JP6426812B1 - 医療用シート - Google Patents
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Abstract
【課題】イオン衝撃が施された面（部分）と，イオン衝撃が施されていな面（部分）とを区別できる医療用シート及びその製造方法の提供。【解決手段】粗面化部３のｂ値であるｂ１値と，第２の面７のｂ値であるｂ２値の差をΔｂとしたときに，Δｂが１．５〜１１である医療用シート１及びポリテトラフルオロエチレンを含むシート１の第１の面５の全部又は一部を粗面化処理し粗面化部３を形成する粗面化工程と，粗面化工程を経たポリテトラフルオロエチレンを含むシート１を加熱し，医療用シート１を得る加熱工程と，を含む医療用シート１の製造方法。【選択図】図１
Description
本発明は，医療用シートに関する。より詳しく説明すると，本発明は，生体補修材料や人工膜等に利用することができる医療用シートに関する。
特許４４４５６９７号公報及び特許５５０５７５２号公報には，生体修復材料が開示されている。
上記の公報に記載された生体修復材料は，イオン衝撃がされている面とそうでない面との区別がつきにくかった。生体修復材料や人工膜は，生体内に埋入等される。このため，着色料を用いることは難しく，また組成が変わると改めて承認を取り直す必要がある。このため，イオン衝撃が施された面（部分）と，イオン衝撃が施されていな面（部分）とを区別できる医療用シートが望まれた。
本発明は，基本的には，ｅＰＴＦＥ（延伸ポリテトラフルオロエチレン）などの樹脂シートの一方の面の全体又は一部にイオン衝撃などにより粗面化処理を行った後に加熱処理を施すことで，粗面化処理を施した部分のみが物性を変えずに変色するという知見に基づく。
本発明は，医療用シートに関する。この医療用シートは，粗面化部３を有する第１の面５と，第１の面５反対に位置する第２の面７を有し，ポリテトラフルオロエチレンを含む医療用シート１である。
そして，この医療用シートは，粗面化部３のｂ値であるｂ１値と，第２の面７のｂ値であるｂ２値の差をΔｂとしたときに，Δｂが１．５以上１１以下である。
そして，この医療用シートは，粗面化部３のｂ値であるｂ１値と，第２の面７のｂ値であるｂ２値の差をΔｂとしたときに，Δｂが１．５以上１１以下である。
上記の医療用シートは，Δｂが４以上９以下であってもよい。
上記の医療用シートは，粗面化部３はイオン衝撃部により改質された部分であってもよい。
上記の医療用シートは，粗面化部３は第１の面５の一部であってもよい。
次に本発明は，医療用シートの製造方法に関する。この方法は，
ポリテトラフルオロエチレンを含むシートの第１の面５の全部又は一部を粗面化し粗面化部５を形成する粗面化工程と，
粗面化工程を経たポリテトラフルオロエチレンを含むシートを加熱し，医療用シートを得る加熱工程と，を含む。
ポリテトラフルオロエチレンを含むシートの第１の面５の全部又は一部を粗面化し粗面化部５を形成する粗面化工程と，
粗面化工程を経たポリテトラフルオロエチレンを含むシートを加熱し，医療用シートを得る加熱工程と，を含む。
上記の製造方法は，加熱工程が，加熱工程を経たシートを冷却した後，粗面化部３のｂ値であるｂ１値と，第１の面５反対に位置する第２の面７のｂ値であるｂ２値の差をΔｂとしたときに，Δｂが１．５以上１１以下となるようにシートを加熱する工程である，
方法。
方法。
上記の製造方法は，加熱工程が，６０℃以上３００℃以下の温度で１０秒以上１０分以下シートを加熱する工程であってもよい。
本発明によれば，イオン衝撃が施された面（部分）と，粗面化処理が施されていな面（部分）を区別できる医療用シートを提供できる。
以下，図面を用いて本発明を実施するための形態について説明する。本発明は，以下に説明する形態に限定されるものではなく，以下の形態から当業者が自明な範囲で適宜修正したものも含む。
本発明は，医療用シートに関する。医療用シートは，生体組織への癒着性・接着性が高い部分と，低い部分を有し，医療において用いることができるシートを意味する。このシートは，例えば，特定の組織を癒着させる一方，反対の面は組織とは癒着しないといった用い方をすることができる。また，この医療用シートを丸めることで，人工血管を得ることもできる。さらにこの医療用シートは，所定の形状に裁断等することで，人工弁や各種の移植に用いることができる。医療用シートは，特許４４４５６９７号公報に記載された生体修復材料であってもよいし，特許５５０５７５２号公報に記載された人工硬膜や筋肉に対する接着性を有する補填材料であってもよい。これら最も好ましい材料は，大きさが７．５ｃｍ×１０．０ｃｍ〜２６．０ｃｍ×３４．０ｃｍの範囲の楕円形状である。円形，四角形，三角形，及び特別に適合するように作られた形状のような，他の平面形状もまた本発明の使用に想定される。形状とは無関係に，適した移植可能なシート材料の大きさの範囲は小さくて１．０ｃｍ×１．０ｃｍから大きくて５０．０ｃｍ×５０．０ｃｍであり，５．０ｃｍ×５．０ｃｍ〜４０．０ｃｍ×４０．０ｃｍの大きさの小片が好ましく，７．０ｃｍ×７．０ｃｍ〜２０．０ｃｍ×２０．０ｃｍの範囲の小片であってもよい。
図１に示されるように，この医療用シート１は，粗面化部３を有する第１の面５と，第１の面５の反対に位置する第２の面７を有し，ポリテトラフルオロエチレンを含む医療用シート１である。図１は，本発明の医療用シートを示す概念図である。図１（ａ）は，第１の面を示し，図１（ｂ）は第２の面を示す。粗面化部３とは，第２の面に比べて表面粗さが粗い部分を意味する。粗面化部３はイオン衝撃により改質された部分であってもよい。粗面化部３は，第１の面５全体であってもよいし，第１の面の特定の部分であってもよい。第１の面の特定の部分のみを粗面化したい場合は，例えば，粗面化しない部分をマスクした状態で，粗面化処理を施せばよい。粗面化部３は表面粗さの値であるＲｚ値が８以上１４以下（好ましくは，９以上１３以下，又は９．５以上１２．５以下，又は１０以上１２以下）であり，Ｒａ値が０．６５以上１．５以下（好ましくは０．７以上１．４以下，又は０．８以上１．３以下）であってもよい。これらの値は，ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１に準拠して求めればよい。
この医療用シートは，粗面化部とそうでない部分とを色味の違いに基づいて目視により判別できるものであることが好ましい。
Ｌａｂ表色法は，ＪＩＳ Ｚ８７３０に規定される三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを用いて下記式から求められる。
Ｌ＝１０Ｙ１／２ …（１）
ａ＝１７．５（１．０２Ｘ−Ｙ）／Ｙ１／２ …（２）
ｂ＝７．０（Ｙ−０．８４７Ｚ）／Ｙ１／２ …（３）
Ｌ：ハンター（Ｒ． Ｓ． Ｈｕｎｔｅｒ）の色差式における明度指数。
ａ，ｂ：ハンターの色差式における色座標。
Ｘ，Ｙ，Ｚ：Ｘ，Ｙ，Ｚ表色示における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚの値。
ａ＝１７．５（１．０２Ｘ−Ｙ）／Ｙ１／２ …（２）
ｂ＝７．０（Ｙ−０．８４７Ｚ）／Ｙ１／２ …（３）
Ｌ：ハンター（Ｒ． Ｓ． Ｈｕｎｔｅｒ）の色差式における明度指数。
ａ，ｂ：ハンターの色差式における色座標。
Ｘ，Ｙ，Ｚ：Ｘ，Ｙ，Ｚ表色示における三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚの値。
上記Ｌａｂ表色のうち，Ｌは明度を表し，一般的には１００〜０までの値である。明度とは色の明暗の状況，即ち明るさの度合をいう。このＬ値が大きいほど明るいことを意味する。
また，ａ，ｂは色彩を表し，ａ値は赤−緑方向，ｂ値は黄−青方向を表す。従って，ａ値が大きくなると赤味が強くなり，小さくなると緑味が強くなり，ｂ値が大きくなると黄味が強くなり，小さくなると青味が強くなる。
そして，この医療用シートは，粗面化部３のｂ値であるｂ１値と，第２の面７のｂ値であるｂ２値の差をΔｂとしたときに，Δｂが１．５以上１１以下である。Δｂは，通常ｂ１値−ｂ２値により求められる。Δｂが１．５以上１１以下であってもよいし，Δｂが２以上１１以下であってもよいし，Δｂが４以上１０以下であってもよいし，Δｂが５以上，９．５以下でもよいし，Δｂが６以上，９．５以下でもよいし，Δｂが６以上，９以下でもよいし，Δｂが７以上，８．５以下でもよい。このように本発明の医療用シートは，粗面化部が黄色味かかるので，粗面化部を有する面と，粗面化部を有していない面と区別することができる（なお，両面共に部分的に粗面化部を有していて，粗面化部の色味により粗面化部か否かを判断できるものであってもよい）。
この医療用シートは，粗面化部が，若干赤みがかった色を呈することによっても区別することができる。特に，黄色系の蛍光灯のもとで，粗面化部を判別するためには，赤みがかった色味と，緑がかった色味とで区別を行うことができる。従来の医療用シートは，若干緑がかった色味をしていた。一方，本発明の医療用シートは若干赤みがかった色を呈した。この医療用シートは，粗面化部３のａ値であるａ１値と，第２の面７のａ値であるａ２値の差をΔａとしたときに，Δａが０．１以上１以下であることが好ましい。Δａは，通常ａ１値−ａ２値により求められる。Δａが０．１５以上０．９以下であってもよいし，Δａが０．２以上，０．５以下でもよい。
医療用シートの膜厚の例は，５０μｍ以上１ｍｍ以下であり，１００μｍ以上５００μｍ以下でも，２５０μｍ以上５００μｍ以下でもよい。
ポリテトラフルオロエチレンの例は，延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）である。延伸ポリテトラフルオロエチレンの例は，米国特許第３９５３５６６号及び第４１８７３９０号に従って作られた，延伸多孔質ポリテトラフルオロエチレンである。なお，実施例では，基本的には，延伸ポリテトラフルオロエチレンを用いて実験を行った。一方，実施例で実証された効果は，ポリテトラフルオロエチレン系のシート全般に有効であると考えられる。
次に本発明は，医療用シートの製造方法に関する。この方法は，
ポリテトラフルオロエチレンを含むシートの第１の面５の全部又は一部を粗面化し粗面化部５を形成する粗面化工程と，
粗面化工程を経たポリテトラフルオロエチレンを含むシートを加熱し，医療用シートを得る加熱工程と，を含む。従来，シートの表面を有機溶媒で洗浄していた。一方，シートの表面を有機溶媒で洗浄すると，有機溶媒がシート表面に残留し，シート表面に有機溶媒に由来する化合物が付着していた。このため，本発明は，シートの切断や，シートを粗面化する作業をクリーンルーム内で行い，シート表面を有機溶媒で洗浄しないことが好ましい。イオン衝撃は，後述のとおり，真空チャンバ内で連続的に行うものが好ましい。
ポリテトラフルオロエチレンを含むシートの第１の面５の全部又は一部を粗面化し粗面化部５を形成する粗面化工程と，
粗面化工程を経たポリテトラフルオロエチレンを含むシートを加熱し，医療用シートを得る加熱工程と，を含む。従来，シートの表面を有機溶媒で洗浄していた。一方，シートの表面を有機溶媒で洗浄すると，有機溶媒がシート表面に残留し，シート表面に有機溶媒に由来する化合物が付着していた。このため，本発明は，シートの切断や，シートを粗面化する作業をクリーンルーム内で行い，シート表面を有機溶媒で洗浄しないことが好ましい。イオン衝撃は，後述のとおり，真空チャンバ内で連続的に行うものが好ましい。
粗面化工程における粗面化処理の例は，イオン注入（イオン衝撃），プラズマ処理，コロナ処理，ＵＶ処理，ケミカルブラスト及びサンドブラストである。この製造方法は，粗面化部３について，表面粗さの値であるＲｚ値が８以上１４以下であり，Ｒａ値が０．６５以上１．５以下であってもよい。つまり，従来の医療用シートよりやや表面を粗くした状態で，次の加工工程を行うことが好ましい。イオン注入については，例えば，従来のイオン注入法においてイオン衝撃中の真空チャンバ内（イオン衝撃装置内）の真空度を一定の範囲に保ち，連続的にイオン衝撃を行うこと，及びｘ軸方向及びｙ軸方向のイオン衝撃量を制御することにより，好ましい表面粗さを達成できる。イオン密度（ドース量φ）の例は，１×１０１３イオン／ｃｍ２以上１×１０１６イオン／ｃｍ２以下であり，１×１０１４イオン／ｃｍ２以上１×１０１５イオン／ｃｍ２以下でもよい。イオンの加速電圧の例は，３０ｋｅＶ以上２０００ｋｅＶ以下であり，７０ｋｅＶ以上３００ｋｅＶ以下でもよいし，１００ｋｅＶ以上２５０ｋｅＶ以下でもよい。イオン照射時間の例は，１分以上５時間以下であり，１０分以上２時間以下でもよいし，３０分以上１時間以下でもよい。
チャンバ内の真空度の例は，１０−７気圧以上１０−１気圧以下であり，１０−６気圧以上１０−２気圧以下でもよいし，１０−５気圧以上５×１０−３気圧以下でもよいし，１０−４気圧以上１０−３気圧以下でもよい。真空系自体は公知であり，真空チャンバと真空チャンバに接続されたポンプとを含む真空系を用いることで，所望の真空度を達成できる。適切に排気を行いつつイオン衝撃を行うことで，イオン衝撃を連続的に行うことができる。これにより良好な表面粗さを達成できたと考えられる。また，イオン照射量をｘ軸方向及びｙ軸方向で均一となるように制御することが好ましい。このためには，イオン照射用のノズルの位置や方向を制御すればよい。このようにすると，好ましい表面粗さを達成できる。例えば，このような状態に表面粗さを制御した後に，加熱処理を行うことで，医療用シートをより黄色みがからせることができる。
ＰＴＦＥの表面改質の例は，Ｏ２やＡｒガスを利用して、基材表面に官能基の導入や表面のエッチングを行う手法，有機モノマーをプラズマ下で重合させ，基材表面に薄膜を形成させるプラズマ重合法である。
加熱工程が，６０℃以上３００℃以下の温度で１０秒以上１時間以下シートを加熱する工程であってもよい。加熱温度は，例えば，６０℃以上１５０℃以下でもよく，１００℃以上１３０℃以下でもよい。特にエチレンオキシドガス（ＥＯＧ）滅菌を行う場合は，６０℃以上１００℃以下でもよく，６５℃以上８０℃以下でもよい。また，加熱温度は，１１０℃以上１４０℃以下でもよいし，１１０℃以上１３０℃以下でもよい。加熱時間は，加熱温度に合わせて適宜調整すればよく，１０分以上４５分以下でもよいし，１５分以上３０分以下でもよいし，２０秒以上５分以下でもよいし，４０秒以上２分以下でもよい。加熱工程を経たシートを冷却した後，粗面化部３のｂ値であるｂ１値と，第１の面５反対に位置する第２の面７のｂ値であるｂ２値の差をΔｂとしたときに，Δｂが１．５以上１１以下（又は２以上１１以下）となるようにシートを加熱することが好ましい。
クリーンルーム内で，ゴア社製ｅＰＴＦＥであるゴアテックス（登録商標）を１０ｃｍ×１０ｃｍに切り取りｅＰＴＦＥシートを得た。ｅＰＴＦＥシートの表面を有機溶媒で洗浄せず，イオン注入装置を用いて，ｅＰＴＦＥシートにイオン衝撃を施し，表面を改質した。イオン衝撃の条件は以下の通りであった。
イオン：Ａｒ＋
エネルギー：１５０ＫｅＶ
イオン密度：５×１０１４イオン／ｃｍ２
イオン：Ａｒ＋
エネルギー：１５０ＫｅＶ
イオン密度：５×１０１４イオン／ｃｍ２
イオン衝撃を行う間，イオン注入装置内の真空度を１０−５気圧以上１０−４気圧に維持した。また，イオン衝撃がシートのｘ軸方向及びｙ軸方向で均一となるように，イオンの照射量を調整した。
表面を改質したｅＰＴＦＥシートをオートクレーブ（１２０℃）にて，２０分間加熱処理を行った。オートクレーブによる加熱後常温になるまでｅＰＴＦＥシートを静置した。このようにして医療用シートを得た。
［比較例１］
オートクレーブによる加熱を行わなかった以外は，実施例１と同様にして医療用シートを得た（比較例１）。
オートクレーブによる加熱を行わなかった以外は，実施例１と同様にして医療用シートを得た（比較例１）。
得られた医療用シートの表面粗さを測定した。表面粗さは，オリンパス社製３Ｄ測定レーザー顕微鏡ＯＬＹＭＰＵＳ ＯＬＳ４０００を用いた。得られた結果を表１に示す。
得られた医療用シートの色調を測定した。色調の測定には，コニカミノルタ社製分光測色計を用いた。得られた結果を表２に示す。
目視により観察したところ，イオン衝撃を施した部分は，比較例１のものにくらべ明らかに黄色みがかっており，イオン衝撃の有無を明確に区別できる状態となっていた。
比較例のシートはイオンビーム照射面と未照射面のｂ値の差であるΔｂの値が１未満であった。
［実施例２］
オートクレープの温度を１３０℃をとした以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
オートクレープの温度を１３０℃をとした以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
［実施例３］
オートクレープの時間を３分をとした以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
オートクレープの時間を３分をとした以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
［実施例４］
ｅＰＴＦＥシートの代わりに，ＰＴＦＥシートを用いた以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
ｅＰＴＦＥシートの代わりに，ＰＴＦＥシートを用いた以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
［実施例５］
粗面化処理部を部分的とした以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
粗面化処理部を部分的とした以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
［実施例６］
イオン注入の代わりにサンドブラストを用いた以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
イオン注入の代わりにサンドブラストを用いた以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
［実施例７］
イオン注入の代わりにプラズマエッチングを施した以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
イオン注入の代わりにプラズマエッチングを施した以外は実施例１と同様にして医療用シートを得た。
［参考例１］
オートクレープの代わりに７０℃のＥＯＧ滅菌を施した以外は，実施例１と同様にして医療用シートを得た。
オートクレープの代わりに７０℃のＥＯＧ滅菌を施した以外は，実施例１と同様にして医療用シートを得た。
［実施例９］
ゴア社製ｅＰＴＦＥであるゴアテックス（登録商標）の代わりに，住友電工社製ポアフロン（登録商標）を用いた以外は，実施例１と同様にして医療用シートを得た。
ゴア社製ｅＰＴＦＥであるゴアテックス（登録商標）の代わりに，住友電工社製ポアフロン（登録商標）を用いた以外は，実施例１と同様にして医療用シートを得た。
実施例２〜７及び９のものは，実施例１のものに近いほど黄色みがかっていたが，実施例１のものが最も黄色が強く処理の有無を明確に把握できた。参考例１のものは，比較例１のものに比べて若干黄色みがみられ，注意して観察することにより，処理の有無を把握することができた。また，実施例１におけるイオン衝撃条件を種々変えて同様の実験を行ったところ，上記の実施例１〜９及び比較例１と同様の傾向を示した。
［比較例２］
特許４４４５６９７号公報の実施例について，実際に行われた条件に従って医療用シートを作成した。
延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）の表面を有機溶媒で洗浄した。その後，２００ＫｅＶにてイオンビームを照射（Ｎｅ＋， １５０ｋｅＶ， ５×１０１４ ｉｏｎｓ／ｃｍ２）した。イオン衝撃を行うたびに真空度が落ちるため，イオン衝撃とイオン衝撃を中止して排気を行う作業を繰り返した。また，イオン衝撃の方向面での均一性を調整しなかった。得られた医療用シートの色調を測定した。色調の測定には，コニカミノルタ社製分光測色計を用いた。
特許４４４５６９７号公報の実施例について，実際に行われた条件に従って医療用シートを作成した。
延伸ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）の表面を有機溶媒で洗浄した。その後，２００ＫｅＶにてイオンビームを照射（Ｎｅ＋， １５０ｋｅＶ， ５×１０１４ ｉｏｎｓ／ｃｍ２）した。イオン衝撃を行うたびに真空度が落ちるため，イオン衝撃とイオン衝撃を中止して排気を行う作業を繰り返した。また，イオン衝撃の方向面での均一性を調整しなかった。得られた医療用シートの色調を測定した。色調の測定には，コニカミノルタ社製分光測色計を用いた。
比較例２において得られた医療用シートの表面粗さは，Ｒｚ値が平均値５（標準偏差０．５）であり，Ｒａ値が平均値０．５２（標準偏差０．０５）であった。このシートは，イオンビームを照射した面と照射しない面との色味を区別することができなかった。このシートの粗面化部分のｂ値の平均は負の値であると考えられる。
［実施例１０］
比較例２において得られた医療用シートをオートクレープ（１２０℃）にて，２０分間加熱処理を行った。オートクレープによる加熱後常温になるまでｅＰＴＦＥシートを静置した。このようにして医療用シートを得た。目視により観察したところ，イオン衝撃を施した部分は，比較例２のものにくらべ若干識別できるように色味がついていた。このシートのｂ値は２〜３程度であった。
比較例２において得られた医療用シートをオートクレープ（１２０℃）にて，２０分間加熱処理を行った。オートクレープによる加熱後常温になるまでｅＰＴＦＥシートを静置した。このようにして医療用シートを得た。目視により観察したところ，イオン衝撃を施した部分は，比較例２のものにくらべ若干識別できるように色味がついていた。このシートのｂ値は２〜３程度であった。
［実施例１１］
ｅＰＴＦＥとして，住友電工ファインポリマーＷＰ−１００−１００を用いた以外は実施例１と同様にして，医療用シートを得た。得られた医療用シートの色調検査の結果を表３に示す。
ｅＰＴＦＥとして，住友電工ファインポリマーＷＰ−１００−１００を用いた以外は実施例１と同様にして，医療用シートを得た。得られた医療用シートの色調検査の結果を表３に示す。
実施例１１においても，イオンビーム照射面と未照射面の色味に相違がみられ，目視により視認することができた。実施例１１における住友電工製ｅＰＴＦＥは，厚さが１００μｍであり，実施例１のｅＰＴＦＥ（３００μｍ)に比べて薄いシートであった。白色の参照用の板の上に医療用シートを搭載し，光を当て色調を測定した。実施例１１では，医療用シートが薄いため，白色の参照板の反射光を含んでしまったため，今回の測定においては，Δｂの値が，実施例１のものに比べて小さく測定されたものと推測される。
本発明は，医療機器の分野で利用されうる。
１ 医療用シート， ３ 粗面化部， ５ 第１の面， ７ 第２の面
Claims (4)
- 粗面化部（３）を有する第１の面（５）と，第１の面（５）反対に位置する第２の面（７）を有し，ポリテトラフルオロエチレンを含む医療用シート（１）であって，
前記粗面化部（３）のｂ値であるｂ１値と，第２の面（７）のｂ値であるｂ２値の差をΔｂとしたときに，Δｂが１．５以上１１以下である医療用シート。 - 請求項１に記載の医療用シートであって，Δｂが４以上９以下である医療用シート。
- 請求項１に記載の医療用シートであって，前記粗面化部（３）はイオン衝撃により改質された部分である，医療用シート。
- 請求項１に記載の医療用シートであって，前記粗面化部（３）は第１の面（５）の一部である，医療用シート。
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