WO2006090776A1 - 生体接触部分を改質したカテーテル - Google Patents

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catheter
silicone
medical catheter
ions
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Tomohiro Kobayashi
Yoshiaki Suzuki
Tomonori Miyazato
Hiroshi Ujiie
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Riken
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    • A61L2400/00—Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/18—Modification of implant surfaces in order to improve biocompatibility, cell growth, fixation of biomolecules, e.g. plasma treatment

Definitions

  • the present invention relates to a catheter with a modified living body contact portion, and a method for producing the same.
  • Infectious diseases caused by catheter placement can be suppressed by increasing the compatibility between the catheter and living tissue.
  • Many methods for coating a hydroxyapatite film have been proposed, among various attempts to cover a biocompatible article with a film having excellent biocompatibility.
  • a plasma spraying method JP-A 63-46165, etc.
  • a sputter deposition method JP-A 63-46165, etc.
  • a calcium phosphate compound film is subjected to a hydrothermal reaction.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-49689 describes a cell adhesive material composed of a polymer material containing carbon as a constituent element and having at least a part of its surface modified by ion bombardment.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-315821 discloses a material having an adhesive property to bone and / or fascia, which is made of a polymer material containing carbon as a constituent element and at least a part of the surface is modified by ion bombardment. Is described.
  • JP-A-2004-89361 discloses a biological repair material having an affinity for a biological tissue adhesive (a polymer material containing carbon or silicon as a constituent element used in combination with a biological tissue adhesive).
  • a polymer material in which at least a part of the surface is modified by ion bombardment is described.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide continuous portable (movable) peritoneal dialysis (CAPD) force catheters, central venous catheters, hemodialysis shunt catheters, ventricular drain catheters, and other medical catheters. It is an issue to be solved to provide a catheter capable of preventing infection by improving adhesion to living body-derived adhesives (fibrin glue), cells or living tissues and blocking the tunnel infection route. .
  • the present inventors have modified the living body contact interface portion on the outer surface of the medical catheter by a plasma ion irradiation method, thereby obtaining a living body-derived adhesive (fibrin). It has been found that adhesiveness with glue, cells and living tissue can be improved to block the tunnel infection route and infection can be prevented, and the present invention has been completed.
  • silicone, polyurethane, polypropylene, or polytetrafluoroethylene (PTFE) force is selected as a material force, and at least a part of the surface is modified by plasma ion implantation. Is provided.
  • a medical catheter comprising modifying at least a portion of the surface of a selected material of silicone, polyurethane, polypropylene or polytetrafluoroethylene (PTFE) force by plasma ion injection A manufacturing method is provided.
  • the medical catheter of the present invention is made of silicone.
  • silicone, polyurethane, polypropylene or polytetrafluoroethylene (PTFE) force exposed in the plasma attracts omnidirectional force ions by applying a high voltage negative pressure to the selected material. Irradiate the surface of the material.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the plasma ions are selected from He + , Ne + , Ar + , or Kr + force.
  • the pressure of the plasma ions during processing is 1.0 X 10- 1 ⁇ 1 ⁇ 0 X 10- 4 torr, flop Razumaion infusion treatment time is 1 minute to 3 hours.
  • the present invention comprises a material force selected from silicone, polyurethane, polypropylene or polytetrafluoroethylene (PTFE), and at least a part of the surface is plasma ion-implanted.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the present invention relates to a medical catheter modified by insertion.
  • the material of the force tensioner of the present invention can be selected from silicone, polyurethane, polypropylene or polytetrafluoroethylene (PTFE) force, and is preferably silicone.
  • Silicone is a polymer material having a structure in which the basic unit Si-0 is polymerized.
  • the type of silicone used in the present invention is not particularly limited as long as it can be used as a catheter.
  • At least a part of the surface of the material is modified by plasma ion implantation.
  • the plasma ion implantation method used in the present invention is a method of irradiating a sample surface by attracting omnidirectional force ions by applying a high-voltage negative pulse to an object exposed in plasma.
  • plasma generation methods include a method using a parallel plate electrode, a loop antenna, and the like, and a method in which a high frequency is directly applied to a sample.
  • the advantage of the plasma ion implantation method is that, unlike the conventional ion beam irradiation technique using a linear accelerator, it is possible to perform ion irradiation even when the target is a curved surface.
  • the object may be a conductor or an insulator.
  • the plasma ion implantation method is applied to the surface of the polymer catheter, which is an insulator curved surface, and uniform modification can be achieved in a short time.
  • a plasma ion implantation process can be performed by placing a wire approximately equal to the inner diameter of the sample into the sample and standing on the sample holder.
  • the cell adhesiveness and bioadhesive adhesiveness of the catheter material can be remarkably improved by modification by plasma ion implantation.
  • the ion species to be implanted is not particularly limited, and examples thereof include H +, He + , C + , N + , Ne + , Na + , N + , O +, Ar + , Kr + and the like. Of these, He + , Ne + , Ar + , or Kr + is particularly preferred.
  • the gas introduction rate as described above is, for example, 5 to 50 ml / min, and the pressure during the treatment is 1.0 x
  • the applied voltage to the sample can be set to, for example, 0 to ⁇ 50.0 kV, and preferably 0 to ⁇ 20.0 kV.
  • the treatment time of plasma ion implantation is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be achieved, but it is usually 1 minute to 3 hours, preferably 5 minutes to 1 hour. If the processing time is less than 1 minute, Since the effect cannot be achieved sufficiently, it is not preferable because the structure of the catheter material tends to be destroyed when the treatment time is longer than 3 hours.
  • a biological adhesive such as silicone as described above
  • cell adhesion and adhesion of a biological adhesive are there.
  • Possible reasons for improving cell adhesion include carbonization of the surface and increase in protein adhesion due to the introduction of functional groups.
  • the reason for improving the adhesive strength of fibrin glue may be carbonization of the surface and increase of the surface area.
  • the fibrin glue adheres to the catheter with an initial force when the catheter is introduced, and after the fibrin glue is decomposed and absorbed, the living tissue adheres to the catheter with the force, which is effective in preventing tunnel infection. is there.
  • Silicone used in clinical settings was irradiated with plasma ions to modify the biological contact area.
  • the modification effect was evaluated by a tensile strength test using a bio-derived adhesive and an in vitro cell adhesion test.
  • the modified sample surface was measured for morphology, composition, bonding state, etc. by AFM, RAMAN, RBS, and the relationship with the above characteristics improvement effect was examined.
  • silicone material model number: THE740 (mixed and pressed with polyorganosiloxane and silicon dioxide) manufactured by Toshiba Silicone was used.
  • the structure is as follows.
  • Sample preparation was performed by plasma ion irradiation.
  • the plasma ion irradiation method is a method in which ions are attracted by applying a negative high-voltage pulse to a sample exposed to plasma and irradiated on the sample surface.
  • Figure 1 shows a schematic diagram of the irradiation system. The advantage of this method is that the plasma is generated around the entire sample.
  • Figure 2 shows the principle of ion irradiation. First, a radio frequency (RF) pulse is applied to ionize the gas around the sample to generate plasma (Fig. 2 (a)).
  • RF radio frequency
  • a high-voltage negative pulse is applied to attract positively charged ions and irradiate them (Fig. 2 (b)).
  • This method can irradiate ions regardless of whether the control is conductive.
  • the sample was in the form of a sheet, it was affixed to the sample holder using a conductive double-sided tape, and in the case of a catheter (tubular), the wire was placed on the sample holder with a wire approximately equal to its inner diameter.
  • ion species is He, Ar, and Kr, gas introduction rate 20 cc / min, pressure during treatment was 1.0 X 10- 2 torr.
  • the applied voltage was 0, -2.5, -5.0, -7.5, -lO.OkV. All treatment times were 30 minutes except for those shown as 60 minutes in Fig. 5.
  • the high-frequency pulse width was 30 ⁇ sec
  • the high-voltage negative pulse width was 10 ⁇ sec
  • the interval between the RF pulse end and the high-voltage negative pulse start end was 25 ⁇ sec.
  • the RF output is 500W and the pulse repetition rate is 2kHz.
  • Figure 3 shows an example of current and voltage measured with an oscilloscope during irradiation.
  • Figure 6 shows AFM images of (a) untreated, (b) Ar-5kV_30min, and (c) Ar-10kV_30min treated samples.
  • the surface roughness increases with an increase in the treatment voltage.
  • the increase in surface area is considered to be a factor in improving the adhesive strength of fibrin glue.
  • the strength against tensile in the lateral direction is increased by the penetration of fibrin glue into the valley.
  • FIG. 7 is an optical microscope image of the third day of culture after seeding mouse-derived fibroblasts on (a) unirradiated and (b) Ar-7.5kV_30min-treated samples.
  • Figure 8 shows the negative pulse voltage on the horizontal axis and the cell adhesion rate on the vertical axis (both introduced gas is Ar, treatment time is 30 minutes).
  • a marked improvement in cell adhesion was observed between negative pulse voltages of 0 and 7.5 kV.
  • cell adhesion was similar to that of unirradiated.
  • Figure 9 shows the RBS spectrum of a silicone sample irradiated with Ar plasma ions.
  • the processing time is 30 minutes. Except for the untreated sample and the pulsed voltage OkV sample, the surface of the sample was confirmed to contain irradiated ions, argon, and possibly iron that was probably beaten from the inner wall of the vacuum chamber. Since these elements are in trace amounts, and only a small part is exposed on the surface, the effect on fibrin glue adhesion and cell adhesion is almost unaffected. It is thought that there is not much. As the pulse voltage increases, Si and 0 decrease on the sample surface is observed. The ratio of C is relatively increasing, and it is a factor that changes fibrin glue adhesion and cell adhesion as well as the surface shape.
  • cell adhesiveness and adhesion of biological adhesives can be greatly improved by plasma ion irradiation to silicone.
  • Possible reasons for improving cell adhesion include carbonization of the surface and increase in protein adhesion due to the introduction of functional groups.
  • the reason for improving the adhesive strength of fibrin glue may be carbonization of the surface and increase of the surface area.
  • Figure 11 shows the results of a fibrin glue shear strength measurement test conducted with three types of ions. Except for helium OkV (plasma exposure only), a significant increase in adhesion was confirmed. In addition, the applied voltage and the shear strength are proportional.
  • Figure 12 shows the dependence of cell adhesion rate and cell number on irradiation voltage for three types of ions. Both the cell adhesion rate and the number of cells once increase, take a local maximum and then decrease. In particular, in terms of cell adhesion rate, the higher the mass number of ions, the closer the maximum point is to the lower voltage side.
  • FIG. 13 shows the FT-IR (Fourier transform infrared spectroscopy) spectrum of the sample irradiated with argon.
  • the positions of A and B in the figure correspond to hydroxyl (-OH) and adsorbed water, respectively. It can be seen that these amounts increase as the processing voltage increases. From this result, it is expected that the surface has changed to hydrophilic.
  • FIG. 1 shows an outline of a plasma ion irradiation apparatus.
  • Figure 2 shows the principle of ion irradiation.
  • FIG. 3 shows an RF pulse and a high-voltage negative pulse.
  • FIG. 4 shows a fibrin glue adhesion test piece (view from the side).
  • FIG. 5 shows the results of fibrin glue adhesion test.
  • FIG. 6 shows the results of surface morphology observation by AFM.
  • FIG. 7 shows the results of cell adhesion state observation.
  • FIG. 8 shows changes in cell adhesion rate.
  • FIG. 9 shows an RBS spectrum of a silicone sample irradiated with Ar plasma ions.
  • FIG. 10 shows a Raman spectrum of a silicone sample irradiated with Ar plasma ions.
  • FIG. 11 shows the results of fibrin glue adhesion test.
  • FIG. 12 shows cell adhesion rate and cell number.
  • FIG. 13 shows an FT-IR spectrum in an argon irradiated sample.

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Abstract

　本発明の目的は、医療用カテーテルと、生体由来接着剤（フィブリン糊）、細胞又は生体組織との接着性を改善して、トンネル感染経路を塞いて感染を防止することができるカテーテルを提供することである。本発明によれば、シリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレン又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）から選択される材料から構成され、表面の少なくとも一部がプラズマイオン注入により改質されてなる、医療用カテーテルが提供される。

Description

明 細 書
生体接触部分を改質したカテーテル
技術分野
[0001] 本発明は、生体接触部分を改質したカテーテル、およびその製造方法に関する。
背景技術
[0002] カテーテル留置による感染症は、カテーテルと生体組織との適合性を高めることに よりその発生を抑えることができる。生体適用物品上に生体適合性に優れる膜を被 覆することがこれまで種々試みられている力 中でもハイドロキシアパタイト膜を被覆 する方法が多数提案されている。ノ、イドロキシアパタイト膜の形成方法としては、ブラ ズマ溶射法 (特開昭 63— 46165号公報等）、スパッタ蒸着法 (特開昭 63— 46165 号公報等）、リン酸カルシウム化合物膜を水熱反応でハイドロキシアパタイト膜に変化 させる方法（特開平 5— 57011号公報）、過飽和のリン酸カルシウム化合物溶液から ハイドロキシアパタイトを被成膜物品上に膜状に析出させる方法 (特開平 6— 28515 1号公報）などがあり、また高い生体適合性を有するセラミックからなる膜 (特開平 10 - 28728号公報）を有する生体適合性カテーテル等がある。これらの試みは詳細な 生体反応性に関する解析、動物実験による検証が行われておらず、いずれも実用化 には達していない。
[0003] 一方、特開平 5-49689号公報には、炭素を構成元素として含む高分子材料より構 成され、表面の少なくとも一部がイオン衝撃により改質されてなる細胞接着性材料が 記載されている。また特開 2002— 315821号公報には、炭素を構成元素として含む 高分子材料より構成され、表面の少なくとも一部がイオン衝撃により改質されてなる 骨及び/又は筋膜に接着性を有する材料が記載されている。さらに特開 2004— 89 361号公報には、生体組織接着剤と親和性を有する生体修復材料 (生体組織接着 剤と組み合わせて使用する、炭素又は珪素を構成元素として含む高分子材料より構 成され、表面の少なくとも一部がイオン衝撃により改質されてなる高分子材料が記載 されている。
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0004] 本発明が解決しょうとする課題は、持続的携帯型 (可動型)腹膜透析 (CAPD)用力 テーテル、中心静脈カテーテル、血液透析シャント用カテーテル、脳室ドレインカテ 一テルなどの医療用カテーテルと、生体由来接着剤（フイブリン糊）、細胞又は生体 組織との接着性を改善して、トンネル感染経路を塞レ、て感染を防止することができる カテーテルを提供することを解決すべき課題とした。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、医療用カテーテルの 外面の生体接触インターフェイス部分をプラズマイオン照射法により改質することによ つて、生体由来接着剤（フイブリン糊）、細胞、生体組織との接着性を改善してトンネ ノレ感染経路を塞ぎ、感染防止できることを見出し、本発明を完成するに到った。
[0006] 即ち、本発明によれば、シリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレン又はポリテトラフル ォロエチレン（PTFE)力 選択される材料力 構成され、表面の少なくとも一部がプ ラズマイオン注入により改質されてなる、医療用カテーテルが提供される。
[0007] 本発明の別の側面によれば、シリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレン又はポリテトラ フルォロエチレン（PTFE)力 選択される材料の表面の少なくとも一部をプラズマィ オン注入により改質することを含む、医療用カテーテルの製造方法が提供される。
[0008] 好ましくは、本発明の医療用カテーテルは、シリコーンから構成されている。
好ましくは、プラズマ中に曝露したシリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレン又はポリ テトラフルォロエチレン（PTFE)力 選択される材料に高電圧負ノ^レスを印加するこ とにより、全方向力 イオンを引き付けて当該材料の表面に照射する。
[0009] 好ましくは、プラズマイオンは He+ , Ne+ , Ar+,又は Kr+力ら選択されるものである。
好ましくは、処理中のプラズマイオンの圧力は 1.0 X 10— 1〜1·0 X 10— 4torrであり、プ ラズマイオン注入の処理時間は 1分〜 3時間である。
発明を実施するための最良の形態
[0010] 以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明は、シリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレン又はポリテトラフルォロエチレン（ PTFE)から選択される材料力 構成され、表面の少なくとも一部がプラズマイオン注 入により改質されてなる、医療用カテーテルに関するものである。
[0011] 本発明の力テーテノレの材料は、シリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレン又はポリテト ラフルォロエチレン（PTFE)力 選択することができ、好ましくは、シリコーンである。 シリコーンは、基本単位 Si-〇が重合した構造を有する高分子材料である。本発明で 用いるシリコーンの種類はカテーテルとして使用できるものであれば特に限定されな レ、。
[0012] 本発明のカテーテルでは、上記材料の表面の少なくとも一部がプラズマイオン注入 により改質されている。
[0013] 本発明で用いるプラズマイオン注入法は、プラズマ中に曝露した対象物に高電圧 負パルスを印加することにより、全方向力 イオンを引き付けて試料表面に照射する 手法である。プラズマの生成方法としては、平行平板電極やループアンテナ等を用 いて生成する方法、試料に直接高周波を印加する方法などがある。プラズマイオン 注入法の利点は、従来の線形加速器を用いたイオンビーム照射技術と異なり、対象 が曲面であっても均一にイオン照射ができるという点にある。また対象物は導体でも よいし絶縁体でもよレ、。本発明においては、プラズマイオン注入法を絶縁体曲面であ る高分子カテーテル表面に適用し、短時間で均一な改質が可能であることが明らか になった。特に、試料がカテーテル (筒状）の場合は、その内径にほぼ等しい針金を 試料の中に差して、試料ホルダー上に立ててプラズマイオン注入処理を行うことがで きる。本発明では、プラズマイオン注入による改質により、当該カテーテル材料の細 胞接着性および生体糊接着性は著しく向上することができる。
[0014] 注入するイオン種としては特に限定されず、 H+ , He+ , C+ , N+ , Ne+ , Na+ , N+ , O +， Ar+, Kr+等が例示される。上記の中でも、 He+， Ne+ , Ar+,又は Kr+が特に好まし レ、。
[0015] 上記のようなガスの導入速度は例えば 5〜50ml/minとし、処理中の圧力は 1.0 x
〜1·0 χ 10— 4torrとすることができる。試料に対する印加電圧は、例えば 0〜- 50.0kVと することでき、好ましくは 0〜- 20.0kVとすることができる。また、プラズマイオン注入の 処理時間は本発明の効果は達成できる限り特に限定されないが、通常は 1分〜 3時 間、好ましくは 5分から 1時間とすることができる。処理時間が 1分未満では本発明の 効果は十分に達成することができないため好ましくなぐまた処理時間が 3時間を超 えるとカテーテル材料の構造が破壊されやすくなるので好ましくない。
[0016] 上記したようにシリコーンなどのカテーテル材料に対してプラズマイオン照射を行う ことによって、細胞接着性と、生体由来接着剤（フイブリン糊）の接着力とを大幅に向 上させることが可能である。細胞接着性向上の理由としては表面の炭素化、官能基 の導入によるタンパク接着量の増加が考えられる。また、フイブリン糊接着力向上の 理由としては表面の炭素化、表面積の増大が考えられる。本発明のカテーテルでは 、カテーテル導入初期はフイブリン糊がカテーテルにしつ力 と接着し、またフイブリン 糊が分解吸収された後は生体組織がカテーテルにしつ力 と接着するため、トンネノレ 感染の防止に有効である。
以下の実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例によって 限定されることはない。
実施例
[0017] (1)概要
臨床の場で使用されてレ、るシリコーンにプラズマイオン照射を施し、生体接触部分 を改質した。改質効果は生体由来接着剤を用いた引張り強度試験、生体外細胞接 着試験にて評価した。改質した試料表面は AFM、 RAMAN, RBSによってモルフォロ ジー、組成、結合状態等を測定し、上記特性改善効果との関連を検討した。
[0018] (2)試料作製
シリコーン材料として、東芝シリコーン社製の型番： THE740 (ポリオルガノシロキサン と二酸化珪素を混合し、プレスしたもの）を使用した。構造は以下のように二つの S 〇 鎖が結合している。
[0019] [化 1] CHs
— 0— S i— 0—
I
CH2
I
CH2
0 S i 0
I
CH3
[0020] 試料作製はプラズマイオン照射法によった。プラズマイオン照射法はプラズマ中に 曝した試料に対して負の高電圧パルスを印加することによりイオンを吸引し、試料表 面に照射する方法である。プラズマの生成方法としては平行平板電極やループアン テナ等を用いて生成する方法もあるが、今回は試料に直接高周波を印加する方法を 用いた。照射体系の模式図を図 1に示す。この方法の利点は試料全体を取り囲む形 でプラズマが生成する点にある。図 2にイオンが照射される原理を示す。まず高周波 (RF)パルスを印加し試料周辺のガスを電離してプラズマを生成する（図 2(a))。プラ ズマが消滅する前に高電圧負パルスを印加して正に帯電したイオンを引きつけ、照 射する（図 2(b))。本手法は対照が導電性かどうかに関わらず、イオンを照射すること が可能である。試料がシート状の場合には導電性両面テープを用いて試料ホルダー に貼り付け、カテーテル (筒状）の場合にはその内径にほぼ等しい針金を差して試料 ホルダー上に立てて処理を行った。
[0021] イオン種（導入ガス）は He、 Ar、 Krとし、ガス導入速度は 20cc/min、処理中の圧力は 1.0 X 10— 2 torrとした。印加電圧は 0,- 2.5、 -5.0, -7.5、 - lO.OkVとした。処理時間は図 5で 60分と示したもの以外は全て 30分とした。
[0022] また、高周波パルス幅は 30 μ sec、高電圧負パルス幅は 10 μ secとし、 RFパルス終 端と高電圧負パルス始端との間隔は 25 μ secとした。 RFの出力は 500W、パルスの繰 り返し数は 2kHzである。照射中にオシロスコープにて測定した電流および電圧の一 例を図 3に示す。
[0023] (3)結果
(1)フイブリン糊接着力の向上
イオン照射したシリコーンシートを 5mm X 15mmの短冊状に切断し、同じサイズの厚紙 とフイブリン糊を用いて接着した。この時接着面は 5mm X 5mmとなるようにした（図 4)。 常温で 2時間乾燥した後、水平方向に一分間当たり 5mmの速度で引張りながら剥離 時の荷重を測定した。厚紙とフイブリン糊は強固に接着するため、剥離するのは常に シリコーンと糊の界面である。測定にはアイコ一エンジニアリング株式会社製横型デ ジタル式荷重測定器 Model2255を用いた。図 5は未処理試料、 10kV-Ar-lhour, 10k V_Ar_30min、 Arプラズマ曝露のみの試料に対して剥離時荷重を測定した結果であ る。プラズマ曝露によってフイブリン糊の接着力は未処理の 1.5倍程度に向上し、ィォ ン照射を加えることにより最大で未処理の 2.5倍程度まで向上することを示した。 10kV よりも低いエネルギーで照射した場合にも同様の接着力向上が見られた。
[0024] (2)表面形態の変化
図 6は (a)未処理、（b)Ar- 5kV_30min、（c)Ar-10kV_30min処理試料の AFM像である。 処理電圧の上昇により表面粗さが増大する。表面積 (接着面積）の増大がフイブリン 糊の接着力向上の一因であると考えられる。また、谷の部分にフイブリン糊が侵入す ることにより、特に横方向への引張りに対する強度が増すと考えられる。
[0025] (3)細胞接着性の変化
図 7は (a)未照射および (b)Ar-7.5kV_30min処理試料に対して、マウス由来の線維芽 細胞を播種し培養三日目の光学顕微鏡像である。細胞数に明らかな差が出ている 力 ここでは表面に接着している細胞（細長）と接着していない細胞（円形）との割合 に着目する。横軸に負パルス電圧、縦軸に細胞接着率を表したものが図 8である（い ずれも導入ガスは Ar、処理時間 30分）。未処理試料に比べ、負パルス電圧 0〜7.5kV の間で細胞接着性の著しい向上が見られた。一方負パルス電圧 10kVでは未照射と 同程度の細胞接着性であった
[0026] (4)表面組成の変化
図 9に Arプラズマイオン照射したシリコーン試料の RBSスペクトルを示す。処理時間 はいずれも 30分である。未処理試料およびパルス電圧 OkV試料を除いて、試料表面 には照射イオンであるアルゴンとおそらく真空チェンバー内壁から叩き出されたと思 われる鉄の存在が確認された。これらの元素は微量であり、さらに表面に露出してい るのはごく一部であることからフイブリン糊接着力、細胞接着性に及ぼす影響はほと んど無いと考えられる。パルス電圧の上昇に伴い、試料表面における Si、 0の減少が 見られる。相対的に Cの割合が増大しており、表面形状とともにフイブリン糊接着力、 細胞接着性を変化させる要因となっている。
[0027] 図 10のラマンススペクトルからは、パルス電圧の上昇によるメチル基 (2900cm— 1付近) の減少がみられ、シリコーンの構造が破壊されていることが分かる。一方 10kV照射に ぉレ、てグラフアイトに由来するピーク (1560cm— 1付近)およびアモルファス炭素に由来 するピーク ( δΟ ι 1付近)が顕著になってレ、る。このことからもノ^レス電圧上昇によつ て表面炭素化が促進されてレ、ることが分力、る。
[0028] (1)〜（4)のまとめ
以上の結果より、シリコーンに対するプラズマイオン照射によって細胞接着性と生体 由来接着剤（フイブリン糊）の接着力を大幅に向上させることが可能であることが示さ れた。細胞接着性向上の理由としては表面の炭素化、官能基の導入によるタンパク 接着量の増加が考えられる。また、フイブリン糊接着力向上の理由としては表面の炭 素化、表面積の増大が考えられる。本手法をカテーテル表面に適用することにより、 カテーテル導入初期はフイブリン糊力 フイブリン糊が分解吸収された後は生体組織 がそれぞれカテーテルにしつ力りと接着するため、トンネル感染を防止に有効である と考えられる。
[0029] (5)フイブリン糊接着試験について
図 11はフイブリン糊のせん断強度測定試験を三種類のイオンで行った結果である 。ヘリウムの OkV (プラズマ曝露のみ）を除いて大幅に接着力の増加が確認された。ま た、印加電圧とせん断強度は比例している。
[0030] (6)細胞接着試験について
図 12は細胞接着率および細胞数の照射電圧依存性を三種類のイオンについて表 したものである。細胞接着率、細胞数ともに一旦増加し、極大値を取った後減少に転 じてレ、る。特に細胞接着率においてはイオンの質量数が高いほど極大点が低電圧 側に寄っており、同じ電圧であれば重レ、イオンの方が改質速度が大きいことが分かる
[0031] (7) FT-IR測定結果について 図 13はアルゴン照射試料の FT-IR (フーリエ変換赤外分光）スぺクトノレである。図中 の Aおよび Bの位置はそれぞれ水酸基 (-OH)と吸着水に対応している。処理電圧の 上昇に伴い、これらの量が増加していることが分かる。この結果より表面は親水性へ と変化していることが予想される。図中の Cの位置はカルボニル基 (C=〇)に対応して レ、る。 5kVおよび 7.5kVではピークが現れている力 10kVでは不明瞭になっている。 細胞接着性の挙動と一致しており、表面への細胞接着の足場となるタンパクの吸着 に何らかの役割を果たしている可能性がある。
産業上の利用可能性
[0032] 本発明により、細胞接着性と、生体由来接着剤（フイブリン糊）の接着力とを併有す るカテーテル、およびその製造方法を提供することが可能になった。
図面の簡単な説明
[0033] [図 1]図 1は、プラズマイオン照射装置の概要を示す。
[図 2]図 2は、イオン照射の原理を示す。
[図 3]図 3は、 RFパルスおよび高電圧負パルスを示す。、
[図 4]図 4は、フイブリン糊接着力試験片 (横面から見た図）を示す。
[図 5]図 5は、フイブリン糊接着力試験結果を示す。
[図 6]図 6は、 AFMによる表面モルフォロジ—観察結果を示す。
[図 7]図 7は、細胞接着状態観察の結果を示す。
[図 8]図 8は、細胞接着率の変化を示す。
[図 9]図 9は、 Arプラズマイオン照射したシリコーン試料の RBSスペクトルを示す。
[図 10]図 10は、 Arプラズマイオン照射したシリコーン試料のラマンスペクトルを示す。
[図 11]図 11は、フイブリン糊接着試験の結果を示す。
[図 12]図 12は、細胞接着率および細胞数を示す。
[図 13]図 13は、アルゴン照射試料における FT-IRスペクトルを示す。

Claims

請求の範囲
[1] シリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレン又はポリテトラフルォロエチレン（PTFE)から 選択される材料から構成され、表面の少なくとも一部がプラズマイオン注入により改 質されてなる、医療用カテーテル。
[2] シリコーン力も構成されている、請求項 1に記載の医療用カテーテル。
[3] プラズマ中に曝露したシリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレン又はポリテトラフルォロ エチレン (PTFE)から選択される材料に高電圧負パルスを印加することにより、全方 向力 イオンを引き付けて当該材料の表面に照射されている、請求項 1又は 2に記載 の医療用カテーテル。
[4] プラズマイオンが He+ , Ne+ , Ar+,又は Kr+から選択されるものである、請求項 1から 3 の何れかに記載の医療用カテーテル。
[5] 処理中のプラズマイオンの圧力力 Sl.O X 10— 1〜1·0 X 10— 4torrであり、プラズマイオン 注入の処理時間が 1分〜 3時間である、請求項 1から 4の何れかに記載の医療用カテ ーテノレ。
[6] シリコーン、ポリウレタン、ポリプロピレン又はポリテトラフルォロエチレン（PTFE)から 選択される材料の表面の少なくとも一部をプラズマイオン注入により改質することを含 む、請求項 1から 5の何れかに記載の医療用カテーテルの製造方法。
[7] プラズマ中に曝露したシリコーン、ポリウレタン又はポリテトラフルォロエチレン（PTFE )から選択される材料に高電圧負パルスを印加することにより、全方向力 イオンを引 き付けて当該材料の表面に照射する、請求項 6に記載の医療用カテーテルの製造 方法。
[8] プラズマイオンが He+ , Ne+， Ar+,又は Kr+力も選択されるものである、請求項 6又は
7に記載の医療用カテーテルの製造方法。
[9] 処理中のプラズマイオンの圧力が 1.0 X 10— 1〜1.0 X 10— 4torrであり、プラズマイオン 注入の処理時間が 1分〜 3時間である、請求項 6から 8の何れかに記載の医療用カテ 一テルの製造方法。
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