JPH0234165A - 人工皮膚およびその製造法 - Google Patents
人工皮膚およびその製造法Info
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- JPH0234165A JPH0234165A JP63183479A JP18347988A JPH0234165A JP H0234165 A JPH0234165 A JP H0234165A JP 63183479 A JP63183479 A JP 63183479A JP 18347988 A JP18347988 A JP 18347988A JP H0234165 A JPH0234165 A JP H0234165A
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
- A61L27/50—Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
- A61L27/60—Materials for use in artificial skin
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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。
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]
本発明は新規な人工皮膚およびその製造方法に関するも
のである。
のである。
本発明の人工皮膚は、創傷、熱傷などにより皮膚が損傷
を受けた際に、皮膚損傷面に適用され、創傷を保護する
とともに組織修復機能をもった細胞をその中に侵入させ
、創傷の治癒を促進するものである。
を受けた際に、皮膚損傷面に適用され、創傷を保護する
とともに組織修復機能をもった細胞をその中に侵入させ
、創傷の治癒を促進するものである。
[従来の技術およびその問題点]
熱傷、採皮創および外傷性皮膚欠損側、褥癒等の疾患な
いし創傷による患部を保護し〜冶癒を促進する目的のた
めに、患部に一時的に適応される創傷被覆材として、従
来ガーゼ、脱脂綿等が用いられていたが、これは細菌感
染防止性が低く、かつ滲出液をすみやかに吸収するため
に創面が乾燥してしまい取りはずす際に痛み、出血笠を
伴なうものであった。また、軟膏等を併用することも行
なわれているが、この場合は逆に滲出液の吸収が不充分
で創面が過度に湿った状態となってしまうものであった
。
いし創傷による患部を保護し〜冶癒を促進する目的のた
めに、患部に一時的に適応される創傷被覆材として、従
来ガーゼ、脱脂綿等が用いられていたが、これは細菌感
染防止性が低く、かつ滲出液をすみやかに吸収するため
に創面が乾燥してしまい取りはずす際に痛み、出血笠を
伴なうものであった。また、軟膏等を併用することも行
なわれているが、この場合は逆に滲出液の吸収が不充分
で創面が過度に湿った状態となってしまうものであった
。
また、これらに代るものとして、特に創面が広範囲にわ
たる場合に適用されるものとして、シリコ−=ン製ガー
ゼ、シリコーンゴム製およびベロア−状の表面構造を有
するナイロン、テフロンなどの合成繊維シート等の人工
材料の被覆膜や、凍結乾燥豚皮、キチン不織布、コラー
ゲン膜、ポリアミノ酸スポンジ、ムコ多糖類複合コラー
ゲン膜等の生体由来材料の被覆膜も知られている。しか
しながらこれらのうち人工被覆膜は患部との密着性、水
蒸気透過性、ひび割れなどの点で種々の問題を残すもの
であり、一方生体由来材料の被覆膜は生体適合性などの
特徴を有するが、その多くは抗原性を有し、また細菌感
染、滲出液による劣化などの欠点を持ち、さらに原料が
入手しにくい等の問題があった。さらに最近では、コラ
ーゲン処理したナイロンメツシュとシリコーン膜からな
る複合膜が開発され、実用化されており、創面によく密
着し、適度な水分透過性を有するが、創面に固着し、肉
芽組織が被覆膜中に入り込むという欠点があった。
たる場合に適用されるものとして、シリコ−=ン製ガー
ゼ、シリコーンゴム製およびベロア−状の表面構造を有
するナイロン、テフロンなどの合成繊維シート等の人工
材料の被覆膜や、凍結乾燥豚皮、キチン不織布、コラー
ゲン膜、ポリアミノ酸スポンジ、ムコ多糖類複合コラー
ゲン膜等の生体由来材料の被覆膜も知られている。しか
しながらこれらのうち人工被覆膜は患部との密着性、水
蒸気透過性、ひび割れなどの点で種々の問題を残すもの
であり、一方生体由来材料の被覆膜は生体適合性などの
特徴を有するが、その多くは抗原性を有し、また細菌感
染、滲出液による劣化などの欠点を持ち、さらに原料が
入手しにくい等の問題があった。さらに最近では、コラ
ーゲン処理したナイロンメツシュとシリコーン膜からな
る複合膜が開発され、実用化されており、創面によく密
着し、適度な水分透過性を有するが、創面に固着し、肉
芽組織が被覆膜中に入り込むという欠点があった。
[発明が解決しようとする問題点]
従来の創傷被覆材は上述したように、それぞれ難点を6
しているので、熱傷等により皮膚組織が損失した場合の
患部に対する処置としては、自家移植が現在最善の方法
とされている。しかしながら皮膚欠損部が広範囲にわた
る場合等においては非常に困難であり、適用可能であっ
ても長期間にわたって幾度となく移植を繰り返す必要が
ある。
しているので、熱傷等により皮膚組織が損失した場合の
患部に対する処置としては、自家移植が現在最善の方法
とされている。しかしながら皮膚欠損部が広範囲にわた
る場合等においては非常に困難であり、適用可能であっ
ても長期間にわたって幾度となく移植を繰り返す必要が
ある。
そこで自家移植に代わって患部を一時的または永続的に
被覆して細菌感染及び体液の流出を防止し、かつ組繊細
胞を増殖して組織の修復を促進するような創傷被覆材の
開発が望まれている。
被覆して細菌感染及び体液の流出を防止し、かつ組繊細
胞を増殖して組織の修復を促進するような創傷被覆材の
開発が望まれている。
[問題点を解決するための手段]
上記目的は、下記の構成を有する本発明の人工皮膚およ
びその製造法によって達成される。
びその製造法によって達成される。
1)線維化コラーゲンと、ヘリックス含量が0〜80%
である変性コラーゲンとのマトリックスからなる創傷接
触層と、架橋構造を有する線維化コラーゲンマトリック
スからなる支持層と、水分透過調節層とが順次積層され
てなる人工皮膚。
である変性コラーゲンとのマトリックスからなる創傷接
触層と、架橋構造を有する線維化コラーゲンマトリック
スからなる支持層と、水分透過調節層とが順次積層され
てなる人工皮膚。
2)水分透過調節層がシリコーンである1項の人工皮膚
。
。
3)水分透過調節層が膜厚5〜200μsのものである
1項または2項の人工皮膚。
1項または2項の人工皮膚。
4)線維化コラーゲンと、ヘリックス含量が0〜80%
である変性コラーゲンとの混合溶液を容器に入れ、その
上に架橋構造を有する線維化コラーゲンマトリックスを
のせ、凍結乾燥して多孔体を形成させ、該線維化コラー
ゲンマトリックスの上方の面を基板上に延展された未だ
粘着性を有する水分透過性物質の薄膜上に載置し、該薄
膜が硬化するまで乾燥させ、最後に真空下0.05 ト
−ル未満テ50〜18o℃テ1〜24時間加熱処理する
ことを特徴とする人工皮膚の装造法。
である変性コラーゲンとの混合溶液を容器に入れ、その
上に架橋構造を有する線維化コラーゲンマトリックスを
のせ、凍結乾燥して多孔体を形成させ、該線維化コラー
ゲンマトリックスの上方の面を基板上に延展された未だ
粘着性を有する水分透過性物質の薄膜上に載置し、該薄
膜が硬化するまで乾燥させ、最後に真空下0.05 ト
−ル未満テ50〜18o℃テ1〜24時間加熱処理する
ことを特徴とする人工皮膚の装造法。
5)線維化コラーゲンが熱脱水または化学薬品処理によ
り架橋されたものである4項の人工皮膚の製造法。
り架橋されたものである4項の人工皮膚の製造法。
6)熱脱水処理が0.05 トール以下の真空下で50
”C以上180℃の温度範囲で24時間以上加熱するも
のである5項の人工皮膚の製造法。
”C以上180℃の温度範囲で24時間以上加熱するも
のである5項の人工皮膚の製造法。
7)化学薬品処理がアルデヒド、カルボジイミド、イソ
シアネートまたはエポキシによる処理である5項の人工
皮膚の製造法。
シアネートまたはエポキシによる処理である5項の人工
皮膚の製造法。
本発明の人工皮膚は、上記のように、創傷接触層(下層
)、支持層(中層)および水分透過調節層(上層)の3
層からなる。
)、支持層(中層)および水分透過調節層(上層)の3
層からなる。
創傷接触層は、創面を直接覆ってこれを柔らかく保護し
、痛みを押え、適度の水分を与え、細菌汚染を防止する
。さらに創傷接触層は創面に適用された際に極めて初期
にマクロファージや好中球他の炎症性の細胞が浸潤した
後、早期に線維芽細胞と毛細血管系がびまん性に侵入し
、その結果真皮様の結合組織が構築され創傷の治倫が促
進される。創傷接触層の真上には、周囲健常表皮が伸展
増殖し、最終的には、その上の支持層と水分透過調節層
は、これにより分界・排除される。創傷接触層を構成す
る材料としては、線維化コラーゲンとへリックス含二が
0〜80%である変性コラーゲンとマトリックスが好適
である。
、痛みを押え、適度の水分を与え、細菌汚染を防止する
。さらに創傷接触層は創面に適用された際に極めて初期
にマクロファージや好中球他の炎症性の細胞が浸潤した
後、早期に線維芽細胞と毛細血管系がびまん性に侵入し
、その結果真皮様の結合組織が構築され創傷の治倫が促
進される。創傷接触層の真上には、周囲健常表皮が伸展
増殖し、最終的には、その上の支持層と水分透過調節層
は、これにより分界・排除される。創傷接触層を構成す
る材料としては、線維化コラーゲンとへリックス含二が
0〜80%である変性コラーゲンとマトリックスが好適
である。
コラーゲンを用いた人]二材料は、生体由来材料である
ため、確かに細胞・組織に対する親和性が大きいと考え
られるものの、生体内で容易に分解・吸収される。そこ
で使用するにあたっては、何らかの手段で架橋を導入し
、物性面の強化をはかる必要がある。架橋法としては、
加熱による脱水架橋、薬品を用いる化学架橋等を採用し
得る。
ため、確かに細胞・組織に対する親和性が大きいと考え
られるものの、生体内で容易に分解・吸収される。そこ
で使用するにあたっては、何らかの手段で架橋を導入し
、物性面の強化をはかる必要がある。架橋法としては、
加熱による脱水架橋、薬品を用いる化学架橋等を採用し
得る。
このうち熱脱水架橋は薬品処理に比べ安全性が高いが、
物理的にコラゲナーゼ・酵素に対する耐性が化学的架橋
に対し低い。そこで化学架橋を熱架橋と併用させたり、
化学的架橋単独で用いる手段が選択される。これを実施
すると、物性面での性質向上が著しい。例えば、110
℃の温度で真空下に24時時間−て熱的な架橋を導入し
ても、コラゲナーゼ3unit/ml中に37℃ドで静
置すると1日以内に溶解するのに対し、イソシアネート
系架橋のみを施した検体ではコラゲナーゼ100uni
t/mf中に37℃で7[1放置し、でも形態に変化が
見られない。
物理的にコラゲナーゼ・酵素に対する耐性が化学的架橋
に対し低い。そこで化学架橋を熱架橋と併用させたり、
化学的架橋単独で用いる手段が選択される。これを実施
すると、物性面での性質向上が著しい。例えば、110
℃の温度で真空下に24時時間−て熱的な架橋を導入し
ても、コラゲナーゼ3unit/ml中に37℃ドで静
置すると1日以内に溶解するのに対し、イソシアネート
系架橋のみを施した検体ではコラゲナーゼ100uni
t/mf中に37℃で7[1放置し、でも形態に変化が
見られない。
ところが、人工皮膚として使用する場合に強固な架橋を
導入すると、導入前にコラーゲンが有していた細胞、組
織に対する親和性が大幅に低下17、コラーゲンマトリ
ックス内にマクロファージ、好中球他の炎症性の細胞や
線維芽細胞はほとんど存在せず、やがてはマトリックス
を排除して表皮形成、いわゆるdown growth
がおこり、炎性肉芽が形成される。一方、細胞侵入性の
良好なコラーゲン−変性コラーゲンマトリックスでは早
期に好中球やマクロファージが浸潤し、さらに線維芽細
胞が侵入するが、開放創と同様に創収縮がおこる。
導入すると、導入前にコラーゲンが有していた細胞、組
織に対する親和性が大幅に低下17、コラーゲンマトリ
ックス内にマクロファージ、好中球他の炎症性の細胞や
線維芽細胞はほとんど存在せず、やがてはマトリックス
を排除して表皮形成、いわゆるdown growth
がおこり、炎性肉芽が形成される。一方、細胞侵入性の
良好なコラーゲン−変性コラーゲンマトリックスでは早
期に好中球やマクロファージが浸潤し、さらに線維芽細
胞が侵入するが、開放創と同様に創収縮がおこる。
つまり、物性面の強化と細胞、組織に対する親和性とい
う生物学的性能の向上とは同時両立が困難な相反する事
象であり、満足する創傷被覆材あるいは人工皮膚は従来
求め得なかった□ 本発明75智は鋭意研究の結果、線維化コラーゲンをヘ
リックス含量が0〜80%である変性コラーゲンとを組
合せることにより、上記コラーゲンの物性面の強化と生
物学的性能の向上とが両立することを見い出した。
う生物学的性能の向上とは同時両立が困難な相反する事
象であり、満足する創傷被覆材あるいは人工皮膚は従来
求め得なかった□ 本発明75智は鋭意研究の結果、線維化コラーゲンをヘ
リックス含量が0〜80%である変性コラーゲンとを組
合せることにより、上記コラーゲンの物性面の強化と生
物学的性能の向上とが両立することを見い出した。
コラーゲンの架橋は、常法に従ってコラ−・ゲンを加熱
処理するか架橋剤で処理することによって実施される。
処理するか架橋剤で処理することによって実施される。
加熱処理による場合は、コラーゲンを真空下0.05
トール未満で50〜180℃に1〜24時間保持して脱
水する。好ましくは真空下0.05 トール未満で10
0〜120℃、2〜8時間加熱する。
トール未満で50〜180℃に1〜24時間保持して脱
水する。好ましくは真空下0.05 トール未満で10
0〜120℃、2〜8時間加熱する。
架橋剤で処理する場合は、架橋剤には特に制限はなく、
グルタルアルデヒドのようなアルデヒド系架橋剤、ヘキ
サメチレンジイソシアネー・トのようなイソシアネート
系架橋剤、1−エチル 3(3−ジメチルアミノプロピ
ル)カルボジイミド塩酸塩のようなカルボシト系架橋剤
等が使用される。
グルタルアルデヒドのようなアルデヒド系架橋剤、ヘキ
サメチレンジイソシアネー・トのようなイソシアネート
系架橋剤、1−エチル 3(3−ジメチルアミノプロピ
ル)カルボジイミド塩酸塩のようなカルボシト系架橋剤
等が使用される。
架橋度が低すぎると医用材料としての十分な物理的強度
が得られず、逆に高すぎるどコラーゲンの構造・性質が
損われるので避けるべきである。
が得られず、逆に高すぎるどコラーゲンの構造・性質が
損われるので避けるべきである。
0.01〜5%(w/v) 、好ましくは1〜3%(v
/v)架橋剤濃度で架橋させると適当な架橋度のコラー
ゲンが得られる。
/v)架橋剤濃度で架橋させると適当な架橋度のコラー
ゲンが得られる。
架橋が導入されるべきコラーゲンは、二重鎖へリックス
を有する分散状の水溶性のものでは架橋しても物性があ
まり向上しないので、分散状コラーゲンを37℃でりん
酸系の緩衝液を用いて中和処理し、生体内にあるような
周期性線維構造をもつ再構成された繊維化コラーゲンの
形にすることが好ましい。これにより架橋処理との相乗
効果で物性が飛躍的に向上する。
を有する分散状の水溶性のものでは架橋しても物性があ
まり向上しないので、分散状コラーゲンを37℃でりん
酸系の緩衝液を用いて中和処理し、生体内にあるような
周期性線維構造をもつ再構成された繊維化コラーゲンの
形にすることが好ましい。これにより架橋処理との相乗
効果で物性が飛躍的に向上する。
他方、ヘリックス含量が0〜80%である変性コラーゲ
ンは、牛真皮由来のコラーゲンを酸またはアルカリ処理
し、得られた二重鎖ヘリックスを有するコラーゲン水溶
液を水の存在下で37〜90℃で加熱することによって
得られる。上記線維化および変性のための原料コラーゲ
ンは、酸またはアルカリ処理したコラーゲンをさらにプ
ロクターゼまたはペプシンによりその分子末端のテロペ
プチドを消化除去し、抗原性を無くしたものが好ましい
。
ンは、牛真皮由来のコラーゲンを酸またはアルカリ処理
し、得られた二重鎖ヘリックスを有するコラーゲン水溶
液を水の存在下で37〜90℃で加熱することによって
得られる。上記線維化および変性のための原料コラーゲ
ンは、酸またはアルカリ処理したコラーゲンをさらにプ
ロクターゼまたはペプシンによりその分子末端のテロペ
プチドを消化除去し、抗原性を無くしたものが好ましい
。
コラーゲンの変性度はへリツクス構造の含量によって示
される。ヘリックス含ことはコラーゲン特有の二重鎖へ
リックス含量のことで、変性コラーゲンではこのヘリッ
クスがランダムコイル化しているため、ヘリックス含量
が変性度に対応する。このヘリックス含量は円偏光二色
性や赤外分光光度計で測定することができる(p、 1
.Gordon。
される。ヘリックス含ことはコラーゲン特有の二重鎖へ
リックス含量のことで、変性コラーゲンではこのヘリッ
クスがランダムコイル化しているため、ヘリックス含量
が変性度に対応する。このヘリックス含量は円偏光二色
性や赤外分光光度計で測定することができる(p、 1
.Gordon。
1、V、 Yannas、 et al、MacroI
lolecules、 7(6) 954 (197
4)、奈倉、橋本ら、高分子論文集41 (8) 47
3 (1984))。ここで用いられるコラーゲンの変
性度の指標、即ちヘリックス含量は0〜80%であり、
より好ましくは0〜50%である。例えばコラーゲン溶
液を60℃、30分熱処理するとヘリックス含量は約4
0%であり、100℃、24時間熱処理するとヘリック
ス含量は0となり、また電気泳動によりコラーゲン分子
の一部が切断されていることがわかる。マトリックス中
における変性コラーゲンの組成は5〜80%であり、よ
り好ましくは10〜50%である。
lolecules、 7(6) 954 (197
4)、奈倉、橋本ら、高分子論文集41 (8) 47
3 (1984))。ここで用いられるコラーゲンの変
性度の指標、即ちヘリックス含量は0〜80%であり、
より好ましくは0〜50%である。例えばコラーゲン溶
液を60℃、30分熱処理するとヘリックス含量は約4
0%であり、100℃、24時間熱処理するとヘリック
ス含量は0となり、また電気泳動によりコラーゲン分子
の一部が切断されていることがわかる。マトリックス中
における変性コラーゲンの組成は5〜80%であり、よ
り好ましくは10〜50%である。
創傷接触層は、前記線維化コラーゲンの水溶液と、前記
変性コラーゲンの水溶液を混合し、凍結乾燥することに
よって得られる。
変性コラーゲンの水溶液を混合し、凍結乾燥することに
よって得られる。
本発明の人工皮膚において支持層は創傷接触層の機械的
強度を補強し、さらに細胞侵入性を円滑ならしめるもの
である。
強度を補強し、さらに細胞侵入性を円滑ならしめるもの
である。
創傷接触層は前述したように、コラゲナーゼに対する抵
抗性を有しているが、被覆材としての機械的強度が十分
ではなく、また最終的には生体と同化して1.まうので
、これを外部刺激から保護するための支持層が必要であ
る。従って支持層の材質は一定以上の機械的強度を有す
ることを要求されるが、同時に創傷接触層への細胞侵入
を阻害するものであってはならない。これらの条件を満
たすものとして架橋構造を有する線維化コラーゲンがあ
げられる。
抗性を有しているが、被覆材としての機械的強度が十分
ではなく、また最終的には生体と同化して1.まうので
、これを外部刺激から保護するための支持層が必要であ
る。従って支持層の材質は一定以上の機械的強度を有す
ることを要求されるが、同時に創傷接触層への細胞侵入
を阻害するものであってはならない。これらの条件を満
たすものとして架橋構造を有する線維化コラーゲンがあ
げられる。
支持層として用いられる架橋構造を有する線維化コラー
ゲンは、上記の創傷接触層で使用される架橋線維化コラ
ーゲンと同じものを使用しうる。
ゲンは、上記の創傷接触層で使用される架橋線維化コラ
ーゲンと同じものを使用しうる。
水分透過調節層は人工皮膚を創面に適用した際の創傷に
おける水分を調節するための層である。
おける水分を調節するための層である。
水分透過調節層は、適度な水蒸気透過を行ない、創面に
滲出液が貯留せず、かつ創面が湿潤に保たれた状態とし
1、一方、滲出液中のタンパク質成分の外部への漏出は
防止され、組織の修復に極めて好ましい環境をり、える
。
滲出液が貯留せず、かつ創面が湿潤に保たれた状態とし
1、一方、滲出液中のタンパク質成分の外部への漏出は
防止され、組織の修復に極めて好ましい環境をり、える
。
人工皮膚に水分透過調節層を設けることは従来公知であ
り、本発明においても公知のものを使用することができ
る。即ち、無毒性材料からなる約0.1〜約1mg/C
1f/時の水分フラックスを有する層が用いられる。厚
さは5〜200tmが適当である。
り、本発明においても公知のものを使用することができ
る。即ち、無毒性材料からなる約0.1〜約1mg/C
1f/時の水分フラックスを有する層が用いられる。厚
さは5〜200tmが適当である。
無毒性材料としてはシリコーン樹脂、ポリアクリレート
エステル、ポリメタクリレートエステル、ポリウレタン
が使用され、特にシリコーンが好適である。
エステル、ポリメタクリレートエステル、ポリウレタン
が使用され、特にシリコーンが好適である。
本発明の人工皮膚は、線維化コラーゲンと、ヘリックス
含量が0〜80%である変性コラーゲンとの混合溶液を
容器に入れ、その上に架橋構造を有する線維化コラーゲ
ンマトリ・ソクスをのせ、凍結乾燥して多孔体を形成さ
せ、該線維化コラーゲンマトリックスの上方の面を基板
上に延展された未だ粘着性を有する水分透過性物質の薄
膜上(こ載置し、該薄膜が硬化するまで乾燥させ、最後
書こ真空下0.05)−ル未満で50〜tgo℃で〕〜
24時間加熱処理することによって製造される。
含量が0〜80%である変性コラーゲンとの混合溶液を
容器に入れ、その上に架橋構造を有する線維化コラーゲ
ンマトリ・ソクスをのせ、凍結乾燥して多孔体を形成さ
せ、該線維化コラーゲンマトリックスの上方の面を基板
上に延展された未だ粘着性を有する水分透過性物質の薄
膜上(こ載置し、該薄膜が硬化するまで乾燥させ、最後
書こ真空下0.05)−ル未満で50〜tgo℃で〕〜
24時間加熱処理することによって製造される。
本発明の人工皮膚の製造は例えば以下のよ引こして、容
易に実施され得る。
易に実施され得る。
1)コラーゲン水溶液を調製した後、凍結乾燥法により
多孔性スポンジを作製する。その後化学架橋反応を行な
う。
多孔性スポンジを作製する。その後化学架橋反応を行な
う。
2)コラーゲン水溶液を調製する。これを2分して一方
はそのまま放置し、他方はこのコラーゲン水溶液を加熱
処理などにより変性させることにより変性コラーゲンと
する。固溶液を混合した後、所定の容器に流し込み、さ
らに上記1)で作製の架橋したつラーゲンスポンジをゆ
っくり上層に置き、凍結乾燥法により二層構造からなる
多孔性スポンジを作製する。
はそのまま放置し、他方はこのコラーゲン水溶液を加熱
処理などにより変性させることにより変性コラーゲンと
する。固溶液を混合した後、所定の容器に流し込み、さ
らに上記1)で作製の架橋したつラーゲンスポンジをゆ
っくり上層に置き、凍結乾燥法により二層構造からなる
多孔性スポンジを作製する。
3)次にテフロン上にシリコーン等の水分透過性物質の
溶液を延展1.て製膜し、護膜が末だ粘着性を有する状
態において、上記の段階で得られた化学架橋したコラー
ゲンマトリックス層をその上方の面が護膜に付着するよ
うに載置し、乾燥し、さらに必要に応じて熱処理を施し
、護膜を硬化させて、支持層の上方の面に水分透過調節
膜を付着させる。
溶液を延展1.て製膜し、護膜が末だ粘着性を有する状
態において、上記の段階で得られた化学架橋したコラー
ゲンマトリックス層をその上方の面が護膜に付着するよ
うに載置し、乾燥し、さらに必要に応じて熱処理を施し
、護膜を硬化させて、支持層の上方の面に水分透過調節
膜を付着させる。
最後に、真空下で熱脱水架橋を施し、さらに基板上より
この複合層膜を剥離して所望の人工皮膚を得る。
この複合層膜を剥離して所望の人工皮膚を得る。
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
実施例
1)線維化アテロコラーゲンの調製
アテロコラーゲンLogをpI!3.1)の希塩酸に溶
解して0.3w/v%にした。この溶液を4℃の恒温槽
に入れ撹拌しながら、りん酸緩衝液を加え、終濃度が(
1,lv/v%アテロコラーゲン、30m Mりん酸−
2−ナトリウム、100m M塩化ナトリウムであるコ
ラーゲン溶液を調製した。ついで37℃の恒温槽に1日
浸漬し、線維化アテロコラーゲン(FC)溶液を調製し
た。この溶液を一30℃で急速凍結した後凍結乾燥を行
ないスポンジを作製した。
解して0.3w/v%にした。この溶液を4℃の恒温槽
に入れ撹拌しながら、りん酸緩衝液を加え、終濃度が(
1,lv/v%アテロコラーゲン、30m Mりん酸−
2−ナトリウム、100m M塩化ナトリウムであるコ
ラーゲン溶液を調製した。ついで37℃の恒温槽に1日
浸漬し、線維化アテロコラーゲン(FC)溶液を調製し
た。この溶液を一30℃で急速凍結した後凍結乾燥を行
ないスポンジを作製した。
2)変性アテロコラーゲン溶液の調製
アテロコラーゲン1.Ogをpna、oの希塩酸に溶解
させた。この溶液を60℃の恒温槽で30分処理した後
、室温下で2時間放置して変性アテロコラーゲン(HA
C)溶液を得た。このようにして得られた変性アテロコ
ラーゲンのへリックス含ユは約40%であった。
させた。この溶液を60℃の恒温槽で30分処理した後
、室温下で2時間放置して変性アテロコラーゲン(HA
C)溶液を得た。このようにして得られた変性アテロコ
ラーゲンのへリックス含ユは約40%であった。
3)線維化アテロコラーゲン−変性アテロコラーゲンマ
トリックスの調製 上記で調製した0、3v/v%線維化アテロコラーゲン
(FC)と1 v/v%変性アテロコラーゲン(f(A
C)を37℃で混合し、1時間撹拌した。この溶液を一
30℃で急速凍結した後、凍結乾燥を行ない、スポンジ
を作製した。
トリックスの調製 上記で調製した0、3v/v%線維化アテロコラーゲン
(FC)と1 v/v%変性アテロコラーゲン(f(A
C)を37℃で混合し、1時間撹拌した。この溶液を一
30℃で急速凍結した後、凍結乾燥を行ない、スポンジ
を作製した。
4)線錐化アテロコラーゲンマトリックスの熱脱水架橋
上記1)の生成物を0.051−−ル未満の真空下で1
時間真空にし、さらに110℃に温度を下げ、2時]口
1真空に保ち、その後温度を室温まで下げ、試料を取り
出した。
時間真空にし、さらに110℃に温度を下げ、2時]口
1真空に保ち、その後温度を室温まで下げ、試料を取り
出した。
5)線維化アテロコラーゲンマトリックスのイソシアネ
ート架橋 上記1)の生成物を0.01%へキサメチレンジイソシ
アネート(HDりのエタノール溶液に室温下で24時間
浸漬することにより架橋した。さらに未架橋のインシア
ネートを除去する為に水洗を数回行ない、凍結乾坏し、
た。
ート架橋 上記1)の生成物を0.01%へキサメチレンジイソシ
アネート(HDりのエタノール溶液に室温下で24時間
浸漬することにより架橋した。さらに未架橋のインシア
ネートを除去する為に水洗を数回行ない、凍結乾坏し、
た。
6)線維化アテロコラーゲン−変性アテロコラーゲンマ
トリックスの熱脱水架橋 上記3)の生成物を0.05 トール未満の真空下で1
時間真空にし、さらに110℃に温度を下げ、2時間あ
るいは24時間真空に保ち、その後温度を室温まで下げ
、試料を取り出した。
トリックスの熱脱水架橋 上記3)の生成物を0.05 トール未満の真空下で1
時間真空にし、さらに110℃に温度を下げ、2時間あ
るいは24時間真空に保ち、その後温度を室温まで下げ
、試料を取り出した。
試験例 1
各種コラーゲンマトリックスのln vivo皮下埋入
試験 上記で得られたマトリックスをラットの皮下に埋入し、
病理学的に組織像を検索した。皮下埋植には、約200
gのvistar −Iff系、雌性ラットを用いた。
試験 上記で得られたマトリックスをラットの皮下に埋入し、
病理学的に組織像を検索した。皮下埋植には、約200
gのvistar −Iff系、雌性ラットを用いた。
埋入前に5倍希釈ネンブタールで麻酔後ラットの背面を
手術用のイソジン液(明治製菓■製)で濡らし、毛刈り
用カミソリで毛の刈り残しがないように背面を注愈深く
剃毛した。その後、剃られた背面をイソジンとエタノー
ルで消毒した。
手術用のイソジン液(明治製菓■製)で濡らし、毛刈り
用カミソリで毛の刈り残しがないように背面を注愈深く
剃毛した。その後、剃られた背面をイソジンとエタノー
ルで消毒した。
各々の切り込みから、ラットの皮部下の疎性結合繊内に
空隙を作るように切り込みを広げた。この空隙に検体を
さ【7込み、検体全体が平らに横たわるようにL7た。
空隙を作るように切り込みを広げた。この空隙に検体を
さ【7込み、検体全体が平らに横たわるようにL7た。
角針付ナイロン糸で切り口を8合(7た。切り口は3針
縫った。同じ検体を別のラットにも同様にして埋入した
。埋入後、3,28日1に動物をエーテル或いは2倍希
釈ネンブタールを用いて殺した。埋入検体が組織中に留
まっているようにして、ラットの背筋上の皮膚4(J織
を8 cna X12c+n或いはそれ以上の大きさに
切り取った。この組織を10%中性緩衝ホルマリン溶液
中におき、昼夜放置し固定後、病理組織検索を施した。
縫った。同じ検体を別のラットにも同様にして埋入した
。埋入後、3,28日1に動物をエーテル或いは2倍希
釈ネンブタールを用いて殺した。埋入検体が組織中に留
まっているようにして、ラットの背筋上の皮膚4(J織
を8 cna X12c+n或いはそれ以上の大きさに
切り取った。この組織を10%中性緩衝ホルマリン溶液
中におき、昼夜放置し固定後、病理組織検索を施した。
検体が確実に含まれるように組織を0.6(至)×2.
5(至)程度のたんざく状に切り出した。これをエタノ
ール、次にキシレンで透徹し、最後にパラフィンに置換
した。置換後、固型パラフィンの加熱溶解液に検体を含
む組織を置き、急冷してパラフィン包埋を完了した。包
埋された組織はヤマト■製回転式ミクロトームにて薄切
を行ない、厚さ4即のパラフィン切片とした。これを脱
パラフィンした後、任意の染色法で病理Mi織染色を行
ない、プレパラートをa製した。病理組織染色として、
ヘマトキシリン−エオシン(HφE)染色、アザン染色
、レゾルシン−ツクシン染色等を採用した。結果を表1
に示す。
5(至)程度のたんざく状に切り出した。これをエタノ
ール、次にキシレンで透徹し、最後にパラフィンに置換
した。置換後、固型パラフィンの加熱溶解液に検体を含
む組織を置き、急冷してパラフィン包埋を完了した。包
埋された組織はヤマト■製回転式ミクロトームにて薄切
を行ない、厚さ4即のパラフィン切片とした。これを脱
パラフィンした後、任意の染色法で病理Mi織染色を行
ない、プレパラートをa製した。病理組織染色として、
ヘマトキシリン−エオシン(HφE)染色、アザン染色
、レゾルシン−ツクシン染色等を採用した。結果を表1
に示す。
(以下余白)
FCだけでは38目においては好中球浸潤が強く、かつ
線維芽細胞の侵入は中程度であり、28日8においては
、出来上がった肉芽組織が萎縮していた。それに対し、
HACがIOないし20重ユ%入いる事により38目に
おける好中球浸潤は弱く、逆に線維芽細胞侵入は一層良
好となった。さらに28日8における肉芽組織の萎縮も
著しく緩和される事が明らかになった。
線維芽細胞の侵入は中程度であり、28日8においては
、出来上がった肉芽組織が萎縮していた。それに対し、
HACがIOないし20重ユ%入いる事により38目に
おける好中球浸潤は弱く、逆に線維芽細胞侵入は一層良
好となった。さらに28日8における肉芽組織の萎縮も
著しく緩和される事が明らかになった。
7)人工皮膚の調製
上記3)において線維化アテロコラーゲン濃度を1、口
V/V%に調製して、線維化アテロコラーゲン−変性ア
テロコラーゲンの混合溶液をステンレスバットに注入し
、さらに上記5)で調製した0、O1%HDIで架橋し
た線維化アテロコラーゲンマトリックスのスポンジをゆ
っくりのせると、スポンジは溶液の上層部に浮く。この
状態で一30℃に急速凍結して、十分凍結した後、−4
0℃10.1 )−ル未満の真空下で凍結乾燥すると、
線維化アテロコラーゲンマトリックスと線維化アテロコ
ラーゲン−変性アテロコラーゲンマトリックスからなる
二層構造のスポンジが得られた。次にテフロン上に50
%5ilast[cシリコーン接告剤型A CDovC
orning社)のへキサン溶液を精密被覆用具(アプ
リケーター)を用いて塗布し製膜した。塗布した直後に
上記のスポンジを線維化アテロコラーゲンマトリックス
がシリコーン側になるようにのせ、室温でlO分程放置
した後、80℃で少なくとも1時間オーブンで硬化させ
た。さらに0.05ト一ル未満の真空下で1時間真空に
し、さらに110℃に温度を上げ、2時間真空に保ち、
その後温度を室温まで下げ、試料を取り出して人工皮膚
を得た。
V/V%に調製して、線維化アテロコラーゲン−変性ア
テロコラーゲンの混合溶液をステンレスバットに注入し
、さらに上記5)で調製した0、O1%HDIで架橋し
た線維化アテロコラーゲンマトリックスのスポンジをゆ
っくりのせると、スポンジは溶液の上層部に浮く。この
状態で一30℃に急速凍結して、十分凍結した後、−4
0℃10.1 )−ル未満の真空下で凍結乾燥すると、
線維化アテロコラーゲンマトリックスと線維化アテロコ
ラーゲン−変性アテロコラーゲンマトリックスからなる
二層構造のスポンジが得られた。次にテフロン上に50
%5ilast[cシリコーン接告剤型A CDovC
orning社)のへキサン溶液を精密被覆用具(アプ
リケーター)を用いて塗布し製膜した。塗布した直後に
上記のスポンジを線維化アテロコラーゲンマトリックス
がシリコーン側になるようにのせ、室温でlO分程放置
した後、80℃で少なくとも1時間オーブンで硬化させ
た。さらに0.05ト一ル未満の真空下で1時間真空に
し、さらに110℃に温度を上げ、2時間真空に保ち、
その後温度を室温まで下げ、試料を取り出して人工皮膚
を得た。
試験例 2
人工皮膚のラット皮膚欠損側への移植試験上記で得られ
たマトリックスをラットの背部皮膚に移植して試験した
。ν1star −KY系ラット(200〜400g)
をネンブタール麻酔下で除毛し、イソジン消毒したラッ
ト背部皮膚に皮部を創面とする20X20mmの全創皮
膚欠損創を作製し、止血、乾燥した後、生食を含ませた
検体をそれぞれ貼付した。シリコーン膜辺縁を縫合糸で
16ケ所結紮固定した。その上に、ソルフレン(テルモ
製)を4枚重ね、さらにエラスチコン等の伸縮性絆創膏
で胴巻にし圧迫固定した。観察は1−.2,3.4週間
後にそれぞれ行ない、移植4週間後について剖検を行な
い、病理組織学的に検索した結果を表2に示した。
たマトリックスをラットの背部皮膚に移植して試験した
。ν1star −KY系ラット(200〜400g)
をネンブタール麻酔下で除毛し、イソジン消毒したラッ
ト背部皮膚に皮部を創面とする20X20mmの全創皮
膚欠損創を作製し、止血、乾燥した後、生食を含ませた
検体をそれぞれ貼付した。シリコーン膜辺縁を縫合糸で
16ケ所結紮固定した。その上に、ソルフレン(テルモ
製)を4枚重ね、さらにエラスチコン等の伸縮性絆創膏
で胴巻にし圧迫固定した。観察は1−.2,3.4週間
後にそれぞれ行ない、移植4週間後について剖検を行な
い、病理組織学的に検索した結果を表2に示した。
(以下余白)
[発明の効果]
本発明によれば線錐化コラーゲンとへリックス含量が0
〜80%である変性コラーゲンとのマトリックスからな
る創傷接触層と、架橋構造を有する線維化コラーゲンマ
トリックスからなる支持層と、水分透過調節層とが順次
積層されてなる人工皮膚が提供される。
〜80%である変性コラーゲンとのマトリックスからな
る創傷接触層と、架橋構造を有する線維化コラーゲンマ
トリックスからなる支持層と、水分透過調節層とが順次
積層されてなる人工皮膚が提供される。
本発明の人工皮膚は、創傷、熱傷、褥癒等により皮膚が
損傷を受けた際に、損傷面に適用され、創面を柔らかく
保護し、痛みを和らげ、細菌の感染を防止する。
損傷を受けた際に、損傷面に適用され、創面を柔らかく
保護し、痛みを和らげ、細菌の感染を防止する。
さらに本発明の人工皮膚は、創傷接触面が、細胞侵入性
を有するので、創面に適用された際に線維芽細胞が早期
に創傷接触層に侵入し、真皮様の結合組織を構築するの
で創傷の治珍が促進される。
を有するので、創面に適用された際に線維芽細胞が早期
に創傷接触層に侵入し、真皮様の結合組織を構築するの
で創傷の治珍が促進される。
本発明の人工皮膚を適用した場合には廠痕を残すことな
く、きれいに創面が治癒する。
く、きれいに創面が治癒する。
さらに本発明によれば、上記人工皮膚の有利な製造法が
提供される。
提供される。
Claims (7)
- (1) 線維化コラーゲンおよびヘリックス含量が0〜
80%である変性コラーゲンとのマトリックスからなる
創傷接触層と、架橋構造を有する線維化コラーゲンマト
リックスからなる支持層と、水分透過調節層とが順次積
層されてなる人工皮膚。 - (2) 水分透過調節層がシリコーンからなる請求項1
の人工皮膚。 - (3) 水分透過調節層が膜厚5〜200μmのもので
ある請求項1または2の人工皮膚。 - (4) 線維化コラーゲンと、ヘリックス含量が0〜8
0%である変性コラーゲンとの混合溶液を容器に入れ、
その上に架橋構造を有する線維化コラーゲンマトリック
スをのせ、凍結乾燥して多孔体を形成させ、該線維化コ
ラーゲンマトリックスの上方の面を基板上に延展された
未だ粘着性を有する水分透過性物質の薄膜上に載置し、
該薄膜が硬化するまで乾燥させ、最後に真空下0.05
トール未満で50〜180℃で1〜24時間加熱処理す
ることを特徴とする人工皮膚の製造法。 - (5) 線維化コラーゲンマトリックスが熱脱水または
化学薬品処理により架橋されたものである請求項4の人
工皮膚の製造法。 - (6) 熱脱水処理が0.05トール以下の真空下で5
0℃以上180℃の温度範囲で1〜24時間加熱するも
のである請求項5の人工皮膚の製造法。 - (7) 化学薬品処理がアルデヒド、カルボジイミド、
イソシアネートまたはエポキシによる処理である請求項
5の人工皮膚の製造法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63183479A JPH0618583B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 人工皮膚およびその製造法 |
DE68915540T DE68915540T2 (de) | 1988-03-09 | 1989-03-09 | Für zellen eindringbares medizinisches material und kunsthaut. |
US07/576,493 US5263983A (en) | 1988-03-09 | 1989-03-09 | Medical material and prosthetic skin in which cells can invade |
EP89903232A EP0403650B1 (en) | 1988-03-09 | 1989-03-09 | Medical material permitting cells to enter thereinto and artificial skin |
AU32126/89A AU632273B2 (en) | 1988-03-09 | 1989-03-09 | Medical material permitting cells to enter thereinto and artificial skin |
PCT/JP1989/000257 WO1989008465A1 (en) | 1988-03-09 | 1989-03-09 | Medical material permitting cells to enter thereinto and artificial skin |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63183479A JPH0618583B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | 人工皮膚およびその製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0234165A true JPH0234165A (ja) | 1990-02-05 |
JPH0618583B2 JPH0618583B2 (ja) | 1994-03-16 |
Family
ID=16136527
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63183479A Expired - Fee Related JPH0618583B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-07-25 | 人工皮膚およびその製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0618583B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002526207A (ja) * | 1998-09-18 | 2002-08-20 | イムデ ビオマテリオー | 二重複合コラーゲン性材料、その取得方法及び療法的適用 |
KR100381741B1 (ko) * | 1999-05-19 | 2003-04-26 | 꼴레띠까 | 저취성 및 개선된 기계적 성질을 갖는 해산물 유래콜라겐을 함유한 콜라겐 제품, 화장용 또는 약학적 조성물또는 제품으로서의 그 용도 |
CN111700713A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-25 | 福建华民生物科技有限公司 | 一种人工皮肤 |
-
1988
- 1988-07-25 JP JP63183479A patent/JPH0618583B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002526207A (ja) * | 1998-09-18 | 2002-08-20 | イムデ ビオマテリオー | 二重複合コラーゲン性材料、その取得方法及び療法的適用 |
KR100381741B1 (ko) * | 1999-05-19 | 2003-04-26 | 꼴레띠까 | 저취성 및 개선된 기계적 성질을 갖는 해산물 유래콜라겐을 함유한 콜라겐 제품, 화장용 또는 약학적 조성물또는 제품으로서의 그 용도 |
CN111700713A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-09-25 | 福建华民生物科技有限公司 | 一种人工皮肤 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0618583B2 (ja) | 1994-03-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |