JPH04135565A

JPH04135565A - 人工皮膚

Info

Publication number: JPH04135565A
Application number: JP2256824A
Authority: JP
Inventors: Mikio Koide; 小出　幹夫; Atsushi Konishi; 淳小西; Kazuhito Ikegami; 池上　和仁
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1990-09-28
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1992-05-11

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、新規な人工皮膚に関するものである。

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。

〔従来の技術〕

熱傷、採皮創および外傷性皮膚欠損側、褥瘉等の疾患な
いし創傷による患部を保護し、治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、出血等を
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、この場合に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は、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、シリコーン製ガー
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。しが
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、側面に固着し、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課題〕

従来の創傷被覆材は上述したように、それぞれ難点を有
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
開発か望まれている。

〔課題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によっ
て達成される。

１）創傷部接触層とその上に重層された支持層とからな
り、前記創傷部融層は、線維化コラーゲンとヘリックス
含量が０〜８０重量％である変性コラーゲンとからなる
マトリックスからなり、前記支持層はポリオレフィンの
多孔質膜からなり、前記多孔質膜は親水化されているこ
とを特徴とする創傷覆材。

２）創傷部接触層とその上に重層された支持層とからな
り、前記創傷部融層は、線維化コラーゲンとヘリックス
含量が０〜８０重量％である変性コラーゲンとからなる
マトリックスからなり、前記支持層はハロゲン化ポリオ
レフィンの多孔質膜からなり、前記多孔質膜は親水化さ
れていることを特徴とする創傷覆材。

３）前記多孔質膜か弾性多孔質膜である１項に記載の創
傷被覆材。

本発明の人工皮膚は、上記のように、創傷部接触層およ
び親水化多孔質層の２層からなる。

創傷部接触層は、創面部を直接覆ってこれを柔らかく保
護し、痛みを抑え、適度の水分を与え、細菌汚染を防止
する。さらに創傷部接触層は創面部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
治癒が促進される。創傷部接触層の真上には、周囲健常
表皮が伸展増殖し、最終的にはその上の支持層はこれに
より分界・排除される。創傷部接触層を構成する材料と
しては、線維化コラーゲンとヘリックス含量が０〜８０
％好ましくは０〜５０％より好ましくは３０〜５０％で
ある変性コラーゲンか好適である。

多孔質膜はポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリ
オレフィンまたはポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニ
リデン、塩素化ポリエチレンのようなハロゲン化ポリオ
レフィンで形成される。

前記多孔質膜の親水化は護膜の表面を化学的結合により
親水性ポリマーで被覆することによって行なわれる。親
水性ポリマーは、親水性のポリマーであれば特に限定は
ないが、好ましい例としてはポリメトキシエチルアクリ
レート、ポリジメチルアクリルアミド、メトキシアクリ
ル酸エステル共重合体、ジメチルアクリルアミド共重合
体があげられる。

多孔質膜は孔径０．０１〜１．０ＺＺ１１、水蒸気透過
率（ＪＩＳ規格）は２０〜５０００　ｇ　／　ｒｄ　・
２４ｈｒであることが好ましい。

本発明に用いられる弾性を付与した多孔質膜は、多孔質
膜にアクリル酸エステルをグラフト重合させて弾性を付
与した多孔質膜であることが好ましく、弾性体を有する
高分子か高分子反応あるいはとニルモノマーをグラフト
重合できるものであれば、特に限定されないが、アクリ
ル酸エチルあるいはアクリル酸ｎ−ブチルをグラフト重
合するのが望ましい。創傷被覆材として使用するには、
グラフト重合した多孔質膜の孔径が０．０１〜１．０ｍ
、水蒸気透過率２００〜５０００ｇ／イ・２４ｈｒの範
囲内にあるものがよい。

〔作　　用〕

本発明の人工皮膚は例えば次のようにして製造される。

まずポリプロピレン粉末に所定量の流動パラフィン及び
結晶核形成剤を加えて溶融混練しペレット化する。この
ベレットを１５０〜２００℃で溶融し、Ｔダイス付の押
出機により押出し、冷却固定化してフィルムにし、該フ
ィルム中の流動パラフィンの抽出を行い、１３５℃程度
の空気中で約２分間熱処理を行ない、ポリプロピレン製
の多孔質膜を得る。護膜にメトキシエチルアクリレート
をプラズマ開始表面グラフト重合し、親水化処理したポ
リプロピレン製の多孔質膜を得る。同様な方法でジメチ
ルアクリルアミドで親水処理したポリプロピレン製の多
孔質膜を得ることができる。これらの膜の水分透過試験
の結果を第１図に示した。

まずシャーレ内のスポンジに蒸留水を十分含ませた後、
その表面に被覆材を載せ、その上に８枚のガーゼを重ね
た。ついでシャーレの蓋と重しく約５ｇ）で圧迫の後、
これを室温に放置し、経時的に精秤して測定した（小原
−則、基礎と臨床１６（２）　６１７（１９８２））。

人工皮膚を作製するに際し、変性コラーゲンはコラーゲ
ン溶液を加熱することにより熱変性させ、変性処理する
。コラーゲンの熱変性は３７℃前後を境として起こるの
で、４０〜１００℃の範囲で変性させるが、好ましくは
６０℃〜１００℃で変性させる。

好適な加熱変性処理は６０℃で３０分処理であり、この
処理を行なうと変性コラーゲンのへソックス含量は約４
０％である。またコラーゲンを線維化するためには、例
えばコラーゲン溶液をりん酸緩衝液のような平衡塩溶液
と混合して、３７℃において４時間インキュベートする
。

コラーゲン・変性コラーゲンマトリックスは上記で調製
した線維化したコラーゲン溶液と変性コラーゲン溶液を
混合して、凍結乾燥して得ることができる。この際に上
記の混合溶液をスチレン容器に流し込み、更に親水処理
したポリプロピレン製の多孔質膜をのせ、凍結乾燥する
と多孔質膜がラミネートしたコラーゲン・変性コラーゲ
ンのマトリックスか得られる。

最後に真空下で月０℃で４時間熱脱水架橋を施して所望
の人工皮膚を得ることができる。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。

多孔質膜の作製（１）メルトフローインデックスが３０及び０．３のポリプロ
ピレン混合物（混合重量比１００　二４０）１００重量
部当り、４００重量部の流動パラフィン（平均分子量３
２４）及び０．３重量部の結晶核形成剤としての１．３
，２．４−ビス（ｐ−エチルベンジリデン）ソルビトー
ルを二輪型押出機により溶融混練し、ペレット化した。

このベレットを上記二輪型押出機を用いて１５０〜２０
０℃で溶融し、スリット０．６ｉｎｓのＴダイより空気
中に押出しフィルム状にし、このフィルム状物をＴダイ
直下に置かれたガイドローラーによって冷却固定化液中
に導き冷却固定化した後巻取る。この巻取ったフィルム
状物を一定寸法に切断し、縦横両方向を固定し、１，１
．２−トリクロロ−１，２，２−トリフルオロエタン中
にｌＯ分間計４回浸漬して、フィルム状物中の流動パラ
フィンの抽出を行う。次いで、１３５℃の空気中で２分
間熱処理を行って、孔径０．６庫、膜厚１４０ｕｎｒの
ポリプロピレン製多孔質膜を得た。

多孔質膜の作製（２）ポリフッ化ビニリデン粉末（三菱油化■）製Ｋｙｎａｒ
　Ｋ　３０１１ｇ重量部をアセトン７３．８重量部及び
ジメチルホルムアミド８．２重量部に溶解してなる溶液
を、ポリエチレンテレフタレートフィルム上にキャスト
した後、１．１．２−　）リクロロトリフルオロエタン
洛中に５分間浸漬し、乾燥して平均孔径０．４ｈｎ＋、
膜厚１３５庫のポリフッ化ビニリデン多孔質を得た。

弾性多孔質膜の作製（３）上記（１）で得られた膜にアクリル酸エチルをプラズマ
開始表面グラフト重合し、弾性を付与したポリプロピレ
ン製の多孔質膜を得た。

即ち、ＰＰ膜に０．１Ｔｏｒｒ、　１５秒アルゴンプラ
ズマを照射した後、アクリル酸エチル雰囲気中で（２５
℃、　４Ｔｏｒｒ）　、３０分グラフト重合を行なった
。

得られたアクリル酸エチルグラフト化ＰＰＭは破断伸度
が約２００％であり、手足の関節等の屈伸部で使用して
も破断しないものであった。

弾性多孔質膜の作製（４）上記（２）で得られた膜にアクリル酸エチルをプラズマ
開始表面グラフト重合し、弾性を付与したポリフッ化ビ
ニリデン多孔質膜を得た。

親水処理した多孔質膜の作製（５）上記（１）〜（４）で得られた膜にメトキシエチルアク
リレートをプラズマ開始表面グラフト重合し、親水処理
した多孔質膜を得た。

線維化アテロコラーゲン−変性アテロコラーゲン混合溶
液の調製アテロコラーゲン（高硬■製）を４℃の温度下でｐｌ（
３，０の希塩酸に溶解して０．３〜０．４（ｖ〕Ｖ）％
に調製した。この溶液を０．８μｓ及び０．２−の直径
の空孔を持つ２種のフィルターに順次通して濾過滅菌し
た後、４℃に維持しつつ撹拌しながらｐＨ７，４のりん
酸緩衝液を加え、最終濃度が０．１〜０．１５（ν／Ｖ
）％アテロコラーゲン（３０ｍＭりん酸２ナトリウム、
１１００ＩＩ塩化ナトリウム）であるコラーゲン溶液と
した。ついて３７℃の恒温槽内に４時間放置し、線維化
アテロコラーゲン（Ｆ　Ｃ）溶液を調整した。そして、
このＦＣ溶液を無菌条件下で遠心操作による濃縮を行な
い、濃度を２　（ｖ／ｖ）％に調整した。一方、上述の
フィルターを順次通過させた０、３〜０．４（ｗ／ν）
％のアテロコラーゲン溶液を凍結乾燥し、再び無菌の蒸
留水に３．３（ｖ／ｖ）％となるよう再溶解し、これを
６０℃の恒温槽内に３０分間放置して熱変性を生ぜしめ
変性アテロコラーゲン（ＨＡＣ）溶液とした。このＨＡ
Ｃ溶液を３７℃の温度下で０．４５ｍの直径の空孔を持
つフィルターを通して、濾過滅菌した後、上述の２　（
ｖ／ｖ）％のＦＣ溶液に、ＨＡＣ／ＦＣ十ＨＡＣ−０，
１となるように混合し、撹拌して線維化アテロコラーゲ
ン−変性アテロコラーゲン（ＦＣ−ＨＡＣ）混合溶液を
得た。

人工皮膚の作製上記のＦＣ−ＨＡＣ混合溶液をステンレスパッドに注入
し、さらに上記（５）で作製した親水処理した多孔質膜
（支持層）をゆっくりのせると、溶液の上に浮いた。こ
の状態で一３０℃以下に急速冷却して十分凍結させた後
、−４０℃１０．１　）−ル未満の真空下で凍結乾燥さ
せることにより、ＦＣ−ＨＡＣ層（創傷接触層）は上部
層と密着した状態の多孔体のマトリックスとなり、さら
に０．０５　トール未満の真空下で１時間真空にし、１
１０℃に温度を上げて２時間真空に保ち、その後温度を
室温まで下げることにより、本発明の人工皮膚を作製し
た。

〔発明の効果〕

本発明の人工皮膚は、細胞侵入性材料により形成された
創傷接触層と、空気や水蒸気は透過するが細菌の侵入を
防ぐことができる支持層とからなり、上層部の支持層の
下に表皮細胞が生育しても、創傷接触層に侵入した生体
細胞の増殖が進行し、上層部の支持層には生体細胞が侵
入せず、更に剥離可能に密着されているため、自然に上
部層が創傷接触層より分離し、早期に創傷部位を治癒さ
せることができる。更に、上層部は創傷接触層による組
織治癒の間、創傷面を保護し、創傷部を柔らかく保護し
、細菌の感染を防止する。この人工皮膚は、創傷、熱傷
等を含むあらゆる真皮成分の欠損部位に使用することが
できる。よって、本発明の人工皮膚を適用した場合には
、多くの形成・整形その他の外科的手段・手法に適合し
、それらのいかなる場合においても自然の皮膚に近いき
れいな治癒状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は被覆材に重ねたガーゼの水分含有量の経時変化
を示す。Ｏ：ポリプロピレン多孔質膜 △、ポリメトキシエチルアクリレートをグラフト重合し
たポリプロピレン多孔質膜口：ポリジメチルアクリルアミドをグラフト重合したポ
リプロピレン多孔質膜

Claims

【特許請求の範囲】１）創傷部接触層とその上に重層された支持層とからな
り、前記創傷部触層は、線維化コラーゲンとヘリックス
含量が０〜８０重量％である変性コラーゲンとからなる
マトリックスからなり、前記支持層はポリオレフィンの
多孔質膜からなり、前記多孔質膜は親水化されているこ
とを特徴とする創傷覆材。２）創傷部接触層とその上に重層された支持層とからな
り、前記創傷部触層は、線維化コラーゲンとヘリックス
含量が０〜８０重量％である変性コラーゲンとからなる
マトリックスからなり、前記支持層はハロゲン化ポリオ
レフィンの多孔質膜からなり、前記多孔質膜は親水化さ
れていることを特徴とする創傷覆材。３）前記多孔質膜が弾性多孔質膜である請求項１または
２に記載の創傷被覆材。