JPWO2019188663A1 - 塞栓材及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態に係る塞栓材10は、図1Aに示すように、長尺な充填体12を有している。この充填体12は、カテーテル90(図5A〜図5C参照)を介して生体の血管内に注入されるものであり、膨潤する前の状態(乾燥状態)において、その幅Wは、使用するカテーテル90の内径よりも小さく形成されている。幅Wは例えば、0.2mm〜2mm程度に形成される。また、充填体12の長さLは、乾燥状態において0.5cm〜100cmの長さに形成される。このような充填体12は、長さLと幅Wとの比率(L/W)が、少なくとも2以上の長尺状に形成される。充填体12の断面形状は図示のような矩形に限定されるものではなく、円形、楕円形又は多角形等の形状に形成してもよい。また、充填体12は、中心部に中空部が設けられた管状に形成されたものであってもよい。
第2実施形態に係る塞栓材20は、図7Cに示すように、多孔質の充填体22よりなる。その充填体22の多孔密度(孔の密度)は、第1の側部14の多孔密度の方が第2の側部16の多孔密度よりも多くなっている。これにより、第1の側部14の方が第2の側部16よりも表面積が大きくなっており、膨潤速度も第1の側部14の方が大きくなっている。このような充填体22は、以下のようにして作製される。
本実施形態に係る塞栓材30は、図8Bに示すように、充填体32の第2の側部16の付近に不溶性粒子33が偏在した構造を有している。このような塞栓材30では、第2の側部16に不溶性粒子33があるため、水分の浸入が阻害される。その結果、第2の側部16の膨潤速度が第1の側部14の膨潤速度よりも遅くなり、塞栓材30は、水分と接触した際に湾曲を生じる。すなわち、本実施形態の塞栓材30は、第2の側部16において水分の浸入を妨げる構造を設けることで、湾曲を生じさせている。
本実施形態に係る塞栓材30Aは、図9の断面図に示すように、充填体32Aと防水膜34とを備えている。充填体32Aは、長尺方向に伸びた側辺である第1の側部14とそれに平行して伸びる第2の側部16を含めて均一なヒドロゲルによって構成されていてよい。但し、充填体32Aは、第2の側部16が防水膜34によって覆われている。
本実施形態に係る塞栓材40は、図10Aに示すように、第1の側部14と第2の側部16との間でヒドロゲルのイオン強度が異なる充填体42を備えている。本実施形態においては、充填体42を構成するヒドロゲルを構成するポリマーには水酸基やアミン基等の塩基性置換基、又は、カルボキシル基や硫酸基等の酸性置換基が含まれる。このような塩基性置換基又は酸性置換基を有する高分子は、高分子電解質とも呼ばれ、各種カチオン又はアニオンと結合している。このカチオン又はアニオンと結合したイオン活性基の濃度(イオン強度)は、充填体42内において第1の側部14において高く、第2の側部16にかけて徐々にイオン強度が低下するように傾斜している。
変形例1では、充填体42を構成するヒドロゲルそのものではなく、充填体42に含浸されている電解質の濃度によって、塞栓材40(図10A参照)にイオン強度の傾斜を持たせている。なお、変形例1においても、充填体42の内部の電解質の濃度(イオン強度)は、第1の側部14において高く、第2の側部16において電解質の濃度(イオン強度)が低い。
変形例2では、塞栓材40を、イオン強度が異なる複数のヒドロゲルの化学的又は物理的な接合により作製する。
変形例3では、加熱した型の中にそれぞれイオン強度の異なる原料溶液を順次注ぎ込みながら重合反応させることでイオン強度が異なるヒドロゲルを層状に積層することで充填体42を形成する。この場合において、原料溶液のイオン強度を徐々に増加又は減少させることで、積層されるヒドロゲル層にイオン強度の傾斜を設けてもよい。このようにして形成されたヒドロゲルを糸状に切り分けることで、第1の側部14と第2の側部16との間でイオン強度が傾斜した充填体42を得ることができる。
変形例4では、充填体42を、酸性のイオン活性基を有するポリマー鎖のヒドロゲルで構成し、その第2の側部16を低ph溶液に接触させることで、第2の側部16付近のイオン強度を低下させる方法でイオン強度に傾斜を設けてもよい。さらに、充填体42を塩基性のイオン活性基を有するポリマー鎖のヒドロゲルで構成し、その第2の側部16を高phの溶液に接触させることで、第2の側部16付近のイオン強度を低下させる方法でイオン強度に傾斜を設けてもよい。
本実施形態に係る塞栓材50は、図14Aに示すように、充填体52の内部に親水性の高い領域52aと親水性の低い領域52bとが設けられている。親水性の高い領域52aには、ヒドロゲルを構成するポリマー鎖の中に親水性の官能基を有する分子が多く含まれる。また、親水性の低い領域52bは、ヒドロゲルを構成するポリマー鎖の中に疎水的な分子が多くなっている。親水性の官能基としては、例えば、水酸基や硫酸基、アミノ基、カルボキシル基などがある。また疎水的な官能基としては、例えば、メチル基やベンゼン基などがある。
本実施形態に係る塞栓材60は、図15Aに示すように、架橋結合密度に傾斜を有する充填体62を備えている。充填体62は、架橋結合密度が小さい第1の領域64と、架橋結合密度が大きい第2の領域66とを有している。充填体62において、第1の側部14は第1の領域64側に形成されており、第2の側部16は第2の領域66側に形成されている。
本実施形態に係る塞栓材70は、図16に示すように、内部でポリマーの濃度が異なる充填体72を備えている。充填体72には低濃度領域74と高濃度領域76とが形成されている。低濃度領域74側には第1の側部14が形成され、高濃度領域76側には第2の側部16が形成されている。低濃度領域74では、ヒドロゲルの骨格を構成するポリマーの濃度が相対的に低くなっており、高濃度領域76ではヒドロゲルの骨格を構成するポリマーの濃度が相対的に高くなっている。
生体管腔内に留置されることで生体液の流れを阻止する塞栓材であって、
生体液に接すると膨潤する材料よりなる長尺な充填体を備え、
前記充填体は、前記充填体の径方向において第1の側部と第2の側部とを有し、前記第1の側部と前記第2の側部は、膨潤特性に差を有することを特徴とする塞栓材。
付記1記載の塞栓材において、前記膨潤特性の差は、膨潤速度の差であることを特徴とする塞栓材。
付記1記載の塞栓材において、前記膨潤特性の差は平衡膨潤率の差であることを特徴とする塞栓材。
付記2記載の塞栓材において、前記第1の側部の表面積が前記第2の側部の表面積よりも大きいことを特徴とする塞栓材。
付記2記載の塞栓材において、前記第1の側部に切れ込みが形成されていることを特徴とする塞栓材。
付記2記載の塞栓材において、前記第1の側部の多孔密度の密度が前記第2の側部の多孔密度よりも大きいことを特徴とする塞栓材。
付記2記載の塞栓材において、前記充填体の前記第1の側部側に前記生体液に接触することで溶脱して多孔質を形成する造孔剤が含まれていることを特徴とする塞栓材。
付記2記載の塞栓材において、前記充填体の前記第2の側部側に前記生体液に溶解しない不溶性粒子が含まれていることを特徴とする塞栓材。
付記2又は3記載の塞栓材において、前記充填体の前記第2の側部側に前記充填体よりも平衡膨潤率の低い材料よりなる糸状の構造物が含まれていることを特徴とする塞栓材。
付記2記載の塞栓材において、前記第2の側部が防水膜で覆われていることを特徴とする塞栓材。
付記2記載の塞栓材において、前記第1の側部のイオン強度が前記第2の側部のイオン強度よりも高いことを特徴とする塞栓材。
付記2又は3記載の塞栓材において、前記第1の側部が前記第2の側部よりも親水性のポリマーを多く含むことを特徴とする塞栓材。
付記2又は3記載の塞栓材において、前記第2の側部のポリマーの濃度が前記第1の側部のポリマーの濃度よりも高いことを特徴とする塞栓材。
付記3記載の塞栓材において、前記第2の側部の架橋結合密度が前記第1の側部の架橋結合密度よりも高いことを特徴とする塞栓材。
付記1〜14に記載の塞栓材において、前記充填体はカテーテルを介して血管の瘤部に留置されることを特徴とする塞栓材。
生体管腔内に留置されることで生体液の流れを阻止する塞栓材の製造方法であって、
ヒドロゲルの原料溶液を調製する工程と、
前記原料溶液を重合させてヒドロゲルを形成する工程と、
前記ヒドロゲルの一部の膨潤速度を増加又は減少させる工程と、
を有することを特徴とする塞栓材の製造方法。
付記16記載の塞栓材の製造方法であって、前記膨潤速度を増加させる工程は、前記ヒドロゲルの一部に表面積を増加させる加工を施すことを特徴とする塞栓材の製造方法。
付記16記載の塞栓材の製造方法であって、前記膨潤速度を増加させる工程は、前記ヒドロゲルの一部に電解質を含んだ溶液を接触させることによりイオン強度に勾配を生じさせることを特徴とする塞栓材の製造方法。
付記16記載の塞栓材の製造方法であって、前記膨潤速度を減少させる工程は、前記ヒドロゲルの一部を防水膜で覆うことで水分の浸透速度に差異を持たせることを特徴とする塞栓材の製造方法。
付記16記載の塞栓材の製造方法であって、前記膨潤速度を低下させる工程は、前記ヒドロゲルの一部に架橋剤を浸潤させた後、重合反応を行うことで架橋結合密度に勾配を生じさせることを特徴とする塞栓材の製造方法。
生体管腔内に留置されることで生体液の流れを阻止する塞栓材の製造方法であって、
複数の組成物を含むヒドロゲルの原料溶液を調製する工程と、
前記原料溶液の一部に前記組成物の一部を偏在化させる工程と、
前記原料溶液を重合させてヒドロゲルを形成して前記組成物の一部の偏在化を固定する工程と、
を有することを特徴とする塞栓材の製造方法。
付記21記載の塞栓材の製造方法であって、前記原料溶液は、添加剤として水溶性の粒子又は非水溶性の粒子を含み、前記添加剤を沈殿させることにより前記添加剤を偏在化させることを特徴とする塞栓材の製造方法。
付記21記載の塞栓材の製造方法であって、前記原料溶液は、添加剤として表面電位を有する粒子を含み、前記原料溶液に電場を印加することにより前記添加剤を偏在化させることを特徴とする塞栓材の製造方法。
付記22記載の塞栓材の製造方法であって、前記ヒドロゲルの形成後に前記添加剤を溶出させることで、前記ヒドロゲルの一部に多孔質部分を形成することを特徴とする塞栓材の製造方法。
付記21記載の塞栓材の製造方法であって、前記原料溶液は高分子電解質を含み、前記原料溶液に電場を印加することにより前記高分子電解質を偏在化させることを特徴とする塞栓材の製造方法。
付記21記載の塞栓材の製造方法であって、前記原料溶液は、親水性のポリマー又はモノマーと疎水性のポリマー又はモノマーとを含み、前記原料溶液を親水性基板及び疎水性基板とに接触させることにより、前記親水性のポリマー又はモノマーと疎水性ポリマー又はモノマーとを偏在化させることを特徴とする塞栓材の製造方法。
生体管腔内に留置されることで生体液の流れを阻止する塞栓材の製造方法であって、
ヒドロゲルの原料溶液を調製する工程と、
前記原料溶液にイオン強度若しくは親水性のポリマー又は親水性のモノマーの濃度に勾配を生じさせる工程と、
前記濃度に勾配が生じた原料溶液を重合させてヒドロゲルを形成する工程と、
を有することを特徴とする塞栓材の製造方法。
付記27記載の塞栓材の製造方法であって、前記原料溶液のイオン強度に勾配を生じさせる工程は、前記原料溶液に電場を印加することを特徴とする塞栓材の製造方法。
付記27記載の塞栓材の製造方法であって、前記原料溶液に親水性のポリマー又は親水性のモノマーの濃度の勾配を生じさせる工程は、対向して配置された疎水性の基板と親水性の基板とに前記原料溶液を接触させることを特徴とする塞栓材の製造方法。
生体管腔内に留置されることで生体液の流れを阻止する塞栓材の製造方法であって、
第1のヒドロゲル層を形成する工程と、
前記第1のヒドロゲル層の上に前記第1のヒドロゲル層と異なる膨潤特性を有する第2のヒドロゲル層を形成する工程と、
を有することを特徴とする塞栓材の製造方法。
生体管腔内に留置されることで生体液の流れを阻止する塞栓材の製造方法であって、
第1のヒドロゲルを形成する工程と、
前記第1のヒドロゲルと異なる膨潤特性を有する第2のヒドロゲルを形成する工程と、
前記第1のヒドロゲルに、前記第2のヒドロゲルを接合させる工程と、
を有することを特徴とする塞栓材の製造方法。
生体液に接すると膨潤する材料よりなる長尺な充填体を備え、前記充填体は、前記充填体の径方向において第1の側部と第2の側部とを有し、前記第1の側部と前記第2の側部は膨潤特性に差を有する塞栓材を、生体管腔内に留置することで生体液の流れを阻止することを特徴とする塞栓方法。
付記32記載の塞栓方法において、前記塞栓材は、カテーテルを用いて前記生体管腔内に留置することを特徴とする塞栓方法。
Claims (15)
- 生体管腔内に留置されることで生体液の流れを阻止する塞栓材であって、
生体液に接すると膨潤する材料よりなる長尺な充填体(12、12A、22、32、32A、42、52、62、72)を備え、
前記充填体(12、12A、22、32、32A、42、52、62、72)は、前記充填体(12、12A、22、32、32A、42、52、62、72)の径方向において第1の側部(14)と第2の側部(16)とを有し、前記第1の側部(14)と前記第2の側部(16)は、膨潤特性に差を有することを特徴とする塞栓材。 - 請求項1記載の塞栓材において、前記膨潤特性の差は、膨潤速度の差であることを特徴とする塞栓材。
- 請求項1記載の塞栓材において、前記膨潤特性の差は平衡膨潤率の差であることを特徴とする塞栓材。
- 請求項2記載の塞栓材において、前記第1の側部(14)の表面積が前記第2の側部(16)の表面積よりも大きいことを特徴とする塞栓材。
- 請求項2記載の塞栓材において、前記第1の側部(14)の多孔密度の密度が前記第2の側部(16)の多孔密度よりも大きいことを特徴とする塞栓材。
- 請求項2記載の塞栓材において、前記充填体(22)の前記第1の側部(14)側に前記生体液に接触することで溶脱して多孔質を形成する造孔剤(24)が含まれていることを特徴とする塞栓材。
- 請求項2記載の塞栓材において、前記充填体(32)の前記第2の側部(16)側に前記生体液に溶解しない不溶性粒子(33)が含まれていることを特徴とする塞栓材。
- 請求項2又は3記載の塞栓材において、前記充填体(52、62、72)の前記第2の側部(16)側に前記充填体(52、62、72)よりも平衡膨潤率の低い材料よりなる糸状の構造物が含まれていることを特徴とする塞栓材。
- 請求項2記載の塞栓材において、前記第2の側部(16)が防水膜(34)で覆われていることを特徴とする塞栓材。
- 請求項2記載の塞栓材において、前記第1の側部(14)のイオン強度が前記第2の側部(16)のイオン強度よりも高いことを特徴とする塞栓材。
- 生体管腔内に留置されることで生体液の流れを阻止する塞栓材の製造方法であって、
複数の組成物を含むヒドロゲル(22b)の原料溶液(22a、32a)を調製する工程と、
前記原料溶液(22a、32a)の一部に前記組成物の一部を偏在化させる工程と、
前記原料溶液(22a、32a)を重合させてヒドロゲル(22b、32)を形成して前記組成物の一部の偏在化を固定する工程と、
を有することを特徴とする塞栓材の製造方法。 - 請求項11記載の塞栓材の製造方法であって、前記原料溶液(22a、32a)は、添加剤として水溶性の粒子又は非水溶性の粒子を含み、前記添加剤を沈殿させることにより前記添加剤を偏在化させることを特徴とする塞栓材の製造方法。
- 請求項11記載の塞栓材の製造方法であって、前記原料溶液(22a、32a)は、添加剤として表面電位を有する粒子を含み、前記原料溶液(22a、32a)に電場を印加することにより前記添加剤を偏在化させることを特徴とする塞栓材の製造方法。
- 請求項12記載の塞栓材の製造方法であって、前記ヒドロゲル(22b)の形成後に前記添加剤を溶出させることで、前記ヒドロゲル(22b)の一部に多孔質部分を形成することを特徴とする塞栓材の製造方法。
- 請求項11記載の塞栓材の製造方法であって、前記原料溶液(22a、32a)は高分子電解質を含み、前記原料溶液(22a、32a)に電場を印加することにより前記高分子電解質を偏在化させることを特徴とする塞栓材の製造方法。
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