JP6323332B2 - 人工血管 - Google Patents
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Description
本発明は、機械的特性を保持しつつ、小口径の血管へ移植された際に、血栓由来の閉塞の発生が抑制された人工血管に関するものである。
人工血管は、主に病的な生体血管を取り替えたりバイパスを形成したりするために用いられる。そのため、人工血管には、宿主との生体適合性が良く、毒性等がないこと、生体内で劣化しにくく、丈夫であること、血液の漏れが少ないこと、抗血栓性であること、値段が高すぎないこと等が求められる。
人工血管としては、布製人工血管、ポリテトラフルオロエチレン製人工血管、生体材料由来の人工血管、合成高分子材料製人工血管、ハイブリッド人工血管などがあり、使途に応じて選択される。例えば、大動脈用の大口径(内径10mm以上)人工血管は布製が主流であり、下肢等における動脈再建には中口径(内径6、8mm)の人工血管には布製及びPTFE製人工血管が多く使用されている。
布製の人工血管としては、ポリエステル繊維製の中口径、大口径のものが、長期にわたる臨床により安全かつ実用的であることが実証されている。しかし、小口径(内径6mm未満)の人工血管として用いた場合には、血栓形成によって長期に開存状態を維持することが困難であり移植用人工血管としての実用性はいまだ十分ではない。
このような小口径の人工血管における閉塞を抑制し充分な開存性を確保するために、抗血栓性すなわち内壁面に内皮細胞を速やかに形成させるとして、人工血管内壁表面に立毛及び/またはループ状組織を形成させる方法が提案されている(特許文献1)。
しかし、特許文献1の技術を中、小口径の人工血管に適用すると、中、小口径の血管へ移植された際に内皮細胞の定着に必要な機能や特性等の面で未だ十分とは言えなかった。
本発明は、かかる従来の人工血管の背景に鑑み、人工血管としての機械的特性を保持しつつ、中、小口径の血管に移植された際に、血栓が形成されにくく、細胞定着性に優れた人工血管を提供することを課題とする。
本発明者らは上記課題を解決するため、鋭意研究した結果、遂に本発明を完成するに到った。即ち、本明細書では以下の発明を開示する。
(1)単繊維繊度が1.0dtex以上、総繊度が33dtex以下のマルチフィラメント糸Aと、単繊維繊度が0.08dtex以下、総繊度が66dtex以下のマルチフィラメント糸Bの少なくとも2種類のポリエステル繊維で構成してなる、内径が8mm以下、層厚が50μm以上250μm以下の筒状織物であり、かつ、その筒状織物の内壁面にマルチフィラメント糸Bがループを形成していることを特徴とする人工血管。
(1)単繊維繊度が1.0dtex以上、総繊度が33dtex以下のマルチフィラメント糸Aと、単繊維繊度が0.08dtex以下、総繊度が66dtex以下のマルチフィラメント糸Bの少なくとも2種類のポリエステル繊維で構成してなる、内径が8mm以下、層厚が50μm以上250μm以下の筒状織物であり、かつ、その筒状織物の内壁面にマルチフィラメント糸Bがループを形成していることを特徴とする人工血管。
そして、本明細書では好ましい態様として以下の発明を開示する。
(2)前記筒状織物を構成する前記マルチフィラメントBの単繊維の本数が筒状織物を構成する単繊維の本数の40%〜80%である前記の人工血管。
(3)透水率が500ml/min・cm2・120mmHg(16kPa)以下である前記いずれかの人工血管。
(4)前記マルチフィラメント糸Bが、ループが分散状態で存在するか、または不規則な交絡状態を有する前記いずれかの人工血管。
(5)蛇腹構造の形態を有する前記いずれかの人工血管。
(6)さらに抗血栓性材料を含む前記いずれかの人工血管。
(2)前記筒状織物を構成する前記マルチフィラメントBの単繊維の本数が筒状織物を構成する単繊維の本数の40%〜80%である前記の人工血管。
(3)透水率が500ml/min・cm2・120mmHg(16kPa)以下である前記いずれかの人工血管。
(4)前記マルチフィラメント糸Bが、ループが分散状態で存在するか、または不規則な交絡状態を有する前記いずれかの人工血管。
(5)蛇腹構造の形態を有する前記いずれかの人工血管。
(6)さらに抗血栓性材料を含む前記いずれかの人工血管。
本発明の人工血管は、上記の構成を有することにより、以下のような効果を発揮し、血栓形成による閉塞がされず、長期開存が可能で、実用的な中、小口径の人工血管が提供される。
本発明の人工血管によれば、単繊維繊度が1.0dtex以上、総繊度が33dtex以下のマルチフィラメント糸Aと、単繊維繊度が0.08dtex以下、総繊度が66dtex以下のマルチフィラメント糸Bの少なくとも2種類のポリエステル繊維を組み合わせることにより、生体内での加水分解による強度劣化が低減される。さらに前記の少なくとも2種類のポリエステル繊維を組み合わせることで、繊維間隙が密になり易く、適切な透水率となり、漏血が発生し難くなる。さらにこの組合せにより、細胞定着性が向上し、血栓の発生を低減できる。また、毛羽またはループがあると新生内膜形成性が良くなり、中、小口径の人工血管として良好に使用できる。
前記人工血管のマルチフィラメント糸Bの単繊維の本数を、筒状織物を構成する単繊維の本数の40%〜80%にすることで、より一層十分な細胞定着性、強度保持性および透水率を得られやすくなるので、中、小口径の人工血管として良好に使用できる。
前記人工血管の透水率を好ましい範囲とすることで、人工血管からの血液の漏出がより一層効果的に抑止できるので、中、小口径の人工血管として良好に使用できる。
前記人工血管のループを分散状態もしくは不規則な交絡状態とすることで、吻合箇所からのほつれが発生し難くなるので、中、小口径の人工血管として良好に使用できる。
前記人工血管が蛇腹構造を備えることで、優れた形態安定性を備えるので、人工血管の閉塞や折れ曲がり、キンクが防止され、中、小口径の人工血管として良好に使用できる。
前記人工血管がさらに抗血栓材料を含むことで、血栓の発生を抑止でき、中、小口径の人工血管として良好に使用できる。
本発明の人工血管は少なくとも2種のポリエステル繊維のマルチフィラメント糸を用いた筒状織物である。本発明の人工血管は、少なくとも単繊維繊度が1.0dtex以上、総繊度が33dtex以下のマルチフィラメント糸Aと、単繊維繊度が0.08dtex以下、総繊度が66dtex以下のマルチフィラメント糸Bとから構成される。
マルチフィラメント糸Aとして単繊維繊度1.0dtex以上、総繊度33dtex以下の糸が使用される。この構成の繊維で、人工血管の骨格を形成し、また、人工血管を長期体内に留置した時に起きる、生体内で加水分解する表面積が小さくなることになり、人工血管の強度劣化の問題を解決することができる。
すなわち、単繊維繊度が小さすぎるフィラメントからなるマルチフィラメント糸を使用すると、繊維の質量当たりの表面積が大きくなり、加水分解を受けやすくなり、強度劣化が大きくなり、人工血管の骨格形成機能が十分でなくなる傾向がある。総繊度が大きすぎると、人工血管として存在している時に、繊維間隙が大きくなりやすくなり、透水率が高くなり、そして漏血が発生しやすくなる。また、強度保持および柔軟性の点から、マルチフィラメントAの単繊維繊度は1.0dtex以上であり、1.0〜2.2dtexが好ましい。また総繊度は33dtex以下であり、17〜33dtexが好ましい。
また、マルチフィラメント糸Bとして、単繊維繊度0.08dtex以下のフィラメントからなり、総繊度66dtex以下のマルチフィラメント糸が使用される。少なくとも筒状織物の内壁面にループを形成させることで、内壁面に細胞定着性に優れた表面形状を得ることができる。単繊維繊度が0.08dtexより大きいフィラメントからなるマルチフィラメント糸を使用すると、単繊維間の間隙が大きくなり、細胞定着性が低下し、総繊度が大きすぎるマルチフィラメント糸を使用すると、内壁面のループが占める厚さが大きくなる。その結果、フィブリン等の血栓の原因となる物質を補足しやすくなり、そして血栓が生じやすくなる。また、細胞定着性、交絡性の点から単繊維繊度は0.08dtex以下であり、0.05〜0.08dtexが好ましい。抗血栓性の点から総繊度は66dtex以下であり、44〜66dtexが好ましい。
本発明で特定する単繊維繊度および総繊度のマルチフィラメントAおよびマルチフィラメント糸Bを用いて筒状織物を作製してもいい。もしくは、マルチフィラメントAと単繊維繊度および総繊度が高く極細化が可能なマルチフィラメントとを用いて筒状織物を作製し、後者のマルチフィラメントを化学的もしくは物理的手段により極細化し、本発明で特定する単糸繊度および総繊度を有するマルチフィラメントBとしてもよい。本発明においては、極細繊維の作製方法は特に制限されないが、現在多くの極細繊維が、いわゆる海島構造もしくは分割型の製造方法で作られている。海島構造からの場合、極細繊維が島部分であって、海部分を溶解させる方法が利用されている。他には長さ方向に分割して極細繊維を得る方法がとられている。この時に、海部分や分割部分にポリアミド系のポリマーやポリオレフィン系のポリマー、ポリスチレン、可溶性ポリエステル系ポリマー等が使用される(このような極細繊維の製造方法の詳細に関しては、例えば、文献 Okamoto M:Ultra-fine fiber and its application, Preprints Japan-China Bilated Symposium on Polymer Science and Technology, 256-262,Tokyo, October,1981を参照することができる。かかる繊維を使用することで、筒状織物の形成時には通常の繊維の太さであっても、形成後に極細化できるため、加工上のトラブル、例えば、製織や、製織前の各種糸加工手段を講じる場合の糸切れや、毛羽の発生を最小限に抑えることができる。
本発明の人工血管は、マルチフィラメント糸A、およびマルチフィラメントBを構成する繊維としてポリエステル繊維を使用する。前述のポリエステル繊維として、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等からなる繊維を挙げることができる。ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートに酸成分としてイソフタル酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸や、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸を共重合させた共重合ポリエステルからなる繊維であってもよい。前述の繊維にてマルチフィラメント糸A、Bを構成する繊維の組み合わせは同じであっても、異なってもよく、適宜組み合わせることができる。
本発明の人工血管は、筒状織物で構成され、内壁面にマルチフィラメント糸Bがループを形成している。まず、前述した素材および繊度のタテ糸を整経して織機にかけ、同様にヨコ糸の準備をする。かかる織機として例えば、ウォータージェットルーム、エアージェットルーム、レピアルーム、およびシャットルルームなどが使用可能である。中でも、筒状および細幅での製織性に優れたシャットルルームを用いるのが好ましい。マルチフィラメント糸A、Bから構成される筒状織物組織としては、平織、綾織、朱子織およびこれらの変化織、多重織、などの織物が使用される。朱子織等のタテ糸(またはヨコ糸)が複数のヨコ糸(またはタテ糸)とクリンプを形成しないような織り組織、すなわちタテ糸(またはヨコ糸)が複数のヨコ糸(またはタテ糸)を跨るような織り組織の場合、この部分(複数の糸を跨る糸の部分)が浮いてルーズになりやすい構造となり、ループが形成される。そのため、筒状織物の内壁面にあるループがフィラメントBで構成されるように製織することが好ましい。
ループを形成する方法として、例えば、パイル織物を製造することがその代表的手段である。朱子組織であってもよく、嵩高加工処理によって形成されたループでもよく、熱処理や薬液処理を応用して発現した糸長差によるループであってもよい。ウォータージェット流、エアージェット流等の液体または気体による高圧流を用いて形成する方法でもよい。
但し、起毛処理、例えば起毛機による方法、シャーリング機による方法、またはサンドペーパーでこする方法では、単繊維切れや毛羽が発生しやすくなる傾向にある。
本発明の人工血管は、上記ループが分散状態で存在するか、または/および、不規則な交絡状態を有する状態を有することが、優れた吻合性を提供するので好ましい。ループが分散状体で存在するとは、ループがある特定の箇所に集中的して存在するのではなく、ばらけて存在する状態を意味し、不規則な交絡状態を有するとは、マルチフィラメントの交絡部が、ある特定の配置パターンが規則的に繰り返されるのではなく、不規則に存在する状態を意味する。
分散状態で存在させるため、または不規則な交絡状態を有する状態とするための方法は種々ある。液体による高圧流を用いた方法が効率的であり、中でもウォータージェット流による方法が、処理の均一性、安全性および経済性の点から好ましい。
また、マルチフィラメント糸AおよびマルチフィラメントBはタテ糸、ヨコ糸のいずれかに使用を制限されるものではなく、適宜使用できる。本発明の人工血管では、筒状織物の単繊維の本数のうち、マルチフィラメント糸Bの単繊維の本数の割合が、細胞定着性および強度保持の点から、40%以上、さらに50%以上であることが好ましい。また、この割合は、中、小口径の人工血管として十分な強度保持性、透水率を得られやすいという観点から、80%以上、さらに70%以下であることが好ましい。
また、マルチフィラメントAとマルチフィラメントBの単繊維の本数の比は、マルチフィラメントAでの単繊維の本数を1とした場合、細胞定着性の点から、マルチフィラメントBは0.66以上、さらに1以上であることが好ましい。また、マルチフィラメントBの比は、強度保持性および透水性の観点から6以下、さらに4以下であることが好ましい。
次にマルチフィラメントAおよびマルチフィラメントBの単糸本数の比を所望の割合にする手段について説明する。タテ糸を所望の割合にするには、所定の単繊維繊度と総繊度のマルチフィラメントAおよびマルチフィラメントB(または製織後極細化によりマルチフィラメントBの繊度となりうる繊維)それぞれでタテ糸ビームを作製し、2重ビームにすればよい。またヨコ糸を所望の割合にするには、マルチフィラメントAおよびマルチフィラメントB(または製織後極細化によりマルチフィラメントBの繊度となりうる繊維)それぞれで、ヨコ糸を作製すればよい。基本的な製織法については公知の手段を採用できる。
本発明の人工血管は、筒状織物を構成する壁厚が50μm〜250μmであり、透水率、柔軟性の点から100〜200μmであることが好ましい。50μm以上にすることで、中、小口径の人工血管として十分な透水率、透血率を得られやすく、また、250μm以下とすることで、中、小口径の人工血管として十分な柔軟性を得られやすい。
本発明の人工血管は透水率が500ml/min・cm2・120mmHg(16kPa)以下であることが好ましい。これにより繊維間隙への内皮細胞および毛細血管が侵入しやすくなり、内皮細胞の形成性の点から好ましい。より好ましくは400ml/min・cm2・120mmHg(16kPa)以下であり、300〜200ml/min・cm2・120mmHg(16kPa)が特に好ましい。この透水率は、1cm2の広さの布の繊維間隙を、一分間に120mmHg(16kPa)に相当する圧力をかけた水が通過する量により表現される。透水率が高すぎると、繊維間隙へ内皮細胞および毛細血管がより侵入しやすくなるが、血液が漏れやすくなり、出血のおそれがある。
透水率を上記範囲とするためには、マルチフィラメント糸Aとマルチフィラメント糸Bの単繊維の本数の構成比率を調整したり、マルチフィラメント糸の織り密度を調整したりする方法が採用できる。すなわち、筒状織物の透水率は主にマルチフィラメント糸間の空隙に依存するので、マルチフィラメント糸Aとマルチフィラメント糸Bの構成比率を調整したり、織り密度を調整したりすることによって、マルチフィラメント糸間の空隙を制御し、目的とする透水率を有する筒状織物を得ることが出来る。
本発明の人工血管は、形態保持性を満足させるため、またキンク防止のため、蛇腹構造の形状とすることが好ましい。蛇腹構造は表面を十分に研磨したネジ棒に筒状織物を嵌装し、ネジ溝に沿って適宜の糸を巻きつけ、そのままの状態で熱処理して熱セットすることにより実施してもよい。また、高収縮糸をヨコに使用して、糸の収縮率差を利用して蛇腹を形成してもよい。
本発明の人工血管は、抗血栓性材料を含むことが好ましい。抗血栓性の付与は、例えば、ヘパリン、低分子量ヘパリン、ウロキナーゼ、ヒルジンなどの生物由来の抗凝固薬を担持させても良いし、アルガトロバン、ワーファリン、アセチルサリチル酸、チクロピジンなどの合成抗凝固薬や合成抗血小板薬を担持させても良い。また、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコールあるいはポリビニルピロリドンなどの親水性ポリマーをマルチフィラメント糸に担持させても良い。担持させる方法は特に限定されない。上記の薬剤やポリマーを含有する溶液を用いてマルチフィラメント糸の表面を被覆する方法があげられる。薬剤やポリマーに反応性の官能基を化学的に導入してマルチフィラメント糸の表面に縮合反応などの化学反応で固定化する方法があげられる。高エネルギー線を用いて薬剤やポリマーをラジカル反応で固定化する方法があげられる。コラーゲン、ゼラチン、ハイドロゲルなどに薬剤やポリマーを含浸させてマルチフィラメント糸の間隙に充填する方法があげられる。ヘパリンなどのイオン化合物を付与する方法として、前記イオン化合物およびカウンターイオンから塩を形成させて、マルチフィラメント糸の表面に被覆する方法があげられる。予めカウンターイオンをマルチフィラメント糸表面に結合させておいてから、イオン相互作用を利用して、前記イオン化合物を前記カウンターイオンとイオン結合させる方法もある。活性の高い抗血栓性が付与でき、抗血栓性が安定に長期に維持できるという点で、薬剤やポリマーに反応性の官能基を化学的に導入して、繊維の表面に化学反応で固定化する方法や、予めカウンターイオンを表面に結合させておいてからイオン結合させる方法が好ましく用いられる。上記の方法で抗血栓性を付与する場合には、薬剤やポリマーを予め用いるマルチフィラメント糸に担持させてもよいが、筒状織物を形成した後、付与するほうが製造コストの点から好ましい。
次に実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。
[測定方法]
(1)繊度
[総繊度]:JIS L 1013(1999)8.3.1 A法に従って、所定荷重0.045[cN/dtex]で正量繊度を測定して総繊度とした。
[単繊維繊度]:総繊度を単繊維数で除することで算出した。
(1)繊度
[総繊度]:JIS L 1013(1999)8.3.1 A法に従って、所定荷重0.045[cN/dtex]で正量繊度を測定して総繊度とした。
[単繊維繊度]:総繊度を単繊維数で除することで算出した。
(2)織物厚さ
JIS L 1096:2010 8.4に則り、人工血管の異なる5カ所の壁層について厚さ測定機を用いて、23.5kPaの加圧下、厚さを落ち着かせるために10秒間待った後に厚さを測定し、平均値を算出した。
JIS L 1096:2010 8.4に則り、人工血管の異なる5カ所の壁層について厚さ測定機を用いて、23.5kPaの加圧下、厚さを落ち着かせるために10秒間待った後に厚さを測定し、平均値を算出した。
(3)内径
ISO7198のガイダンスに則り、テーパー度率1/10以下の円錐を垂直にたて、その上にサンプルを被せるように垂直にそっと落とし、止まったサンプルの下端位置の円錐の径を測定した。
ISO7198のガイダンスに則り、テーパー度率1/10以下の円錐を垂直にたて、その上にサンプルを被せるように垂直にそっと落とし、止まったサンプルの下端位置の円錐の径を測定した。
(4)透水率
ISO7198のガイダンスに則り、人工血管の側壁に、120mmHg(16kPa)の水圧がかかるように水を落下させ、人工血管を通貨して固定冶具から放出された1分間単位面積あたりの漏水量(透水率)を測定した。
ISO7198のガイダンスに則り、人工血管の側壁に、120mmHg(16kPa)の水圧がかかるように水を落下させ、人工血管を通貨して固定冶具から放出された1分間単位面積あたりの漏水量(透水率)を測定した。
(5)耐キンク性
ISO7198のガイダンスに則り、耐キンク性は人工血管をループさせていき、外見上明らかに折れ曲がりが生じる半径(以下「キンク半径」という。)を測定した。判定方法として、キンク半径が20mm以下を優、21〜40mmを良、41〜60mmを可、61mm以上を不可とした。
ISO7198のガイダンスに則り、耐キンク性は人工血管をループさせていき、外見上明らかに折れ曲がりが生じる半径(以下「キンク半径」という。)を測定した。判定方法として、キンク半径が20mm以下を優、21〜40mmを良、41〜60mmを可、61mm以上を不可とした。
(6)抗血栓性
ラットの腹部大動脈を約3cm剥離し、その両端をクランプにて縛り、血流を遮断させた後、動脈の中央部を切断し、その間を人工血管の両方の末端で接合した後、クランプを除去し、血流を再開させ、1週間後に摘出し、内壁面を観察する。判定方法として、開存したものを優、血栓で閉塞したものを不可とした。
ラットの腹部大動脈を約3cm剥離し、その両端をクランプにて縛り、血流を遮断させた後、動脈の中央部を切断し、その間を人工血管の両方の末端で接合した後、クランプを除去し、血流を再開させ、1週間後に摘出し、内壁面を観察する。判定方法として、開存したものを優、血栓で閉塞したものを不可とした。
(7)細胞接着性
作製した人工血管を任意の四角形に切り抜き、または切り開き、細胞培養用シャーレに置いた。該人工血管上にウシ血管内皮細胞を所定の密度で播種し、インキュベーター内にて培養した。3日後の細胞を位相差顕微鏡にて細胞の接着面積の比率を1%刻みで測定した。判定方法として、シャーレのみで培養したものと比較して、接着細胞数が、90%以上を優良、70%〜89%を良好、50%〜69%を可、49%以下を不可とした。
作製した人工血管を任意の四角形に切り抜き、または切り開き、細胞培養用シャーレに置いた。該人工血管上にウシ血管内皮細胞を所定の密度で播種し、インキュベーター内にて培養した。3日後の細胞を位相差顕微鏡にて細胞の接着面積の比率を1%刻みで測定した。判定方法として、シャーレのみで培養したものと比較して、接着細胞数が、90%以上を優良、70%〜89%を良好、50%〜69%を可、49%以下を不可とした。
以下に説明する各実施例の人工血管の特性および性能を表1および表2に示す。
[実施例1]
タテ糸及びヨコ糸(裏糸)にポリエステル繊維の単繊維繊度が1.38dtex、総繊度33dtexのマルチフィラメント糸Aと海成分ポリマーが5−ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合したポリエチレンテレフタレートで構成され、島成分ポリマーがポリエチレンテレフタレートで構成される海島繊維(海/島(質量比)=20/80の比率にて、島成分の数70)で単繊維繊度が7.3dtex、総繊度66dtexで無撚りのマルチフィラメント糸B’を使用した。このマルチフィラメントB’は極細化処理によりマルチフィラメントBとなる。上記タテ糸を用い、マルチフィラメント糸AおよびマルチフィラメントB’それぞれについて、ビーマーにてマルチフィラメント糸Aでタテ糸ビームA、マルチフィラメント糸B’でタテ糸ビームB’をそれぞれ作製した。上記ヨコ糸を用い、マルチフィラメント糸AおよびマルチフィラメントB’それぞれについて、管巻機にてマルチフィラメント糸Aでヨコ糸シャットルA、マルチフィラメント糸B’でヨコ糸シャットルB’をそれぞれ作製した。上記タテ糸ビームA、タテ糸ビームB’の2重ビームにて設置し、また上記ヨコ糸シャットルAおよびマルチフィラメントB’を2丁打ちで設置したシャットルルームを用い、筒状織物におけるマルチフィラメント糸Bの単繊維の本数の比率が60%になるように4枚朱子/平織りの経2重緯2重組織の筒状織物を織り、さらに98℃で精練した。得られた織物を98℃の水酸化ナトリウム4質量%水溶液で20分間処理して前述の海島複合繊維の海成分を完全に溶脱させ、マルチフィラメントBの単繊維繊度を0.08dtex、総繊度53dtexに極細化した。次いで乾熱120℃で乾燥した後、滅菌し、マルチフィラメント糸Bの単繊維の比率が60%、内径3mmφ、壁厚180μmの筒状織物からなる人工血管を得た。
タテ糸及びヨコ糸(裏糸)にポリエステル繊維の単繊維繊度が1.38dtex、総繊度33dtexのマルチフィラメント糸Aと海成分ポリマーが5−ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合したポリエチレンテレフタレートで構成され、島成分ポリマーがポリエチレンテレフタレートで構成される海島繊維(海/島(質量比)=20/80の比率にて、島成分の数70)で単繊維繊度が7.3dtex、総繊度66dtexで無撚りのマルチフィラメント糸B’を使用した。このマルチフィラメントB’は極細化処理によりマルチフィラメントBとなる。上記タテ糸を用い、マルチフィラメント糸AおよびマルチフィラメントB’それぞれについて、ビーマーにてマルチフィラメント糸Aでタテ糸ビームA、マルチフィラメント糸B’でタテ糸ビームB’をそれぞれ作製した。上記ヨコ糸を用い、マルチフィラメント糸AおよびマルチフィラメントB’それぞれについて、管巻機にてマルチフィラメント糸Aでヨコ糸シャットルA、マルチフィラメント糸B’でヨコ糸シャットルB’をそれぞれ作製した。上記タテ糸ビームA、タテ糸ビームB’の2重ビームにて設置し、また上記ヨコ糸シャットルAおよびマルチフィラメントB’を2丁打ちで設置したシャットルルームを用い、筒状織物におけるマルチフィラメント糸Bの単繊維の本数の比率が60%になるように4枚朱子/平織りの経2重緯2重組織の筒状織物を織り、さらに98℃で精練した。得られた織物を98℃の水酸化ナトリウム4質量%水溶液で20分間処理して前述の海島複合繊維の海成分を完全に溶脱させ、マルチフィラメントBの単繊維繊度を0.08dtex、総繊度53dtexに極細化した。次いで乾熱120℃で乾燥した後、滅菌し、マルチフィラメント糸Bの単繊維の比率が60%、内径3mmφ、壁厚180μmの筒状織物からなる人工血管を得た。
得られた人工血管の内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成し、それらのループは分散状態で存在していることが確認された。また、透水率250ml/cm2/minであり、耐キンク性は良好、抗血栓性、および、細胞接着性は優良な結果を得た。
[実施例2]
マルチフィラメント糸Bの割合を75%にした以外は実施例1と同じ方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成し、それらのループは分散状態で存在していることが確認された。また、透水率310ml/cm2/minであり、耐キンク性、および、抗血栓性、および、細胞接着性は優良な結果を得た。
マルチフィラメント糸Bの割合を75%にした以外は実施例1と同じ方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成し、それらのループは分散状態で存在していることが確認された。また、透水率310ml/cm2/minであり、耐キンク性、および、抗血栓性、および、細胞接着性は優良な結果を得た。
[実施例3]
マルチフィラメント糸Bの単繊維の本数の割合を30%にしたことと、壁厚を100μmとしたこと以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成し、それらのループは分散状態で存在していることが確認された。透水率190ml/cm2/minであり、耐キンク性は良好な結果を有し、抗血栓性は優良、細胞接着性は、実用可能な結果を有していた。
マルチフィラメント糸Bの単繊維の本数の割合を30%にしたことと、壁厚を100μmとしたこと以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成し、それらのループは分散状態で存在していることが確認された。透水率190ml/cm2/minであり、耐キンク性は良好な結果を有し、抗血栓性は優良、細胞接着性は、実用可能な結果を有していた。
[実施例4]
マルチフィラメント糸Bの単繊維の本数の割合を90%にしたことと、壁厚を240μmとしたこと以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成し、それらのループは分散状態で存在していることが確認された。透水率470ml/cm2/minであり、耐キンク性は良好な結果を有し、抗血栓性および、細胞接着性は優良な結果を有していた。
マルチフィラメント糸Bの単繊維の本数の割合を90%にしたことと、壁厚を240μmとしたこと以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成し、それらのループは分散状態で存在していることが確認された。透水率470ml/cm2/minであり、耐キンク性は良好な結果を有し、抗血栓性および、細胞接着性は優良な結果を有していた。
[実施例5]
タテ糸・ヨコ糸として、単繊維繊度が2.13dtex、総繊度17dtexのマルチフィラメント糸Aを使用したことと、壁厚が50μmとした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。
タテ糸・ヨコ糸として、単繊維繊度が2.13dtex、総繊度17dtexのマルチフィラメント糸Aを使用したことと、壁厚が50μmとした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。
得られた人工血管は、100倍の内壁面を拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成し、それらのループは分散状態で存在していることが確認された。また、透水率460ml/cm2/minであり、耐キンク性、および、抗血栓性、および、細胞接着性は優良な結果を有していた。
[実施例6]
タテ糸・ヨコ糸として、単繊維繊度が0.05dtex、総繊度31dtexのマルチフィラメント糸Bを使用したことと、壁厚が150μmとした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。
[実施例6]
タテ糸・ヨコ糸として、単繊維繊度が0.05dtex、総繊度31dtexのマルチフィラメント糸Bを使用したことと、壁厚が150μmとした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。
得られた人工血管は、100倍の内壁面を拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成し、それらのループは分散状態で存在していることが確認された。また、透水率300ml/cm2/minであり、耐キンク性、および、抗血栓性、および、細胞接着性は優良な結果を有していた。
[実施例7]
織組織を平織り/平織りの経2重緯2重組織としたことと、得られた筒状織物に、素スペーサーとして幅4mm、厚み0.12mmのポリエチレンフィルムを挿入した後、吐出孔径0.25mmφ、吐出孔間隔2.5mm、圧力70kg/cm2の条件でウォータージェットパンチ処理をしてループを形成させたこと以外は実施例1記載の方法で筒状織物を作製した。
織組織を平織り/平織りの経2重緯2重組織としたことと、得られた筒状織物に、素スペーサーとして幅4mm、厚み0.12mmのポリエチレンフィルムを挿入した後、吐出孔径0.25mmφ、吐出孔間隔2.5mm、圧力70kg/cm2の条件でウォータージェットパンチ処理をしてループを形成させたこと以外は実施例1記載の方法で筒状織物を作製した。
得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bが、ループが分散状態で、かつ不規則に交絡している状態であることが確認された。また、透水率140ml/cm2/minであり、耐キンク性は良好、抗血栓性および、細胞接着性は優良な結果を有していた。
[実施例8]
内径を7.5mmφとしたこと以外は実施例1の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成し、分散状態で存在していることが確認された。透水率200ml/cm2/minであり、耐キンク性は良好、抗血栓性および、細胞接着性は優良な結果を有していた。
内径を7.5mmφとしたこと以外は実施例1の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成し、分散状態で存在していることが確認された。透水率200ml/cm2/minであり、耐キンク性は良好、抗血栓性および、細胞接着性は優良な結果を有していた。
[実施例9]
実施例1に記載の筒状織物に蛇腹加工を行った。蛇腹加工は、ねじを切ったステンレス棒を筒状織物に通し、ねじの凹部に合わせてステンレス線を筒状織物の外から巻き付けた。その状態で、その試料を180℃のオーブンの中で30分静置した。徐冷後、ステンレスワイヤー線とステンレス棒を取り外したところ、筒状織物には円筒蛇腹構造が形成されていた。
実施例1に記載の筒状織物に蛇腹加工を行った。蛇腹加工は、ねじを切ったステンレス棒を筒状織物に通し、ねじの凹部に合わせてステンレス線を筒状織物の外から巻き付けた。その状態で、その試料を180℃のオーブンの中で30分静置した。徐冷後、ステンレスワイヤー線とステンレス棒を取り外したところ、筒状織物には円筒蛇腹構造が形成されていた。
この筒状織物を使用した人工血管は、透水率250ml/cm2/minであり、耐キンク性、抗血栓性および、細胞接着性は優良な結果を有していた。
[実施例10]
実施例1に記載の筒状織物に抗血栓加工を行った。抗血栓加工は、0.5%水酸化ナトリウム水溶液で処理した後、次いで5%過マンガン酸カリウムで酸化処理した。つづいて、0.1% 1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミドの存在下で、ポリエチレンイミン(分子量600、和光純薬工業社)を加えて筒状物の繊維とポリエチレンイミンを反応させた。更に、臭化エチルの1%メタノール溶液中、50℃で繊維表面に固定化されたポリエチレンイミンの第4級アンモニウム化反応を行った。最後に、0.8%ヘパリンナトリウム(和光純薬工業)水溶液を70℃にて浸漬処理してヘパリンをイオン結合させたものを、人工血管として用いる抗血栓筒状物とした。得られた人工血管は、実施例1の人工血管に比べて、より良好な抗血栓性を備えており、透水率240ml/cm2/min、耐キンク性を備え、細胞接着性においても優れた特性を有していた。
実施例1に記載の筒状織物に抗血栓加工を行った。抗血栓加工は、0.5%水酸化ナトリウム水溶液で処理した後、次いで5%過マンガン酸カリウムで酸化処理した。つづいて、0.1% 1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミドの存在下で、ポリエチレンイミン(分子量600、和光純薬工業社)を加えて筒状物の繊維とポリエチレンイミンを反応させた。更に、臭化エチルの1%メタノール溶液中、50℃で繊維表面に固定化されたポリエチレンイミンの第4級アンモニウム化反応を行った。最後に、0.8%ヘパリンナトリウム(和光純薬工業)水溶液を70℃にて浸漬処理してヘパリンをイオン結合させたものを、人工血管として用いる抗血栓筒状物とした。得られた人工血管は、実施例1の人工血管に比べて、より良好な抗血栓性を備えており、透水率240ml/cm2/min、耐キンク性を備え、細胞接着性においても優れた特性を有していた。
[比較例1]
タテ糸・ヨコ糸として、単繊維繊度が1.50dtex、総繊度84dtexのマルチフィラメント糸Aと壁厚を250μmにした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。
タテ糸・ヨコ糸として、単繊維繊度が1.50dtex、総繊度84dtexのマルチフィラメント糸Aと壁厚を250μmにした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。
得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成していることが確認されたが、透水率が660ml/cm2/minであり、中、小口径の人工血管としては不可であった。
[比較例2]
壁厚を310μmにした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成していることが確認されたが、透水率が600ml/cm2/minであり、中、小口径の人工血管として不可であった。
壁厚を310μmにした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成していることが確認されたが、透水率が600ml/cm2/minであり、中、小口径の人工血管として不可であった。
[比較例3]
壁厚を310μmにした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成していることが確認されたが、耐キンク性が、中、小口径の人工血管として不可であった。
壁厚を310μmにした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成していることが確認されたが、耐キンク性が、中、小口径の人工血管として不可であった。
[比較例4]
タテ糸・ヨコ糸として、単繊維繊度が0.23dtex、総繊度33dtexのマルチフィラメント糸Bとした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。
タテ糸・ヨコ糸として、単繊維繊度が0.23dtex、総繊度33dtexのマルチフィラメント糸Bとした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。
得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成していることが確認されたが、細胞接着性において、中、小口径の人工血管として不可であった。
[比較例5]
壁厚を30μmにした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。 得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成していることが確認されたが、透水率が900ml/cm2/minであり、中、小口径の人工血管として不可であった。
壁厚を30μmにした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。 得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成していることが確認されたが、透水率が900ml/cm2/minであり、中、小口径の人工血管として不可であった。
[比較例6]
タテ糸・ヨコ糸として、単繊維繊度が0.08dtex、総繊度84dtexのマルチフィラメント糸Bと壁厚を180μmにした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。
タテ糸・ヨコ糸として、単繊維繊度が0.08dtex、総繊度84dtexのマルチフィラメント糸Bと壁厚を180μmにした以外は実施例1記載の方法で筒状織物からなる人工血管を作製した。
得られた人工血管は、内壁面を100倍の拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bがループを形成していることが確認されたが、内壁面に過度にループが突出し、抗血栓性において内壁面に血栓が形成されていたため、中、小口径の人工血管として不可であった。
[比較例7]
実施例1の筒状織物に対して、起毛機を用いた立毛処理を行って筒状織物からなる人工血管を作製した。
実施例1の筒状織物に対して、起毛機を用いた立毛処理を行って筒状織物からなる人工血管を作製した。
得られた人工血管は、内壁面を拡大顕微鏡で観察すると、マルチフィラメント糸Bのループが立毛処理によって破壊されており、内壁面に毛羽が突出していた。評価した結果、抗血栓性試験において内壁面に血栓が形成されていたため、中、小口径の人工血管としては不適であった。
Claims (6)
- 単繊維繊度が1.0dtex以上、総繊度が33dtex以下のマルチフィラメント糸Aと、単繊維繊度が0.08dtex以下、総繊度が66dtex以下のマルチフィラメント糸Bの少なくとも2種類のポリエステル繊維で構成され、内径が8mm以下、層厚が50μm以上250μm以下の筒状織物であり、かつ、その筒状織物の内壁面にマルチフィラメント糸Bがループを形成していることを特徴とする人工血管。
- 前記筒状織物を構成する前記マルチフィラメントBの単繊維の本数が筒状織物を構成する単繊維の本数の40%〜80%である請求項1に記載の人工血管。
- 透水率が500ml/min・cm2・120mmHg(16kPa)以下である請求項1又は2に記載の人工血管。
- 前記のマルチフィラメント糸Bが、複数のループ状の形態をとり、これらのループが分散状態で存在するか、または、不規則な交絡状態を有する請求項1〜3いずれかに記載の人工血管。
- 蛇腹構造の形態を有する請求項1〜4いずれかに記載の人工血管。
- さらに抗血栓性材料を含む請求項1〜5いずれかに記載の人工血管。
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