JPH012643A - 人工皮膚 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、人間その他の動物の熱傷や外傷などによる創
傷部への被覆材として用いられる人工皮膚に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、悲傷や外傷などに起因する創傷部を一時的に被覆
し、体液の喪失、細菌の感染などを防止して治癒の促進
を図る目的で使用される人工皮膚あるいは創傷被覆材と
して、いくつかのものが知られている。例えば、特開昭
５２−３８７９６号公報にはシリコーン膜とコラーゲン
−ムコ多糖類層からなる人工皮膚について記載されてい
る。

この人工皮膚は、創傷面に貼付されたとき、治癒の進行
に伴い、創傷部の下部の細胞によって生成される表皮お
よび真皮の成長が当該人工皮膚のコラーゲン−ムコ多＃
ＪＭＩ層内にも進入した状態で行われるため、最終的に
は表皮と真皮とによってコラーゲン−ムコ多糖類層が置
換されて上層であるシリコーン膜が自然にｒ／ｉｌ＋離
するようになるものである。しかしながら、この人工皮
膚は、創傷面に対する接着性が必ずしも十分でないとい
う問題点がある。

また特開昭５５−．１２５８７０号公報には、シリコー
ンゴム膜とナイロン編物布とよりなり、当３５　ＩＱ物
布にコラーゲンを結合させた創傷被覆材について記載さ
れている。この創傷被覆材は、新生表皮がナイロン編物
市内にも進入した状態で形成されるため、創傷面に対す
る接着性は十分であるが、基材であるシリコーンゴムに
固定されたナイロン編物布が表皮中に埋没した状態とな
るため、治癒後にシリコーンゴム膜を剥離する時にナイ
ロン編物布が新生表皮を破り、出血を引き起こすなどの
問題点がある。

また、以上のような問題点に対処するために生体吸収性
物質よりなる繊維材を利用することの研究もなされてい
るが、現在知られている生体吸収性物質よりなる繊維材
は、一般にその生体吸収速度が小さいために、通常の治
癒期間内では十分に生体で分解されずに治癒後にもなお
残留し、そのため、新生表皮の形成後に剥離したときに
新生表皮を傷つけるおそれが大きく、また当該繊維材の
剛性が大きいため十分な柔軟性を有する人工皮膚を得る
ことができない、という問題点がある。

そして、この問題点に対処するためには、細い繊維より
なる繊維材を用いることが有効とも考えられるが、この
場合には、当該繊維の強度が小さいため、人工皮膚用の
繊維材として必要な強度を得ることが回能であることが
判明した。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は以上のような事情に基づいてなされたものであ
って、生体吸収性物質よりなる繊維材を用い、しかも通
常の治癒期間の経過後は、新生表皮を傷つけることなく
高分子支持膜のみを確実に２１１、％１することができ
、しかも十分な柔軟性を有する人工皮膚を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決する手段〕

本発明に係る人工皮膚は、高分子支持膜と、この高分子
支持膜上に固定された生体吸収性物質よりなる繊維材と
よりなり、当該繊維材が化学的処理によって強度劣化さ
れたものであることを特徴とする。そして当該繊維材は
、生体吸収性物質の繊維による編物若しくは織物が化学
的処理によって強度劣化されたものであることが好まし
い。

このような構成によれば、十分な柔軟性と強度を有し、
従って新生表皮が形成されるまでの治癒期間の間、創傷
面に十分に接着して離脱することがなく、しかも繊維材
は生体吸収性物質よりなるものであるため当該繊維材が
適用創傷面の生体組織に吸収されるが、当該繊維材は化
学的処理によって強度劣化されたものであるため、当該
処理によって柔軟性が付与されるのみならず、その生体
吸収速度が大きくて通常の治癒期間、例えば２〜４週間
の間に十分に生体で分解してさらに強度が低下し、きわ
めて好適に、新生表皮を傷つけることなく、当該高分子
支持膜を剥離することのできる人工皮膚が得られる。

以下本発明について具体的に説明する。

本発明の人工皮膚は、生体吸収性物質よりなる繊維材で
あって化学的処理したものを高分子物質よりなる高分子
支持膜に固定することによって、あるいは生体吸収性物
質よりなる繊維材を高分子物質よりなる高分子支持膜に
固定した上で当該繊維材を高分子支持膜と共に化学的処
理することによって、得ることができる。そして当該繊
維材には、必要に応じて、適宜の生物学的製剤を保持さ
せることができる。

以上において、高分子支持膜は、 （イ）正常な皮膚と同程度あるいはそれに近い水分透過
率を有すること、 （ロ）関節その他の体層曲部を覆うために必要な柔軟性
を有すること、 （ハ）縫合糸等によって創傷面に固定する上で必要な強
度を有すること、 （ニ）治癒後の剥離操作が容易になされ得るよう、十分
な一体性を有すること、 （ホ）発熱性や抗原性を有しないこと、（へ）耐滅菌性
を有すること、 が要求されるので、そのような要求を十分に充足し得る
ものであることが好ましい。

上記高分子支持膜の材質としては、天然ゴム、シリコー
ンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ブタジェンゴム、
スチレン−ブタジェンゴム、ブチルゴム、クロロブレン
ゴム、エピクロルヒドリンゴムなどの合成ゴム、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリエス
テル、フッ素樹脂等を挙げることができる。これらのう
ち、シリコーン弾性体、特にシリコーンゴムが好ましい
材質であり、過酸化物加硫型、白金系触媒加硫型、室温
加硫型など種々のシリコーン弾性体から選んだものを有
利に用いることができる。あるいはいわゆるシリコーン
接着剤、または斯かるシリコーンと他の有機高分子体と
の共重合体若しくは配合物も使用することができる。

具体的には、米国ダウコーニング社から「ダウコーニン
グＭＤＸ　４−４２１０　　エラストマー」、「サイラ
スティック３８２　　エラストマー」、「ダウコーニン
グ８９１　　接着剤」等の医療用シリコーンとして市販
されているものがある。

以上の高分子支持１１２上には、生体吸収性物質よりな
る繊維材が固定して設けられる。この繊維材は、高分子
支持膜に固定される前に、あるいは固定された後に、化
学的処理される。

生体吸収性物質よりなる繊維材は、通常、生体吸収性高
分子物質を紡糸することによって得ることができるが、
生体吸収性高分子物質と非吸収性高分子物質との混紡繊
維よりなるものであってもよい。ここに生体吸収性高分
子物質とは、生体組織に接触した状態において、当該生
体組織の化学的作用によって分解して当該生体に吸収さ
れる物質であり、その具体例としては、例えば、ポリグ
リコール酸、ポリラクチド、ポリジオキサノン、ポリカ
プロラクトン、グリコール酸−乳酸共重合体（グリコリ
ド−ラクチド共重合体）、コラーゲン、ポリアミノ酸、
グリコリド−カプロラクトン共重合体、アミノ酸−乳酸
共重合体、ポリ乳酸、乳酸−カプロラクトン共重合体、
キチン、キトサン、その他を挙げることができる。

このような生体吸収性高分子物質の繊維の具体例として
は、例えば「バイクリル」　（エチコン社製グリコール
酸−乳酸共重合体）　、ｒＰＤＳＪ　（エチコン社製ポ
リジオキサノン）、「デキソン」（デービス　アンド　
ゲック社製ポリグリコール酸）、その他のものが市販さ
れている。

以上のような生体吸収性物質よりなる繊維材は、噴繊維
、繊維束、繊維の編織布すなわち編物若しくは織物の状
態のいずれのものであっても使用することができるが、
特にメソシュ状の１５４９１布であることが好ましい。

本発明において、繊維材としては特にポリグリコール酸
よりなるものが好ましく使用されるが・この場合には、
例えば固有粘度が１．０以上のポリグリコール酸を熔融
紡糸により、５０デニール以Ｆの太さ、例えば２す〜３
０デニールの糸に紡糸し・得られた糸を必要に応じて３
０〜１５０℃の温度で延伸して配向性を高めた上、この
糸を編成若しくは織成して編物若しくは織物とする。こ
の編物若しくは織物の組織は特に限定されるものではな
く、例えばシングル、ダブルなどの丸編、あるいはトリ
コットなどの経編、平織、綾織などの任意の組織のもの
とすることができるが、伸縮性および柔軟性などの点か
ら、丸編組織が最適である。そして編物若しくは織物の
密度は、２０〜２００　ｇ／ｍ”、好ましくは２０〜１
００ｇ／償２、特に好ましくは２５〜５０ｇ／％の範囲
内であり、また、いわゆる目が完全に詰まった状態では
なくて規則的に配列された孔（目）を有する多孔状のも
のであることが好ましい。

以上のような生体吸収性物質よりなる繊維材は、高分子
支持膜に固定される前に、あるいは固定された後に、化
学的処理に付される。この化学的処理は、加水分解、熱
分解、酸化分解などを起こさせることによって繊維材に
強度劣化を生じさせる処理であり、具体的には、当該繊
維材を熱水中に浸漬する手段、高圧水蒸気を作用させる
手段、乾燥熱処理による手段、放射線照射による手段、
その他によって達成することができる。またその化学的
処理の条件を、要求される特性並びに用いる繊維材の材
質、繊維の太さ、組織状態、その他に応じモ、種々ｉ！
訳して設定することができる。

例えば、繊維材がポリグリコール酸よりなる場合におい
て、当該繊維材を熱水中に浸漬する手段によって加水分
解処理するときには、熱水の温度を例えば８０〜９８℃
とした条件下において数十分間〜数時間程度繊維材を浸
漬処理すればよい。この場合の典型的な一例においては
、繊維材は、温度９０℃の熱水に約３時間浸漬処理され
る。また高圧水蒸気を作用させる手段によって加水分解
処理するときには、水蒸気の温度を１００〜１４０℃と
した条件下において数分間〜１時時間和囲内で処理すれ
ばよい、この場合の典型的な一例においては、繊維材は
、温度１２０℃の水蒸気雰囲気中に約３０分間放置され
る。

斯かる化学的処理により、生体吸収性物質よりなる繊維
材は部分的に強度劣化され、その結果、当該繊維材の剛
性が弱められて十分な柔軟性を有する繊維材となると共
に、当該生体吸収性物質が生体内で分解されやすい状態
となるために生体吸収速度が大きくなる。この点から、
この化学的処理は、生体吸収促進処理ということもでき
る。

既述のように、この化学的処理は、当該繊維材を高分子
支持膜に固定する前あるいは後のいずれに行ってもよい
が、生体吸収性物質よりなる繊維を先に化学的処理し、
これを編成若しくは織成することは、当該繊維の強度が
小さいために実際上非常に困難である。従って、生体吸
収性物質よりなる繊維を編成若しくは織成し、得られる
編物若しくは織物よりなる繊維材を化学的処理した後に
高分子支持膜に固定し、あるいは、編物若しくは織物よ
りなる繊維材を高分子支持膜に固定した後にそのままの
状態で化学的処理に付することが好ましい。

化学的処理された、あるいはされていない繊維材を高分
子支持膜に固定するためには、形成された高分子支持膜
に、例えばアクリル系接着剤若しくはシリコーン系接着
剤などの接着剤によって繊維材を接着する手段、または
硬化することによって高分子支持膜となる高分子支持膜
材料上に繊維材を載置し、この状態で当該高分子支持膜
材料を硬化させ、これによって高分子支持膜に一体に繊
維材を固定する手段を利用することができる。

上記繊維材は、前記高分子支持膜に対して、当該人工皮
膚が適用されて新生表皮が成長する治癒期間の間は、通
用創傷面から高分子支持膜が離脱することがない程度に
一体的に固定されていることが必要である。

また高分子支持膜に固定された繊維材は、その少なくと
も一部の繊維が前記高分子支持膜の外面に、あるいは接
着剤が使用されているときは当該接着剤の外面に露出し
ていることが必要であり、更に繊維材を形成している繊
維がループ状になって当該外面から突出した状態とされ
ていること、あるいはメソシェ状の繊維材の一面側の繊
維が単独で露出した状態とされていることが望ましい。

高分子支持膜に固定されるべき繊維材の量若し。

くは厚みは特に制限されるものではないが、実際に用い
られる繊維材の材質である生体吸収性物質の種類、適用
されるべき創傷部の状態、その他の条件に応じ、繊維材
のｌ（Ｊ！Ｊ−み）、繊維材を形成している繊維の状態
、特に繊維の太さあるいは形態、その他を適宜選定する
ことができる。

上述の生体吸収性物質よりなる繊維材には、必要に応じ
て生物学的製剤を保持させることができる。ここに用い
られる生物学的製剤の具体例としては、例えばコラーゲ
ン、ゼラチン、フィブリノーゲン、アルブミン、その他
の蛋白質、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、その他
のムコ多糖類、リジン、アスパラギン酸、グリシン、そ
の他のアミノ酸、レシチンなどを挙げることができる。

このうち、特にコラーゲンを好適に用いることができる
。

斯かる生物学的製剤は、化学的処理が施された繊維材に
保持させればよいが、そのための手段は特に制限される
ものではなく、例えば散布、浸漬などの種々の塗布手段
のうちから、用いる生物学的製剤の性状、その他の条件
に応じて選んだ適宜の手段によって繊維材に保持させれ
ばよい、また生物学的製剤を繊維材に適用した後、化学
的処理あるいは熱的処理を施すことにより、当該生物学
的製剤を繊維材に架橋させてその結合状態を強化するこ
とが可能な場合がある。

前記生物学的製剤の適用量は特に限定されるものではな
いが、例えば繊維材に対して数ミクロンから約１００ミ
クロンの範囲とされる。適用量が多い場合は不経済とな
ろう。

そして前記生物学的製剤は、通常、前記繊維材に単に塗
布するなどの手段によって適用すれば足りるが、通常プ
ライマー処理、架橋反応、その他の特別な固定手段を施
してもよい。

〔発明の作用および効果〕

以上のような構成の人工皮膚を使用した場合においては
、適用された創傷部における新生表皮の成長が繊維材中
にも進入する状態で行われるようになり、このため当該
人工皮膚の創傷面に対する接着性が十分であって適用さ
れた創傷部が治癒するまでの間に離脱するようなことが
ない。しかも繊維材は、生体吸収性物質よりなるもので
あるが化学的処理されたものであるため、十分な柔軟性
を有し、この点においても当該人工皮膚の創傷面に対す
る接着性が十分に得られると共に、当該生体吸収性物質
の吸収性が高められているため、十分な生体吸収速度が
得られ、通常２〜４週間の治産期間の終期には殆ど消失
するようになる。この結果、当該繊維材の境界付近にお
いて当該繊維材と高分子支持膜との固定状態が解消され
あるいは固定力がきわめて微弱となり、従って高分子支
持膜のみをきわめて弱い力で確実に適用皮膚面から剥離
することができ、しかも新生表皮を傷つけるまた、繊維
材の化学的処理は、既述のように種々の条件、例えば温
度あるいは処理時間を選択した状態で行うことができる
ため、当該繊維材の化学的処理の程度を制御することが
でき、結局繊維材を所望の生体吸収性を有するものとす
ることができるから、種々の適用期間の人工皮膚が得ら
れ、適用する創傷部の状態に応じて最適の適用期間のも
のを選んで使用することにより、必要にして十分な期間
の間のみ使用することのできる人工皮膚が得られる。

また、繊維材に生物学的製剤を適用した場合には、その
種類によっても異なるが、例えば生体組織に対する適合
性（親和性）の向上、新生表皮の成長の促進、あるいは
適用創傷面に対する接着性の向上などを図ることができ
る。そして前記繊維材は、生物学的製剤に対してきわめ
て優れた保持体であり、このように繊維材に保持させる
ことにより当該生物学的製剤の創傷面に対する接触面積
を大きくすることがきわめて容易である。また生物学的
製剤を繊維材に保持させることにより、人工皮膚全体の
強度の向上を期待することができる場合もある。

〔実施例〕

以下実施例について説明するが、本発明がこれらによっ
て限定されるものではない。

実施例１ ポリエチレンテレフタレートのフィルム上に、白金系触
媒加硫型シリコーンゴム「サイラステインク　（ＳＪＬ
ＡＳＴＩＣ）エラストマーロア　−４８４ＯＡ／ＢＪの
クロロセンによる濃度４０％の分散液を、硬化後の厚さ
が４５ミクロンとなるように°塗布して支持膜材料を得
た。

一方、ポリグリコール酸よりなる太さ２２デニールの繊
維をメツシュ状に編織して得られた、密度２９ｇ／ｍ２
の繊維材を、温度１２１　℃の高圧水藩気雰囲気内に１
５分間放置して加水分解させて強度劣化させた。この繊
維材を、前記支持膜材料のシリコーンゴム層上に置いて
圧着させ、風乾した後温度１２０℃で１０分間加熱処理
することによりシリコーンゴム層を硬化させて前記繊維
材を固定し、この繊維材に対してアテロコラーゲンの０
．３％水溶液をスプレーによって塗布し、室温で１日乾
燥させて本発明の人工皮膚を製造した。これを「試料１
」とする。

実施例２ 実施例１において、繊維材の加水分解処理の時間を３０
分間に変更した他は実施例１と全く同様にして、本発明
の人工皮膚を製造した。これを「試料２」とする。

実施例３ 実施例１において、繊維材の加水分解処理の時間を６０
分間に変更した池は実施例１と全く同様にして、本発明
の人工皮膚を製造した。これを「試料３」とする。

比較例１ 実施例１において、繊維材として加水分解処理を施さな
いものを用いた他は実施例１と全く同様にして、比較用
人工皮膚を製造した。これを「比較試料Ｉ」とする。

以上の試料および比較試料をエタノールによって滅菌処
理した後、次のようにして動物実験を行った。即ちウサ
ギの背中に１５Ｘ２Ｑａｍの大きさで、カニキュラスカ
ルノーサスを保存した状態で表皮および真皮を除去して
皮膚全層欠…創を形成し、約２０Ｘ３（Ｉｓ−の大きさ
の試料または比較試料を上記創傷部の全面が覆われるよ
うに置いて縫合糸で周囲皮膚と縫合して圧迫固定し、更
に包帯およびギプズで保護した。その後、９日間経過後
に創傷部の外表面を肉眼で観察すると共に、その組織切
片を採取し、これをヘマトキシレン−エオシン染色した
後に光学ｉ！Ｑ微鏡により＆ＩＩｗｉ反応についての観
察を行った。また、２週間経過後および３週間経過後に
、高分子支持膜を剥離させると共に、同様にして観察を
行っ−た。

結果は次のとおりである。

く９日間経過後〉 ル較跋料上 〔外表面〕 柔軟性が不十分なため、創傷面との接着性が比較的悪い
。

〔組織像〕

軽度の炎症反応が見られた。

跋扛エニ拭且主 〔外表面〕 試料ｌは創傷面との接着性に多少難があったが、試料２
および試料３については創傷面との接着性は良好であっ
た。創傷面に拘縮あるいは変形は見られなかった。

〔組織像〕

炎症反応は殆ど見られず、良好な治癒過程を示していた
。

（２週間経過後〉 、比、較試↑口＝ 〔外表面〕 創傷面には僅かながら変形が認められ、高分子支持膜の
剥離は困難であり、表皮の形成は認められたものの支持
膜と共に剥離された。

〔組織像〕

ｌｉ宸組織の形態が認められた。

試ＩＬ＝コ［ 〔外表面〕 創傷部には完全に表皮が形成され、試料２および試料３
の高分子支持膜は抵抗なく剥離することができ、外表面
は完全に治癒していた。

しかし試料ｌの高分子支持膜の剥離には若干の力が必要
であり、外表面に表皮の形成は認められたものの、剥離
時に生じたと認められる傷が存在していた。なお剥離さ
れた高分子支持膜には表皮組織が付着していた。

〔組織像〕

創傷部は完全に治施し、良好な肉芽の形成が見られ、や
や厚めながら表皮の形成が完成していた。

（３週間経過後〉 ル較拭料土 〔外表面〕 創傷面の変形は僅かながらなお高分子支持膜の剥離に若
干の力が必要であった。そして表皮の形成が認められた
ものの、一部の組織が高分子支持膜と共に剥離された。

〔組織像〕

創傷部は殆ど完全に治胤し、良好な肉芽の形成が見られ
、やや厚めながら表皮の形成が完成していた。

試料土二成料１ 〔外表面〕 創傷部には完全に表皮が形成され、試料１〜試料３の高
分子支持膜はすべて抵抗なく剥離することができ、外表
面は完全に治癒していた。

〔組織像〕

創傷部は完全に治癒し、良好な肉芽の形成が見られ、や
や厚めながら表皮の形成が完成していた。

実施例４ アテロコラーゲンの代わりにゼラチンの０．１％水溶液
を用いた他は実施例２と同様にして人工皮膚を製造し、
これを試料として上記と同様の動物実験を行ったところ
、試料２と同様の結果が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）高分子支持膜と、この高分子支持膜上に固定された
   生体吸収性物質よりなる繊維材とよりなり、当該繊維材
   が化学的処理によって強度劣化されたものであることを
   特徴とする人工皮膚。 ２）繊維材は、生体吸収性物質の繊維による編物若しく
   は織物が化学的処理によって強度劣化されたものである
   特許請求の範囲第１項記載の人工皮膚。