JP5822266B2 - Patterned porous material and method for producing the same - Google Patents

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本発明は、パターン化多孔質材料及びその製造方法に関する。
本発明は、疾患や事故等の原因で損傷、或いは失われた皮膚、骨や軟骨、靭帯、筋肉、気管、食道、鼻、耳、血管、膵臓、肝臓等の生体組織・臓器を修復、再生する多孔質材料に関する。
より詳細には、これらの生体組織・臓器に分化して組織化する細胞の接着・増殖・分化等の機能を空間的に制御するために、パターン構造を有する多孔質材料及び製造方法に関する。
The present invention relates to a patterned porous material and a method for producing the same.
The present invention repairs and regenerates tissues and organs such as skin, bone, cartilage, ligament, muscle, trachea, esophagus, nose, ear, blood vessel, pancreas, liver, etc. damaged or lost due to a disease or accident It relates to a porous material.
More specifically, the present invention relates to a porous material having a pattern structure and a manufacturing method in order to spatially control functions such as adhesion, proliferation, and differentiation of cells that differentiate and organize into these biological tissues and organs.

事故や病気等の原因で損傷、或いは失われた皮膚、骨や軟骨、靭帯、筋肉、気管、食道、鼻、耳、血管、膵臓、肝臓等の生体組織・臓器を修復、治療するために、従来は人工臓器や生体臓器の移植が行われてきた。しかしながら、人工臓器の場合は、機能が十分ではないこと、人工物のため磨耗・緩み・破損等の問題点がある。また、生体臓器移植の場合では、ドナーの不足という問題に加え、ドナーが他人の場合、免疫応答に基づく拒絶反応という問題や免疫抑制に伴う合併症等の医学的リスクが少なからずある。   To repair or treat skin, bone, cartilage, ligament, muscle, trachea, esophagus, nose, ear, blood vessel, pancreas, liver, and other biological tissues / organs damaged or lost due to an accident or illness. In the past, artificial organs and living organs have been transplanted. However, in the case of an artificial organ, the function is not sufficient, and there are problems such as wear, loosening and breakage due to the artificial object. In addition, in the case of living organ transplantation, in addition to the problem of lack of donors, when the donor is another person, there are many medical risks such as problems of rejection based on immune responses and complications associated with immunosuppression.

このような種々の問題点の存在により、現在では、組織工学の手法で生体組織・臓器を再生することにより、損傷等を修復、治療することは、臓器移植と比較してドナーを必要としないので、理想的な方法であると考えられている。この方法では、生体外で生体の細胞を増殖させ、生体細胞や組織の足場となる足場材料に播種し、生体外で培養し、生体組織が形成した後、生体内に移植する。或いは、生体細胞を足場材料に播種し、生体内に埋め込み、生体組織の再生を生体内で誘導する。 Due to the existence of such various problems, repairing and treating damage etc. by regenerating living tissue / organs by means of tissue engineering does not require a donor as compared with organ transplantation. So it is considered an ideal way. In this method, living cells are proliferated in vitro, seeded on a scaffold material that serves as a scaffold for living cells and tissues, cultured in vitro, and formed as a living tissue, and then transplanted in vivo. Alternatively, living cells are seeded on a scaffold material, embedded in the living body, and regeneration of living tissue is induced in the living body.

そのため、生体組織の形成を誘導、促進し、生体組織の形態を維持する足場材料は非常に重要な役割を果たしている。この足場材料として用いる多孔質材料には、生体に影響を及ぼさない性質としての生体適合性や、新しい生体組織が形成するとともに分解・吸収される生体吸収性等が要求される。 Therefore, scaffold materials that induce and promote the formation of biological tissue and maintain the morphology of the biological tissue play a very important role. The porous material used as the scaffold material is required to have biocompatibility as a property that does not affect the living body, bioabsorbability that is decomposed and absorbed while a new living tissue is formed.

生体内では、多種類の細胞が一定の空間的なパターンに従って集積し、組織や臓器を成り立たせている。細胞はそれぞれ適切な場所、適切なタイミングで分化の方向が決定されていく。この過程において、パターン形成を制御する空間的シグナルが細胞に位置情報を与え、細胞がこの情報を記憶したとき、複雑かつ精緻な構造体を形成する。例えば、体内の血管と神経ネットワークはこのパターン情報に制御され、より精緻なパターンが形成される。よって、この空間パターン情報を多孔質材料に印加し、細胞の分布を空間的に制御することは機能性の生体組織・臓器を再生するために非常に重要である。 In a living body, many types of cells are accumulated according to a certain spatial pattern to form tissues and organs. The direction of differentiation of each cell is determined at an appropriate location and at an appropriate timing. In this process, spatial signals that control pattern formation give positional information to the cell, and when the cell stores this information, it forms a complex and elaborate structure. For example, the blood vessels and nerve networks in the body are controlled by this pattern information, and a more precise pattern is formed. Therefore, it is very important to apply this spatial pattern information to the porous material and to spatially control the cell distribution in order to regenerate functional biological tissues / organs.

組織再生の足場材料として、生体吸収性をもつ多孔質材料がよく用いられる。
原料としては、ポリ乳酸やポリグリコール酸、乳酸とグリコール酸の共重合体、ポリ−ε−カプロラクトン等の生体吸収性合成高分子、コラーゲンやゼラチン、セルロース、ポリアルギン酸、キチン、キトサン、澱粉、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、フィブロネクチン、及びラミニン等の生体吸収性天然高分子が挙げられる。
As a scaffold material for tissue regeneration, a porous material having bioabsorbability is often used.
Materials include polylactic acid, polyglycolic acid, copolymers of lactic acid and glycolic acid, bioabsorbable synthetic polymers such as poly-ε-caprolactone, collagen, gelatin, cellulose, polyalginic acid, chitin, chitosan, starch, hyaluron Examples include bioabsorbable natural polymers such as acid, chondroitin sulfate, fibronectin, and laminin.

これら生体吸収性高分子の多孔質材料の作製技術として、ポローゲンリーチング法や相分離法、凍結乾燥法、エマルション凍結乾燥法、ファイバー融着法、ニードルパンチング法、エレクトロスピニング法等が挙げられる。 Examples of a technique for producing a porous material of these bioabsorbable polymers include a porogen leaching method, a phase separation method, a freeze drying method, an emulsion freeze drying method, a fiber fusion method, a needle punching method, and an electrospinning method.

しかし、これらの作製技術では、パターン構造を有する多孔質材料の作製は困難であった。例えば、凍結乾燥法では、サンプルの冷却時に温度分布が生じるため、最大の孔径と最小の孔径では、数倍のばらつきが生じることがあった。また、冷却方向を制御することにより空孔の配向を制御しようとする試み(非特許文献1)もあるが、任意の形状の多孔質体に対してはきわめて制御が難しい。 However, with these manufacturing techniques, it has been difficult to manufacture a porous material having a pattern structure. For example, in the freeze-drying method, a temperature distribution is generated when the sample is cooled, and therefore, the maximum pore size and the minimum pore size may vary several times. There is also an attempt (Non-Patent Document 1) to control the orientation of the pores by controlling the cooling direction, but it is extremely difficult to control a porous body having an arbitrary shape.

図19は、従来の凍結乾燥法を用いて作製した組織再生用コラーゲンスポンジの電子顕微鏡写真である。形状及び大きさが異なる孔が形成されている。孔の形状及び径のばらつきが大きいため、このコラーゲンスポンジでは、細胞の分布を十分には制御できなかった。孔の大きいところに細胞が接着する傾向が見られた。そのため組織が不均一となり、複雑な臓器の再生が難しいという問題が発生した。 FIG. 19 is an electron micrograph of a tissue regeneration collagen sponge produced using a conventional freeze-drying method. Holes having different shapes and sizes are formed. Due to the large variation in the shape and diameter of the pores, the distribution of cells could not be sufficiently controlled with this collagen sponge. There was a tendency for cells to adhere to the large pores. As a result, the tissue becomes non-uniform, and it is difficult to regenerate complex organs.

このような構造の不均一性のため、細胞の分布を制御することはきわめて困難であった。また、細胞に空間依存的な化学的シグナルを与えることも困難であった。細胞の機能を制御し、生体組織の再生を誘導するためには、これらのファクターを空間的に制御することは不可欠である。 Due to the heterogeneity of the structure, it has been extremely difficult to control the cell distribution. It was also difficult to give cells a spatially dependent chemical signal. It is indispensable to control these factors spatially in order to control cell functions and induce regeneration of living tissue.

なお、非特許文献2は、血管成長因子を化学的に固定化したコラーゲンスポンジに関する文献である。前記血管成長因子は、コラーゲンスポンジの全体にわたって分布しており、パターン状には制御されていない。 Non-Patent Document 2 is a document relating to a collagen sponge in which a blood vessel growth factor is chemically immobilized. The blood vessel growth factor is distributed throughout the collagen sponge and is not controlled in a pattern.

非特許文献3は、血管成長因子の遺伝子を物理吸着させたコラーゲンベースのスポンジに関する文献である。DNAは前記スポンジ全体の全体にわたって分布しており,パターン状には制御されていない。 Non-Patent Document 3 is a document relating to a collagen-based sponge in which a blood vessel growth factor gene is physically adsorbed. DNA is distributed throughout the entire sponge and is not controlled in a pattern.

Heike Schoof,Jorn Apel,Ingo Heschel,Gunter Rau著,J Biomed Mater Res(Appl Biomater)58,2001年,p.352−7Heike Schoof, Jorn Apel, Ingo Heschel, by Gunter Rau, J Biomed Mater Res (Appl Biometer) 58, 2001, p. 352-7 Y.H.Shenら著,Acta Biomaterialia,2008年,4,p.477−89Y. H. Shen et al., Acta Biomaterialia, 2008, 4, p. 477-89 Z.Maoら著,Acta Biomaterialia 2009年,5,p.2983−94Z. Mao et al., Acta Biomaterialia 2009, 5, p. 2983-94

本発明は、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できるパターン化多孔質材料及びその製造方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a patterned porous material capable of controlling functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation according to a three-dimensional pattern, and a method for producing the same.

上記事情を鑑みて、本発明者は試行錯誤を重ね、本発明を完成した。
本発明は、以下の構成を有する。
In view of the above circumstances, the present inventor repeated trial and error and completed the present invention.
The present invention has the following configuration.

(1)生体吸収性高分子が3次元網目状に凝集され、互いに連通する複数の孔部が設けられた板状の多孔質材料の一面に、凹部が設けられていることを特徴とするパターン化多孔質材料。
(2)前記凹部が複数設けられており、平面視形状及び面積が同一であることを特徴とする(1)に記載のパターン化多孔質材料。
(3)前記生体吸収性高分子が架橋されていることを特徴とする(1)又は(2)に記載のパターン化多孔質材料。
(1) A pattern characterized in that a bioabsorbable polymer is aggregated in a three-dimensional network, and a concave portion is provided on one surface of a plate-like porous material provided with a plurality of holes communicating with each other. Porous material.
(2) The patterned porous material according to (1), wherein a plurality of the concave portions are provided, and the shape and area in plan view are the same.
(3) The patterned porous material according to (1) or (2), wherein the bioabsorbable polymer is crosslinked.

(4)最近傍の凹部同士の間隔が同一とされていることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載のパターン化多孔質材料。
(5)前記凹部が断面視半円状とされていることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のパターン化多孔質材料。
(4) The patterned porous material according to any one of (1) to (3), wherein the distance between the nearest concave portions is the same.
(5) The patterned porous material according to any one of (1) to (4), wherein the concave portion has a semicircular shape in cross section.

(6)前記凹部が平面視格子状又は平面視六方最密状に配置されていることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のパターン化多孔質材料。 (6) The patterned porous material according to any one of (1) to (5), wherein the concave portions are arranged in a lattice shape in a plan view or a hexagonal close-packed shape in a plan view.

(7)前記凹部が隣接配置されており、平面視線状とされていることを特徴とする(1)〜(5)のいずれかに記載のパターン化多孔質材料。
(8)平面視形状又は/及び面積が前記凹部と異なる別の凹部が前記一面に設けられていることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載のパターン化多孔質材料。
(7) The patterned porous material according to any one of (1) to (5), wherein the concave portions are arranged adjacent to each other and have a planar view shape.
(8) The patterned porous material according to any one of (1) to (7), wherein another concave portion having a plan view shape and / or an area different from the concave portion is provided on the one surface.

(9)前記生体吸収性高分子が生体吸収性合成高分子又は生体吸収性天然高分子であることを特徴とする(1)〜(8)のいずれかに記載のパターン化多孔質材料。
(10)前記生体吸収性天然高分子がコラーゲン、ゼラチン、セルロース、ポリアルギン酸、キチン、キトサン、澱粉、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、フィブロネクチン、又はラミニンのいずれかであることを特徴とする(9)に記載のパターン化多孔質材料。
(9) The patterned porous material according to any one of (1) to (8), wherein the bioabsorbable polymer is a bioabsorbable synthetic polymer or a bioabsorbable natural polymer.
(10) The bioabsorbable natural polymer is any one of collagen, gelatin, cellulose, polyalginic acid, chitin, chitosan, starch, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, fibronectin, or laminin. The patterned porous material as described.

(11)前記凹部に生体吸収性高分子が充填されていることを特徴とする(1)〜(10)のいずれかに記載のパターン化多孔質材料。
(12)前記凹部に充填された生体吸収性高分子に生理活性物質又は細胞成長因子が添加されていることを特徴とする(11)に記載のパターン化多孔質材料。
(13)前記細胞成長因子が上皮細胞成長因子(EGF)、血管細胞成長因子(VEGF)、神経成長因子(NGF)、塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)、血小板成長由来因子(PDGF)、肝細胞成長因子(HGF)、インスリン様成長因子(IGF)、トランスフォーミング成長因子(TGF)、骨形成誘導タンパク質(BMP)、血管細胞成長因子又は神経細胞成長因子のいずれか1種以上であることを特徴とする(12)に記載のパターン化多孔質材料。
(11) The patterned porous material according to any one of (1) to (10), wherein the concave portion is filled with a bioabsorbable polymer.
(12) The patterned porous material according to (11), wherein a bioactive substance or a cell growth factor is added to the bioabsorbable polymer filled in the recess.
(13) The cell growth factor is epidermal growth factor (EGF), vascular cell growth factor (VEGF), nerve growth factor (NGF), basic fibroblast growth factor (bFGF), platelet growth derived factor (PDGF), Hepatocyte growth factor (HGF), insulin-like growth factor (IGF), transforming growth factor (TGF), osteogenesis-inducing protein (BMP), vascular cell growth factor or nerve cell growth factor The patterned porous material according to (12), characterized in that

(14)基板の一面に複数の液滴を凍結配置して、鋳型基板を作成する工程と、前記基板の外周部に壁状部材を配置し、凍結配置された複数の液滴を覆うように生体吸収性高分子水溶液を充填してから、前記生体吸収性高分子水溶液を凍結する工程と、凍結した高分子水溶液を取り出し、減圧乾燥する工程と、を有することを特徴とするパターン化多孔質材料の製造方法。
(15)前記減圧乾燥した生体吸収性高分子を架橋処理する工程と、を有することを特徴とする(14)に記載のパターン化多孔質材料の製造方法。
(14) A step of freezing a plurality of droplets on one surface of the substrate to form a mold substrate, and a wall-like member is disposed on the outer peripheral portion of the substrate so as to cover the plurality of droplets that are frozen. A patterned porous material comprising: a step of freezing the bioabsorbable polymer aqueous solution after filling with the bioabsorbable polymer aqueous solution; and a step of taking out the frozen polymer aqueous solution and drying under reduced pressure. Material manufacturing method.
(15) The method for producing a patterned porous material according to (14), further comprising a step of crosslinking the bioabsorbable polymer dried under reduced pressure.

(16)前記生体吸収性高分子水溶液の融解温度以上、前記液滴の融解温度未満の範囲に温度制御して、生体吸収性高分子水溶液を充填することを特徴とする(14)又は(15)に記載のパターン化多孔質材料の製造方法。
(17)前記基板として熱伝導性の高い材料を用いることを特徴とする(14)〜(16)のいずれかに記載のパターン化多孔質材料の製造方法。
(18)前記液滴の主成分として、水又はt−BuOHを用いることを特徴とする(14)〜(17)のいずれかに記載のパターン化多孔質材料の製造方法。
(16) The temperature of the bioabsorbable polymer aqueous solution is controlled in a range of not less than the melting temperature of the bioabsorbable polymer aqueous solution and less than the melting temperature of the droplet, and the bioabsorbable polymer aqueous solution is filled (14) or (15 ) For producing a patterned porous material.
(17) The method for producing a patterned porous material according to any one of (14) to (16), wherein a material having high thermal conductivity is used as the substrate.
(18) The method for producing a patterned porous material according to any one of (14) to (17), wherein water or t-BuOH is used as a main component of the droplet.

(19)前記基板の一面に前記液滴の主成分と逆の親和性を有する層を形成することを特徴とする(18)に記載のパターン化多孔質材料の製造方法。
(20)インクジェット法、手動による作製方法又は光リソグラフィー法を用いて、液滴の大きさ及び位置を制御して、鋳型基板を作成することを特徴とする(14)〜(19)のいずれかに記載のパターン化多孔質材料の製造方法。
(19) The method for producing a patterned porous material according to (18), wherein a layer having an affinity opposite to that of the main component of the droplet is formed on one surface of the substrate.
(20) The method according to any one of (14) to (19), wherein the mold substrate is created by controlling the size and position of the droplets using an inkjet method, a manual production method, or a photolithographic method. A method for producing the patterned porous material according to 1.

本発明のパターン化多孔質材料は、生体吸収性高分子が3次元網目状に凝集され、互いに連通する複数の孔部が設けられた板状の多孔質材料の一面に、凹部が設けられている構成なので、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。具体的には、凹部のサイズ、形状、配置がパターン化された多孔質材料により、細胞へのシグナル分子の分布をトップダウン式に制御して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 In the patterned porous material of the present invention, the bioabsorbable polymer is aggregated in a three-dimensional network, and a recess is provided on one surface of a plate-like porous material provided with a plurality of holes communicating with each other. Therefore, functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern. Specifically, a porous material with a patterned recess size, shape, and arrangement controls the distribution of signal molecules to cells in a top-down manner, and functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation are tertiary. Can be controlled according to the original pattern.

本発明のパターン化多孔質材料は、前記凹部に充填された生体吸収性高分子に生理活性物質又は細胞成長因子が添加されている構成なので、凹部を生理活性物質又は細胞成長因子とともに高分子で充填することにより、特別な化学組成により規定された領域を、パターン化して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。パターン化多孔質材料とすることができる。 Since the patterned porous material of the present invention has a configuration in which a bioactive substance or a cell growth factor is added to the bioabsorbable polymer filled in the recess, the recess is made of a polymer together with the bioactive substance or the cell growth factor. By filling, a region defined by a special chemical composition is patterned, and functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern. It can be a patterned porous material.

本発明のパターン化多孔質材料の製造方法は、基板の一面に複数の液滴を凍結配置して、鋳型基板を作成する工程と、前記基板の外周部に壁状部材を配置し、凍結配置された複数の液滴を覆うように生体吸収性高分子水溶液を充填してから、前記生体吸収性高分子水溶液を凍結する工程と、凍結した生体吸収性高分子水溶液を取り出し、減圧乾燥する工程と、を有する構成なので、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元のパターンに従って制御できる多孔質材料を容易に製造できる。 A method for producing a patterned porous material according to the present invention includes a step of freezing a plurality of droplets on one surface of a substrate to create a mold substrate, a wall-shaped member disposed on the outer periphery of the substrate, Filling the bioabsorbable polymer aqueous solution so as to cover the plurality of droplets formed, then freezing the bioabsorbable polymer aqueous solution, and taking out the frozen bioabsorbable polymer aqueous solution and drying under reduced pressure Therefore, it is possible to easily manufacture a porous material that can control functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the patterned porous material which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the patterned porous material which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the patterned porous material which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の別の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of the patterned porous material which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の更に別の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows another example of the patterned porous material which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法の別の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows another example of the manufacturing method of the patterned porous material which is embodiment of this invention. 本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法の別の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows another example of the manufacturing method of the patterned porous material which is embodiment of this invention. 実施例1により得られた(a):氷微粒子の等間隔配列パターンの実体顕微鏡像、(b)、(c):本氷微粒子を鋳型に用いて作製したパターン化コラーゲンスポンジの電子顕微鏡像である。(A): Stereomicroscopic images of equidistant arrangement patterns of ice microparticles obtained in Example 1, (b), (c): Electron microscopic images of patterned collagen sponge prepared using the ice microparticles as a template. is there. 実施例2により得られた(a):氷微粒子の縦横等間隔配列パターンの実体顕微鏡像、(b):本氷微粒子を鋳型に用いて作製したパターン化コラーゲンスポンジの実体顕微鏡像、及び(c)、(d)、(e):電子顕微鏡像である。(A): Stereomicroscopic image of a vertical and horizontal equally spaced arrangement pattern of ice microparticles obtained in Example 2, (b): Stereomicroscopic image of a patterned collagen sponge prepared using the ice microparticles as a template, and (c) ), (D), (e): electron microscope images. 実施例3により得られた(a):氷微粒子の縦横等間隔配列パターンの実体顕微鏡像、(b):本氷微粒子を鋳型に用いて作製したパターン化コラーゲンスポンジの実体顕微鏡像、及び(c)、(d)、(e):電子顕微鏡像である。(A): Stereomicroscopic image of a vertical and horizontal equidistant arrangement pattern of ice microparticles obtained in Example 3, (b): Stereomicroscopic image of a patterned collagen sponge prepared using the ice microparticles as a template, and (c) ), (D), (e): electron microscope images. 実施例4より得られた(a):大小の氷微粒子が縦横等間隔に配列したパターンの実体顕微鏡像、(b):本氷微粒子を鋳型に用いて作製したパターン化コラーゲンスポンジの実体顕微鏡像、及び(c)、(d):電子顕微鏡像である。Obtained from Example 4 (a): Stereomicroscopic image of a pattern in which large and small ice particles are arranged at equal intervals in the vertical and horizontal directions, (b): Stereomicroscopic image of a patterned collagen sponge prepared using the ice microparticles as a template. , And (c), (d): electron microscope images. 実施例5により得られた(a):大小の氷微粒子が格子状に配列したパターンの実体顕微鏡像、(b):本氷微粒子を鋳型に用いて作製したパターン化コラーゲンスポンジの実体顕微鏡像、及び(c)、(d)、(e):電子顕微鏡像である。Obtained by Example 5 (a): Stereomicroscopic image of a pattern in which large and small ice microparticles are arranged in a lattice pattern, (b): Stereomicroscopic image of a patterned collagen sponge prepared using the ice microparticles as a template, And (c), (d), (e): electron microscope images. 実施例6により得られた(a):氷微粒子が六角形の各辺に沿って配列したパターンの実体顕微鏡像、(b)、(c)、(d)、(e):本氷微粒子を鋳型に用いて作製したパターン化コラーゲンスポンジの電子顕微鏡像である。Obtained by Example 6 (a): Stereomicroscopic image of a pattern in which ice particles are arranged along each side of the hexagon, (b), (c), (d), (e): It is an electron microscope image of the patterned collagen sponge produced using the casting_mold | template. 実施例7により得られた(a):氷微粒子が六角形の各辺に沿って配列し、かつ中心部に空孔をもつパターンの実体顕微鏡像、(b):本氷微粒子を鋳型に用いて作製したパターン化コラーゲンスポンジの実体顕微鏡像、及び(c)、(d):電子顕微鏡像である。Obtained by Example 7 (a): Stereomicroscopic image of a pattern in which ice fine particles are arranged along each side of the hexagon and has a hole in the center, (b): The ice fine particles are used as a template. 3 is a stereoscopic microscope image of the patterned collagen sponge prepared in the above, and (c) and (d): an electron microscopic image. 実施例8により得られた(a):格子状の溝をもつ氷パターンの実体顕微鏡像、(b):本氷パターンを鋳型に用いて作製したパターン化コラーゲンスポンジの実体顕微鏡像、及び(c):電子顕微鏡像である。(A): Stereomicroscopic image of an ice pattern having a lattice-like groove obtained in Example 8, (b): Stereomicroscopic image of a patterned collagen sponge produced using this ice pattern as a mold, and (c) ): Electron microscope image. 実施例9により得られた(a):六角形の各辺に沿った溝と中心孔をもつ氷のパターンの実体顕微鏡像、(b):本氷パターンを鋳型に用いて作製したパターン化コラーゲンスポンジの実体顕微鏡像、及び(c)、(d):電子顕微鏡像である。Example 9 (a): Stereomicroscopic image of an ice pattern having a groove and a center hole along each side of the hexagon, (b): Patterned collagen produced using this ice pattern as a template Stereomicroscopic images of sponges, and (c) and (d): electron microscopic images. 実施例10により得られた(a):血管新生因子VEGFをコラーゲン水溶液の凍結パターン構造物、(b):VEGFを直線パターン状に局在化させたコラーゲンスポンジの実体顕微鏡像、(c):電子顕微鏡像、(d):免疫染色像である。(A) obtained by Example 10: a frozen pattern structure of an angiogenic factor VEGF in a collagen aqueous solution, (b): a stereomicroscopic image of a collagen sponge in which VEGF is localized in a linear pattern, (c): Electron microscopic image, (d): immunostained image. 実施例11により得られた(a):神経成長因子NGFを含むコラーゲン水溶液の凍結パターン構造物、(b):NGFの直線パターン状に局在化させたコラーゲンスポンジの実体顕微鏡像、(c):電子顕微鏡像、(d):免疫染色像である。(A): a frozen pattern structure of a collagen aqueous solution containing nerve growth factor NGF obtained in Example 11, (b): a stereoscopic microscope image of a collagen sponge localized in a linear pattern of NGF, (c) : Electron microscope image, (d): immunostained image. 従来の生体組織工学用多孔質材料であるコラーゲンスポンジの電子顕微鏡写真である。It is an electron micrograph of collagen sponge, which is a conventional porous material for biological tissue engineering.

(本発明の第1の実施形態)
<パターン化多孔質材料>
本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の一例について説明する。
図1は、本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の一例を示す模式図である。図1(a)は平面図であり、図1(b)は図1(a)のA−A’線における断面図である。
図1に示すように、本発明の第1の実施形態であるパターン化多孔質材料1は、生体吸収性高分子が3次元網目状に凝集され、互いに連通する複数の孔部11cが設けられた板状の多孔質材料11の一面11aに、平面視同一形状及び同一面積の凹部21が複数設けられてパターン化されて概略構成されている。
(First embodiment of the present invention)
<Patterned porous material>
An example of the patterned porous material that is an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a patterned porous material according to an embodiment of the present invention. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
As shown in FIG. 1, the patterned porous material 1 according to the first embodiment of the present invention is provided with a plurality of pores 11c in which bioabsorbable polymers are aggregated in a three-dimensional network and communicated with each other. A plurality of recesses 21 having the same shape and the same area in plan view are provided on the one surface 11a of the plate-like porous material 11 and are schematically configured.

図1では、多孔質材料11は平面視略矩形状であるが、平面視円形状、平面視多角形状等としてもよい。多孔質材料11の大きさは、例えば、縦の長さ10cm、横の長さ8cm及び板厚1mmである。 In FIG. 1, the porous material 11 has a substantially rectangular shape in plan view, but may have a circular shape in plan view, a polygonal shape in plan view, or the like. The size of the porous material 11 is, for example, a vertical length of 10 cm, a horizontal length of 8 cm, and a plate thickness of 1 mm.

図1では、凹部21は基板の一面11aに12個設けられている。
凹部21の平面視形状は円形に限られるものではなく、四角形状、多角形状又は星形状等でもよい。インクジェット法で平面視円形状の液滴しか吐出できない場合でも、外枠を線状のパターンで形成してから、内部を円形状のパターンで充填することによって、平面視星形状を形成することができる。最近傍の凹部21同士の間隔は同一の長さtとされている。これにより、一定のパターンを限定することができる。長さtは、例えば、0.5mmとする。
In FIG. 1, twelve recesses 21 are provided on one surface 11a of the substrate.
The shape of the recess 21 in plan view is not limited to a circle, and may be a square shape, a polygonal shape, a star shape, or the like. Even when only a droplet having a circular shape in a plan view can be ejected by the inkjet method, a star shape in a plan view can be formed by forming the outer frame with a linear pattern and then filling the inside with a circular pattern. it can. The interval between the nearest recesses 21 is the same length t. Thereby, a fixed pattern can be limited. The length t is, for example, 0.5 mm.

凹部21は平面視格子状に配置されている。これにより、一定のパターンを限定することができる。
凹部21の配置はこれに限定されるものはなく、平面視六方最密状に配置してもよく、また、凹部21を隣接配置して、平面視線状としてもよい。これらにより、一定のパターンを限定することができる。
凹部21は断面視半円状とされている。断面視半楕円形状としてもよい。いずれにしても、断面視形状は、水、t−BuOH又は高分子水溶液を凍結させ、作成する鋳型形状によって決定される。平面視形状は円形状又は楕円形状となる。
The recesses 21 are arranged in a lattice shape in plan view. Thereby, a fixed pattern can be limited.
The arrangement of the recesses 21 is not limited to this, and the recesses 21 may be arranged in a hexagonal close-packed shape in a plan view. Thus, a certain pattern can be limited.
The recess 21 is semicircular in sectional view. A cross-sectional semi-elliptical shape may be used. In any case, the cross-sectional view shape is determined by the shape of the mold that is prepared by freezing water, t-BuOH, or an aqueous polymer solution. The planar view shape is circular or elliptical.

生体吸収性高分子は、生体内で吸収されやすく、生体に対する安全性の高い高分子のことである。生体吸収性合成高分子又は生体吸収性天然高分子がある。これにより、容易に、生体吸収性高分子水溶液を作成できるとともに、それを凍結、乾燥、必要に応じて架橋して、多孔質材料11を作成できる。
生体吸収性合成高分子は、ポリ乳酸やポリグリコール酸、乳酸とグリコール酸の共重合体又はポリ−ε−カプロラクトン等である。
生体吸収性天然高分子は、コラーゲン、ゼラチン、セルロース、ポリアルギン酸、キチン、キトサン、澱粉、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、フィブロネクチン、又はラミニン等である。
これらの生体吸収性高分子の一種類、或いは数種類を混ぜて用いることもできる。
The bioabsorbable polymer is a polymer that is easily absorbed in the living body and has high safety to the living body. There are bioabsorbable synthetic polymers or bioabsorbable natural polymers. Thereby, while being able to produce a bioabsorbable polymer aqueous solution easily, it can be frozen, dried, and bridge | crosslinked as needed, and the porous material 11 can be created.
The bioabsorbable synthetic polymer is polylactic acid, polyglycolic acid, a copolymer of lactic acid and glycolic acid, poly-ε-caprolactone, or the like.
The bioabsorbable natural polymer is collagen, gelatin, cellulose, polyalginic acid, chitin, chitosan, starch, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, fibronectin, laminin, or the like.
One kind of these bioabsorbable polymers or a mixture of several kinds can be used.

上記の生体吸収性高分子に細胞成長因子などの生理活性物質やナノ粒子等を混合して利用することもできる。細胞成長因子は、上皮細胞成長因子(EGF)、血管細胞成長因子(VEGF)、神経成長因子(NGF)、塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)、血小板成長由来因子(PDGF)、肝細胞成長因子(HGF)、インスリン様成長因子(IGF)、トランスフォーミング成長因子(TGF)、骨形成誘導タンパク質(BMP)等が含まれるが、これらに限定されない。細胞成長因子のうち少なくとも1種類、あるいは2種類以上を組み合わせて使うことができる。また、細胞成長因子をコードする遺伝子DNAを用いることもできる。その他、生理活性作用をもつ合成高分子、DNA、RNAなどの天然高分子、ペプチド、低分子等も1種類、又は2種類以上組み合わせて使うことができる。
これらの生体吸収性高分子は、容易に、板状の多孔質材料11を作成できるとともに、生体組織工学用基板として用いることができる。
A physiologically active substance such as a cell growth factor, nanoparticles, or the like can be mixed with the bioabsorbable polymer. Cell growth factors include epidermal growth factor (EGF), vascular cell growth factor (VEGF), nerve growth factor (NGF), basic fibroblast growth factor (bFGF), platelet growth factor (PDGF), hepatocyte growth Examples include, but are not limited to, factor (HGF), insulin-like growth factor (IGF), transforming growth factor (TGF), osteogenesis-inducing protein (BMP) and the like. Among cell growth factors, at least one kind or a combination of two or more kinds can be used. A gene DNA encoding a cell growth factor can also be used. In addition, a synthetic polymer having a physiological activity, a natural polymer such as DNA and RNA, a peptide, a low molecule, and the like can be used alone or in combination of two or more.
These bioabsorbable polymers can easily produce the plate-like porous material 11 and can be used as a substrate for biological tissue engineering.

<パターン化多孔質材料の製造方法>
本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法の一例について説明する。
図2、3は、本発明の第1の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法の一例を示す工程図である。図2(a)は平面図であり、図2(b)は図2(a)のB−B’線における断面図である。
本発明の第1の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法は、鋳型基板を作成する工程S1と、生体吸収性高分子水溶液を凍結する工程S2と、を有する。
<Method for producing patterned porous material>
An example of the manufacturing method of the patterned porous material which is embodiment of this invention is demonstrated.
2 and 3 are process diagrams showing an example of a method for producing a patterned porous material according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is a plan view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG.
The manufacturing method of the patterned porous material which is the 1st Embodiment of this invention has process S1 which produces a template board | substrate, and process S2 which freezes bioabsorbable polymer aqueous solution.

(鋳型基板を作成する工程S1)
まず、鋳型基板を作成する工程S1において、パターン構造を有する氷の鋳型を予め作製して、多孔質材料における空隙部分を制御する。
具体的には、まず、図2に示すように、基板31の一面に複数の液滴34を凍結配置して鋳型基板41を作成する。また、基板31の外周部に壁状部材33を配置する。
液滴34の配置は、例えば、インクジェット法を用いて、液滴の大きさ及び位置を精密に制御する。この液滴の大きさ及び位置により、最終的に作成するパターン化多孔質材料のパターンが決定される。
このように、あらかじめ多孔質体の第一の溶液を型板に上述の方法と同様にパターン状に塗布して凍結させることにより、支持部となる高分子51の化学組成を制御することができる。
(Step S1 for creating a mold substrate)
First, in step S1 of creating a template substrate, an ice mold having a pattern structure is prepared in advance, and a void portion in the porous material is controlled.
Specifically, first, as shown in FIG. 2, a plurality of droplets 34 are frozen and arranged on one surface of the substrate 31 to create a template substrate 41. In addition, a wall member 33 is disposed on the outer peripheral portion of the substrate 31.
For the arrangement of the droplets 34, for example, the size and position of the droplets are precisely controlled using an ink jet method. The size and position of the droplets determine the pattern of the patterned porous material that is finally created.
In this way, the chemical composition of the polymer 51 serving as the support portion can be controlled by previously applying the first solution of the porous body to the template in a pattern in the same manner as described above and freezing. .

液滴34の配置方法として、具体的には、(1)インクジェット法(ディスペンサーロボットで作製する方法)、(2)手動による作製方法、(3)光リソグラフィー法がある。
(1)インクジェット法(ディスペンサーロボットで作製する方法)
インクジェット法は、一定量の微量液体を吐出する装置(ディスペンサーロボット)を用いて、液体の滴下パターンを作製する方法である。ディスペンサーロボットにおいて、液体吐出ノズルを備えたヘッド部分は、コンピュータプログラムによってx−y方向の任意の位置に移動させることができ、型板に向かって液体を吐出することができる。
よって任意の滴下パターンを描画することができる。
まず、高分子フィルムを金属板の上に敷く又は金属板を包み、高分子フィルムを金属板の上に載せる。次に、コンピュータプログラムにしたがって、水、或いは高分子溶液のパターンを描画する。次に、水の氷点以下の温度で凍らせることにより、パターン構造を有する氷の鋳型が得る。
氷のパターンを直接描く場合では、氷に接触する環境を窒素やアルゴン等のガスにして、高分子フィルムを載せた金属板を氷点より低い温度まで冷やしながら、描いた水は直ちに凍結させ氷の鋳型パターンを作製する。
高分子フィルムとして、過フッ化アルコキシフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート、テフロンフィルム等を用いる
Specifically, there are (1) an ink jet method (a method for producing with a dispenser robot), (2) a manual production method, and (3) a photolithographic method as a method for arranging the droplets 34.
(1) Inkjet method (method of manufacturing with a dispenser robot)
The ink jet method is a method for producing a liquid dropping pattern using a device (dispenser robot) that discharges a small amount of a small amount of liquid. In the dispenser robot, the head portion provided with the liquid discharge nozzle can be moved to an arbitrary position in the xy direction by a computer program, and can discharge liquid toward the template.
Therefore, an arbitrary dropping pattern can be drawn.
First, a polymer film is laid on or wrapped around a metal plate, and the polymer film is placed on the metal plate. Next, a pattern of water or a polymer solution is drawn according to the computer program. Next, by freezing at a temperature below the freezing point of water, an ice mold having a pattern structure is obtained.
When drawing an ice pattern directly, the environment in contact with the ice is changed to a gas such as nitrogen or argon, and the drawn metal is immediately frozen while the metal plate on which the polymer film is placed is cooled to a temperature lower than the freezing point. A template pattern is prepared.
As the polymer film, a perfluorinated alkoxy film, a polyethylene film, a polypropylene film, polyphenylene sulfide, polybutylene terephthalate, Teflon film, or the like is used.

(2)手動による作製方法
手動で作製する方法は、まず、高分子フィルムを金属板の上に敷く又は金属板を包み、高分子フィルムを金属板の上に載せる。
次に、先が鋭いチップで、前記高分子フィルム上に、水、或いは氷のパターンを描く。
次に、氷点以下の温度で凍らせることにより、パターン構造を有する氷の鋳型を得る。
氷のパターンを直接描く場合では、氷に接触する環境を窒素やアルゴン等のガスにして、高分子フィルムを載せた金属板を氷点より低い温度まで冷やしながら、描いた水は直ちに凍結させ氷の鋳型パターンを作製する。
(2) Manual production method In the manual production method, first, a polymer film is laid on or wrapped around a metal plate, and the polymer film is placed on the metal plate.
Next, a water or ice pattern is drawn on the polymer film with a sharp tip.
Next, an ice mold having a pattern structure is obtained by freezing at a temperature below the freezing point.
When drawing an ice pattern directly, the environment in contact with the ice is changed to a gas such as nitrogen or argon, and the drawn metal is immediately frozen while the metal plate on which the polymer film is placed is cooled to a temperature lower than the freezing point. A template pattern is prepared.

(3)光リソグラフィー法
光リソグラフィー法は、まず、上述の高分子からなるフィルムの表面で光反応性のポリマーを塗布する。
次に、フォトマスクを載せて紫外線を照射する。これにより、フォトマスクの透明の部分に光反応性のポリマーがグラフトされて、紫外線が通らない部分の高分子は洗浄により除かれ、光反応性ポリマーのパターンが形成される。
純水をパターン化表面に撒布すると、水は光反応性ポリマーのパターンに従って、パターン構造が形成される。
これを氷点より低い温度下に置くと、パターン構造を有する氷の鋳型が得られる。光反応性のポリマーとして、光反応性のポリエチレングリコールやポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアリルアミン等の親水性の光反応性ポリマーがある。
(3) Photolithographic method In the photolithographic method, first, a photoreactive polymer is applied on the surface of a film made of the above-described polymer.
Next, a photomask is placed and irradiated with ultraviolet rays. As a result, the photoreactive polymer is grafted on the transparent portion of the photomask, and the polymer in the portion that does not allow UV light to pass through is removed by washing to form a photoreactive polymer pattern.
When pure water is distributed on the patterned surface, the water forms a pattern structure according to the pattern of the photoreactive polymer.
When this is placed below the freezing point, an ice mold having a pattern structure is obtained. Examples of the photoreactive polymer include hydrophilic photoreactive polymers such as photoreactive polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, and polyallylamine.

液滴34の主成分として、水又はt−BuOHを用いる。また、基板31の一面に液滴34の主成分と逆の親和性を有する逆親和性層32を形成する。つまり、液滴34の主成分として水を用いた場合には、逆親和性層32としてテフロンシート等のような撥水性の層を形成し、液滴34の主成分としてt−BuOHを用いた場合には、逆親和性層32として親水性の層を形成する。これにより、液滴34を逆親和性層32に対する接触角が大きくなるように形成でき、断面視半円状又は断面視半楕円形状の液滴を形成できる。平面視形状は円形状又は楕円形状となるが、基板を傾けた状態で液滴を吐射することにより、平面視楕円形状とすることができる。 Water or t-BuOH is used as the main component of the droplet 34. Further, a reverse affinity layer 32 having an affinity opposite to that of the main component of the droplet 34 is formed on one surface of the substrate 31. That is, when water is used as the main component of the droplet 34, a water-repellent layer such as a Teflon sheet is formed as the reverse affinity layer 32, and t-BuOH is used as the main component of the droplet 34. In some cases, a hydrophilic layer is formed as the reverse affinity layer 32. Thereby, the droplet 34 can be formed so that the contact angle with respect to the reverse affinity layer 32 becomes large, and a droplet having a semicircular sectional shape or a semielliptical sectional shape can be formed. The planar view shape is a circular shape or an elliptical shape, but it can be a planar view elliptical shape by ejecting liquid droplets in a state where the substrate is inclined.

基板31として熱伝導性の高い材料を用いる。熱伝導性の高い材料としては銅等を挙げることができる。また、基板31に冷却機構(図示略)を接続する。例えば、冷却機構により、基板31の温度を−10℃以上−5℃以下とする。これにより、基板31に滴下した液滴34を直ちに凍結配置することができる。 A material having high thermal conductivity is used as the substrate 31. An example of a material having high thermal conductivity is copper. Further, a cooling mechanism (not shown) is connected to the substrate 31. For example, the temperature of the substrate 31 is set to −10 ° C. or more and −5 ° C. or less by the cooling mechanism. As a result, the droplets 34 dropped on the substrate 31 can be immediately frozen and placed.

(生体吸収性高分子水溶液を凍結する工程S2)
次に、生体吸収性高分子水溶液を凍結する工程S2で、生体吸収性高分子水溶液35eを流し込み、凍結することにより、氷鋳型と生体吸収性高分子を一緒に凍結させる。凍結した構造物を凍結乾燥することにより、氷鋳型と溶媒を除く。
具体的には、まず、生体吸収性高分子水溶液35eを調製し、0℃以下の低温チャンバー内か冷蔵庫内に数時間置き、溶液の温度を0℃以下にする。
冷却温度は、生体吸収性高分子水溶液35eが凍結しなければよく、望ましい温度は0℃から−10℃である。
冷却時間は生体吸収性高分子水溶液35eが十分冷却されればよく、望ましい冷却時間は1時間〜12時間である。
(Step S2 of freezing the bioabsorbable polymer aqueous solution)
Next, in step S2 of freezing the bioabsorbable polymer aqueous solution, the bioabsorbable polymer aqueous solution 35e is poured and frozen to freeze the ice mold and the bioabsorbable polymer together. The ice mold and solvent are removed by lyophilizing the frozen structure.
Specifically, first, a bioabsorbable polymer aqueous solution 35e is prepared and placed in a low temperature chamber or a refrigerator at 0 ° C. or lower for several hours to bring the temperature of the solution to 0 ° C. or lower.
The cooling temperature is not required to freeze the bioabsorbable polymer aqueous solution 35e, and a desirable temperature is 0 ° C. to −10 ° C.
The cooling time is sufficient if the bioabsorbable polymer aqueous solution 35e is sufficiently cooled, and a desirable cooling time is 1 hour to 12 hours.

次に、凍結配置された複数の液滴34を覆うように生体吸収性高分子水溶液35eを充填する。基板31の外周部に壁状部材33が配置されているので、生体吸収性高分子水溶液35eにより、完全に液滴34を覆うことができる。壁状部材33は、シリコーンゴム等のフレームであり、溶液面の高さを調整できる。
充填の際、生体吸収性高分子水溶液の融解温度以上、液滴34の融解温度未満の範囲に温度制御しすることが好ましい。これにより、生体吸収性高分子水溶液を細部にも充填でき、液滴34の形状を高精度に転写できる。温度条件が上記範囲でない場合には、転写の精度が不十分となる。
充填後、図3(a)に示すように、流し込んだ生体吸収性高分子水溶液35eの上面を平らにし、その上に上記高分子フィルムで覆ったガラスや金属、高分子の板等を配置し、高分子水溶液35eを外部から遮断する。
なお、第一の凍結物である液滴61が融解しないよう、第二の溶液である高分子水溶液35eを加えて凍結させることに留意する。
Next, the bioabsorbable polymer aqueous solution 35e is filled so as to cover the plurality of droplets 34 that are frozen. Since the wall-shaped member 33 is disposed on the outer peripheral portion of the substrate 31, the droplet 34 can be completely covered with the bioabsorbable polymer aqueous solution 35e. The wall-shaped member 33 is a frame made of silicone rubber or the like, and can adjust the height of the solution surface.
At the time of filling, it is preferable to control the temperature in the range of not lower than the melting temperature of the bioabsorbable polymer aqueous solution and lower than the melting temperature of the droplets 34. Thereby, the bioabsorbable polymer aqueous solution can be filled in detail, and the shape of the droplet 34 can be transferred with high accuracy. When the temperature condition is not within the above range, the transfer accuracy is insufficient.
After filling, as shown in FIG. 3 (a), the top surface of the poured bioabsorbable polymer aqueous solution 35e is flattened, and glass, metal, polymer plates, etc. covered with the polymer film are placed thereon. Then, the polymer aqueous solution 35e is blocked from the outside.
Note that the polymer aqueous solution 35e as the second solution is added and frozen so that the droplets 61 as the first frozen material do not melt.

次に、冷凍庫内に配置して、生体吸収性高分子の溶液が凍結する温度より低い温度に設定して、生体吸収性高分子水溶液35eを凍結する。必要であれば、ドライアイスや液体窒素を用いて、構造物を凍結させることもできる。
図3(b)に示すように、凍結された生体吸収性高分子水溶液35kは、生体吸収性高分子水溶液に含まれる水が針状や柱状等に凍結された水37kの部分と、凍結された生体吸収性高分子11kとからなる。
Next, the bioabsorbable polymer aqueous solution 35e is frozen by being placed in a freezer and set to a temperature lower than the temperature at which the bioabsorbable polymer solution freezes. If necessary, the structure can be frozen using dry ice or liquid nitrogen.
As shown in FIG. 3 (b), the frozen bioabsorbable polymer aqueous solution 35k is frozen with a portion of water 37k in which water contained in the bioabsorbable polymer aqueous solution is frozen in a needle shape, a columnar shape, or the like. And bioabsorbable polymer 11k.

次に、凍結された生体吸収性高分子水溶液35kを取り出す。
図3(c)は取り出した凍結された生体吸収性高分子水溶液35kの断面図である。液滴34は凍結された生体吸収性高分子水溶液35kの表面に凍結配置されている。
次に、凍結された生体吸収性高分子水溶液(凍らせた構造物)35kを減圧乾燥する。
減圧乾燥は真空ポンプに接続した真空容器内で、所定の温度で保持して行う。
減圧乾燥により、凍結された水37kと凍結した液滴34が留去され、生体吸収性高分子のみが残り、除去された部分に孔部11cと凹部21を形成する。
以上の工程により、図1に示す本発明の第1の実施形態であるパターン化多孔質材料1が作成される。
Next, the frozen bioabsorbable polymer aqueous solution 35k is taken out.
FIG. 3C is a cross-sectional view of the frozen bioabsorbable polymer aqueous solution 35k that has been taken out. The liquid droplet 34 is frozen and disposed on the surface of the frozen bioabsorbable polymer aqueous solution 35k.
Next, the frozen bioabsorbable polymer aqueous solution (frozen structure) 35k is dried under reduced pressure.
Drying under reduced pressure is performed by holding at a predetermined temperature in a vacuum vessel connected to a vacuum pump.
By drying under reduced pressure, the frozen water 37k and the frozen droplet 34 are distilled off, leaving only the bioabsorbable polymer, and the hole 11c and the recess 21 are formed in the removed portion.
Through the above steps, the patterned porous material 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is produced.

なお、更に、本発明の第1の実施形態であるパターン化多孔質材料1の生体吸収性高分子を架橋処理してもよい。
具体的には、減圧乾燥した生体吸収性高分子を3次元網目状に架橋処理する。架橋後は、架橋剤を除去、或いはブロッキングすることにより、空隙のパターン構造をもつ生体吸収性高分子の多孔質材料を得る。
細胞外マトリックスを架橋方法としては、細胞外マトリックスを壊さなければ、下記に示す従来公知の方法を使用できる。例えば、(1)放射線による架橋方法、(2)紫外線照射による架橋(光架橋)方法、(3)加熱による架橋(熱架橋)方法、(4)ガス状或いは溶液状の架橋化剤を用いる化学的架橋法がある。
Furthermore, the bioabsorbable polymer of the patterned porous material 1 according to the first embodiment of the present invention may be subjected to a crosslinking treatment.
Specifically, the bioabsorbable polymer dried under reduced pressure is subjected to a crosslinking treatment in a three-dimensional network. After the crosslinking, a porous material of a bioabsorbable polymer having a void pattern structure is obtained by removing or blocking the crosslinking agent.
As a method for crosslinking the extracellular matrix, conventionally known methods shown below can be used as long as the extracellular matrix is not broken. For example, (1) a crosslinking method by radiation, (2) a crosslinking (photocrosslinking) method by ultraviolet irradiation, (3) a crosslinking (thermal crosslinking) method by heating, and (4) a chemistry using a gaseous or solution crosslinking agent. There is a cross-linking method.

(1)放射線による架橋方法
放射線による架橋反応は、多孔質材料にガンマ線や電子線を照射することにより可溶反応を行う。高分子化合物にガンマ線や電子線など高エネルギーの放射線を照射すると分子鎖の一部が反応性の高いラジカルに変化し、これらがお互いに反応することによって、分子鎖同士が架橋する。ただし、放射線照射は、分子鎖の分解を引き起こすこともある。よって、架橋反応の効率を高める一方、高分子鎖の分解反応をできるだけ抑制する条件で照射されることが望ましい。架橋効率を高めるために多孔質材料が膨潤しない程度に湿潤状態で照射することが好ましい。1.0〜10.0Mradで照射することができるが、分解反応を抑制するためには1.0〜2.0Mradの照射線量が特に好ましい。
(1) Crosslinking method by radiation The crosslinking reaction by radiation performs a soluble reaction by irradiating a porous material with gamma rays or electron beams. When high-energy radiation such as gamma rays or electron beams is irradiated to a polymer compound, a part of the molecular chain is changed to a radical having high reactivity, and these molecular chains are cross-linked by reacting with each other. However, irradiation may cause molecular chain degradation. Therefore, it is desirable to irradiate under conditions that increase the efficiency of the crosslinking reaction while suppressing the decomposition reaction of the polymer chain as much as possible. In order to increase the crosslinking efficiency, it is preferable to irradiate in a wet state to such an extent that the porous material does not swell. Irradiation can be performed at 1.0 to 10.0 Mrad, but an irradiation dose of 1.0 to 2.0 Mrad is particularly preferable in order to suppress the decomposition reaction.

(2)紫外線照射による架橋方法
紫外線照射による架橋方法は、多孔質材料を一定距離に置いて、紫外線を一定時間照射することにより架橋する。
具体的には、紫外線照射による架橋は、高分子水溶液を凍結し、凍結乾燥した後、紫外線照射により架橋処理する。
240nm〜280nmの紫外線で10分間から24時間照射するが、望ましいのは250nm〜260nmの紫外線で30分間から10時間照射する。
熱架橋は高分子水溶液を凍結し、凍結乾燥した後、0.01Torrから1Torrまでの減圧条件下で100℃から140℃までの高温で48時間から96時間加熱することにより行う。
(2) Crosslinking method by ultraviolet irradiation In the crosslinking method by ultraviolet irradiation, a porous material is placed at a certain distance and crosslinked by irradiating with ultraviolet rays for a certain time.
Specifically, in the crosslinking by ultraviolet irradiation, the polymer aqueous solution is frozen, freeze-dried, and then crosslinked by ultraviolet irradiation.
Irradiation with ultraviolet light of 240 nm to 280 nm is performed for 10 minutes to 24 hours, but irradiation with ultraviolet light of 250 nm to 260 nm is desirable for 30 minutes to 10 hours.
The thermal crosslinking is performed by freezing the polymer aqueous solution, freeze-drying, and then heating the polymer aqueous solution at a high temperature from 100 ° C. to 140 ° C. for 48 hours to 96 hours under a reduced pressure condition of 0.01 Torr to 1 Torr.

(3)加熱による架橋方法
加熱による架橋方法では、減圧下、多孔質材料を加熱して架橋する。
真空度は1×10−4Torr〜50Torr、好ましくは1×10−3〜10Torrとするのがよい。真空度は低くなると、架橋効果は悪くなるし、多孔質材料は変性しやすい。また、温度は5×10〜2×10℃、好ましくは8×10〜1.5×10℃とするのがよい。温度は低くなると、架橋効果は悪くなり、架橋時間も長くなる。一方、温度は高すぎると、多孔質材料は変性してしまう。しかし、真空度と温度は多孔質材料を変性させず、水分を除去できて架橋できればよい。
(3) Crosslinking method by heating In the crosslinking method by heating, the porous material is heated and crosslinked under reduced pressure.
The degree of vacuum is 1 × 10 −4 Torr to 50 Torr, preferably 1 × 10 −3 to 10 Torr. When the degree of vacuum is lowered, the crosslinking effect is worsened, and the porous material is easily denatured. The temperature is 5 × 10 to 2 × 10 2 ° C., preferably 8 × 10 to 1.5 × 10 2 ° C. When the temperature is lowered, the crosslinking effect is deteriorated and the crosslinking time is also increased. On the other hand, if the temperature is too high, the porous material is denatured. However, the degree of vacuum and temperature are not limited as long as the porous material can be cross-linked without removing the moisture.

(4)ガス状或いは溶液状の架橋化剤を用いる化学的架橋法
溶液状の架橋化剤での架橋処理は高分子水溶液を上記の架橋化剤の溶液に30分間から72時間まで浸漬することにより行う。架橋処理温度は4℃から37℃までである。望ましいのは4℃で1時間から48時間、室温で30分間から24時間架橋処理する。
ガス状の架橋化剤を用いる架橋処理は、上記の架橋化剤をガス状にして用いる。
(4) Chemical cross-linking method using a gas-like or solution-like cross-linking agent Cross-linking treatment with a solution-like cross-linking agent involves immersing the aqueous polymer solution in the above-mentioned cross-linking agent solution for 30 minutes to 72 hours. To do. The crosslinking treatment temperature is from 4 ° C to 37 ° C. Desirably, crosslinking is performed at 4 ° C. for 1 hour to 48 hours and at room temperature for 30 minutes to 24 hours.
In the crosslinking treatment using the gaseous crosslinking agent, the above-mentioned crosslinking agent is used in a gaseous state.

ガス状の架橋化剤を用いる架橋処理は、具体的には、上記のコラーゲン、生体吸収性天然高分子、細胞成長因子、細胞分化制御因子又はこれらの誘導体を架橋するに際し、一定温度で一定濃度の架橋剤又はその水溶液で飽和した架橋剤蒸気の雰囲気下で一定時間架橋を行う。 Specifically, the cross-linking treatment using a gaseous cross-linking agent is performed at a constant temperature at a constant temperature when the collagen, the bioabsorbable natural polymer, the cell growth factor, the cell differentiation factor, or a derivative thereof is cross-linked. Crosslinking is carried out for a certain period of time in an atmosphere of a crosslinking agent vapor saturated with a crosslinking agent or an aqueous solution thereof.

溶液状或いはガス状の架橋化剤としては、グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドのようなアルデヒド類や、エチレンプロピレンジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル、ジグリセロールポリグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテルのようなグリシジルエーテル類や、ヘキサメチレンジイソシアネート、α−トリジンイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ナフチレン1、5−ジイソシアネート、4、4−ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルメタン−4、4、4、−トリイソシアネートのようなイソシアネート類や、メタノールやエタノールのようなアルコール類、グルコン酸カルシウム等が挙げられる。好ましく使用される架橋剤は、グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒドのようなアルデヒド類、特にグルタルアルデヒドである。 Solution or gaseous crosslinking agents include aldehydes such as glutaraldehyde, formaldehyde, paraformaldehyde, ethylene propylene diglycidyl ether, glycerol polyglycidyl ether, diglycerol polyglycidyl ether, sorbitol polyglycidyl ether, ethylene glycol Glycidyl ethers such as diglycidyl ether, hexamethylene diisocyanate, α-tolidine isocyanate, tolylene diisocyanate, naphthylene 1,5-diisocyanate, 4,4-diphenylmethane diisocyanate, triphenylmethane-4, 4, 4, -tri Examples include isocyanates such as isocyanate, alcohols such as methanol and ethanol, and calcium gluconate. Preferably used crosslinking agents are aldehydes such as glutaraldehyde, formaldehyde and paraformaldehyde, in particular glutaraldehyde.

架橋温度は、多孔質材料が溶解せず、かつ架橋剤の蒸気が形成できる範囲内で選定すればよく、通常、2×10〜5×10℃に設定される。望ましくは37℃である。
架橋時間は、架橋剤の種類や架橋温度にもよるが、上記の多孔質材料の親水性や生体吸収性を阻害せず、かつ生体移植時にこのものが溶解しないような架橋固定化が行われる範囲に設定するのが望ましい。
好ましい架橋時間は1/6〜12時間程度である。多孔質体の種類やサイズにもよるが、より好ましくは4時間である。
The crosslinking temperature may be selected within a range in which the porous material does not dissolve and the vapor of the crosslinking agent can be formed, and is usually set to 2 × 10 to 5 × 10 ° C. Desirably, it is 37 degreeC.
The cross-linking time depends on the type of cross-linking agent and the cross-linking temperature, but cross-linking and immobilization is performed so as not to inhibit the hydrophilicity and bioabsorbability of the porous material and to prevent the porous material from being dissolved at the time of living transplantation. It is desirable to set the range.
The preferred crosslinking time is about 1/6 to 12 hours. Although it depends on the kind and size of the porous body, it is more preferably 4 hours.

高分子水溶液を凍結し、凍結乾燥した後、一定温度で一定濃度の架橋化剤水溶液で飽和した架橋化剤の蒸気の雰囲気下で一定時間架橋を行う。架橋温度は通常、20℃〜40℃に設定される。架橋時間は、1時間から12時間である。
なお、ガス状或いは溶液状の架橋化剤を用いる化学的架橋法では、架橋処理の最終段階で、グリシン水溶液等により架橋化剤を失活させる必要がある。
After the polymer aqueous solution is frozen and freeze-dried, crosslinking is performed for a certain period of time in an atmosphere of a crosslinking agent vapor saturated with a certain concentration of a crosslinking agent aqueous solution at a certain temperature. The crosslinking temperature is usually set to 20 ° C to 40 ° C. The crosslinking time is 1 hour to 12 hours.
In the chemical crosslinking method using a gaseous or solution-like crosslinking agent, it is necessary to deactivate the crosslinking agent with a glycine aqueous solution or the like at the final stage of the crosslinking treatment.

未反応のアルデヒド基を不活性化するためには、過剰量のグリシン、エタノールアミン等のアミン類をクエンチ剤として反応させればよい。
特にグリシンが好適である。その濃度は、0.05〜1.0mol/Lで、好ましくは0.05〜.0.1mol/Lある。
In order to inactivate an unreacted aldehyde group, an excess amount of amines such as glycine and ethanolamine may be reacted as a quenching agent.
Glycine is particularly preferable. The concentration is 0.05 to 1.0 mol / L, preferably 0.05 to. 0.1 mol / L.

架橋生成物を洗浄して、未反応架橋剤、架橋剤により生成したポリマー、及びクエンチした場合は未反応クエンチ剤を除去するために、多孔質体の外体積の少なくとも10倍以上の純水で洗浄する。
以上の工程により、図1に示す本発明の第1の実施形態であるパターン化多孔質材料1が作成される。
In order to wash the cross-linked product and remove the unreacted cross-linking agent, the polymer produced by the cross-linking agent, and the unreacted quenching agent if quenched, with pure water at least 10 times the outer volume of the porous body. Wash.
Through the above steps, the patterned porous material 1 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is produced.

(本発明の第2の実施形態)
<パターン化多孔質材料>
本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の別の一例について説明する。
図4は、本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の別の一例を示す模式図である。図4(a)は平面図であり、図4(b)は図1(a)のC−C’線における断面図である。
(Second embodiment of the present invention)
<Patterned porous material>
Another example of the patterned porous material according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a schematic view showing another example of the patterned porous material according to the embodiment of the present invention. FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of FIG.

図1と図4を比較して分かるように、本発明の第2の実施形態であるパターン化多孔質材料2は、凹部21の代わりに、平面視面積が凹部21よりも小さい凹部22が一面11aに設けられている他は本発明の第1の実施形態であるパターン化多孔質材料1と同様の構成とされている。 As can be seen by comparing FIG. 1 and FIG. 4, the patterned porous material 2 according to the second embodiment of the present invention has a concave portion 22 having a smaller planar view area than the concave portion 21 instead of the concave portion 21. Other than that provided in 11a, the configuration is the same as that of the patterned porous material 1 according to the first embodiment of the present invention.

なお、凹部22としては、平面視形状が凹部21と異なる凹部が一面11aに設けられていてもよく、平面視形状及び面積のいずれもが異なる凹部を一面11aに設けてもよい。
更に、平面視形状又は/及び面積が互いに異なる凹部を3種以上一面11aに設けてもよい。
In addition, as the recessed part 22, the recessed part from which the planar view shape differs from the recessed part 21 may be provided in the one surface 11a, and the recessed part from which both a planar view shape and an area differ may be provided in the one surface 11a.
Furthermore, three or more types of recesses having different planar shapes or / and areas may be provided on the one surface 11a.

(本発明の第3の実施形態)
<パターン化多孔質材料>
本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の更に別の一例について説明する。
図5は、本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の更に別の一例を示す模式図である。図5(a)は平面図であり、図5(b)は図5(a)のD−D’線における断面図である。
(Third embodiment of the present invention)
<Patterned porous material>
Another example of the patterned porous material according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 5 is a schematic view showing still another example of the patterned porous material according to the embodiment of the present invention. 5A is a plan view, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line DD ′ of FIG. 5A.

図1と図5を比較して分かるように、本発明の第3の実施形態であるパターン化多孔質材料3は、凹部21に生体吸収性高分子51が充填され、生体吸収性高分子51に孔部51cが形成されるとともに、細胞成長因子55が添加されている他は本発明の第1の実施形態と同一の構成とされている。 As can be seen from a comparison between FIG. 1 and FIG. 5, the patterned porous material 3 according to the third embodiment of the present invention has the concave portion 21 filled with the bioabsorbable polymer 51, and the bioabsorbable polymer 51. A hole 51c is formed in the tube, and a cell growth factor 55 is added, and the configuration is the same as that of the first embodiment of the present invention.

凹部21に充填される生体吸収性高分子51は、多孔質材料11に用いる生体吸収性高分子と同一の生体吸収性高分子であっても、異なる生体吸収性高分子であってもよい。
異なる生体吸収性高分子を用いた場合には、生体吸収性高分子51自体が凹部と同様に細胞の選択成長領域とされる。
同一の生体吸収性高分子を用いた場合でも、生理活性物質又は細胞成長因子を添加することにより、細胞の選択成長領域にできる。
細胞成長因子としては、血管細胞成長因子又は神経細胞成長因子を挙げることができる。
The bioabsorbable polymer 51 filled in the recess 21 may be the same bioabsorbable polymer as the bioabsorbable polymer used for the porous material 11 or a different bioabsorbable polymer.
When a different bioabsorbable polymer is used, the bioabsorbable polymer 51 itself is used as a selective growth region of cells as in the case of the recess.
Even when the same bioabsorbable polymer is used, a selective growth region of cells can be formed by adding a physiologically active substance or a cell growth factor.
Examples of the cell growth factor include vascular cell growth factor and nerve cell growth factor.

<パターン化多孔質材料の製造方法>
本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法の更に別の一例について説明する。
図6、7は、本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法の更に別の一例を示す工程図である。図6(a)は平面図であり、図6(b)は図6(a)のE−E’線における断面図である。
本発明の第3の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法は、液滴34の代わりに、細胞成長因子55を添加した生体吸収性高分子水溶液からなる液滴61を用いた他は本発明の第1の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法と同様の構成とされており、鋳型基板を作成する工程S1と、生体吸収性高分子水溶液を凍結する工程S2と、を有する。
<Method for producing patterned porous material>
Another example of the manufacturing method of the patterned porous material which is embodiment of this invention is demonstrated.
6 and 7 are process diagrams showing still another example of a method for producing a patterned porous material according to an embodiment of the present invention. 6A is a plan view, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line EE ′ of FIG. 6A.
The method for producing a patterned porous material according to the third embodiment of the present invention, except that a droplet 61 made of a bioabsorbable polymer aqueous solution to which a cell growth factor 55 is added is used instead of the droplet 34. It is set as the structure similar to the manufacturing method of the patterned porous material which is the 1st Embodiment of this invention, Process S1 which produces a template board | substrate, Process S2 which freezes bioabsorbable polymer aqueous solution, Have.

(鋳型基板を作成する工程S1)
まず、図6に示すように、基板31の一面に複数の液滴61を凍結配置して鋳型基板42を作成する。液滴61内では、凍結された生体吸収性高分子51kの他に、水分38kも凍結されている。
(Step S1 for creating a mold substrate)
First, as shown in FIG. 6, a plurality of droplets 61 are frozen and arranged on one surface of the substrate 31 to create a template substrate 42. In the droplet 61, in addition to the frozen bioabsorbable polymer 51k, the water 38k is also frozen.

液滴61の主成分は、生体吸収性高分子である。また、基板31の一面に液滴61の主成分と逆の親和性を有する逆親和性層32を形成する。つまり、液滴61の主成分として生体吸収性高分子を用いているので、逆親和性層32としてテフロンシート等のような撥水性の層を形成する。これにより、液滴61を逆親和性層32に対する接触角が大きくなるように形成でき、断面視半円状又は断面視半楕円形状の液滴を形成できる。平面視形状は円形状又は楕円形状となるが、基板を傾けた状態で液滴を吐射することにより、平面視楕円形状とすることができる。 The main component of the droplet 61 is a bioabsorbable polymer. Further, a reverse affinity layer 32 having an affinity opposite to that of the main component of the droplet 61 is formed on one surface of the substrate 31. That is, since the bioabsorbable polymer is used as the main component of the droplet 61, a water-repellent layer such as a Teflon sheet is formed as the reverse affinity layer 32. Thereby, the droplet 61 can be formed so that the contact angle with respect to the reverse affinity layer 32 is increased, and a droplet having a semicircular shape in cross section or a semielliptical shape in cross section can be formed. The planar view shape is a circular shape or an elliptical shape, but it can be a planar view elliptical shape by ejecting liquid droplets in a state where the substrate is inclined.

(生体吸収性高分子水溶液を凍結する工程S2)
まず、生体吸収性高分子水溶液35eを調製する。
次に、凍結配置された複数の液滴61を覆うように、冷却した生体吸収性高分子水溶液35eを充填する。基板31の外周部に壁状部材33が配置されている。充填後、図7(a)に示すように、上部にガラスを配置し、生体吸収性高分子水溶液35eを外部から遮断する。
(Step S2 of freezing the bioabsorbable polymer aqueous solution)
First, a bioabsorbable polymer aqueous solution 35e is prepared.
Next, the cooled bioabsorbable polymer aqueous solution 35e is filled so as to cover the plurality of droplets 61 that are frozen. A wall-shaped member 33 is disposed on the outer periphery of the substrate 31. After the filling, as shown in FIG. 7 (a), glass is placed on the upper part to block the bioabsorbable polymer aqueous solution 35e from the outside.

次に、冷凍庫内に配置して、生体吸収性高分子水溶液35eを凍結する。
図7(b)に示すように、凍結された生体吸収性高分子水溶液35kは、生体吸収性高分子水溶液に含まれる水が針状や柱状等に凍結された水37kの部分と、凍結された生体吸収性高分子11kとからなる。
次に、凍結された生体吸収性高分子水溶液35kを取り出す。
図7(c)は取り出した凍結した高分子水溶液35kの断面図である。液滴61は生体吸収性高分子水溶液35kの表面に凍結配置されている。
次に、凍結された生体吸収性高分子水溶液35kを減圧乾燥する。
減圧乾燥は真空ポンプに接続した真空容器内で、所定の温度で保持して行う。
減圧乾燥により、凍結された生体吸収性高分子水溶液35k中の凍結された水37kと凍結した液滴61中の凍結された水38kが除去され、除去された部分に孔部11cと孔部51cを形成する。凹部21には、凝集された生体吸収性高分子51が充填されている。生体吸収性高分子51内には、細胞成長因子55が添加されている。
以上の工程により、図5に示す本発明の第3の実施形態であるパターン化多孔質材料3が作成される。
Next, it arrange | positions in a freezer and freezes the bioabsorbable polymer aqueous solution 35e.
As shown in FIG. 7 (b), the frozen bioabsorbable polymer aqueous solution 35k is frozen with a portion of water 37k in which water contained in the bioabsorbable polymer aqueous solution is frozen in a needle shape, a columnar shape, or the like. And bioabsorbable polymer 11k.
Next, the frozen bioabsorbable polymer aqueous solution 35k is taken out.
FIG. 7C is a cross-sectional view of the extracted frozen polymer aqueous solution 35k. The droplet 61 is frozen on the surface of the bioabsorbable polymer aqueous solution 35k.
Next, the frozen bioabsorbable polymer aqueous solution 35k is dried under reduced pressure.
Drying under reduced pressure is performed by holding at a predetermined temperature in a vacuum vessel connected to a vacuum pump.
By drying under reduced pressure, the frozen water 37k in the frozen bioabsorbable polymer aqueous solution 35k and the frozen water 38k in the frozen droplet 61 are removed, and the holes 11c and 51c are removed in the removed portions. Form. The concave portion 21 is filled with the aggregated bioabsorbable polymer 51. In the bioabsorbable polymer 51, a cell growth factor 55 is added.
Through the above steps, the patterned porous material 3 according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is created.

なお、更に、本発明の第3の実施形態であるパターン化多孔質材料3の生体吸収性高分子を架橋処理してもよい。
具体的には、減圧乾燥した生体吸収性高分子を3次元網目状に架橋処理する。このとき、液滴61部分の生体吸収性高分子51も架橋される。
以上の工程により、図5に示す本発明の第3の実施形態であるパターン化多孔質材料3が作成される。
Furthermore, the bioabsorbable polymer of the patterned porous material 3 which is the third embodiment of the present invention may be subjected to a crosslinking treatment.
Specifically, the bioabsorbable polymer dried under reduced pressure is subjected to a crosslinking treatment in a three-dimensional network. At this time, the bioabsorbable polymer 51 in the droplet 61 is also cross-linked.
Through the above steps, the patterned porous material 3 according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 5 is created.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料1〜3は、生体吸収性高分子が3次元網目状に凝集され、互いに連通する複数の孔部11cが設けられた板状の多孔質材料11の一面11aに、凹部21が設けられている構成なので、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。具体的には、凹部のサイズ、形状、配置がパターン化された多孔質材料により、細胞へのシグナル分子の分布をトップダウン式に制御して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 The patterned porous materials 1 to 3 according to the embodiment of the present invention are plate-like porous materials 11 in which bioabsorbable polymers are aggregated in a three-dimensional network and provided with a plurality of holes 11c communicating with each other. Since the concave portion 21 is provided on the one surface 11a, functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern. Specifically, a porous material with a patterned recess size, shape, and arrangement controls the distribution of signal molecules to cells in a top-down manner, and functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation are tertiary. Can be controlled according to the original pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料1〜3は、凹部21が複数設けられており、平面視形状及び面積が同一である構成なので、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 Since the patterned porous materials 1 to 3 according to the embodiment of the present invention are provided with a plurality of concave portions 21 and have the same shape and area in plan view, functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation are tertiary. Can be controlled according to the original pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料1〜3は、前記生体吸収性高分子が架橋されている構成なので、凹部の配置がパターン化された多孔質材料にでき、細胞へのシグナル分子の分布をトップダウン式に制御して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 Patterned porous materials 1 to 3 according to an embodiment of the present invention have a configuration in which the bioabsorbable polymer is cross-linked, and therefore can be formed into a porous material in which the arrangement of the recesses is patterned. By controlling the distribution of cells in a top-down manner, functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料1〜3は、最近傍の凹部21同士の間隔が同一とされている構成なので、凹部の配置がパターン化された多孔質材料にでき、細胞へのシグナル分子の分布をトップダウン式に制御して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 Since the patterned porous materials 1 to 3 according to the embodiment of the present invention have a configuration in which the intervals between the nearest recesses 21 are the same, the arrangement of the recesses can be made into a patterned porous material, and to the cells. By controlling the distribution of signal molecules in a top-down manner, functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料1〜3は、凹部21が断面視半円状とされている構成なので、凹部がパターン化された多孔質材料にでき、細胞へのシグナル分子の分布をトップダウン式に制御して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 Since the patterned porous materials 1 to 3 according to the embodiment of the present invention have a configuration in which the concave portion 21 is semicircular in cross section, the concave portion can be formed into a porous material, and signal molecules to cells can be formed. By controlling the distribution in a top-down manner, functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料1〜3は、凹部21が平面視格子状又は平面視六方最密状に配置されている構成なので、凹部の配置がパターン化された多孔質材料にでき、細胞へのシグナル分子の分布をトップダウン式に制御して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 Since the patterned porous materials 1 to 3 according to the embodiment of the present invention have a configuration in which the concave portions 21 are arranged in a lattice shape in a plan view or a hexagonal close-packed shape in a plan view, the porous material in which the arrangement of the concave portions is patterned. It is possible to control the distribution of signal molecules to cells in a top-down manner and control functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料は、前記凹部が隣接配置されており、平面視線状とされている構成なので、凹部の配置がパターン化された多孔質材料にでき、細胞へのシグナル分子の分布をトップダウン式に制御して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 Since the patterned porous material according to an embodiment of the present invention has a configuration in which the concave portions are arranged adjacent to each other and have a line shape in plan view, the arrangement of the concave portions can be made into a patterned porous material, By controlling the distribution of signal molecules in a top-down manner, functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料2は、平面視形状又は/及び面積が前記凹部21と異なる別の凹部22が一面11aに設けられている構成なので、凹部のサイズ、形状、配置がパターン化された多孔質材料にでき、細胞へのシグナル分子の分布をトップダウン式に制御して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 Since the patterned porous material 2 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which another concave portion 22 having a planar shape or / and an area different from the concave portion 21 is provided on one surface 11a, the size, shape, and arrangement of the concave portions. Can be made into a patterned porous material, and the distribution of signal molecules to cells can be controlled in a top-down manner, and functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料1〜3は、前記生体吸収性高分子が生体吸収性合成高分子又は生体吸収性天然高分子である構成なので、凹部がパターン化された多孔質材料にでき、細胞へのシグナル分子の分布をトップダウン式に制御して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 In the patterned porous materials 1 to 3 according to the embodiment of the present invention, the bioabsorbable polymer is configured to be a bioabsorbable synthetic polymer or a bioabsorbable natural polymer. It can be used as a material, and the distribution of signal molecules to cells can be controlled in a top-down manner, and functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料1〜3は、前記生体吸収性天然高分子がコラーゲン、ゼラチン、セルロース、ポリアルギン酸、キチン、キトサン、澱粉、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、フィブロネクチン、又はラミニンのいずれかである構成なので、凹部がパターン化された多孔質材料にでき、細胞へのシグナル分子の分布をトップダウン式に制御して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 In the patterned porous materials 1 to 3 according to the embodiment of the present invention, the bioabsorbable natural polymer is collagen, gelatin, cellulose, polyalginic acid, chitin, chitosan, starch, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, fibronectin, or laminin. Therefore, it can be made into a porous material with concave parts patterned, and the distribution of signal molecules to cells can be controlled in a top-down manner to provide functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation in a three-dimensional pattern. Can be controlled according to.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料3は、凹部21に生体吸収性高分子が充填されている構成なので、凹部内の生体吸収性高分子がパターン化された多孔質材料にでき、細胞へのシグナル分子の分布をトップダウン式に制御して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる。 The patterned porous material 3 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the concave portion 21 is filled with a bioabsorbable polymer, so that the bioabsorbable polymer in the concave portion can be a patterned porous material, By controlling the distribution of signal molecules to cells in a top-down manner, functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料3は、凹部21に充填された生体吸収性高分子に生理活性物質又は細胞成長因子55が添加されている構成なので、凹部内の生体吸収性高分子が特別な化学組成によりパターン化された多孔質材料にでき、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できるパターン化多孔質材料とすることができる。 Since the patterned porous material 3 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which a bioactive substance or a cell growth factor 55 is added to the bioabsorbable polymer filled in the recesses 21, A porous material in which molecules are patterned with a special chemical composition can be formed, and a patterned porous material in which functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation can be controlled in accordance with a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料3は、細胞成長因子55が上皮細胞成長因子(EGF)、血管細胞成長因子(VEGF)、神経成長因子(NGF)、塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)、血小板成長由来因子(PDGF)、肝細胞成長因子(HGF)、インスリン様成長因子(IGF)、トランスフォーミング成長因子(TGF)、骨形成誘導タンパク質(BMP)、血管細胞成長因子又は神経細胞成長因子のいずれか1種以上である構成なので、凹部内の生体吸収性高分子が特別な化学組成によりパターン化された多孔質材料にでき、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できるパターン化多孔質材料とすることができる。 In the patterned porous material 3 according to the embodiment of the present invention, cell growth factor 55 is epidermal cell growth factor (EGF), vascular cell growth factor (VEGF), nerve growth factor (NGF), basic fibroblast growth factor. (BFGF), platelet growth factor (PDGF), hepatocyte growth factor (HGF), insulin-like growth factor (IGF), transforming growth factor (TGF), osteogenesis-inducing protein (BMP), vascular cell growth factor or nerve Since it is composed of one or more cell growth factors, it can be made into a porous material in which the bioabsorbable polymer in the recess is patterned with a special chemical composition, and functions such as cell adhesion, proliferation and differentiation are tertiary. It can be a patterned porous material that can be controlled according to the original pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法は、基板31の一面に複数の液滴34、61を凍結配置して、鋳型基板41、42を作成する工程と、前記基板31の外周部に壁状部材33を配置し、凍結配置された複数の液滴34、61を覆うように生体吸収性高分子水溶液35eを充填してから、前記生体吸収性高分子水溶液35eを凍結する工程と、凍結された生体吸収性高分子水溶液35kを取り出し、減圧乾燥する工程と、減圧乾燥した生体吸収性高分子を架橋処理する工程と、を有する構成なので、液滴の大きさ、形状、配置を精密制御でき、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できるパターン化多孔質材料を容易に製造できる。 The method for producing a patterned porous material according to an embodiment of the present invention includes a step of freezing a plurality of droplets 34 and 61 on one surface of a substrate 31 to form mold substrates 41 and 42, The wall-shaped member 33 is disposed on the outer peripheral portion, and the bioabsorbable polymer aqueous solution 35e is filled so as to cover the plurality of frozen droplets 34 and 61, and then the bioabsorbable polymer aqueous solution 35e is frozen. Since the structure includes a step, a step of taking out the frozen bioabsorbable polymer aqueous solution 35k and drying under reduced pressure, and a step of crosslinking the bioabsorbable polymer dried under reduced pressure, the size, shape, It is possible to easily manufacture a patterned porous material that can precisely control the arrangement and control functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法は、前記減圧乾燥した生体吸収性高分子を架橋処理する工程と、を有する構成なので、生体吸収性高分子に液滴の情報を転写して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できる安定化されたパターン化多孔質材料を容易に製造できる。 Since the method for producing a patterned porous material according to an embodiment of the present invention includes a step of crosslinking the bioabsorbable polymer dried under reduced pressure, the information on the droplets is transferred to the bioabsorbable polymer. Thus, a stabilized patterned porous material that can control functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation according to a three-dimensional pattern can be easily manufactured.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法は、前記生体吸収性高分子水溶液35eの融解温度以上、液滴34、61の融解温度未満の範囲に温度制御して、生体吸収性高分子水溶液35eを充填する構成なので、液滴の大きさ、形状、配置を損なうことなく、生体吸収性高分子水溶液を導入して、生体吸収性高分子に液滴の情報を転写して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できるパターン化多孔質材料を容易に製造できる。 In the method for producing a patterned porous material according to an embodiment of the present invention, the temperature is controlled in the range of not lower than the melting temperature of the bioabsorbable polymer aqueous solution 35e and lower than the melting temperature of the droplets 34 and 61, and bioabsorbable. Since the structure is filled with the polymer aqueous solution 35e, the bioabsorbable polymer aqueous solution is introduced without impairing the size, shape, and arrangement of the droplet, and the droplet information is transferred to the bioabsorbable polymer. Patterned porous materials that can control functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation according to a three-dimensional pattern can be easily manufactured.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法は、基板31として熱伝導性の高い材料を用いる構成なので、液滴を直ちに凍結配置して、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できるパターン化多孔質材料を容易に製造できる。 Since the method for producing a patterned porous material according to an embodiment of the present invention uses a material having high thermal conductivity as the substrate 31, functions such as cell adhesion, proliferation, differentiation, etc. can be immediately frozen and placed in a droplet. It is possible to easily manufacture a patterned porous material that can be controlled according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法は、液滴34、61の主成分として、水又はt−BuOHを用いる構成なので、液滴の大きさ、形状、配置を精密制御でき、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できるパターン化多孔質材料を容易に製造できる。 Since the manufacturing method of the patterned porous material according to the embodiment of the present invention uses water or t-BuOH as a main component of the droplets 34 and 61, the size, shape, and arrangement of the droplets can be precisely controlled. In addition, it is possible to easily produce a patterned porous material in which functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法は、基板31の一面に液滴34、61の主成分と逆の親和性を有する層を形成する構成なので、液滴の大きさ、形状、配置を精密制御でき、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できるパターン化多孔質材料を容易に製造できる。 Since the method for producing a patterned porous material according to an embodiment of the present invention is configured to form a layer having an affinity opposite to the main components of the droplets 34 and 61 on one surface of the substrate 31, the size of the droplets, It is possible to easily manufacture a patterned porous material in which the shape and arrangement can be precisely controlled, and functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation can be controlled according to a three-dimensional pattern.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料の製造方法は、インクジェット法、手動による作製方法又は光リソグラフィー法を用いて、液滴34、61の大きさ及び位置を制御して、鋳型基板41、42を作成する構成なので、液滴の大きさ、形状、配置を精密制御でき、細胞の接着・増殖・分化等の機能を三次元パターンに従って制御できるパターン化多孔質材料を容易に製造できる。 The method for producing a patterned porous material according to an embodiment of the present invention uses an ink-jet method, a manual production method, or a photolithographic method to control the size and position of the droplets 34 and 61, thereby forming a template substrate 41. 42, the size, shape, and arrangement of the droplets can be precisely controlled, and a patterned porous material that can control functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation according to a three-dimensional pattern can be easily manufactured.

本発明の実施形態であるパターン化多孔質材料及びその製造方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で、種々変更して実施することができる。本実施形態の具体例を以下の実施例で示す。しかし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The patterned porous material and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications within the scope of the technical idea of the present invention. Specific examples of this embodiment are shown in the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.

実施例1のパターン化多孔質材料として、コラーゲン水溶液を、氷微粒子を形成させたテフロン型板の上に載せ、これを凍結乾燥することにより、空孔間の間隔が一定のパターン化コラーゲンスポンジ1を作製した。 As a patterned porous material of Example 1, a collagen aqueous solution is placed on a Teflon mold plate on which ice fine particles are formed, and this is freeze-dried, whereby a patterned collagen sponge 1 having a constant interval between pores is obtained. Was made.

テフロンシートを銅製の型板の上に載せ、−5℃で冷却した後、28ゲージのシリンジを備えたディスペンサーロボットを用いて、テフロン表面に向かって純水を滴下することにより、テフロンシートの表面に氷微粒子パターンを作製した。ここで、各滴下位置に対して滴下回数は1回とし、滴下位置の間隔は1100μmとした。ノズルの吐出先端とテフロンシートの表面との距離を2.0mmとした。
次に、氷微粒子のパターンを形成させたテフロンシートを−30℃で5時間後置いた。これを−1℃の低温チャンバーに移動し、100mm×60mmの長方形にくり抜いた1.0mm厚のシリコーンゴム板のモールドを重ねた。
このモールドに、1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)を3mL加えた。これを−80℃で24時間凍結した後、減圧下(0.01Torr)で24時間凍結乾燥し、多孔質構造を形成させた。
After placing the Teflon sheet on a copper template and cooling at −5 ° C., using a dispenser robot equipped with a 28-gauge syringe, pure water is dropped onto the surface of the Teflon sheet. An ice fine particle pattern was prepared. Here, the number of times of dropping was one for each dropping position, and the interval between the dropping positions was 1100 μm. The distance between the discharge tip of the nozzle and the surface of the Teflon sheet was 2.0 mm.
Next, a Teflon sheet on which a pattern of fine ice particles was formed was placed after 5 hours at -30 ° C. This was moved to a low temperature chamber of −1 ° C., and a mold of 1.0 mm thick silicone rubber plate cut out into a rectangle of 100 mm × 60 mm was piled up.
To this mold, 3 mL of 1.0 wt% porcine type I atelocollagen acidic aqueous solution (pH = 3.0) was added. This was frozen at −80 ° C. for 24 hours and then freeze-dried under reduced pressure (0.01 Torr) for 24 hours to form a porous structure.

このようにして多孔質構造を形成させたものを25wt%のグルタルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸気下で、37℃、4時間架橋反応を行った後、純水で5回洗浄した。
さらに、0.1Mのグリシン水溶液で未反応アルデヒド基のブロッキング処理を24時間行った後、純水で20回洗浄した。
これを−80℃で4時間凍結し、24時間凍結乾燥することにより、パターン化コラーゲンスポンジ1を作製した。
The porous structure thus formed was subjected to a crosslinking reaction at 37 ° C. for 4 hours under a glutaraldehyde vapor saturated with a 25 wt% glutaraldehyde aqueous solution, and then washed five times with pure water.
Furthermore, after blocking the unreacted aldehyde group with 0.1 M glycine aqueous solution for 24 hours, it was washed 20 times with pure water.
This was frozen at −80 ° C. for 4 hours and freeze-dried for 24 hours to prepare patterned collagen sponge 1.

当該氷微粒子パターンの実体顕微鏡写真を図8(a)、得られたパターン化コラーゲンスポンジ1の電子顕微鏡写真を図8(b)、(c)に示す。図8(a)より氷微粒子のドット状パターンがテフロンシートの表面に形成していることが分かった。パターン化コラーゲンスポンジ1の表面には氷微粒子のパターンを反映した大きな空孔が確認され、大きな空孔の間には小さな空孔が存在することが分かった。さらに大きな表面空孔の下に内部のバルク空孔があることが確認できた。スポンジ外表面の大きな空孔は内部のバルク空孔と繋がった漏斗状多孔質構造を示した。 A stereomicrograph of the ice fine particle pattern is shown in FIG. 8A, and electron micrographs of the obtained patterned collagen sponge 1 are shown in FIGS. 8B and 8C. From FIG. 8 (a), it was found that a dot-like pattern of ice particles was formed on the surface of the Teflon sheet. Large vacancies reflecting the pattern of ice particles were confirmed on the surface of the patterned collagen sponge 1, and it was found that small vacancies exist between the large vacancies. It was confirmed that there were internal bulk vacancies under larger surface vacancies. The large pores on the outer surface of the sponge showed a funnel-like porous structure connected with the inner bulk pores.

実施例2のパターン化多孔質材料として、コラーゲン水溶液を、氷微粒子を形成させたテフロン型板の上に載せ、これを凍結乾燥することにより、空孔間の間隔が一定のパターン化コラーゲンスポンジ2を作製した。 As a patterned porous material of Example 2, a collagen aqueous solution is placed on a Teflon mold plate on which ice fine particles are formed, and this is freeze-dried, whereby a patterned collagen sponge 2 having a constant interval between pores is obtained. Was made.

テフロンシートを金属型板の上に載せ、−5℃で冷却した後、28ゲージのシリンジを備えたディスペンサーロボットを用いて、テフロン表面に向かって純水を滴下することにより、テフロンシートの表面に氷微粒子を作製した。各滴下位置に対して滴下回数は5回とし、滴下位置の間隔は1500μmとした。ノズルの吐出先端とテフロンシートの表面との距離を2.0mmとした。次に、氷微粒子のパターンを形成させたテフロンシートを−30℃で5時間後置いた。これを−1℃の低温チャンバーに移動し、100mm×60mmの長方形にくり抜いた1.0mm厚のシリコーンゴム板のモールドを重ねた。このモールドに、1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)を3mL加えた。これを−80℃で24時間凍結した後、減圧下(0.01Torr)で24時間凍結乾燥し、多孔質構造を形成させた。 After placing the Teflon sheet on the metal mold plate and cooling it at -5 ° C, by using a dispenser robot equipped with a 28 gauge syringe, pure water is dropped toward the Teflon surface, to the surface of the Teflon sheet. Ice fine particles were prepared. The number of times of dropping was 5 with respect to each dropping position, and the interval between the dropping positions was 1500 μm. The distance between the discharge tip of the nozzle and the surface of the Teflon sheet was 2.0 mm. Next, a Teflon sheet on which a pattern of fine ice particles was formed was placed after 5 hours at -30 ° C. This was moved to a low temperature chamber of −1 ° C., and a mold of 1.0 mm thick silicone rubber plate cut out into a rectangle of 100 mm × 60 mm was piled up. To this mold, 3 mL of 1.0 wt% porcine type I atelocollagen acidic aqueous solution (pH = 3.0) was added. This was frozen at −80 ° C. for 24 hours and then freeze-dried under reduced pressure (0.01 Torr) for 24 hours to form a porous structure.

このようにして多孔質構造を形成させたものを25wt%のグルタルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸気下で、37℃、4時間架橋処理した後、純水で5回洗浄した。さらに、0.1Mのグリシン水溶液で未反応アルデヒド基のブロッキング処理を24時間行った後、純水で20回洗浄した。これを−80℃で4時間凍結し、24時間凍結乾燥することにより、パターン化コラーゲンスポンジ2を作製した。 The porous structure thus formed was subjected to a crosslinking treatment at 37 ° C. for 4 hours under a glutaraldehyde vapor saturated with a 25 wt% aqueous glutaraldehyde solution, and then washed five times with pure water. Furthermore, after blocking the unreacted aldehyde group with 0.1 M glycine aqueous solution for 24 hours, it was washed 20 times with pure water. This was frozen at −80 ° C. for 4 hours and freeze-dried for 24 hours to prepare a patterned collagen sponge 2.

当該氷微粒子パターンの実体顕微鏡写真を図9(a)、得られたパターン化コラーゲンスポンジ2の実体顕微鏡写真を図9(b)、電子顕微鏡写真を図9(c)、(d)、(e)に示す。パターン化コラーゲンスポンジ2の表面には氷微粒子のパターンを反映した大きな空孔が確認され、大きな空孔の間には小さな空孔があることが分かった。さらに大きな表面空孔の下に内部のバルク空孔があることが確認できた。スポンジ外表面の大きな空孔は内部のバルク空孔と繋がった漏斗状多孔質構造を示した。 9A is a stereomicrograph of the ice fine particle pattern, FIG. 9B is a stereomicrograph of the obtained patterned collagen sponge 2, and FIGS. 9C, 9D, and 9E are electron micrographs. ). Large pores reflecting the pattern of ice particles were confirmed on the surface of the patterned collagen sponge 2, and it was found that there were small pores between the large pores. It was confirmed that there were internal bulk vacancies under larger surface vacancies. The large pores on the outer surface of the sponge showed a funnel-like porous structure connected with the inner bulk pores.

実施例3のパターン化多孔質材料として、コラーゲン水溶液を、氷微粒子を形成させたテフロン型板の上に載せ、これを凍結乾燥することにより、空孔間の間隔が一定のパターン化コラーゲンスポンジ3を作製した。 As a patterned porous material of Example 3, a collagen aqueous solution is placed on a Teflon mold plate on which ice fine particles are formed, and freeze-dried to form a patterned collagen sponge 3 having a constant interval between pores. Was made.

テフロンシートを金属型板の上に載せ、−5℃で冷却した後、28ゲージのシリンジを備えたディスペンサーロボットを用いて、テフロン表面に向かって純水を滴下することにより、テフロンシートの表面に氷微粒子を作製した。各滴下位置に対して滴下回数は10回とし、滴下位置の間隔は1700μmとした。ノズルの吐出先端とテフロンシートの表面との距離を2.0mmとした。次に、氷微粒子のパターンを形成させたテフロンシートを−30℃で5時間後置いた。これを−1℃の低温チャンバーに移動し、100mm×60mmの長方形にくり抜いた1.0mm厚のシリコーンゴム板のモールドを重ねた。このモールドに、1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)を3mL加えた。これを−80℃で24時間凍結した後、減圧下(0.01Torr)で24時間凍結乾燥し、多孔質構造を形成させた。 After placing the Teflon sheet on the metal mold plate and cooling it at -5 ° C, by using a dispenser robot equipped with a 28 gauge syringe, pure water is dropped toward the Teflon surface, to the surface of the Teflon sheet. Ice fine particles were prepared. The number of times of dropping was 10 times for each dropping position, and the interval between the dropping positions was 1700 μm. The distance between the discharge tip of the nozzle and the surface of the Teflon sheet was 2.0 mm. Next, a Teflon sheet on which a pattern of fine ice particles was formed was placed after 5 hours at -30 ° C. This was moved to a low temperature chamber of −1 ° C., and a mold of 1.0 mm thick silicone rubber plate cut out into a rectangle of 100 mm × 60 mm was piled up. To this mold, 3 mL of 1.0 wt% porcine type I atelocollagen acidic aqueous solution (pH = 3.0) was added. This was frozen at −80 ° C. for 24 hours and then freeze-dried under reduced pressure (0.01 Torr) for 24 hours to form a porous structure.

このようにして多孔質構造を形成させたものを25wt%のグルタルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸気下で、37℃、4時間架橋処理した後、純水で5回洗浄した。さらに、0.1Mのグリシン水溶液で未反応アルデヒド基のブロッキング処理を24時間行った後、純水で20回洗浄した。これを−80℃で4時間凍結し、24時間凍結乾燥することにより、パターン化コラーゲンスポンジ3を作製した。得られたパターン化コラーゲンスポンジの電子顕微鏡写真を図10に示す。パターン化コラーゲンスポンジの表面には空孔間の間隔が一定のパターンを有することが分かった。 The porous structure thus formed was subjected to a crosslinking treatment at 37 ° C. for 4 hours under a glutaraldehyde vapor saturated with a 25 wt% aqueous glutaraldehyde solution, and then washed five times with pure water. Furthermore, after blocking the unreacted aldehyde group with 0.1 M glycine aqueous solution for 24 hours, it was washed 20 times with pure water. This was frozen at −80 ° C. for 4 hours and freeze-dried for 24 hours to prepare a patterned collagen sponge 3. An electron micrograph of the resulting patterned collagen sponge is shown in FIG. It was found that the surface of the patterned collagen sponge had a pattern with a constant spacing between pores.

当該氷微粒子パターンの実体顕微鏡写真を図10(a)、得られたパターン化コラーゲンスポンジ3の実体顕微鏡写真を図10(b)、電子顕微鏡写真を図10(c)、(d)、(e)に示す。パターン化コラーゲンスポンジ3の表面には氷微粒子パターンの形状を反映した空孔パターンが確認され、大きな空孔の間には小さな空孔があることが分かった。さらに大きな表面空孔の下に内部のバルク空孔があることが確認できた。スポンジ外表面の大きな空孔は内部のバルク空孔と繋がった漏斗状多孔質構造を示した。 A stereomicrograph of the ice fine particle pattern is shown in FIG. 10A, a stereomicrograph of the obtained patterned collagen sponge 3 is shown in FIG. 10B, and electron micrographs are shown in FIGS. 10C, 10D, 10E. ). A hole pattern reflecting the shape of the ice fine particle pattern was confirmed on the surface of the patterned collagen sponge 3, and it was found that there were small holes between the large holes. It was confirmed that there were internal bulk vacancies under larger surface vacancies. The large pores on the outer surface of the sponge showed a funnel-like porous structure connected with the inner bulk pores.

実施例4のパターン化多孔質材料として、コラーゲン水溶液を、氷微粒子を形成させたテフロン型板の上に載せ、これを凍結乾燥することにより、大きな空孔と小さな空孔が交互パターン状に配置されたパターン化コラーゲンスポンジ4を作製した。 As a patterned porous material of Example 4, an aqueous collagen solution is placed on a Teflon mold plate on which ice fine particles are formed, and this is freeze-dried to arrange large vacancies and small vacancies in an alternating pattern. A patterned collagen sponge 4 was prepared.

テフロンシートを金属型板の上に載せ、−5℃で冷却した後、28ゲージのシリンジを備えたディスペンサーロボットを用いて、テフロン表面に向かって純水を滴下することにより、テフロンシートの表面に氷微粒子を作製した。ここで、大きな液滴に対する滴下回数は、各滴下位置に対し10回とし、小さな液滴に対する滴下回数は1回とした。滴下間隔は1250μmとした。ノズルの吐出先端とテフロンシートの表面との距離を2.0mmとした。次に、氷微粒子のパターンを形成させたテフロンシートを−30℃で5時間後置いた。これを−1℃の低温チャンバーに移動し、100mm×60mmの長方形にくり抜いた1.0mm厚のシリコーンゴム板のモールドを重ねた。このモールドに、1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)を3mL加えた。これを−80℃で24時間凍結した後、減圧下(0.01Torr)で24時間凍結乾燥し、多孔質構造を形成させた。 After placing the Teflon sheet on the metal mold plate and cooling it at -5 ° C, by using a dispenser robot equipped with a 28 gauge syringe, pure water is dropped toward the Teflon surface, to the surface of the Teflon sheet. Ice fine particles were prepared. Here, the number of drops for large droplets was 10 for each drop position, and the number of drops for small droplets was 1. The dropping interval was 1250 μm. The distance between the discharge tip of the nozzle and the surface of the Teflon sheet was 2.0 mm. Next, a Teflon sheet on which a pattern of fine ice particles was formed was placed after 5 hours at -30 ° C. This was moved to a low temperature chamber of −1 ° C., and a mold of 1.0 mm thick silicone rubber plate cut out into a rectangle of 100 mm × 60 mm was piled up. To this mold, 3 mL of 1.0 wt% porcine type I atelocollagen acidic aqueous solution (pH = 3.0) was added. This was frozen at −80 ° C. for 24 hours and then freeze-dried under reduced pressure (0.01 Torr) for 24 hours to form a porous structure.

このようにして多孔質構造を形成させたものを25wt%のグルタルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸気下で、37℃、4時間架橋処理した後、純水で5回洗浄した。さらに、0.1Mのグリシン水溶液で未反応アルデヒド基のブロッキング処理を24時間行った後、純水で20回洗浄した。これを−80℃で4時間凍結し、24時間凍結乾燥することにより、パターン化コラーゲンスポンジ4を作製した。 The porous structure thus formed was subjected to a crosslinking treatment at 37 ° C. for 4 hours under a glutaraldehyde vapor saturated with a 25 wt% aqueous glutaraldehyde solution, and then washed five times with pure water. Furthermore, after blocking the unreacted aldehyde group with 0.1 M glycine aqueous solution for 24 hours, it was washed 20 times with pure water. This was frozen at −80 ° C. for 4 hours and freeze-dried for 24 hours to prepare a patterned collagen sponge 4.

当該氷微粒子パターンの実体顕微鏡写真を図11(a)、得られたパターン化コラーゲンスポンジ4の実体顕微鏡写真を図11(b)、電子顕微鏡写真を図11(c)、(c)に示す。パターン化コラーゲンスポンジ4の表面には氷微粒子パターンの形状を反映した空孔パターンが確認され、大きな空孔の間には小さな空孔があることが分かった。さらに大きな表面空孔の下に内部のバルク空孔があることが確認できた。スポンジ外表面の大きな空孔は内部のバルク空孔と繋がった漏斗状多孔質構造を示した。 A stereomicrograph of the ice fine particle pattern is shown in FIG. 11 (a), a stereomicrograph of the obtained patterned collagen sponge 4 is shown in FIG. 11 (b), and electron micrographs are shown in FIGS. 11 (c) and 11 (c). A hole pattern reflecting the shape of the ice fine particle pattern was confirmed on the surface of the patterned collagen sponge 4, and it was found that there were small holes between the large holes. It was confirmed that there were internal bulk vacancies under larger surface vacancies. The large pores on the outer surface of the sponge showed a funnel-like porous structure connected with the inner bulk pores.

実施例5のパターン化多孔質材料として、コラーゲン水溶液を、氷微粒子を形成させたテフロン型板の上に載せ、これを凍結乾燥することにより、空孔が格子パターン状に配置されたパターン化コラーゲンスポンジ5を作製した。 As a patterned porous material of Example 5, a collagen aqueous solution is placed on a Teflon mold plate on which ice fine particles are formed, and this is freeze-dried to form patterned collagen in which pores are arranged in a lattice pattern. A sponge 5 was produced.

テフロンシートを金属型板の上に載せ、−5℃で冷却した後、28ゲージのシリンジを備えたディスペンサーロボットを用いて、テフロン表面に向かって純水を滴下することにより、テフロンシートの表面に氷微粒子のパターンを作製した。ここで、大きな液滴に対する滴下回数は、各滴下位置に対し10回とし、小さな液滴に対する滴下回数は1回とした。滴下間隔は、小液滴間を1000μm、大小の液滴間を1500μmとした。ノズルの吐出先端とテフロンシートの表面との距離を2.0mmとした。次に、氷微粒子のパターンを形成させたテフロンシートを−30℃で5時間後置いた。これを−1℃の低温チャンバーに移動し、100mm×60mmの長方形にくり抜いた1.0mm厚のシリコーンゴム板のモールドを重ねた。このモールドに、1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)を3mL加えた。これを−80℃で24時間凍結した後、減圧下(0.01Torr)で24時間凍結乾燥し、多孔質構造を形成させた。 After placing the Teflon sheet on the metal mold plate and cooling it at -5 ° C, by using a dispenser robot equipped with a 28 gauge syringe, pure water is dropped toward the Teflon surface, to the surface of the Teflon sheet. A pattern of ice particles was prepared. Here, the number of drops for large droplets was 10 for each drop position, and the number of drops for small droplets was 1. The dropping interval was 1000 μm between the small droplets and 1500 μm between the large and small droplets. The distance between the discharge tip of the nozzle and the surface of the Teflon sheet was 2.0 mm. Next, a Teflon sheet on which a pattern of fine ice particles was formed was placed after 5 hours at -30 ° C. This was moved to a low temperature chamber of −1 ° C., and a mold of 1.0 mm thick silicone rubber plate cut out into a rectangle of 100 mm × 60 mm was piled up. To this mold, 3 mL of 1.0 wt% porcine type I atelocollagen acidic aqueous solution (pH = 3.0) was added. This was frozen at −80 ° C. for 24 hours and then freeze-dried under reduced pressure (0.01 Torr) for 24 hours to form a porous structure.

このようにして多孔質構造を形成させたものを25wt%のグルタルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸気下で、37℃、4時間架橋処理した後、純水で5回洗浄した。さらに、0.1Mのグリシン水溶液で未反応アルデヒド基のブロッキング処理を24時間行った後、純水で20回洗浄した。これを−80℃で4時間凍結し、24時間凍結乾燥することにより、パターン化コラーゲンスポンジ5を作製した。 The porous structure thus formed was subjected to a crosslinking treatment at 37 ° C. for 4 hours under a glutaraldehyde vapor saturated with a 25 wt% aqueous glutaraldehyde solution, and then washed five times with pure water. Furthermore, after blocking the unreacted aldehyde group with 0.1 M glycine aqueous solution for 24 hours, it was washed 20 times with pure water. This was frozen at −80 ° C. for 4 hours and freeze-dried for 24 hours to prepare a patterned collagen sponge 5.

当該氷微粒子パターンの実体顕微鏡写真を図12(a)、得られたパターン化コラーゲンスポンジ5の実体顕微鏡写真を図12(b)、電子顕微鏡写真を図12(c)、(d)、e)に示す。パターン化コラーゲンスポンジ5の表面には氷微粒子パターンの形状を反映した空孔パターンが確認され、大きな空孔の間には小さな空孔があることが分かった。さらに大きな表面空孔の下に内部のバルク空孔があることが確認できた。スポンジ外表面の大きな空孔は内部のバルク空孔と繋がった漏斗状多孔質構造を示した。 A stereomicrograph of the ice fine particle pattern is shown in FIG. 12 (a), a stereomicrograph of the obtained patterned collagen sponge 5 is shown in FIG. 12 (b), and electron micrographs are shown in FIGS. 12 (c), (d), and e). Shown in A hole pattern reflecting the shape of the ice fine particle pattern was confirmed on the surface of the patterned collagen sponge 5, and it was found that there were small holes between the large holes. It was confirmed that there were internal bulk vacancies under larger surface vacancies. The large pores on the outer surface of the sponge showed a funnel-like porous structure connected with the inner bulk pores.

実施例6のパターン化多孔質材料として、コラーゲン水溶液を、氷微粒子を形成させたテフロン型板の上に載せ、これを凍結乾燥することにより、空孔が六角形のパターン状に配置されたパターン化コラーゲンスポンジ6を作製した。 A pattern in which pores are arranged in a hexagonal pattern by placing an aqueous collagen solution on a Teflon mold plate on which ice fine particles are formed as a patterned porous material of Example 6 and lyophilizing it. A collagen collagen sponge 6 was produced.

テフロンシートを金属型板の上に載せ、−5℃で冷却した後、28ゲージのシリンジを備えたディスペンサーロボットを用いて、テフロン表面に向かって5℃の純水を滴下することにより、テフロンシートの表面に氷微粒子のパターンを作製した。ノズルの吐出先端とテフロンシートの表面との距離を2.0mmとした。次に、氷微粒子のパターンを形成させたテフロンシートを−30℃で5時間後置いた。これを−1℃の低温チャンバーに移動し、100mm×60mmの長方形にくり抜いた1.0mm厚のシリコーンゴム板のモールドを重ねた。このモールドに、1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)を3mL加えた。これを−80℃で24時間凍結した後、減圧下(0.01Torr)で24時間凍結乾燥し、多孔質構造を形成させた。 After placing the Teflon sheet on a metal mold plate and cooling it at -5 ° C, using a dispenser robot equipped with a 28-gauge syringe, 5 ° C pure water is dropped toward the Teflon surface to make the Teflon sheet. A pattern of ice fine particles was prepared on the surface of. The distance between the discharge tip of the nozzle and the surface of the Teflon sheet was 2.0 mm. Next, a Teflon sheet on which a pattern of fine ice particles was formed was placed after 5 hours at -30 ° C. This was moved to a low temperature chamber of −1 ° C., and a mold of 1.0 mm thick silicone rubber plate cut out into a rectangle of 100 mm × 60 mm was piled up. To this mold, 3 mL of 1.0 wt% porcine type I atelocollagen acidic aqueous solution (pH = 3.0) was added. This was frozen at −80 ° C. for 24 hours and then freeze-dried under reduced pressure (0.01 Torr) for 24 hours to form a porous structure.

このようにして多孔質構造を形成させたものを25wt%のグルタルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸気下で、37℃、4時間架橋処理した後、純水で5回洗浄した。さらに、0.1Mのグリシン水溶液で未反応アルデヒド基のブロッキング処理を24時間行った後、純水で20回洗浄した。これを−80℃で4時間凍結し、24時間凍結乾燥することにより、パターン化コラーゲンスポンジ6を作製した。 The porous structure thus formed was subjected to a crosslinking treatment at 37 ° C. for 4 hours under a glutaraldehyde vapor saturated with a 25 wt% aqueous glutaraldehyde solution, and then washed five times with pure water. Furthermore, after blocking the unreacted aldehyde group with 0.1 M glycine aqueous solution for 24 hours, it was washed 20 times with pure water. This was frozen at −80 ° C. for 4 hours and freeze-dried for 24 hours to prepare a patterned collagen sponge 6.

当該氷微粒子パターンの実体顕微鏡写真を図13(a)、得られたパターン化コラーゲンスポンジ6の電子顕微鏡写真を図13(b)、(c)、(d)、(e)に示す。パターン化コラーゲンスポンジ6の表面には氷微粒子パターンの形状を反映した空孔パターンが確認され、大きな空孔の間には小さな空孔があることが分かった。さらに大きな表面空孔の下に内部のバルク空孔があることが確認できた。スポンジ外表面の大きな空孔は内部のバルク空孔と繋がった漏斗状多孔質構造を示した。 A stereomicrograph of the ice fine particle pattern is shown in FIG. 13 (a), and electron micrographs of the obtained patterned collagen sponge 6 are shown in FIGS. 13 (b), (c), (d), and (e). A hole pattern reflecting the shape of the ice fine particle pattern was confirmed on the surface of the patterned collagen sponge 6, and it was found that there were small holes between the large holes. It was confirmed that there were internal bulk vacancies under larger surface vacancies. The large pores on the outer surface of the sponge showed a funnel-like porous structure connected with the inner bulk pores.

実施例7のパターン化多孔質材料として、コラーゲン水溶液を、氷微粒子を形成させたテフロン型板の上に載せ、これを凍結乾燥することにより、六角形の辺上及び中心に空孔が配置されたパターン化コラーゲンスポンジ7を作製した。
テフロンシートを金属型板の上に載せ、−5℃で冷却した後、28ゲージのシリンジを備えたディスペンサーロボットを用いてフロン表面に向かって5℃の純水を滴下することにより、テフロンシートの表面に氷微粒子を作製した。ノズルの吐出先端とテフロンシートの表面との距離を2.0mmとした。次に、氷微粒子のパターンを形成させたテフロンシートを−30℃で5時間後置いた。これを−1℃の低温チャンバーに移動し、100mm×60mmの長方形にくり抜いた1.0mm厚のシリコーンゴム板のモールドを重ねた。このモールドに、1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)を3mL加えた。これを−80℃で24時間凍結した後、減圧下(0.01Torr)で24時間凍結乾燥し、多孔質構造を形成させた。
As a patterned porous material of Example 7, an aqueous collagen solution was placed on a Teflon mold plate on which ice fine particles were formed, and this was freeze-dried, whereby pores were placed on the sides and the center of the hexagon. A patterned collagen sponge 7 was prepared.
After placing the Teflon sheet on a metal mold plate and cooling at −5 ° C., by using a dispenser robot equipped with a 28-gauge syringe, 5 ° C. pure water was dropped toward the surface of the Freon to Ice particles were prepared on the surface. The distance between the discharge tip of the nozzle and the surface of the Teflon sheet was 2.0 mm. Next, a Teflon sheet on which a pattern of fine ice particles was formed was placed after 5 hours at -30 ° C. This was moved to a low temperature chamber of −1 ° C., and a mold of 1.0 mm thick silicone rubber plate cut out into a rectangle of 100 mm × 60 mm was piled up. To this mold, 3 mL of 1.0 wt% porcine type I atelocollagen acidic aqueous solution (pH = 3.0) was added. This was frozen at −80 ° C. for 24 hours and then freeze-dried under reduced pressure (0.01 Torr) for 24 hours to form a porous structure.

このようにして多孔質構造を形成させたものを25wt%のグルタルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸気下で、37℃、4時間架橋処理した後、純水で5回洗浄した。さらに、0.1Mのグリシン水溶液で未反応アルデヒド基のブロッキング処理を24時間行った後、純水で20回洗浄した。これを−80℃で4時間凍結し、24時間凍結乾燥することにより、パターン化コラーゲンスポンジ7を作製した。 The porous structure thus formed was subjected to a crosslinking treatment at 37 ° C. for 4 hours under a glutaraldehyde vapor saturated with a 25 wt% aqueous glutaraldehyde solution, and then washed five times with pure water. Furthermore, after blocking the unreacted aldehyde group with 0.1 M glycine aqueous solution for 24 hours, it was washed 20 times with pure water. This was frozen at −80 ° C. for 4 hours and freeze-dried for 24 hours to prepare a patterned collagen sponge 7.

当該氷微粒子パターンの実体顕微鏡写真を図14(a)、得られたパターン化コラーゲンスポンジ7の実体顕微鏡写真を図14(b)、電子顕微鏡写真を図14(c)、(d)に示す。パターン化コラーゲンスポンジ7の表面には氷微粒子パターンの形状を反映した空孔パターンが確認され、大きな空孔の間には小さな空孔があることが分かった。さらに大きな表面空孔の下に内部のバルク空孔があることが確認できた。スポンジ外表面の大きな空孔は内部のバルク空孔と繋がった漏斗状多孔質構造を示した。 A stereomicrograph of the ice fine particle pattern is shown in FIG. 14 (a), a stereomicrograph of the obtained patterned collagen sponge 7 is shown in FIG. 14 (b), and electron micrographs are shown in FIGS. 14 (c) and 14 (d). A hole pattern reflecting the shape of the ice fine particle pattern was confirmed on the surface of the patterned collagen sponge 7, and it was found that there were small holes between the large holes. It was confirmed that there were internal bulk vacancies under larger surface vacancies. The large pores on the outer surface of the sponge showed a funnel-like porous structure connected with the inner bulk pores.

実施例8のパターン化多孔質材料として、コラーゲン水溶液を、氷微粒子を形成させたテフロン型板の上に載せ、これを凍結乾燥することにより、直交格子パターン状の溝を有するパターン化コラーゲンスポンジ8を作製した。 As a patterned porous material of Example 8, a collagen aqueous solution was placed on a Teflon mold plate on which ice fine particles were formed, and this was freeze-dried, whereby a patterned collagen sponge 8 having grooves in an orthogonal lattice pattern was obtained. Was made.

テフロンシートを金属型板の上に載せ、−5℃で冷却した後、ディスペンサーロボットテフロン表面に向かって純水を滴下することにより、テフロンシートの表面に氷のパターンを作製した。このとき、ノズルの吐出先端とテフロンシートの表面との距離を2.0mmとした。次に、氷のパターンを形成させたテフロンシートを−30℃で5時間後置いた。これを−1℃の低温チャンバーに移動し、100mm×60mmの長方形にくり抜いた1.0mm厚のシリコーンゴム板のモールドを重ねた。このモールドに、1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)を3mL加えた。これを−80℃で24時間凍結した後、減圧下(0.01Torr)で24時間凍結乾燥し、多孔質構造を形成させた。 After placing the Teflon sheet on a metal mold plate and cooling at −5 ° C., pure water was dropped toward the surface of the dispenser robot Teflon to produce an ice pattern on the surface of the Teflon sheet. At this time, the distance between the discharge tip of the nozzle and the surface of the Teflon sheet was set to 2.0 mm. Next, a Teflon sheet on which an ice pattern was formed was placed at −30 ° C. for 5 hours. This was moved to a low temperature chamber of −1 ° C., and a mold of 1.0 mm thick silicone rubber plate cut out into a rectangle of 100 mm × 60 mm was piled up. To this mold, 3 mL of 1.0 wt% porcine type I atelocollagen acidic aqueous solution (pH = 3.0) was added. This was frozen at −80 ° C. for 24 hours and then freeze-dried under reduced pressure (0.01 Torr) for 24 hours to form a porous structure.

このようにして多孔質構造を形成させたものを25wt%のグルタルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸気下で、37℃、4時間架橋処理した後、純水で5回洗浄した。さらに、0.1Mのグリシン水溶液で未反応アルデヒド基のブロッキング処理を24時間行った後、純水で20回洗浄した。これを−80℃で4時間凍結し、24時間凍結乾燥することにより、パターン化コラーゲンスポンジ8を作製した。 The porous structure thus formed was subjected to a crosslinking treatment at 37 ° C. for 4 hours under a glutaraldehyde vapor saturated with a 25 wt% aqueous glutaraldehyde solution, and then washed five times with pure water. Furthermore, after blocking the unreacted aldehyde group with 0.1 M glycine aqueous solution for 24 hours, it was washed 20 times with pure water. This was frozen at −80 ° C. for 4 hours and freeze-dried for 24 hours to prepare a patterned collagen sponge 8.

当該氷微粒子パターンの実体顕微鏡写真を図15(a)、得られたパターン化コラーゲンスポンジ8の実体顕微鏡写真を図15(b)、電子顕微鏡写真を図15(c)に示す。パターン化コラーゲンスポンジ8の表面には氷のパターンの形状を反映した空孔パターンが確認され、大きな空孔の間には小さな空孔があることが分かった。さらに大きな表面空孔の下に内部のバルク空孔があることが確認できた。スポンジ外表面の大きな空孔は内部のバルク空孔と繋がった漏斗状多孔質構造を示した。 A stereomicrograph of the ice fine particle pattern is shown in FIG. 15 (a), a stereomicrograph of the resulting patterned collagen sponge 8 is shown in FIG. 15 (b), and an electron micrograph is shown in FIG. 15 (c). A hole pattern reflecting the shape of the ice pattern was confirmed on the surface of the patterned collagen sponge 8, and it was found that there were small holes between the large holes. It was confirmed that there were internal bulk vacancies under larger surface vacancies. The large pores on the outer surface of the sponge showed a funnel-like porous structure connected with the inner bulk pores.

実施例9のパターン化多孔質材料として、コラーゲン水溶液を、氷微粒子を形成させたテフロン型板の上に載せ、これを凍結乾燥することにより、六角形の溝と中心部に空孔をもつパターンを有するパターン化コラーゲンスポンジ9を作製した。 As a patterned porous material of Example 9, a collagen aqueous solution was placed on a Teflon mold plate on which ice fine particles were formed, and this was freeze-dried, thereby forming a pattern having hexagonal grooves and pores in the center. Patterned collagen sponge 9 having

テフロンシートを金属型板の上に載せ、−5℃で冷却した後、28ゲージのシリンジを備えたディスペンサーロボットを用いてフロン表面に向かって純水を滴下することにより、テフロンシートの表面に氷のパターンを作製した。このとき、ノズルの吐出先端とテフロンシートの表面との距離を2.0mmとした。次に、氷微粒子のパターンを形成させたテフロンシートを−30℃で5時間後置いた。これを−1℃の低温チャンバーに移動し、100mm×60mmの長方形にくり抜いた1.0mm厚のシリコーンゴム板のモールドを重ねた。このモールドに、1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)を3mL加えた。これを−80℃で24時間凍結した後、減圧下(0.01Torr)で24時間凍結乾燥し、多孔質構造を形成させた。 After placing the Teflon sheet on the metal mold plate and cooling at -5 ° C, pure water is dropped on the surface of the Teflon sheet using a dispenser robot equipped with a 28 gauge syringe. The pattern of was produced. At this time, the distance between the discharge tip of the nozzle and the surface of the Teflon sheet was set to 2.0 mm. Next, a Teflon sheet on which a pattern of fine ice particles was formed was placed after 5 hours at -30 ° C. This was moved to a low temperature chamber of −1 ° C., and a mold of 1.0 mm thick silicone rubber plate cut out into a rectangle of 100 mm × 60 mm was piled up. To this mold, 3 mL of 1.0 wt% porcine type I atelocollagen acidic aqueous solution (pH = 3.0) was added. This was frozen at −80 ° C. for 24 hours and then freeze-dried under reduced pressure (0.01 Torr) for 24 hours to form a porous structure.

このようにして多孔質構造を形成させたものを25wt%のグルタルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸気下で、37℃、4時間架橋処理した後、純水で5回洗浄した。さらに、0.1Mのグリシン水溶液で未反応アルデヒド基のブロッキング処理を24時間行った後、純水で20回洗浄した。これを−80℃で4時間凍結し、24時間凍結乾燥することにより、パターン化コラーゲンスポンジ9を作製した。 The porous structure thus formed was subjected to a crosslinking treatment at 37 ° C. for 4 hours under a glutaraldehyde vapor saturated with a 25 wt% aqueous glutaraldehyde solution, and then washed five times with pure water. Furthermore, after blocking the unreacted aldehyde group with 0.1 M glycine aqueous solution for 24 hours, it was washed 20 times with pure water. This was frozen at −80 ° C. for 4 hours and freeze-dried for 24 hours to prepare a patterned collagen sponge 9.

当該氷微粒子パターンの実体顕微鏡写真を図16(a)、得られたパターン化コラーゲンスポンジ9の実体顕微鏡写真を図16(b)、電子顕微鏡写真を図16(c)、(d)に示す。パターン化コラーゲンスポンジ9の表面には氷微粒子パターンの形状を反映した空孔パターンが確認され、大きな空孔の間には小さな空孔があることが分かった。さらに大きな表面空孔の下に内部のバルク空孔があることが確認できた。スポンジ外表面の大きな空孔は内部のバルク空孔と繋がった漏斗状多孔質構造を示した。 A stereomicrograph of the ice fine particle pattern is shown in FIG. 16 (a), a stereomicrograph of the obtained patterned collagen sponge 9 is shown in FIG. 16 (b), and electron micrographs are shown in FIGS. 16 (c) and 16 (d). A hole pattern reflecting the shape of the ice fine particle pattern was confirmed on the surface of the patterned collagen sponge 9, and it was found that there were small holes between the large holes. It was confirmed that there were internal bulk vacancies under larger surface vacancies. The large pores on the outer surface of the sponge showed a funnel-like porous structure connected with the inner bulk pores.

実施例10のパターン化多孔質材料として、血管成長因子(VEGF)を直線パターン状に局在化させたパターン化コラーゲンスポンジ10を作製した。 As the patterned porous material of Example 10, a patterned collagen sponge 10 in which blood vessel growth factor (VEGF) was localized in a linear pattern was produced.

1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)に、ヒトVEGFを5μg/mLになるように添加した。ディスペンサーロボットを用い、この溶液を線幅1mm、線間隔2mmとなるよう、ポリフルオロアルコキシフィルム(厚み25μm)で覆った銅製の型板(100mm×80mm×厚み5mm)表面に塗布した。−30℃の冷凍庫で1時間静置した後、−5℃に設定した低温チャンバーに移して1時間静置した。80mm×65mmにくり抜いた厚み1.0mmのシリコーンゴムフレームを載せ、フレームの内側に1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)を7.5mL加えた。ガラス板(100mm×80mm×厚み5mm)を載せて密閉し、過剰量の溶液を除いた後、−5℃で1時間冷却した。冷却後、シリコーンゴムフレーム、ガラス板、PFAフィルム被覆銅型板をはずし、−80℃で6時間冷却した。つづいて、約5パスカルで48時間凍結乾燥することにより、多孔質構造を形成させた。 Human VEGF was added to a 1.0 wt% acidic aqueous solution of porcine type I atelocollagen (pH = 3.0) so as to be 5 μg / mL. Using a dispenser robot, this solution was applied to the surface of a copper template (100 mm × 80 mm × 5 mm thick) covered with a polyfluoroalkoxy film (thickness 25 μm) so that the line width was 1 mm and the line spacing was 2 mm. After leaving still in a -30 degreeC freezer for 1 hour, it moved to the low temperature chamber set to -5 degreeC, and left still for 1 hour. A silicone rubber frame with a thickness of 1.0 mm cut out to 80 mm × 65 mm was placed, and 7.5 mL of 1.0 wt% porcine type I atelocollagen aqueous solution (pH = 3.0) was added to the inside of the frame. A glass plate (100 mm × 80 mm × thickness 5 mm) was placed and sealed, and after removing an excessive amount of solution, it was cooled at −5 ° C. for 1 hour. After cooling, the silicone rubber frame, the glass plate, and the PFA film-covered copper mold plate were removed and cooled at −80 ° C. for 6 hours. Subsequently, a porous structure was formed by lyophilization at about 5 Pascals for 48 hours.

このようにして多孔質構造を形成させたものを25wt%のグルタルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸気下に静置することにより、37℃、4時間架橋反応を行った。反応後の多孔質体を一辺12mmの正方形に切断した。さらに、未反応アルデヒド基をクエンチするため、多孔質体を0.1Mのグリシン水溶液に入れ、4℃で12時間反応させた。純水100mLで15分間洗浄し、この洗浄を10回くりかえした。 The porous structure thus formed was allowed to stand under glutaraldehyde vapor saturated with a 25 wt% aqueous glutaraldehyde solution to carry out a crosslinking reaction at 37 ° C. for 4 hours. The porous body after the reaction was cut into a square having a side of 12 mm. Furthermore, in order to quench the unreacted aldehyde group, the porous material was placed in a 0.1 M glycine aqueous solution and reacted at 4 ° C. for 12 hours. The plate was washed with 100 mL of pure water for 15 minutes, and this washing was repeated 10 times.

図17(a)にVEGFを含有するコラーゲン水溶液凍結物の実体顕微鏡写真、(b)に得られたパターン化コラーゲンスポンジ10の実体顕微鏡像、(d)に電子顕微鏡像、(d)に免疫染色像を示す。電子顕微鏡像より、多孔質構造が観察された。免疫染色像より、描画したパターンに従ってVEGFが可視化されたので、VEGFがパターンに従って局在していることが示された。 FIG. 17 (a) is a stereoscopic micrograph of a frozen aqueous collagen solution containing VEGF, (b) is a stereoscopic microscope image of the patterned collagen sponge 10 obtained, (d) is an electron micrograph, and (d) is immunostained. Show the image. From the electron microscope image, a porous structure was observed. From the immunostained image, VEGF was visualized according to the drawn pattern, indicating that VEGF was localized according to the pattern.

例11として、神経成長因子(NGF)を直線パターン状に局在化させたコラーゲンスポンジ11を作製した。 As Example 11, a collagen sponge 11 in which nerve growth factor (NGF) was localized in a linear pattern was prepared.

1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)に、ヒトNGFを50μg/mLになるように添加した。ディスペンサーロボットを用い、この溶液を線幅300μm、線間隔2mmとなるよう、ポリフルオロアルコキシフィルム(厚み25μm)で覆った銅製の型板(100mm×80mm×厚み5mm)表面に塗布した。−30℃の冷凍庫で1時間静置した後、−5℃に設定した低温チャンバーに移して1時間静置した。80mm×65mmにくり抜いた厚み1.0mmのシリコーンゴムフレームを載せ、フレームの内側に1.0wt%のブタI型アテロコラーゲン酸性水溶液(pH=3.0)を7.5mL加えた。ガラス板(100mm×80mm×厚み5mm)を載せて密閉し、過剰量の溶液を除いた後、−5℃で1時間冷却した。冷却後、シリコーンゴムフレーム、ガラス板、PFAフィルム被覆銅型板をはずし、−80℃で6時間冷却した。つづいて、約5パスカルで48時間凍結乾燥することにより、多孔質構造を形成させた。 Human NGF was added to a 1.0 wt% acidic aqueous solution of porcine type I atelocollagen (pH = 3.0) so as to be 50 μg / mL. Using a dispenser robot, this solution was applied onto the surface of a copper template (100 mm × 80 mm × thickness 5 mm) covered with a polyfluoroalkoxy film (thickness 25 μm) so that the line width was 300 μm and the line spacing was 2 mm. After leaving still in a -30 degreeC freezer for 1 hour, it moved to the low temperature chamber set to -5 degreeC, and left still for 1 hour. A silicone rubber frame with a thickness of 1.0 mm cut out to 80 mm × 65 mm was placed, and 7.5 mL of 1.0 wt% porcine type I atelocollagen aqueous solution (pH = 3.0) was added to the inside of the frame. A glass plate (100 mm × 80 mm × thickness 5 mm) was placed and sealed, and after removing an excessive amount of solution, it was cooled at −5 ° C. for 1 hour. After cooling, the silicone rubber frame, the glass plate, and the PFA film-covered copper mold plate were removed and cooled at −80 ° C. for 6 hours. Subsequently, a porous structure was formed by lyophilization at about 5 Pascals for 48 hours.

このようにして多孔質構造を形成させたものを25wt%のグルタルアルデヒド水溶液で飽和したグルタルアルデヒド蒸気下に静置することにより、37℃、4時間架橋反応を行った。反応後の多孔質体を1辺12mmの正方形に切断した。さらに、未反応アルデヒド基をクエンチするため、多孔質体を0.1Mのグリシン水溶液に入れ、4℃で12時間反応させた。純水100mLで15分間洗浄し、この洗浄を10回くりかえした。 The porous structure thus formed was allowed to stand under glutaraldehyde vapor saturated with a 25 wt% aqueous glutaraldehyde solution to carry out a crosslinking reaction at 37 ° C. for 4 hours. The porous body after the reaction was cut into a square having a side of 12 mm. Furthermore, in order to quench the unreacted aldehyde group, the porous material was placed in a 0.1 M glycine aqueous solution and reacted at 4 ° C. for 12 hours. The plate was washed with 100 mL of pure water for 15 minutes, and this washing was repeated 10 times.

図18(a)にNGFを含有するコラーゲン水溶液凍結物の実体顕微鏡写真、(b)に得られたパターン化コラーゲンスポンジ11の実体顕微鏡像、(c)に電子顕微鏡像、(d)に免疫染色像を示す。電子顕微鏡像より、多孔質構造が観察された。免疫染色像より、描画したパターンに従ってNGFが可視化されたので、NGFがパターンに従って局在していることが示された。 FIG. 18 (a) is a stereoscopic microscope photograph of a frozen collagen aqueous solution containing NGF, (b) is a stereoscopic microscope image of the patterned collagen sponge 11 obtained, (c) is an electron microscope image, and (d) is immunostained. Show the image. From the electron microscope image, a porous structure was observed. From the immunostained image, NGF was visualized according to the drawn pattern, indicating that NGF was localized according to the pattern.

本発明は、パターン化多孔質材料及びその製造方法に関するものであり、細胞の接着・増殖・分化等の機能を空間的に制御することができ、再生臓器産業、再生医療産業等において利用可能性がある。 The present invention relates to a patterned porous material and a method for producing the same, and can spatially control functions such as cell adhesion, proliferation, and differentiation, and can be used in the regenerative organ industry, the regenerative medicine industry, and the like. There is.

1、2、3…パターン化多孔質材料、11…多孔質材料、11a…一面、11c…孔部、11k…凍結された生体吸収性高分子、21、22…凹部、31…基板、32…液滴形成層、33…壁状部材、34…液滴、35e…生体吸収性高分子水溶液、35k…凍結された生体吸収性高分子水溶液、36…ガラス板、37k、38k…凍結された水、41、42…鋳型基板、51…生体吸収性高分子、51c…孔部、51k…凍結された生体吸収性高分子、55…細胞成長因子、61…液滴。
1, 2, 3 ... patterned porous material, 11 ... porous material, 11a ... one side, 11c ... pore, 11k ... frozen bioabsorbable polymer, 21, 22 ... recess, 31 ... substrate, 32 ... Droplet forming layer, 33 ... wall-like member, 34 ... droplet, 35e ... bioabsorbable polymer aqueous solution, 35k ... frozen bioabsorbable polymer aqueous solution, 36 ... glass plate, 37k, 38k ... frozen water 41, 42 ... template substrate, 51 ... bioabsorbable polymer, 51c ... hole, 51k ... frozen bioabsorbable polymer, 55 ... cell growth factor, 61 ... droplet.

Claims (18)

生体吸収性高分子が3次元網目状に凝集され、互いに連通する複数の孔部が設けられた板状の多孔質材料の一面に複数の凹部が設けられており、
前記複数の凹部は、平面視で所定のパターンを構成しており、
前記所定のパターンを構成する複数の凹部のうち少なくとも一部の凹部は、生理活性物質又は細胞成長因子が添加された生体吸収性高分子で充填されていることを特徴とするパターン化多孔質材料。
Bioabsorbable polymer is aggregated in a three-dimensional net-like, Ri Contact plurality of concave portions are provided on one surface of the plurality of holes are provided plate-shaped porous material in communication with each other,
The plurality of recesses constitutes a predetermined pattern in plan view,
A patterned porous material characterized in that at least some of the plurality of recesses constituting the predetermined pattern are filled with a bioabsorbable polymer to which a physiologically active substance or a cell growth factor is added. .
記複数の凹部は、平面視形状及び面積が同一であることを特徴とする請求項1に記載のパターン化多孔質材料。 Before SL plurality of recesses patterned porous material according to claim 1, characterized in that in plan view the shape and area of the same. 前記生体吸収性高分子が架橋されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のパターン化多孔質材料。   The patterned porous material according to claim 1, wherein the bioabsorbable polymer is crosslinked. 最近傍の凹部同士の間隔が同一とされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のパターン化多孔質材料。   The patterned porous material according to any one of claims 1 to 3, wherein the distance between the nearest concave portions is the same. 記複数の凹部が断面視半円状とされていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のパターン化多孔質材料。 Patterned porous material according to any one of claims 1 to 4, prior Symbol plurality of concave portions is characterized in that it is a cross section semicircle. 記複数の凹部が平面視格子状又は平面視六方最密状に配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のパターン化多孔質材料。 Patterned porous material according to any one of claims 1 to 5, before Symbol plurality of concave portions is characterized in that it is arranged in plan view lattice or viewed hexagonal close-shaped. 記複数の凹部が隣接配置されており、平面視線状とされていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のパターン化多孔質材料。 Before SL plurality of concave portions are arranged adjacent, patterned porous material according to any one of claims 1 to 5, characterized in that there is a flat sight line shape. 平面視形状又は/及び面積が前記複数の凹部と異なる別の凹部が前記一面に設けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のパターン化多孔質材料。 Patterned porous material according to any one of claims 1 to 7 is a plan view shape and / or area of another different from the previous SL plurality of recessed portions recessed portion and being provided on the one surface . 前記生体吸収性高分子が生体吸収性合成高分子又は生体吸収性天然高分子であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のパターン化多孔質材料。   The patterned porous material according to any one of claims 1 to 8, wherein the bioabsorbable polymer is a bioabsorbable synthetic polymer or a bioabsorbable natural polymer. 前記生体吸収性天然高分子がコラーゲン、ゼラチン、セルロース、ポリアルギン酸、キチン、キトサン、澱粉、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、フィブロネクチン、又はラミニンのいずれかであることを特徴とする請求項9に記載のパターン化多孔質材料。   The pattern according to claim 9, wherein the bioabsorbable natural polymer is any one of collagen, gelatin, cellulose, polyalginic acid, chitin, chitosan, starch, hyaluronic acid, chondroitin sulfate, fibronectin, or laminin. Porous material. 前記細胞成長因子が上皮細胞成長因子(EGF)、血管細胞成長因子(VEGF)、神経成長因子(NGF)、塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)、血小板成長由来因子(PDGF)、肝細胞成長因子(HGF)、インスリン様成長因子(IGF)、トランスフォーミング成長因子(TGF)、骨形成誘導タンパク質(BMP)、血管細胞成長因子又は神経細胞成長因子のいずれか1種以上であることを特徴とする請求項1に記載のパターン化多孔質材料。 The cell growth factors include epidermal growth factor (EGF), vascular cell growth factor (VEGF), nerve growth factor (NGF), basic fibroblast growth factor (bFGF), platelet growth derived factor (PDGF), hepatocyte growth. It is any one or more of a factor (HGF), an insulin-like growth factor (IGF), a transforming growth factor (TGF), a bone formation-inducing protein (BMP), a vascular cell growth factor or a nerve cell growth factor The patterned porous material according to claim 1 . 基板の一面に複数の液滴を凍結配置して、鋳型基板を作製する工程であって、
前記基板を氷点より低い温度まで冷却した状態に維持し、前記基板の一面に大きさおよび位置を制御しながら平面視で所定のパターンを構成するように、前記複数の液滴を滴下し、前記滴下された複数の液滴の少なくとも一部は、生理活性物質又は細胞成長因子を添加した生体吸収性高分子水溶液からなる、工程と、
前記基板の外周部に壁状部材を配置し、凍結配置された複数の液滴を覆うように生体吸収性高分子水溶液を充填してから、前記生体吸収性高分子水溶液を凍結する工程と、
凍結した生体吸収性高分子水溶液を取り出し、減圧乾燥する工程と、を有することを特徴とするパターン化多孔質材料の製造方法。
A plurality of droplets on a surface of a substrate and freeze arranged, there is more Engineering you prepare a template substrate,
Maintaining the substrate cooled to a temperature lower than the freezing point, dropping the plurality of droplets so as to form a predetermined pattern in plan view while controlling the size and position on one surface of the substrate, At least some of the plurality of dropped droplets are composed of a bioabsorbable polymer aqueous solution to which a physiologically active substance or a cell growth factor is added; and
Placing a wall-like member on the outer periphery of the substrate, filling the bioabsorbable polymer aqueous solution so as to cover the plurality of frozen droplets, and then freezing the bioabsorbable polymer aqueous solution;
A method of producing a patterned porous material, comprising: taking out a frozen bioabsorbable polymer aqueous solution and drying under reduced pressure.
前記減圧乾燥した生体吸収性高分子を架橋処理する工程と、を有することを特徴とする請求項12に記載のパターン化多孔質材料の製造方法。 The method for producing a patterned porous material according to claim 12 , further comprising a step of crosslinking the bioabsorbable polymer dried under reduced pressure. 前記生体吸収性高分子水溶液の融解温度以上、前記液滴の融解温度未満の範囲に温度制御して、生体吸収性高分子水溶液を充填することを特徴とする請求項12又は請求項13に記載のパターン化多孔質材料の製造方法。 The bioabsorbable polymer solution melting temperature or more, the solution was temperature controlled in the range below the melting temperature of the droplets, or claim 12, characterized in that filling the bioabsorbable polymer solution to Claim 13 A method for producing the patterned porous material as described. 前記基板として熱伝導性の高い材料を用いることを特徴とする請求項12〜14のいずれか1項に記載のパターン化多孔質材料の製造方法。 The method for producing a patterned porous material according to claim 12, wherein a material having high thermal conductivity is used as the substrate. 前記液滴の主成分として、水又はt−BuOHを用いることを特徴とする請求項12〜15のいずれか1項に記載のパターン化多孔質材料の製造方法。 The method for producing a patterned porous material according to any one of claims 12 to 15, wherein water or t-BuOH is used as a main component of the droplets. 前記基板の一面に前記液滴の主成分と逆の親和性を有する層を形成することを特徴とする請求項16に記載のパターン化多孔質材料の製造方法。 The method for producing a patterned porous material according to claim 16 , wherein a layer having an affinity opposite to that of the main component of the droplet is formed on one surface of the substrate. インクジェット法、手動による作製方法又は光リソグラフィー法を用いて鋳型基板を作製することを特徴とする請求項12〜17のいずれか1項に記載のパターン化多孔質材料の製造方法。 An ink-jet method, a manufacturing method of patterning a porous material according to any one of claims 12 to 17, characterized that you prepare a cast type substrate by the manufacturing method or photolithography method manually.
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