JP5000122B2 - 縫製用部材および縫製方法 - Google Patents
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高分子ゲルを上記分野で効果的に用いるためには、用途に応じた複雑形状を有する高分子ゲルの調製や他材料との複合化が必要不可欠であり、そのためには、高分子ゲル同士または生体材料を含む他材料との縫製が可能な高分子ゲルが強く求められている。しかし、これまでの高分子ゲルでは、機能性と力学物性の全てを兼ね備えたものはほとんど無く、特に高分子ゲルの多くは力学的に弱いまたは脆いという欠点を有していた。最も一般的に用いられる高分子ゲルは、高分子鎖間を有機架橋剤を用いて、もしくはγ線や電子線を照射して、架橋したものであり、例えば、高吸水性樹脂として知られるポリアクリル酸ナトリウム架橋体や、N,N‘メチレンビスアクリルアミドにより架橋して得られたポリ(N、N−ジメチルアクリルアミド)のゲルなどが良く知られている。しかし、これらの高分子ゲル(以下、有機架橋高分子ゲルと略す)は極めて低い力学物性しか示さず、いずれも、10〜40%程度の延伸による弱い力で脆性破壊するため、縫製部材として用いることは不可能であった。
本発明における縫製用部材として用いられる高分子ゲルは、アミド基含有高分子と粘土鉱物とが三次元網目を形成してなる高分子ゲルである。高分子ゲルを形成するアミド基含有高分子は、水に溶解する性質を有するアミド基含有ビニルモノマーを主成分として重合して得られるものであり、得られるアミド基含有高分子が水に溶解または膨潤するものが特に好ましい。
本発明における縫製用部材としては、上記高分子ゲルの表面及び/または内部に、一層または多層にて、可撓性や伸縮性のある高分子フィルム及び/または布帛を有するように調製された複合高分子ゲルを用いることも好ましい。
本発明の布帛として用いられる不織布等は、複合高分子ゲルを構成する高分子ゲルとともに変形出来る柔軟性、伸縮性を持つことが好ましい。これにより、構成する高分子ゲルの力学物性および機能性を有効に生かし、且つ、高分子ゲルの縫製による強度低下を抑制した縫製用部材が得られる。
本発明における縫製用部材は、それら(高分子ゲル及び/または複合高分子ゲル)同士を縫製する他、他の部材と併用して縫製することも有効に用いられる。他の部材としては、例えば、生体材料、生体適合性高分子を含む高分子部材、生分解性高分子を含む高分子部材などが挙げられる。生体材料としては、生物、動物の中に存在する皮膚、各種膜、臓器などの生体組織材料が挙げられる。また、生体適合性高分子を含む高分子部材としては、生体に対して適合性を有する高分子材料、高分子無機複合材などが挙げられ、ゴアテックスなどのポリフルオロカーボン類、ポリエチレングリコールなどの親水性高分子類、DNAなどから形成される生体由来高分子類からなる高分子フィルム、繊維、成型体などが挙げられる。また、生分解性高分子を含む高分子部材としては、ポリ乳酸、ポリエステルなどの生分解性高分子類からなる高分子フィルム、繊維、成型体などが挙げられる。本発明における縫製手段としては、通常の工業用または手術時に用いられる縫製方法がいずれも使用可能である。本発明により得られた縫製物は、高分子ゲルの可撓性、伸縮性、機能性、透明性などを有し、曲げや引っ張りにも安定な強靱性が要求される医療用具、再生医療材料などに好適に使用出来る。
粘土鉱物には、[Mg5.34Li0.66Si8O20(OH)4]Na+ 0.66の組成を有する水膨潤性合成ヘクトライト(Rockwood Ltd.製「ラポナイトXLG」)を、有機モノマーはN,N−ジメチルアクリルアミド(興人株式会社製:以下、DMAAと略記。)を既知の方法により精製してから使用した。重合開始剤は、ペルオキソ二硫酸カリウム(関東化学株式会社製:以下、KPSと略記。)を、重合促進剤は、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミン(和光純薬工業株式会社製:以下、TEMEDと略記。)を使用した。超純水は、全て窒素バブリング等により、含有酸素を除去してから使用した。
参考例1の高分子ゲル(大きさが10cm×10cmで厚みが2mm)2枚を、手術用縫合糸(商品名:モノクリル、ジョンソンエンドジョンソン株式会社製)を用いて縫合針により2mm間隔で縫合した。縫合したものを圧縮(60%)、曲げ(100度)、延伸(200%)を繰り返し、30回ずつ行ったが、縫合部は安定しており、クラックの発生や破断は一切生じなかった。
圧入容器の中に、伸縮性のあるポリプロピレン製不織布(FE610:親水処理物:日本バイリーン製)を予め挿入しておく以外は、参考例1と同様にして、高分子ゲル内部に不織布を有する複合高分子ゲル(10cm×10cm×2mm厚み)を調製した。参考例2と同様にして複合高分子ゲル二枚の縫合を行い、繰り返しの変形試験を行ったが、縫合部は安定しており、クラックの発生や破断は一切生じなかった。
圧入容器の下面に、表面を親水化処理したポリウレタンフィルム(厚さ60μm、T−6085HNAT、ディーアイシー・バイエル・ポリマー株式会社製)を配置する以外は実施例1と同様にしてポリウレタンフィルムを表面に有する複合高分子ゲル(10cm×10cm×2mm厚み)を調製した。得られた複合高分子ゲルと参考例1で得られた高分子ゲルとを用いて、参考例2と同様にして縫合し、繰り返しの変形試験を行った。縫合部は安定しており、クラックの発生や破断は一切生じなかった。
実施例1で得られた複合高分子ゲルとゴアテックスフィルム(100μm、ジャパンゴアテックス(株)製)を参考例2と同様にして縫合し、繰り返しの変形試験を行った。縫合部は安定しており、クラックの発生や破断は一切生じなかった。
参考例1において、ラポナイトXLGの代わりに、N,N−メチレンビスアクリルアミド(和光純薬株式会社製)を0.42g加えること以外は同様の方法で、有機架橋高分子ゲルシートを作成した。得られた有機架橋高分子ゲルシートを用いて、参考例1と同様の方法で引っ張り試験を行ったところ、元の30%延伸後にゲルシートが破壊してしまった。またこの有機架橋ゲルシートを用いて、参考例2と同様の方法で、縫合を行ったところ、縫合糸をゲルシートに挿入したところから、高分子ゲル部分が直ちに破壊してしまい、縫合を行うことは出来なかった。
実施例1において、ラポナイトトXLGの代わりに、N,N−メチレンビスアクリルアミド(和光純薬株式会社製)を0.42g加えること以外は同様の方法で、不織布を含む有機架橋ゲルシートを作成した。得られた不織布含有有機架橋ゲルシートを用いて、参考例1と同様な方法で引っ張り試験を行ったところ、元の30%延伸後にゲルシートの高分子ゲル部分が破壊した。またこの不織布含有有機架橋ゲルシートを用いて、実施例1と同様の方法で、縫合を行ったところ、縫合糸をゲルシートに挿入したところから、高分子ゲル部分が直ちに破壊してしまい、縫合を行うことは出来なかった。
Claims (5)
- N−置換アクリルアミド誘導体、N,N−ジ置換アクリルアミド誘導体、N−置換メタクリルアミド誘導体、及びN,N−ジ置換メタクリルアミド誘導体からなる群から選ばれる少なくとも一種を含む水溶性有機モノマーの重合体と層状剥離した水膨潤性粘土鉱物とから構成される三次元網目構造を有する高分子ゲルの表面及び/または内部の少なくとも一部に高分子フィルム及び布帛の少なくとも一種を有する複合高分子ゲルからなる縫製用部材。
- 前記高分子フィルムが伸縮性を有する請求項1記載の縫製用部材。
- 前記水膨潤性粘土鉱物が、水膨潤性のヘクトライト、水膨潤性のモンモリロナイト、水膨潤性のサポナイト、又は水膨潤性の合成雲母からなる群から選ばれる少なくとも一種である請求項1又は2のいずれかに記載の縫製用部材。
- 前記高分子ゲルが、水に均一に分散した水膨潤性粘土鉱物の存在下で、水溶性有機モノマーを重合させてなるものである請求項1〜3のいずれかに記載の縫製用部材。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の縫製用部材と、前記縫製用部材、生体材料、生体適合性高分子を含む高分子部材及び生分解性高分子を含む高分子部材から選ばれる一種以上とを組み合わせて縫合することを特徴とする縫製方法。
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