JP7041902B2 - Surface treatment method for bioabsorbable medical equipment - Google Patents

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Description

本発明は、生体吸収性医療器具の表面処理方法、特に生体内の管腔に生じた狭窄部若しくは閉塞部に留置して血管再形成を確実にするに十分な時間、開放状態を維持しつつ生体内で徐々に消失する生体吸収性医療器具の表面処理方法に関するものである。 The present invention is a surface treatment method for a bioabsorbable medical device, in particular, while maintaining an open state for a sufficient time for indwelling in a stenosis or occlusion formed in a lumen in a living body to ensure vascular remodeling. It relates to a surface treatment method for a bioabsorbable medical device that gradually disappears in a living body.

本発明の医療器具としては、ステント、カニューレ、カテーテル、人工血管、ステントグラフト、薬剤搭載癌治療器具等の様々なものが挙げられるが、以下においてはステントを例に挙げて説明する。 Examples of the medical device of the present invention include various devices such as a stent, a cannula, a catheter, an artificial blood vessel, a stent graft, and a drug-loaded cancer treatment device. In the following, the stent will be described as an example.

生体内留置用ステントは、血管あるいは他の生体内管腔が狭窄もしくは閉塞することによって生じる様々な疾患を治療するために、その狭窄もしくは閉塞部位を拡張し、その内腔を確保するためにそこに留置する一般的には管状の医療用具である。
ステントは、体外から体内に挿入するため、そのときは直径が小さく、目的の狭窄もしくは閉塞部位で拡張させて直径を大きくし、かつその管腔をそのままで保持する。
In vivo stents are used to dilate and secure the stenosis or occlusion site in order to treat various diseases caused by the stenosis or occlusion of blood vessels or other in vivo lumens. It is generally a tubular medical device that is placed in the stenosis.
Since the stent is inserted into the body from outside the body, the diameter is small at that time, and the stent is expanded at the target stenosis or occlusion site to increase the diameter, and the lumen is retained as it is.

ステントとしては、ステンレス、CoCr合金などの金属線材、あるいは金属管を加工した円筒状のものが一般的である。一方カテーテルなどは細くした状態で装着され、生体内に挿入され、目的部位で何らかの方法で拡張させ、その管腔内壁に密着、固定することで管腔形状を維持する。 The stent is generally a metal wire such as stainless steel or CoCr alloy, or a cylindrical one obtained by processing a metal tube. On the other hand, a catheter or the like is attached in a thin state, inserted into a living body, expanded by some method at a target site, and adheres to and fixed to the inner wall of the lumen to maintain the shape of the lumen.

現在のところ、非吸収性の金属を基材としたステントが医療のスタンダードになっており、多くの成功を収めている。しかし、永続的に埋め込まれたステントは、周囲の組織との間の永続的な相互作用により内皮細胞の機能不全および後の血栓症のリスクをもたらすという問題があった。 At present, non-absorbable metal-based stents have become the medical standard with many successes. However, there has been the problem that permanently implanted stents pose a risk of endothelial cell dysfunction and subsequent thrombosis due to permanent interaction with surrounding tissue.

最近、上記問題点を解消するステントとして、血管の開路維持および/または薬剤の送達などの機能を果たし終えるまでの期間ステントを体内に存在させ、ステントが役割を果たした後は、生体内に完全に吸収される生体吸収性ステントが提案されている。 Recently, as a stent that solves the above-mentioned problems, a stent has been allowed to exist in the body for a period until it finishes performing functions such as maintaining the opening of blood vessels and / or delivering a drug. Bioabsorbable stents that are absorbed into the body have been proposed.

かかるステントは、ポリ乳酸やポリグリコール酸などの生体吸収性ポリマーを基材としたステント(特許文献1)や、マグネシウムおよびマグネシウム合金のような生体吸収性金属を基材としたステントがある(特許文献2、特許文献3、特許文献4)。 Such stents include stents based on bioabsorbable polymers such as polylactic acid and polyglycolic acid (Patent Document 1) and stents based on bioabsorbable metals such as magnesium and magnesium alloys (Patent). Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4).

生体吸収性ポリマーを基材に用いたステントは、血管の開路維持および/または薬剤の送達などの機能を果たすのに必要な力学的特性が得られない場合があり、十分な力学的特性が得られるマグネシウムおよびマグネシウム合金などの生体吸収性金属を基材としたステントが望まれる。 Stents using bioabsorbable polymers as a substrate may not provide the mechanical properties necessary to perform functions such as maintaining vascular opening and / or delivering drugs, resulting in sufficient mechanical properties. Stents based on bioabsorbable metals such as magnesium and magnesium alloys are desired.

しかし、マグネシウム合金は体内における分解速度が極めて大きいため、留置後十分な血管支持力(ラディアルフォース)を確保しながら、血管再形成を確実にするのに十分な時間の間、ステントの機械的強度を保持させることが困難であった。 However, because magnesium alloys have an extremely high rate of decomposition in the body, the mechanical strength of the stent is sufficient for sufficient time to ensure vascular remodeling while ensuring sufficient vascular support (radial force) after placement. It was difficult to hold.

特許4555845号Patent No. 455584 特表2001-511049Special table 2001-511049 特開2006-167078JP 2006-167078 特開2004-160236JP-A-2004-160236

したがって、本発明の目的は、マグネシウムまたはマグネシウム合金などの生体吸収性金属からなる生体内留置用ステントの生体内での分解速度を調整して、血管再形成を確実にする約6か月間は十分な血管支持力(ラディアルフォース)を確保しながら体内に一定期間留置することのできるように、生体吸収性ステントなどの生体吸収性医療器具の表面処理方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is sufficient for about 6 months to regulate the in vivo decomposition rate of an in vivo indwelling stent made of a bioabsorbable metal such as magnesium or a magnesium alloy to ensure vascular remodeling. It is to provide a surface treatment method for a bioabsorbable medical device such as a bioabsorbable stent so that it can be indwelled in the body for a certain period of time while ensuring a sufficient vascular bearing capacity (radial force).

本発明者らは、ステント用のマグネシウムまたはマグネシウム合金などからなる生体吸収性金属チューブの表面を粒径3μmのダイヤモンドペーパーで研磨処理した後、表面を観察したところ、意外にも表面が約2μmの凸状体で覆われており、しかも該凸状体は特定の条件でボンバート処理することにより表面粗度が調整できることを見出し、本発明に到達したものである。
すなわち、本発明の第一の構成は、マグネシウム合金を基材とする生体吸収性医療器具の表面処理方法であって、前記生体吸収性医療器具の表面を研磨紙で研磨処理した後に、圧力調整された真空容器内にボンバードガスを導入し、前記生体吸収性医療器具の研磨処理面をボンバード処理して表面粗度を調整した後、前記生体吸収性医療器具の表面に、膜厚が10nm~2μmのダイヤモンド状炭素薄膜を被覆することを特徴とする生体吸収性医療器具の表面処理方法である。
The present inventors polished the surface of a bioabsorbable metal tube made of magnesium or a magnesium alloy for stents with diamond paper having a particle size of 3 μm, and then observed the surface. As a result, the surface was surprisingly about 2 μm. It was discovered that the convex body is covered with a convex body, and the surface roughness of the convex body can be adjusted by bombing under specific conditions, and the present invention has been reached.
That is, the first configuration of the present invention is a surface treatment method for a bioabsorbable medical device using a magnesium alloy as a base material, in which the surface of the bioabsorbable medical device is polished with an abrasive paper and then pressure is adjusted. Bomberd gas is introduced into the vacuum container, and the polished surface of the bioabsorbable medical device is bombarded to adjust the surface roughness, and then the surface of the bioabsorbable medical device has a film thickness of 10 nm or more. It is a surface treatment method for a bioabsorbable medical device, which comprises coating a diamond-like carbon thin film of 2 μm.

本発明の第二の構成は、前記ボンバードガスが、アルゴンボンバードガスである生体吸収性医療器具の表面処理方法である。 The second configuration of the present invention is a surface treatment method for a bioabsorbable medical device in which the bombard gas is an argon bombard gas .

本発明の第三の構成は、前記生体吸収性医療器具がステントである生体吸収性医療器具の表面処理方法である。 The third configuration of the present invention is a surface treatment method for a bioabsorbable medical device in which the bioabsorbable medical device is a stent .

本発明の第四の構成は、圧力調整された真空容器内にボンバードガスを導入し、出力10~70Wの高周波を30~60分間印加させて生体吸収性医療器具の表面をボンバード処理して表面粗度を調整した後、該基材の表面にダイヤモンド状炭素薄膜を被覆することを特徴とする生体吸収性医療器具の表面処理方法である。 In the fourth configuration of the present invention, a bombard gas is introduced into a pressure -controlled vacuum container, and a high frequency with an output of 10 to 70 W is applied for 30 to 60 minutes to bombard the surface of the bioabsorbable medical device. It is a surface treatment method for a bioabsorbable medical device, which comprises coating the surface of the base material with a diamond-like carbon thin film after adjusting the surface roughness.

本発明の第五の構成、前記表面粗度の算術平均粗度が20nm~2μmであることを特徴とする表面処理方法である。 The fifth configuration of the present invention is a surface treatment method characterized in that the arithmetic mean roughness of the surface roughness is 20 nm to 2 μm.

本発明の生体吸収性医療器具の表面処理方法は、Arボンバートにより基材の表面粗度を調整した後、ダイヤモンド状薄膜を局所的に被覆することが可能なため、生体内での基材の分解速度が調整できる。また、ダイヤモンド状薄膜の局所的な被覆法の採用により極めて薄いアモルファス膜が形成でき、更にダイヤモンド状薄膜の成膜条件を変えることで被覆面積や膜の厚みの制御が容易である。上記方法で分解速度か調整された生体吸収性医療器具は、現在問題になっている生体内に留置する医療器具の生体との永続的相互作用による内皮細胞の機能不全および後の血栓症のリスクを解決することができる。更に狭窄箇所の状態によって要求されるステントの分解速度が異なる場合があるので、それに対応するステントを提供することもできる。 In the surface treatment method of the bioabsorbable medical device of the present invention, the surface roughness of the base material can be adjusted by Ar bomber, and then the diamond-like thin film can be locally coated. The disassembly speed can be adjusted. Further, an extremely thin amorphous film can be formed by adopting a local coating method for the diamond-like thin film, and further, the coating area and the thickness of the film can be easily controlled by changing the film forming conditions of the diamond-like thin film. Bioabsorbable medical devices whose degradation rate has been adjusted by the above method are at risk of endothelial cell dysfunction and subsequent thrombosis due to the permanent interaction of the medical device indwelling in the living body with the living body, which is currently a problem. Can be solved. Further, since the required decomposition rate of the stent may differ depending on the state of the stenosis site, it is possible to provide a corresponding stent.

生体吸収性医療器具の表面処理を行う表面処理装置の概略断面図である。It is schematic cross-sectional view of the surface treatment apparatus which performs the surface treatment of the bioabsorbable medical instrument. Arボンバート処理を施したMg合金ワイヤの表面粗さと高周波出力との関 示す図である。It is a figure which shows the relationship between the surface roughness and the high frequency output of the Mg alloy wire which performed the Ar bombing process. 腐食試験結果を示すグラフである。It is a graph which shows the corrosion test result. 質量変化率を示すグラフである。It is a graph which shows the mass change rate. DLC処理の質量が低下した原因を説明する概略図である。It is a schematic diagram explaining the cause which the mass of the DLC process decreased.

以下、本発明の実施形態について図面にて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る表面処理装置を示す概略断面図であり、本実施形態では、表面処理装置として放電用電源が高周波電源のプラズマCVD装置を用いた。本実施の形態に係る表面処理装置(プラズマCVD装置)1は、基板ホルダを兼ねる電極板2を下部に設置した真空容器3を有しており、この電極板2上にMg合金基板4が載置される。電極板2には、高周波(RF)電源5とブロッキングコンデンサー6が接続されている。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a surface treatment apparatus according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a plasma CVD apparatus whose discharge power supply is a high frequency power supply is used as the surface treatment apparatus. The surface treatment apparatus (plasma CVD apparatus) 1 according to the present embodiment has a vacuum vessel 3 in which an electrode plate 2 also serving as a substrate holder is installed at the bottom, and the Mg alloy substrate 4 is mounted on the electrode plate 2. Placed. A high frequency (RF) power supply 5 and a blocking capacitor 6 are connected to the electrode plate 2.

真空容器3には、原料ガスである炭化水素系ガス(アセチレン、メタンなど)とボンバード処理用ガス(Arなど不活性ガス)が導入されるガス導入ライン7と、排気系(図示せず)が接続されている排気口8が設けられている。ガス導入ライン7には、原料ガス供給装置9とボンバードガス供給装置10が各マスフローコントローラ11、12を介して接続されている。なお、真空容器3は接地されている。 The vacuum vessel 3 contains a gas introduction line 7 into which a hydrocarbon gas (acetylene, methane, etc.) as a raw material gas and a bomberd treatment gas (an inert gas such as Ar) are introduced, and an exhaust system (not shown). The connected exhaust port 8 is provided. A raw material gas supply device 9 and a bombard gas supply device 10 are connected to the gas introduction line 7 via mass flow controllers 11 and 12, respectively. The vacuum container 3 is grounded.

次に、上記した表面処理装置1によるMg合金基板4の表面処理方法について説明する。 Next, the surface treatment method of the Mg alloy substrate 4 by the surface treatment device 1 described above will be described.

電極板2上にMg合金基板4を載置して、真空容器3内を排気系(図示せず)によって排気口8から排気して所定の圧力に調整した後、先ず、ボンバードガス供給装置10からボンバード処理用ガス、例えばアルゴン(Ar)ガスを供給し、マスフローコントローラ12で流量を調整して真空容器3内に導入する。この際、高周波電源5から電極板2に高周波(RF)を印加して、真空容器3内に導入されたアルゴン(Ar)ガスをイオン化させたArイオンをMg合金基板4の表面に衝突させる。 After placing the Mg alloy substrate 4 on the electrode plate 2 and exhausting the inside of the vacuum vessel 3 from the exhaust port 8 by an exhaust system (not shown) to adjust the pressure to a predetermined pressure, first, the bombard gas supply device 10 A gas for bombard treatment, for example, argon (Ar) gas is supplied from the gas flow controller 12, the flow rate is adjusted by the mass flow controller 12, and the gas is introduced into the vacuum vessel 3. At this time, high frequency (RF) is applied from the high frequency power source 5 to the electrode plate 2 to cause Ar ions, which are ionized argon (Ar) gas introduced into the vacuum vessel 3, to collide with the surface of the Mg alloy substrate 4.

この際、電極板2のMg合金基板4が載置されている表面側にセルフバイアスがかかることによって、ArイオンがMg合金基板4の表面に衝突し、Mg合金基板4の表面がArボンバード処理される。Arボンバード処理では、高周波(RF)出力及びArボンバード処理時間を制御することにより合金基板表面の表面粗度を調整することができる。Arボンバード処理後、高周波電源5をOFFする。 At this time, self-bias is applied to the surface side of the electrode plate 2 on which the Mg alloy substrate 4 is placed, so that Ar ions collide with the surface of the Mg alloy substrate 4, and the surface of the Mg alloy substrate 4 is subjected to Ar bombard treatment. Will be done. In the Ar bombard treatment, the surface roughness of the alloy substrate surface can be adjusted by controlling the high frequency (RF) output and the Ar bombard treatment time. After the Ar bombard processing, the high frequency power supply 5 is turned off.

そして、このボンバード処理が終了した後に、真空容器3内を排気系(図示せず)によって排気口8から排気して所定の圧力に調整し、原料ガス供給装置9から原料ガスである炭化水素系ガス(例えばCH)を供給して、マスフローコントローラ11で流量を調整して真空容器3内に導入する。この際、高周波電源5から電極板2に高周波(RF)を印加して、真空容器3内に導入された炭化水素系ガス(CH)をプラズマ化する。 Then, after the bombarding process is completed, the inside of the vacuum vessel 3 is exhausted from the exhaust port 8 by an exhaust system (not shown) to adjust the pressure to a predetermined pressure, and the raw material gas supply device 9 is used to control the hydrocarbon system which is the raw material gas. Gas (for example, CH 4 ) is supplied, the flow rate is adjusted by the mass flow controller 11, and the gas is introduced into the vacuum vessel 3. At this time, a high frequency (RF) is applied from the high frequency power source 5 to the electrode plate 2 to turn the hydrocarbon gas (CH 4 ) introduced into the vacuum vessel 3 into plasma.

この際、Mg合金基板4が載置されている電極板2にセルフバイアスがかかることによって、プラズマ中のプラスイオン(C+、CH+など)がMg合金基板4に引き付けられ、Mg合金基板4のArボンバード処理された表面に局所的に緻密なダイヤモンド状薄膜(以下DLC膜という)が成膜される。 At this time, by applying self-bias to the electrode plate 2 on which the Mg alloy substrate 4 is placed, positive ions (C +, CH 4 +, etc.) in the plasma are attracted to the Mg alloy substrate 4, and the Mg alloy substrate 4 is mounted. A locally dense diamond-like thin film (hereinafter referred to as DLC film) is formed on the Ar bombarded surface of the above.

このように、Mg合金基板4の表面をArボンバード処理した後に、プラズマCVD法によって炭化水素系ガス(例えばCH)をイオン化して、Mg合金基板4の表面にDLC膜を局所的に成膜することによって、Mg合金基板4の分解速度が調整されたMg合金基板4を得ることができた。 In this way, after the surface of the Mg alloy substrate 4 is Ar-bombered, the hydrocarbon gas (for example, CH 4 ) is ionized by the plasma CVD method to locally form a DLC film on the surface of the Mg alloy substrate 4. By doing so, it was possible to obtain the Mg alloy substrate 4 in which the decomposition rate of the Mg alloy substrate 4 was adjusted.

また、同一装置内でMg合金基板4表面にArボンバード処理とDLC膜を成膜する単純なプロセスによって、Mg合金基板4の分解速度の調整を生産性よく、かつ低コストで行うことができる。 Further, the decomposition rate of the Mg alloy substrate 4 can be adjusted with high productivity and at low cost by a simple process of Ar bombarding treatment and forming a DLC film on the surface of the Mg alloy substrate 4 in the same apparatus.

そして、上記のようにして得られるArボンバード処理とDLC膜の成膜を以下の実施例1~4の条件で行い、腐食の様子を重量変化で観察した。このときの腐食試験条件は、腐食液として37℃のリン酸緩衝生理食塩水(濃度10倍)を用い、この腐食液中に浸漬して行った。なお、比較のために、未処理、Arボンバート処理、DLC処理についても同様の腐食試験を行った。 Then, the Ar bombard treatment obtained as described above and the film formation of the DLC film were carried out under the conditions of Examples 1 to 4 below, and the state of corrosion was observed by weight change. The corrosion test conditions at this time were as follows: using a phosphate buffered saline (concentration 10 times) at 37 ° C. as the corrosive liquid and immersing it in this corrosive liquid. For comparison, the same corrosion test was performed for the untreated, Ar bomber treated, and DLC treated.

本実施例では、Mg合金ワイヤとしてAZ31(直径1.45×20mm)を用い、RF出力を変えた4条件でボンバード処理を行った。 In this embodiment, AZ31 (diameter 1.45 × 20 mm) was used as the Mg alloy wire, and the bombard treatment was performed under four conditions in which the RF output was changed.

Mg合金ワイヤ:粒径3μm,9μmのダイヤモンドペーパーで研磨
ボンバード処理条件:
真空到達度:8.0×0-3
原料ガス:Ar
圧力:80(Pa)
RF出力:10,30,50,70(W)
処理時間:60(min)
上記ボンバード処理条件によるMg合金ワイヤの表面粗さを図2で示す。図2から明らかなようにArボンバート処理を施したMg合金ワイヤの表面粗さはRF電力に依存する。
Mg alloy wire: Polished with diamond paper with a particle size of 3 μm and 9 μm Bomberd treatment conditions:
Vacuum reach: 8.0 x 0 -3
Raw material gas: Ar
Pressure: 80 (Pa)
RF output: 10, 30, 50, 70 (W)
Processing time: 60 (min)
The surface roughness of the Mg alloy wire under the bombard treatment conditions is shown in FIG. As is clear from FIG. 2, the surface roughness of the Mg alloy wire subjected to the Ar bombing process depends on the RF power.

本実施例では、AZ31のMg合金ステント(直径1.8mm×0.2mm×長さ18mm)を用い、次の処理を施した3つのサンプルを用意した。
Arボンバート処理のみ、DLC処理のみ、Arボンバート処理後にDLC処理
ボンバード処理条件:
真空到達度:8.0×0-3
原料ガス:Ar
圧力:80(Pa)
RF出力:70(W)
処理時間:60(min)
DLC膜の成膜条件:
真空到達度:8.0×0-3
原料ガス:CH
圧力:4(Pa)
RF電力:500(W)
成膜時間:5(min)
上記した条件でボンバード処理及び/またはDLCを成膜した試料を腐食液中に148時間浸漬し、腐食試験結果を図3に示す。図から148時間後にDLC膜処理のみの試料に変化が見られた。312時間後には全ての試料が細かく分断された。
In this example, an AZ31 Mg alloy stent (diameter 1.8 mm × 0.2 mm × length 18 mm) was used, and three samples subjected to the following treatment were prepared.
Ar bombard processing only, DLC processing only, DLC processing after Ar bombard processing Bomberd processing conditions:
Vacuum reach: 8.0 x 0 -3
Raw material gas: Ar
Pressure: 80 (Pa)
RF output: 70 (W)
Processing time: 60 (min)
DLC film formation conditions:
Vacuum reach: 8.0 x 0 -3
Raw material gas: CH 4
Pressure: 4 (Pa)
RF power: 500 (W)
Film formation time: 5 (min)
A sample obtained by bombarding and / or forming a DLC film under the above conditions was immersed in a corrosive solution for 148 hours, and the corrosion test results are shown in FIG. After 148 hours from the figure, changes were observed in the sample with only DLC film treatment. After 312 hours, all samples were finely divided.

実施例2の試験結果から148時間後の各試料の質量変化率を図4に示す。図から明らかにArボンバート処理後にDLC処理した試料は未処理の試料よりも質量が約8%多く、腐食抑制に効果があることが示唆された。DLC処理した試料の質量が低下した原因として図5に示すようにMg合金ワイヤとDLC膜の界面でアノード・カソード反応が起きたため腐食が急速に進行し、その結果、質量が低下したものと推測される。 The mass change rate of each sample after 148 hours from the test result of Example 2 is shown in FIG. From the figure, it is clear that the sample treated with DLC after the Ar bomber treatment has a mass of about 8% more than that of the untreated sample, suggesting that it is effective in suppressing corrosion. As shown in Fig. 5, the cause of the decrease in the mass of the DLC-treated sample is that the anode-cathode reaction occurred at the interface between the Mg alloy wire and the DLC film, causing rapid corrosion, and as a result, it is presumed that the mass decreased. Will be done.

なお、上記した実施形態では、DLC膜を高周波プラズマCVD法によって成膜する構成であったが、これ以外にもスパッタ法、DCマグネトロンスパッタ法、RFマグネトロンスパッタ法、化学気相堆積法(CVD法)、プラズマCVD法、プラズマイオン注入法、重畳型RFプラズマイオン注入法、イオンプレーティング法、アークイオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法又はレーザーアブレーション法等の公知の方法により、医療器具本体の表面に形成することができる。 In the above-described embodiment, the DLC film is formed by a high-frequency plasma CVD method, but in addition to this, a sputtering method, a DC magnetron sputtering method, an RF magnetron sputtering method, and a chemical vapor deposition method (CVD method) are used. ), Plasma CVD method, plasma ion implantation method, superimposed RF plasma ion implantation method, ion plating method, arc ion plating method, ion beam deposition method, laser ablation method, etc. Can be formed into.

また、DLC膜は医療器具本体の表面に直接形成することができるが、医療器具本体とDLC膜とをより強固に密着させるために、医療器具本体とDLC膜との間に中間層を設けてもよい。中間層を設ける場合には、医療器具本体の材質に応じて種々のものを用いることができるが、Siと炭素からなるアモルファス膜等の公知のものを用いることができる。 Further, although the DLC film can be formed directly on the surface of the medical device main body, an intermediate layer is provided between the medical device main body and the DLC film in order to make the medical device main body and the DLC film more firmly adhere to each other. May be good. When the intermediate layer is provided, various ones can be used depending on the material of the medical instrument main body, but known ones such as an amorphous film made of Si and carbon can be used.

さらに、DLC膜表面を疎水性として抗血栓性を向上させるために、DLC膜にフッ素、珪素などの元素を添加してもよい。 Further, in order to make the surface of the DLC film hydrophobic and improve the antithrombotic property, elements such as fluorine and silicon may be added to the DLC film.

本発明の生体吸収性医療器具の基材としては、純マグネシウム、マグネシウム合金、純鉄、鉄合金などが挙げられる。マグネシウム合金としては、マグネシウムを主成分とし、Zr、Y、Ti、Ta、Nd、Nb、Zn、Ca、Al、Li、およびMnからなる生体適合性元素群から選択される少なくとも1つの元素を含有するものが好ましい。例えば、マグネシウムが50~98%、リチウム(Li)が0~40%、鉄が0~5%、その他の金属または希土類元素(セリウム、ランタン、ネオジム、プラセオジム等)が0~5%であるものを挙げることができる。鉄合金としては、鉄を主成分として、Mn、Co、Ni、Cr、Cu、Cd、Pb、Sn、Th、Zr、Ag、Au、Pd、Pt、Re、Si、Ca、Li、Al、Zn、Fe、C、Sからなる生体適合性元素群から選択される少なくとも1つの元素を含むものが好ましい。例えば88-99.8%の鉄、0.1-7%のクロムおよび0-3.5%のニッケル並びに5%より少ない他の金属を含むものが例示される。 Examples of the base material of the bioabsorbable medical device of the present invention include pure magnesium, magnesium alloy, pure iron, and iron alloy. The magnesium alloy contains magnesium as a main component and contains at least one element selected from the biocompatible element group consisting of Zr, Y, Ti, Ta, Nd, Nb, Zn, Ca, Al, Li, and Mn. Is preferable. For example, magnesium is 50-98%, lithium (Li) is 0-40%, iron is 0-5%, and other metals or rare earth elements (cerium, lanthanum, neodymium, praseodymium, etc.) are 0-5%. Can be mentioned. The iron alloy contains iron as a main component, and Mn, Co, Ni, Cr, Cu, Cd, Pb, Sn, Th, Zr, Ag, Au, Pd, Pt, Re, Si, Ca, Li, Al, Zn. , Fe, C, S, preferably containing at least one element selected from the biocompatible element group. Examples include those containing 88-99.8% iron, 0.1-7% chromium and 0-3.5% nickel as well as less than 5% other metals.

上述のマグネシウム合金は、通常の鋳造やダイカスト、鋳造塑性加工、鋳造強加工、チップ固化成形、急速凝固、急速凝固粉末冶金などの種々の金属材料製造プロセスによって製造される。前記プロセスにおいて、高強度、高延性、高耐食性を実現するためには、急速凝固粉末治金法が特に重要であることが知られている。 The above-mentioned magnesium alloys are produced by various metal material manufacturing processes such as ordinary casting and die casting, casting plastic processing, casting strong processing, chip solidification molding, rapid solidification, and rapid solidification powder metallurgy. In the process, it is known that the rapid coagulation powder metallurgy method is particularly important in order to realize high strength, high ductility and high corrosion resistance.

さらに、ステント骨格の上に、生分解性ポリマーが被覆されていてもよい。生分解性ポリマーとしては、ポリ‐L‐乳酸(PLLA)、ポリ‐D,L‐乳酸(PDLLA)、ポリ(乳酸‐グリコール酸)(PLGA)、ポリグリコール酸(PGA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ乳酸‐ε‐プロラクトン(PLCL)、ポリ(グリコール酸‐ε‐カプロラクトン)(PGCL)、ポリ-p-ジオキサノン、ポリ(グリコール酸-トリメチレンカーボネート)、ポリ-β-ヒドロキシ酪酸などが挙げられる。一般的に、これらのポリマーの分子量が同程度である場合、PCLならびにPLCLは、その他のポリマーに比べて37℃下での柔軟性や延性に優れ、且つ疎水性に優れており好ましい。 Further, the stent skeleton may be coated with a biodegradable polymer. Biodegradable polymers include poly-L-lactic acid (PLLA), poly-D, L-lactic acid (PDLLA), poly (lactic acid-glycolic acid) (PLGA), polyglycolic acid (PGA), polycaprolactone (PCL). , Polylactic acid-ε-prolactone (PLCL), poly (glycolic acid-ε-caprolactone) (PGCL), poly-p-dioxanone, poly (glycolic acid-trimethylene carbonate), poly-β-hydroxybutyric acid, etc. Be done. In general, when the molecular weights of these polymers are similar, PCL and PLCL are preferable because they are excellent in flexibility and ductility at 37 ° C. and excellent in hydrophobicity as compared with other polymers.

また、生分解性ポリマーに内皮細胞の増殖を阻害しない治療用薬剤を含んでもよい。治療用薬剤としては、シロリムス、バイオリムス、エベロリムスなどの抗増殖薬、ステロイド性抗炎症薬などの抗炎症薬、タキソール、ドセキタキセルなどの抗新生物薬および/または抗分裂薬、ヘパリンナトリウム、ヒルジン、アルガトロバン、キシメラガトラン、メラガトラン、ダビガトラン、ダビガトラン・エテキレートなどの抗血小板薬、抗凝固薬、抗フィブリン薬、および抗トロンビン薬、アンギオペプチン、カプトプリルなどの細胞増殖抑制剤または抗増殖薬、抗生物質、ペルミロラストカリウムなどの抗アレルギー薬、抗酸化薬、アトルバスタチン、セリバスタチン、フルバスタチン、ピタバスタチン、プラバスタチン、シンバスタチンなどのHMG-CoA還元酵素阻害薬、プラスミドDNA、遺伝子、デコイ、siRNA、オリゴヌクレオチド、アンチセンスオリゴヌクレオチド、リボザイム、アプタマーなどの核酸医薬、タミバロテンなどの血管の再狭窄抑制薬剤などがある。 In addition, the biodegradable polymer may contain a therapeutic agent that does not inhibit the proliferation of endothelial cells. Therapeutic agents include antiproliferative agents such as sirolimus, biolimus, everolimus, anti-inflammatory agents such as steroidal anti-inflammatory agents, anti-neoplastic agents such as taxol and dosekitaxel and / or anti-division agents, heparin sodium, hirudin, argatroban. , Ximeragatran, Melagatran, Davigatlan, Davigatlan etechel and other anti-platelet drugs, anti-coagulants, anti-fibrin drugs, and anti-thrombin drugs, angiopeptin, captopril and other anti-proliferative or anti-proliferative drugs, antibiotics, permilo Antiallergic agents such as Last Potassium, Antioxidants, HMG-CoA Reductase Inhibitors such as Atrubastatin, Seribastatin, Fluvastatin, Pitabastatin, Pravastatin, Symvasstatin, Plasma DNA, Genes, Decoys, siRNA, Oligonucleotides, Antisense oligonucleotides , Ribozyme, nucleic acid drugs such as aptamer, and drugs for suppressing re-stenosis of blood vessels such as tamivarotene.

本発明の生体吸収性医療器具の一つであるステントは特徴のある形状を有するが、このような形状は、レーザ加工により一体に製造することができる。レーザ加工による製作工程は、まず、設計されたステントの形状データを基に、CAMを用いてレーザ加工におけるツールパスを作成する。ツールパスは、レーザカット後にステント形状が維持できていること、また切り屑が残留しないことなどを考慮しながら設定する。次に生分解性金属製のチューブに対してレーザ加工を行う。生分解性金属への熱影響を防止するため、特開2013-215487に開示された方法、例えばチューブ形状のステント材料の中空部にロッド状の芯金を挿入して串刺し状のチューブを形成し、ステント材料の直線性を保持した後に、チューブ状のステント材料に対し、ステント材料までに形成した水柱をレーザ光の導波路とするレーザ(水レーザ)によって熱影響を抑制しながらレーザ加工を行ない、その後、チューブから芯金を除去することによりステント形状を形成することが好ましい。 The stent, which is one of the bioabsorbable medical instruments of the present invention, has a characteristic shape, and such a shape can be integrally manufactured by laser processing. In the manufacturing process by laser machining, first, a tool path in laser machining is created using CAM based on the shape data of the designed stent. The tool path is set taking into consideration that the stent shape can be maintained after laser cutting and that chips do not remain. Next, laser processing is performed on the biodegradable metal tube. In order to prevent the thermal effect on the biodegradable metal, a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-215487, for example, a rod-shaped core metal is inserted into a hollow portion of a tube-shaped stent material to form a skewer-shaped tube. After maintaining the linearity of the stent material, laser processing is performed on the tubular stent material while suppressing the thermal effect with a laser (water laser) that uses the water column formed up to the stent material as the waveguide for the laser beam. After that, it is preferable to form a stent shape by removing the core metal from the tube.

レーザ切断加工によって網目形状が形成された後、電解研磨を用いて表面を光沢に仕上げし、エッジ部を滑らかな形状に仕上げる。ステントの加工工程では、レーザ切断加工後の後処理工程が重要である。レーザ切断加工後のステントは、まず金属切断面の酸化物を酸性液で溶解し、次いで電解研磨を行う。生分解性金属、例えばマグネシウム合金の場合は、電解研磨では電解液中に、ステント及びステントレス等の金属板を浸漬し、2つの金属間は直流電源を介して接続される。ステント側を陽極、金属板側を陰極として、電圧を印加することによって陽極側であるステントを溶解させて研磨効果を得る。適切な研磨効果を得るためには、電解液の組成や印加する電流条件などを検討して行う必要がある。 After the mesh shape is formed by laser cutting, the surface is finished to be glossy by electrolytic polishing, and the edge part is finished to a smooth shape. In the stent processing process, the post-processing process after laser cutting processing is important. In the stent after laser cutting, the oxide on the metal cut surface is first dissolved with an acidic solution, and then electrolytic polishing is performed. In the case of a biodegradable metal, for example, a magnesium alloy, in electrolytic polishing, a metal plate such as a stent and a stentless is immersed in an electrolytic solution, and the two metals are connected via a DC power supply. With the stent side as the anode and the metal plate side as the cathode, a voltage is applied to dissolve the stent on the anode side and obtain a polishing effect. In order to obtain an appropriate polishing effect, it is necessary to study the composition of the electrolytic solution and the current conditions to be applied.

上記レーザ加工法で製造されたステントは、図1の表面処理装置の電極板2上に載置し、上述の説明の通り、Arボンバート処理を行った後、DLC処理を行う。 The stent manufactured by the above laser processing method is placed on the electrode plate 2 of the surface treatment apparatus of FIG. 1, and is subjected to Ar bombing treatment and then DLC treatment as described above.

本発明の生体吸収性医療器具の表面処理方法は、基材の表面をArボンバート処理して表面粗度を調整した後、DLC処理することにより、該基材の表面に局所的にダイヤモンド状薄膜を被覆することにより生体内での基材の分解速度が調整でき、現在問題になっている生体内に永久に留置するステントに起因する内皮細胞の機能不全および後の血栓症のリスクを解決することができる。 In the surface treatment method of the bioabsorbable medical device of the present invention, the surface of the base material is subjected to Ar bombing treatment to adjust the surface roughness, and then DLC treatment is performed to locally apply a diamond-like thin film on the surface of the base material. By coating the substrate, the rate of decomposition of the substrate in the living body can be adjusted, and the risk of endothelial cell dysfunction and subsequent thrombosis caused by the stent permanently placed in the living body, which is currently a problem, is solved. be able to.

1 表面処理装置(プラズマCVD装置)Surface treatment equipment (plasma CVD equipment)
2 電極板Electrode plate
3 真空容器Vacuum container
4 Mg合金基板Mg alloy substrate
5 高周波電源High frequency power supply
6 ブロッキングコンデンサーBlocking capacitor
7 ガス導入ラインGas introduction line
8 排気口exhaust port
9 原料ガス供給装置Raw material gas supply device
1010 ボンバードガス供給装置Bomberd gas supply device
1111 マスフローコントローラMass flow controller
1212 マスフローコントローラMass flow controller

Claims (5)

マグネシウム合金を基材とする生体吸収性医療器具の表面処理方法であって、A surface treatment method for bioabsorbable medical devices using magnesium alloy as a base material.
医療器具の表面を研磨紙で研磨処理した後、圧力調整された真空容器内にボンバードガスを導入し、前記生体吸収性医療器具の研磨処理面をボンバード処理して表面粗度を調整した後、前記生体吸収性医療器具の表面に、膜厚が10nm~2μmのダイヤモンド状炭素薄膜を被覆することを特徴とする生体吸収性医療器具の表面処理方法。After polishing the surface of the medical device with polishing paper, bombard gas is introduced into a pressure-adjusted vacuum vessel, and the polished surface of the bioabsorbable medical device is bombarded to adjust the surface roughness. A method for surface treating a bioabsorbable medical device, which comprises coating the surface of the bioabsorbable medical device with a diamond-like carbon thin film having a film thickness of 10 nm to 2 μm.
請求項1に記載の生体吸収性医療器具の表面処理方法において、前記ボンバードガスが、アルゴンボンバードガスである生体吸収性医療器具の表面処理方法 The method for surface-treating a bioabsorbable medical device according to claim 1, wherein the bombard gas is argon bombard gas . 請求項1または2に記載の生体吸収性医療器具の表面処理方法において、前記生体吸収性医療器具がステントであることを特徴とする生体吸収性医療器具の表面処理方法。 The surface treatment method for a bioabsorbable medical device according to claim 1 or 2, wherein the bioabsorbable medical device is a stent . 請求項1~3のいずれか一項に記載の生体吸収性医療器具の表面処理方法であって、圧力調整された真空容器内にボンバードガスを導入し、出力10~70Wの高周波を30~60分間印加させて、生体吸収性医療器具の表面をボンバード処理して表面粗度を調整した後、該基材の表面にダイヤモンド状炭素薄膜を被覆することを特徴とする生体吸収性医療器具の表面処理方法。 The surface treatment method for a bioabsorbable medical device according to any one of claims 1 to 3, wherein a bombard gas is introduced into a pressure-controlled vacuum vessel and a high frequency of 10 to 70 W is applied to 30 to 60. The surface of the bioabsorbable medical device is subjected to a minute application to bombard the surface of the bioabsorbable medical device to adjust the surface roughness, and then the surface of the substrate is coated with a diamond-like carbon thin film. Processing method. 請求項4に記載の生体吸収性医療器具の表面処理方法において、前記表面粗度の算術平均粗度が20nm~2μmであることを特徴とする生体吸収性医療器具の表面処理方法。 The surface treatment method for a bioabsorbable medical device according to claim 4, wherein the arithmetic mean roughness of the surface roughness is 20 nm to 2 μm .
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