JPH03123561A - シリコーンゴムと絹タンパク質とからなる複合体及び製造方法 - 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】 ［技術分野］ 本研究は、医療用材料として有用な絹タンパク質被覆シ
リコーンゴム複合体に関するものである。

［従来技術］ シリコーンゴムは生理的にはほとんど不活性であること
から、医療用材料として用いられる。しかし、シリコー
ンゴムは疎水性材料であるため生体組織となじむように
するには親水性化処理を施す必要がある。一方、絹タン
パク質は、古くから外科用縫合糸として用いられてきて
おり、生体に対して安全性が高い。また、絹フィブロイ
ンからなる膜状物では細胞の付着・増殖性の良いことが
確認されている。

［目的］ 本発明の目的は、シリコーンゴム表面に絹タンパク質を
被覆した複合体からなる医療用材料を提供することにあ
る。

［構成コ 本発明は、シリコーンゴム表面を絹タンパク質で被覆し
た複合体に関するもので、該複合体は細胞の付着・増殖
性が良好であることを特徴とする医療用材料である。

本研究者は、シリコーンゴムを生体となじませるため、
種々の研究を重ねた結果、シリコーンゴム表面に絹タン
パク質を被覆させることで調製した複合体は細胞の付着
・増殖性が優れることを見い出し、本発明を完成させる
に到った。

本明細書における医療用材料としては、血液、輸血、透
析液、電気などを対外へ導出あるいは体内へ導入するた
めに用いられる皮膚端子（あるいは皮膚貫通管）などの
ようにその外面側が生体組繊細胞と密着することが要求
される人工臓器、医療用器具あるいは用具を作成するた
めの材料を意味する。

絹タンパク質で被覆するシリコーンゴムの形状はシート
状、チューブ状、ビーズ状、堪維状、中空糸状等いかな
る形状を有するものでもよい。

本発明の複合体は、シリコーンゴムを絹タンパク質水溶
液中に浸漬し、その後、乾燥することによって製造する
ことができる。ただし、このままではシリコーンゴム表
面を被覆した絹タンパク質は非晶質であるので、絹タン
パク質を結晶化させる作用をもつエタノールやメタノー
ル等の溶媒で処理して結晶化度を増してもよい。

原料として用いる絹タンパク質は絹フィブロインであり
、家蚕あるいは野蚕由来のものでもよい。

また絹タンパク質水溶液は熟蚕体内の絹糸腺より取り出
した液状絹タンパク質を用いることができるし、吐糸繊
維あるいは生糸を濃厚な中性塩溶液で溶解させて調製し
た再生絹タンパク質溶液でもよい。

［実施例コ 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。本発
明はこれらの実施例によって限定されるものではない。

実施例１ 熟蚕期の家蚕（５齢５日目）体内より取り出し、水洗い
した絹糸腺のうち、液状絹物質が一番多く含まれる中部
糸線内容物を材料として用いた。絹糸腺細胞をピンセッ
トで除去して得られた液状絹を蒸留水中に入れ、５℃で
静置する。分散時間が２時間以内で液状絹から溶出した
分画をデカンテーション法で除去した後、さらに蒸留水
を加え、分散時間が８時間後の試料溶液を絹フイブロイ
ン溶液とした。

シリコーンゴムは５ｉｌａｓｔｉｃ　（Ｄｏｗ　Ｃｏｒ
ｎｉｎｇ社製Ｎｏｎ−ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ　５００−
３　　メディカルグレード）を使用した。２５℃の絹フ
イブロイン水溶液（濃度０゜７％）にシリコーンゴムを
所定時間浸漬して絹フィブロインを吸着させ、その後風
乾して試料を作成した。

実施例２ 絹フイブロイン水溶液で３０分間浸漬処理したシリコー
ンゴム（ＳＦ−３０Ｍ）の全反射赤外吸収スペクトル（
ＩＲスペクトル）には、未処理のシリコーンゴムのスペ
クトルと比較すると、タンパク質の分子形態に帰属する
３２５０ｃｍ−’　、　１６５５ｃｍ−’　、　１５４
０ｃｊ＋−’のピークが観察されるため、シリコーンゴ
Ｌｔこ絹フィブロインが吸着していることが確かめられ
た。

シリコーンゴム表面上の絹フィブロインの吸着層の厚さ
を台本らが提案した次の評価法［Ｋ、０ｈｔａａｎｄ　
Ｒ，Ｉｗａｍｏｔｏ、　Ａｐｐｌ、　５ｐｅｃｔｒｏｓ
ｃ、、　３９．４１８　（１９８５）］により試算した
。内部反射エレメントとして入射角４５°のゲルマニウ
ムを用いたとき、吸着層の厚さと吸光度との間には（１
）式が成立する。

ｔ　＝　　（−３４００００／Ｎ）　　１　ｎ　　［Ａ
　　（ｔ）　／Ａ　　（０）］・　・　・　（１） ここでｔは表面層の厚さ（ｎｍ）　、Ａ　（ｔ）は絹フ
ィブロインが吸着した試料におけるシリコーンゴムに起
因する特性バンドの吸光度、Ａ　（０）は未処理のシリ
コーンゴムに特有なバンドの吸光度、Ｎは特性バンドの
波数（ｃｍ−っである。ここではシリコーンゴムの特性
バンドに波数１２６０ｃｍ−”を選び、（１）式により
絹フイブロイン層の厚さを求めた。絹フイブロイン水溶
液での浸漬時間が１分層度以下でシリコーンゴム表面に
付着した絹フイブロイン層の厚さは急激に３０〜４０ｎ
ｍまで増加し、その後徐々に層の厚さが増すような結果
が得られた（、第１図）。

差スペクトル法により、シリコーンゴム表面に吸着した
絹フィブロインのみのスペクトルを求めた。吸着時間が
短い試料（１０分以下の試料）の■Ｒスペクトルにはア
ミドＩバンドが１６３０ｃｍ−’アミド■バンドが１５
２０ｃｍ−’に現れ、β型分子形態の特徴と一致した結
果が現われた。しかし吸着時間が３０分以上になると、
複合体試料（ＳＦ−３０Ｍ）のＩＲスペクトルには、ア
ミドＩバンドが１６５５ｃｍ１とアミド■バンドが１５
４０ｃｍ−’　とに観察された。

ＳＦ−３０Ｍを５０％メタノール水溶液に浸漬して３０
分間処理を行うと、β−構造に変化することから、シリ
コーンゴム表面でランダムコイル状態の絹フィブロイン
がメタノール処理でβ化することが確認された。

シリコーンゴムに吸着した絹フィブロインは、純水およ
び生理食塩水で浸漬処理しても脱着しなかった。

実施例３ 絹フイブロイン水溶液中、時間を変えて浸漬処理して作
製したシリコーンゴム複合体に対する水の接触角を測定
した（第１表）。なお、水中における接触角は、水に浸
漬した試料膜あるいは複合体に微細な空気の泡を付着さ
せ、付着点での泡の接線と試料表面とのなす角から求め
た、シリコーンゴムに絹フィブロインが吸着した複合体
試料で第１表 ※５０体積％メタノール水溶液中で３０分間処理した試
料 は未吸着シリコーンゴムに比べて接触角が著しく低下し
た。浸漬時間を変えても接触角がほとんど変化せず、い
ずれも絹フイブロイン膜に対する値とほぼ同一の値であ
った。これらの結果から、シリコーンゴムを５秒間絹フ
ィブロイン水溶液と接触させ、シリコーンゴム表面に１
０ｒ＋ｍ程度の絹フイブロイン吸着層を生成することで
、シリコーンゴム複合体表面は絹フィブロインの付着に
基づき、完全に親水性表面に変化した。

実施例４ 絹フィブロインで被覆したシリコーンゴムに対する細胞
の付着・増殖能を測定した。絹フィブロインで被覆した
シリコーンゴム上に、培養液（約１０万個／ｍ１）を接
触させたまま、炭酸ガス濃度５％、湿度１００％、３７
℃のインキュベータ内に静置１、た。培養液は１０％の
牛胎児血清を含むＥａｇｌｅ　ＭＥＭを用いた。５０時
間後、そのシリコーンゴム上に付着している細胞の数を
クリスタルバイオレットを用いた核染色法により定量し
た。

これらのシリコーンゴム複合体に付着した細胞の数を標
準試料（和光純薬工業株式会社製の組織培養用プラスチ
ックシート）に付着した細胞の数で割ることにより、細
胞増殖率を求めた。その結果を第２図に示す。

細胞増殖率は、未被覆シリコーンゴムでは約４０％であ
ったが、絹フイブロイン水溶液での浸漬時間が１分以下
で急激に約１４０％まで増加し、その後はぼ一定になる
結果が得られた。この増殖率の値は絹フイブロイン膜で
の値とほぼ一致していた。

この細胞増殖率増加の傾向はシリコーンゴムに吸着した
絹フイブロイン層の厚化の傾向（第１図）と符合してお
り、絹フイブロイン吸着層が薄い場合（短時間の浸漬処
理の場合）には下地であるシリコーンゴムの表面特性が
細胞増殖に影響を及ぼした。

［効果］ 以上説明したように、本発明のシリコーンゴムと絹タン
パク質との複合体は、シリコーンゴムを絹タンパク質水
溶液中に短時間浸漬する簡単な処理で調製することがで
き、さらにこの複合体は絹タンパク質に帰属する優れた
細胞の付着・増殖性を持っていることから、医療分野で
幅広く利用で［図面簡単な説明 第１図 絹フイブロイン層の厚さと浸漬時間との関係 第２図 細胞増殖率と浸漬時間との関係 Ｃｅ１ｌ　ｇｒｏｗｔｈ　ｒａｔｉｏ　（％）手続ネ市
正書　（方式） 平成２年１１月１９日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリコーンゴム表面を絹タンパク質で被覆した複
   合体。
2. （２）シリコーンゴムを絹タンパク質水溶液中に浸漬さ
   せて複合体を製造する方法。
3. （３）シリコーンゴム表面を絹タンパク質で被覆した複
   合体から形成されており、かつ細胞の付着・増殖性が良
   好であることを特徴とする医療用材料。