JP5313142B2 - 生体器官用補綴材 - Google Patents
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Description
以下に本発明を詳述する。
上記フィルム層は、本発明の生体器官用補綴材に動脈圧にも充分に耐え得る強度を付与し、漏血を防ぐ役割を果たすものである。上記フィルム層は、更に、空気漏れの防止、播種した細胞が漏れの防止、一定期間一方向からの組織の進入防止(癒着防止効果)等の役割も果たす。
上記多孔質層は、不織布、スポンジ、又は、これらの複合体から構成され、細胞を播種したり、周りの血管から細胞が侵入したりすることにより血管再生の足場としての役割を果たすものである。
上記多孔質層が不織布である場合、その目付としては特に限定されないが、好ましい下限は35g/m2、好ましい上限は300g/m2である。上記多孔質層の目付が35g/m2未満であると、細胞を播種したり細胞が侵入したりしても細胞密度が高くならず血管の再生が進みにくいことがあり、300g/m2を超えると、細胞の多孔質層内部までの侵入が困難となり血管の再生が妨げられることがある。上記多孔質層の目付のより好ましい下限は50g/m2、より好ましい上限は250g/m2である。
上記多孔質層がスポンジ、又は、スポンジと不織布との複合体である場合においても、その孔径、密度は、上記不織布である場合と同様である。
上記親水化処理としては特に限定されず、例えば、プラズマ処理、グロー放電処理、コロナ放電処理、オゾン処理、表面グラフト処理又は紫外線照射処理等が挙げられる。なかでも、不織布の外観を変化させることなく吸水率を飛躍的に向上できることからプラズマ処理が好適である。
上記フィルム層の調製方法としては特に限定されず、例えば、上記生体吸収性材料を適当な溶媒に溶解した溶液を離型シート上にキャストした後、乾燥させる方法等が挙げられる。
上記多孔質層(不織布)の調製方法としては特に限定されず、例えば、溶融紡糸法等により上記生体吸収性材料の繊維を作製し、この繊維を編織して得た布を多数の針のついたニードルパンチ機に通して繊維を機械的に絡み合わせるニードルパンチ法や、溶融した上記生体吸収性材料を多数のノズルから同時に吹き出して細い繊維を作りながら、この繊維をあらゆる方向にクモの巣状に配置して均一な厚さのウェブを作製し、自然に又は機械的に糸同士を接着するメルトブロー法や、溶融した上記生体吸収性材料に高電圧をかけることでスプレーを引き起こして細い繊維を作りながら基板上に均一で、ナノ繊維径のウェブを作製し、自然に又は機械的に糸同士を接着するESD法等が挙げられる。
本発明の生体器官用補綴材では、移植後に周りの血管から細胞が這い出して上記多孔質層内に侵入する。また、循環血液中に存在する血管内皮前駆細胞等が上記多孔質層において接着し、遊走したり、分化したりすることも期待できる。上記多孔質層が血管再生の足場となることから、極めて早期に自己の血管を再生することができる。
本発明の生体器官用補綴材は、血管のみならず、膀胱(体液の漏出防止)、気管(空気漏れの防止)、腸管、軟骨等にも好適に用いることができる。
上記薬物としては特に限定されないが、例えば、成長因子としてaFGF、bFGF、EGF、VEGF、TGF−β、HGF等、抗血栓薬としてアスピリン等が挙げられる。抗凝固薬としてはヘパリン、ワルファリン等、血小板薬としてはシロスタゾール、アスピリン等、糖質コルチコイド薬(ステロイド薬)としてはプレドニゾロン、デキサメタゾン、コルチゾール等、非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)としてはアスピリン、ジクロフェナク、インドメタシン、イブプロフェン、ナプロキセン等が挙げられる。
本発明の生体器官用補綴材の多孔質層に細胞をin vitroで播種し、更に培養することによって心血管系組織をin vitroで再生する心血管系組織再生法もまた、本発明の1つである。
本発明の生体器官用補綴材の多孔質層に内皮細胞、骨髄細胞、平滑筋細胞又は線維芽細胞をin vitroで播種し、更にin vitroで培養して得られる移植用生体器官用補綴材もまた、本発明の1つである。
溶融紡糸法によりL−ラクチド−ε−カプロラクトン共重合体(モル比75:25、重量平均分子量30万)の繊維を作製し、この繊維を編織して得た布を多数の針のついたニードルパンチ機に通して不織布を調製した。得られた不織布の厚さは約3mmであった。
一方、L−ラクチド−ε−カプロラクトン共重合体(モル比50:50、重量平均分子量20万)をジオキサンに溶解して4重量%ジオキサン溶液を調製した。得られた溶液をガラスシャーレに流し入れ、風乾及び熱処理することにより厚さ約100μmのフィルムを得た。
得られたフィルムの一方の面の表面にジオキサンを少量塗布することにより一部溶解させ、その上に得られた不織布を積層し、乾燥させてフィルムと不織布とを一体化させて生体器官用補綴材を得た。なお、得られた生体器官用補綴材の厚さは約3mmであった。
溶融紡糸法によりポリグリコリドの繊維(35デニール)を作製し、この繊維を編織して得た布を多数の針のついたニードルパンチ機に通して不織布を調製した。得られた不織布の厚さは約700μmであった。
一方、L−ラクチド−ε−カプロラクトン共重合体(モル比50:50、重量平均分子量20万)をジオキサンに溶解して4重量%ジオキサン溶液を調製した。
得られた不織布をガラス板に挟みその間に得られた溶液を流しいれた後、−40℃で凍結した。その後、−40℃〜40℃で12時間凍結乾燥、熱処理して、不織布にスポンジを一体化させたものを調製した。得られた不織布/スポンジの厚さは約1mmであった。
得られたフィルムの一方の面の表面にジオキサンを少量塗布することにより一部溶解させ、その上に得られた不織布/スポンジを積層し、乾燥させてフィルムと不織布/スポンジとを一体化させて生体器官用補綴材を得た。なお、得られた生体器官用補綴材の厚さは約1mmであった。
イヌ(ビーグル、体重約10kg)の下行大動脈の縦方向に30mmの切開を行った。ここに実施例1で作製した生体器官用補綴材(20mm×30mm)をあて、回りを直径6−0のプロリーンで縫合固定した。術後、生体器官用補綴材を充てた部分からの血液の漏出や血管の破裂は全く認められなかった。
術後1、3及び6ヵ月後に安楽死させ、生体器官用補綴材を充てた部分の血管を取り出した。生体器官用補綴材を充てた部分の血管を縦に開いた状態の写真を図1に示した。また、組織切片を作製し、縫合部付近のヘマトキシリン・エオシン(HE)染色、マッソントリクローム(MS)染色及びビクトリア・ブルー(VB)染色の顕微鏡写真を図2〜4に、αスムースマッスルアクチン(αSMA)染色の顕微鏡写真を図5に示した。
図2〜5において画像上側が血管内側である。術後1ヶ月から、血管内側を中心とする組織の増殖が認められているが、不織布の内部には細胞の侵入は少ない。術後3ヶ月になると血管内側の内膜組織が厚くなってきており、一方不織布の厚さは薄くなってきている。術後6ヶ月では、足場としての不織布は概ね分解され、吸収されているが、血管平滑筋細胞及び膠原線維を中心とする細胞外マトリックスは増殖し、より成熟した血管壁構造を形成していた。
イヌ(ビーグル、体重約10kg)の下行大動脈部の大動脈に縦方向に30mmの切れ目を入れて押し広げた。この血管の面積の不足を補うために市販の人工血管(商品名Gelseal、フッ素樹脂にゼラチンをコーティングしたもの)20mm×30mmをあて、周りを縫合糸を用いて縫合することにより固定した。術式後、人工血管を充てた部分では血液の漏出や血管の破裂は認められなかった。
術後12ヵ月後に安楽死させ、人工血管を充てた部分の血管を取り出した。人工血管を充てた部分の血管を縦に開いた状態の写真を図6に示した。
図6より、術後12ヵ月にもかかわらず、ほとんど内皮化が進んでいないことが判った。
Claims (8)
- 生体吸収性材料からなるフィルム層と、生体吸収性材料からなる多孔質層との積層体からなる、動脈圧にも充分に耐えて血液の漏出や血管の破裂を防止することができ、血管組織再生の足場となり、かつ、再手術等の必要もない生体器官用補綴材であって、
前記フィルム層は、ラクチドの含有量が40〜80モル%であるラクチド(D、L、DL体)−ε−カプロラクトン共重合体からなり、
前記多孔質層は、ラクチドの含有量が40〜80モル%であるラクチド(D、L、DL体)−ε−カプロラクトン共重合体からなる不織布からなる
ことを特徴とする生体器官用補綴材。 - 生体吸収性材料からなるフィルム層と、生体吸収性材料からなる多孔質層との積層体からなる、動脈圧にも充分に耐えて血液の漏出や血管の破裂を防止することができ、血管組織再生の足場となり、かつ、再手術等の必要もない生体器官用補綴材であって、
前記フィルム層は、ラクチドの含有量が40〜80モル%であるラクチド(D、L、DL体)−ε−カプロラクトン共重合体からなり、
前記多孔質層は、ラクチドの含有量が40〜80モル%であるラクチド(D、L、DL体)−ε−カプロラクトン共重合体からなるスポンジと、ポリグリコリドからなる不織布との複合体からなる
ことを特徴とする生体器官用補綴材。 - フィルム層の厚みが30μm〜1mmの範囲にあることを特徴とする請求項1又は2記載の生体器官用補綴材。
- 不織布層の目付けが35〜300g/m2の範囲にあることを特徴とする請求項1又は2記載の生体器官用補綴材。
- 2cm×10cmの試験片を用いてJIS L−1096の剛軟性A法に規定されるカンチレバー試験法に準ずる方法にて測定された剛軟度が10cm以下であることを特徴とする請求項1又は2記載の生体器官用補綴材。
- 多孔質層に薬物がしみ込んでいることを特徴とする請求項1又は2記載の生体器官用補綴材。
- 多孔質層に細胞がin vitroで播種されていることを特徴とする請求項1又は2記載の生体器官用補綴材。
- 播種された細胞が骨髄細胞であることを特徴とする請求項7記載の生体器官用補綴材。
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