JP2017502750A - 無細胞コラーゲン組織及び無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無細胞コラーゲン組織及び無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の処理方法。【解決手段】前記方法は、無細胞コラーゲン組織のサイズが非液体環境で安定に保持されるまでイオン液体を含む保存液に浸漬させることを備える。さらに、保存方法を提供しており、前記保存方法は、無細胞コラーゲン組織のサイズが非液体環境で安定に保持されるまで無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜を、イオン液体を含む保存液に浸漬させ、無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜を取り出した後に、その表面に付着した余分の保存液を除去し包装する。さらに、前記方法により処理された無細胞コラーゲン組織及び無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜を提供している。前記方法は、非液体環境での生物材料の損傷を有効的に回避することができ、前記生物材料に対して後続の加工と殺菌処理などを行うことに有利である。

Description

本発明は、無細胞コラーゲン組織及び無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の処理方法に関し、医療機器の技術分野に属する。

多くの生物材料、特に、天然組織からの生物材料及び医療機器は、その性能を維持するために、通常、リン酸緩衝液や、生理食塩水、又は他の擬似体液などの液体環境に保存する必要がある。このような生物材料は、一旦、保存用の保存液環境から長時間離れると、水損失現象を生じて、不可逆的構造と性能の変化を引き起こし、材料又は製品の失効を招く恐れがある。そのため、このような生物材料の加工及び保存などの過程はいずれも保存液の環境で行われる必要がある。

しかしながら、保存液は殆ど水、又はその他の揮発しやすい有機溶媒を含むため、保存液環境から長時間離れることができないという制限は、このような生物材料の加工と保存において多くの不便を齎す。

例えば、すべての加工プロセスにおいて、生物材料に含まれる保存液の過度揮発による不可逆的材料損傷を防止するように、生物材料の保存液から離れる時間を厳密に限定する必要がある。この材料の殺菌方式も通常に制限され、一般的に化学液体による殺菌と照射による殺菌などの方式しか採用できない。また、このような材料に関わる製品の包装が通常、製品自体及び保存液を備えるので、包装プロセスは、比較的な複雑であり、製品の無菌状態を保持する難しさもより高くなっている。

無細胞コラーゲン組織は、一般的に用いられる人体移植材料として、医療分野において幅広く応用されている。上記無細胞コラーゲン組織とは、無細胞処理によりその抗原性を除去し、コラーゲン繊維を主な構成とする生物マトリックス材料であり、心膜、弁膜、腸粘膜、真皮、靱帯、腱、血管、強膜などを含み、由来がヒト源又は動物源であっでもよい。無細胞コラーゲン組織はコラーゲン繊維の以外に弾性繊維、プロテオグリカン、糖タンパク質、ヒアルロン酸などの組成を含み、或いは部分的に含む可能性もある。上記無細胞方法は、通常の物理方法(例えば、凍結乾燥法)と化学方法(例えば、界面活性剤、酸及びアルカリ処理、キレート剤法)であっでもよく、そのほかの組織における細胞を除去する方法であっでもよい。

無細胞コラーゲン組織は、生物パッチ、人工硬膜、生物の弁膜及び介入の弁膜などの医療機器の重要な由来又は部材とすることができる。無細胞コラーゲン組織の加工において、一般的に使用される方法は、移植後によりよい安定性を持たせるように、アルデヒド類化合物を使用して無細胞コラーゲン組織に対して架橋固定を行う。

無細胞コラーゲン組織、又は無細胞コラーゲン組織を含む医療機器、例えば、生物の弁膜と介入の弁膜は、通常アルデヒドを含む水溶液において殺菌と貯蔵を行うことにより材料の無菌状態を保持する必要である。しかも、臨床的使用時に、生物組織材料における遊離アルデヒドの含有量を低下し、遊離アルデヒドによる組織炎症反応を減少させるに、まず、このような生物組織材料又はこのような生物材料を含む機器を、アルデヒドを含む保存液から取り出して、完全に洗浄する必要がある。従って、通常の液体保存方法は、このような生物材料の臨床的使用においてもステップの数を増加させてリスクが向上し、材料の使用の便利性にも影響を与える。特に、介入の弁膜(弁膜と輸送システムを含む)は、生物材料がついている弁膜部材が単独に保存液に保存する必要があるため、臨床的使用前に医者により弁膜と輸送システムとの組立て作業を完了させる必要があり。従って、製品が出荷される前に組立てを行うことができなくて、それにより、使用上の煩雑さを齎すだけでなく、組立てプロセスの品質制御の難しさも増加している。

従って、上記の生物材料が保存液から離れた非液体環境で保存は、科学研究及び関連の産業分野においては重要な意味がある。

本発明は、無細胞コラーゲン組織の処理方法を提供している。当該処理方法は、効果的に非液体環境で無細胞コラーゲン組織を保存し、無細胞コラーゲン組織が液体環境から離れる時に無細胞コラーゲン組織内の液体の揮発による不可逆的変形又は改質を回避することができ、それにより、無細胞コラーゲン組織に対して非液体環境で様々な加工、殺菌、保存及び利用などを行うことができる。

本発明は、さらに、無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の処理方法を提供している。当該処理方法は、人工弁膜が非液体環境で保存する時に、通常に発生した生物組織変形などの現象を効果的に回避することができ、無細胞コラーゲン組織に対して非液体環境で様々な加工、殺菌、保存及び利用などを行うことができる。

本発明は、さらに、非液体環境で保存を行うことができ、かつ加工、殺菌処理、保存及び利用などを行うことに便利である無細胞コラーゲン組織を提供している。

本発明は、さらに、無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜を提供し、非液体環境で保存を行うことができ、かつそれに対して加工、殺菌処理、保存及び利用などを行うことに便利である。

本発明は、さらに、人体に直接移植することに用いられる、無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の用途を提供している。

本発明は、さらに、上記の無細胞コラーゲン組織を含む医療機器、例えば、生物パッチ、人工脳硬膜などを提供している。

本発明は、無細胞コラーゲン組織の処理方法を提供している。当該処理方法は、前記無細胞コラーゲン組織のサイズが非液体環境で安定に保持されるまで、前記無細胞コラーゲン組織を、イオン液体を含む保存液に適切な時間浸漬させることを含む。

本発明は、無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の処理方法を提供している。当該処理方法は、前記無細胞コラーゲン組織のサイズが非液体環境で安定に保持されるまで、前記人工弁膜を、イオン液体を含む保存液に適切な時間浸漬させることを含む。

本発明において、「非液体環境」とは、無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜が位置する外界環境が任意の液体も存在していない環境であり、保存液液体が存在していない環境だけ指しているではなく、大気環境という非液体環境であっでもよい。「サイズが安定に保持される」とは、前記保存液により処理された無細胞コラーゲン組織の各次元におけるサイズがいずれも基本的に変化しないように保持されることができる又は、わずかな変化があっても、本分野に使用される時に受けられる範囲に含まれることを意味しているが、絶対的な一定のサイズに限定されるべきではない。「適切な時間」とは、無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜が保存液においてサイズが安定に保持されるまで浸漬することに要する時間であると理解すべきであり、それは材料とイオン液体の性質により決められ、すなわち、材料とイオン液体とが決定された後に、浸漬時間も決めたものであり、客観的なデータである。

一般的に含水溶液に保存される生物材料は、保存液環境から長時間離れると、材料の水損失により、外観、サイズの変化又は形状の変化が生じる。例えば、材料は色変化、縮小などの現象が発生することになる。一旦、材料はこれらの現象が発生すると、その内部が保存液の揮発により構成的変化が発生したことを意味し、或いは材料改質とも称される。本発明に係る処理方法を使用して生物材料に対して処理を行った後に、生物材料において保存液の揮発による生物材料の損傷を効果的に回避することができ、それにより、生物材料に対して加工、殺菌処理、保存及び使用などを行うことに便利である。

無細胞コラーゲン組織を、イオン液体を含む保存液に完全に浸漬させ、イオン液体を含む保存液は次第に無細胞コラーゲン組織に浸透して、無細胞コラーゲン組織に含まれる液体を全部又は部分的に取り替える。コラーゲン組織における原本の液体は、水、又は水と緩衝液、擬似体液及びアルデヒド、一価アルコール及びポリオールからなる群から選出される１種又は２種以上の物質の水溶液を含んでもよい。当業者が分かるように、本発明において無細胞コラーゲン組織を保存液に浸潤させる実質は、無細胞コラーゲン組織における原本の液体が、イオン液体を含む保存液に取り替えられることを実現することである。

イオン液体を含む保存液において無細胞コラーゲン組織が処理される過程に要する時間は、処理待ちの無細胞コラーゲン組織の種類とサイズによって異なる。一般的に、この時間は１０分間を超え、時間が長いほど処理がよくなっている。しかし、最終に処理した無細胞コラーゲン組織は、前記無細胞コラーゲン組織が保存液から取り出された後にも、後続の必要とする加工過程と保管過程においても依然としてそのサイズの安定性を保持することができ、すなわち、無細胞コラーゲン組織における保存液の揮発によりサイズが変化することはない。

上記過程により処理された無細胞コラーゲン組織は、保存液から取り出された後に、表面の余分の保存液を除去すれば、加工されることができる。表面の余分の保存液の除去方法は、簡単的な拭き取りであっでもよく、何らかのこのようなコラーゲン組織の表面の液体を効果的に除去することができる方法であっでもよい。すなわち、上記のように処理された後に、無細胞コラーゲン組織に対して非液体環境の条件で長期的な保存や裁断、包装などの加工を行うことができる。

本発明に使用されるイオン液体は、市販されるものであってもよく、或いは周知技術における方法、例えば、特許出願ＣＮ１６５１０８９Ａに開示された関連イオン液体の製作方法を使用して自分で製作されてもよい。

本発明に係る方法によれば、前記保存液には組成が少なくとも１０％−１００％であるイオン液体を含む。イオン液体の含有量の増加は、処理される無細胞コラーゲン組織のサイズの安定及び比較的長い時間の保存には有利である。例えば、前記保存液には組成が５０−１００％であるイオン液体を含む。

本発明に係る方法によれば、前記保存液には、さらに、水、水溶性アルコール、水溶性炭水化物及び水溶性ゴムなどからなる群から選出される１種又は複数種のイオン液体の以外のそのほかの成分を含む。前記水溶性アルコールは一価アルコール又はポリオールであっでもよく、１−４個の炭素原子を含むアルコールを使用することが好ましい。当該水溶性アルコールモノマーのポリマーを使用することもできる。例えば、水溶性アルコールは、エタノール、グリセリン、グリコール、イソプロパノール、アセトン、ポリエチレンオキシドなどが挙げられる。

本発明に係る方法によれば、前記イオン液体は水と互いに溶解することができるため、均一相の保存液の取得に有利である。

本発明に係る方法によれば、前記イオン液体は生物相溶性を有している。生体に対して安全で毒がないイオン液体は不良の臨床反応が発生することがなく、処理された生物材料は洗浄工程を増加することなく移植操作に直接用いられる。当然ながら、生物材料を処理する保存液に含まれるイオン液体は、共に生体に進入することに適合ではない時に(例えば、イオン液体が生物相溶性を有しない場合)、移植される前の洗浄ステップにより(例えば、生理食塩水又は緩衝液を使用して洗浄を行う)、イオン液体を生物材料から取り替える。

本発明に係る方法によれば、前記イオン液体は、第４級アンモニウム塩類イオン液体とアルキルイミダゾリウム塩類イオン液体であっでもよい。

本発明に係る方法によれば、前記イオン液体は、水と互いに溶解することができる第４級アンモニウム塩類イオン液体、水溶性のアルキルイミダゾリウム塩類イオン液体などであっでもよい。

本発明に係る方法によれば、前記第４級アンモニウム塩類イオン液体はコリン塩と配位剤からなり、前記コリン塩は、コリン、塩化コリン、フッ素化コリン、硝酸コリン、コリン水酸化物、コリン重炭酸塩、コリンアセチル、ホスホリルコリン、ブチリルコリン、ベンゾイルコリン、またはホスファチジルコリンからなる群から選出される１種又は複数種の物質を含み、前記配位剤は、尿素、グリコール、グリセリン、クエン酸、マロン酸、アミノ酸、乳酸及び１−３０個の炭素原子を有するアルキル基の脂肪酸及びそのヒドロキシ基とカルボキシル基を含む誘導体からなる群から選出される１種又は複数種の物質を含む。例えば、塩化コリン／尿素、塩化コリン／グリセリン、コリン水酸化物／グリシンイオン液体などが挙げられる。

本発明に係る方法によれば、前記アルキルイミダゾリウム塩類イオン液体は、１−８個の炭素原子を有するアルキルイミダゾリウム塩及びそのヒドロキシ基とカルボキシル基を含む誘導体陽イオンと、１−３０個の炭素原子を有するアルキル基の脂肪酸基及びそのヒドロキシ基とカルボキシル基を含む誘導体陰イオンとからなる。例えば、酢酸１−メチル−３−エチルイミダゾールなどが挙げられる。

発明者の研究によれば、イオン液体を含む保存液に生物材料が浸漬されることは、イオン液体を含む保存液が生物組織に進入して生物組織の内部液体を取り替える過程であり、定量のイオン液体の進入が生物材料のサイズが変化しないように維持する効果を果たす。本発明に係る方法によれば、上記のようにイオン液体を含む保存液により処理された無細胞コラーゲン組織において、組織に含まれる保存液に対するイオン液の重量パーセントは少なくとも１０％である。本発明に係る方法によれば、前記保存液は１種のイオン液体又は２種以上のイオン液体の組合せであっでもよい。

通常、水と互いに溶解することができるイオン液体は、組織における原本の保存液がイオン液を含む保存液に取り替えられことに比較的有利であると共に、移植する前の材料の洗浄にも有利であるので、好ましい。しかし、特に、そのほかの保存液と混合して使用する場合、水と互いに溶解しないイオン液を使用する可能性を排除しない。

本発明に係る方法によれば、イオン液体を含む保存液により保存処理された無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜は、非常に普通である環境で比較的長い時間保存可能であり、例えば、環境温度が−５乃至４５℃で、相対湿度が５−９５％である条件で保存し、或いは、より低い温度、例えば、−１０℃で保存し、上記の保存温度は組織に含まれるイオン液体の保存液の凝固点に関連する。

なお、保存環境における温度・湿度は、特に非密封保存条件で、組織材料における含水量に影響を与える可能性がある。

本発明に係る方法によれば、前記無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜が取り出された後に、無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の表面に付着した余分の保存液を除去して、包装した後に無菌化処理を行われば、保存と輸送することができる。本発明の方法は、殺菌された無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜に対して保存処理を行うことに用いられ、当然ながら、この時の処理操作は無菌条件で実施すべきである。

一般的に、液体環境から離れることができない生物材料及びこのような材料を含む医療機器は、通常、化学液体による殺菌又は照射による殺菌を行うが、エチレンオキサイドによる殺菌を採用することができない。本発明に係る無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の処理方法により処理された後に、すなわち、無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜を、イオン液体を含む保存液に保存処理された後に、当該無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜は、液体環境から離れることができない生物材料に対して採用することができないエチレンオキサイドによる殺菌方式を行うことができる。当然ながら、当業者は、ここでの殺菌方式は従来の殺菌方式、例えば、照射による殺菌を採用することもできると理解すべきである。

従って、本発明に係る方法によれば、前記無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の第１の無菌化処理方法は、イオン液体を含む保存液を保存する前に、まず、保存液と無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の両方に対して共に無菌化処理を行うステップ(１)と、無菌環境で無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の保存液の保存処理を行うステップ(２)と、無菌環境で加工と無菌包装を行うステップ(３)とを備える。

本発明に係る方法によれば、前記無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の第２の無菌化処理方法は、まず、無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜に対して保存液の保存処理を行うステップ(１)と、その後に無菌化処理を行うステップ(２)とを備える。前記ステップ(１)における無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜又は保存液は、まず、無菌化処理されてもよい。

本発明に係る方法によれば、介入の弁膜に対して、液体環境から離れた後のサイズが安定である特徴を持たせるように、無細胞コラーゲン組織を含む弁膜部材と輸送システムとが組み立てる前のいずれかの適切なプロセス段階において、無細胞コラーゲン組織に対してイオン液を含む保存液の処理を行うことができる。その後、弁膜部材と輸送システムとの組立て、包装、及び殺菌を行う。

本発明に係る方法によれば、前記無菌化処理はエチレンオキサイドによる殺菌又は照射による殺菌である。

本発明に係る方法によれば、前記無細胞コラーゲン組織は無細胞処理された心膜、弁膜、脳硬膜、腸粘膜、真皮、靱帯、腱、血管、強膜などを含むことができる。

本発明は、さらに、上記方法により処理された無細胞コラーゲン組織、及び無細胞コラーゲン組織を含む、例えば、介入の弁膜、生物の弁膜などの人工弁膜を提供している。上記の無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜は人体移植材料に加工されて臨床治療に使用されることができ、移植材料が洗浄される必要があるものであっでもよく、洗浄する必要がないものであっでもよい。

本発明は、無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の保存方法を提供しており、その保存方法は、前記無細胞コラーゲン組織のサイズが非液体環境で安定に保持されるまで前記無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜を、イオン液体を含む保存液に浸漬させ、前記無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜が保存液から取り出された後に、その表面に付着した余分の保存液を除去し、加工することを備える。

本発明に係る方法によれば、介入の弁膜の加工は、さらに、介入の弁膜と輸送システムとを組み立てることを備える。

本発明に係る方法によれば、前記無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜などの生物材料を取り出した後の加工は、さらに、生物材料に対して殺菌処理を行った後に包装し、或いは生物材料を包装した後に殺菌処理を行うことを備える。

本発明に係る方法によれば、前記殺菌はエチレンオキサイドによる殺菌又は照射による殺菌である。

本発明に係る方法によれば、処理された生物材料の包装は、微生物のみを遮断し、空気を遮断しない包装、例えば、ＴＹＶＥＫ（登録商標）類の包装を選択することができる、或いは、微生物を遮断し、かつ空気を遮断する完全密封包装を選択することもできる。

本発明の技術案の実施は、少なくとも以下のメリットを有する。

１、本発明に係る方法は、イオン液体を含む保存液を使用して無細胞コラーゲン組織を浸潤し、加工中に無細胞コラーゲン組織が非液体環境で水損失による生物損傷を引き起こすことを心配する必要がなく、本発明により、無細胞コラーゲン組織を含む生物材料の保存がより簡単になり、加工と組立てがより便利になり、無細胞コラーゲン組織の処理と保存の方法を拡大させた。

２、本発明に係る方法は、通常の保存液に含まれるアルデヒドが、術前洗浄した後に依然として残存し、無細胞コラーゲン組織の性能に与える不利影響を除去することができ、生体に移植した後に発生し得る不良反応を減少させることができる。

３、本発明に係るイオン液体を含む保存液により処理された無細胞コラーゲン組織は、無菌化処理方式に対する選択性がより広く、効果的に無菌化処理を行うことにさらに便利である。

４、本発明に係るイオン液体を含む保存液により処理された無細胞コラーゲン組織は、その材料の使用性能、例えば、力学性能、生物学性能などが良好に保持されることができる。

５、本発明は、組織材料がさらに保存環境に耐える且つ包装がより簡単である。

６、非液体環境における保存は医療機器製品の設計と実用のためにより最適化の選択を提供している。

一般的な生物材料には、いずれもある程度の液体を含むが、この液体は水、又は水と緩衝液、擬似体液及びアルデヒド、一価アルコール及びポリオールからなる群から選出される１種又は２種以上の物質の水溶液であり、例えば、無細胞牛心臓組織において、７０−９０％水分を含む水溶液である。生物材料をイオン液体を含む保存液に完全に浸漬させ、イオン液体を含む保存液が次第に無細胞コラーゲン組織に浸透して、無細胞コラーゲン組織における原本の液体を全部又は部分的に取り替える。

以下、本発明の実施例を参照しながらより十分に本発明を説明する。しかしながら、本発明は多くの異なる形式で実施されることができ、本文に記載の実施例に限定されていない。

レーザー切断されたグルタルアルデヒドにより架橋して固定される無細胞牛心膜組織(サイズが５ｃｍ×５ｃｍで、厚さが０．５ｍｍである)サンプルをリン酸緩衝液から取り出し、１００ｇの透明な塩化コリン／尿素イオン液体に入れ(製作方法がＡ．Ｐ．Ａｂｂｏｔｔら、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ,２００３,７０〜７１を参照)、当該イオン液体を形成する塩化コリンと尿素とのモル比が１:２である。当該牛心膜組織の透明度は、イオン液体を含む保存液における浸漬時間が長くなることにつれて次第に増強し、イオン液体が次第に牛心膜組織に浸透し且つそれを浸潤することが観察された。浸漬時間が一般的に１０ｍｉｎより長く、例えば、１ｈｏｕｒ浸漬した後に、牛心膜組織を取り出して、当該組織表面に付着した余分のイオン液体を除去し、サイズ測定を行う。室温の条件で非密封環境において２４ヶ月放置し、繰り返して測定し、それが放置中のサイズの変化を比較する。その結果が表１に示している。

ここで、厚さの測定は、無細胞組織に一定の５つの測定点を選択して測定を行い、５つの点で測定した厚さの平均値を取るものである。

組織におけるイオン液の保存液に対する重量パーセントが１０％を超える時に、イオン液体を含む保存液により処理されない組織と比べて、それは常温条件でのサイズの変化が明らかに遅くなり、比較的高い組織におけるイオン液の保存液に対する重量パーセントは比較的よいサイズの安定性を達成することができる。サイズの安定性を保持するために必要とする時間に応じて処理の時間を決定し、或いは処理条件を調整することができる(複数回に繰り返して処理する)。即ち、必要とする組織におけるイオン液の保存液に対する重量パーセントが得られ、数月、数年、またはもっと長い時間等の長期間、非液体環境で保存する必要がある時に、組織におけるイオン液の保存液に対する重量パーセントの取り替え率を５０−１００％の範囲にすることが好ましい。

実施例１において、上記イオン液体が１つの無細胞牛心膜組織を保存する時に、組織におけるイオン液の保存液に対する重量パーセントが８５−９８％にあり、具体的な値は心膜片がイオン液体に齎されるリン酸緩衝液の量に関連している。

実施例１における牛心膜の力学性能を測定した結果、イオン液体を含む保存液により処理されていない前に、リン酸緩衝液から取り出された心膜材料は、引張強度と破断伸長率がそれぞれ１３．１±７．５ＭＰａ、２７．２±８．４％であるが、保存処理された後に、室温条件で２４ヶ月保管した後に、イオン液を含む保存液を除去した心膜材料を洗浄し、その引張強度と破断伸長率がそれぞれ１２．７±５．８ＭＰａ、３０．１±９．７％である。それから分かるように、心膜材料の力学性能は本発明に係る処理方法により処理された後に、長時間に保管した後にも明らかな変化が発生しないことが可能である。

グルタルアルデヒドにより架橋して固定され、かつ抗石灰化処理された無細胞牛心膜組織(サイズが５ｃｍ×５ｃｍであり、厚さが０．５ｍｍである)は１００ｇの透明な塩化コリン／尿素イオン液体に入れて１ｈｏｕｒ浸漬した後に、牛心膜組織を取り出し、当該組織表面に付着した余分のイオン液体を除去し、形状加工を行う。或いは、上記の塩化コリン／尿素イオン液体に当該牛心膜組織を長期間保存することができるが、使用時に取り出して必要な形状に加工することもできる。

必要な生物パッチの形状とサイズにレーザー切断され、ＰＥＴＧボックスとＴｙｖｅｋカバーからなる両層の無菌遮断に包装され、密封した後にエチレンオキサイドによる殺菌を行う(殺菌温度が３７℃であり、そのほかのパラメータが一般パラメータである)。

上記実施例の方法を参照して測定すると、当該牛心膜組織の非液体環境でのサイズは、基本的に安定に保持される。

当該牛心膜組織に対して無菌検出を行った結果、無菌である。エチレンオキサイドによる殺菌方法はイオン液体を含む牛心膜組織に対して有効性を有していることを示している。以下、上記の処理された牛心膜組織から加工した生物パッチに対してラット皮下移植実験を行い、かつその生物相溶性を評価する。移植実験を行う生物パッチは以下の３組に分ける。

洗浄組：上記のイオン液体により処理され、かつ殺菌された生物パッチを１ｃｍ×１ｃｍの小ピースに切り、移植する前に１００ｍｌの無菌生理食塩水を使用して洗浄し、毎回１０秒であり、３回重複する。

直接移植組：移植する前に洗浄せず、上記のイオン液体により処理され、かつ殺菌された生物パッチをラット皮下に直接移植する。

対照組：牛心膜組織はサイズが１ｃｍ×１ｃｍである生物パッチに作成され、グルタルアルデヒド溶液を使用して化学殺菌を行い、かつ０．６ｗｔ％のグルタルアルデヒドを含むリン酸緩衝液に保存し、移植する前に洗浄組と同じ方法を採用して洗浄を行う。

３組のサンプルはいずれもラット皮下移植試験を行い、パッチの生物相溶性を評価し、表２に示す。

実験結果によれば、イオン液体を使用して処理した２組のパッチサンプル(洗浄組と直接移植組)は、移植された後にラット組織炎症反応が対照組より明らかに低いと証明し(グルタルアルデヒドを含むリン酸緩衝液により処理される)、それは、イオン液体により処理されたパッチがグルタルアルデヒドを含むリン酸緩衝液により処理されたパッチより生物相溶性がよりよいということである。それは、イオン液体により処理されたパッチが対照組のパッチに比べて、パッチ組織におけるグルタルアルデヒドの量が減少したからであるが、グルタルアルデヒドは組織炎症反応を起こす重要な原因の１つであるとよく考えられる。

一方、洗浄組と直接移植組のパッチは、移植された後にラット組織炎症反応がいずれも低いことは、使用した塩化コリン／尿素イオン液体がラットに対して良好な生物相溶性を有するということである。

本実施例の処理方法は、無細胞コラーゲン組織が通常の保存液から離れても、便利に機械加工を行うことができ、加工中に保存液の揮発による材料の改質を心配する必要がないので、イオン液体を含む保存液において保存処理された後に、材料を取り出して、表面の余分の保存液を除去し、その後に非液体環境での組織材料を裁断し、縫合し、保存液に保管する必要がない生物の弁膜又は介入瓣を製造し、包装した後にエチレンオキサイドによる殺菌を行う。それにより、無細胞コラーゲン組織の保存がより簡単になり、加工と組立てがより便利で、殺菌方式に対する選択性がより拡大される。

抗石灰化処理された無細胞豚心膜組織(サイズが５ｃｍ×５ｃｍである)は１０５ｇの保存液に入れて処理を行い、当該保存液が２０ｇの塩化コリン／グリセリンイオン液体(当該イオン液体を形成する塩化コリンとグリセリンとのモルとの比率が１:２である)、８０ｇの塩化コリン／尿素(モル比が１:２である)イオン液体及び２ｇのエタノール、２ｇのグリセリン、１ｇの水を含む。２ｈ完全に浸漬された後に、それを取り出して、上記実施例の方法を参照して測定し、当該無細胞の豚心膜組織が非液体環境でのサイズは基本的に安定に保持され、力学性能も明らかな変化を発生していない。その表面に付着した余分の保存液を除去し、豚心膜組織を裁断装置に入れて弁膜小葉形状を裁断して、その後に人工縫合を行い、弁膜小葉と介入の弁膜ステントとを縫合して、介入の弁膜を製造した。介入の弁膜は、介入の弁膜の輸送システムの上に押し付けられて、ＴＹＶＥＫ（登録商標）紙プラスチックにより包装されエチレンオキサイドによる殺菌される。

本実施例において、弁膜小葉を製作するための豚心膜組織は揮発しない保存液に浸潤されるため、保存液から離れる非液体環境でその豚心膜組織を加工することができ、保存液の揮発による材料の改質を心配する必要がない。従って、当該介入の弁膜は輸送システムの上に押し付けられた後に、包装及びエチレンオキサイドによる殺菌を行うことができるため、通常の保存液体を採用して介入の弁膜を処理する場合、常に介入の弁膜の移植の前に介入の弁膜のプレスプロセスが行われる必要があり、プレスプロセスの安定性を保障することができないという問題を回避した。

無細胞処理されたイヌ頸動脈血管２．５ｃｍは、５０ｍｌの酢酸１−メチル−３−エチルイミダゾールイオン液体([Ｅｍｉｍ]Ａｃ)に浸漬され保存し、使用しようとする時にそれを取り出す。イオン液体の製作方法は、関連文献の記載(例えば、黄銀蓉ら、１−メチル−３−エチルイミダゾール酢酸塩製作及び密度、電気伝導率の測定、西安工程大学学術誌、２０１１年、第２５巻第５期、６８９−６９２ページ)を参照することができる。

本実施例の方法を利用して保存するイヌ頸動脈血管は、使用前にそれを洗浄する必要がなく、生体に直接移植することができるため、使用が便利である。

上記実施例の方法を参照して測定し、当該無細胞のイヌ頸動脈血管が非液体環境でのサイズは、基本的に安定に保持され、力学性能も明らかな変化を発生していない。

実施例３の方法に従って、それぞれ２０ｇの塩化コリン／グリセリン(モル比が１:２である)イオン液体、８０ｇの塩化コリン／グリコール(モル比が１:２である)イオン液体を製作し、２種のイオン液体を均一に混合した後に、２ｇのグリセリン、２ｇのエタノール、１ｇの水を添加し、保存液１０５ｇが製造された。

無細胞豚真皮組織は、製作した保存液に入れて長期間保存して、必要な時に、取り出して表面の余分の保存液を除去し、包装した後に、照射による殺菌を行う。

上記実施例の方法を参照して測定した結果、当該無細胞の豚真皮組織が非液体環境でのサイズは、基本的に安定に保持され、力学性能も明らかな変化を発生していない。

以上の各実施例は、本発明の技術方案を説明するためのものに過ぎない、本発明を限定するものではない。上記各実施例を参照して本発明を詳しく説明したが、当業者は、依然として上記各実施例に記載の技術案を変更することができ、或いは、そのうちの部分又は全部の技術特徴に対して同等置換することができる。これらの変更又は置換は、対応する技術案の本質が本発明の各実施例の技術案の範囲から脱逸させることがない。

Claims (20)

1. 無細胞コラーゲン組織のサイズが非液体環境で安定に保持されるまで、前記無細胞コラーゲン組織を、イオン液体を含む保存液に浸漬させることを備える無細胞コラーゲン組織の処理方法。
2. 無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の処理方法であって、無細胞コラーゲン組織のサイズが非液体環境で安定に保持されるまで、人工弁膜を、イオン液体を含む保存液に浸漬させることを備える無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の処理方法。
3. 前記保存液には、さらに、水、水溶性アルコール、水溶性炭水化物及び水溶性ゴムからなる群から選出される１種又は複数種の物質を含む請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記保存液には、少なくとも、体積分率が１０％であるイオン液体を含む請求項１又は２に記載の方法。
5. 前記イオン液体は水と互いに溶解することができる請求項１又は２に記載の方法。
6. 前記イオン液体は生物相溶性を有する請求項１又は２に記載の方法。
7. 前記イオン液体は、第４級アンモニウム塩類イオン液体とアルキルイミダゾリウム塩類イオン液体からなる群から選出される１種又は２種以上の組み合わせである請求項１又は２に記載の方法。
8. 第４級アンモニウム塩類イオン液体はコリン塩と配位剤からなり、前記コリン塩はコリンや、塩化コリン、フッ素化コリン、硝酸コリン、コリン水酸化物、コリン重炭酸塩、コリンアセチル、ホスホリルコリン、ブチリルコリン、ベンゾイルコリン、ホスファチジルコリンからなる群から選出される１種又は複数種の物質を含み、前記配位剤は、尿素、グリコール、グリセリン、クエン酸、マロン酸、アミノ酸、乳酸及び１−３０個の炭素原子を有するアルキル基の脂肪酸並びにヒドロキシ基とカルボキシル基を含むその誘導体からなる群から選出される１種又は複数種の物質を含む請求項６に記載の方法。
9. 前記アルキルイミダゾリウム塩類イオン液体は１−８個の炭素原子を有するアルキルイミダゾリウム塩及びヒドロキシ基とカルボキシル基を含むその誘導体の陽イオンと、１−３０個の炭素原子を有するアルキル基の脂肪酸基及びヒドロキシ基とカルボキシル基を有するその誘導体の陰イオンと、からなる請求項６に記載の方法。
10. 前記人工弁膜は生物の弁膜又は介入の弁膜を含む請求項２乃至９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記無細胞コラーゲン組織は無細胞処理された心膜、弁膜、脳硬膜、腸粘膜、真皮、靱帯、腱、血管、強膜を含む請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記無細胞コラーゲン組織において、無細胞コラーゲン組織における保存液に対するイオン液体の重量パーセントは、少なくとも１０％である請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の方法により処理される無細胞コラーゲン組織。
14. 請求項１３における無細胞コラーゲン組織を含む医療機器。
15. 請求項２乃至１２のいずれか一項に記載の方法により処理される人工弁膜。
16. 無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の保存方法であって、無細胞コラーゲン組織のサイズが非液体環境で安定に保持されるまで、前記無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜を、イオン液体を含む保存液に浸漬させ、前記無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜は保存液から取り出された後に、その表面に付着した余分の保存液を除去して加工することを備える無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜の保存方法。
17. 前記人工弁膜には介入の弁膜と生物の弁膜が含まれ、前記介入の弁膜の前記加工は介入の弁膜と輸送システムとを組み立てることを備える請求項１６に記載の方法。
18. 前記加工は、さらに、前記無細胞コラーゲン組織又は無細胞コラーゲン組織を含む人工弁膜に対して殺菌を行うことを備える請求項１６又は１７に記載の方法。
19. 前記殺菌は、エチレンオキサイドによる殺菌又は照射による殺菌である請求項１８に記載の方法。
20. 請求項２乃至１９のいずれか一項に記載の方法により処理される、人体に直接移植することに用いられる人工弁膜。