JP2923344B2 - 人工皮膚およびその製造方法 - Google Patents
人工皮膚およびその製造方法Info
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- JP2923344B2 JP2923344B2 JP2256823A JP25682390A JP2923344B2 JP 2923344 B2 JP2923344 B2 JP 2923344B2 JP 2256823 A JP2256823 A JP 2256823A JP 25682390 A JP25682390 A JP 25682390A JP 2923344 B2 JP2923344 B2 JP 2923344B2
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/60—Materials for use in artificial skin
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、創傷、熱傷などにより皮膚が損傷を受けた
際、該皮膚損傷部に適用され、該皮膚損傷部を乾燥させ
ずに柔かく保護し、早期に自己の組織と置換する人工皮
膚に関する。
際、該皮膚損傷部に適用され、該皮膚損傷部を乾燥させ
ずに柔かく保護し、早期に自己の組織と置換する人工皮
膚に関する。
熱傷、採皮創および皮膚剥削創、外傷性皮膚欠損創等
の疾患ないし創傷による患部を保護し、治癒を促進する
目的のために、患部に一時的に適応される創傷被覆材と
して、従来ガーゼ、脱脂綿等が用いられていたが、これ
は細菌感染防止性が低く、かつ滲出液をすみやかに吸収
するために創面が乾燥してしまい取りはずす際に痛み、
出血等を伴なうものであった。また、軟膏等を併用する
ことも行なわれているが、この場合は逆に滲出液の吸収
が不充分で創面が過度に湿った状態となってしまうもの
であった。
の疾患ないし創傷による患部を保護し、治癒を促進する
目的のために、患部に一時的に適応される創傷被覆材と
して、従来ガーゼ、脱脂綿等が用いられていたが、これ
は細菌感染防止性が低く、かつ滲出液をすみやかに吸収
するために創面が乾燥してしまい取りはずす際に痛み、
出血等を伴なうものであった。また、軟膏等を併用する
ことも行なわれているが、この場合は逆に滲出液の吸収
が不充分で創面が過度に湿った状態となってしまうもの
であった。
また、これらに代わるものとして、特に創面が広範囲
にわたる場合に適用されるものとして、シリコーン製ガ
ーゼ、シリコーンゴム製およびベロアー状の表面構造を
有するナイロン、テフロンなどの合成繊維シート等の人
工材料の被覆膜や、凍結乾燥豚皮、フィブリン膜、コラ
ーゲン膜、ポリアミノ酸スポンジ、ゴム多糖類複合コラ
ーゲン膜等の生体由来材料の被覆膜も知られている。し
かしながら、これらのうち人工被覆膜は患部との密着
性、水蒸気透過性、ひび割れなどの点で種々の問題を残
すものであり、一方、生体由来材料の被覆膜は生体適合
性などの特徴を有するが、その多くは抗原性を有し、ま
た細菌感染、滲出液による劣化などの欠点を持ち、更に
原料が入手しにくい等の問題があった。さらに、最近で
は、コラーゲン処理したナイロンメッシュとシリコーン
膜からなる複合膜が開発され、実用化されており、創面
によく密着し、適度な水分透過性を有するが、創面に固
着し、肉芽組織が被覆膜中に入り込むという欠点があっ
た。
にわたる場合に適用されるものとして、シリコーン製ガ
ーゼ、シリコーンゴム製およびベロアー状の表面構造を
有するナイロン、テフロンなどの合成繊維シート等の人
工材料の被覆膜や、凍結乾燥豚皮、フィブリン膜、コラ
ーゲン膜、ポリアミノ酸スポンジ、ゴム多糖類複合コラ
ーゲン膜等の生体由来材料の被覆膜も知られている。し
かしながら、これらのうち人工被覆膜は患部との密着
性、水蒸気透過性、ひび割れなどの点で種々の問題を残
すものであり、一方、生体由来材料の被覆膜は生体適合
性などの特徴を有するが、その多くは抗原性を有し、ま
た細菌感染、滲出液による劣化などの欠点を持ち、更に
原料が入手しにくい等の問題があった。さらに、最近で
は、コラーゲン処理したナイロンメッシュとシリコーン
膜からなる複合膜が開発され、実用化されており、創面
によく密着し、適度な水分透過性を有するが、創面に固
着し、肉芽組織が被覆膜中に入り込むという欠点があっ
た。
このような点から、一般に創傷被覆材あるいは人工皮
膚としては、１）創部に適度に密着して感染、痛みの防
止を図る、２）創面に適度な湿りを与えるために、適度
な水蒸気透過性と滲出液吸収性を有する、３）良好な肉
芽組織が再生される、４）体液中のタンパク成分の漏出
を防止する、５）原料が容易に入手でき、製造が安易で
ある等の要件を満たすことが望まれているが、未だこれ
らの条件を十分に満たす創傷被覆材および人工皮膚が得
られていないのが現状である。
膚としては、１）創部に適度に密着して感染、痛みの防
止を図る、２）創面に適度な湿りを与えるために、適度
な水蒸気透過性と滲出液吸収性を有する、３）良好な肉
芽組織が再生される、４）体液中のタンパク成分の漏出
を防止する、５）原料が容易に入手でき、製造が安易で
ある等の要件を満たすことが望まれているが、未だこれ
らの条件を十分に満たす創傷被覆材および人工皮膚が得
られていないのが現状である。
コラーゲンを用いた人工材料は、生体由来材料である
ため、確かに細胞、組織に対する親和性が大きいと考え
られるものの、生体内で容易に分解・吸収されるもので
ある。そこで使用するにあたっては、何らかの手段で架
橋を導入し、物性面の強化をはかる必要がある。架橋法
としては、加熱による脱水架橋、薬品を用いる化学架橋
等を採用し得る。このうち熱脱水架橋は薬品処理に比べ
安全性が高いが、物理的にコラゲナーゼ・酵素に対する
耐性が化学的架橋に対し低い。そこで化学架橋を熱架橋
と併用させたり、化学的架橋単独で用いる手段が選択さ
れる。これを実施すると、物性面での性質向上が著し
い。例えば、110℃の温度で真空下に24時間置いて熱的
な架橋を導入した場合、コラゲナーゼ3unit/ml中に37℃
下で静置すると１日以内に溶解するのに対し、イソシア
ネート系架橋のみを施した検体ではコラゲナーゼ100uni
t/ml中に37℃で７日経過しても形態に変化が見られな
い。ところが、人工皮膚として使用する場合に、強固な
架橋を導入すると、導入前にコラーゲンが有していた細
胞、組織に対する親和性が大幅に低下し、コラーゲンマ
トリックス内にマクロファージ、好中球等の炎症性細胞
が侵入し、炎症性肉芽が形成されるか或いは、炎症性細
胞すら侵入しないまま、再生表皮のいわゆるdown growt
hにより、マトリックスは排除される。一方、細胞侵入
性の良好なコラーゲン−変性コラーゲンマトリックスで
は早期に好中球やマクロファージが浸潤し、更に線維芽
細胞が侵入するが、開放創と同様に創収縮がおこる。つ
まり、物性面の強化と細胞、組織に対する親和性という
生物学的性能の向上とは両立が困難な相反する事象であ
り、満足する創傷被覆材あるいは人工皮膚は従来求め得
なかった。
ため、確かに細胞、組織に対する親和性が大きいと考え
られるものの、生体内で容易に分解・吸収されるもので
ある。そこで使用するにあたっては、何らかの手段で架
橋を導入し、物性面の強化をはかる必要がある。架橋法
としては、加熱による脱水架橋、薬品を用いる化学架橋
等を採用し得る。このうち熱脱水架橋は薬品処理に比べ
安全性が高いが、物理的にコラゲナーゼ・酵素に対する
耐性が化学的架橋に対し低い。そこで化学架橋を熱架橋
と併用させたり、化学的架橋単独で用いる手段が選択さ
れる。これを実施すると、物性面での性質向上が著し
い。例えば、110℃の温度で真空下に24時間置いて熱的
な架橋を導入した場合、コラゲナーゼ3unit/ml中に37℃
下で静置すると１日以内に溶解するのに対し、イソシア
ネート系架橋のみを施した検体ではコラゲナーゼ100uni
t/ml中に37℃で７日経過しても形態に変化が見られな
い。ところが、人工皮膚として使用する場合に、強固な
架橋を導入すると、導入前にコラーゲンが有していた細
胞、組織に対する親和性が大幅に低下し、コラーゲンマ
トリックス内にマクロファージ、好中球等の炎症性細胞
が侵入し、炎症性肉芽が形成されるか或いは、炎症性細
胞すら侵入しないまま、再生表皮のいわゆるdown growt
hにより、マトリックスは排除される。一方、細胞侵入
性の良好なコラーゲン−変性コラーゲンマトリックスで
は早期に好中球やマクロファージが浸潤し、更に線維芽
細胞が侵入するが、開放創と同様に創収縮がおこる。つ
まり、物性面の強化と細胞、組織に対する親和性という
生物学的性能の向上とは両立が困難な相反する事象であ
り、満足する創傷被覆材あるいは人工皮膚は従来求め得
なかった。
上記の事情を鑑み、本発明者らは既に細胞侵入性の良
好なコラーゲンマトリックス層と、架橋を十分に施した
コラーゲンの支持層と、水蒸気透過調節層からなる３層
構造の人工皮膚を開発した（特開平２−34165）。この
人工皮膚は動物実験では、創面に適用された際に線維芽
細胞が早期に創傷接触層に侵入し、真皮様の結合組織を
構築するので創傷の治癒が促進されることが観察され
た。しかし、この人工皮膚を広範囲熱創傷や広範囲皮膚
欠損部位に適用した場合、表皮の伸展などに限度がある
為、治癒するのに非常に時間がかかる。この場合には一
般に臨床で行なわれている分層植皮を併用することが可
能であり、ある一定の期間上記の人工皮膚を移植した
後、水蒸気透過調節層と架橋を十分に行なった支持層の
２層をはがし、分層植皮を行なうと生着することがで
き、広範囲の欠損部位にも適用することが可能となっ
た。しかし、頻度が低いが、架橋構造を有した支持層が
はがしきれずにコラーゲン−変性コラーゲンのマトリッ
クス層の上に残存して、分層植皮の生着に影響を及ぼす
ことがあった。
好なコラーゲンマトリックス層と、架橋を十分に施した
コラーゲンの支持層と、水蒸気透過調節層からなる３層
構造の人工皮膚を開発した（特開平２−34165）。この
人工皮膚は動物実験では、創面に適用された際に線維芽
細胞が早期に創傷接触層に侵入し、真皮様の結合組織を
構築するので創傷の治癒が促進されることが観察され
た。しかし、この人工皮膚を広範囲熱創傷や広範囲皮膚
欠損部位に適用した場合、表皮の伸展などに限度がある
為、治癒するのに非常に時間がかかる。この場合には一
般に臨床で行なわれている分層植皮を併用することが可
能であり、ある一定の期間上記の人工皮膚を移植した
後、水蒸気透過調節層と架橋を十分に行なった支持層の
２層をはがし、分層植皮を行なうと生着することがで
き、広範囲の欠損部位にも適用することが可能となっ
た。しかし、頻度が低いが、架橋構造を有した支持層が
はがしきれずにコラーゲン−変性コラーゲンのマトリッ
クス層の上に残存して、分層植皮の生着に影響を及ぼす
ことがあった。
本発明は創傷部に接触し得る部位が、細胞侵入性の良
好なコラーゲン−変性コラーゲンマトリックスと、該創
傷部接触層と密接した水蒸気透過調節層とからなること
を特徴とする人工皮膚である。
好なコラーゲン−変性コラーゲンマトリックスと、該創
傷部接触層と密接した水蒸気透過調節層とからなること
を特徴とする人工皮膚である。
本発明はまた細胞侵入性の良好なコラーゲン−変性コ
ラーゲンマトリックスによりなる創傷部接触層がコラー
ゲンを骨格として、変性コラーゲンを熱的な脱水架橋に
より結合させた人工皮膚である。変性コラーゲンは分子
的にコラーゲン特有の３重鎖ヘリックス含量が０〜80％
好ましくは０〜50％より好ましくは30〜50％のもので、
変性は加熱処理、化学処理、物理処理などで行なわれる
が、熱変性処理が最も好ましい。
ラーゲンマトリックスによりなる創傷部接触層がコラー
ゲンを骨格として、変性コラーゲンを熱的な脱水架橋に
より結合させた人工皮膚である。変性コラーゲンは分子
的にコラーゲン特有の３重鎖ヘリックス含量が０〜80％
好ましくは０〜50％より好ましくは30〜50％のもので、
変性は加熱処理、化学処理、物理処理などで行なわれる
が、熱変性処理が最も好ましい。
コラーゲン−変性コラーゲンの密度は特に限定されな
いが、好ましくは0.01〜0.1g/cm3の範囲がよく、より好
ましくは0.03〜0.06g/cm3の範囲がよい。この条件下で
は特開平２−34165に記載された中間層が存在しなくて
も強度面においても耐えることができる。
いが、好ましくは0.01〜0.1g/cm3の範囲がよく、より好
ましくは0.03〜0.06g/cm3の範囲がよい。この条件下で
は特開平２−34165に記載された中間層が存在しなくて
も強度面においても耐えることができる。
熱的な脱水架橋は真空下0.05トール未満で温度50〜18
0℃、時間は１時間以上24時間以下で行なわれている
が、好ましくは真空下0.05トール未満で温度100〜120
℃、時間は２時間以上８時間以下である。
0℃、時間は１時間以上24時間以下で行なわれている
が、好ましくは真空下0.05トール未満で温度100〜120
℃、時間は２時間以上８時間以下である。
本発明はまた、水蒸気透過調節層がシリコーンエラス
トマー薄膜またはポリウレタンエラストマー薄膜である
人工皮膚を示すものである。本発明は更に水蒸気透過調
節層が薄膜５〜200μｍのものである人工皮膚を示すも
のである。
トマー薄膜またはポリウレタンエラストマー薄膜である
人工皮膚を示すものである。本発明は更に水蒸気透過調
節層が薄膜５〜200μｍのものである人工皮膚を示すも
のである。
水蒸気透過率は10〜5000g/m2・24hr（JIS規格）であ
ることが好ましい。
ることが好ましい。
本発明を実施態様に基づき詳細に説明する。第１図は
本発明の人工皮膚の一実施態様の微細構造を示す拡大断
面図である。第１図に示すように本発明の人工皮膚１は
創傷部に接触し得る部位が細胞侵入性の良好なコラーゲ
ン−変性コラーゲンマトリックス層２、該創傷部接触層
２に隣接している水蒸気透過調節層３とからなるもので
ある。
本発明の人工皮膚の一実施態様の微細構造を示す拡大断
面図である。第１図に示すように本発明の人工皮膚１は
創傷部に接触し得る部位が細胞侵入性の良好なコラーゲ
ン−変性コラーゲンマトリックス層２、該創傷部接触層
２に隣接している水蒸気透過調節層３とからなるもので
ある。
ここで創傷部接触層２が細胞侵入性を有するものと
は、該人工皮膚１が創傷部に適用された際に、マクロフ
ァージや好中球等の炎症性の細胞が浸潤し、早期に線維
芽細胞が侵入し、その結果真皮様の結合組織が再構築さ
れることである。創傷部接触層２で使用する変性コラー
ゲンはコラーゲンを加熱処理、化学処理、物理処理など
が行なわれるが、熱処理が最も好ましい。コラーゲンの
変性度はヘリックス構造の含量によって示される。ヘリ
ックス含量とはコラーゲン特有の３重鎖ヘリックス含量
のことで、変性コラーゲンはこのヘリックスがランダム
コイル化しているために、ヘリックス含量が変性度に対
応する。このヘリックス含量は円偏光二色性や赤外分光
光度計で測定することができる（P.L.Gordon,I.V.Yanna
s,et al.Macromolecules,７（６）954（1974），奈倉，
橋本ら、高分子論文集41（８）473（1984））。ここで
用いられるコラーゲンの変性度の指標、既ち、ヘリック
ス含量は０〜80％であり、好ましくは０〜50％より好ま
しくは30〜40％である。例えばコラーゲン溶液を60℃、
30分熱処理するとヘリックス含量は約40％であり、100
℃、24時間熱処理するとヘリックス含量は０となり、ま
た電気泳動によりコラーゲン分子の一部が切断されてい
ることがわかる。また変性コラーゲンの組成は５〜80％
であり、より好ましくは10〜50％である。使用するコラ
ーゲンは抗原性の発現抑制の面から抗原決定基が酵素で
除去されたアテロコラーゲンが望ましく、アテロコラー
ゲンを分散状でそのまま用いると、架橋導入を行なって
も物性が余り向上しないので、アテロコラーゲンは37℃
で中和処理（りん酸系の緩衝液を用いる）を施こし、生
体内にあるような周囲性線維構造を持つ線維化アテロコ
ラーゲンの形にすることが更に好ましい。
は、該人工皮膚１が創傷部に適用された際に、マクロフ
ァージや好中球等の炎症性の細胞が浸潤し、早期に線維
芽細胞が侵入し、その結果真皮様の結合組織が再構築さ
れることである。創傷部接触層２で使用する変性コラー
ゲンはコラーゲンを加熱処理、化学処理、物理処理など
が行なわれるが、熱処理が最も好ましい。コラーゲンの
変性度はヘリックス構造の含量によって示される。ヘリ
ックス含量とはコラーゲン特有の３重鎖ヘリックス含量
のことで、変性コラーゲンはこのヘリックスがランダム
コイル化しているために、ヘリックス含量が変性度に対
応する。このヘリックス含量は円偏光二色性や赤外分光
光度計で測定することができる（P.L.Gordon,I.V.Yanna
s,et al.Macromolecules,７（６）954（1974），奈倉，
橋本ら、高分子論文集41（８）473（1984））。ここで
用いられるコラーゲンの変性度の指標、既ち、ヘリック
ス含量は０〜80％であり、好ましくは０〜50％より好ま
しくは30〜40％である。例えばコラーゲン溶液を60℃、
30分熱処理するとヘリックス含量は約40％であり、100
℃、24時間熱処理するとヘリックス含量は０となり、ま
た電気泳動によりコラーゲン分子の一部が切断されてい
ることがわかる。また変性コラーゲンの組成は５〜80％
であり、より好ましくは10〜50％である。使用するコラ
ーゲンは抗原性の発現抑制の面から抗原決定基が酵素で
除去されたアテロコラーゲンが望ましく、アテロコラー
ゲンを分散状でそのまま用いると、架橋導入を行なって
も物性が余り向上しないので、アテロコラーゲンは37℃
で中和処理（りん酸系の緩衝液を用いる）を施こし、生
体内にあるような周囲性線維構造を持つ線維化アテロコ
ラーゲンの形にすることが更に好ましい。
さらに、水蒸気透過調節層３を設けることにより、適
度な水蒸気透過を行ない、創面に滲出液が貯留せずかつ
創面が湿潤に保たれた状態とし、一方滲出液中のタンパ
ク質成分の外部への滲出は防止され、組織の修復に極め
て好ましい環境を与えることになる。
度な水蒸気透過を行ない、創面に滲出液が貯留せずかつ
創面が湿潤に保たれた状態とし、一方滲出液中のタンパ
ク質成分の外部への滲出は防止され、組織の修復に極め
て好ましい環境を与えることになる。
本発明の人工皮膚は例えば以下のようにして、容易に
製造され得る。
製造され得る。
コラーゲン水溶液を調製する。これを２分して一方は
そのまま放置し、他方はこのコラーゲン水溶液を加熱処
理などにより変性させることにより変性コラーゲンとす
る。両溶液を混合した後、所定の容器に流し込み、凍結
乾燥法によりコラーゲン−変性コラーゲンマトリックス
からなるコラーゲンスポンジを作製する。
そのまま放置し、他方はこのコラーゲン水溶液を加熱処
理などにより変性させることにより変性コラーゲンとす
る。両溶液を混合した後、所定の容器に流し込み、凍結
乾燥法によりコラーゲン−変性コラーゲンマトリックス
からなるコラーゲンスポンジを作製する。
次にテフロン上にシリコーン等の水蒸気透過性物質の
溶液を延展して製膜し、該膜が未だ粘着性を有する状態
において、上記の段階で得られたコラーゲンマトリック
スをのせ、室温で乾燥した後、更に必要に応じて熱処理
を施こし、該膜を硬化させる。
溶液を延展して製膜し、該膜が未だ粘着性を有する状態
において、上記の段階で得られたコラーゲンマトリック
スをのせ、室温で乾燥した後、更に必要に応じて熱処理
を施こし、該膜を硬化させる。
最後に、真空下で熱脱水架橋を施こし、更に基板上よ
りこの複合層膜を剥離して所望の人工皮膚を得る。
りこの複合層膜を剥離して所望の人工皮膚を得る。
以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明す
る。
る。
実施例 １ 線維化アテロコラーゲン変性−アテロコラ
ーゲン混合溶液の調製 アテロコラーゲン（高研株式会社製）を４℃の温度下
でpH3.0の希塩酸に溶解して0.3〜0.4w/v％に調製した。
この溶液を0.8μｍ及び0.2μｍの直径の空孔を持つ２種
のフィルターに順次通して濾過滅菌した後、４℃に維持
しつつ撹拌しながらpH7.4のりん酸緩衝液を加え、最終
濃度が0.1〜0.15w/v％アテロコラーゲン（30mMりん酸ナ
トリウム、100mM塩化ナトリウム）であるコラーゲン溶
液とした。ついで37℃の恒温槽内に４時間放置し、線維
化アテロコラーゲン（FC）溶液を調整した。そしてこの
FC溶液を無菌条件下で遠心操作による濃縮を行い、濃度
4w/v％に調整した。一方、上述のフィルターを順次通過
させた0.3〜0.4w/v％のアテロコラーゲン溶液を凍結乾
燥し、再び無菌の蒸溜水に6.6w/v％となるよう再溶解
し、これを60℃の恒温槽内に30分間放置して熱変性を生
ぜせしめ変性アテロコラーゲン（HAC）溶液とした。こ
のHAC溶液を37℃の温度下で0.45μｍの直径の空孔を持
つフィルターを通して濾過滅菌した後、上述の4w/v％の
FC溶液に、HAC/（FC＋HAC）＝0.1となるように混合し
（FC1000容に対しHAC約67容）、撹拌して、線維化アテ
ロコラーゲン−変性アテロコラーゲン（FC−HAC）混合
溶液を得た。
ーゲン混合溶液の調製 アテロコラーゲン（高研株式会社製）を４℃の温度下
でpH3.0の希塩酸に溶解して0.3〜0.4w/v％に調製した。
この溶液を0.8μｍ及び0.2μｍの直径の空孔を持つ２種
のフィルターに順次通して濾過滅菌した後、４℃に維持
しつつ撹拌しながらpH7.4のりん酸緩衝液を加え、最終
濃度が0.1〜0.15w/v％アテロコラーゲン（30mMりん酸ナ
トリウム、100mM塩化ナトリウム）であるコラーゲン溶
液とした。ついで37℃の恒温槽内に４時間放置し、線維
化アテロコラーゲン（FC）溶液を調整した。そしてこの
FC溶液を無菌条件下で遠心操作による濃縮を行い、濃度
4w/v％に調整した。一方、上述のフィルターを順次通過
させた0.3〜0.4w/v％のアテロコラーゲン溶液を凍結乾
燥し、再び無菌の蒸溜水に6.6w/v％となるよう再溶解
し、これを60℃の恒温槽内に30分間放置して熱変性を生
ぜせしめ変性アテロコラーゲン（HAC）溶液とした。こ
のHAC溶液を37℃の温度下で0.45μｍの直径の空孔を持
つフィルターを通して濾過滅菌した後、上述の4w/v％の
FC溶液に、HAC/（FC＋HAC）＝0.1となるように混合し
（FC1000容に対しHAC約67容）、撹拌して、線維化アテ
ロコラーゲン−変性アテロコラーゲン（FC−HAC）混合
溶液を得た。
〈人工皮膚の作製〉 実施例１のFC−HACの混合溶液をステンレスパッドに
注入し、−30℃以下に急速冷却して十分凍結させた後、
−40℃/0.1トール未満の真空下で凍結乾燥させることに
より、FC−HACのマトリックスを得られた。次に、テフ
ロン平板上に67％のメディカルグレードサイラスティッ
クス シリコーン（接着シリコーンタイプＡ、ダウコー
ニング株式会社製）のヘキサン溶液を精密被覆用具（ア
プリケータ）を用いて塗布し製膜し、塗布した直後にそ
の湿潤層上に上記のFC−HACマトリックスを載せ、室温
で10分間放置した後、60℃で少なくとも１時間、オーブ
ンで硬化させた。更に0.05トール未満の真空下で１時間
真空にし、110℃に温度を上げ２時間真空に保ち、その
後温度を室温まで下げることにより、本発明の人工皮膚
を作成した。
注入し、−30℃以下に急速冷却して十分凍結させた後、
−40℃/0.1トール未満の真空下で凍結乾燥させることに
より、FC−HACのマトリックスを得られた。次に、テフ
ロン平板上に67％のメディカルグレードサイラスティッ
クス シリコーン（接着シリコーンタイプＡ、ダウコー
ニング株式会社製）のヘキサン溶液を精密被覆用具（ア
プリケータ）を用いて塗布し製膜し、塗布した直後にそ
の湿潤層上に上記のFC−HACマトリックスを載せ、室温
で10分間放置した後、60℃で少なくとも１時間、オーブ
ンで硬化させた。更に0.05トール未満の真空下で１時間
真空にし、110℃に温度を上げ２時間真空に保ち、その
後温度を室温まで下げることにより、本発明の人工皮膚
を作成した。
〈動物実験〉 人工皮膚のラット皮膚欠損部創への移植試験 上記で得られたマトリックスをラットの背部皮膚に移
植して試験した。Wistar−KYラット（200〜400g）をネ
ンブタール麻酔下で除毛し、イソジン消毒したラット背
部皮膚に皮下筋膜を創面とする20×20mmの全創皮膚欠損
創を作製し、止血、乾燥した後、生食を含ませた検体を
それぞれ貼付した。シリコーン膜辺縁を縫合糸で16ヶ所
結紮固定した。その上に、ソルフレン（テルモ製）を４
枚重ね、更にエラスチコン等の伸縮性絆創膏で胴巻にし
圧迫固定した。移植1,2,3週間後に、上層部のシリコー
ンをはがし、FC−HAC層上に自家の分層植皮片を移植し
て更に４週間観察した。肉眼的には収縮はあまり見られ
ず、植皮した分層植皮片が離脱していなかった。病理組
織学的にも、人工皮膚を使用して再生された真皮様組織
と生着した分層植皮片の境界がはっきりわかれるが、一
体化しており良好な肉芽組織が観察された。
植して試験した。Wistar−KYラット（200〜400g）をネ
ンブタール麻酔下で除毛し、イソジン消毒したラット背
部皮膚に皮下筋膜を創面とする20×20mmの全創皮膚欠損
創を作製し、止血、乾燥した後、生食を含ませた検体を
それぞれ貼付した。シリコーン膜辺縁を縫合糸で16ヶ所
結紮固定した。その上に、ソルフレン（テルモ製）を４
枚重ね、更にエラスチコン等の伸縮性絆創膏で胴巻にし
圧迫固定した。移植1,2,3週間後に、上層部のシリコー
ンをはがし、FC−HAC層上に自家の分層植皮片を移植し
て更に４週間観察した。肉眼的には収縮はあまり見られ
ず、植皮した分層植皮片が離脱していなかった。病理組
織学的にも、人工皮膚を使用して再生された真皮様組織
と生着した分層植皮片の境界がはっきりわかれるが、一
体化しており良好な肉芽組織が観察された。
本発明によれば線維化コラーゲンとヘリックス含量が
０〜80％である変性コラーゲンとのマトリックスからな
る創傷接触層と水蒸気透過性を有するシリコーンエラス
トマーなどの水蒸気透過調節層の順で積層されてなる人
工皮膜が提供される。
０〜80％である変性コラーゲンとのマトリックスからな
る創傷接触層と水蒸気透過性を有するシリコーンエラス
トマーなどの水蒸気透過調節層の順で積層されてなる人
工皮膜が提供される。
本発明の人工皮膚は、創傷、熱傷、褥瘡等により皮膚
が損傷を受けた際に、損傷面に適用され、創面を柔らか
く保護し、痛みを和らげ、細菌の感染を防止する。
が損傷を受けた際に、損傷面に適用され、創面を柔らか
く保護し、痛みを和らげ、細菌の感染を防止する。
さらに本発明の人工皮膚は、創傷接触面が細胞侵入性
を有するので、創面に適用された際に線維芽細胞が早期
に創傷接触層に侵入し、真皮様の結合組織を構築するの
で創傷の治癒が促進される。更に移植して一定の期間保
持した後、上層の水蒸気透過調節層を剥がして、自家の
分層植皮片を移植しても生着することができる。
を有するので、創面に適用された際に線維芽細胞が早期
に創傷接触層に侵入し、真皮様の結合組織を構築するの
で創傷の治癒が促進される。更に移植して一定の期間保
持した後、上層の水蒸気透過調節層を剥がして、自家の
分層植皮片を移植しても生着することができる。
第１図は、本発明の人工皮膚の実施態様の微細な構造を
示す断面図である。 １……人工皮膚、２……細胞侵入性支持層 ３……水蒸気透過調節層
示す断面図である。 １……人工皮膚、２……細胞侵入性支持層 ３……水蒸気透過調節層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 池上 和仁 神奈川県足柄上郡中井町井ノ口1500番地 テルモ株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−34165（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−71748（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−71749（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−38796（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) A61L 27/00
Claims (4)
- 【請求項１】コラーゲンとヘリックス含量が０〜80％で
ある変性コラーゲンとの混合物からなるマトリックス支
持層と、その上に積層された水蒸気透過調節層とからな
り、前記マトリックス支持層が密度0.01〜0.1g/cm3を有
し、前記変性コラーゲンを10〜50重量％含むことを特徴
とする人工皮膚。 - 【請求項２】コラーゲンが線維化アテロコラーゲンであ
る請求項１記載の人工皮膚。 - 【請求項３】コラーゲンとヘリックス含量が０〜80％で
ある変性コラーゲンとの混合溶液を容器内に流し込み、
凍結乾燥して密度0.01〜0.1g/cm3のマトリックスを形成
させ、次いで基板上に延展された未だ粘着性を有する水
蒸気透過性物質の薄膜上に上記マトリックスを置き、該
薄膜が硬化するまで乾燥させ、最後に0.05トール未満の
真空下、50〜180℃で１〜24時間加熱処理することを特
徴とする請求項１記載の人工皮膚の製造方法。 - 【請求項４】コラーゲンが線維化アテロコラーゲンであ
る請求項３記載の人工皮膚の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2256823A JP2923344B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 人工皮膚およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2256823A JP2923344B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 人工皮膚およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04135564A JPH04135564A (ja) | 1992-05-11 |
| JP2923344B2 true JP2923344B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=17297931
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2256823A Expired - Fee Related JP2923344B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | 人工皮膚およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2923344B2 (ja) |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP2256823A patent/JP2923344B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04135564A (ja) | 1992-05-11 |
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