JP5563182B2 - Tissue regeneration device precursor with releasable fixation means - Google Patents
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Description
本発明は、組織再生器具の前駆体及び組織再生器具の生産方法に関する。 The present invention relates to a precursor for a tissue regeneration device and a method for producing the tissue regeneration device.
事故や災害あるいは疾患によりヒトの神経及び腱などの組織が損傷し、自己の回復力により治癒できない場合、患者は知覚、感覚及び運動能力などに障害が発生する。このような患者に対して、当該損傷部を切除した後、患者の人体における他の部位から組織を採取し、切除部分に移植する治療が行われる場合がある。このような手術を自己移植というが、自己移植は損傷を受けていない他の健常な組織を採取するので、その部位には知覚、感覚及び運動能力などの障害を発生する場合がある。 When an accident, disaster, or disease damages tissues such as human nerves and tendons that cannot be cured by their own resilience, patients suffer from impairments in perception, sensation, and motor skills. For such a patient, after excising the damaged part, a treatment may be performed in which tissue is collected from another part of the patient's human body and transplanted to the excised part. Such an operation is called self-transplantation. Since autotransplantation collects other healthy tissues that are not damaged, there are cases in which disturbances such as perception, sensation, and motor ability occur at the site.
そこで、切除部位に細胞増殖の足場を備えた器具を埋植し、組織端から細胞を足場に沿って成長させることにより、組織を再生させ、その機能を回復させる治療法について種々の研究がなされている。世にいう再生医療の一環としての研究であり、係る器具はスキャフォールドと呼ばれるものである。 Therefore, various studies have been made on treatment methods for regenerating tissue and restoring its function by implanting a device with a cell proliferation scaffold at the excision site and growing cells along the scaffold from the tissue edge. ing. This research is part of the world's regenerative medicine, and such a device is called a scaffold.
スキャフォールドを用いる再生医療の研究において、当業者は特殊な細胞の機能を頼りに、安易に器具に薬剤又は細胞を組み込むことを考えてしまう。しかしながら、このような薬剤又は細胞を組みこんだ器具は、単純に器具の原価が高価になるだけではく、器具の保存及び安全管理の面で余分な労力を要する。また、医師に薬剤又は細胞の取り扱いの知識及び技術を要求する。このため、当該知識及び技術を得ることができない医師は、これらの器具を取り扱うことができない。 In regenerative medicine research using scaffolds, those skilled in the art have relied on special cell functions to easily incorporate drugs or cells into devices. However, a device incorporating such a drug or cell not only simply increases the cost of the device but also requires extra labor in terms of storage and safety management of the device. It also requires doctors to have knowledge and skills in handling drugs or cells. For this reason, a doctor who cannot obtain the knowledge and technique cannot handle these instruments.
例えば、特許文献1の神経再生チューブは、コラーゲン及びラミニンなどを含むゲルを使用しているため、非常に取り扱いにくい。何故ならば、ゲルが流動性を備えており形状が安定しないためである。また、ゲル中の水分が、コラーゲン体に浸透するため、いくらコラーゲン体に架橋処理を施したとしてもコラーゲン体は分解してしまう。これでは、長期保存をすることができない。
For example, the nerve regeneration tube of
また、特許文献2の神経再生チューブには、シュワン細胞を播種することが開示されているが、細胞を取り扱いの知識及び技術を持つ医師でなければ取り扱うことができない。
Moreover, although it is disclosed that the Schwann cells are seeded in the nerve regeneration tube of
本発明者らは、上述した再生医療の現状を鑑み、細胞を取り扱わない再生器具の開発に鋭意検討を行い、コラーゲン製の組織再生器具を発明するに至っている(特許文献3)。かかる器具は、全て生体内分解吸収性の材料であるコラーゲンで構成され、しかも、架橋剤などの化合物を使用していないために、生体内で安全に分解吸収される。さらに、驚くべきことにこの器具は、特殊な細胞を組み込むことなく組織が再生する。つまり、薬剤又は細胞を取り扱う必要がないため、メーカーは安価でこの器具を製造することができる。さらに、製造された器具は長期にわたって分解・劣化することがない。医師は、細胞を取り扱う技術を身につけることなく、切開及び縫合などの一般的な外科手術の技術を持つ医師ならば誰でも容易にこの器具を用いて治療を行うことができる。 In view of the current state of regenerative medicine described above, the present inventors have intensively studied the development of a regenerative device that does not handle cells, and have invented a tissue regenerative device made of collagen (Patent Document 3). All of these instruments are composed of collagen, which is a biodegradable and absorbable material, and because they do not use a compound such as a crosslinking agent, they are safely decomposed and absorbed in vivo. Moreover, surprisingly, this instrument allows tissue regeneration without incorporating special cells. That is, since it is not necessary to handle drugs or cells, the manufacturer can manufacture this device at low cost. Furthermore, the manufactured appliance does not decompose or deteriorate over a long period of time. A doctor can easily perform treatment using this instrument by any doctor who has general surgical techniques such as incision and suturing without acquiring skills to handle cells.
これらの器具の開発における次の課題は、取り扱い性の向上による付加価値の向上である。しかも、上述したように薬剤又は細胞を組み込むというものではなく、器具の構造面における取り扱い性の向上である。ここで医師が最も取り扱いが容易となる形状として、図1に示すような筒状体の両端内腔に組織端を挿入するための空間を供えた器具が考えられる。 The next challenge in the development of these instruments is to increase the added value by improving the handleability. In addition, as described above, the drug or cell is not incorporated, but the handleability is improved in terms of the structure of the instrument. Here, as a shape that can be most easily handled by a doctor, an instrument provided with a space for inserting tissue ends into the lumens at both ends of a cylindrical body as shown in FIG. 1 can be considered.
例えば、特許文献1及び2のように、器具の両端が平滑であると、端−端縫合という極めて高度な技術の縫合を行わなければならない。しかも、係る器具と組織を縫合しても、器具の端面と組織端面が当接しているだけであるため、組織の細胞が器具の外壁へ成長してしまうおそれがある。
For example, as in
一方で、あらかじめ両端内腔に組織端を挿入するための空間を供えた器具を製造しても、再生すべき組織の長さは一定ではないため、ごく限られた組織の再生にしか使用できない。このため、係る器具は再生すべき組織の長さに合わせて切断するが、切断した面はもちろん平滑となってしまう。 On the other hand, even if a device having a space for inserting tissue ends in the lumens at both ends is manufactured in advance, the length of the tissue to be regenerated is not constant, so it can only be used for regenerating limited tissue. . For this reason, such a tool cuts according to the length of the tissue to be regenerated, but the cut surface is of course smooth.
本発明者らは、少なくとも方端に組織端を挿入する空間部を有する神経再生誘導管が開示している(特許文献4)。係る器具は、再生すべき神経の長さに合わせて切断する。そして、中枢神経側の神経端を空間部に挿入することにより埋植することができる。しかしながら、それでも末梢神経側は平滑端を形成してしまう。末梢神経から細胞は成長しないので、器具の外壁に細胞が成長するという弊害は防止できるものの、端−端縫合を行うことには変わりない。 The present inventors have disclosed a nerve regeneration-inducing tube having a space part into which a tissue end is inserted at least at the end (Patent Document 4). Such instruments are cut to match the length of the nerve to be regenerated. And it can be implanted by inserting the nerve end on the central nerve side into the space. However, the peripheral nerve side still forms a smooth end. Since cells do not grow from the peripheral nerve, the adverse effect of cells growing on the outer wall of the device can be prevented, but end-to-end sutures are still used.
本発明の課題は、使用時にあらゆる症例に適用できるように長さ調節を可能とし、かつ両端が組織端の挿入するための空間を備えた組織再生器具の生産を容易とする組織再生器具の前駆体を提供することである。 An object of the present invention is to provide a precursor for a tissue regenerating instrument that can be adjusted in length so that it can be applied to all cases in use, and that facilitates the production of a tissue regenerating instrument having spaces for insertion at both ends of the tissue end. Is to provide a body.
本発明者らは鋭意検討した結果、組織再生器具を生体内に埋植する際、取り扱い性を向上させるために軟化用溶媒で器具を浸漬・膨潤させてから使用することに着目し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the inventors of the present invention paid attention to the use of the tissue regeneration device after it has been immersed and swollen with a softening solvent in order to improve the handleability when the device is implanted in a living body. It came to complete.
本発明は、
[1] 組織を再生するための組織再生器具を生産するための前駆体であって、
長手方向に内腔であり、生分解性材料からなる筒状体と、
前記筒状体の内腔に具備し、生分解性材料からなる誘導手段及び
前記筒状体に前記誘導手段を解除可能に固定する固定手段
を備えた組織再生器具の前駆体、
[2] 前記誘導手段の長手方向の長さが、前記筒状体の長手方向の長さよりも組織挿入部形成長(D)だけ短く、前記筒状体の片端と前記誘導手段の片端を揃えた[1]に記載の組織再生器具の前駆体、
[3] 組織挿入部形成長(D)が、2〜60mmである[2]に記載の組織再生器具の前駆体、
[4] 前記解除可能に固定する固定手段が、糸状物、ステープラー、バインダー及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるいずれか1である[1]に記載の組織再生器具の前駆体、
[5] 前記解除可能に固定する固定手段が、親水性高分子のバインダーである[1]に記載の組織再生器具の前駆体、
[6] 前記親水性高分子が、コラーゲン、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリエチレングリコール及びグリコサミノグリカンからなる群より選択されるいずれか1である[5]に記載の組織再生器具の前駆体、
[7] 組織再生器具の前駆体から線状の組織を再生するための組織再生器具を生産する方法であって、
前記組織再生器具の前駆体は、
長手方向に内腔であり、生分解性材料からなる筒状体と、
前記筒状体の内腔に設けられ、生分解性材料からなる誘導手段及び
前記筒状体に前記誘導手段を解除可能に固定する固定手段
を備え、
(1)前記組織再生器具の前駆体を軟化用溶媒に浸漬し、前記前駆体を膨潤する工程;
(2)前記固定手段を解除し、前記誘導手段を前記筒状体内腔において摺動可能にする工程;
(3)前記前駆体の長手方向の長さを、再生すべき組織の長さに組織挿入部形成長(D)を加えた長さとなるように、前記前駆体の一部を切除する工程;
(4)前記誘導手段の長手方向の長さが、前記筒状体の長手方向の長さよりも組織挿入部形成長(D)だけ短くなるように、前記誘導手段の一部を切除する工程;及び
(5)前記誘導手段を前記筒状体中央に配置することにより、前記筒状体の両端内腔に組織挿入部を形成する工程
を含む組織再生器具の生産方法。
[8] 前記前駆体の誘導手段の長手方向の長さが、前記前駆体の筒状体の長手方向の長さよりも組織挿入部形成長(D)だけ短く、前記前駆体の筒状体の片端と前記前駆体の誘導手段の片端を揃えたものであって、
前記(3)及び(4)の工程を同時に実施することを特徴とする[7]に記載の組織再生誘導器具の生産方法、
[9] 前記前駆体の固定手段が親水性高分子のバインダーであり、前記浸透圧調整液が生理食塩水であって、
前記(1)及び(2)の工程を同時に実施することを特徴とする[7]に記載の組織再生誘導器具の生産方法。
[10] 組織再生器具の前駆体から生産された組織を再生するための組織再生器具であって、
長手方向に内腔であり、生分解性材料からなる筒状体と、
前記筒状体の内腔に具備し、生分解性材料からなる誘導手段及び
前記筒状体の両端内腔に具備する組織挿入部
を備えた組織再生器具、
[11] 組織再生器具の前駆体から生産された組織を再生するための組織再生器具であって、
前記組織再生器具の前駆体は、
長手方向に内腔であり、生分解性材料からなる筒状体と、
前記筒状体の内腔に設けられ、生分解性材料からなる誘導手段及び
前記筒状体に前記誘導手段を解除可能に固定する固定手段
を備え、
(1)前記組織再生器具の前駆体を軟化用溶媒に浸漬し、前記前駆体を膨潤する工程;
(2)前記固定手段を解除し、前記誘導手段を前記筒状体内腔において摺動可能にする工程;
(3)前記前駆体の長手方向の長さを、再生すべき組織の長さに組織挿入部形成長(D)を加えた長さとなるように、前記前駆体の一部を切除する工程;
(4)前記誘導手段の長手方向の長さが、前記筒状体の長手方向の長さよりも組織挿入部形成長(D)だけ短くなるように、前記誘導手段の一部を切除する工程;及び
(5)前記誘導手段を前記筒状体中央に配置することにより、前記筒状体の両端内腔に組織挿入部を形成する工程
により生産された組織再生器具に関する。
The present invention
[1] A precursor for producing a tissue regeneration device for regenerating tissue,
A tubular body that is a lumen in the longitudinal direction and is made of a biodegradable material;
A precursor of a tissue regenerating instrument that is provided in a lumen of the cylindrical body, and includes a guiding means made of a biodegradable material and a fixing means for releasably fixing the guiding means to the cylindrical body;
[2] The length in the longitudinal direction of the guiding means is shorter than the length in the longitudinal direction of the cylindrical body by the tissue insertion portion formation length (D), and one end of the cylindrical body is aligned with one end of the guiding means. A precursor of the tissue regeneration device according to [1],
[3] The tissue regeneration device precursor according to [2], wherein the tissue insertion portion formation length (D) is 2 to 60 mm,
[4] The precursor of the tissue regeneration device according to [1], wherein the fixing means for releasably fixing is any one selected from the group consisting of a filamentous material, a stapler, a binder, and a combination thereof.
[5] The precursor of the tissue regeneration device according to [1], wherein the fixing means for releasably fixing is a hydrophilic polymer binder,
[6] The precursor of the tissue regeneration device according to [5], wherein the hydrophilic polymer is any one selected from the group consisting of collagen, polylysine, polyglutamic acid, polyethylene glycol, and glycosaminoglycan,
[7] A method for producing a tissue regeneration device for regenerating a linear tissue from a precursor of a tissue regeneration device,
The precursor of the tissue regeneration device is:
A tubular body that is a lumen in the longitudinal direction and is made of a biodegradable material;
Provided in the lumen of the cylindrical body, comprising a guiding means made of a biodegradable material and a fixing means for releasably fixing the guiding means to the cylindrical body,
(1) a step of immersing the precursor of the tissue regeneration device in a softening solvent to swell the precursor;
(2) releasing the fixing means and allowing the guiding means to slide in the cylindrical body cavity;
(3) A step of excising a part of the precursor so that the length in the longitudinal direction of the precursor is the length of the tissue to be regenerated plus the tissue insertion portion formation length (D);
(4) A step of excising a part of the guiding means so that the length in the longitudinal direction of the guiding means is shorter than the length in the longitudinal direction of the cylindrical body by the tissue insertion portion formation length (D); And (5) A method for producing a tissue regenerating instrument, including the step of forming a tissue insertion portion in the lumens at both ends of the cylindrical body by disposing the guiding means at the center of the cylindrical body.
[8] The length in the longitudinal direction of the precursor guiding means is shorter than the length in the longitudinal direction of the tubular body of the precursor by the tissue insertion portion formation length (D), and the length of the tubular body of the precursor is One end and one end of the precursor guiding means are aligned,
The method for producing a tissue regeneration-inducing instrument according to [7], wherein the steps (3) and (4) are performed simultaneously,
[9] The fixing means for the precursor is a hydrophilic polymer binder, and the osmotic pressure adjusting solution is physiological saline,
The method for producing a tissue regeneration induction device according to [7], wherein the steps (1) and (2) are performed simultaneously.
[10] A tissue regeneration device for regenerating a tissue produced from a precursor of a tissue regeneration device,
A tubular body that is a lumen in the longitudinal direction and is made of a biodegradable material;
A tissue regeneration device comprising a guiding means comprising a biodegradable material provided in the lumen of the cylindrical body and a tissue insertion portion provided in both end lumens of the cylindrical body;
[11] A tissue regeneration device for regenerating a tissue produced from a precursor of a tissue regeneration device,
The precursor of the tissue regeneration device is:
A tubular body that is a lumen in the longitudinal direction and is made of a biodegradable material;
Provided in the lumen of the cylindrical body, comprising a guiding means made of a biodegradable material and a fixing means for releasably fixing the guiding means to the cylindrical body;
(1) a step of immersing the precursor of the tissue regeneration device in a softening solvent to swell the precursor;
(2) releasing the fixing means and allowing the guiding means to slide in the cylindrical body cavity;
(3) A step of excising a part of the precursor so that the length in the longitudinal direction of the precursor is the length of the tissue to be regenerated plus the tissue insertion portion formation length (D);
(4) A step of excising a part of the guiding means so that the length in the longitudinal direction of the guiding means is shorter than the length in the longitudinal direction of the cylindrical body by the tissue insertion portion formation length (D); And (5) The present invention relates to a tissue regeneration device produced by the step of forming a tissue insertion portion in the lumens at both ends of the tubular body by disposing the guiding means at the center of the tubular body.
本発明の組織再生器具の前駆体は、容易に両端に組織を挿入するための空間を備えた組織再生器具に生産できる。このため、医師が特別な技術を必要とすることなく係る器具を容易に埋植することができる。 The precursor of the tissue regeneration device of the present invention can be easily produced into a tissue regeneration device having a space for inserting tissue at both ends. For this reason, a doctor can implant such an instrument easily without requiring a special technique.
以下、本発明について図面を用いて説明する。図1は本発明の最終的な目的である両端に組織挿入部を備えた組織再生器具Aを示す図である。 The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a view showing a tissue regeneration device A having tissue insertion portions at both ends, which is the final object of the present invention.
「組織再生器具」とは、長手方向を有し、生体内に埋植し、切り離された組織端同士をつなぎ合わせるための器具をいい、その両端は損傷した組織端を挿入するための組織挿入部4を備える。また、埋植後、損傷した組織は器具の長手方向に沿って再生する一方、器具自体は生体内で分解・吸収される再生医療分野における器具をいう。
“Tissue regeneration device” refers to a device that has a longitudinal direction, is implanted in a living body, and joins the separated tissue ends together, and both ends of the tissue insert for inserting damaged tissue ends.
本発明における組織としては、人体のもつ再生能力により再生しうる組織であれば特に限定されるものではない。例えば、神経、腱、靱帯、血管及び食道などが挙げられるが、特に神経、腱及び靭帯の再生に用いることが好適である。 The tissue in the present invention is not particularly limited as long as it can be regenerated by the regenerative ability of the human body. Examples thereof include nerves, tendons, ligaments, blood vessels, and esophagus, and it is particularly suitable for use in regeneration of nerves, tendons, and ligaments.
「組織挿入部」とは、組織再生器具Aと組織端とを結合するために組織再生器具Aに備えた空間をいう。組織挿入部4の長手方向の長さは、再生する組織の種類により当業者が適宜決定できるものであるため、特に限定されるものではない。例えば、神経の場合、神経の挿入を容易とする観点から、約2〜40mmであり、好ましくは約2〜10mmである。また、腱の場合、腱の挿入を容易とする観点から、約2〜60mmであり、好ましくは約5〜30mmである。さらに、靭帯の場合、靭帯の挿入を容易とする観点から、約2〜60mmであり、好ましくは約5〜30mmである。組織挿入部4を備えることにより、組織再生器具Aと組織端とを結合において特別な縫合技術を必要としなくとも容易に結合を行うことができ、組織の細胞が周辺組織への成長を防止するための手段をいう。
The “tissue insertion part” refers to a space provided in the tissue regeneration device A in order to connect the tissue regeneration device A and the tissue end. The length in the longitudinal direction of the
本発明は、上述した図1の組織再生器具Aを生産するための前駆体Bを提供する。図2は、本発明の組織再生器具の前駆体Bの一実施態様を示す図である。組織再生器具の前駆体Bは、長手方向に内腔であり、生分解性材料からなる筒状体1と、筒状体1の内腔に具備し、生分解性材料からなる誘導手段2、及び、筒状体1に誘導手段2を解除可能に固定する固定手段3を備える。
The present invention provides a precursor B for producing the tissue regeneration device A of FIG. 1 described above. FIG. 2 is a view showing an embodiment of the precursor B of the tissue regeneration device of the present invention. The precursor B of the tissue regeneration device is a lumen in the longitudinal direction, and is a
「組織再生器具の前駆体」とは、医師が患者の組織の損傷状態に応じて、目的の組織再生器具Aを生産することができるものをいう。本発明では、この組織再生器具の前駆体Bを単に「前駆体」と称する場合もある。例えば、損傷した組織の長さの計測、器具の長さの計測、器具の切断、溶媒による器具の膨潤及び器具の変形などの工程により生産することができる。これらの工程の説明は後述する。 The “precursor of a tissue regeneration device” refers to one that allows a doctor to produce a target tissue regeneration device A according to the damaged state of a patient's tissue. In the present invention, the precursor B of the tissue regeneration device may be simply referred to as “precursor”. For example, it can be produced by steps such as measuring the length of damaged tissue, measuring the length of the instrument, cutting the instrument, swelling the instrument with a solvent, and deforming the instrument. These steps will be described later.
<筒状体>
「筒状体」とは、組織の細胞が周辺組織へ成長することを防止する構造のものをいう。筒状体1の形状は、例えば、円筒形(チューブ形状)及び角筒形(三角形、四角形、五角形及び六角形)などが挙げられる。中でも、製造が容易である観点から、円筒形(チューブ形状)が好ましいが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<Cylindrical body>
The “cylindrical body” refers to a structure that prevents cells of a tissue from growing into surrounding tissues. Examples of the shape of the
筒状体1の長手方向の長さは、患者又は患畜の生物学的分類、体型並びに組織の種類に依存するため、特に限定されるものではないが、当業者が想定しうる切除された組織の長さよりも十分に長いことが好ましい。当業者が想定しうる切除された組織の長さとは、例えば、組織がヒトの正中神経である場合は、約1〜300mmである。また、組織がヒトの坐骨神経である場合は、約1〜500mmである。
The length in the longitudinal direction of the
したがって、例えば、組織がヒトの神経である場合、筒状体1の長手方向の長さは、あらゆるヒトの神経の再生に適用できる観点から、約5mm以上であればよい。原材料の使用量による製造コストが高くならないようにする観点から、好ましくは約10〜200mmである。また、例えば、組織がヒトの靭帯である場合、筒状体の長手方向の長さは、約5mm以上であればよい。上述の神経と同じ理屈で、好ましくは約10〜100mmである。
Therefore, for example, when the tissue is a human nerve, the length of the
一方、筒状体1の内径に関しても再生する組織によって当業者が適宜設定できるものであり、特に限定されるものではない。例えば、組織が神経である場合は、取り扱い頻度が最も高い可能性がある観点から、約1〜20mm、好ましくは約1〜10mmである。また、例えば、組織がヒトの腱である場合は、約1〜30mm、好ましくは約1〜20mmである。さらに、例えば、組織がヒトの靭帯である場合は、約1〜20mmで、好ましくは約1〜10mmである。
On the other hand, the inner diameter of the
筒状体1は、再生医療用に用いるものであることから、生分解性材料からなる。生分解性材料とは、生体内に埋植後、分解されるものをいう。例えば、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ε−アミノカプロラクトン、コラーゲン、及び、キトサン、アルギン酸並びにヒアルロン酸などのグリコサミノグリカン類などが挙げられる。これらの材料の中でも炎症反応が生じることがなく、架橋処理などにより分解吸収を制御できる観点から、コラーゲンが好ましい。
The
「コラーゲン」とは、動物の結合組織を構成する主要タンパク質成分をいい、分子の主鎖構造が、(Gly−X−Y)、(Gly−Pro−X)及び(Gly−Pro−Hyp)で構成されるものをいう。ここで、X及びYは、グリシン、プロリン並びにヒドロキシプロリン以外の天然及び非天然アミノ酸である。 “Collagen” refers to the main protein component constituting the connective tissue of animals, and the main chain structure of the molecule is (Gly-XY), (Gly-Pro-X) and (Gly-Pro-Hyp). It means what is composed. Here, X and Y are natural and non-natural amino acids other than glycine, proline and hydroxyproline.
また、コラーゲンのタイプについては、I型、II型及びIII型などが挙げられる。中でも取り扱いが容易である観点から、I型及びIII型が好ましいが、これに限定されるものではない。また、本発明におけるコラーゲンは、熱変性コラーゲンであるゼラチンを含むが、細胞接着性の観点からコラーゲンであることが好ましい。 Examples of collagen types include type I, type II, and type III. Among these, from the viewpoint of easy handling, type I and type III are preferable, but are not limited thereto. The collagen in the present invention includes gelatin which is heat-denatured collagen, and is preferably collagen from the viewpoint of cell adhesion.
コラーゲンは、生体組織からの抽出、化学的ポリペプチド合成及び組み替えDNA法などにより製造される。本発明出願当時では、製造コストの観点から、生体組織からの抽出により得られたものが好ましい。また、生体組織の由来は、例えば、ウシ、ブタ、ウサギ、ヒツジ、ネズミ、鳥類、魚類及びヒトなどが挙げられる。また、前記生体組織としては、これらの皮膚、腱、骨、軟骨及び臓器などが挙げられる。これらの選択は当業者が適宜行うことができるものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。 Collagen is produced by extraction from living tissue, chemical polypeptide synthesis, recombinant DNA method, and the like. At the time of filing of the present invention, those obtained by extraction from living tissue are preferable from the viewpoint of manufacturing cost. Examples of the origin of biological tissues include cattle, pigs, rabbits, sheep, mice, birds, fish and humans. Examples of the living tissue include skin, tendon, bone, cartilage, and organ. These selections can be appropriately made by those skilled in the art, and the present invention is not limited to these.
さらに、コラーゲンは、工業的な製造を容易とする観点から、溶媒に溶解できるよう処理が施されたコラーゲンを選択することが好ましい。例えば、酵素可溶化コラーゲン、酸可溶化コラーゲン、アルカリ可溶化コラーゲン及び中性可溶化コラーゲンなどの可溶化コラーゲンが挙げられる。中でも取り扱いの容易性の観点から、酸可溶化コラーゲンが好ましい。さらに、生体内埋殖時の安全性の観点から、抗原決定基であるテロペプチドの除去処理が施されているアテロコラーゲンであることが好ましい。 Furthermore, from the viewpoint of facilitating industrial production, it is preferable to select collagen that has been treated so that it can be dissolved in a solvent. Examples thereof include solubilized collagen such as enzyme-solubilized collagen, acid-solubilized collagen, alkali-solubilized collagen, and neutral-solubilized collagen. Among these, acid-solubilized collagen is preferable from the viewpoint of easy handling. Furthermore, it is preferable that it is atelocollagen from which the removal process of the telopeptide which is an antigenic determinant is performed from a viewpoint of the safety | security at the time of in-vivo implantation.
ここで筒状体1の製造について説明するが、製造における条件などは、当業者が適宜設定できるものであるため、発明は以下の説明に限定されるものではない。
Here, although manufacture of the
筒状体1を製造する方法としては、例えば、(i)射出成形、圧縮成形並びに押出成形などの工業的製法により直接筒状体1に成形する方法、(ii)フィルム、織布並びに不織布などの膜状物質を製造し、管状に成形する方法、及び、(iii)紡糸法などにより単糸を製造し、管状に成形する方法が挙げられる。これらの製造方法は、筒状体1の原材料により当業者が適宜設定できる。例えば、原材料がコラーゲンである場合は、製造が容易であり、かつ製造コストが安価である観点から、(iii)紡糸法などにより単糸を製造し、管状に成形する方法が好ましい。
As a method of manufacturing the
単糸は、例えば、湿式紡糸法、乾式紡糸法及び溶融紡糸法などで製造されたものが挙げられる。例えば、原材料がコラーゲンである場合は、製造が容易であり、かつ製造コストが安価である観点から、湿式紡糸法が好ましい。 Examples of the single yarn include those produced by a wet spinning method, a dry spinning method, a melt spinning method, and the like. For example, when the raw material is collagen, the wet spinning method is preferable from the viewpoint of easy production and low production costs.
湿式紡糸法は、例えば、生体分解性高分子の水溶液を、ギアポンプ、ディスペンサー及び各種押し出し装置などを用いて、凝固浴槽に吐出する。均一な紡糸を行うためには脈動が少なく安定して溶液を定量吐出する観点から、ディスペンサーが好ましい。また、吐出するノズルの口径は、単糸の強度の観点から、約10〜200μm、好ましくは約50〜150μmである。さらに水溶液の濃度は、単糸の強度の観点から、約0.1〜20重量%、好ましくは約1〜10重量%である。 In the wet spinning method, for example, an aqueous solution of a biodegradable polymer is discharged into a coagulation bath using a gear pump, a dispenser, various extrusion devices, and the like. In order to perform uniform spinning, a dispenser is preferable from the viewpoint of stable and quantitative discharge of a solution with less pulsation. Moreover, the diameter of the nozzle to discharge is about 10-200 micrometers from a viewpoint of the intensity | strength of a single yarn, Preferably it is about 50-150 micrometers. Further, the concentration of the aqueous solution is about 0.1 to 20% by weight, preferably about 1 to 10% by weight, from the viewpoint of the strength of the single yarn.
湿式紡糸で用いる凝固浴の溶媒としては、生分解性高分子を凝固させる溶媒、懸濁液、乳濁液及び溶液であれば特に限定されるものではない。例えば、糸状物の原材料としてコラーゲンを用いる場合、無機塩類水溶液、無機塩類含有有機溶媒、アルコール類及びケトン類などが挙げられる。無機塩類水溶液としては、硫酸ナトリウム、塩化ナトリウム、硫酸アンモニウム、塩化カルシウム及び塩化マグネシウムなどの水溶液が挙げられる。また、これらの無機塩類をアルコール類又はアセトン類に溶解若しくは分散させた液を用いてもよい。アルコール類は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アミルアルコール、ペンタノール、ヘキサノール及びエチレングリコールなどが挙げられる。ケトン類としてはアセトン及びメチルエチルケトンなどが挙げられる。これらの中でも、紡糸した糸の強度の観点から、エタノール、塩化ナトリウムのエタノール溶液及び塩化ナトリウムのエタノール分散溶液を用いることが好ましい。 The solvent for the coagulation bath used in wet spinning is not particularly limited as long as it is a solvent, suspension, emulsion, and solution for coagulating the biodegradable polymer. For example, when collagen is used as a raw material for the filamentous material, an inorganic salt aqueous solution, an inorganic salt-containing organic solvent, alcohols, ketones and the like can be mentioned. Examples of the inorganic salt aqueous solution include aqueous solutions of sodium sulfate, sodium chloride, ammonium sulfate, calcium chloride, and magnesium chloride. Moreover, you may use the liquid which melt | dissolved or disperse | distributed these inorganic salts in alcohol or acetone. Examples of alcohols include methanol, ethanol, isopropanol, amyl alcohol, pentanol, hexanol, and ethylene glycol. Examples of ketones include acetone and methyl ethyl ketone. Among these, from the viewpoint of the strength of the spun yarn, it is preferable to use ethanol, an ethanol solution of sodium chloride, and an ethanol dispersion solution of sodium chloride.
凝固浴槽に吐出された生分解性材料の糸は、凝固浴槽から引き上げたのち、乾燥工程を経て、棒状体に巻きつけることにより筒状体1として成形される。ここで、乾燥工程はコラーゲンが熱変性せず、単糸の周囲に付着した凝固浴槽の液滴を除去し、かつ単糸が破断しない程度の条件で乾燥させる。この際、単糸の内部は多少の溶媒が残存していることが好ましい。これは、棒状に巻き取られた後、この残存した溶媒が単糸の外部へと染み出ることにより、単糸の一部を再溶解され、隣接する単糸同士が接着するからである。このような隣接する単糸同士が接着した状態で乾燥することにより、さらに強度が向上した筒状体1を形成することができる。以上の要件を満足するような乾燥方法としては、例えば、コラーゲン水溶液をエタノールの凝固浴槽に吐出して紡糸する場合、紡糸速度(=巻き速度又は引き上げ速度)約10〜10,000m/min、湿度約50%以下、温度43℃以下の条件で、空気を送風乾燥する方法が挙げられる。
The yarn of the biodegradable material discharged to the coagulation bath is pulled up from the coagulation bath, and then formed into a
また、筒状体1の製造において、棒状体に何重にも巻きつけることにより複数層に積層する方法が挙げられる。この時、少なくとも1層の単糸の巻き密度を、他の層の単糸の巻き密度と異なるようにすることによりさらに強度は向上する。本発明における巻き密度とは、筒状体1の長手軸方向の単位長さ当りの巻き回数をいう。例えば、少なくとも1層の単糸の巻き密度は10回/cm未満とし、他の層の単糸の巻き密度を約10〜30回/cmとすることが好ましい。詳細は、特開2004−073221号公報の開示内容を参照されたい。
Moreover, in the manufacture of the
また、筒状体1の側壁には、生分解性材料溶液を塗布、乾燥させることによっても強度は向上する。この処理に用いる生分解性材料は、筒状体1の材料との接着性がよい観点から、筒状体1の材料と同じ材料であることが好ましい。また、その濃度は、例えば生分解性高分子がコラーゲンである場合、溶液の取り扱いが容易である観点から、約0.1〜20重量%、好ましくは約1〜10重量%である。
The strength can also be improved by applying a biodegradable material solution to the side wall of the
また、筒状体1は必要によりさらに架橋処理を施すことが好ましい。この架橋処理により、前駆体から生産された組織再生器具Aの生体内における分解時間を制御することができる。架橋方法としては、架橋剤による化学的架橋、γ線照射、紫外線照射、電子線照射、プラズマ照射及び熱脱水架橋などが挙げられる。特に、生体内埋殖後における安全性の観点から、熱脱水架橋が好ましい。熱脱水架橋の条件は、架橋温度が約100〜140度、架橋時間が6〜72時間である。特に架橋効率及び熱分解を抑える観点から、好ましくは架橋温度が約110〜130度、架橋時間が12〜48時間である。
Moreover, it is preferable that the
<誘導手段>
筒状体1の内腔には、生分解性材料からなる誘導手段2を備える。「誘導手段」とは、損傷した組織の細胞が、長手方向への成長を誘導する足場となるものをいう。その形態は、例えば、スポンジ、線維束、及び、織布、不織布並びにシートなどの膜状物を変形又は細断したものが挙げられる。特に筒状体の内腔において細胞が均等に成長させることができる観点ではスポンジが、筒状体の長手方向への成長しやすさの観点では線維束が、それぞれ好ましい。また、誘導手段2は、スポンジ及び線維束を組み合わせてもよい。
<Guiding means>
The lumen of the
「スポンジ」とは、均一又は不均一な大きさの空孔が連続又は不連続に分散した多孔体をいう。スポンジの空孔率は、細胞が成長可能な足場及び空間が保持できる観点から、10〜99%、好ましくは約50〜99.9%である。 “Sponge” refers to a porous body in which pores of uniform or non-uniform size are dispersed continuously or discontinuously. The porosity of the sponge is 10 to 99%, preferably about 50 to 99.9%, from the viewpoint of maintaining a scaffold in which cells can grow and a space.
スポンジの製造方法は、例えば、目的の形状に合わせて作製した型に、生分解性材料の溶液を流し込み、自然乾燥、真空乾燥、凍結融解及び真空凍結乾燥などの方法により形成する方法が挙げられる。特に、空孔を均一に形成させる観点から、真空凍結乾燥法が好ましい。真空凍結乾燥法の条件としては、例えば、製造の容易性の観点から、約0.05〜30重量%の生分解性材料の溶液を、約0.08Torr以下の条件で行う方法が挙げられる。 Examples of the method for producing a sponge include a method in which a solution of a biodegradable material is poured into a mold produced according to a target shape, and formed by a method such as natural drying, vacuum drying, freeze thawing, and vacuum freeze drying. . In particular, the vacuum freeze-drying method is preferable from the viewpoint of forming pores uniformly. Examples of the conditions of the vacuum freeze-drying method include a method of performing a solution of about 0.05 to 30% by weight of a biodegradable material under a condition of about 0.08 Torr or less from the viewpoint of ease of production.
一方、「繊維束」とは、少なくとも2本以上の糸状物から構成されたものをいい、それぞれの糸状物が筒状体1の長手方向に対して約45度以下、好ましくは約30度以下のなす角度で配列したものをいう。それぞれの糸状物同士は平行であっても、平行でなくてもよい。
On the other hand, the “fiber bundle” refers to one composed of at least two filaments, and each filament is about 45 degrees or less, preferably about 30 degrees or less with respect to the longitudinal direction of the
本発明において繊維束を構成する「糸状物」とは、単糸及び縒糸の総称をいう。特に製造コストの観点から、単糸であることが好ましい。単糸は、上述した筒状体1を構成する単糸と同様の製法で製造すればよい。
In the present invention, the “filament” constituting the fiber bundle is a general term for single yarn and kite yarn. In particular, from the viewpoint of production cost, a single yarn is preferable. What is necessary is just to manufacture a single yarn with the manufacturing method similar to the single yarn which comprises the
また、繊維束の糸状物は、細胞が成長可能な足場及び空間が保持できる観点から、外径約1〜10,000μmの糸状物を約1〜99%、好ましくは約10〜30%の充填率で筒状体1の内腔に充填すればよい。ここで「充填率」とは、筒状体1の内腔の容積に対する繊維束の占有体積の比率をいう。
Further, the filaments of the fiber bundle are filled with about 1 to 99%, preferably about 10 to 30%, of filaments having an outer diameter of about 1 to 10,000 μm from the viewpoint of maintaining a scaffold in which cells can grow and a space. What is necessary is just to fill the lumen | bore of the
繊維束を形成する方法としては、例えば、湿式紡糸後、少なくとも向かい合う2辺が平行な四角形の板状体又はフレームに、単糸をこの二辺と略直行するように複数回巻き取り、巻き取られた単糸を二辺付近で切断することにより得る方法が挙げられる。板状体及びフレームの巻き速度は、上述した単糸から筒状体1を製造する条件と同様とすればよい。
As a method for forming a fiber bundle, for example, after wet spinning, a single plate is wound around a rectangular plate or frame having at least two opposite sides parallel to each other multiple times so as to be substantially perpendicular to the two sides, and wound. There is a method obtained by cutting the obtained single yarn near two sides. The winding speed of the plate-like body and the frame may be the same as the conditions for manufacturing the
以上の誘導手段2における形状、材料及び製造条件などは、当業者が適宜選択できるものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。 A person skilled in the art can appropriately select the shape, material, manufacturing conditions, and the like in the guiding means 2 described above, and the present invention is not limited to these.
また、誘導手段2の長手方向の長さは、本発明の課題である両端に組織を挿入するための組織挿入部4を備えた組織再生器具Aの生産を容易に行うことができる観点から、図3に示すように筒状体1の長手方向の長さよりも、組織挿入部形成長(D)だけ短い状態で、筒状体1の片端と誘導手段2の片端を揃えることが好ましい。「組織挿入部形成長」とは、両端に組織挿入部4を設けるために必要な長さをいう。以下、本発明では組織挿入部形成長をDと略すこともある。具体的な長さは、再生する組織により、当業者が適宜決定できるものであるから、特に限定されるものではないが、組織挿入部4の長手方向の長さの2〜4倍程度であればよい。特に組織の挿入を容易に行うことができる観点から、2倍程度、つまり約4〜60mmが好ましい。また、筒状体1の片端と誘導手段2の片端を揃えることによりその端面は略平滑となることから、本発明ではこの揃えた端を「平滑端」ともいう。一方、これに伴い前駆体Bのもう一端は、筒状体1の片端と誘導手段2の片端を揃ってなく、空間を形成していることから、本発明ではこの空間を「空間部」ともいう。
In addition, the length in the longitudinal direction of the guiding means 2 is a viewpoint that can easily produce the tissue regeneration device A including the
<固定手段>
このようにして得られた誘導手段2は、筒状体1の内腔に挿入する。ここで、単に誘導手段2を筒状体1の内腔に挿入しただけでは、誘導手段2が筒状体1の内腔から滑り落ちてしまい、誘導手段2が汚染される弊害を伴う。
<Fixing means>
The guiding means 2 obtained in this way is inserted into the lumen of the
例えば、特許文献2のコラーゲン体はチューブに固定されているわけではなく、コラーゲン体はチューブ内を摺動する。搬送時又は使用時にチューブからコラーゲン体が抜け落ちてしまい、コラーゲン体が汚染されるおそれがある。
For example, the collagen body of
一方で、この課題を解決すべく特許文献2のコラーゲン体をチューブの内腔に密に充填することが考えられる。しかしながら、埋植前の生理食塩水による膨潤によりチューブが変形してしまうおそれがある。
On the other hand, in order to solve this problem, it can be considered that the collagen body of
同様に、特許文献3の合成生体吸収性高分子からなるファイバーは、管状体に固定されているわけではなく、繊維束は管状体内を摺動する。このため、特許文献2と同様の問題がある。
Similarly, the fiber made of the synthetic bioabsorbable polymer of
特許文献3においても、合成生体吸収性高分子からなるファイバーを管状体の内腔に密に充填することが考えられる。しかしながら、埋植前の生理食塩水による膨潤によりチューブが変形してしまうおそれがある。
Also in
この弊害を防止するために、本発明では誘導手段2を筒状体1に固定する固定手段3を備える。しかしながら、単に固定手段3を設けただけでは、前駆体Bから器官再生器具Aを製造する際、本発明の課題である両端に組織を挿入するための組織挿入部4を設けた組織再生器具Aを生産することができない。
In order to prevent this problem, the present invention includes a fixing means 3 for fixing the guiding means 2 to the
例えば、特許文献4の器具は、再生すべき神経の長さに合わせて切断する。そして、中枢神経側の神経端を空間部に挿入することにより埋植することができる。しかしながら、マトリックス及び/又は神経誘導路は管状体に固定されているため、搬送時又は使用時におけるマトリックス及び/又は神経誘導路の抜け落ちるという問題はないが、末梢神経側は平滑端を形成してしまう問題がある。
For example, the instrument of
以上のことから、本発明の前駆体Bは筒状体1に誘導手段2を解除可能に固定する固定手段3を備える。「解除可能に固定する固定手段」とは、前駆体Bの製造時及び運搬時には、誘導手段2は筒状体1に固定されるが、前駆体Bから器官再生器具Aを生産する時には解除することができ、誘導手段2は筒状体1の内腔を摺動できるようになるものをいう。例えば、糸状物、ステープラー、バインダー及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるいずれか1であるものが挙げられる。糸状物及びステープラーによる固定は、筒状体1の外壁から誘導手段2に貫通するように固定することができる。そして、これらの固定手段3の解除は、そのまま固定手段3を物理的に除去すればよい。
From the above, the precursor B of the present invention includes the fixing means 3 for releasably fixing the guiding means 2 to the
また、「バインダー」とは、いわゆる接着剤的な機能を有する高分子組成物をいい、筒状体1と誘導手段2との間に介在し、アンカー効果、物理的吸着、共有結合、イオン結合、疎水結合、配位結合及び水素結合などで結合しうるものをいう。これらバインダーによる固定方法としては、例えば、接着剤的な機能を有する高分子の溶液を調製後、筒状体1の内壁又は誘導手段2に塗布し、誘導手段2を筒状体1の内腔に挿入後、溶媒を乾燥する方法が挙げられる。
The “binder” refers to a polymer composition having a so-called adhesive function, which is interposed between the
一方、バインダーの解除は、バインダーを構成する高分子の良溶媒である処理することにより達成される。このような良溶媒を本発明ではバインダー用溶媒という。ただし、このバインダー用溶媒は、処理中に前駆体B自体を溶解しないように、前駆体Bを構成する生分解性高分子に対しては貧溶媒でなければならない。したがって、このバインダー用溶媒を決定すれば、バインダーを構成する高分子も容易に選択することができる。 On the other hand, the release of the binder is achieved by a treatment that is a good solvent for the polymer constituting the binder. Such a good solvent is called a binder solvent in the present invention. However, this binder solvent must be a poor solvent for the biodegradable polymer constituting the precursor B so as not to dissolve the precursor B itself during processing. Therefore, if the binder solvent is determined, the polymer constituting the binder can be easily selected.
このようなバインダー用溶媒は、例えば、生分解性高分子がコラーゲンであって、係るコラーゲンが架橋されている場合、コラーゲンの主鎖骨格を分解するような強い酸又はアルカリでなければほとんどの溶媒が適用できる。具体的には、水、メタノール、エタノール、アセトン、ヘキサン、ベンゼン、キシレン、1,2−ジクロロメタン、クロロホルム、テトラヒドロフラン及びジメチルスルホキシドなどが挙げられる。特に処理後の器具に残存しても生体に影響がない観点から、水が好ましいが、本発明はこれらに限定されるものではない。 For example, when the biodegradable polymer is collagen and the collagen is cross-linked, such a solvent for binder is not a strong acid or alkali that decomposes the main chain skeleton of collagen. Is applicable. Specific examples include water, methanol, ethanol, acetone, hexane, benzene, xylene, 1,2-dichloromethane, chloroform, tetrahydrofuran and dimethyl sulfoxide. Although water is particularly preferable from the viewpoint of not affecting the living body even if it remains in the device after treatment, the present invention is not limited to these.
水は、水道水、蒸留水、逆浸透水及びイオン交換水などが挙げられる。また、生理食塩水などのように生理学的に許容可能な塩を含んでもよい。ここで、組織再生器具Aは、組織再生器具の前駆体Bを軟化させるに、生理食塩水に浸漬することが一般的である。したがって、水は、本発明の前駆体Bを膨潤させる工程及びバインダーを解除する工程を同時に行うことができる観点から、生理食塩水が好ましい。 Examples of water include tap water, distilled water, reverse osmosis water, and ion exchange water. Further, it may contain a physiologically acceptable salt such as physiological saline. Here, the tissue regeneration device A is generally immersed in physiological saline to soften the precursor B of the tissue regeneration device. Therefore, the physiological saline is preferable from the viewpoint that the step of swelling the precursor B of the present invention and the step of releasing the binder can be simultaneously performed.
そして、例えば、生分解性高分子が架橋コラーゲンであり、バインダー用溶媒として生理食塩水を使用する場合、係るバインダーを構成する高分子は、親水性高分子であれば特に限定されるものではない。このような親水性高分子としては、例えば、未架橋コラーゲン、ポリリジン、ポリグルタミン酸、ポリエチレングリコール、及び、アルギン酸、キトサン、ヒアルロン酸並びにコンドロイチン硫酸などのグリコサミノグリカンが挙げられる。中でも筒状体1及び誘導手段2を構成する架橋コラーゲンとの接着性、及び、処理後に前駆体Bに残存しても生体に影響がない観点から、未架橋コラーゲンが好ましい。
For example, when the biodegradable polymer is cross-linked collagen and physiological saline is used as the binder solvent, the polymer constituting the binder is not particularly limited as long as it is a hydrophilic polymer. . Examples of such hydrophilic polymers include uncrosslinked collagen, polylysine, polyglutamic acid, polyethylene glycol, and glycosaminoglycans such as alginic acid, chitosan, hyaluronic acid, and chondroitin sulfate. Among these, uncrosslinked collagen is preferred from the viewpoints of adhesiveness with the crosslinked collagen constituting the
<組織再生器具の生産>
以下に本発明の組織再生器具の前駆体Bから組織再生器具Aを生産する方法について、図を用いて説明する。尚、組織再生器具の前駆体Bは全てコラーゲンからなるものとし、固定手段3は、未架橋コラーゲンのバインダーとするが、本発明はこれらに限定されるものではないことは上述したとおりである。
<Production of tissue regeneration equipment>
Hereinafter, a method for producing the tissue regeneration device A from the precursor B of the tissue regeneration device of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the precursor B of the tissue regeneration device is all made of collagen, and the fixing means 3 is a binder of uncrosslinked collagen. However, as described above, the present invention is not limited to these.
本発明の組織再生器具Aの生産方法は、
(1)組織再生器具の前駆体Bを軟化用溶媒に浸漬し、前駆体Bを膨潤する工程;
(2)固定手段3を解除し、誘導手段2を筒状体1の内腔において摺動可能にする工程;
(3)前駆体B1の長手方向の長さを、再生すべき組織の長さに組織挿入部形成長(D)を加えた長さとなるように、前駆体B1の一部を切除する工程;
(4)誘導手段2の長手方向の長さが、筒状体1の長手方向の長さよりも組織挿入部形成長(D)だけ短くなるように、誘導手段2の一部を切除する工程;及び
(5)誘導手段を筒状体中央に配置することにより、筒状体の両端内腔に組織挿入部を形成する工程
を含む。
The method for producing the tissue regeneration device A of the present invention includes:
(1) A step of swelling the precursor B by immersing the precursor B of the tissue regeneration device in a softening solvent;
(2) releasing the fixing means 3 and allowing the guiding means 2 to slide in the lumen of the
(3) A step of excising a part of the precursor B1 so that the length in the longitudinal direction of the precursor B1 is the length of the tissue to be regenerated plus the tissue insertion portion formation length (D);
(4) A step of excising a part of the guiding means 2 such that the length in the longitudinal direction of the guiding means 2 is shorter than the length in the longitudinal direction of the
(1)組織再生器具の前駆体Bを軟化用溶媒に浸漬し、前駆体Bを膨潤する工程
まず、本発明の組織再生器具の前駆体Bを、埋植時に縫合の取扱い性を向上させるために軟化用溶媒に浸漬し軟化させる。軟化用溶媒は、組織再生器具の前駆体Bを軟化させる溶液であれば特に限定されるものではないが、主に生理食塩水が使用される。
(1) Step of immersing precursor B of tissue regeneration device in softening solvent and swelling precursor B First, in order to improve the handleability of the suture of the precursor B of the tissue regeneration device of the present invention at the time of implantation. Soak in a softening solvent. The softening solvent is not particularly limited as long as it is a solution that softens the precursor B of the tissue regeneration device, but physiological saline is mainly used.
(2)固定手段3を解除し、誘導手段2を筒状体1の内腔において摺動可能にする工程
上述の工程(1)において、未架橋コラーゲンは生理食塩水に溶解するため、固定手段3は解除される。もし、固定手段3が未架橋コラーゲン以外の、例えば、ステープラーなどであるならば、当該ステープラーを除去すればよい。ステープラーを含む固定手段3の除去は、上述の工程(1)の前後を問わないが、前駆体Bの膨潤により、当該固定手段3の除去が容易となる観点から、工程(1)の後に行うことが好ましい。このようにして、膨潤した前駆体B1においては、筒状体1と誘導手段2との濡れにより摩擦抵抗が大きくなるため、誘導手段2が筒状体1の内腔を摺動することはできるが、内腔からずり落ちることはない。
(2) The step of releasing the fixing means 3 and making the guiding means 2 slidable in the lumen of the
(3)前駆体Bの長手方向の長さを、再生すべき組織の長さに組織挿入部形成長(D)を加えた長さとなるように、前駆体Bの一部を切除する工程
次に、再生すべき組織の長さに応じて、前駆体B1の一部を切除することにより、その長さを調節する。具体的には、前駆体Bの長手方向の長さを、再生すべき組織の長さ(以下、本発明ではLと略すこともある)に組織挿入部形成長(D)を加えた長さとなるように、当該前駆体B1を切除する(図4:B1〜B2)。例えば、再生すべき組織が神経であって、再生すべき神経の長さ(L)が100mmであり、組織挿入部形成長(D)を20mmとした場合、前駆体B1の長さが120mmとなるように切除する。切除は、はさみ、ミクロトーム及び手術用メスなどの切断用の器具を用いて行うことができる。このようにして、膨潤した前駆体B2においては、工程(1)で生じる筒状体1と誘導手段2との濡れにより摩擦抵抗が大きくなるため、誘導手段2が筒状体1の内腔を摺動することはできるが、内腔からずり落ちることはない。尚、本工程を実施する前において、前駆体B1の長さが再生すべき組織の長さに対応している場合は、特に何もすることなく本工程は実施されたものとみなす。
(3) Step of excising a part of the precursor B so that the length in the longitudinal direction of the precursor B is the length of the tissue to be regenerated plus the tissue insertion portion formation length (D) Next Furthermore, according to the length of the tissue to be regenerated, a part of the precursor B1 is excised to adjust the length. Specifically, the length in the longitudinal direction of the precursor B is the length obtained by adding the tissue insertion portion formation length (D) to the length of the tissue to be regenerated (hereinafter sometimes abbreviated as L in the present invention). Thus, the precursor B1 is excised (FIG. 4: B1 to B2). For example, when the tissue to be regenerated is a nerve, the length of the nerve to be regenerated (L) is 100 mm, and the tissue insertion portion formation length (D) is 20 mm, the length of the precursor B1 is 120 mm. Cut out so that The resection can be performed using a cutting instrument such as scissors, a microtome, and a scalpel. In this way, in the swollen precursor B2, the frictional resistance increases due to the wetting of the
(4)誘導手段2の長手方向の長さが、筒状体1の長手方向の長さよりも組織挿入部形成長(D)だけ短くなるように、誘導手段2の一部を切除する工程
そして、誘導手段2を、筒状体1の内腔を摺動させ、筒状体1の片端から組織挿入部形成長(D)だけ突出させる(図5:B2〜B3)。この突出した部分を切除することによって、誘導手段2の長手方向の長さを調節する(図5:B3〜B4)。この長さは、患部の切除された組織の長さと略同じとなる。例えば、再生すべき組織が神経であって、組織挿入部形成長(D)を20mmとし、前駆体Bの長さを120mmとした場合、上記の作業により得られる誘導手段2の長手方向の長さ(L:再生すべき神経の長さ)は100mmとなる。
(4) A step of excising a part of the guiding means 2 so that the length in the longitudinal direction of the guiding means 2 is shorter than the length in the longitudinal direction of the
ここで図3に示すように、誘導手段2の長手方法の長さが、筒状体1の長手方向の長さよりも組織挿入部形成長(D)だけ短く、筒状体1の片端と誘導手段2の片端を揃えた構造(平滑端を備えた構造)である場合、上述の工程(2)において平滑端5側の前駆体B’1の一部を切除すれば、本工程も同時に実施されるため好ましい(図6:B’1〜B’2)。
Here, as shown in FIG. 3, the length of the longitudinal method of the guiding means 2 is shorter than the length in the longitudinal direction of the
(5)誘導手段2を筒状体1の中央に配置することにより、筒状体1の両端内腔に組織挿入部4を形成する工程
その後、誘導手段2の長手方向中点と、筒状体1の長手方向中点が重なるように配置するように摺動すれば、長手方向の長さが、組織挿入部形成長(D)の2分の1(D/2)の組織挿入部4を両端に設けることができる(図7:B4〜A、又は、B’2〜A)。
(5) Step of forming the
以上のようにして、本発明の組織再生器具の前駆体Bから生産された組織再生器具Aは、両端に組織挿入部4を設けているために、組織端を挿入するたけで埋植することができ、縫合などを行わなくとも容易に埋植手術を行うことができる。また、筒状体1の外壁に沿って細胞が成長してしまう弊害を防止することができる。
As described above, the tissue regeneration device A produced from the precursor B of the tissue regeneration device of the present invention has the
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
実施例1:組織再生器具の前駆体Bの製造
(1)筒状体1の製造
酵素可溶化コラーゲンを水に溶解して5%水溶液を作製した。このコラーゲン溶液を、99.5%エタノール凝固浴槽中に吐出すことにより、直径約200μmのコラーゲン単糸を紡糸した。エタノール凝固浴槽から引き上げられたコラーゲン単糸を、そのまま外径3.0mmのポリフッ化エチレン系繊維製の円筒鋳型に、約4,000mm/minの速度で巻き付けた後、乾燥させた。次に、この生成物を5%コラーゲン水溶液に浸漬、乾燥することにより筒状体1の最内層を形成した。さらに、この筒状体1の最内層の外周に前記コラーゲン単糸を約4,000mm/minの速度で再度巻き付け、バキュームドライオーブン(EYELA社製:VOS−300VD型)中にて減圧下(1torr以下)、120℃、24時間熱脱水架橋反応を施した。得られた筒状体を、再度5%コラーゲン水溶液を浸漬、乾燥させた後、熱架橋処理を行うことにより、内径3.0mm、外径3.3mm、長さ70mmの架橋コラーゲン製の筒状体1を製造した。
Example 1: Manufacture of precursor B of tissue regeneration device (1) Manufacture of
(2)誘導手段2の製造
上述したエタノール凝固浴槽による湿式紡糸において、凝固浴槽から引き上げられた単糸を、温度約25度、湿度50%以下の条件で送風乾燥を行いながら、約150mm×150mmの長方形を有するフレームに巻き付けた。この時の紡糸速度は、約4,000mm/minとした。次に、フレームに巻き付けた状態で、バキュームドライオーブン(EYELA社製:VOS−300VD型)中にて減圧下(1torr以下)、120℃、24時間熱脱水架橋反応を施した。そして、巻き付けられた糸を長さ約50mmとなるように切断し、外径約3.0mmの円柱状となるように束ねた。この円柱状に束ねたものを5重量%コラーゲン水溶液に含浸させ、バキュームドライオーブン(EYELA社製:VOS−300VD型)中にて減圧下(1torr以下)、120℃、24時間で再度熱架橋処理を行うことにより、外径約3.0mm、長さ50mmの架橋コラーゲン製の繊維束からなる誘導手段2を作製した。誘導手段2の長手方向の長さは、筒状体1の長手方向の長さよりも20mm短い。つまり、組織挿入部形成長(D)は20mmとなる。
(2) Manufacture of the guiding means 2 In the above-described wet spinning using the ethanol coagulation bath, the single yarn pulled up from the coagulation bath is blown and dried under conditions of a temperature of about 25 degrees and a humidity of 50% or less, about 150 mm × 150 mm. Wrapped around a frame with a rectangular shape. The spinning speed at this time was about 4,000 mm / min. Next, a thermal dehydration cross-linking reaction was performed at 120 ° C. for 24 hours in a vacuum dry oven (manufactured by EYELA: VOS-300VD type) under reduced pressure (1 torr or less) while being wound around the frame. And the wound thread | yarn was cut | disconnected so that length might be set to about 50 mm, and it bundled so that it might become a column shape with an outer diameter of about 3.0 mm. This cylindrically bundled product is impregnated with 5% by weight collagen aqueous solution, and thermally crosslinked again under reduced pressure (1 torr or less) at 120 ° C. for 24 hours in a vacuum dry oven (manufactured by EYELA: VOS-300VD type). In this way, the guiding means 2 made of a fiber bundle made of crosslinked collagen having an outer diameter of about 3.0 mm and a length of 50 mm was produced. The length of the guiding means 2 in the longitudinal direction is 20 mm shorter than the length of the
(3)図3の組織再生器具の前駆体B’の製造
架橋コラーゲン製の誘導手段2の周囲に5%コラーゲン水溶液(バインダー)からなる固定手段3を塗布した。次にこの誘導手段2の片端を、筒状体1の片端と揃えるように、筒状体1の内腔に挿入した。この状態で乾燥することにより、誘導手段2を未架橋コラーゲンのバインダーで筒状体1に固定し、図3に示す組織再生器具の前駆体Bを得た。つまり、筒状体1の片端側の内腔には誘導手段2が存在し、平滑端5を形成するが、筒状体1のもう一端側の内腔には誘導手段2は存在しない。このようにして得られた前駆体Bは、25kGyのγ線滅菌処理を施した。
(3) Production of Precursor B ′ of Tissue Regeneration Device in FIG. 3 Fixing means 3 made of 5% collagen aqueous solution (binder) was applied around the guiding means 2 made of crosslinked collagen. Next, one end of the guiding means 2 was inserted into the lumen of the
実施例2:組織再生器具Aの生産
実施例1で得た組織再生器具の前駆体B’を生理食塩水にて、20分浸漬することにより器具の前駆体B’を膨潤させた。次に、平滑端5から20mmの位置で、ミクロトームを用いて前駆体B’1を切除した(図6:B’1〜B’2)。つまり、筒状体1の長手方向の長さは50mm、誘導手段2の長手方向の長さ(L:再生すべき組織の長さ)は30mmとなる。その後、筒状体1の内腔において誘導手段2を10mm摺動させ、略中央の位置に配置させることにより、両端に組織挿入部4を備えた組織再生器具Aを生産した(図7:B’2〜A)。
Example 2: Production of tissue regeneration device A The precursor B 'of the tissue regeneration device obtained in Example 1 was immersed in physiological saline for 20 minutes to swell the device precursor B'. Next, the precursor B′1 was excised using a microtome at a position 20 mm from the smooth end 5 (FIG. 6: B′1 to B′2). That is, the length of the
本発明の組織再生器具の前駆体は、容易に両端に組織を挿入するための空間を備えた組織再生器具に生産できる。このため、医師が特別な技術を必要とすることなく係る器具を容易に埋植することができ、スキャフォールドを用いた再生医療が医療業界に普及するであろう。 The precursor of the tissue regeneration device of the present invention can be easily produced into a tissue regeneration device having a space for inserting tissue at both ends. For this reason, a doctor can easily implant such an instrument without requiring a special technique, and regenerative medicine using a scaffold will spread to the medical industry.
1 筒状体
2 誘導手段
3 解除可能な固定手段
4 組織挿入部
5 平滑端
A 組織再生器具
B、B1〜B4、B’、B’1、B’2 組織再生器具の前駆体
DESCRIPTION OF
Claims (6)
長手方向に内腔であり、生分解性材料からなる筒状体と、
前記筒状体の内腔に具備し、生分解性材料からなる誘導手段及び
前記筒状体に前記誘導手段を解除可能に固定する固定手段を備え、
前記解除可能に固定する固定手段が、親水性高分子のバインダーであり、
前記固定手段は、軟化用溶媒に浸漬することで解除され、
前記誘導手段は、前記固定手段が解除されることで、前記筒状体内部を摺動可能になり、
前記軟化用溶媒の溶媒は、水であることを特徴とする組織再生器具の前駆体。 A precursor for producing a tissue regeneration device for regenerating tissue,
A tubular body that is a lumen in the longitudinal direction and is made of a biodegradable material;
Provided in the lumen of the cylindrical body, comprising a guiding means made of a biodegradable material and a fixing means for releasably fixing the guiding means to the cylindrical body ,
The fixing means for releasably fixing is a hydrophilic polymer binder,
The fixing means is released by immersing in a softening solvent,
The guide means is slidable inside the cylindrical body by releasing the fixing means,
A precursor of a tissue regeneration device, wherein the softening solvent is water .
前記組織再生器具の前駆体は、
長手方向に内腔であり、生分解性材料からなる筒状体と、
前記筒状体の内腔に設けられ、生分解性材料からなる誘導手段及び
前記筒状体に前記誘導手段を解除可能に固定する固定手段を備え、
前記解除可能に固定する固定手段が、親水性高分子のバインダーであり、
前記固定手段は、軟化用溶媒に浸漬することで解除され、
前記誘導手段は、前記固定手段が解除されることで、前記筒状体内部を摺動可能になり、
前記軟化用溶媒の溶媒は、水であることを特徴とする組織再生器具の前駆体であり、
(1)前記組織再生器具の前駆体を軟化用溶媒に浸漬し、前記前駆体を膨潤する工程;
(2)前記固定手段を解除し、前記誘導手段を前記筒状体内腔において摺動可能にする工程;
(3)前記前駆体の長手方向の長さを、再生すべき組織の長さに組織挿入部形成長(D)を加えた長さとなるように、前記前駆体の一部を切除する工程;
(4)前記誘導手段の長手方向の長さが、前記筒状体の長手方向の長さよりも組織挿入部形成長(D)だけ短くなるように、前記誘導手段の一部を切除する工程;及び
(5)前記誘導手段を前記筒状体中央に配置することにより、前記筒状体の両端内腔に組織挿入部を形成する工程を含み、
前記(1)及び(2)の工程を同時に実施することを特徴とする組織再生器具の生産方法。 A method of producing a tissue regeneration device for regenerating linear tissue from a precursor of a tissue regeneration device,
The precursor of the tissue regeneration device is:
A tubular body that is a lumen in the longitudinal direction and is made of a biodegradable material;
Provided in the lumen of the cylindrical body, comprising a guiding means made of a biodegradable material and a fixing means for releasably fixing the guiding means to the cylindrical body ,
The fixing means for releasably fixing is a hydrophilic polymer binder,
The fixing means is released by immersing in a softening solvent,
The guide means is slidable inside the cylindrical body by releasing the fixing means,
The softening solvent is a precursor of a tissue regeneration device, which is water,
(1) a step of immersing the precursor of the tissue regeneration device in a softening solvent to swell the precursor;
(2) releasing the fixing means and allowing the guiding means to slide in the cylindrical body cavity;
(3) A step of excising a part of the precursor so that the length in the longitudinal direction of the precursor is the length of the tissue to be regenerated plus the tissue insertion portion formation length (D);
(4) A step of excising a part of the guiding means so that the length in the longitudinal direction of the guiding means is shorter than the length in the longitudinal direction of the cylindrical body by the tissue insertion portion formation length (D); And (5) including a step of forming a tissue insertion portion in both end lumens of the cylindrical body by disposing the guiding means in the center of the cylindrical body ,
A method for producing a tissue regeneration device, wherein the steps (1) and (2) are performed simultaneously .
前記(3)及び(4)の工程を同時に実施することを特徴とする請求項5に記載の組織再生誘導器具の生産方法。 The length in the longitudinal direction of the precursor guiding means is shorter than the length in the longitudinal direction of the tubular body of the precursor by a tissue insertion portion formation length (D), and the one end of the tubular body of the precursor and the end One end of the precursor guiding means,
6. The method for producing a tissue regeneration guidance device according to claim 5 , wherein the steps (3) and (4) are performed simultaneously.
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