JP2013215332A - Bioabsorbable medical instrument and decomposition speed adjusting method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、生体吸収性医療器具及びその分解速度調整方法、特に、血管再形成を確実にするに十分な時間、当該医療器具の機械的強度を確実に保持させることができる生体吸収性医療器具及びその分解速度調整方法に関するものである。 The present invention relates to a bioabsorbable medical device and a method for adjusting the degradation rate thereof, and in particular, a bioabsorbable medical device capable of reliably holding the mechanical strength of the medical device for a time sufficient to ensure revascularization. And a method for adjusting the decomposition rate thereof.
本発明の医療器具としては、ステント、カニューレ、カテーテル、人工血管、ステントグラフト、薬剤搭載癌治療器具等の様々なものが挙げられるが、以下においてはステントを例として挙げ説明する。 Examples of the medical device of the present invention include various devices such as a stent, a cannula, a catheter, an artificial blood vessel, a stent graft, and a drug-loaded cancer treatment device. Hereinafter, a stent will be described as an example.
生体内留置用ステントは、血管あるいは他の生体内管腔が狭窄もしくは閉塞することによって生じる様々な疾患を治療するために、その狭窄もしくは閉塞部位を拡張し、その内腔を確保するためにそこに留置する一般的には管状の医療用具である。
ステントは、体外から体内に挿入するため、そのときは直径が小さく、目的の狭窄もしくは閉塞部位で拡張させて直径を大きくし、かつその管腔をそのままで保持する。
In-vivo stents are used to expand the stenosis or occlusion site and secure the lumen to treat various diseases caused by stenosis or occlusion of blood vessels or other in-vivo lumens. In general, it is a tubular medical device.
Since the stent is inserted into the body from outside the body, the diameter is small at that time. The stent is expanded at the target stenosis or occlusion site to increase the diameter, and the lumen is held as it is.
ステントとしては、ステンレス、Co-Crなどの金属線材、あるいは金属管を加工した円筒状のものが一般的である。一方カテーテルなどは細くした状態で装着され、生体内に挿入され、目的部位で何らかの方法で拡張させ、その管腔内壁に密着、固定することで管腔形状を維持する。 As the stent, a metal wire such as stainless steel or Co—Cr, or a cylindrical shape obtained by processing a metal tube is generally used. On the other hand, a catheter or the like is attached in a thin state, inserted into a living body, expanded by a certain method at a target site, and tightly fixed to the inner wall of the lumen to maintain the lumen shape.
現在のところ、非吸収性の金属を基材としたステントが医療のスタンダードになっており、多くの成功を収めている。しかし、永続的に埋め込まれたステントは、周囲の組織との間の永続的な相互作用により内皮細胞の機能不全および後の血栓症のリスクをもたらすという問題点があった。 At present, non-absorbable metal-based stents have become the standard of medical care and have achieved many successes. However, permanently implanted stents have had the problem that permanent interaction with the surrounding tissue poses endothelial cell dysfunction and later risk of thrombosis.
最近、上記問題点を解消するステントとして、血管の開路維持および/または薬剤の送達などの機能を果たし終えるまでの期間ステントを体内に存在させ、ステントが役割を果たした後は、生体内に完全に吸収される生体吸収性ステントが提案されている。 Recently, as a stent that solves the above problems, the stent is present in the body for a period until it completes functions such as maintaining the open circuit of the blood vessel and / or delivering the drug, and after the stent has played a role, it is completely in vivo. Bioabsorbable stents that are absorbed in the body have been proposed.
かかるステントは、ポリ乳酸やポリグリコール酸などの生体吸収性ポリマーを基材としたステント(特許文献1)や、マグネシウムおよびマグネシウム合金のような生体吸収性金属を基材としたステントがある(特許文献2、特許文献3、特許文献4)。 Such stents include stents based on bioabsorbable polymers such as polylactic acid and polyglycolic acid (Patent Document 1) and stents based on bioabsorbable metals such as magnesium and magnesium alloys (patents). Document 2, Patent document 3, Patent document 4).
生体吸収性ポリマーを基材に用いたステントは、血管の開路維持および/または薬剤の送達などの機能を果たすのに必要な力学的特性が得られない場合があり、十分な力学的特性が得られるマグネシウムおよびマグネシウム合金などの生体吸収性金属を基材としたステントが望まれる。 Stents using bioabsorbable polymers as the base material may not have the mechanical properties necessary to perform functions such as maintaining the open circuit of the blood vessels and / or delivering the drug, so that sufficient mechanical properties can be obtained. Stents based on bioabsorbable metals such as magnesium and magnesium alloys are desired.
しかし、マグネシウムおよびマグネシウム合金などの生体吸収性金属は生体内で急速に分解する傾向があるため、血管再形成を確実にするのに十分な時間の間、ステントの機械的強度を保持させることは極めて困難である。 However, bioabsorbable metals such as magnesium and magnesium alloys tend to degrade rapidly in vivo, so it is not possible to maintain the mechanical strength of the stent for a time sufficient to ensure revascularization. It is extremely difficult.
したがって、本発明の目的は、マグネシウムまたはマグネシウム合金などの生体吸収性金属からなる生体内留置用ステントの生体内での分解速度を調整して、血管再形成を確実にする期間(例えば少なくとも1か月以上)管腔壁を支持する為に必要な機械的強度を保持する生体吸収性医療器具を提供することである。
本発明の他の目的は、上記生体吸収性医療器具の分解速度調整方法を提供することである。
Accordingly, an object of the present invention is to adjust the rate of in vivo degradation of a stent for indwelling made of a bioabsorbable metal such as magnesium or a magnesium alloy to ensure revascularization (for example, at least one). (More than a month) To provide a bioabsorbable medical device that retains the mechanical strength necessary to support the lumen wall.
Another object of the present invention is to provide a method for adjusting the decomposition rate of the bioabsorbable medical device.
本発明らは従来のマグネシウムまたはマグネシウム合金などの生体吸収性金属からなる生体吸収性医療器具について徹底的に検討した結果、医療器具の表面をオゾンを含む酸素ガスで処理することに着目し、更に検討した結果、意外にもステント表面にオゾン酸化処理により特定の厚さの酸化膜を形成された該酸化膜が生体吸収性医療器具の分解速度の調整に有効であることを見出し、本発明に到達したものである。 As a result of thorough examination of bioabsorbable medical devices made of bioabsorbable metals such as magnesium or magnesium alloys, the present inventors have focused on treating the surface of medical devices with oxygen gas containing ozone, As a result of the examination, it was surprisingly found that the oxide film having a specific thickness formed on the stent surface by ozone oxidation treatment is effective in adjusting the degradation rate of the bioabsorbable medical device. It has been reached.
すなわち、本発明は、
(1)マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする生体吸収性医療器具であって、該基材の表面に、オゾン酸化処理により酸化膜が被覆され、該酸化膜が基材の分解速度を調整するよう構成したことを特徴とする生体吸収性医療器具である。
(2) 該医療器具がステントである上記(1)記載の生体吸収性医療器具である。
(3) 該酸化膜の表面が、ポリマーと内皮細胞の増殖を阻害しない治療用薬剤とを含み、該ポリマーと治療用薬剤の重量構成率が、ポリマー8〜3対治療用薬剤2〜7の範囲にある第1ポリマーで被覆され、該第1ポリマーが、ポリマー単独により形成されるか、またはポリマーと治療用薬剤を含み、ポリマー80重量%に対する治療用薬剤の重量構成比率が20重量%未満である第2ポリマーで被覆された上記(1)または(2)記載の生体吸収性医療器具である。
(4)該ポリマーがポリ(乳酸―グリコール酸)であり、該治療用薬剤がアルガトロバン、シロリムス、タキソール、デコイ及び又はタミバロテンである上記(3)記載の生体吸収性医療器具である。
(5) マグネシウムまたはマグネシウム合金を基材とする生体吸収性医療器具を、温度20〜150℃未満、オゾン含有量2〜10容量%未満の乾燥酸素ガスに1時間以上接触させて、該基材の表面に酸化膜を形成することを特徴とする生体吸収性医療器具の分解速度調整方法である。
(5)該乾燥酸素ガスのオゾン含有量が3〜10容量%であり、温度が30〜100℃である上記(4)記載の生体吸収性医療器具の分解速度調整方法である。
That is, the present invention
(1) A bioabsorbable medical device based on magnesium or a magnesium alloy, wherein the surface of the base material is coated with an oxide film by ozone oxidation treatment, and the oxide film adjusts the decomposition rate of the base material The bioabsorbable medical device is characterized by being configured as described above.
(2) The bioabsorbable medical device according to (1), wherein the medical device is a stent.
(3) The surface of the oxide film contains a polymer and a therapeutic agent that does not inhibit the proliferation of endothelial cells, and the weight composition ratio of the polymer and the therapeutic agent is 8 to 3 for the polymer versus 2 to 7 for the therapeutic agent. Coated with a first polymer in the range, the first polymer being formed by the polymer alone or comprising a polymer and a therapeutic agent, wherein the weight fraction of the therapeutic agent to 80% by weight of the polymer is less than 20% by weight The bioabsorbable medical device according to (1) or (2), which is coated with a second polymer.
(4) The bioabsorbable medical device according to the above (3), wherein the polymer is poly (lactic acid-glycolic acid) and the therapeutic agent is argatroban, sirolimus, taxol, decoy and / or tamibarotene.
(5) A bioabsorbable medical device based on magnesium or a magnesium alloy is brought into contact with dry oxygen gas having a temperature of less than 20 to 150 ° C. and an ozone content of less than 2 to 10% by volume for 1 hour or more. An oxide film is formed on the surface of the bioabsorbable medical device.
(5) The method according to (4) above, wherein the dry oxygen gas has an ozone content of 3 to 10% by volume and a temperature of 30 to 100 ° C.
本発明の生体吸収性医療機器具は、基材の表面に分解速度調整用の酸化膜を設けることにより生体内での基材の分解速度が調整できる。また、オゾン酸化法の採用により極めて薄い酸化膜が形成でき、また酸化条件を変えることで酸化膜の組成、言い換えれば厚みの制御が容易である。本発明により、現在問題になっている生体内に留置する医療器具の生体との永続的相互作用による内皮細胞の機能不全および後の血栓症のリスクを解決することができる。更に狭窄箇所の状態によって要求されるステントの分解速度が異なる場合があるので、それに対応するステントを提供することもできる。 The bioabsorbable medical device of the present invention can adjust the decomposition rate of the substrate in vivo by providing an oxide film for adjusting the decomposition rate on the surface of the substrate. Further, by adopting the ozone oxidation method, an extremely thin oxide film can be formed, and the composition of the oxide film, in other words, the thickness can be easily controlled by changing the oxidation conditions. The present invention can solve the risk of endothelial cell dysfunction and later thrombosis due to permanent interaction of a medical device placed in the living body, which is currently a problem, with the living body. Furthermore, since the required degradation rate of the stent may differ depending on the state of the stenosis, a corresponding stent can be provided.
ステント基材は、生体吸収性に優れたマグネシウムまたはマグネシウムの割合が90%以上のマグネシウム合金が使用される。また、ステント基材の表面にはオゾン酸化処理法により形成された酸化膜が被覆されている。 As the stent base material, magnesium having excellent bioabsorbability or a magnesium alloy having a magnesium ratio of 90% or more is used. Further, the surface of the stent base material is covered with an oxide film formed by an ozone oxidation method.
マグネシウムまたはマグネシウム合金からなるステント基材は、通常100〜200℃の温度でオゾン酸化処理されるが、このような加熱条件に基材を曝すとのマグネシウム合金の結晶構造が変化する恐れがある。結晶構造が変化すると生体内でのマグネシウム合金の分解条件が変化する恐れがある。生体吸収性医療器具には加熱により結晶構造が変化する恐れのない緻密な結晶構造を有する強度の優れたマグネシウム合金を基材に使用することが好ましい。かかる緻密な結晶構造を有する強度の優れたマグネシウム合金としては、例えば特開2008−69418号などに記載された長周期積層構造又は最密原子面積層欠陥を含む相及びhcp構造マグネシウム相を有する結晶組織を具備したマグネシウム合金がある。 Although a stent base material made of magnesium or a magnesium alloy is usually subjected to ozone oxidation treatment at a temperature of 100 to 200 ° C., the crystal structure of the magnesium alloy may change when the base material is exposed to such heating conditions. If the crystal structure changes, the decomposition conditions of the magnesium alloy in vivo may change. For the bioabsorbable medical device, it is preferable to use a magnesium alloy having a dense crystal structure that does not change the crystal structure by heating and having excellent strength as a base material. Examples of such a magnesium alloy having a dense crystal structure and excellent strength include, for example, a long-period stack structure described in JP-A-2008-69418 or the like, a crystal having a close-packed atomic area layer defect, and a hcp-structure magnesium phase. There is a magnesium alloy with a texture.
また、マグネシウム合金のすべての合金化元素は最終的に生体内で分解されるため、生物学的安全性の面から生体適合性は非常に重要である。例えば、マグネシウム合金の合金化元素であるカルシウム、亜鉛、マンガンは人体の必須元素であり、体内に進入した後は代謝されて体外に排出されるため、マグネシウム合金に使用される合金化元素として問題はないが、リチウム、アルミニウム、ジルコニウム元素は腐食により一日に放出される元素量がいずれもmgオーダーであり、許容一日摂取量を上回ることはないが、毒性による影響が比較的深刻であることから、マグネシウム合金に使用される合金化元素とする場合は、含有量を厳しく制御する必要がある。イットリウム及びレアアース元素はマグネシウム合金の力学的性質及び腐食性を改善する上で非常に重要な元素であるが毒性、代謝経路とも明らかでない。 In addition, since all alloying elements of the magnesium alloy are finally decomposed in vivo, biocompatibility is very important from the viewpoint of biological safety. For example, calcium, zinc and manganese, which are alloying elements of magnesium alloys, are essential elements of the human body, and after entering the body, they are metabolized and discharged out of the body, so there are problems as alloying elements used in magnesium alloys However, the amount of elements released per day due to corrosion is on the order of mg and does not exceed the allowable daily intake, but the effects of toxicity are relatively serious. Therefore, when the alloying element used for the magnesium alloy is used, it is necessary to strictly control the content. Yttrium and rare earth elements are very important elements for improving the mechanical properties and corrosivity of magnesium alloys, but their toxicity and metabolic pathways are not clear.
そのため生物学的安全性の面からマグネシウム合金の合金化元素の少ないマグネシウム合金が好ましい。かかる合金化元素の少ないマグネシウム合金としてマグネシウムが97重量%以上、ニオブが0.1〜3.0重量%のマグネシウム合金がある。ニオブはマグネシウム合金の結晶構造を安定化させるため100〜200℃でのオゾン酸化処理においてもマグネシウム合金の結晶構造が変化することがなく生体吸収性医療器具の基材として好ましく使用される。 Therefore, a magnesium alloy with few alloying elements of the magnesium alloy is preferable from the viewpoint of biological safety. As such a magnesium alloy with a small amount of alloying elements, there is a magnesium alloy having 97% by weight or more of magnesium and 0.1 to 3.0% by weight of niobium. Since niobium stabilizes the crystal structure of the magnesium alloy, the crystal structure of the magnesium alloy does not change even in the ozone oxidation treatment at 100 to 200 ° C. and is preferably used as a base material for a bioabsorbable medical device.
上述のマグネシウム合金は、通常の鋳造やダイカスト、鋳造塑性加工、鋳造強加工、チップ固化成形、急速凝固、急速凝固粉末冶金などの種々の金属材料製造プロセスによって製造される。前記プロセスにおいて、高強度、高延性、高耐食性を実現するためには、急速凝固粉末治金法が特に重要であることが知られている。 The magnesium alloy described above is manufactured by various metal material manufacturing processes such as normal casting, die casting, cast plastic working, strong casting, chip solidification, rapid solidification, and rapid solidification powder metallurgy. In the process, it is known that the rapid solidification powder metallurgy method is particularly important in order to achieve high strength, high ductility, and high corrosion resistance.
本発明では、マグネシウムまたはマグネシウム合金からなるステント基材のオゾン酸化処理は、オゾン含有量2〜10容量%未満、好ましくは3〜10容量%の乾燥酸素ガスを用いて、温度20〜150℃未満、好ましくは30〜100℃、処理時間が1時間以上、好ましくは1時間から2時間処理して、ステント基材の表面に酸化膜を形成する。 In the present invention, the ozone oxidation treatment of the stent substrate made of magnesium or magnesium alloy is performed at a temperature of 20 to less than 150 ° C. using dry oxygen gas having an ozone content of less than 2 to 10% by volume, preferably 3 to 10% by volume. The oxide film is formed on the surface of the stent base material, preferably at 30 to 100 ° C., for a treatment time of 1 hour or longer, preferably 1 to 2 hours.
乾燥ガス中のオゾン含有量が2容量%未満では酸化力が不足し、10容量%以上では過剰酸化の問題が生じる。また、処理温度が30℃未満ではオゾンが十分に反応せず、100℃を超えると、基材の金属結晶への熱影響が生じる恐れがある。処理時間が1時間未満ではオゾンが十分に反応せず、安定した酸化膜が形成されない。通常基材への熱影響を避けるため温度一定の条件で、乾燥ガス中のオゾン含有量と処理時間が調整される。上記オゾン酸化処理により形成される酸化膜の厚みによりステントの分解速度の調整が可能である。酸化膜の厚みは、血管再形成を確実にする期間管腔壁を支持する為に必要な機械的強度を保持する厚さであればよい。例えば、血管再形成を確実にする期間が1〜2か月の場合には酸化膜の厚みを20〜150Åとすることが望ましい。 If the ozone content in the dry gas is less than 2% by volume, the oxidizing power is insufficient, and if it exceeds 10% by volume, the problem of excessive oxidation occurs. Further, if the treatment temperature is less than 30 ° C., ozone does not react sufficiently, and if it exceeds 100 ° C., there is a possibility that a thermal effect on the metal crystal of the base material may occur. If the treatment time is less than 1 hour, ozone does not react sufficiently and a stable oxide film is not formed. Usually, the ozone content and the treatment time in the dry gas are adjusted under the condition of a constant temperature in order to avoid the heat effect on the base material. The degradation rate of the stent can be adjusted by the thickness of the oxide film formed by the ozone oxidation treatment. The thickness of the oxide film may be a thickness that maintains the mechanical strength necessary to support the lumen wall for a period that ensures revascularization. For example, when the period for ensuring revascularization is 1 to 2 months, the thickness of the oxide film is desirably 20 to 150 mm.
本発明の生体吸収性医療器具の分解速度調整に用いるオゾン含有乾燥酸素ガスは、反応速度論的にもオゾン濃度が高い方が好ましい。オゾンガスについては、一般に使用されている放電式オゾナイザーで得られるオゾン濃度5
容量% 程度のオゾンガスを乾燥酸素ガスで希釈して使用してもよく、また、シリカゲル等の吸着剤に吸着させて濃縮して使用してもよい。前記オゾナイザーに供給される原料ガスとしては、高純度酸素ガスボンベを利用するのが一般的であり、反応速度論的には酸素濃度の高い原料ガスが好ましいといえるが、酸素容量が少なくとも99.99(5N)
容量%以上、好ましくは99.999(6N) 容量%以上であるのがよい。このような高純度酸素ガスボンベを利用すれば、付加的な乾燥処理は必要ない。また、医療器具の分解速度調整の際の加熱方法については、医療器具の全表面が所定の温度にまで均一に加熱される加熱チャンバー等を用いるのがよい。また、医療器具の内面だけを処理する場合には、処理物の外側からの部分加熱でも対応でき、加熱チャンバーを省略することもできる。
The ozone-containing dry oxygen gas used for adjusting the decomposition rate of the bioabsorbable medical device of the present invention preferably has a higher ozone concentration in terms of reaction kinetics. For ozone gas, the ozone concentration obtained with a discharge-type ozonizer generally used is 5
A volume% of ozone gas may be diluted with dry oxygen gas, or may be used after being absorbed by an adsorbent such as silica gel. As a raw material gas supplied to the ozonizer, a high purity oxygen gas cylinder is generally used, and it can be said that a raw material gas having a high oxygen concentration is preferable in terms of reaction kinetics, but has an oxygen capacity of at least 99.99. (5N)
It is good that it is more than volume%, preferably 99.999 (6N) volume% or more. If such a high purity oxygen gas cylinder is used, no additional drying treatment is necessary. As for the heating method for adjusting the decomposition rate of the medical device, it is preferable to use a heating chamber or the like in which the entire surface of the medical device is uniformly heated to a predetermined temperature. Further, when only the inner surface of the medical instrument is processed, partial heating from the outside of the processed product can be handled, and the heating chamber can be omitted.
次に本発明のステントの一実施例を図面にて説明する。図1に示すようにステントの基材は略管状体に形成され、かつ管状体の内部より半径方向に伸張可能であって、複数のセル(6)を上下に連結し、これらを基材(1)の中心軸(C1)を取り囲むように複数配列することにより環状ユニット(4)を構成し、複数の前記環状ユニット(4)同士は少なくとも一箇所が連結部(5)により連結されてステントを形成している。図2はステントの断面図であり、ステント基材の表面(7)にオゾン酸化処理により酸化膜(8)が設けられている。該酸化膜によりマグネシウムまたはマグネシウム合金の腐食速度の低減が可能となった。 Next, an embodiment of the stent of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the base material of the stent is formed in a substantially tubular body, and is expandable in the radial direction from the inside of the tubular body, and a plurality of cells (6) are connected vertically, and these are connected to the base material ( A plurality of annular units (4) are arranged by surrounding the central axis (C1) of 1), and the plurality of the annular units (4) are connected to each other by at least one connecting portion (5). Is forming. FIG. 2 is a sectional view of the stent, and an oxide film (8) is provided on the surface (7) of the stent base material by ozone oxidation treatment. The oxide film made it possible to reduce the corrosion rate of magnesium or a magnesium alloy.
また、薬剤ステントの場合は、図3に示すように、該酸化膜(8)の表面に、更に、ポリマーと内皮細胞の増殖を阻害しない治療用薬剤(10)とを含み、該ポリマーと治療用薬剤(10)の重量構成率が、ポリマー8〜3対治療用薬剤2〜7の範囲(両者合わせて10)にある第1ポリマー層(9)で被覆され、該第1ポリマー層(9)が、ポリマー単独により形成されるか、またはポリマーと治療用薬剤を含み、ポリマー80%超に対する治療用薬剤の重量構成比率が20%未満である第2ポリマー層(11)で被覆される。第1ポリマー層(9)においては、薬剤の割合が2未満ではコート層からの薬剤放出速度が小さすぎ、7超えるとコート層がもろくなり、ステント基材に密着させるのが困難である。第2ポリマー層においては、ポリマー80%以上、薬剤の重量比率が20%未満である層が形成されることにより、前記薬剤が適度な放出速度で持続的に放出できるため、内皮細胞の増殖を阻害することなく、薬剤効果を発揮できるステントを得ることができる。とくに、第2ポリマー層は、薬剤を含まないか含んでも少量であることにより、なかでも、第2ポリマー層が薬剤を含まない場合には、第2ポリマー層を構成するポリマー組織が緻密性を維持しているために、第1ポリマー層に含まれる薬剤の放出を抑制し、持続的に放出させる効果が大きい。また、ステント基材の表面に形成された酸化膜の上に生体吸収性のポリマーをコートすることで、ステントの耐食性を向上することができるという利点が挙げられる。さらにポリマー層の厚みを変更することで、酸化膜の厚みと合わせてステントの分解時間を容易に調節することが可能である。 In the case of a drug stent, as shown in FIG. 3, the surface of the oxide film (8) further includes a polymer and a therapeutic drug (10) that does not inhibit the proliferation of endothelial cells. The first drug layer (9) is coated with a first polymer layer (9) having a weight composition ratio of the drug (10) in the range of the polymer 8 to 3 to the therapeutic drug 2 to 7 (10 in total). ) Is formed by the polymer alone or is coated with a second polymer layer (11) comprising the polymer and the therapeutic agent, wherein the weight proportion of the therapeutic agent to the polymer is greater than 80% is less than 20%. In the first polymer layer (9), when the ratio of the drug is less than 2, the drug release rate from the coat layer is too small, and when it exceeds 7, the coat layer becomes brittle and it is difficult to adhere to the stent substrate. In the second polymer layer, a layer in which the polymer is 80% or more and the weight ratio of the drug is less than 20% is formed, so that the drug can be continuously released at an appropriate release rate. A stent capable of exerting a drug effect without being inhibited can be obtained. In particular, the second polymer layer does not contain or contain a small amount of drug. In particular, when the second polymer layer does not contain a drug, the polymer structure constituting the second polymer layer has a high density. Since it is maintained, the release of the drug contained in the first polymer layer is suppressed, and the effect of continuously releasing is great. In addition, there is an advantage that the corrosion resistance of the stent can be improved by coating a bioabsorbable polymer on the oxide film formed on the surface of the stent substrate. Furthermore, by changing the thickness of the polymer layer, it is possible to easily adjust the degradation time of the stent together with the thickness of the oxide film.
本発明において、前記ポリマーは、生体吸収性であることが好ましい。生体吸収性ポリマーとしては、ポリ乳酸(DL体)、ポリ(乳酸―グリコール酸)およびポリグリコール酸、ポリε―カプロラクトン、ポリヒドロキシ酪酸(PHB)、ポリヒドロキシ吉草酸(PHV)、ポリアルキルカーボネート、ポリオルトエステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリマロン酸(PML)、ポリ無水物、ポリホスファチジン、ポリアミノ酸、セルロース、コラーゲン、アルブミン、カゼイン、多糖類(PSAC)およびこれらのコポリマー並びにヒアルロン酸およびその誘導体などがある。好ましくは、ポリ(乳酸―グリコール酸)、ポリグリコール酸、ポリ(乳酸―ε―カプロラクトン)、ポリε―カプロラクトンである。 In the present invention, the polymer is preferably bioabsorbable. Bioabsorbable polymers include polylactic acid (DL form), poly (lactic acid-glycolic acid) and polyglycolic acid, polyε-caprolactone, polyhydroxybutyric acid (PHB), polyhydroxyvaleric acid (PHV), polyalkyl carbonate, Polyorthoesters, polyethylene terephthalate (PET), polymalonic acid (PML), polyanhydrides, polyphosphatidine, polyamino acids, cellulose, collagen, albumin, casein, polysaccharides (PSAC) and copolymers thereof, hyaluronic acid and its derivatives, etc. There is. Poly (lactic acid-glycolic acid), polyglycolic acid, poly (lactic acid-ε-caprolactone), and polyε-caprolactone are preferable.
また、治療用薬剤としては、シロリムス、バイオリムス、エベロリムスなどの抗増殖薬、ステロイド性抗炎症薬などの抗炎症薬、タキソール、ドセキタキセルなどの抗新生物薬および/または抗分裂薬、ヘパリンナトリウム、ヒルジン、アルガトロバン、キシメラガトラン、メラガトラン、ダビガトラン、ダビガトラン・エテキレートなどの抗血小板薬、抗凝固薬、抗フィブリン薬、および抗トロンビン薬、アンギオペプチン、カプトプリルなどの細胞増殖抑制剤または抗増殖薬、抗生物質、ペルミロラストカリウムなどの抗アレルギー薬、抗酸化薬、アトルバスタチン、セリバスタチン、フルバスタチン、ピタバスタチン、プラバスタチン、シンバスタチンなどのHMG−CoA還元酵素阻害薬、プラスミドDNA、遺伝子、デコイ、siRNA、オリゴヌクレオチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイム、アプタマーなどの核酸医薬、タミバロテンなどの血管の再狭窄抑制薬剤などがある。 Therapeutic agents include anti-proliferative drugs such as sirolimus, biolimus and everolimus, anti-inflammatory drugs such as steroidal anti-inflammatory drugs, anti-neoplastic drugs such as taxol and docetaxel and / or anti-mitotic drugs, heparin sodium, hirudin Anti-platelet drugs such as argatroban, ximelagatran, melagatran, dabigatran, dabigatran etechelate, anticoagulant drugs, antifibrin drugs, and cytostatic or antiproliferative drugs such as antithrombin drugs, angiopeptin, captopril, antibiotics, Antiallergic drugs such as permirolast potassium, antioxidants, atorvastatin, cerivastatin, fluvastatin, pitavastatin, pravastatin, simvastatin and other HMG-CoA reductase inhibitors, plasmid DNA, genes, decoy, siR There are nucleic acid drugs such as NA, oligonucleotide, antisense oligonucleotide, ribozyme and aptamer, and blood vessel restenosis inhibitor such as tamibarotene.
次に本発明のステントの製作工程について説明する。まず、予め設計されたステントの形状データを基に、CAMを用いてレーザ加工におけるツールパスを作成する。ツールパスは、レーザカット後にステント形状が維持できていること、また切り屑が残留しないことなどを考慮しながら設定する。次に金属製薄膜肉チューブに対してレーザ加工を行う。その際、バリの発生を抑制し高速・高品質加工を目標に加工条件を選定する。 Next, the manufacturing process of the stent of the present invention will be described. First, a tool path in laser processing is created using CAM based on the shape data of a stent designed in advance. The tool path is set in consideration of the fact that the stent shape can be maintained after laser cutting and that no chips remain. Next, laser processing is performed on the metal thin-film meat tube. In doing so, select the machining conditions with the goal of high-speed and high-quality machining by suppressing the generation of burrs.
レーザ切断加工によって網目形状が形成された後、電解研磨を用いて表面を光沢に仕上げし,エッジ部を滑らかな形状に仕上げる。マグネシウムまたはマグネシウム合金製のステントの加工工程では、レーザ切断加工後の後処理工程が重要である。レーザ切断加工後のステントは、まず金属切断面の酸化物を酸性液で溶解し、次いで電解研磨を行う。電解研磨では電解液中に,ステントならびにステンレス等と金属板を浸責し,両間は直流電源を介して接続される.ステント側を陽極,金属板側を陰極として,電圧を印可し、陽極側であるステントを溶解させることによって研磨効果を得る.適切な研磨効果を得るためには,電解液の組成や電気条件などを詳細に検討する必要がある.
ステントは、次に、オゾン含有量2〜10容量%未満の乾燥酸素ガスを用いて、温度20〜150℃未満、処理時間が1時間以上オゾン酸化処理される。ステントをガラス管の中に入れた後、前記オゾナイザーによって発生させたオゾン含有酸素ガスをステントに通気接触させることにより、ステント表面のオゾン酸化を実施することができる。この方法の利点として、気相反応によりステント表面に薄い酸化膜を簡便に形成できることが挙げられる。
After the mesh shape is formed by laser cutting, the surface is finished glossy using electropolishing and the edge portion is finished in a smooth shape. In the processing process of a magnesium or magnesium alloy stent, a post-processing process after laser cutting is important. In the stent after laser cutting, the oxide on the metal cut surface is first dissolved with an acid solution, and then electropolishing is performed. In electropolishing, the stent, stainless steel, and other metal plates are immersed in the electrolyte, and the two are connected via a DC power source. Abrasion effect is obtained by applying a voltage with the stent side as the anode and the metal plate side as the cathode, and dissolving the stent on the anode side. In order to obtain an appropriate polishing effect, it is necessary to examine the composition of the electrolyte and electrical conditions in detail.
Next, the stent is subjected to ozone oxidation treatment using a dry oxygen gas having an ozone content of less than 2 to 10% by volume and a temperature of 20 to less than 150 ° C. and a treatment time of 1 hour or more. After the stent is placed in the glass tube, ozone oxidation of the stent surface can be performed by bringing the ozone-containing oxygen gas generated by the ozonizer into air contact with the stent. An advantage of this method is that a thin oxide film can be easily formed on the stent surface by a gas phase reaction.
以下、実施例および比較例にて、本発明を説明する。
マグネシウム合金ステント(φ1.8mm×0.2mm×18mmL)をガラス製円筒管入れ、純酸素(99.999%)を原料として無声放電式オゾナイザーにより発生させたオゾン(4%vol)を{100℃、1時間}通気接触させることによりオゾン酸化処理を実施した。次いで、マグネシウム合金ステントを37℃の生理食塩水に48時間浸漬したが、ステントの形状が保持されていた(図4)。また、72時間後にステントの一部が溶解し始め、96時間後にはステントの形状が保持できなかった。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples.
A magnesium alloy stent (φ1.8 mm × 0.2 mm × 18 mmL) is placed in a glass cylindrical tube, and ozone (4% vol) generated by a silent discharge type ozonizer using pure oxygen (99.999%) as a raw material is {100 ° C. 1 hour} The ozone oxidation treatment was carried out by aeration contact. Next, the magnesium alloy stent was immersed in physiological saline at 37 ° C. for 48 hours, but the shape of the stent was maintained (FIG. 4). In addition, a part of the stent began to dissolve after 72 hours, and the shape of the stent could not be retained after 96 hours.
実施例1と同じマグネシウム合金ステントをガラス製円筒管入れ、純酸素(99.999%)を原料として無声放電式オゾナイザーにより発生させたオゾン(4%vol)を{25℃、6.5時間}通気接触させることによりオゾン酸化処理を実施した。次いで、マグネシウム合金ステントを37℃の生理食塩水に浸漬したが、24時間後にステントの一部が溶解し始め、48時間にはステントの形状が保持できなかった(図5)。
(比較例1)
The same magnesium alloy stent as in Example 1 was put in a glass cylindrical tube, and ozone (4% vol) generated by a silent discharge type ozonizer using pure oxygen (99.999%) as a raw material {25 ° C., 6.5 hours} Ozone oxidation treatment was performed by aeration contact. Next, the magnesium alloy stent was immersed in physiological saline at 37 ° C., but a part of the stent began to dissolve after 24 hours, and the shape of the stent could not be maintained after 48 hours (FIG. 5).
(Comparative Example 1)
表面未処マグネシウム合金ステント(φ1.8mm×0.2mm×18mmL)を実施例1と同様に37℃の生理食塩水に浸漬した結果、6時間後にステントの一部が溶解し始め(図6)、18時間後にはステントが完全に溶解した。 As a result of immersing the surface-untreated magnesium alloy stent (φ1.8 mm × 0.2 mm × 18 mmL) in physiological saline at 37 ° C. in the same manner as in Example 1, a part of the stent began to dissolve after 6 hours (FIG. 6). After 18 hours, the stent was completely dissolved.
上記実施例1,2及び比較例1からオゾン酸化処理によりマグネシウムステントの耐食性が向上する。またオゾン酸化処理条件によりマグネシウムステントの分解速度が調整できる。 From the above Examples 1 and 2 and Comparative Example 1, the corrosion resistance of the magnesium stent is improved by the ozone oxidation treatment. Moreover, the degradation rate of the magnesium stent can be adjusted by the ozone oxidation treatment conditions.
実施例1と同じマグネシウム合金ステントを9本用意し、オゾン濃度4vol%、処理時間1時間の条件で、処理温度を15〜175℃の範囲で変更させてオゾン酸化処理した。次いでオゾン酸化処理した9本のステントを37℃の生理食塩水に48時間浸漬して耐食性を調べた結果を(表1)に示す。なお、(表1)の○は「48時間浸漬後にステントの形状を保持している。」、△は「24時間浸漬後にはステントの形状を保持しているが、48時間後には保持できていない。」、×は「24時間浸漬後にはステントの形状を保持できていない。」を各々表している。 Nine magnesium alloy stents similar to those in Example 1 were prepared, and ozone oxidation treatment was performed by changing the treatment temperature in the range of 15 to 175 ° C. under the conditions of an ozone concentration of 4 vol% and a treatment time of 1 hour. Next, the results of examining the corrosion resistance by immersing nine stents subjected to ozone oxidation treatment in physiological saline at 37 ° C. for 48 hours are shown in (Table 1). In Table 1, “◯” indicates that “the shape of the stent is retained after 48 hours of immersion”, and “Δ” indicates that “the shape of the stent is retained after immersion for 24 hours, but is not retained after 48 hours. “No” and “x” respectively represent “the shape of the stent cannot be maintained after immersion for 24 hours”.
実施例1のオゾン酸化処理したマグネシウム合金ステントと、比較例1の表面未処理のマグネシウム合金ステント各5本用意し、夫々1本づつ5匹のウサギ腸骨動脈に留置し、留置後28日目にステントの採取を行った。ステントを留置した5匹のウサギの生存と、全てのステントがフォローアップ時に血管造影等によって開存していることが確認された。
画像を用いて各ステントの血管内腔面積の計測をステントの近位部、中間部、遠位部で行ったところ、オゾン酸化処理したマグネシウムステントが遠隔期に血管内腔面積が有意に広いことが示された(図7及び図8)。
Prepare five ozonized magnesium alloy stents of Example 1 and non-surface treated magnesium alloy stents of Comparative Example 1, and place them in 5 rabbit iliac arteries one by one, 28 days after placement. A stent was collected. It was confirmed that five rabbits with stents were alive and all the stents were patented by angiography at the time of follow-up.
Measurement of the vascular lumen area of each stent using the images at the proximal, middle, and distal portions of the stent revealed that the ozonated magnesium stent had a significantly larger vascular lumen area at a remote stage. Was shown (FIGS. 7 and 8).
本発明のオゾン酸化処理したマグネシウムステントは、基材の表面に分解速度調整用の酸化膜を設けることにより生体内での基材の分解速度が調整でき、現在問題になっている生体内に留置するステントの生体との永続的相互作用による内皮細胞の機能不全および後の血栓症のリスクを解決することができる。 The magnesium stent treated with the ozone oxidation of the present invention can be adjusted in vivo degradation rate by providing an oxide film for regulating degradation rate on the surface of the substrate, and placed in the living body which is currently a problem. The risk of endothelial cell dysfunction and subsequent thrombosis due to the permanent interaction of the stent with the living body can be solved.
Claims (6)
The method for adjusting the decomposition rate of a bioabsorbable medical device according to claim 5, wherein the ozone content of the dry oxygen gas is 3 to 10% by volume and the temperature is 30 to 100 ° C.
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