JPS60171140A - ヒドロゲル被覆重合体およびその製造法 - 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】 本発明はヒドロゲルの生適応性（ｂｉｏｃｏｍｐａｔｉ
ｂｉｌｉｔｙｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　）を利用する各種
医療用に使用する如き、ヒドロゲル被捜重合体、および
その製造法に関する。本発明は特にｉ！ｉ、気化学セン
サーを作るのに有用であるが、多（の他の用途にも使用
できる。

ヒドロゲル膜に対する多くの医療用用途は、１９８１年
シーアールシー・プレス発行、ディヴイツド・エフ・ウ
ィリアムス編、［バイオコムパティビリティ・オブ・ク
リニカル・インブラント・マテリアルズ」第■巻第１４
５頁〜第１７５頁にビー・ディ・ラトナーによる論文中
に集められている。これらの医療用途は、それらの軟質
組織適応性により、焼仕上化粧品、毛根導管充填材料お
よび被覆として、コンタクトレンズの成形におけるヒド
ロゲルの生適応性を利用している。

有機重合体基材上にヒドロゲル被覆を作るため多（の方
法が使用されている。最初の計画は、活性炭の存在下に
エタノール性ＨＥＭＡを重合させることによって作られ
た血液油流のためのＨＥＭＡでｆｌ覆した活性炭の粒子
である。別の手段は、酸化剤で処理して相溶性にされた
後、平らなポリエチレン面上に親水性溶液を拡布するこ
とである。ハイトロン（Ｈｙｄｒｏｎ　：　ＨＥＭＡの
部品名）で含浸したポリシリコーンゴムおよび変性、ｆ
！＋７ウレタンを作るため使用された別の手段において
は、シリコーンゴムを溶媒中で予備膨潤させ、次いで重
合が完ｒするまで重合性混合物中で浸漬保持している。

本発明の広い観点によれば、多孔質過弗素化炭化水素重
合体の基材およびそれに結合したヒドロゲル層からなる
複合膜を提供する。好ましくは重合体はポリテトラフル
オロエチレンであり、ヒドロゲル層はポリヒドロキシア
ルキルメタクリレート、例えば重合体２−ヒドロキシエ
チルメタクリレート（ＨＥＭＡ　）を含む。

本発明者等の知る限りにおいては、既知のヒドロゲル肢
＆重合体にはテフロン（Ｔｅｆｌｏｎ　：登録商標）の
如き過弗素化炭化水素重合体は含まれていない、何故な
らばヒドロゲル彼援は通常水溶液中でテフロンフィルム
から分離スルからである。更にこれらの過弗素化炭化水
素は、それらの大なる不活性性のため溶媒中で膨潤でき
ない。しかしながら多孔性テフロン膜を使用して、その
上に単量体開始剤および架橋剤を溶媒に溶解して含有し
た重合性混合物を付与し、この混合物を高温でその場で
重合させることにより、機械的に定着することによって
テフロンフィルムに繁く接着した安定なとドロゲルノー
を形成することを見出した。

多孔質テフロン上に上記ヒドロゲル＊ｇを作る好ましい
方法は、孔中に親水性重合体混合物の拡散するのを容易
にするので、重合性混合物をアルコールに溶解すること
である。線状ポリＨＢＭＡもアルコール−水溶液に溶解
でき、被覆したテフロンフィルムを単に乾燥することに
よってヒドロゲルＲＭを作るために使用できる。

過弗素化炭化水′Ｓ重合体（テフロンはその一つの例で
ある）、ヒドロゲルおよび酵素の各層を含む複合膜は特
にグルコースセンサーを作るのに特に有用である。しか
しながら酵素を含まぬかかる複合膜は上述した刊行物に
記載されている如き従来よりヒドロゲル披榎プラスチッ
ク基材が使用されている斧くの他の用途に使用できる。

本発明を特に図面を参照して実施例によって以下に説明
する。

第１図は本発明により構成した複合ヒドロゲル膜を含む
電気化学グルコースセンサーを示し、第２図は本発明に
より構成した別の複合ヒドロゲル膜を示す。

第１図に２で示したグルコースセンサーは、上述した出
願中の明細着に記載されている種類のものである。概説
すれば、それはプラスチックハウジング４を有し、ハウ
ジング４はその中央に配置した陰極を構成し、その中に
埋め込まれた環状電極６および陽極８を有し、ハウジン
グ４には電解質１０が充填しである。ハウジング４は酸
素透過性膜１２を有し、これに接着剤１３の薄いフィル
ムで複合ヒドロゲル−酵素膜かとりつけである。酸素透
過性１換１２は任慈の既知の種類、例えばポリテトラフ
ルオロエチレンまたはポリプロピレンであることができ
る。

複合膜は、コラーゲンマトリックス内でそれと架橋シた
グルコースオキシダーゼから構成された酵素１４、外側
ヒドロゲル層１５およびテフロンの如き多孔質過弗素化
炭化水素の別の層１６を含む。

下記は第１図のセンサーを作る一例である。

実施例　１ 面！２５ｃｍおよび０．０２μの孔の大きさを有する多
孔質テフロンフィルム（Ｇｏｒｅ−“Ｉ”ｅｘ）ヲ゛ガ
ラス板上に置いた。フィルムをエタノールで完全に湿潤
させた。エタノール含浸したテフロン上に、９８．８重
量％のＨＦｉＭＡ、　１重社％のＥＤＭＡ。

および０．２重量％のＢＰを含有する重合性混合物２０
０μｌを拡布した。次いでマイラーシートで被い、９０
℃で１．５時間架橋させた。次にＨＥＭＡ肢覆テフロン
を水で洗い、水中に浸漬した。それを乾燥させ、コラー
ゲン−グルコースオキシダーゼ懸濁液をＨＥＭＡ披榎上
に拡げ１、グルタルアルデヒドで架橋させた。形成され
た複合膜は測定溶液にテフロンが向くようにして酸素セ
ンサーに装着した。グルコースセンサーが得られ、これ
は高グルコース濃度の軸回で増大した感度を示し、３力
月（実験はその後も続けたが）間再現可能で機能した。

この方法をグルコースセンサーを作ること以外の用途に
使用したとき、複合１模は多孔質テフロン層１６および
ヒドロゲル層１５のみを含有し、第１図に示した酵素含
有層１４または他の素子は含まないことが判るであろう
。下記は多孔質テフロン層２６およびヒドロゲル層２５
のみを含む第２図に示した如き複合膜を作る別の例であ
る。

実施例　２ 孔の大きさ０．２μを有する多孔質テフロンシートを平
らなマイラー板上に置いた。９８．４重量％のＨＥＭＡ
、１重量％のＥＤＭＡおよび０．６重量％のＢＰを含有
する重合性混合物を作った。この混合物をエタノール中
に１：ｌの割合で稀釈し、その３００μｌを１６ｃｆｆ
ｌのテフロンフィルム上に拡げた、これは通明になった
。それをスペーサーで支持したマイラーシートで被った
。次いで９０℃で１時間架橋させだ。

ヒドロゲル層２５および多孔質テフロン層２６のみを含
む第２図に示した如き複合膜は、血液または組織に接す
るヒドロゲル層が非凝結特性を有することから、即ちそ
れが凝血を形成する傾向がないことから、動脈移植、人
造血管、火傷手当用品の如き血液接触および組織接触用
途において特にｌ＜ｆＥ的用途を有することが明らかで
ある。更に火傷手当用品として使用するとき、テフロン
のヒドロゲル充填孔はヒドロゲルの生適応性を示すのみ
ならす、水透過性も与える。

本発明をグルコースセンサーについて原則的に説明した
が、従って本発明の多（の他の応用をなしうろことは認
められるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により構成した複合ヒドロゲ　−ル膜を
含む電気化学グルコースセンサーを示し、第２図は本発
明により構成した別の複合ヒドロゲル膜を示す。 ４はハウジング、６は陰極、８は陽極、］０は電解質、
１２は酸素透過性膜、１３は接着剤、１４は酵素層、１
５および２５はヒドロゲル層、１６および２６は多孔質
過弗素化炭化水素層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、多孔質過弗素化炭化水素重合体の基材およびそれに
   結合したヒドロゲル層からなる複合膜。 ２、上記重合体かポリテトラフルオロエチレンである特
   許請求の範囲第１項記載の膜。 ３、上記ヒドロゲル層がポリヒドロキシアルキルメタク
   リレートを含む特許請求の範囲第１項または第２項記載
   の膜。 ４、　上記ヒドロゲル層がポリアクリルアミドヒトミゲ
   ルを含む特許請求の範囲第１項または第２項記載の膜。 ５、上記ヒドロゲル層がポリビニルアルコールヒドロゲ
   ルを含む特許請求の範囲第１項または第２項記載の膜。 ６、多孔質過弗素化炭化水素重合体上にヒドロゲル層を
   付与し、ヒドロゲル層を架橋させることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項〜第５項の何れか一つに記載の膜の
   製造法。 ７、上−Ｃヒドロゲル層を親水性重合性混合物の形で多
   孔質重合体フィルム上に付与し、その上で重合させ架橋
   させる特許請求の範囲第６項記＼ 載の方法。 ８、多孔質重合体フィルム上の上記親水性重合性混合物
   がその架橋中プラスチックシートによって被われている
   特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９、　上記ヒドロゲルを、未架橋親水性重合体の溶液か
   ら多孔質重合体フィルム上に付与し、その上で乾燥させ
   る特許請求の範囲第６項記載の方法。 １０、上記多孔質重合体を、上記重合性混合物を多孔質
   重合体に付与する前に上記重合性混合物のための溶媒中
   に先ず含浸させ、上記混合物の上記多孔質重合体の孔中
   への浸透を増強させる特許請求の範囲第８項または第９
   項記載の方法。 １１、上記重合性混合物が上記混合物の上記多孔質重合
   体の孔中への浸透を増強させる溶媒を含有する特許請求
   の範囲第８項または第９項記載の方法。