JPH08196618A - Cell invasive collagen formulation, artificial skin and their manufacture - Google Patents

Cell invasive collagen formulation, artificial skin and their manufacture

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JPH08196618A
JPH08196618A JP7007845A JP784595A JPH08196618A JP H08196618 A JPH08196618 A JP H08196618A JP 7007845 A JP7007845 A JP 7007845A JP 784595 A JP784595 A JP 784595A JP H08196618 A JPH08196618 A JP H08196618A
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JP
Japan
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collagen
cell
sponge
artificial skin
collagen matrix
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Application number
JP7007845A
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Japanese (ja)
Inventor
Risako Matsui
理佐子 松井
Koichi Hayakawa
浩一 早川
Mikio Koide
幹夫 小出
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Terumo Corp
Original Assignee
Terumo Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08196618A publication Critical patent/JPH08196618A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a bone-repairing collagen formulation which is strengthened in its collagenase resistance, does not induce foreign body reaction and has high biocompatibility with bone, by using a sponge-shaped collagen matrix in which many holes exist and specifying the diameter of the hole. CONSTITUTION: A cell invasive collagen formulation is composed of a sponge- shaped collagen matrix in which many holes are present. Here, diameter of the holes is 100 to 1000μm and the holes have an asymmetric structure. The collagen matrix is made out of a mixture of fibrous atherocollagen and denatured atherocollagen whose helix content is 0 to 80%. Furthermore, a bone- repairing material is formed out of a cell invasive collagen formulation. On the other hand, the cell invasive collagen formulation is manufactured by processing under reduced pressure and high temperature after a raw material collagen solution is foamed and freeze-dried. An injured part contact layer of an artificial skin is formed of the sponge-shaped collagen matrix.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用部分野】本発明は、細胞侵入性コラーゲ
ン製剤、および人工皮膚、およびそれらの製造方法に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cell-penetrating collagen preparation, artificial skin, and a method for producing them.

【0002】[0002]

【従来の技術】骨組織に何らかに異常や欠損が生じた場
合、自己の他部位から採取した骨の移植が好ましいがそ
の供給が困難な場合が多く、人工物をもって代替しよう
とする発想は古くから存在した。それらの人工物にはチ
タニウム、ステンレス等の金属類、ハイドロキシアパタ
イト等のセラミックス類がある。しかし、金属類は生体
骨との直接な接合が得られず、生体骨との間隔に軟組織
が新生して介在するようになる為、長期安定性に欠け
る。また、セラミックス類は生体骨との直接的な接合が
得られるか、それ自身の物性が脆く、骨の物理的機能上
問題がある。骨の主たる成分は有機物としてコラーゲン
と、ハイドロキシアパタイトのような無機物である為、
コラーゲン製剤を利用しようとする試みがいくつかなさ
れている。
2. Description of the Related Art In the case where some abnormality or defect occurs in bone tissue, it is preferable to transplant a bone taken from another site of the patient, but it is often difficult to supply the bone. It has existed since ancient times. These artificial materials include metals such as titanium and stainless steel, and ceramics such as hydroxyapatite. However, metals cannot be directly bonded to living bones, and soft tissues are newly formed and intervene in the gaps with living bones, and thus lack long-term stability. Further, ceramics have a problem in terms of physical function of bone, because direct bonding with living bone can be obtained or the physical properties of the ceramic itself are fragile. The main components of bone are collagen as an organic substance and inorganic substances such as hydroxyapatite,
Several attempts have been made to utilize collagen preparations.

【0003】牛の皮膚由来の凍結乾燥したアテロコラー
ゲンをγ線照射したものがコラーゲンフリース(collag
en fleece)という名称で市販されており、これを実際
に骨再構成に応用し、これを使わなかった場合と比べ、
骨欠損部の骨形成が早まったというウルリッチとゲルト
ラッド(Ulrich Joos & Gertrued Ochs)の報告がある
[Ulrich Joos & Gertrued Ochs,Biomaterials,1,23
(1980)]。また、実質的に架橋しないことを特徴とす
る、無機成分を除去した骨起源のコラーゲンの精製アテ
ロペプチド製剤から成る骨コラーゲン粉末、精製アテロ
ペプチド再構成微線維状皮膚コラーゲン、精製アテロペ
プチド再構成微線維状皮膚コラーゲンの凍結乾燥ゲル及
び、上記の混合物からなるコラーゲン製剤を用いるドナ
ルド・ジョー・ウォレスらの方法が特告平3−2661
6号で開示されている。
Collagen fleece is obtained by γ-irradiating freeze-dried atelocollagen derived from bovine skin.
It is commercially available under the name en fleece), and it is actually applied to bone reconstruction, compared to the case without this,
Ulrich Joos & Gertrued Ochs reported that premature bone formation at the bone defect site [Ulrich Joos & Gertrued Ochs, Biomaterials, 1 , 23
(1980)]. Further, bone collagen powder, purified atelopeptide reconstituted fine fibrous dermal collagen, purified atelopeptide reconstituted fine, characterized by being substantially non-crosslinked, comprising a purified atelopeptide preparation of collagen derived from bone from which inorganic components have been removed. The method of Donald Joe Wallace et al., Which uses a lyophilized gel of fibrous skin collagen and a collagen preparation comprising the above mixture, is disclosed in JP-A-3-2661.
No. 6 is disclosed.

【0004】また、皮膚などの生体組織に何らかの異常
が生じた場合、自己の他部位の組織あるいは、親族など
の免疫原生の少ない個体からの同種移植が好ましいが、
当然免疫拒絶反応の対象となるケースが多く、そのため
組織や免疫系細胞から不感作であるような、いわゆる組
織反応が低い物質を求める努力が続けられている。一
方、熱傷、外傷、手術創などの創傷部分を保護し治癒を
促進するために、患部に一時的に適用される人工皮膚と
して、従来はガーゼ、脱脂綿等が用いられていたが、こ
れらは感染防止能力が低く、かつ滲出液を吸収してしま
うため創面が乾燥固着してしまい、剥がすときに出血、
痛み、治癒阻害を伴った。また、軟膏等を併用すること
もあるが、この場合は逆に滲出液の貯留、創面の過度の
湿潤が問題となっている。
When some abnormality occurs in living tissues such as skin, allogeneic transplantation from tissues of other parts of the body or individuals with less immunogenicity such as relatives is preferable.
Naturally, there are many cases where they are the subject of immune rejection reactions, so efforts are being made to find substances with low so-called tissue reactions that are insensitive to tissues and cells of the immune system. On the other hand, in order to protect wounds such as burns, trauma, and surgical wounds and promote healing, gauze, absorbent cotton, etc. have been conventionally used as artificial skin that is temporarily applied to the affected area. It has low prevention ability and absorbs exudate, so the wound surface sticks dry and bleeds when peeled off.
It was accompanied by pain and inhibition of healing. In addition, an ointment or the like may be used in combination, but in this case, on the contrary, storage of exudate and excessive wetting of the wound surface pose problems.

【0005】これらに代わるものとして、ポリウレタン
フィルム、シリコーン性ガーゼ、シリコーンゴム製及び
ベロア状の表面を有するナイロン、テフロンなどの合成
繊維シート等の人工材料被覆材や、凍結乾燥豚皮、キチ
ン不織布、コラーゲン不織布、ポリロイシン膜などの生
体由来材料が知られている。ポリウレタンを代表とする
合成高分子をより高透過性化させる方向の研究などはそ
の一例である。しかし、人工材料は、患部との密着性、
生体適合性、固着防止効果等で問題があり、一方生体由
来材料では、抗原性、創面での融解、感染、滲出液によ
る劣化がみられる。また、コラーゲン処理されたナイロ
ンメッシュとシリコーン膜からなる被覆材が開発され、
創面の密着性、適度な水分透過を有するが、創面への固
着が強く、創面の治癒を遅らせるという欠点があった。
また、これとは全く正反対に、免疫反応を引き起こす前
に速やかに物質が組織と同化してしまうことにより器官
としての機能を付与するという考え方がある。その素材
として生体由来材料であるコラーゲン等を選択し、線維
芽細胞を早期に侵入させて、結合組織を構築させ目的の
組織に覆わせて免疫反応を免れる考え方で、後者の方が
より理想に近い形である。 しかし、コラーゲンをスポ
ンジ状に加工したものでは、ムコ多糖含有コラーゲン膜
などがあるが、生体内での強度を保つために強度な化学
架橋を行っているが、このために異物性が高くなり治癒
を遅らせ、かつ強度的に弱いために手術的な操作性が悪
かった。
As alternatives to these, synthetic materials such as polyurethane film, silicone gauze, silicone rubber and synthetic fiber sheets such as nylon and Teflon having a velor surface, freeze-dried pig skin, chitin nonwoven fabric, Materials of biological origin such as collagen nonwoven fabric and polyleucine film are known. One example is research into the direction of making synthetic polymers typified by polyurethanes more permeable. However, artificial materials have good adhesion to the affected area,
There are problems with biocompatibility, anti-sticking effect, etc., while bio-derived materials show antigenicity, melting on the wound surface, infection, and deterioration due to exudate. In addition, a coating material consisting of collagen-treated nylon mesh and silicone film was developed,
Although it has adhesiveness to the wound surface and appropriate water permeation, it has a drawback that it strongly adheres to the wound surface and delays healing of the wound surface.
On the contrary, there is a concept that a substance is quickly assimilated with a tissue before an immune response is caused, thereby imparting an organ function. Choosing collagen, which is a biogenic material, as the material, infiltrate the fibroblasts at an early stage, build connective tissue, cover the target tissue, and avoid the immune reaction, the latter is more ideal. It is a close shape. However, in the case of collagen processed into a sponge, there is a mucopolysaccharide-containing collagen film, etc., but strong chemical cross-linking is performed to maintain the strength in vivo, but this makes the foreign substance high and cures. However, the operability was not good because of the delay in strength and weakness in strength.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】再線維化したアテロコ
ラーゲンは、例えば異種の動物であってもコラーゲンの
免疫活性決定基とでも言うべきテロペプタイド部分が切
断・除去されている為、ヒトの骨組織に対する親和性は
大きいと考えられる。しかしながら、コラーゲン分子間
に架橋を付加しないと、生体内でコラゲナーゼで容易に
分解吸収されるばかりか、ゲルを凍結乾燥したものを、
37℃生理食塩水に浸漬しておくだけでも数時間以内に
溶解することがわかっている。かかるコラーゲン製剤を
骨再構成に応用しようとしても生体内安定性がないた
め、初期の目的が達成できない。
Re-fibrotic atelocollagen, for example, is a human bone tissue because the telopeptide portion, which should be called an immunoreactive determinant of collagen, has been cleaved / removed even in heterogeneous animals. Is considered to have a large affinity for. However, if cross-linking is not added between collagen molecules, not only is it easily decomposed and absorbed by collagenase in vivo, but gel freeze-dried
It is known that even if it is soaked in 37 ° C physiological saline, it will dissolve within several hours. Even if an attempt is made to apply such a collagen preparation to bone reconstruction, it is not stable in vivo, so that the initial purpose cannot be achieved.

【0007】一方γ線を照射したり、ヘキサメチレンジ
イソシアネートやグルタルアルデヒド等の薬品で処理す
ると、コラーゲン分子間に架橋が導入され、物性やコラ
ゲナーゼ耐性が強化できる。例えば凍結乾燥コラーゲン
製剤をヘキサメチレンジイソシアネートで架橋すると、
コラゲナーゼ溶液(100unit/ml)に37℃で7日間
浸漬しても形態に変化が見られない。ところが、かかる
強固な架橋を導入すると生体内に埋植した場合、コラー
ゲンに対する異物反応のみが強くあらわれ、貪食細胞に
よる貪食が認められるようになる。つまり、物性やコラ
ゲナーゼ耐性の強度と、組織・細胞に対する親和性とい
う生物学的性能向上が困難な相反する事象であり、一定
期間そこに存在し異物反応がないまま骨再構成を導くコ
ラーゲン製剤は従来求め得られなかった。そこで、本発
明は、コラゲナーゼ耐性が強化され、かつ異物反応を招
かず、骨に対する生体適合性の高い、細胞侵入性骨修復
用コラーゲン製剤を提供することを目的とする。
On the other hand, irradiation with γ-rays or treatment with a chemical such as hexamethylene diisocyanate or glutaraldehyde can introduce crosslinks between collagen molecules and enhance physical properties and collagenase resistance. For example, if a freeze-dried collagen preparation is crosslinked with hexamethylene diisocyanate,
No change in morphology was observed even when immersed in a collagenase solution (100 unit / ml) at 37 ° C for 7 days. However, when such a strong cross-link is introduced, when implanted in a living body, only a foreign body reaction to collagen appears strongly, and phagocytosis by phagocytic cells is observed. In other words, it is a contradictory event that it is difficult to improve the biological performance such as the physical properties and the strength of collagenase resistance and the affinity for tissues and cells. Collagen preparations that are there for a certain period of time and that lead to bone reconstruction without foreign body reaction are present. It could not be obtained conventionally. Therefore, an object of the present invention is to provide a collagen preparation for cell invasive bone repair, which has enhanced collagenase resistance, does not induce foreign body reaction, and has high biocompatibility with bone.

【0008】前述のように、非架橋型のコラーゲンスポ
ンジの人工皮膚では、細胞や血管の侵入による自己組織
化の速度が問題となるが、化学架橋型のコラーゲンスポ
ンジの人工皮膚では細胞侵入のための適度な孔径のスポ
ンジ構造とその構造の使用時の圧迫に対する維持が問題
となっている。例えば、生分解性ポリエステルを分散さ
せたことによりスポンジ構造を維持させたり、凍結乾燥
時の温度を変えることによりスポンジ孔径を制御して細
胞侵入性を高めようとしているが、異物性の増加や材料
自体に亀裂が生じるなどの問題が起こっている。このた
め、細胞や血管侵入のための適度な空孔がスポンジ内に
存在すれば、細胞や血管が侵入して、自己組織化が早ま
り、早期に分層植皮を移植するのに良好な母床になるこ
とも可能となる。
As described above, in the artificial skin of the non-crosslinked collagen sponge, the rate of self-assembly due to the invasion of cells and blood vessels becomes a problem, but in the artificial skin of the chemically crosslinked collagen sponge, the cell invasion occurs. There is a problem in that the sponge structure with an appropriate pore size and its maintenance against pressure during use are used. For example, the biodegradable polyester is dispersed to maintain the sponge structure, or the temperature during freeze-drying is changed to control the sponge pore size to enhance cell invasion. There are problems such as cracks in itself. Therefore, if there are appropriate pores in the sponge for cell and blood vessel invasion, cells and blood vessels will invade and self-organization will be accelerated, resulting in a good mother bed for early transplantation of split-thickness skin grafts. It also becomes possible.

【0009】[0009]

【課題を解決するために手段】上記の目的は下記の構成
を有する細胞侵入性コラーゲン製剤、および人工皮膚お
よびそれらの製造方法によって達成される。 (1)多数の空孔が存在するスポンジ状のコラーゲンマ
トリックスからなり、前記空孔の直径が100〜100
0μmであることを特徴とする細胞侵入性コラーゲン製
剤。 (2)前記コラーゲンマトリックスに存在する空孔が非
対称性構造を有することを特徴とする上記(1)に記載
の細胞侵入性コラーゲン製剤。
Means for Solving the Problems The above object is achieved by a cell-penetrating collagen preparation having the following constitution, an artificial skin and a method for producing them. (1) It is composed of a sponge-like collagen matrix having a large number of pores, and the diameter of the pores is 100 to 100.
A cell-invading collagen preparation characterized by having a size of 0 μm. (2) The cell-invading collagen preparation according to (1) above, wherein the pores present in the collagen matrix have an asymmetric structure.

【0010】(3)前記コラーゲンマトリックスが線維
化アテロコラーゲンとヘリックス含量が0〜80%の変
性アテロコラーゲンの混合物であることを特徴とする上
記(1)乃至(2)に記載の細胞侵入性コラーゲン製
剤。 (4)上記(1)〜(3)に記載の細胞侵入性コラーゲ
ン製剤からなる骨修復材。 (5)原料コラーゲン溶液を泡立て、−40℃以下で凍
結乾燥させた後、低圧下、高温で処理することを特徴と
する上記(1)乃至(3)に記載の細胞侵入性コラーゲ
ン製剤の製造方法。 (6)創傷部接触層とその上に積層された支持層から構
成され、前記創傷部接触層が多数の空孔が存在するスポ
ンジ状のコラーゲンマトリックスからなり、前記空孔の
直径が100〜1000μmであることを特徴とする人
工皮膚。
(3) The cell-penetrating collagen preparation according to (1) or (2) above, wherein the collagen matrix is a mixture of fibrotic atelocollagen and denatured atelocollagen having a helix content of 0 to 80%. (4) A bone repair material comprising the cell-penetrating collagen preparation according to any of (1) to (3) above. (5) Production of the cell-penetrating collagen preparation according to the above (1) to (3), which comprises foaming the raw material collagen solution, freeze-drying at −40 ° C. or lower, and then treating at low temperature and high temperature. Method. (6) A wound contact layer and a support layer laminated on the wound contact layer, wherein the wound contact layer comprises a sponge-like collagen matrix having a large number of pores, and the pores have a diameter of 100 to 1000 μm. An artificial skin characterized by being.

【0011】(7)前記コラーゲンマトリックスに存在
する空孔が非対称性構造を有することを特徴とする上記
(6)に記載の人工皮膚。 (8)前記コラーゲンマトリックスが線維化アテロコラ
ーゲンとヘリックス含量が0〜80%の変性アテロコラ
ーゲンの混合物であることを特徴とする上記(6)乃至
(7)に記載の人工皮膚。 (9)原料コラーゲン溶液を泡立て、上面が開口し下面
が平底である容器に流し込み、−40℃以下で凍結乾燥
させ、多数の空孔が存在し前記容器上面側を上面、下面
側を下面とするスポンジ状のコラーゲンマトリックスを
得て、前記コラーゲンマトリックスの上面に水分透過性
物質の薄膜を積層し、低圧下、高温で処理することを特
徴とする上記(6)乃至(8)に記載の人工皮膚の製造
方法。
(7) The artificial skin described in (6) above, wherein the pores present in the collagen matrix have an asymmetric structure. (8) The artificial skin described in (6) to (7) above, wherein the collagen matrix is a mixture of fibrotic atelocollagen and denatured atelocollagen having a helix content of 0 to 80%. (9) The raw collagen solution is bubbled, poured into a container having an open upper surface and a flat bottom surface, and freeze-dried at -40 ° C or lower, and a large number of pores are present, and the upper surface side of the container is the upper surface and the lower surface side is the lower surface. A sponge-like collagen matrix is obtained, a thin film of a water-permeable substance is laminated on the upper surface of the collagen matrix, and the mixture is treated at a low pressure and a high temperature, and the artificial body according to the above (6) to (8). Method of manufacturing skin.

【0012】本発明においてコラーゲンマトリックス
は、多数の空孔を有するスポンジ状の構造を有し、その
空孔の直径は100〜1000μmであり、より好まし
くは200〜500μmである。また、スポンジ状の構
造は非対称性構造を成していることが好ましい。本発明
において非対称性構造とは、本発明の範囲内において空
孔の直径が大きいものと小さいものとが各々群を成して
構成されていることを示す。具体的には、骨欠損部や皮
膚の創傷面などの生体組織と接触する側の面側に比較的
直径の大きい空孔が存在し、その対面側に比較的直径の
小さい空孔が存在することを示す。
In the present invention, the collagen matrix has a sponge-like structure having a large number of pores, and the diameter of the pores is 100 to 1000 μm, more preferably 200 to 500 μm. The sponge-like structure preferably has an asymmetric structure. In the present invention, the asymmetric structure means that, within the scope of the present invention, one having a large diameter and one having a small diameter are formed as a group. Specifically, there are pores with a relatively large diameter on the surface side of the bone defect portion or the wound surface of the skin that comes into contact with biological tissue, and there are pores with a relatively small diameter on the opposite side. Indicates that.

【0013】本発明において空孔の形状は何ら限定され
るものではなく、また、連通孔であっても良い。連通孔
に場合の非対称性構造とは、生体組織と接触する側の面
側の直径が大きく対面側に近づくにつれてテーパー状に
直径が小さくなることを示す。
In the present invention, the shape of the holes is not limited at all, and may be communication holes. The asymmetrical structure in the case of the communication hole means that the diameter of the surface side that is in contact with the living tissue is large and the diameter becomes tapered as it approaches the facing surface side.

【0014】本発明において原料となるコラーゲンは何
ら限定されないが、特に好ましくは線維化アテロコラー
ゲンとヘリックス含量が0〜80%の変性アテロコラー
ゲンの混合物が良い。また変性コラーゲンを混合するこ
とにより初期の細胞侵入性をより高めることができると
共に非特異的なコラーゲンの負栄養性石灰沈着も防止で
きる。
The collagen used as a raw material in the present invention is not particularly limited, but a mixture of fibrotic atelocollagen and denatured atelocollagen having a helix content of 0 to 80% is particularly preferable. By mixing denatured collagen, it is possible to further enhance the initial cell invasion and prevent non-specific collagen negative trophic calcification.

【0015】本発明においてコラーゲンマトリックス
は、30〜80%の架橋度を有し、より好ましくは40
〜70%の架橋度を有する。低い架橋度であるとコラゲ
ナーゼで容易に分解吸収され、また高い強固な架橋を導
入すると生体内に埋植した場合、コラーゲンに対する異
物反応のみが強くあらわれるため、30〜80%、より
好ましくは40〜70%の架橋度がよい。このようにし
て得られたコラーゲンマトリックスは、37℃生食中に
浸漬しても一部溶解するが、残りの部分は溶解せずスポ
ンジ構造を維持する。
In the present invention, the collagen matrix has a degree of crosslinking of 30 to 80%, more preferably 40.
It has a degree of crosslinking of ˜70%. When the degree of cross-linking is low, it is easily decomposed and absorbed by collagenase, and when a high-strength cross-link is introduced, when implanted in a living body, only a foreign body reaction to collagen appears strongly, and therefore 30 to 80%, more preferably 40 to A degree of crosslinking of 70% is good. The collagen matrix thus obtained is partially dissolved even when immersed in 37 ° C. saline, but the rest is not dissolved and maintains the sponge structure.

【0016】本発明においての架橋処理は、特に限定さ
れるものではなく架橋度を上記範囲内に調整できるもの
であれば良い。しかしながら、γ線や薬品で架橋処理し
たコラーゲンマトリックスが一様に貪食細胞浸潤等の異
物反応を招いてしまうのに対し、熱脱水架橋処理された
コラーゲンマトリックスは、未分化間葉系細胞や骨芽細
胞、毛細血管の侵入が観察されるが、異物反応は認めら
れず、生体適合性が高いことから、熱脱水架橋が最も好
ましい。これらの架橋処理を行うことにより、動物の骨
欠損部や皮膚の創傷面、それ以外の軟組織や硬組織に埋
植しても少なくとも4週間はそこに存在し続けることが
できる。
The crosslinking treatment in the present invention is not particularly limited as long as the degree of crosslinking can be adjusted within the above range. However, while the collagen matrix cross-linked with γ-rays or drugs uniformly induces foreign body reactions such as phagocyte infiltration, the heat-dehydration cross-linked collagen matrix shows undifferentiated mesenchymal cells and osteoblasts. Invasion of cells and capillaries is observed, but no foreign body reaction is observed and the biocompatibility is high. Therefore, thermal dehydration crosslinking is most preferable. By carrying out these cross-linking treatments, even if they are implanted in a bone defect part of an animal, a wound surface of skin, or other soft tissues or hard tissues, they can remain there for at least 4 weeks.

【0017】本発明における架橋度とは、次の方法で測
定したものをいう。コラーゲンマトリックスを0.5mM
HCl中で4℃、15〜16時間撹拌後、3000rpm
で15分間遠心分離を行ない上清と残査に分ける。この
時の上清をAとする。次に、残査に8M尿素を加え、6
0℃で30分間の加熱を行ない、3000rpmで15分
間遠心分離し、残査と上清に分ける。この時点の上清を
B、残査をCとする。ついで、AとBの液中の蛋白質濃
度を測定し、それに各々の体積を掛けたものをWA,WB
とする。また、Cの重量をWCとする。
The degree of crosslinking in the present invention means that measured by the following method. Collagen matrix 0.5 mM
After stirring in HCl at 4 ° C for 15 to 16 hours, 3000 rpm
Centrifuge for 15 minutes to separate the supernatant and the residue. The supernatant at this time is designated as A. Next, add 8M urea to the residue,
Heat at 0 ° C. for 30 minutes and centrifuge at 3000 rpm for 15 minutes to separate the residue and the supernatant. The supernatant at this point is designated as B and the residue as C. Then, measure the protein concentrations in the liquids A and B, and multiply them by their respective volumes to obtain W A , W B
And The weight of C is W C.

【0018】そして、架橋度(%)=[(WB+WC)/
(WA+WB+WC)]×100、とする。
The degree of crosslinking (%) = [(W B + W C ) /
(W A + W B + W C )] × 100.

【0019】次に、本発明のコラーゲンマトリックスの
製造方法を示す。まずコラーゲン溶液を調製する。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
ン溶液を40℃以上で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。36℃に保ちなが
ら、ワーリングブレンダーでホモジナイズして泡立て
る。放置した溶液をリン酸緩衝液で37℃で線維化さ
せ、所定の濃度の濃縮した後、泡立てた変性コラーゲン
溶液と混合して、所定の上面が開口している容器に流し
込み、凍結乾燥を行い本発明のコラーゲンマトリックス
を作製する。この際、コラーゲンマトリックス中におい
て径の大きな空孔が容器に接触する側(下面)に、径の
小さな空孔が容器の開口している側(上面)に形成され
る。
Next, a method for producing the collagen matrix of the present invention will be described. First, a collagen solution is prepared. This is divided into 2 minutes, one is left as it is, and the other is denatured collagen by denaturing this collagen solution by heating at 40 ° C. or higher. While maintaining the temperature at 36 ° C, homogenize with a Waring blender and beat. The solution left to stand is fibrillated at 37 ° C with a phosphate buffer solution, concentrated to a predetermined concentration, mixed with a foamed denatured collagen solution, poured into a container having a predetermined upper surface, and lyophilized. The collagen matrix of the present invention is prepared. At this time, in the collagen matrix, large-diameter pores are formed on the side (lower surface) in contact with the container, and small-diameter pores are formed on the open side (upper surface) of the container.

【0020】また製造する際に、変性コラーゲンの濃度
が1%以下では、線維化コラーゲンと混合すると、泡立
っていた変性コラーゲンが消えてしまうため、変性コラ
ーゲンは1〜2%の濃度が好ましい。また、泡立ての温
度は20〜40℃が好ましく、より好ましくは30〜3
7℃である。
When the concentration of the denatured collagen is 1% or less in the production, the degenerated collagen that has been foamed disappears when mixed with the fibrillated collagen. Therefore, the concentration of the denatured collagen is preferably 1 to 2%. The frothing temperature is preferably 20 to 40 ° C, more preferably 30 to 3
It is 7 ° C.

【0021】また、本発明においてはコラーゲンマトリ
ックスに生理活性物質を配合しても良い。生理活性物質
は創傷面の治癒促進を目的とし、特に限定しないが、へ
パリンが挙げられ、他には血小板由来増殖因子(PDG
F)、線維芽細胞増殖因子(FGF)、内皮細胞増殖因
子(ECGF)、トランスフォーミング増殖因子(TG
F−β)などが挙げられる。
In the present invention, a collagen matrix may be mixed with a physiologically active substance. The physiologically active substance is intended to promote healing of the wound surface, and is not particularly limited, and examples thereof include heparin, and other factors include platelet-derived growth factor (PDG).
F), fibroblast growth factor (FGF), endothelial cell growth factor (ECGF), transforming growth factor (TG)
F-β) and the like.

【0022】次に、本発明の人工皮膚は、支持層と上記
のコラーゲンマトリックスの2層構造からなる。本発明
の人工皮膚を創面に使用することにより、滲出液の流出
が多くなり膜が浮いてしまい、治癒を遅らせる可能性が
ある。このため、空孔がマトリックス中に存在すること
により、創傷面への密着性を向上させることができる。
Next, the artificial skin of the present invention has a two-layer structure of a support layer and the above collagen matrix. The use of the artificial skin of the present invention on the wound surface may increase the outflow of exudate and float the membrane, possibly delaying healing. Therefore, the presence of pores in the matrix can improve the adhesion to the wound surface.

【0023】支持層としては、特に限定されないがその
材料としては、シリコーン、ポリウレタン、ポリオレフ
ィン、スチレン−ブタジエンブロックポリマー、ポリテ
トラフルオロエチレンなどが挙げられ、厚さは50〜5
00μm、好ましくは100〜200μm、水蒸気透過率
は500〜5000g/m2・24h、好ましくは700
〜2000g/m2・24hである。
The support layer is not particularly limited, but its material includes silicone, polyurethane, polyolefin, styrene-butadiene block polymer, polytetrafluoroethylene and the like, and the thickness thereof is 50 to 5.
00 μm, preferably 100 to 200 μm, water vapor transmission rate 500 to 5000 g / m 2 · 24 h, preferably 700
~ 2000 g / m 2 · 24h.

【0024】また、本発明の人工皮膚は、支持層の中に
上記の支持層と同じ材料あるいは異なる材料からなる繊
維状の補強材で補強することにより、外部からの圧迫に
よるコラーゲンマトリックスの変形や創面からの剥離を
防ぎ、スポンジ構造の変形による細胞侵入性の低下が防
止できる。また、使用時に適度な剛性を持たせることに
より、貼付するときのヨレや剥がれを防止できる。更
に、膜内に繊維が存在する事により、創面固定時の縫合
がしやすく、創面からの剥がれなどを少なくできる。ま
た更に、移植して一定期間たった後、上部の支持層を剥
がし、自家の分層植皮を行うことにより、より良い分層
植皮の生着と治癒が得られる。
In the artificial skin of the present invention, the support layer is reinforced with a fibrous reinforcing material made of the same material as or a material different from that of the support layer, whereby deformation of the collagen matrix due to external pressure or It is possible to prevent the peeling from the wound surface and prevent the decrease in cell invasion due to the deformation of the sponge structure. In addition, by imparting an appropriate rigidity during use, it is possible to prevent twisting and peeling during sticking. Furthermore, the presence of fibers in the membrane facilitates suturing when fixing the wound surface, and can reduce peeling from the wound surface. Furthermore, after a certain period of time after transplantation, the upper support layer is peeled off, and a self-divided split-thickness skin grafting is performed, whereby better survival and healing of the split-thickness skin graft can be obtained.

【0025】次に、本発明の人工皮膚の製造方法を示
す。(1)まずコラーゲン溶液を調製する。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溶液
を40℃以上で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。36℃に保ちながら、ワー
リングブレンダーでホモジナイズして泡立てる。放置し
た溶液をリン酸緩衝液で37℃で繊維化させ、所定の濃
度の濃縮した後、泡立てた変性コラーゲン溶液と混合し
て、所定の上面が開口している容器に流し込み、凍結乾
燥を行い本発明のコラーゲンマトリックスを作製する。
この際、コラーゲンマトリックス中において径の大きな
空孔が容器に接触する側(下面)に、径の小さな空孔が
容器の開口している側(上面)に形成される。
Next, a method for producing the artificial skin of the present invention will be described. (1) First, a collagen solution is prepared. This is divided into 2 minutes, one is left as it is, and the other is denatured collagen by denaturing this collagen solution by heating at 40 ° C. or higher. While maintaining the temperature at 36 ° C, homogenize with a Waring blender and beat. The solution left to stand is made into fiber at 37 ° C with a phosphate buffer solution, concentrated to a predetermined concentration, mixed with a foamed denatured collagen solution, poured into a container having a predetermined upper surface, and freeze-dried. The collagen matrix of the present invention is prepared.
At this time, in the collagen matrix, large-diameter pores are formed on the side (lower surface) in contact with the container, and small-diameter pores are formed on the open side (upper surface) of the container.

【0026】(2)次にテフロン製の基板上にシリコー
ン等の水分透過性物質の溶液を延展して製膜し、該膜が
未だ粘着性を有する状態において、上記のコラーゲンマ
トリックス層をその上方の面が該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、該膜
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。(3)最後に基板上よりこの複合膜を剥離
し、真空下で熱脱水架橋を施すと所望の人工皮膚を得る
ことができる。
(2) Next, a solution of a water-permeable substance such as silicone is spread on a Teflon substrate to form a film, and in a state where the film still has an adhesive property, the above collagen matrix layer is formed above the substrate. The film is placed so that its surface adheres to the membrane, dried, and optionally heat-treated to cure the membrane, and the moisture permeation control membrane is adhered to the upper surface of the support layer. (3) Finally, the composite film is peeled off from the substrate and subjected to heat dehydration cross-linking under vacuum to obtain a desired artificial skin.

【0027】[0027]

【実施例】以下、実施例を示し本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

【0028】(実施例1)コラーゲンスポンジの作製 熱変性アテロコラーゲンの調整 アテロコラーゲン(高研株式会社製)を4℃下でpH3
の塩酸溶液に溶解し、0.2〜0.3%の溶液に調整す
る。この溶液を0.2μmのフィルターで濾過滅菌し、凍
結乾燥した。得られたアテロコラーゲン粉末をRO水で
膨潤させた後、60℃の恒温槽中で30分以上変性させ
た。更に、熱変性したアテロコラーゲンを36℃の恒温
槽中で2時間浸漬した後、ワーリングブレンダーでホモ
ジナイズして泡立てると、クリーム状の熱変性アテロコ
ラーゲン溶液が得られた。
(Example 1) Preparation of collagen sponge Preparation of heat-denatured atelocollagen Atelocollagen (manufactured by Koken Co., Ltd.) was added at pH 3 at 4 ° C.
Dissolve it in the hydrochloric acid solution of, and adjust to a 0.2-0.3% solution. The solution was sterilized by filtration with a 0.2 μm filter and freeze-dried. The obtained atelocollagen powder was swollen with RO water and then denatured in a constant temperature bath at 60 ° C. for 30 minutes or more. Further, the heat-denatured atelocollagen was immersed in a constant temperature bath at 36 ° C. for 2 hours, then homogenized with a Waring blender and foamed to obtain a creamy heat-denatured atelocollagen solution.

【0029】線維化アテロコラーゲン溶液の調整 アテロコラーゲンをpH3の塩酸溶液に溶解し、0.2
〜0.3%の溶液に調整する。この溶液を0.2μmのフ
ィルターで濾過滅菌しpH7.4のリン酸緩衝液を加え
て、最終リン酸濃度が30mMリン酸ナトリウム、100
mM塩化ナトリウムであり、コラーゲン濃度が0.25%
となるように調整した。この溶液を37℃で3時間以上
放置し、コラーゲンを線維状態にした。線維は遠心分離
機により約2〜4%程度に濃縮した。
Preparation of Fibrotic Atelocollagen Solution Atelocollagen was dissolved in a hydrochloric acid solution of pH 3 to 0.2
Adjust to ~ 0.3% solution. The solution was sterilized by filtration through a 0.2 μm filter and phosphate buffer (pH 7.4) was added to give a final phosphate concentration of 30 mM sodium phosphate, 100.
mM sodium chloride, collagen concentration 0.25%
Was adjusted so that This solution was left at 37 ° C. for 3 hours or longer to convert collagen into a fibrous state. The fibers were concentrated to about 2-4% by a centrifuge.

【0030】ヘパリン・線維化アテロコラーゲン溶液
の調整 上記と同様な方法で0.25%のアテロコラーゲン溶
液を調整した。生理活性物質としてコラーゲン量に対し
て、0.25%となるようにヘパリンを添加した。この
溶液を37℃で3時間以上放置し、コラーゲンを線維状
態にした。線維は遠心分離機により約2〜4%程度に濃
縮した。
Preparation of Heparin / Fibrotic Atelocollagen Solution A 0.25% atelocollagen solution was prepared in the same manner as above. Heparin was added as a physiologically active substance so as to be 0.25% with respect to the amount of collagen. This solution was left at 37 ° C. for 3 hours or longer to convert collagen into a fibrous state. The fibers were concentrated to about 2-4% by a centrifuge.

【0031】線維化アテロコラーゲン−熱変性アテロ
コラーゲン 上記で調製した線維化アテロコラーゲン溶液と上記
で調製したクリーム状の1.5%熱変性アテロコラーゲ
ン溶液を混合し、充分に混ぜ合わせた。この時クリーム
状の泡は混合しても消えていなかった。この溶液を、下
面に底を有し上面が開口するプラスチック製シャーレに
流し込み、−40℃で急速凍結した後、乾燥を行ない、
径の大きな空孔が下面に、径の小さな空孔が上面に形成
されコラーゲンスポンジを作製した。
Fibrotic Atelocollagen-Heat Denatured Atelocollagen The fibrotic atelocollagen solution prepared above and the creamy 1.5% heat denatured atelocollagen solution prepared above were mixed and thoroughly mixed. At this time, the creamy foam did not disappear even when mixed. This solution is poured into a plastic petri dish having a bottom on the bottom and an opening on the top, and the mixture is rapidly frozen at -40 ° C and then dried.
A collagen sponge was prepared by forming pores with a large diameter on the lower surface and pores with a small diameter on the upper surface.

【0032】ヘパリン・線維化アテロコラーゲン−熱
変性アテロコラーゲン 上記で調製したヘパリン・熱変性アテロコラーゲン溶
液と上記で調製したクリーム状の1.5%熱変性アテ
ロコラーゲン溶液を混合し、充分に混ぜ合わせた。この
時クリーム状の泡は混合しても消えていなかった。この
溶液を、下面に底を有し上面が開口するプラスチック製
シャーレに流し込み、−40℃で急速凍結した後、乾燥
を行ない、径の大きな空孔が下面に、径の小さな空孔が
コラーゲンスポンジを作製した。
Heparin / fibrotic atelocollagen-heat-denatured atelocollagen The heparin / heat-denatured atelocollagen solution prepared above and the creamy 1.5% heat-denatured atelocollagen solution prepared above were mixed and thoroughly mixed. At this time, the creamy foam did not disappear even when mixed. This solution is poured into a plastic petri dish having a bottom on the bottom and an opening on the top, and after rapid freezing at -40 ° C, drying is performed, and pores with large diameter are on the lower surface and pores with small diameter are collagen sponge. Was produced.

【0033】(実施例2)細胞侵入性コラーゲン製剤の
作製(1) 実施例1−にて作製したコラーゲンマトリックスを
0.05トール(Torr)以下、110℃で3時間熱脱水架
橋を施し、本発明の細胞侵入性コラーゲン製剤を得た。
この時の架橋度は52%であった。
Example 2 Preparation of Cell-Invading Collagen Preparation
Preparation (1) The collagen matrix prepared in Example 1 was subjected to heat dehydration crosslinking at a temperature of not more than 0.05 Torr at 110 ° C. for 3 hours to obtain a cell-penetrating collagen preparation of the present invention.
At this time, the degree of crosslinking was 52%.

【0034】得られた細胞侵入性コラーゲン製剤をラッ
トの頭蓋頭頂骨上に埋植して骨の再構成を評価した。動
物は約700gのSprague-Dawlay(SD)系雄性ラット
を用いた。ペントバルビタールを33mg/kgB.W腹腔内
投与して麻酔した後、腹立に固定した。開頭し結合組織
を剥離し、骨面を露出させた。骨膜を除去し頭蓋骨を研
磨することにより骨欠損創を作製した。細胞侵入性コラ
ーゲン製剤は実施例の他に比較例を使用した。埋植後、
4週間目に剖検に供し、頭蓋骨を摘出しホルマリン固定
した。2〜3mm位の厚みに切り出した後、ギ酸−ホルマ
リン水溶液にて脱灰を行なった脱灰完了後に充分水洗
し、埋植した細胞侵入性コラーゲン製剤及び周辺骨組織
を病理組織学的に評価した。その結果を表1に示す。
The obtained cell-penetrating collagen preparation was implanted on the cranial parietal bone of rat to evaluate bone remodeling. As the animal, about 700 g of Sprague-Dawlay (SD) male rat was used. Pentobarbital was intraperitoneally administered at 33 mg / kg BW and anesthetized, and then fixed in an abdomen. Craniotomy was performed and connective tissue was peeled off to expose the bone surface. A bone defect wound was prepared by removing the periosteum and polishing the skull. As the cell-penetrating collagen preparation, a comparative example was used in addition to the example. After implantation,
At the 4th week, autopsy was performed, and the skull was removed and fixed with formalin. After being cut to a thickness of about 2 to 3 mm, it was decalcified with a formic acid-formalin aqueous solution and thoroughly washed with water after completion of decalcification, and the implanted cell-penetrating collagen preparation and surrounding bone tissue were evaluated histopathologically. . Table 1 shows the results.

【0035】(実施例3)細胞侵入性コラーゲン製剤の
作製(2) 実施例1−にて作製したコラーゲンマトリックスを
0.05トール(Torr)以下、110℃で3時間熱脱水架
橋を施し、本発明の細胞侵入性コラーゲン製剤を得た。
この時の架橋度は65%であった。得られた細胞侵入性
コラーゲン製剤を、実施例2と同様に頭蓋頭頂骨埋入法
により埋植した細胞侵入性コラーゲン製剤及び周辺骨組
織を病理組織学的に評価した。その結果を表1に示す。
Example 3 Cell-Invading Collagen Preparation
Preparation (2) The collagen matrix prepared in Example 1 was thermally dehydrated and crosslinked at a temperature of not more than 0.05 Torr and 110 ° C. for 3 hours to obtain a cell-penetrating collagen preparation of the present invention.
The degree of crosslinking at this time was 65%. The obtained cell-penetrating collagen preparation was implanted by the cranioparietal bone embedding method as in Example 2, and the cell-penetrating collagen preparation and the surrounding bone tissue were evaluated histopathologically. Table 1 shows the results.

【0036】(比較例1)実施例1−と同様の方法で
線維化アテロコラーゲンを得た。ワーリングブレンダー
でホモジナイズさせない以外は実施例1−と同様の方
法で熱変性アテロコラーゲンを得て、線維化アテロコラ
ーゲンの15%となるように線維化アテロコラーゲンに
加え、線維化アテロコラーゲン−熱変性アテロコラーゲ
ンの混合物を得た。下面に底を有し上面が開口するプラ
スチック製シャーレに流し込み、−40℃で急速凍結し
コラーゲンスポンジを得た後、該コラーゲンスポンジを
乾燥させ、0.05Torr以下、110℃で1時間熱脱水
架橋を施し細胞侵入性コラーゲン製剤を得た。この時の
架橋度は14%であった。
Comparative Example 1 Fibrotic atelocollagen was obtained by the same method as in Example 1-. Heat-denatured atelocollagen was obtained by the same method as in Example 1 except that homogenization was not performed with a Waring blender, and fibrillated atelocollagen was added to 15% of fibrillated atelocollagen to obtain a mixture of fibrillated atelocollagen-heat denatured atelocollagen. It was It is poured into a plastic petri dish having a bottom on the bottom and an opening on the top, and it is rapidly frozen at -40 ° C to obtain a collagen sponge, and then the collagen sponge is dried and thermally dehydrated and cross-linked at 110 ° C for 1 hour at 0.05 Torr or less. Then, a cell-penetrating collagen preparation was obtained. The degree of crosslinking at this time was 14%.

【0037】得られた細胞侵入性コラーゲン製剤は、実
施例2と同様に頭蓋頭頂骨埋入法により埋植した細胞侵
入性コラーゲン製剤及び周辺骨組織を病理組織学的に評
価された。その結果を表1に示す。
The obtained cell-penetrating collagen preparation was evaluated histopathologically for the cell-penetrating collagen preparation and peripheral bone tissue implanted by the cranioparietal bone embedding method as in Example 2. Table 1 shows the results.

【0038】(比較例2)実施例1−と同様の方法で
線維化アテロコラーゲンを得て、実施例1−と同様の
方法で熱変性アテロコラーゲンを得て、線維化アテロコ
ラーゲンの15%となるように線維化アテロコラーゲン
に加え、線維化アテロコラーゲン−熱変性アテロコラー
ゲンの混合物を得た。下面に底を有し上面が開口するプ
ラスチック製シャーレに流し込み、−40℃で急速凍結
しコラーゲンスポンジを得た後、該コラーゲンスポンジ
を乾燥させ、0.05Torr以下、110℃で24時間熱
脱水架橋を施し細胞侵入性コラーゲン製剤を得た。この
時の架橋度は85%であった。
Comparative Example 2 Fibrotic atelocollagen was obtained in the same manner as in Example 1 and heat-denatured atelocollagen was obtained in the same manner as in Example 1 to obtain 15% of the fibrotic atelocollagen. In addition to fibrotic atelocollagen, a mixture of fibrotic atelocollagen-heat denatured atelocollagen was obtained. It is poured into a plastic petri dish having a bottom on the bottom and an opening on the top, and it is rapidly frozen at -40 ° C to obtain a collagen sponge, and then the collagen sponge is dried and thermally dehydrated and crosslinked at 0.05 ° C or less and 110 ° C for 24 hours. Then, a cell-penetrating collagen preparation was obtained. At this time, the degree of crosslinking was 85%.

【0039】得られた細胞侵入性コラーゲン製剤は、実
施例1と同様に頭蓋頭頂骨埋入法により埋植した細胞侵
入性コラーゲン製剤及び周辺骨組織を病理組織学的に評
価された。その結果を表1に示す。
The obtained cell-penetrating collagen preparation was evaluated histopathologically for the cell-penetrating collagen preparation and peripheral bone tissue implanted by the cranioparietal bone embedding method as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】実施例1及び2の細胞侵入性コラーゲン製
剤では著明な骨の再構成が認められたが、比較例2の細
胞侵入性コラーゲン製剤では炎症性細胞の浸潤が、比較
例1の細胞侵入性コラーゲン製剤ではコラーゲンの消失
が著明に認められ、骨の再構成は認められなかった。
In the cell-invading collagen preparations of Examples 1 and 2, remarkable bone reconstitution was observed, but in the cell-penetrating collagen preparation of Comparative Example 2, infiltration of inflammatory cells was observed, but the cells of Comparative Example 1 were In the invasive collagen preparation, the disappearance of collagen was clearly observed, and the bone remodeling was not observed.

【0042】(実施例4)人工皮膚の作製(1) メディカルグレード サイラスティクTypeAシリコ
ーン(ダウ・コーニング社製)をヘキサンで67%とな
るように希釈し、溶解する。この溶液をテフロン板上に
流延し、精密被覆用具(アプリケーター)で300μm
に伸ばし、この上に実施例1−で得られたコラーゲン
スポンジをのせて接着した。この複合化膜は60℃,3
時間以上で硬化させた。最後に、0.05Torr以下、1
10℃以上で3時間以上熱処理を施し、本発明の人工皮
膚を得た。
Example 4 Preparation of Artificial Skin (1) Medical Grade Cylastic Type A silicone (manufactured by Dow Corning) is diluted with hexane to a concentration of 67% and dissolved. This solution is cast on a Teflon plate and 300 μm with a precision coating tool (applicator).
Then, the collagen sponge obtained in Example 1 was placed thereon and adhered. This composite film is 60 ℃, 3
Cure over time. Finally, below 0.05 Torr, 1
Heat treatment was performed at 10 ° C. or higher for 3 hours or longer to obtain the artificial skin of the present invention.

【0043】次に、得られた人工皮膚をラット背部全層
欠損層へ貼付し、線維芽細胞の侵入性を評価した。Ha
rtley系モルモット(8週令)をネンブタール麻酔
下で剃毛し、イソジンを消毒した背部に皮下皮筋を残し
た2cm角の全層欠損層を作製し、止血した後、人工皮膚
を貼付した。シリコーン層辺縁を縫合糸で16ヶ所結糸
固定した。その上にメロリン(S&N社製)をのせ、エ
ラスチンテープで圧迫固定した。移植7、10、14日
目で経時的に観察し、病理組織学的に評価した。その結
果を表2に示した。
Next, the obtained artificial skin was applied to the rat back entire layer defect layer, and the fibroblast invasion was evaluated. Ha
An rtley-type guinea pig (8 weeks old) was shaved under Nembutal anesthesia to prepare a 2 cm square full-thickness layer with subcutaneous cutaneous muscle on the back, which was disinfected with isodine. After bleeding, artificial skin was applied. The edges of the silicone layer were fixed with knots at 16 places with sutures. Merolin (manufactured by S & N Co.) was placed on it and pressed and fixed with elastin tape. The cells were observed on the 7th, 10th and 14th days after transplantation and evaluated histopathologically. The results are shown in Table 2.

【0044】(実施例5)人工皮膚の作製(2) 実施例4で得られたシリコーン膜上に実施例1−及び
比較例1で得られたコラーゲンスポンジをのせて接着
し、以下実施例4と同様の処理を行い、本発明の人工皮
膚を得た。得られた人工皮膚は、実施例4と同様にラッ
ト背部全層欠損層への貼付方法により試料への線維芽細
胞の侵入性を病理組織学的に評価した。その結果を表2
に示す。
(Example 5) Preparation of artificial skin (2) The collagen sponge obtained in Example 1- and Comparative Example 1 was placed on the silicone film obtained in Example 4 and adhered thereto. The same treatment as above was performed to obtain the artificial skin of the present invention. The obtained artificial skin was histopathologically evaluated for the invasion of fibroblasts into the sample by the method of sticking to the rat dorsal full-thickness layer as in Example 4. The results are shown in Table 2.
Shown in

【0045】(比較例3)実施例4で得られたシリコー
ン膜上に比較例1で得られたコラーゲンスポンジをのせ
て接着し、以下実施例4と同様の処理を行い、比較とし
ての人工皮膚を得た。得られた人工皮膚は、実施例4と
同様にラット背部全層欠損層への貼付方法により試料へ
の線維芽細胞の侵入性を病理組織学的に評価した。その
結果を表2に示す。
(Comparative Example 3) The collagen sponge obtained in Comparative Example 1 was placed on and adhered to the silicone film obtained in Example 4, and the same treatment as in Example 4 was performed below to give an artificial skin for comparison. Got The obtained artificial skin was histopathologically evaluated for the invasion of fibroblasts into the sample by the method of sticking to the rat dorsal full-thickness layer as in Example 4. The results are shown in Table 2.

【0046】(実施例6)人工皮膚の作製(3) 上記で得られたシリコーン・ヘキサン溶液をテフロン板
上に流延し、アプリケーターで300μmに伸ばし、こ
の上にポリエステル製織布(繊維厚100μm、目付け
70g/cm2)をのせ、さらにその上に実施例1−で得
られたコラーゲンスポンジをのせて接着した。以下実施
例4と同様の処理を行い、本発明の人工皮膚を得た。得
られた人工皮膚は、実施例4と同様にラット背部全層欠
損層への貼付方法により試料への線維芽細胞の侵入性を
病理組織学的に評価した。その結果を表2に示す。
Example 6 Preparation of Artificial Skin (3) The silicone / hexane solution obtained above was cast on a Teflon plate and stretched to 300 μm with an applicator, on which a polyester woven cloth (fiber thickness 100 μm , 70 g / cm 2 ) of the basis weight, and the collagen sponge obtained in Example 1 was further placed thereon for adhesion. Then, the same treatment as in Example 4 was performed to obtain the artificial skin of the present invention. The obtained artificial skin was histopathologically evaluated for the invasion of fibroblasts into the sample by the method of sticking to the rat dorsal full-thickness layer as in Example 4. The results are shown in Table 2.

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】[0048]

【発明の効果】以上詳述したように本発明の製造方法に
より細胞侵入性コラーゲン製剤と人工皮膚を得ることが
できる。細胞侵入性コラーゲン製剤は、それを構成する
コラーゲンスポンジに100〜1000μmの空孔が存
在することから優れた細胞侵入性を有する。また、コラ
ーゲンの架橋度を30〜80%にすることにより、優れ
た物理的強度を有する。したがって、細胞侵入性コラー
ゲン製剤は骨修復材などの生体組織欠損部の補填剤とし
て用いることができ、骨修復材として用いる場合、骨再
構成を導く未分化間葉系細胞や骨芽細胞、毛細血管の侵
入を招き、骨再構成を達成することができる。また、変
性アテロコラーゲンを混合することにより、初期の細胞
侵入性をより高め、かつヘパリンを添加することによ
り、血管侵入を促進することにより、結果的に骨再構成
を高めることができる。
As described above in detail, the cell-invading collagen preparation and the artificial skin can be obtained by the production method of the present invention. The cell-penetrating collagen preparation has an excellent cell-penetrating property because the collagen sponge constituting the cell-penetrating collagen has pores of 100 to 1000 μm. Further, by setting the degree of crosslinking of collagen to 30 to 80%, it has excellent physical strength. Therefore, the cell-penetrating collagen preparation can be used as a filling agent for a biological tissue defect such as a bone repair material, and when used as a bone repair material, undifferentiated mesenchymal cells, osteoblasts, and capillaries leading to bone remodeling. It can lead to invasion of blood vessels and achieve bone reconstruction. Further, by mixing denatured atelocollagen, the initial cell invasion property can be further enhanced, and by adding heparin, vascular invasion can be promoted, and as a result, bone remodeling can be enhanced.

【0049】本発明の人工皮膚は、支持層と、100〜
1000μmの空孔が存在するコラーゲンスポンジから
なり優れた細胞侵入性を有する。また、コラーゲンの架
橋度を30〜80%にすることにより、優れた物理的強
度を有する。したがって、本発明の人工皮膚は、創傷、
熱傷、褥創等により組織が損傷を受けた場合に、損傷面
に適用され、創面を保護し、疼痛を緩和し、細菌の感染
を防止し、また早期に線維芽細胞、毛細血管が侵入し、
真皮様組織を構築するため創傷の治癒が促進される。更
に、移植して一定期間たった後、上部の支持層を剥が
し、自家の分層植皮を行うことにより、より良い分層植
皮の生着と治癒が得られる。
The artificial skin of the present invention comprises a support layer and 100-
It consists of collagen sponge with pores of 1000 μm and has excellent cell invasion. Further, by setting the degree of crosslinking of collagen to 30 to 80%, it has excellent physical strength. Therefore, the artificial skin of the present invention is a wound,
When the tissue is damaged by burns, decubitus, etc., it is applied to the damaged surface to protect the wound surface, relieve pain, prevent bacterial infection, and early invasion of fibroblasts and capillaries. ,
Wound healing is promoted by building dermis-like tissue. Furthermore, after a certain period of time after the transplantation, the upper support layer is peeled off, and a self-divided split-thickness skin grafting is performed, whereby better survival and healing of the split-thickness skin graft can be obtained.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】多数の空孔が存在するスポンジ状のコラー
ゲンマトリックスからなり、前記空孔の直径が100〜
1000μmであることを特徴とする細胞侵入性コラー
ゲン製剤。
1. A sponge-like collagen matrix having a large number of pores, wherein the diameter of the pores is 100 to 100.
Cell-penetrating collagen preparation characterized by having a size of 1000 μm.
【請求項2】前記コラーゲンマトリックスに存在する空
孔が非対称性構造を有することを特徴とする請求項1に
記載の細胞侵入性コラーゲン製剤。
2. The cell-penetrating collagen preparation according to claim 1, wherein the pores present in the collagen matrix have an asymmetric structure.
【請求項3】前記コラーゲンマトリックスが線維化アテ
ロコラーゲンとヘリックス含量が0〜80%の変性アテ
ロコラーゲンの混合物であることを特徴とする請求項1
乃至2に記載の細胞侵入性コラーゲン製剤。
3. The collagen matrix is a mixture of fibrotic atelocollagen and denatured atelocollagen having a helix content of 0 to 80%.
The cell-penetrating collagen preparation according to any one of 1 to 3.
【請求項4】請求項1乃至3記載の細胞侵入性コラーゲ
ン製剤からなる骨修復材。
4. A bone repair material comprising the cell-penetrating collagen preparation according to claim 1.
【請求項5】原料コラーゲン溶液を泡立て凍結乾燥させ
た後、低圧下、高温で処理することを特徴とする請求項
1乃至3に記載の細胞侵入性コラーゲン製剤の製造方
法。
5. The method for producing a cell-penetrating collagen preparation according to claim 1, wherein the raw material collagen solution is foamed and lyophilized, and then treated at low temperature and high temperature.
【請求項6】創傷部接触層とその上に積層された支持層
から構成され、前記創傷部接触層が多数の空孔が存在す
るスポンジ状のコラーゲンマトリックスからなり、前記
空孔の直径が100〜1000μmであることを特徴と
する人工皮膚。
6. A wound contact layer and a supporting layer laminated on the wound contact layer, wherein the wound contact layer comprises a sponge-like collagen matrix having a large number of pores, and the pores have a diameter of 100. Artificial skin characterized by being ~ 1000 μm.
【請求項7】前記コラーゲンマトリックスに存在する空
孔が非対称性構造を有することを特徴とする請求項6に
記載の人工皮膚。
7. The artificial skin according to claim 6, wherein the pores present in the collagen matrix have an asymmetric structure.
【請求項8】前記コラーゲンマトリックスが線維化アテ
ロコラーゲンとヘリックス含量が0〜80%の変性アテ
ロコラーゲンの混合物であることを特徴とする請求項6
乃至7に記載の人工皮膚。
8. The collagen matrix is a mixture of fibrotic atelocollagen and denatured atelocollagen having a helix content of 0 to 80%.
The artificial skin according to any one of 1 to 7.
【請求項9】原料コラーゲン溶液を泡立て、上面が開口
し下面が平底である容器に流し込み凍結乾燥させ、多数
の空孔が存在し前記容器上面側を上面、下面側を下面と
するスポンジ状のコラーゲンマトリックスを得て、前記
コラーゲンマトリックスの上面に水分透過性物質の薄膜
を積層し、低圧下、高温で処理することを特徴とする請
求項6乃至8に記載の人工皮膚の製造方法。
9. A sponge-like composition in which the raw material collagen solution is bubbled, poured into a container having an open upper surface and a flat bottom surface and lyophilized, and a large number of holes are present, and the upper surface side of the container is the upper surface and the lower surface side is the lower surface. The method for producing artificial skin according to claim 6, wherein a collagen matrix is obtained, a thin film of a water-permeable substance is laminated on the upper surface of the collagen matrix, and the thin film is treated at a low pressure and a high temperature.
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