JPH05253289A - 生体適合膜及びその製造方法 - Google Patents

生体適合膜及びその製造方法

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JPH05253289A
JPH05253289A JP4058217A JP5821792A JPH05253289A JP H05253289 A JPH05253289 A JP H05253289A JP 4058217 A JP4058217 A JP 4058217A JP 5821792 A JP5821792 A JP 5821792A JP H05253289 A JPH05253289 A JP H05253289A
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JP
Japan
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polyvinyl alcohol
membrane
blood coagulation
sensor
film
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Withdrawn
Application number
JP4058217A
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Tatsuo Suzuki
辰生 鈴木
Yuichi Iritani
有一 入谷
Akira Miyazaki
明 宮崎
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Nikkiso Co Ltd
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Nikkiso Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、膜面における体液蛋白や血
栓付着を防止することができる生体適合膜を提供するこ
とにある。 【構成】 本発明の生体適合膜は、ポリビニルアルコー
ル膜被覆面に血液凝固防止剤を含む溶液を作用させて、
該膜を不溶化させるとともに、該膜表面に該血液凝固防
止剤を固定化させて得ることを特徴とする。 【効果】 本発明により、従来の血液凝固防止剤の混入
法に比較して、ポリビニルアルコール膜表面に血液凝固
防止剤が強固に固定化されることにより、血液凝固防止
剤の溶出が少なく、効果が持続的であるため、長時間連
続使用ができる生体適合膜を提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は生体適合膜及びその製造
方法に関し、更に詳しくは、体内留置型(皮下、血管内
等)の医療機器、例えば、センサー等に好適に用いるこ
とのできる生体適合膜及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする技術的課
題】従来、体内留置型センサーは、例えば、生体成分を
測定するために皮下や血管に挿入して使用されるが、セ
ンサー表面における体液蛋白の吸着や血栓の形成によ
り、被測定物質の膜中への拡散が減少して使用中に急激
に劣化するので、長時間の連続使用に耐えないという問
題点がある。
【0003】そこで、特開昭60−242835号公報
においては、センサーに、ポリビニルアルコールまたは
他の高分子溶液にヘパリン等の血液凝固防止剤を混入し
たものを被覆することが提案されている。また、高分子
にヘパリン等を化学的に架橋することによりヘパリンを
固定化することも行なわれている。
【0004】しかしながら、ヘパリンを混入する方法に
おいては、ヘパリンの溶出があり、早期に劣化をみると
いう問題点がある。また、化学的架橋方式の場合、ヘパ
リンの固定化後、ヘパリンの機能が発揮されにくくなる
という問題点がある。これらのことから、生体内で劣化
の少ない生体適合膜が望まれている。本発明の目的は、
生体内で劣化の少ない、膜面における体液蛋白や血栓付
着を防止することができるような生体適合膜を提供する
ことにある。
【0005】
【前記課題を解決するための手段】前記課題を解決する
ための請求項1に記載の発明は、光架橋ポリビニルアル
コール膜の表面に血液凝固防止剤を固定してなることを
特徴とする生体適合膜であり、請求項2に記載の発明
は、光架橋ポリビニルアルコール膜を血液凝固防止剤を
含む溶液に浸漬することを特徴とする生体適合膜の製造
方法である。
【0006】以下、この発明を更に詳しく説明する。本
発明の生体適合膜は、光架橋ポリビニルアルコール膜の
表面に、血液凝固防止剤が固定化されてなる。
【0007】−光架橋ポリビニルアルコール− この光架橋ポリビニルアルコールは、光硬化性ポリビニ
ルアルコールに光を照射することにより得ることができ
る。光硬化性ポリビニルアルコールとしては、例えば、
ポリビニルアルコールに感光基を導入することにより得
ることができる。この感光基としては、例えばスチルバ
ゾリウム基、ケイ皮酸残基、カルコン酸残基、アクリル
酸残基等を挙げることができるが、可視光あるいは紫外
線で感応する感光基を適宜に選択するのが良い。又、感
光基を導入するポリビニルアルコールとしては、その平
均重合度が、約1,000以上が望ましい。ポリビニル
アルコールのケン化率は、望ましくは85%以上、さら
に望ましくは97%以上、もっとも望ましくは100%
である。
【0008】光架橋ポリビニルアルコール膜は、例え
ば、体内留置型センサ−の、少なくとも体内に入る部分
の表面を、光硬化性ポリビニルアルコールの水溶液に浸
漬し、その後前記センサーを前記水溶液から引き出し、
乾燥し、可視光あるいは紫外線を照射することにより、
センサー表面を被覆する被覆膜として得ることができ
る。光硬化性ポリビニルアルコールの水溶液における光
硬化性ポリビニルアルコールの濃度としては、光硬化性
ポリビニルアルコールにおける感光基の種類やポリビニ
ルアルコールの分子量ないしケン化率等により相違して
一概に言うことはできないが、通常1〜15重量%であ
る。前記水溶液に浸漬する時間としては、光硬化性ポリ
ビニルアルコールにおける感光基の種類やポリビニルア
ルコールの分子量ないしケン化率等により相違して一概
にいうことはできないが、通常10秒〜10分である。
また、前記乾燥の時間としては、光硬化性ポリビニルア
ルコールにおける感光基の種類やポリビニルアルコール
の分子量ないしケン化率また温度、湿度などの環境条件
等により相違して一概に言うことはできないが、通常2
時間以上である。光硬化性ポリビニルアルコールの光硬
化は、通常の光の条件下においてもある程度なされるの
であるが、乾燥時間により未硬化の光硬化性ポリビニル
アルコールが残留する可能性がある。したがって、光硬
化性ポリビニルアルコールの光硬化をより完全にするた
めには、乾燥後さらに紫外線照射をするのが好ましい。
このようにして得られた光架橋ポリビニルアルコール膜
の厚みは、通常10〜100μmである。
【0009】本発明においては、光硬化性ポリビニルア
ルコールの光硬化は、通常の光の条件下において、後述
する血液凝固防止剤の固定化と共になされる。なお、前
記体内留置型センサーとしては、生体成分を測定するた
めに皮下や血管内に挿入して使用される公知のセンサー
を使用することができる。
【0010】−血液凝固防止剤− 本発明においては、光架橋ポリビニルアルコール膜の表
面に血液凝固防止剤を固定化する。前記の硬化前の光架
橋ポリビニルアルコール膜を有する例えば体内留置型セ
ンサーを血液凝固防止剤を含む溶液に浸漬し、体内留置
型センサーを前記溶液から引き出してから乾燥すること
によりポリビニルアルコール膜表面に血液凝固防止剤を
固定化させる。ここで、血液凝固防止剤としては、ヘパ
リン、α2 −アンチプラスミン、アンチトロンビンIII
等を挙げることができる。
【0011】血液凝固防止剤を含む溶液における血液凝
固防止剤の濃度としては、0.5〜5重量%が好まし
い。また、硬化前の光架橋ポリビニルアルコール膜を血
液凝固防止剤を含む溶液に浸漬する時間としては、通常
10秒〜10分が好ましい。乾燥時間としては、通常2
時間以上である。このように未架橋の光架橋ポリビニル
アルコールに血液凝固防止剤を作用させることにより、
通常の光の条件下であっても光硬化性ポリビニルアルコ
ールが完全に光硬化すると共にその表面に付着する血液
凝固防止剤を固定することができる。
【0012】このままでも光架橋ポリビニルアルコール
の硬化は充分なされているが、硬化をより確実にするた
めには、このあと、さらに紫外線照射をする。このよう
にして光架橋ポリビニルアルコール膜の表面に血液凝固
防止剤を固定化することにより、体内留置型センサー表
面における体液蛋白の吸着や血栓の形成が硬化的に抑制
される。更に、光架橋ポリビニルアルコール膜の表面で
血液凝固防止剤が固定化されているので、血液凝固防止
剤の溶出がほとんどなく、体内留置型センサーのセンサ
ーとしての効果が持続的である。
【0013】本発明の生態適合膜は、体内留置型(皮
下、血管内等)の医療機器に好適に使用することができ
る。特に、体外循環用機器(透析器、遠心ポンプ等)の
血液接触部位に好適に使用することができる。
【0014】
【実施例】次に本発明の実施例を示す。 (実施例1)グルコ−ス濃度測定用の針状体内留置型セ
ンサーに光架橋ポリビニルアルコール膜を被覆し、光架
橋ポリビニルアルコール膜へのヘパリンの固定化を行な
った。
【0015】−グルコース濃度測定用の針状体内留置型
センサーの構造− 図2にグルコースセンサーの構造を示す。このセンサー
は、グルコースオキシダ−ゼを触媒としてグルコースよ
り産出される過酸化水素を電気分解する際に生じる電流
より、血液中などのグルコース濃度を測定するものであ
り、筒状のAg/AgCl電極(陰極)1とその中に通
された白金電極(陽極)2とを備えている。陽極の2の
電極反応部としての先端部3およびリ−ド線接続部とし
ての後端部を除く部分は、エポキシ樹脂4により絶縁処
理されている。陰極1と陽極2の先端部は、絶縁材とし
てのエポキシ樹脂4の先端部を陰極1の先端部内面に溶
着することにより、また両者の後端部は、プラスチック
栓5を嵌めて被せることにより、それぞれ固定されてい
る。陽極先端部3の表面には過酸化水素透過性の親水性
半透膜としてのセルロ−スジアセテ−ト膜6が積層さ
れ、その表面には固定されたグルコースオキシダーゼ膜
7が積層されている。さらに、グルコースオキシダーゼ
膜7、セルロ−スジアセテート膜6および陰極1の表面
にはグルコース・酸素・過酸化水素透過性の半透膜とし
てのポリウレタン膜8が積層されている。ポリウレタン
膜8の表面に後述するように、ヘパリンを固定した光架
橋ポリビニルアルコール膜9が積層されている。なお、
この光架橋ポリビニルアルコール膜9は、センサーの少
なくとも体内に入る部分の表面に形成される。また、陰
極1および陽極2の後端部は、絶縁処理されたリ−ド線
10、11にそれぞれ接続されている。
【0016】−光架橋ポリビニルアルコール膜へのヘパ
リン固定化方法− 図1に示すように、ポリウレタン膜8の表面を、10%
光架橋ポリビニルアルコール水溶液102に5分浸漬
し、光架橋ポリビニルアルコール被膜9を形成した。次
に、その光架橋ポリビニルアルコール被膜9が形成され
たグルコースセンサーを、乾燥しないうちに、3%ヘパ
リン水溶液103に10分浸漬した後、2時間以上室温
で乾燥した。自然乾燥後、紫外線ランプを30分間照射
して、光架橋ポリビニルアルコール被膜9の不溶化を確
実にした。
【0017】in vitro 血液適合性試験 上述のようにして得られたグルコースセンサーを生理食
塩液に浸漬して、両極間に0.65Vの電圧を印加して
一晩以上エージングした後、犬新鮮血に5分間、生理食
塩液に10分間、交互に浸漬することを10回繰り返
し、センサー出力電流の変化と血栓付着量を測定した。
結果を図3に示す。
【0018】in vivo(犬皮下埋め込み)試験 上述のようにして得られたグルコースセンサーを、麻酔
下の雑種成犬(15kg)の皮下に埋め込み、出力電流
を24時間以上測定した。結果を図4に示す。
【0019】(比較例1)実施例1において、グルコー
ス濃度測定用の針状体内留置型センサーに光架橋ポリビ
ニルアルコール膜を被覆するのは実施例1と同様に行な
うが、光架橋ポリビニルアルコール膜へのヘパリンの固
定化は行なわなかった。ヘパリン未固定の光架橋ポリビ
ニルアルコール膜被覆センサーを用いて、実施例1と同
様に、in vitro 血液適合性試験およびi
n vivo(犬皮下埋め込み)試験を行なった。結果
を図3および図4に示す。
【0020】(比較例2)実施例1において、グルコー
ス濃度測定用の針状体内留置型センサーに、下記のよう
にして、ヘパリン混入ポリビニルアルコール膜を被覆し
た。ポリウレタン膜8の表面に、10%ポリビニルアル
コール水溶液/3%ヘパリン水溶液に5分間浸漬した
後、室温で2時間以上乾燥し、ヘパリン混入ポリビニル
アルコール被膜9を形成した。ヘパリン混入ポリビニル
アルコール膜被覆センサーを用いて、実施例1と同様
に、in vitro 血液適合性試験およびin
vivo(犬皮下埋め込み)試験を行なった。結果を
図3および図4に示す。
【0021】(評価)図3および図4において、(a)
は実施例1、(b)は比較例1、(c)は比較例2の結
果をそれぞれ示す。in vitro血液適合性試験に
よれば、実施例1のセンサーは出力の低下がほとんどな
く、血栓付着もほとんど認められなかった。比較例2
は、比較例1よりも良好であったが、センサー出力は低
下し、血栓も付着した。in vivo(犬皮下埋め込
み)試験によれば、実施例1のセンサー出力は、24時
間にわたりほとんど低下しなかったが、比較例1および
比較例2のセンサーは、経時的な出力低下が認められ
た。
【0022】
【発明の効果】本発明によると、ポリビニルアルコール
膜表面に、血液凝固剤が強固に固定化されるので、血液
凝固剤の溶出が少なく、効果が持続的であるため、膜面
における体液蛋白や血栓付着を防止し、長時間の連続使
用ができる生体適合膜を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施例におけるポリビニルア
ルコール膜の不溶化及びポリビニルアルコール膜への血
液凝固防止剤の固定化方法を示す説明図である。
【図2】図2は、本発明の実施例におけるグルコース濃
度測定用の針状体内留置型センサーの構造を示す断面図
である。
【図3】図3は、本発明の実施例におけるin vit
ro 血液適合性試験結果を示すグラフである。
【図4】図4は、本発明の実施例におけるin viv
o(犬皮下埋め込み)試験結果を示すグラフである。
【符合の説明】
1 陰極 2 陽極 6 セルロースジアセテート膜 7 グルコースオキシダーゼ膜 8 ポリウレタン膜 9 ポリビニルアルコール被膜 101 グルコースセンサー(ポリビニルアルコール
膜被覆前) 102 ポリビニルアルコール水溶液 103 ヘパリン水溶液 (a) 実施例1 (b) 比較例1 (c) 比較例2

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光架橋ポリビニルアルコール膜の表面に
    血液凝固防止剤を固定してなることを特徴とする生体適
    合膜。
  2. 【請求項2】 光架橋ポリビニルアルコール膜を血液凝
    固防止剤を含む溶液に浸漬することを特徴とする生体適
    合膜の製造方法。
JP4058217A 1992-03-16 1992-03-16 生体適合膜及びその製造方法 Withdrawn JPH05253289A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008032758A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Toray Industries, Inc. Substrate and method for production thereof

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Effective date: 19990518