JPS59174161A - 生体適合性プラスチツクス複合材 - Google Patents

生体適合性プラスチツクス複合材

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JPS59174161A
JPS59174161A JP58048293A JP4829383A JPS59174161A JP S59174161 A JPS59174161 A JP S59174161A JP 58048293 A JP58048293 A JP 58048293A JP 4829383 A JP4829383 A JP 4829383A JP S59174161 A JPS59174161 A JP S59174161A
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JP
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plastic
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plastic composite
fibers
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高部 礼法
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Kureha Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は医療用生体適合性プラスチック複合材に関する
。特にプラスチック層と生体適合性繊維層よシ成る複合
材に関する。
炭素材料、特に熱分解黒鉛は生体材料として広く用いら
れその生体適合性はよく知られている。
ところが熱分解黒鉛又はOVD (chemical 
vapordepositionのことで以下OVDと
略称する)をほどこした材料は硬すきて生体に使用する
には遊さない。即ち生体を構成している材料とは、物性
が違いすぎて、そのま\おきかえることが出来ないため
、例えば心臓弁については、ゼール弁といったもともと
の心臓弁の形状とは全く異なった形状に加工して使用し
ている。OVD処理を行うには、炭化水素が熱分11+
イする温度以上に基材の温度を上け、その表面で炭化、
脱水素をおこさせるため必然的に耐熱性の基材が要求さ
れる。従って、プラスチック材料にOVD処理をほどこ
すことは不可能である。。
一方生体側としては、そのほとんどが可撓性の材料から
成り立っているため、生体の物性に近い物性を持つ材料
で生体適合性の良い材料が求められている。
この矛盾を解決するため、発明者等は以下のことを発明
した。すなわち、金属、無機物等の耐熱材料も細い繊維
状とすることにより可撓性を示すことに着目し、繊維状
の材料にOVD処理をほどこし、これケプラスチック材
料に貼p合ゼ、全体として可撓性を生わずに、OvDの
生体適合性を生かした材料に仕上げることを試みた。但
し、ここに使用する繊維材料は本来伸縮しない材料であ
るため貼り合せにロタっては、繊維軸方向に力がかから
ないで、繊維の曲げ方向に力がかかるような貼り合せ方
法の配慮が必要である。
一般に織布等に使用する撚糸は撚りがかかつており、そ
の断面を考えれば1本のフィラメントはその切断面母に
断面の各所に現われ決して1ケ所にとどまることはない
。従って接着層の厚さを例えば撚糸の径の半分以下に制
限しておけば、1本のフィラメントが接層される確率は
半分であり、残りの半分は自由に曲がることが出来る。
したがって接層層は繊維層の半分以下におさえるのがよ
く、実用上光分な可撓性を待たすためにト接着層の厚さ
は繊維層の4分の1以下が望ましい。
本発明でいうプラスチックはエラストマーも含むもので
、一般の市販の医療用プラスチックであればいずれのも
のであってもよい。
テフロン、シリコンゴム、フッ素化シリコンゴム、ポリ
エチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリヒFロ
キシエチルメタアクリレート、ポAリン、ウロキナーゼ
、ストレプトキナーゼ、アルブミン等をプラスチックに
結合又は被潰したもの等である。これらのプラスチック
は接着をよくするためにエツチング、グロー放電処理又
は表闇処理剤等を塗布することも好捷しい。
生体適合性繊維層Fi織繊維編組したもの(網を含む)
、織物、不織布、フェルト等の形であることが出来る。
繊維はOVD処理に耐える耐熱性のものであればよく、
戻索繊維、無機質繊維例えばガラス繊維金践繊維等があ
けられる。繊維はOVD処理により繊維表面に生体適合
性面を検相することが好ましい。
この処理は繊維の状態で行なってもよく、−組、織物、
不織布、フェルト等にしてから行なってもよい。
OVDは炭化水素例えばメタン、エチレン、プロ/セン
、ブタン、ベンゼン、トルエン寺のガスをそのガスの分
解温度以上で分解し、繊維上に炭素WL罰をするもので
ある。その温度は600℃乃至3000℃で好ましくは
1200℃乃至2500℃である。
上記の生体適合性層とプラスチック層を接合するのには
接着剤を用いて接合する方法、又熱圧着による方法等が
おる。接着剤としては、シリコン系接着剤、ポリエチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、ポリエステル、ナイロン、ウ
レタンエラストマー又は、酢酸ビニル、アクリル樹脂等
が挙げられる。
繊維間の接着されない部分は層全体の可撓性を示す為に
も、又生体細胞が侵入して固定化する上にも必要でおる
なお、本発明はプラスチック層と生体過合性繊であって
もよい。又形状についてもシート状、ツクイブ状、チュ
ーブ状等任意の形状のものを作成可能でおる。
本発明の生体適合性プラスチックス複合材の生9 、2
2)及びラット胎児歯胚由来の線維芽性細胞(略号RT
G )を用いた。各試料は直径42wnのガラスシャー
レに入れガス滅珀恢、2〜5X10’個/ゴの細胞浮遊
液5mを加えた。4日間、5%炭酸ガス雰囲気下、37
℃で培養を行なった。トリゾシン処理により材料表面上
に生育した細胞を剥離し、血球計算板により細胞数を算
定した。組織培愛用のLux社−プラスチックシャーレ
上での増殖細胞数を比較部とした。ナして型庖率を求め
た。
実施例 単11ス1のような装置を用いて炭素憧維(14)より
なる厚さ0.5層Mnの平繊布を石英l−ド0〔に乗せ
た。
アルゴンガス(3)’k 100 cc/min及びメ
タンガス(4)f l 087m inを流し、混合ガ
スとして、1000℃に保持した電気炉(8)内の石英
−t(9)に導入した。トラップ(1)から肛気炉のリ
ゼンヒーター0〃で予備加s (soo℃)した石英管
(9)の内径は55咽φで均熱部* ld 30 ty
nである。最初アルゴンガス(3)のみ流し、電気炉を
1000℃まで昇温し、その佼、メタンガスをアルゴン
ガスに加えて流した。約1時間流し、その彼はアルゴン
雰囲気中で冷却した。この冷却されたcvIll!炭素
繊維布をとり出し、第2図で示す装置の黒鉛ルツdQG
に入れアルゴン雰囲気中2000℃の温度で30分熱処
理を行なつた。降温してOVD処理した炭素繊維布(P
G炭素繊維布と称す)を得た。同第2図において均熱体
(至)、黒鉛電極0η、断熱材(へ)、銅の゛亀憾板α
場、ノブキ窓翰である。
実施例 平らな台上に100++mX 100mm、厚さ1簡の
ポリ塩化ビニルシートをおき、その四辺にセロハンテー
ゾを2層に貼り約1/10+mmの段差をつけた。その
囲みの中にシリコン樹脂接着剤5ILASTIO■S 
1licon ’I’ype Aを流し、ガラス俸でし
ごいて約1/10+Mの厚さの接着剤1−を形成し、上
から実施列1で得られたPG炭素繊維布を乗せて上から
押え、そのまま−昼夜放置し、ポリ塩化ビニル、PG炭
素繊維布複合材を得た。
同様にして、イオンエソチングテフロンンートの試料を
作成した。7リコンゴムシートは四角の中抜きの紙型を
つくり接着剤を流し込み同様にPGづれも光分な采軟性
會示した。
接着剤固化層中央部より32閣φの試料4枚づつ全切り
出した。
*ノ)’ff1l+I13 生体適合性を知るために次の失明を1丁なった。
細胞は株化ヒトm内癌由米の上皮性・111i脆(略号
Oa、 9.22)及びラット胎児図胚由来の線繊芽性
−ItIll輛(略号RTG)を用いた。
谷試料は直径42111111のガラスシャーレに入れ
ガス戴菌曖2〜5X10’/、固/−の細胞浮遊液5威
を加えた。4日間5%灰酸ガス謬囲気丁、37℃で培チ
會行なって。トリノシン処理により材料表面上に生胃し
た細胞を剥離し、血球計算板により細胞数t−昇定した
。組絨培査用のLux社製社製プラスチックシン上での
増殖細胞数を比較部としプこ。各試料上での細胞の増殖
性はL冒殖率で表わした。
各試料について4回測定し、平均値を求めた。
その結果を下記表に示す。
表 1 ポリ塩化ビニル            5%  
 0%2 ポリ塩化ビニル+PG炭素繊維布   75
713 テフロン          53504 テ
フロンートPG炭素繊維布      78755 シ
リコンゴム          555067リコンゴ
ム+PG炭素繊維布    80787 シリコンゴム
+炭素繊維布      7573PG炭素繊維布層の
ある試料は増殖率が現太し、生体適合性の増加すること
が示唆される。炭素繊維布層のある試料も生体適合性の
増加することが示された。
(以下余白) 実施例4 実施例1の方法を用いガラス繊維布にCVD被覆を施し
た。混合ガスその他の条件は実施例1と被覆ガラス繊維
布とガラス繊維布を、平らな台上に10mXIQcm厚
さ1龍のポリ塩化ビニルシートをおき、シリコン系接着
剤を塗布した上に乗せ、上から押えポリ塩化ビニ〃℃V
D被覆ガラス繊維布複合材とポリ塩化ビニルガラス繊維
複合材を得た。これを用いて実施例3の条件で上皮性細
胞(Ca、9.22)増殖率を求めた。前者は75チで
後者は65%であった。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は、本発明で使用するCVD処理装置
の説明図である。 1・・・・・・・・・トラップ、 2・・・・・・・・・マントルヒーター、3・・・・・
・・・・アルコンガス、 4・・・・・・・・・メタンガス、 5.6.7・・・・・・・・・流量計、8・・・・・・
・・・電気炉、 9・・・・・・・・・石英管、 10・・・・・・・・・石英ボード、 11・・・・・・・・・リボンヒーター、12・・・・
・・・・・熱電対、 13・・・・・・・・・ピ ッ  ト、14・・・・・
・・・・炭素繊維布、 15・・・・・・・・・黒鉛ルツボ、 16・・・・・・・・・均熱体、 17・・・・・・・・・黒鉛電極、 18・・・・・・・・・断熱材、 19・・・・・・・・・鉤の電極板、 20・・・・・・・・・のぞき窓。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)生体適合性繊維層と、プラスチック層よシなる医
    療用生体適合性グラスチック複合材。 (2)生体適合性繊維は耐熱性M維よりなる特許請求の
    範囲@1項記載のプラスチック複合材。 (3)耐熱性繊維は炭素繊維よりなる特許請求の範囲第
    2項記載のプラスチック複合材。 (4)耐熱性繊維は炭素被検をほどこしたものである特
    許請求の範囲第2項記載のプラスチック複合材。 (5)  炭素繊維は炭素被覆をほどこしたものである
    特許請求の範囲第3項記載のプラスチック化合材。 +61  プラスチックInは可撓性を有する材料であ
    る特許請求の範囲第1項記載のシラスチック複合材。 (7)可濁性を有する材料はシリコンコンゴム、フッ素
    樹脂、ポリ塩化ビニルより選はれたものである腎許請求
    の純・用第6項記載のプラスチック複合材。 (8)生体適合性繊維層は繊布、編組、フェルトよシ選
    ばれたものでめる特Wfdη求の朝間第1y4犯蝙のグ
    ラスチック複合材。 ふ (9)繊維層とプラスチック層の接着層の厚さが繊維層
    の半分以下とすることを特徴とするプラスチック複合材
JP58048293A 1983-03-23 1983-03-23 生体適合性プラスチツクス複合材 Granted JPS59174161A (ja)

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EP84301919A EP0123426B1 (en) 1983-03-23 1984-03-21 Biocompatible composite material for implants and artificial organs for the human body
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JPS58118749A (ja) * 1982-01-06 1983-07-14 工業技術院長 関節摺動部材およびその製造方法

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