2のナノファイバーのWAXD強度曲線を示す。
図7によれば、2θ=9.52°、20.8°、23.1°、29.8°、35.2°に中和されたキトサンに似た形で回折ピークが現れた。中和前のX線回折強度曲線より、中和後のX線回折強度曲線に似ているため、電界紡糸中に酢酸溶液が拡散し、ナノファイバー中に酢酸がほとんど残らなかったと考えられる。また、2θ=16.0°、20.8°、23.1°、36.4°に現れた回折ピークは、わずかに混合したPEOの影響と思われる。2θ=29.8°、35.2°の2つの子午線反射が強く出ているので、ナノファイバーは高い分子配向を示していると思われる。
図5によって、セリシンは低結晶性であること、また、図6から、PEOは明確な結晶回折を示すことがわかった。
[Example 6] Electrospinning 6
A nanofiber mat was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amounts of chitosan, sericin, PEO, and distilled water were changed as shown in Table 1.
The obtained nanofiber mat was folded to 10 × 3 mm, adjusted to a thickness of 0.1 mm, sufficiently dried in a desiccator, and subjected to wide angle X-ray diffraction (WAXD) measurement.
The measurement is performed by photographing for 8 hours with a Toshiba XC-40H wide-angle X-ray diffractometer (collimator 0.5 mm diameter, camera length 32 mm) and CuKα rays (Ni filter filtration) (40 kV, 20 mA). (FIG. 4).
Using the same sample, the wide-angle X-ray diffraction intensity was measured on the equator line (β = 0 °).
RINT2100 manufactured by Rigaku Corporation was used for the measurement, scanning range 2θ: 3 ° to 40 °, scanning speed: 1 ° / min, scanning axis: 2θ / θ, X-ray: CuKα ray (tube voltage 40 kV, tube current 20 mA) It carried out using Ni filter filtration X ray (FIGS. 5-7).
FIG. 5 shows WAXD intensity curves of sericin powder, FIG. 6 of PEO powder, and FIG. 7 of chitosan / sericin / PEO = 7/3/2 nanofibers.
According to FIG. 7, diffraction peaks appeared in a form similar to chitosan neutralized to 2θ = 9.52 °, 20.8 °, 23.1 °, 29.8 °, 35.2 °. Since the X-ray diffraction intensity curve before neutralization resembles the X-ray diffraction intensity curve after neutralization, it is considered that the acetic acid solution diffused during electrospinning and almost no acetic acid remained in the nanofibers. The diffraction peaks appearing at 2θ = 16.0 °, 20.8 °, 23.1 °, and 36.4 ° are considered to be the influence of slightly mixed PEO. Since the two meridian reflections at 2θ = 29.8 ° and 35.2 ° are strong, the nanofibers appear to exhibit a high molecular orientation.
FIG. 5 shows that sericin has low crystallinity, and FIG. 6 shows that PEO shows clear crystal diffraction.

[実施例7]電界紡糸7
実施例6で得られたナノファイバー・マットを、5%NaOH水溶液中に1時間程度浸漬して中和したのち、3回水洗し、乾燥して、ナノファイバー・マットを得た。
[比較例1]
キトサン(分子量100,000:富士紡績(株)製)6g、PEO(分子量400,000:SCIENTIFIC POLYMER PRODUCTS社製)4g、酢酸3g及び蒸留水87gを用いて調製した原料溶液を用いた以外は、実施例3と同様にしてナノファイバー・マットを得た。
[比較例2]
比較例1において使用した材料を表1に記載した割合で用いる以外は、実施例1と同様にしてナノファイバー・マットを得た。
[Example 7] Electrospinning 7
The nanofiber mat obtained in Example 6 was neutralized by immersing it in a 5% NaOH aqueous solution for about 1 hour, washed with water three times, and dried to obtain a nanofiber mat.
[Comparative Example 1]
Except for using a raw material solution prepared using 6 g of chitosan (molecular weight 100,000: manufactured by Fuji Boseki Co., Ltd.), PEO (molecular weight 400,000: manufactured by SCIENTIFIC POLYMER PRODUCTS) 4 g, acetic acid 3 g and distilled water 87 g. A nanofiber mat was obtained in the same manner as in Example 3.
[Comparative Example 2]
A nanofiber mat was obtained in the same manner as in Example 1 except that the materials used in Comparative Example 1 were used in the proportions shown in Table 1.

[実施例8]創傷治療効果1 (表皮のみの浅い傷に対する治癒効果)
創傷作成:マウスの背中に脱毛剤を塗り、3分程度おいた。その後、表皮をこすり取って剥がして創傷を準備した。
ナノファイバー・マット貼付テープ:実施例1で得られたナノファイバー・マットを1×2cmに切断し、粘着テープの中央部に貼着して貼付テープを作製した。
創傷処置:貼付テープのナノファイバー・マット面をマウスの創傷部位に貼付し、0、3、6、及び10日ごとに剥がして、マットを貼付しないマウスをコントロールとして、治療効果を観察した。目視による治療成績を表2に示し、0、3、6及び10日後の創傷部写真を図8A、9A、10A、11Aに示す。観察後、新しい貼付テープを貼り付けた。
貼付後10日目に治療領域の皮膚を切り取り、固定してスライスした切片をヘマトキシリン・エオジン染色して、皮膚断面を観察した(図12A)。
実施例2、3、5、及び7で得られたナノファイバー・マットを使用する以外は前記と同様にして、創傷の治療効果を観察した(表2、図8B〜E、9B〜E、10B〜E、11B〜E、12B〜E)。
[Example 8] Wound treatment effect 1 (Healing effect on shallow wound of epidermis only)
Wound preparation: A hair removal agent was applied to the back of the mouse and left for about 3 minutes. Thereafter, the epidermis was scraped off and a wound was prepared.
Nanofiber mat adhesive tape: The nanofiber mat obtained in Example 1 was cut into 1 × 2 cm and adhered to the center of the adhesive tape to prepare an adhesive tape.
Wound treatment: The nanofiber mat surface of the adhesive tape was affixed to the wound site of the mouse, peeled off every 0, 3, 6, and 10 days, and the therapeutic effect was observed using the mouse without the mat as a control. The visual treatment results are shown in Table 2, and photographs of wounds after 0, 3, 6, and 10 days are shown in FIGS. 8A, 9A, 10A, and 11A. After observation, a new adhesive tape was applied.
On the 10th day after application, the skin in the treatment area was cut out, fixed and sliced, and stained with hematoxylin and eosin, and the skin cross section was observed (FIG. 12A).
Except for using the nanofiber mats obtained in Examples 2, 3, 5 and 7, the wound treatment effects were observed in the same manner as described above (Table 2, FIGS. 8B to E, 9B to E, 10B). -E, 11B-E, 12B-E).

表中、Cはキトサン、Sはセリシン、PはPEOを、数値は3成分の配合重量を、Unは中和していないファイバー・マットを、Naは水酸化ナトリウムで中和したファイバー・マットを意味する。
表2の結果から明らかなとおり、本発明のマットを貼付したものは表皮のみの浅い傷について、創傷処置10日目には、コントロールに比較して全例で、良好な結果を示した。経過観察においても、本発明のマットは、ほぼ全例でコントロールに比較して改善がみられた。
CSP822の3タイプによる治療経過に若干の差があり、Unタイプが有利であったのは、セリシンの優れた生体適合性によるものと考えられる。これに対し、中和処理したNaタイプ及びNHタイプでは、中和・水洗過程で、若干のセリシンが溶出したことによるものと推定される。
また、比較例1で得られたファイバー・マットを用い、実施例8と同様にして、表皮の浅い傷に対する治癒効果を観察した。10日目の創傷部の写真画像を図13に、また、皮膚断面画像を図14に示す。
In the table, C is chitosan, S is sericin, P is PEO, the numerical value is the blending weight of the three components, Un is a fiber mat that is not neutralized, Na is a fiber mat that is neutralized with sodium hydroxide means.
As is clear from the results in Table 2, all the cases with the mat of the present invention applied to the shallow wound only on the epidermis showed good results on the 10th day of the wound treatment as compared with the control. Also in the follow-up observation, the mats of the present invention showed improvement in comparison with the control in almost all cases.
There is a slight difference in the course of treatment with the three types of CSP822, and the Un type was advantageous because of the excellent biocompatibility of sericin. On the other hand, in the neutralized Na type and NH 3 type, it is estimated that some sericin was eluted during the neutralization / water washing process.
Further, using the fiber mat obtained in Comparative Example 1, in the same manner as in Example 8, the healing effect on shallow wounds on the epidermis was observed. FIG. 13 shows a photographic image of the wound part on the 10th day, and FIG. 14 shows a cross-sectional image of the skin.

[実施例9]創傷治療効果2(真皮までの深い傷に対する治癒効果)
創傷作成:マウスの背中の表皮を金属ブラシで強くこすり、真皮層まで達する傷を付けた。
その後、実施例8と同様に、実施例1で得られたナノファイバー・マットを装着した貼付テープのマット面をマウスの創傷部位に貼付し、0、3、及び6日目に剥がして、マットを貼付しないマウスをコントロールとして、治療効果を観察した。目視による治療成績を表3に示し、0、3、及び6日後の創傷部写真を図16A〜Cとして示した。観察後、新しい貼付テープを貼り付けた。
貼付後6日目に治療領域の皮膚を切り取り、固定してスライスした切片をヘマトキシリン・エオジン染色して、皮膚断面を観察した(図17A)。
実施例4、及び比較例2で得られたナノファイバー・マットを使用する以外は前記と同様にして、深い傷の治療効果を観察した(図15、図16D〜F、図17B、及びb)。
表3、及び図15〜17の画像から、本発明のマットで処置した場合、深い傷による損傷皮膚の治癒・再生が促進されることが明らかとなった。
[Example 9] Wound treatment effect 2 (healing effect for deep wounds up to the dermis)
Wound creation: The epidermis on the back of the mouse was rubbed hard with a metal brush to make a wound reaching the dermis layer.
Thereafter, as in Example 8, the mat surface of the adhesive tape on which the nanofiber mat obtained in Example 1 was attached was affixed to the wound site of the mouse, and peeled off on the 0th, 3rd, and 6th days. The therapeutic effect was observed using a mouse to which no affixed as a control. The visual treatment results are shown in Table 3, and photographs of wounds after 0, 3, and 6 days are shown in FIGS. After observation, a new adhesive tape was applied.
On the 6th day after application, the skin of the treatment area was cut out, fixed and sliced, and stained with hematoxylin and eosin, and the cross section of the skin was observed (FIG. 17A).
Except for using the nanofiber mats obtained in Example 4 and Comparative Example 2, the effect of treating deep wounds was observed in the same manner as described above (FIGS. 15, 16D to F, FIGS. 17B and b). .
From the images in Table 3 and FIGS. 15 to 17, it was revealed that healing and regeneration of damaged skin due to deep wounds were promoted when treated with the mat of the present invention.

実施例8及び9の実験成績を総合すると、表皮のみの浅い傷ばかりでなく真皮まで達する深い傷にも適用できる点で、CSP822・Unが最適な人工皮膚・創傷被覆材と言える。   When the experimental results of Examples 8 and 9 are combined, CSP822 · Un can be said to be an optimal artificial skin / wound dressing material in that it can be applied not only to a shallow wound only on the epidermis but also to a deep wound reaching the dermis.

A:電界紡糸装置1の模式図、B:電界紡糸装置におけるファイバー受部となる基板の模式図である。A: Schematic diagram of the electrospinning apparatus 1; B: Schematic diagram of a substrate that becomes a fiber receiving part in the electrospinning apparatus. 電界紡糸装置2の模式図である。It is a schematic diagram of the electrospinning apparatus 2. A:実施例1で得られたファイバー・マットの走査型電子顕微鏡画像(×30k)、B:実施例1で得られたファイバー・マットの走査型電子顕微鏡画像(×3k)、C:実施例2で得られたファイバー・マットの走査型電子顕微鏡画像(×30k)、D:実施例2で得られたファイバー・マットの走査型電子顕微鏡画像(×3k)である。A: Scanning electron microscope image (× 30k) of the fiber mat obtained in Example 1, B: Scanning electron microscope image (× 3k) of the fiber mat obtained in Example 1, C: Example 2 is a scanning electron microscope image (× 30k) of the fiber mat obtained in 2, and D: a scanning electron microscope image (× 3k) of the fiber mat obtained in Example 2. 実施例6で得られたナノファイバーの広角X線写真画像。The wide-angle X-ray photograph image of the nanofiber obtained in Example 6. セリシン粉末の広角X線強度曲線。Wide angle X-ray intensity curve of sericin powder. PEO粉末の広角X線強度曲線。Wide angle X-ray intensity curve of PEO powder. キトサン/セリシン/PEO=7/3/2のナノファイバーの広角X線強度曲線。Wide angle X-ray intensity curve of nanofiber of chitosan / sericin / PEO = 7/3/2. 実施例8における創傷処理直後の創傷部写真画像。 a:コントロール、A:実施例1のナノファイバー・マット、B:実施例2のナノファイバー・マット、C:実施例3のナノファイバー・マット、D:実施例5のナノファイバー・マット、E:実施例7のナノファイバー・マット。The wound part photographic image immediately after the wound treatment in Example 8. a: Control, A: Nanofiber mat of Example 1, B: Nanofiber mat of Example 2, C: Nanofiber mat of Example 3, D: Nanofiber mat of Example 5, E: The nanofiber mat of Example 7. 実施例8における被覆3日目の創傷部写真画像。 a:コントロール、A:実施例1のナノファイバー・マット、B:実施例2のナノファイバー・マット、C:実施例3のナノファイバー・マット、D:実施例5のナノファイバー・マット、E:実施例7のナノファイバー・マット。The wound part photograph image of the coating | coated 3rd day in Example 8. FIG. a: Control, A: Nanofiber mat of Example 1, B: Nanofiber mat of Example 2, C: Nanofiber mat of Example 3, D: Nanofiber mat of Example 5, E: The nanofiber mat of Example 7. 実施例8における被覆6日目の創傷部写真画像。 a:コントロール、A:実施例1のナノファイバー・マット、B:実施例2のナノファイバー・マット、C:実施例3のナノファイバー・マット、D:実施例5のナノファイバー・マット、E:実施例7のナノファイバー・マット。The wound part photograph image of the coating | coated 6th day in Example 8. FIG. a: Control, A: Nanofiber mat of Example 1, B: Nanofiber mat of Example 2, C: Nanofiber mat of Example 3, D: Nanofiber mat of Example 5, E: The nanofiber mat of Example 7. 実施例8における被覆10日目の創傷部写真画像。 a:コントロール、A:実施例1のナノファイバー・マット、B:実施例2のナノファイバー・マット、C:実施例3のナノファイバー・マット、D:実施例5のナノファイバー・マット、E:実施例7のナノファイバー・マット。The wound part photograph image of the coating | coated 10th day in Example 8. FIG. a: Control, A: Nanofiber mat of Example 1, B: Nanofiber mat of Example 2, C: Nanofiber mat of Example 3, D: Nanofiber mat of Example 5, E: The nanofiber mat of Example 7. 実施例8における被覆10日目の創傷部皮膚断面写真画像。 a:コントロール、A:実施例1のナノファイバー・マット、B:実施例2のナノファイバー・マット、C:実施例3のナノファイバー・マット、D:実施例5のナノファイバー・マット、E:実施例7のナノファイバー・マット。The wound part skin cross-section photograph image of the coating | coated 10th day in Example 8. FIG. a: Control, A: Nanofiber mat of Example 1, B: Nanofiber mat of Example 2, C: Nanofiber mat of Example 3, D: Nanofiber mat of Example 5, E: The nanofiber mat of Example 7. 比較例1のナノファイバー・マット使用時の創傷部写真画像。 a:コントロール、b:コントロールの創傷処理から10日目、A:創傷処理直後、B:比較例1のナノファイバー・マットによる被覆10日目。The wound part photograph image at the time of using the nanofiber mat of the comparative example 1. a: Control, b: Day 10 after wound treatment of control, A: Immediately after wound treatment, B: Day 10 of coating with nanofiber mat of Comparative Example 1. 比較例1のナノファイバー・マット使用時の10日目の創傷部皮膚断面写真画像。 a:未処理の皮膚断面(×4)、b:表皮を剥がした皮膚断面(×10)、c:コントロール(×10)、A:比較例1のナノファイバー・マット(×4)The wound part skin cross-section photograph image of the 10th day at the time of using the nanofiber mat of the comparative example 1. FIG. a: cross section of untreated skin (× 4), b: cross section of skin with peeled epidermis (× 10), c: control (× 10), A: nanofiber mat of Comparative Example 1 (× 4) 実施例9における、創傷部の写真画像1 a:創傷処理直後(コントロール)、b:創傷処理3日目、c:創傷処理6日目、d:創傷処理直後(比較例2のナノファーバー・マット)、e:比較例2のナノファーバー・マットによる被覆3日目、f:比較例2のナノファーバー・マットによる被覆6日目。Photo 9 of wound part in Example 9 a: Immediately after wound treatment (control), b: Day 3 of wound treatment, c: Day 6 of wound treatment, d: Immediately after wound treatment (Nanofaber mat of Comparative Example 2) ), E: the third day of coating with the nanofiber mat of Comparative Example 2, and f: the sixth day of coating with the nanofiber mat of Comparative Example 2. 実施例9における、創傷部の写真画像2 A:創傷処理直後(実施例1のナノファイバー・マット)、B:実施例1のナノファイバー・マットによる被覆3日目、C:実施例1のナノファイバー・マットによる被覆6日目、D:創傷処理直後(実施例4のナノファイバー・マット)、E:実施例4のナノファイバー・マットによる被覆3日目、F:実施例4のナノファイバー・マットによる被覆6日目。Photo image 2 of wound part in Example 9 A: Immediately after wound treatment (Nanofiber mat of Example 1), B: Third day of coating with nanofiber mat of Example 1, C: Nano of Example 1 6 days after coating with fiber mat, D: immediately after wound treatment (nanofiber mat of Example 4), E: 3 days of coating with nanofiber mat of Example 4, F: nanofibers of Example 4 Covering with mat 6th day. 実施例9における、創傷処理6日目の皮膚断面写真画像。 a:コントロール、b:比較例2のナノファイバー・マット、A:実施例1のナノファイバー・マット、B:実施例4のナノファイバー・マット。The skin cross-sectional photographic image on the 6th day of wound treatment in Example 9. FIG. a: Control, b: Nanofiber mat of Comparative Example 2, A: Nanofiber mat of Example 1, B: Nanofiber mat of Example 4.

符号の説明Explanation of symbols

1 シリンジ
2 ノズル(ニードル)
3 基板
4 直流高電圧電源
5 インフュージョンポンプ
6 PETシート
7 紙テープ
8 銅テープ
1 Syringe 2 Nozzle (needle)
3 Substrate 4 DC high voltage power supply 5 Infusion pump
6 PET sheet 7 Paper tape 8 Copper tape

Claims (12)

キトサンとセリシンの複合体を含む、平均直径が50〜500nmの繊維。   A fiber having an average diameter of 50 to 500 nm, comprising a complex of chitosan and sericin. キトサンとセリシンの重量比が60〜90:40〜10である、請求項1に記載の繊維。   The fiber according to claim 1, wherein the weight ratio of chitosan to sericin is 60 to 90:40 to 10. キトサンとセリシンの重量比が80:20である、請求項2に記載の繊維。   The fiber according to claim 2, wherein the weight ratio of chitosan to sericin is 80:20. さらに、合成高分子材料を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の繊維。   Furthermore, the fiber of any one of Claims 1-3 containing a synthetic polymer material. 合成高分子材料が、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルアルコール、及びPVPのいずれか1以上である、請求項4に記載の繊維。   The fiber according to claim 4, wherein the synthetic polymer material is one or more of polyethylene oxide, polyvinyl alcohol, and PVP. キトサンとセリンを酸の存在下に水に溶解し、当該水溶液を電界紡糸することからなる、請求項1〜5のいずれか1に記載の繊維の製造方法。   The manufacturing method of the fiber of any one of Claims 1-5 which melt | dissolves chitosan and serine in water in presence of an acid, and electrospins the said aqueous solution. 酸が酢酸である、請求項6に記載の製造方法。   The production method according to claim 6, wherein the acid is acetic acid. 当該水溶液に、ポリエチレンオキサイドを溶解させることを含む、請求項6又は7に記載の製造方法。   The production method according to claim 6 or 7, comprising dissolving polyethylene oxide in the aqueous solution. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の繊維からなるマット。   The mat which consists of a fiber of any one of Claims 1-5. 請求項9に記載のマットからなる医療用材料。   A medical material comprising the mat according to claim 9. 人工皮膚である、請求項10に記載の医療用材料。   The medical material according to claim 10, which is artificial skin. 創傷被覆材である、請求項10に記載の医療用材料。
The medical material according to claim 10, which is a wound dressing.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009089837A (en) * 2007-10-05 2009-04-30 Idemitsu Technofine Co Ltd Wound covering material
JP2010246750A (en) * 2009-04-16 2010-11-04 Teijin Ltd Wound treatment material
WO2012002390A1 (en) * 2010-06-29 2012-01-05 花王株式会社 Nanofiber laminate sheet
JP2012012317A (en) * 2010-06-29 2012-01-19 Kao Corp Nanofiber laminate sheet
JP2012075995A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Jnc Corp Nanofiber-reinforced protein porous film
CN103194856A (en) * 2013-04-02 2013-07-10 吉林大学 Preparation method of chitosan/sericin composite nanometer fibers with antibiosis and wound healing effects
CN103266422A (en) * 2013-06-16 2013-08-28 褚加冕 Method for preparing medical bamboo fiber surgical dressing
US8642172B2 (en) 2008-12-26 2014-02-04 Kao Corporation Nanofiber sheet
US9192624B2 (en) 2010-12-06 2015-11-24 Ajinomoto Co., Inc. Medical material and method for manufacturing same
CN105908374A (en) * 2016-06-23 2016-08-31 盐城工业职业技术学院 Preparation method of porous nano fiber membrane
CN111172623A (en) * 2020-01-21 2020-05-19 荆门市诺维英新材料科技有限公司 Biodegradable fiber and preparation method thereof
CN113882088A (en) * 2021-09-28 2022-01-04 盐城工业职业技术学院 Method for preparing functional facial mask material by extracting sericin from castor silkworm silk gland
CN114481441A (en) * 2021-12-16 2022-05-13 西安工程大学 Nano-fiber mask base cloth containing fibroin, functional mask and preparation method of functional mask
CN115487360A (en) * 2022-09-29 2022-12-20 南京工业大学 Preparation method of sericin-based skin tissue scaffold

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102634370B1 (en) 2021-08-19 2024-02-06 단국대학교 산학협력단 Manufacturing method of high-content sericin structure

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1170160A (en) * 1997-06-18 1999-03-16 Norin Suisansyo Sanshi Konchu Nogyo Gijutsu Kenkyusho Occlusive dressing consisting essentially of silk fibroin and silk sericin and its production
JP2003239174A (en) * 2003-02-07 2003-08-27 Seiren Co Ltd Functional fiber product
JP2004339496A (en) * 2003-04-21 2004-12-02 Hiroshi Takimoto Biodegradable composition and base given by using the same
JP2005290610A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Akihiko Tanioka Nanoscale fiber and formed product of polysaccharides
WO2006028244A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-16 Teijin Limited Bioabsorbable porous object
JP2006158494A (en) * 2004-12-03 2006-06-22 Teijin Ltd Artificial heart valve, base material for regenerative medicine, and its method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1170160A (en) * 1997-06-18 1999-03-16 Norin Suisansyo Sanshi Konchu Nogyo Gijutsu Kenkyusho Occlusive dressing consisting essentially of silk fibroin and silk sericin and its production
JP2003239174A (en) * 2003-02-07 2003-08-27 Seiren Co Ltd Functional fiber product
JP2004339496A (en) * 2003-04-21 2004-12-02 Hiroshi Takimoto Biodegradable composition and base given by using the same
JP2005290610A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Akihiko Tanioka Nanoscale fiber and formed product of polysaccharides
WO2006028244A1 (en) * 2004-09-07 2006-03-16 Teijin Limited Bioabsorbable porous object
JP2006158494A (en) * 2004-12-03 2006-06-22 Teijin Ltd Artificial heart valve, base material for regenerative medicine, and its method

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009089837A (en) * 2007-10-05 2009-04-30 Idemitsu Technofine Co Ltd Wound covering material
US8642172B2 (en) 2008-12-26 2014-02-04 Kao Corporation Nanofiber sheet
JP2010246750A (en) * 2009-04-16 2010-11-04 Teijin Ltd Wound treatment material
WO2012002390A1 (en) * 2010-06-29 2012-01-05 花王株式会社 Nanofiber laminate sheet
JP2012012317A (en) * 2010-06-29 2012-01-19 Kao Corp Nanofiber laminate sheet
CN102958505A (en) * 2010-06-29 2013-03-06 花王株式会社 Nanofiber laminate sheet
US9125811B2 (en) 2010-06-29 2015-09-08 Kao Corporation Nanofiber laminate sheet
CN102958505B (en) * 2010-06-29 2015-07-01 花王株式会社 Nanofiber laminate sheet
JP2012075995A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Jnc Corp Nanofiber-reinforced protein porous film
US9192624B2 (en) 2010-12-06 2015-11-24 Ajinomoto Co., Inc. Medical material and method for manufacturing same
CN103194856A (en) * 2013-04-02 2013-07-10 吉林大学 Preparation method of chitosan/sericin composite nanometer fibers with antibiosis and wound healing effects
CN103266422A (en) * 2013-06-16 2013-08-28 褚加冕 Method for preparing medical bamboo fiber surgical dressing
CN105908374A (en) * 2016-06-23 2016-08-31 盐城工业职业技术学院 Preparation method of porous nano fiber membrane
CN111172623A (en) * 2020-01-21 2020-05-19 荆门市诺维英新材料科技有限公司 Biodegradable fiber and preparation method thereof
CN113882088A (en) * 2021-09-28 2022-01-04 盐城工业职业技术学院 Method for preparing functional facial mask material by extracting sericin from castor silkworm silk gland
CN114481441A (en) * 2021-12-16 2022-05-13 西安工程大学 Nano-fiber mask base cloth containing fibroin, functional mask and preparation method of functional mask
CN115487360A (en) * 2022-09-29 2022-12-20 南京工业大学 Preparation method of sericin-based skin tissue scaffold
CN115487360B (en) * 2022-09-29 2023-12-22 南京工业大学 Preparation method of sericin-based skin tissue scaffold

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