WO2007061100A1 - フロック加工された体内留置型医療機器、該体内留置型医療機器の製造方法、および該体内留置型医療機器の製造装置 - Google Patents

フロック加工された体内留置型医療機器、該体内留置型医療機器の製造方法、および該体内留置型医療機器の製造装置 Download PDF

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WO2007061100A1
WO2007061100A1 PCT/JP2006/323621 JP2006323621W WO2007061100A1 WO 2007061100 A1 WO2007061100 A1 WO 2007061100A1 JP 2006323621 W JP2006323621 W JP 2006323621W WO 2007061100 A1 WO2007061100 A1 WO 2007061100A1
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WO
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electrode plate
percutaneous terminal
substrate
medical device
terminal
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PCT/JP2006/323621
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Inventor
Tsutomu Furuzono
Shoji Yasuda
Toshiyuki Imoto
Original Assignee
Japan Science And Technology Agency
Japan As Represented By The President Of National Cardiovascular Center
Imoto Machinery Co., Ltd.
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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/08Materials for coatings
    • A61L29/10Inorganic materials
    • A61L29/106Inorganic materials other than carbon

Definitions

  • Flock-processed indwelling medical device method for manufacturing the indwelling medical device, and apparatus for manufacturing the indwelling medical device
  • the present invention relates to a percutaneous terminal for preventing bacterial infection at an in-vivo insertion portion in, for example, an in-vivo medical device (an in-vivo medical device), or prevents displacement in the body. More specifically, the present invention relates to an indwelling medical device such as a percutaneous terminal whose surface of the substrate is flocked with fibers having biocompatibility and has high adhesion to a living body. It is. The present invention also relates to a method for manufacturing the in-dwelling medical device and a device for manufacturing the in-vivo medical device.
  • indwelling medical devices such as percutaneous catheters have been used for medical treatment.
  • the percutaneous catheter is inserted into a living body from outside the living body, and medical practices such as peritoneal dialysis are performed.
  • an indwelling medical device such as a percutaneous catheter is implanted (implanted) in a living body
  • the living tissue recognizes the indwelling medical device as a foreign substance.
  • the living tissue and the medical device are not in close contact, for example, in the case of a transcutaneous force tail, the epidermis falls inward along the catheter, so-called downgrowth (the epidermal tissue falls inward along the catheter surface). Phenomenon that enters) force will be generated.
  • an intra-abdominal indwelling catheter or a central venous catheter is a cuff member made of Dacron nonwoven fabric (Dacron Cuff) for preventing bacterial infection and fixing the catheter in the living body.
  • Dacron Cuff Dacron nonwoven fabric
  • transdermal terminals such as a high biocompatibility and hydoxy oxybait ceramics have been proposed (see Non-Patent Document 2).
  • the configuration disclosed in the above prior art has the following problems.
  • the percutaneous terminal is composed of only hydroxyapatite ceramics. Hydroxyapatite is a tooth component and exhibits excellent soft tissue affinity, but hydroxyapatite ceramics are hard and brittle. Accordingly, when the skin terminal is implanted in a hard living body, a gap may be formed between the hydroxyapatite ceramic and the living tissue, and there is a problem if the adhesion with the living body is poor.
  • Non-Patent Document 2 the percutaneous terminal is easily damaged, and when the percutaneous terminal is implanted in a living body, the patient can fix the percutaneous terminal. There are various problems that cause unnaturalness.
  • Patent Document 6 discloses a method for modifying calcium phosphate on the surface of a medical component base material that also has a high molecular force using a sputtering ion beam, and is based on glass or calcium phosphate ceramics.
  • Patent Document 7 discloses a method of modifying calcium phosphate on the surface of a material by a dipping method, and Patent Document 8 discloses a method of depositing calcium phosphate on the surface of an inorganic biomaterial.
  • Patent Document 9 discloses a method of mechanically pressing calcium phosphate or the like by a blasting method or the like, and a method of modifying calcium phosphate on a substrate surface of a medical material such as an organic polymer by using an alternate dipping method.
  • Patent literature 10 is disclosed.
  • Patent Document 11 discloses a method for modifying the surface of the polymer substrate with the calcium phosphate.
  • Patent Document 12 discloses a medical material in which calcium phosphate such as nodyl and idroxyapatite is chemically bonded to the surface of a polymer substrate.
  • Patent Document 13 discloses a technique in which an organic fiber aggregate or an inorganic fiber aggregate is coated with a calcium phosphate compound and then joined to an artificial trachea or the like.
  • Patent Document 13 as described in paragraph [0012], it is difficult to make the coating thickness with calcium phosphate less than 1 ⁇ m. This is because conventional methods such as liquid phase precipitation are difficult to coat industrially uniformly with a thickness of less than, and are more likely to dissolve in the body.
  • the present inventors independently developed hydroxyapatite composite particles produced by chemically bonding silk fiber mouth-in and hydroxyapatite and having high biocompatibility (see Patent Document 14). Then, the hydroxyapatite composite particles were adhered to the substrate surface to produce a bioadhesive high-cutaneous terminal (see Non-Patent Document 3).
  • the percutaneous terminal and the catheter provided with the percutaneous terminal have much higher bioadhesiveness than conventional percutaneous terminals.
  • the conventionally known flock culling method is also referred to as electric flocking or electrodeposition flocking, and short fibers are applied to a base material to which an adhesive has been applied in advance using electrostatic attraction in a high-voltage electrostatic field. It is a processing method to plant vertically (called “pile 'frock” or “pile”). In addition to planting short fibers, various effects can be obtained by selecting adhesives, short fibers, base materials, etc., so it is used in a wide range of fields ( Non-patent document 1).
  • the above-mentioned flocking method is used for processing clothing products and textile products (for example, see Patent Documents 1 to 3), processing of cosmetics and beauty tools (for example, see Patent Document 4), rubber gloves, etc. It is also used for processing elastic materials such as the above (for example, see Patent Document 15).
  • the flock culvert method in the processing of medical materials so far. This is because the short fiber is inserted into the body such as a percutaneous catheter. This is because the technical idea of flocking the surface of indwelling medical devices did not exist in the first place.
  • Non-Patent Document 1 “New Polymer Bunko 17 Flocking Practical”, Author: Norimasa Iinuma, Publisher: Co., Ltd. Polymer Publishing Association, pl-, Issue Date: August 1, 1979
  • Non-Patent Document 2 H. AOKI, in 'Medical Applications of Hydroxyapatite (Ishiyaku Euro America, Inc., 1994) p.133—155
  • Non-Patent Document 3 Tsutomu Fruzono, PhDShoji Yasuda, MSTsuyoshi Kimura, PhDSin go Kyotani, MD adhesion properties of a three -dimen sional scaffold made of composite material with a silk fibroin substrate to develop ap ercutaneous device ", J Artif Organs (2004) 7: 137—144
  • Patent Document 1 JP-A-7-116557 (Publication Date: May 9, 1995)
  • Patent Document 2 Special Table 2000-505845 (Publication Date: May 16, 2000)
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 6-141926 (Publication Date: May 24, 1994)
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-38596 (Publication Date: February 12, 2003)
  • Patent Document 5 JP-A-8-206193 (Publication date: August 13, 1996)
  • Patent Document 6 JP-A-8-56963 (Publication date: March 1996)
  • Patent Document 7 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-306201 (Publication date: November 21, 1995)
  • Patent Document 8 Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-270061 (Publication date: 1988) November 8)
  • Patent Document 9 Japanese Patent Laid-Open No. 7-303691 (Publication date: November 21, 1995)
  • Patent Document 10 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-342676 (Publication date: December 12, 2000) Day)
  • Patent Document 11 Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-15061 (Publication Date: January 20, 1998)
  • Patent Document 12 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-172511 (Publication Date: June 26, 2001)
  • Patent Document 13 Japanese Patent Laid-Open No. 06-327757 (Publication Date: November 29, 1994)
  • Patent Document 14 Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2004-51952 (Publication Date: February 19, 2004)
  • Patent Document 15 US Patent Application Publication No. 2004Z0033334 (Publication Date: February 19, 2004)
  • the transdermal terminal produced by the inventors is a product in which a hydroxyapatite composite particle having high biocompatibility is raised vertically (or substantially perpendicular) to the substrate surface of the transdermal terminal.
  • the ratio between the unit area of the substrate of the percutaneous terminal and the surface area of the hydroxyapatite composite particles coated on the unit area was not very high.
  • the hydroxyapatite composite particles are attached to the surface of the substrate of the percutaneous terminal as described above!
  • the skin terminal having a complicated shape like a percutaneous terminal having a trunk and a buttock is used.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is high adhesion to a living tissue (biological adhesion), and the medical tube is placed near the percutaneous portion. It is intended to provide a medical device such as a percutaneous terminal that can be fixed with a medical device, and a medical tube including the percutaneous terminal.
  • the present invention also relates to a method for producing a transdermal terminal having a high bioadhesiveness as described above, particularly a transdermal terminal having a complicated shape such as a transdermal terminal having a trunk and a buttock.
  • an object of the present invention to provide a method capable of coating the substrate surface with short fibers such as particles having high biocompatibility and hydrated hydroxypatite composite particles.
  • a further object of the present invention is to provide a device for producing a percutaneous terminal having high bioadhesion as described above.
  • an object of the present invention is to provide an indwelling medical device that can be stably fixed in a body with high living body adhesion.
  • Another object of the present invention is to provide a method and an apparatus for producing an indwelling medical device having high bioadhesion as described above.
  • the present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, the present invention has been completed.
  • the transcutaneous terminal according to the present invention is inserted into a living body in order to solve the above-mentioned problems.
  • the percutaneous terminal according to the present invention is a percutaneous terminal for fixing a medical tube to be inserted into a living body at an insertion position of the medical tube, and the surface of the base of the percutaneous terminal is a surface of the percutaneous terminal. It is coated with short fibers having biocompatibility, and the ratio between the unit area of the substrate of the percutaneous terminal and the surface area of the short fibers coated on the unit area is at least twice or more. RU
  • the percutaneous terminal is, for example, for fixing a medical tube connecting the living body and the outside of the living body, such as a catheter or an auxiliary artificial heart (VAS) blood-feeding tube or a blood removal tube, in the living body. . Specifically, the percutaneous terminal fixes the medical tube inserted into the living body via the subcutaneous tissue and the nearby living tissue at the percutaneous portion (subcutaneous tissue and the vicinity). Is.
  • a medical tube connecting the living body and the outside of the living body such as a catheter or an auxiliary artificial heart (VAS) blood-feeding tube or a blood removal tube
  • the transcutaneous terminal according to the present invention is such that the surface of the base of the percutaneous terminal is flocked with a biocompatible short fiber. Short fibers having biocompatibility are raised vertically or substantially vertically. As a result, since the ratio between the unit area of the substrate of the percutaneous terminal and the surface area of the biocompatible short fibers coated on the unit area is significantly improved, the adhesion between the percutaneous terminal and the living tissue is improved. As a result, a medical device such as a catheter provided with the percutaneous terminal can be stably fixed to a living body.
  • the transdermal terminal according to the present invention is a biocompatible ceramic composite in which the short fibers having biocompatibility are combined with biocompatible ceramics or a substrate and biocompatible ceramics. It is preferable to have physical strength.
  • the transdermal terminal according to the present invention is more preferably the biocompatible ceramic force calcium phosphate.
  • the base material is preferably a polymer base material.
  • the biocompatible ceramics refers to ceramics having affinity (adhesiveness) with living tissue, and in particular, by treating the calcium phosphate sintered body and the particle surface, adhesion to the living body is achieved. It is expressed by acid and titanium. That is, the biocompatible ceramics Means at least one of calcium phosphate and titanium oxide.
  • the biocompatible ceramic composite is a material in which a biocompatible base material (polymer base material) and a biocompatible ceramic are bonded via a chemical bond or an adhesive.
  • the material has both physical properties of the base material and biocompatible ceramics.
  • the biocompatible ceramic has an affinity for a living tissue, and the base material and the substrate do not affect the living body even when implanted in the living body. And it is preferable that the said base material and a base
  • the surface of the substrate of the percutaneous terminal is flocked with the short fibers of the biocompatible ceramic composite. Therefore, when the biocompatible ceramic composite and the biological tissue are well bonded, the percutaneous terminal portion has high adhesion to the biological tissue, and a percutaneous terminal can be provided.
  • calcium phosphate is particularly preferable because calcium phosphate is preferable because of its excellent affinity (adhesiveness) with the living body.
  • the calcium phosphate sintered body is described below.
  • the calcium phosphate sintered body is obtained by sintering amorphous calcium phosphate at a high temperature (for example, in a temperature range of 800 ° C to 1300 ° C).
  • the calcium phosphate complex is a material in which a biocompatible substrate (polymer substrate) and a calcium phosphate sintered body are bonded via a chemical bond or an adhesive. It has both physical properties and physical properties of the calcium phosphate sintered body.
  • the calcium phosphate sintered body is excellent in affinity (adhesiveness) with living tissue, and the base material and substrate do not affect the living body even when implanted in the living body. is there. And it is preferable that the said base material and a base
  • the above-mentioned titanium oxide titanium is a material in which a cationic functional group such as an amino group is introduced into the particle surface by chemical treatment in order to make the particle surface have affinity with a living tissue.
  • the titanium oxide composite is a biocompatible substrate (polymer substrate) and titanium oxide particles. Are bonded through a chemical bond, an adhesive, or the like, and have both physical properties of the substrate and titanium oxide particles. That is, the above-mentioned titanium oxide has a force thione functional group.
  • the surface-treated titanium oxide (particles) is excellent in affinity (adhesiveness) with living tissue, and the substrate and the substrate of the transdermal terminal are implanted in the living body. Even if it does not affect the living body. At this time, it is preferable that the base material and the substrate of the percutaneous terminal have elasticity.
  • the surface of the substrate of the percutaneous terminal is flocked with the biocompatible ceramic composite. Therefore, by satisfactorily adhering the biocompatible ceramic composite and the living tissue, a skin terminal having high adhesion to the living tissue at the percutaneous terminal portion can be provided.
  • the biocompatible ceramics and the tissue around the medical tube can be closely adhered, and the insertion position of the medical tube can be suitably fixed. Can suppress growth.
  • the transdermal terminal coated with the biocompatible ceramic composite uses a hard biocompatible ceramic bonded to an elastic base material. For example, the transdermal terminal is compared with a transdermal terminal made of hydrated xiapatite. And will not be damaged.
  • the percutaneous terminal when the percutaneous terminal is implanted in a living body, the uncomfortable feeling felt by the patient can be reduced. Further, by adopting the above configuration, the biocompatible ceramic composite is coated on a substrate different from the medical tube, so that the physical properties of the medical tube are not impaired. That is, it is possible to provide a percutaneous terminal capable of safely fixing a medical tube in a living body.
  • biocompatible ceramics have higher crystallinity and lower solubility than amorphous ones. Therefore, by using the above-described configuration, even when a percutaneous terminal is used for the purpose of implanting a medical tube in a living body for a long period of time, it can be used satisfactorily.
  • the short fiber having biocompatibility has a length in the major axis direction of 1 ⁇ m or more and less than 1 cm (preferably 5 ⁇ m or more and less than 5 mm, most preferably 50 ⁇ m or more and less than lmm), and the minor axis length is within the range of lnm or more and less than lmm (preferably lOnm or more and less than 0.5 mm, most preferably lOOnm or more and less than 0.1 mm).
  • the columnar shape is preferable. When the above preferred range is exceeded, it flies when performing the flocking force 1, and it becomes difficult for the short fibers to keep a raised state on the surface of the percutaneous terminal after flocking.
  • the major axis of the short fiber means the height with respect to the bottom surface when the short fiber is cylindrical or prismatic
  • the minor axis of the short fiber means the bottom surface. Is substantially circular, the diameter of the circle is intended, if it is substantially elliptical, the minor axis of the ellipse is intended, and if it is substantially square, The length is intended, and if it is substantially rectangular, the length of the short side of the rectangle is intended.
  • the short fiber having the above-described shape can easily flock the surface of the substrate of the percutaneous terminal, and increases the surface area of the short fiber (such as a calcium phosphate complex) on the percutaneous terminal. Can be made.
  • the base of the percutaneous terminal is provided with a collar portion that suppresses the movement of the base with respect to the insertion direction of the medical tube.
  • the collar portion that suppresses the movement of the base body with respect to the extending direction of the medical tube is provided.
  • the movement of the medical tube (the movement of the percutaneous terminal toward the inside of the living body) can be further suppressed, so that the progress of the downrose can be suppressed.
  • the above movement includes parallel movement and rotational movement. Therefore, when the percutaneous terminal is fixed in vivo, the buttocks fix the position of the percutaneous terminal in the living body and the percutaneous terminal rotates (including twisting of the percutaneous terminal in the living body). ).
  • the percutaneous terminal according to the present invention preferably has a structure in which a hole is formed in the heel portion.
  • the hole is formed in the said collar part.
  • the heel portion is between one end and the other end of the base.
  • a short fiber having bioadhesive properties such as a biocompatible ceramic composite. The configuration is better.
  • the biocompatible short fibers biocompatible ceramics, biocompatible ceramic composites, etc.
  • the biocompatible ceramic composite not only has excellent affinity (adhesiveness) with biological tissue, but also exhibits excellent adhesiveness to other cells in vitro such as bacteria. Therefore, by adopting the above configuration, for example, even when the percutaneous terminal is implanted in a state where the region of the percutaneous terminal that is not covered with the biocompatible ceramic complex is exposed outside the living body, the percutaneous terminal is implanted. Since the portion exposed to the outside of the body is covered with a biocompatible ceramic composite, the bacteria can be prevented from adhering to the percutaneous terminal. In other words, it is possible to implant in a state where a part of the percutaneous terminal is exposed outside the living body.
  • the collar portion is provided so as to have a predetermined angle with respect to the insertion direction of the medical tube.
  • the transdermal terminal when the transdermal terminal is embedded in a living body, the buttock of the percutaneous terminal according to the present invention is easily embedded in the living body and exhibits high adhesion to the living body.
  • a shape that takes into account compatibility is required.
  • the percutaneous terminal has a percutaneous terminal living body inner surface and a percutaneous terminal living body outer surface with respect to the extending direction of the medical tube when implanted in the living body.
  • the percutaneous terminal living body inner surface refers to the insertion direction from the center surface of the percutaneous terminal where the percutaneous terminal is perpendicular to the extending direction of the medical tube when implanted in the living body.
  • a certain skin terminal surface the outer surface of the percutaneous terminal living body means a surface in the direction of the outer side of the living body from the center plane of the percutaneous terminal where the percutaneous terminal is perpendicular to the extending direction of the medical tube at the time of in vivo implantation. .
  • the symmetry of the shape is low !, the ease of embedding differs depending on the embedding direction.
  • the medical tube and the percutaneous terminal are implanted in a living body, a part of the epithelial epithelium in the living body is partially incised, the medical tube is punctured, and the medical use is placed.
  • the tube will be inserted into the living body. Therefore, it is more preferable that the buttocks of the inner surface of the living body of the percutaneous terminal have a thin shape with a tip that is easy to be inserted (embedded) and have a large area in order to obtain an adhesive surface with the living body.
  • the end portion on the opposite side to the insertion direction in the heel portion is more preferably wide and has an area in order to take an adhesive surface with a living body.
  • a configuration in which a plurality of hole portions are provided in the buttock portion of the percutaneous terminal according to the present invention so as to have a certain ratio with respect to the surface area of the buttock portion is more preferable.
  • the living tissue passes by extending the hole, and is adhered to the surface of the buttock on the passing side. And the stretched tissue are bonded together, as if the buttocks of the percutaneous terminal are the tissue! / Sew with thread! Can be fixed to the living body as attached. Thereby, the movement and rotation of the base with respect to the insertion direction of the medical tube can be suppressed.
  • the substrate is coated with a large number of particulate biocompatible ceramic composites.
  • the surface area of the bio-friendly ceramic covering the surface of the substrate can be increased, so that the percutaneous terminal can be more closely attached to the living tissue.
  • the percutaneous terminal according to the present invention may be configured to be integrated with the medical tube.
  • the percutaneous terminal is configured integrally with the medical tube, movement of the catheter can be suppressed by fixing the percutaneous terminal. .
  • the surface area of the calcium phosphate composite can be increased by coating the substrate surface by making the calcium phosphate composite granular or fibrous.
  • the transdermal terminal according to the present invention preferably has a configuration in which the base material is silk-fibre mouth-in, polyester, or polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as "PTFE").
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the silk fiber mouth-in has high biocompatibility. According to the above configuration, it is possible to provide a percutaneous terminal having high adhesion to a living body by using silk fiber mouth-in as a base material.
  • the percutaneous terminal according to the present invention is a percutaneous terminal for fixing a medical tube to be inserted into a living body at an insertion position of the medical tube, in order to solve the above-mentioned problem. It is characterized in that at least a part of the surface of the substrate holding the tube is covered with a silk fiber mouth-in! /.
  • the above-described configuration can provide a transdermal terminal with high bioadhesion.
  • a medical tube according to the present invention is characterized by including the percutaneous terminal. Thereby, even when the medical tube is implanted in a living body, the medical tube can be prevented from moving.
  • the method for producing a percutaneous terminal according to the present invention is a method for producing a percutaneous terminal that is flocked with a short fiber having biocompatibility with the surface force of the substrate of the percutaneous terminal.
  • a step of disposing a base of a skin terminal having an adhesive applied on the surface between the first electrode plate and the second electrode plate, and biocompatible short fibers on the second electrode plate Including a step of placing, a step of rotating the substrate of the percutaneous terminal, and a step of applying a voltage to the first electrode plate and the second electrode plate.
  • the first electrode plate and the substrate of the percutaneous terminal are electrically connected to each other. It is characterized by being connected to each other! /
  • the step of disposing the base of the percutaneous terminal having an adhesive applied on the surface between the first electrode plate and the second electrode plate is performed with respect to the insertion direction of the medical tube into the percutaneous terminal.
  • Transcutaneous terminal with adhesive applied on the surface between the first electrode plate and the second electrode plate so that the angle of the first electrode plate and the second electrode plate is more than 0 ° and less than 90 °
  • the substrate It is preferable that
  • the short fibers having biocompatibility on the second electrode plate fly toward the first electrode plate by Coulomb force. At this time, the short fibers having biocompatibility adhere to the surface of the substrate of the percutaneous terminal which is present between the outer two electrode plates and the first electrode plate and whose surface is coated with an adhesive. In addition, since the first electrode plate and the substrate of the percutaneous terminal are electrically connected, an electromotive force is generated in the biocompatible short fiber on the surface of the substrate of the percutaneous terminal, and the biocompatibility is generated. The short fiber which has is raised.
  • the substrate of the percutaneous terminal is arranged and rotated so that the angle of the first electrode plate and the second electrode plate with respect to the insertion direction of the medical tube to the percutaneous terminal is more than 0 ° and less than 90 °.
  • the method for producing a transdermal terminal according to the present invention is preferably a method further comprising a step of humidifying the short fibers having biocompatibility in addition to the above-described configuration.
  • a step of humidifying the short fibers having biocompatibility By humidifying the short fibers having biocompatibility, the short fibers themselves are easy to be charged, so that the short fibers having biocompatibility are likely to fly, and the living body is transferred to the surface of the substrate of the percutaneous terminal. A wrinkle effect can be obtained when it becomes easier to flock short fibers having affinity.
  • the short fiber having biocompatibility is a biomaterial-friendly short fiber bioadhesive ceramic, or a substrate and biocompatibility.
  • a biocompatible ceramic composite force formed by bonding with ceramics is preferable.
  • the biocompatible ceramic is calcium phosphate.
  • the substrate is a polymer substrate.
  • the biocompatible short fiber has a length in the major axis direction of 1 ⁇ m or more and less than 1 cm (preferably 5 ⁇ m or more and 5 mm). Less than, most preferably 50 ⁇ m or more and less than lmm), and the minor axis length is 1 nm or more and less than lmm (preferably lOnm or more and less than 0.5 mm, most preferably lOOnm or more and less than 0.1 lmm).
  • a columnar or spherical shape within the range is preferred.
  • an apparatus for producing a percutaneous terminal is an apparatus for producing a percutaneous terminal that is flocked with a short fiber having a surface force and biocompatibility.
  • a rotation support unit including a first electrode plate, a second electrode plate, and a support unit for supporting the substrate of the percutaneous terminal and a rotation unit for rotating the support unit;
  • the second electrode plate is disposed below the first electrode plate when the lower electrode plate is placed, and the second electrode plate is configured so that a biocompatible short fiber can be placed on the support portion.
  • a rotating support part is arranged so that the substrate of the percutaneous terminal to be supported is arranged between the first electrode plate and the second electrode plate, and the support part is electrically connected to the first electrode plate.
  • the support portion is configured to be electrically connectable to the base of the percutaneous terminal. It is set to.
  • the rotation support unit is configured such that the base of the percutaneous terminal supported by the support unit is connected to the percutaneous terminal between the first electrode plate and the second electrode plate.
  • the first electrode plate and the second electrode plate with respect to the insertion direction of the medical tube may be disposed so that the angle is more than 0 ° and less than 90 °.
  • a short fiber having biocompatibility is placed on the second electrode plate.
  • the short fibers having biocompatibility on the second electrode plate fly toward the first electrode plate by Coulomb force.
  • the biocompatible short fibers adhere to the surface of the substrate of the percutaneous terminal, which exists between the outer two electrode plates and the first electrode plate, and whose surface is coated with an adhesive.
  • the first electrode plate and the support And the percutaneous terminal are electrically connected to each other, so that an electromotive force is generated in the biocompatible short fiber on the substrate surface of the percutaneous terminal, and the biocompatible short fiber is raised. To do.
  • the substrate of the percutaneous terminal is arranged and rotated so that the angle of the first electrode plate and the second electrode plate with respect to the insertion direction of the medical tube to the percutaneous terminal is more than 0 ° and less than 90 °.
  • the device for producing a transcutaneous terminal according to the present invention is a device further provided with a humidifying means for humidifying the biocompatible short fibers.
  • the short fibers having biocompatibility can be humidified. Therefore, since the short fibers having biocompatibility become easy to be charged, the short fibers having biocompatibility are likely to fly, and the short fibers having biocompatibility to the surface of the substrate of the percutaneous terminal. The effect is that the fiber can be easily flocked.
  • an apparatus for producing a percutaneous terminal includes a container for housing at least the first electrode plate, the second electrode plate, and the support, and the humidity in the container. And a humidity control unit for performing the operation.
  • the relative humidity in the container by the humidity control unit is preferably 10% or more and less than 100%, more preferably 20% or more and less than 95%, and even more preferably 30% or more and less than 90%.
  • an indwelling medical device is an indwelling medical device that is placed in a living body, and the surface of the substrate of the indwelling medical device is biocompatible. It is characterized by being flocked with short hair fibers having properties.
  • the indwelling medical device according to the present invention is an indwelling medical device to be placed in a living body, and the surface of the substrate of the indwelling medical device is coated with a short fiber having biocompatibility. And the unit area of the substrate of the indwelling medical device and the unit It is characterized in that the ratio of the surface area of the short fiber coated on the surface area is at least twice or more.
  • the in-vivo medical device according to the present invention has a structure in which the surface of the substrate is flocked with short fibers having biocompatibility, and thus is perpendicular or substantially perpendicular to the surface of the substrate. Short fibers having biocompatibility are raised. As a result, since the ratio between the unit area of the base body of the indwelling medical device and the surface area of the biocompatible short fibers coated on the unit area is significantly improved, the indwelling medical device and the living tissue The indwelling medical device can be stably fixed to the living body.
  • the biocompatible short fiber is a biocompatible ceramic or a biocompatible ceramic composite formed by bonding a base material and a biocompatible ceramic. It is preferable that physical strength is also obtained.
  • the biocompatible ceramic is preferably calcium phosphate, particularly calcium phosphate sintered body.
  • the base material is preferably a polymer base material.
  • the surface-treated titanium oxide particles are excellent in affinity (adhesiveness) with living tissue, and the base material and the body of the indwelling medical device are implanted in the living body. But it does not affect the living body.
  • the substrate and the substrate preferably have elasticity.
  • the surface of the substrate of the indwelling medical device is flocked with the short fiber of the biocompatible ceramic composite. Therefore, the biocompatibility ceramics composite and the living tissue are well bonded to each other so that the indwelling medical device has a high adhesion to the living tissue! In-vivo medical devices can be provided. At this time, it is preferable that the substrate and the substrate have elasticity.
  • the surface of the base of the indwelling medical device is flocked with the biofriendly ceramic composite. Therefore, the biocompatible ceramic By intimately adhering the tissue complex and the living tissue, an in-dwelling medical device having high adhesion to the living tissue can be provided.
  • the biocompatible ceramic and the tissue on the contact surface of the living body in the indwelling medical device can be suitably adhered, and the position of the indwelling medical device is preferably Because it can be fixed to, downgrowth can be suppressed.
  • In-vivo medical devices coated with a biocompatible ceramic composite use hard biocompatible ceramics bonded to an elastic base material. For example, an in-vivo medical device made of hydroxyapatite.
  • Biocompatible ceramics have higher crystallinity and lower solubility than amorphous ones. Therefore, with the above-described configuration, even when an indwelling medical device is used for a purpose of being implanted in a living body for a long period of time, it can be used satisfactorily.
  • the biocompatible short fiber has a length in the major axis direction of 1 ⁇ m or more and less than 1 cm (preferably 5 m or more and less than 5 mm, most preferably Preferably, the length in the minor axis direction is in the range of lnm to less than lmm (preferably lOnm to less than 0.5mm, most preferably lOOnm to less than 0.1mm).
  • a columnar shape is preferable. If the above preferred range is exceeded, it will fly when performing the flocking force 1, and it will be difficult to keep the short fibers raised on the surface of the indwelling medical device after the flocking. On the other hand, if it is less than the above preferred range, the surface area of the indwelling medical device cannot be increased, the bioadhesiveness is high, and it becomes difficult to realize the indwelling medical device.
  • the short fiber having the above-described shape can easily perform flock caloring on the surface of the indwelling medical device substrate, and the short fiber on the indwelling medical device (calcium phosphate composite). Etc.) can be increased.
  • the indwelling medical device includes an artificial blood vessel, a stent, a stent graft, an artificial trachea, a pacemaker, an artificial heart, and an access point. Any one of the medical devices is preferable.
  • these medical devices are required to suppress displacement of the position placed in the living body.
  • the indwelling medical device such as the above artificial blood vessel in which the surface of the base body is flocked with a short hair fiber having biocompatibility has excellent adhesiveness with a living tissue! / It is possible to suppress the displacement of the position.
  • the surface of the base of the indwelling medical device is flocked with short fibers having biocompatibility.
  • a method for manufacturing an indwelling medical device comprising: an indwelling medical device base having an adhesive applied to a surface between a first electrode plate and a second electrode plate; Applying a voltage to the first and second electrode plates, the step of placing biocompatible short fibers on the second electrode plate, the step of rotating the body of the in-vivo medical device, and the second electrode plate The first electrode plate and the body of the indwelling medical device are electrically connected to each other.
  • the short fibers having biocompatibility on the second electrode plate fly toward the first electrode plate by Coulomb force.
  • the biocompatible short fibers adhere to the surface of the indwelling medical device substrate that exists between the outer two electrode plates and the first electrode plate and has an adhesive applied to the surface.
  • an electromotive force is generated in the biocompatible short fiber on the surface of the in-dwelling medical device, The short fibers having biocompatibility are raised.
  • the method for producing an indwelling medical device according to the present invention preferably further includes a step of humidifying the short fibers having biocompatibility.
  • a step of humidifying the short fibers having biocompatibility By humidifying the short fibers having biocompatibility, the short fibers themselves are easily charged. Therefore, the short fibers having biocompatibility are likely to fly, and the living body is transferred to the surface of the indwelling medical device substrate. The effect that it becomes easy to carry out the flock process of the short fiber which has affinity is acquired.
  • the biocompatible short fibers are formed by binding biocompatible ceramics or a substrate and biocompatible ceramics. It is preferable that the biocompatibility ceramic composite strength that is formed. Also, according to the method for producing an indwelling medical device that is useful in the present invention, the biofriendly ceramic is preferably calcium phosphate! /.
  • the substrate is preferably a polymer substrate.
  • the short fiber having biocompatibility has a length in the major axis direction of 1 ⁇ m or more and less than 1 cm (preferably 5 ⁇ m or more and 5 mm). Less than, most preferably less than 50 ⁇ m and less than lmm, and the length in the minor axis direction is from 1 nm to less than lmm (preferably from 1 Onm to less than 0.5 mm, most preferably from lOOnm to less than 0.1 mm.
  • the effect of having the above-described constitution of the short fibers having biocompatibility and the base material is the indwelling medical device according to the present invention.
  • an indwelling medical device having excellent living body adhesion can be produced.
  • an apparatus for producing an indwelling medical device is an indwelling medical device in which the surface of a substrate of the indwelling medical device is flocked with short fibers having biocompatibility.
  • An apparatus for manufacturing a device comprising: a first electrode plate, a second electrode plate, a support unit for supporting a base of an indwelling medical device, and a rotation unit for rotating the support unit; The second electrode plate is disposed below the first electrode plate when the direction of gravity is downward, and the second electrode plate is placed with biocompatible short fibers.
  • the rotation support portion is arranged so that the base of the indwelling medical device supported by the support portion is arranged between the first electrode plate and the second electrode plate.
  • the support portion is electrically connected to the first electrode plate, and the support portion is the body. It is as characterized in that it is a substrate and electrically connectable to the medical instrument to be placed.
  • a short fiber having biocompatibility is placed on the second electrode plate.
  • the short fibers having biocompatibility on the second electrode plate fly toward the first electrode plate by Coulomb force.
  • the biocompatible short fibers are adhered to the surface of the body of the indwelling medical device that exists between the outer two electrode plates and the first electrode plate and has an adhesive applied to the surface.
  • an electromotive force is generated in the biocompatible short fiber on the surface of the indwelling medical device substrate.
  • the short fibers having biocompatibility are raised.
  • the in-dwelling medical device preferably further includes a humidifying means for calorie moistening the above-mentioned short fibers having biocompatibility.
  • the short fibers having biocompatibility can be humidified. Therefore, since the short fibers having biocompatibility are easily charged, the short fibers having biocompatibility are likely to fly, and the short fibers having biocompatibility to the surface of the indwelling medical device substrate. The effect is that it is easier to flock.
  • a container for accommodating at least the first electrode plate, the second electrode plate, and the support, and a container in the container may further include a humidity control unit for controlling the humidity.
  • the humidity of the biocompatible short fibers can be controlled more precisely, and the biocompatible short fibers are flocked onto the surface of the indwelling medical device substrate.
  • the effect that it becomes easy is acquired.
  • the relative humidity in the container by the humidity control unit is preferably 10% or more and less than 100%, more preferably 20% or more and less than 95%, and most preferably 30% or more and less than 90%. If the above preferred range is exceeded, moisture will adhere excessively to the short fibers having biocompatibility, making it difficult for the short fibers to fly. On the other hand, if it is less than the above range, the short fibers are less likely to fly because the short fibers themselves are less likely to be charged. Become.
  • the transcutaneous terminal according to the present invention is obtained by flocking the surface of the base of the percutaneous terminal with a short fiber having biocompatibility, and is thus perpendicular to the surface of the base of the percutaneous terminal. Or short fibers having biocompatibility are raised almost vertically. As a result, the ratio between the unit area of the substrate of the percutaneous terminal and the surface area of the biocompatible short fibers coated on the unit area is remarkably improved.
  • the transdermal terminal according to the present invention makes it possible to stably fix a medical device such as a catheter provided with the percutaneous terminal to a living body.
  • the percutaneous terminal as described above can be produced. Therefore, according to the method and apparatus of the present invention, it is possible to provide a percutaneous terminal with high adhesion to living tissue.
  • the indwelling medical device according to the present invention is obtained by flocking the surface of the substrate of the percutaneous terminal with short fibers having biocompatibility.
  • short fibers having biocompatibility vertically or substantially vertically are raised! /.
  • the transdermal terminal according to the present invention makes it possible to improve the adhesiveness and stably fix a medical device such as a catheter equipped with the percutaneous terminal to a living body.
  • FIG. 1 is a scanning electron microscope image of a percutaneous terminal produced in Example 1.
  • FIG. 2 (a) is a scanning electron microscope image of the percutaneous terminal produced in Comparative Example 1.
  • FIG. 2 (b) is a scanning electron microscope image of the percutaneous terminal produced in Comparative Example 1.
  • FIG. 3 is a schematic view of an embodiment of an apparatus according to the present invention.
  • FIG.4 T1 made by coating the surface of a cylindrical percutaneous terminal substrate ( ⁇ 3. Omm, height 6. Omm) with a biocompatible material to a thickness of 0.5 mm
  • Fig. 3 is a top view of a percutaneous terminal ( ⁇ 4. Om m, height 6. Omm), and AA, a cross-sectional view.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the shape of a base material constituting a percutaneous terminal (one example).
  • FIG. 6 is a top view and a front view showing another shape of the base material constituting the percutaneous terminal (one example).
  • FIG. 7 is a top view and a front view showing still another shape of the base material constituting the percutaneous terminal (one example).
  • [8] (a)] is a top view showing a schematic configuration of a percutaneous terminal in which a hole is formed in the collar.
  • [8] (b)] is a side view showing a schematic configuration of a percutaneous terminal in which a hole is formed in the collar.
  • FIG. 9 (a)] is a top view showing a schematic configuration of a flying squirrel type percutaneous terminal.
  • FIG. 10 (a) is a top view showing a schematic configuration of a space shuttle type percutaneous terminal.
  • FIG. 10 (b) is a side view showing a schematic configuration of the space shuttle percutaneous terminal.
  • FIG. 11 is a view showing the appearance of a stent (one example) before being flocked.
  • FIG. 12 is a view showing the appearance of a stent (one example) after being subjected to flocking.
  • FIG. 13 is a diagram showing the results of counting the number of remaining rabbits with a catheter implanted therein. Explanation of symbols
  • the “short fiber having biocompatibility” means a short fiber made of a material that has an affinity for a living tissue and does not adversely affect the living body even when it is implanted in the living body. That is.
  • the material is not particularly limited as long as it has biocompatibility.
  • biocompatible ceramics biocompatible ceramic composites described later, and the like.
  • biocompatible ceramics and “biocompatible ceramic composite” will be described as examples of short fibers having biocompatibility.
  • a calcium phosphate sintered body will be described as an example of “biocompatible ceramics”
  • a biocompatible ceramic produced using the calcium phosphate sintered body will be described as an example of “biocompatible ceramic composites”.
  • the present invention is described using a complex (“calcium phosphate complex”).
  • the present invention is not limited to this. It should be noted that the description in the case where the biocompatible ceramic is calcium phosphate can be fully incorporated into the description in the case where the biocompatible ceramic is titanium oxide.
  • the calcium phosphate sintered body (also called calcium phosphate ceramics) indicates calcium phosphate having higher crystallinity than amorphous (amorphous) phosphate.
  • the calcium phosphate sintered body is obtained by sintering amorphous (amorphous) calcium phosphate.
  • the calcium phosphate sintered body has calcium ions (Ca 2+ ), phosphate ions (PO 2_ ) and hydroxide ions on the surface of the calcium phosphate sintered body itself.
  • the above-mentioned calcium phosphate sintered body has high biocompatibility!
  • Specific examples of the calcium phosphate sintered body include, for example, no, idroxypatite (Ca (PO) (OH)), tricalcium phosphate (j8) -tricalcium phosphate (Ca (P
  • Examples thereof include sintered bodies such as O) F and Ca (PO) CI.
  • the calcium phosphate composing the body may be artificially produced by a known production method such as a wet method, a dry method, a hydrolysis method, or a hydrothermal method. May be derived from nature.
  • the calcium phosphate sintered body includes a compound in which a hydroxide ion and Z or phosphate ion of calcium phosphate are partially substituted with carbonate ion, chloride ion, fluoride ion, and the like.
  • the calcium phosphate sintered body has higher crystallinity than an amorphous calcium phosphate and has low solubility in a living body, it is a case where it is implanted in the living body for a long period of time as described above. However, it can be suitably used.
  • At least one phosphate ion or force ion exists on one crystal plane of the calcium phosphate sintered body.
  • the ions present depend on the crystal plane of calcium phosphate, and calcium ions and phosphate ions exist on different crystal planes.
  • the hydroxide ion is at least one crystal on the crystal plane on which the calcium ion or phosphate ion is present. Will exist on the surface.
  • the calcium phosphate sintered body according to the present embodiment can be obtained by sintering amorphous calcium phosphate.
  • a calcium phosphate sintered body can be obtained by sintering the above-exemplified calcium phosphate within a temperature range of 800 ° C. to 1300 ° C. for a predetermined time.
  • the crystallinity can be increased.
  • the solubility when introduced into a living body can be reduced.
  • the degree of crystallization of this calcium phosphate sintered body can be measured by X-ray diffraction (XRD).
  • the lower limit of the sintering temperature at which the calcium phosphate is sintered is preferably 800 ° C or higher, more preferably 900 ° C or higher, particularly preferably 1000 ° C or higher. If the sintering temperature is lower than 800 ° C, sintering may not be sufficient.
  • the upper limit of the sintering temperature is more preferably 1300 ° C or less, more preferably 1250 ° C or less, and even more preferably 1200 ° C or less.
  • the sintering temperature is higher than 1300 ° C, it may be difficult to directly chemically bond with the functional group of the base material described later. Therefore, by setting the sintering temperature within the above range, calcium phosphate sintering is difficult to dissolve in the living body (high crystallinity) and can be directly chemically bonded to the functional group of the substrate.
  • the body can be manufactured.
  • the sintering time is not particularly limited and may be set as appropriate.
  • the hydroxyapatite sintered body or ⁇ ( ⁇ ) -tricalcium phosphate is used as a material constituting the calcium phosphate sintered body
  • the hydroxyapatite sintered body or j8 ( ⁇ )- Tricalcium phosphate is suitable as a medical material because of its affinity with living tissue and excellent stability in the living environment.
  • the hydroxyapatite sintered body is difficult to dissolve in vivo. Therefore, for example, when a calcium phosphate composite is produced using the hydroxyabatite sintered body, the biocompatibility can be maintained for a long time in vivo.
  • the calcium phosphate sintered body is more preferably fine particles that are more preferably in the form of particles.
  • the diameter is more preferably in the range of 10 nm to 100 ⁇ m, and more preferably in the range of 50 nm to 10 ⁇ m.
  • an organic polymer that is more preferably a medical polymer that is more preferably a polymer base material is particularly preferable.
  • the substrate include silicone polymer (which may be silicone rubber), polyethylene glycol, polyalkylene glycol, polyglycolic acid, polylactic acid, polyamide, polyurethane, polysulfone, polyetherole, polyethylene.
  • silicone polymer, polyurethane, polytetrafluoroethylene, or silk-five mouth-in is preferably used because of excellent properties such as long-term stability, strength and flexibility.
  • the organic polymer and the inorganic material may be combined to form a base material.
  • the surface of the base material which is useful in the present embodiment has a functional group capable of chemically bonding with the calcium phosphate sintered body itself.
  • the calcium phosphate sintered body can be chemically bonded without being subjected to chemical pretreatment.
  • a functional group capable of being chemically bonded to the calcium phosphate sintered body is introduced on the surface of the base material.
  • the calcium phosphate sintered body is a hydroxyapatite sintered body
  • these hydroxyapatite sintered bodies can chemically bond to at least one functional group selected from the group consisting of isocyanate groups and alkoxysilyl groups. is there. That is, when the base material has at least one functional group selected from the group consisting of an isocyanate group and an alkoxysilyl group, the base material and the hydroxyapatite sintered body are used. Can be combined with scholarship.
  • Each bond may be bonded to a different group. Therefore, for example, SiH— (OR), —SiH— (OR) and the like are also included in the alkoxysilyl group. Also, Si-OR above
  • R represents an alkyl group or hydrogen.
  • the functional group on the base material surface may be a functional group possessed by the base material itself, and the base material surface may be treated with, for example, acid / alkali treatment, corona discharge, plasma irradiation, surface graft polymerization, etc. of It may be introduced by modifying the substrate by a known means.
  • an active group may be introduced into the base material, and the functional group may be introduced using the active group.
  • the shape of the base material may be, for example, a sheet shape, a particle shape, or a fiber shape as long as it can be finally configured as a short fiber.
  • the shape is not particularly limited. That is, if the shape of the base material is a sheet shape or the like, after binding the calcium phosphate sintered body, it may be cut into a desired short fiber shape. Further, the calcium phosphate sintered body may be bonded after the base material is formed into a desired short fiber shape in advance.
  • the shape of the substrate is more preferably a columnar shape (for example, a columnar shape) that is significantly smaller than the size of the substrate described later.
  • the length in the major axis direction is 1 ⁇ m or more and less than lcm (preferably 5 ⁇ m or more and less than 5 mm, most preferably 50 m or more and less than lmm).
  • the length in the minor axis direction is preferably in the range of 1 nm to less than lmm (preferably lOnm to less than 0.5 mm, most preferably lOOnm to less than 0.1 lm m).
  • the columnar major axis means the height with respect to the bottom surface when the columnar shape is a columnar or prismatic shape, and the short axis of the short fiber is the bottom surface substantially.
  • the diameter of the circle is intended, in the case of a substantially elliptic shape, the minor axis of the ellipse is intended, and in the case of a substantially square shape, the diameter of the side of the square is intended. If the length is intended and is substantially rectangular, then the length of the short side of the rectangle is intended.
  • a calcium phosphate composite can be obtained by bonding the base material having the functional group and the calcium phosphate sintered body. Bonding of the base material and calcium phosphate may be performed via an adhesive or by chemical bonding. Specific examples of the adhesive used when the calcium phosphate complex and the substrate are bonded using the adhesive include silicone adhesive, polyethylene-vinyl acetate copolymer, polyester, nylon, Examples include urethane elastomers, butyl acetate, and acrylic resin. The In addition, since the bond between the base material and calcium phosphate is strong, it is preferable to bond the base material and calcium phosphate by chemical bonding.
  • the calcium phosphate complex which is useful in the present embodiment is, for example, a nodyl or hydroxyapatite complex
  • the hydroxyapatite sintered body is chemically bonded to the surface of the base material.
  • the hydroxyl group (one OH) present in the hydroxyapatite sintered body is directly chemically bonded to the isocyanate group (one NCO) or the alkoxysilyl group possessed by the substrate or the surface-modified linker.
  • the alkoxysilyl group of the substrate is Si ⁇ (OR)
  • X and Y indicate one of a base material and a hydroxyapatite sintered body, and when X is a base material, Y is a hydroxyapatite sintered body. May be reversed
  • the silicon atom (Si) in the chemical formula (1) is a part of an alkoxysilyl group.
  • the above silicon atom may be a part of the alkoxysilyl group of the polymer chain which may be a part of the surface-modified graft chain of the substrate.
  • the oxygen atom (o) in the chemical formula (1) is a part of an alkoxysilyl group or a part of a hydroxyl group of the hydroxyapatite sintered body.
  • X and Si in the chemical formula (1) may be bonded by a high molecular chain or a low molecular chain, or may be directly bonded.
  • the calcium phosphate composite used in the present embodiment a functional group capable of chemically bonding to the calcium phosphate sintered body is introduced into a base material, and the calcium phosphate sintered body reacts with the functional group.
  • the calcium phosphate complex includes a base material having at least one functional group selected from the group consisting of an isocyanate group, an alkoxysilyl group, and a 4-methacryloxyl tilmer rehydrate anhydride group, and a calcium phosphate sintered body. More preferred is a structure formed by chemical bonding with a sintered body (preferably a hydroxyapatite sintered body).
  • the calcium phosphate composite is not subjected to chemical pretreatment on the calcium phosphate sintered body. Since the body can be produced, a calcium phosphate complex that does not impair the biocompatibility of the calcium phosphate sintered body can be obtained.
  • the binding amount (adsorption rate) of the calcium phosphate sintered body on the base material is more preferably 5% by weight or more.
  • the amount of binding is preferably 7% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, and still more preferably 12% by weight or more.
  • the binding amount is 5% by weight or more, high bioadhesiveness can be exhibited when the calcium phosphate complex is used for medical materials such as a transdermal terminal.
  • the calcium phosphate sintered body and the base material may be chemically bonded by ionic interaction. This will be explained below.
  • the calcium phosphate sintered body force When the calcium phosphate sintered body and the base material are chemically bonded by ionic interaction, the surface of the base material has the functional group force An ionic functional group that is turned on is present.
  • ionic functional groups When ionic functional groups are present on the surface of the substrate, the ionic functional groups and the ions of the calcium phosphate sintered body itself are chemically bonded by ionic interaction, so that the calcium phosphate complex The body (calcium phosphate complex) will be formed.
  • the ionic functional group is classified as an acidic functional group or a basic functional group.
  • the [0123] the acidic functional groups specifically, for example, one COO_, One SO 2_, One SO-,
  • R NC (S) — R represents an alkyl group.
  • the ionic functional group is not particularly limited as long as it can be ionized by chemical treatment such as acid treatment or alkali treatment, and examples thereof include a carboxyl group, a dicarboxyl group, and a dithio group. Examples include rubamate ion, amine, ethylenediamine, pyridine and the like.
  • the functional group may be, for example, a nonionic functional group (neutral functional group) or the like in which the functional group and the calcium phosphate sintered body itself can be bonded by a coordinate bond. Good.
  • the substrate of the percutaneous terminal used in the present invention preferably has elasticity.
  • medical plastics, elastomers and the like are preferably used as the material constituting the substrate.
  • the above-mentioned medical plastics and elastomers include, for example, fluorine-based resin (fluorine-containing resin) such as polytetrafluoroethylene, silicone resin such as silicone rubber, and salt resin.
  • the material constituting the substrate is more preferably the same material as the medical tube inserted into the finally obtained percutaneous terminal.
  • the substrate may be subjected to surface treatment by, for example, etching, glow discharge treatment or application of a surface treatment agent in order to improve the coating of the biocompatible ceramic composite.
  • the force explaining the shape of the substrate is not limited to this.
  • a cylindrical substrate may be used as the substrate.
  • a medical tube is inserted inside the cylinder. Is done.
  • the base body has a collar! /.
  • a percutaneous terminal having a buttocks will be described.
  • the base body which is useful in the present embodiment has a body portion 101 and a flange portion 102. A plurality of flanges 102 may be provided. Then, a medical tube is inserted into the inside (inside) of the body 101. Further, the body 101 and the flange 102 may be made of the same material or different from each other. Further, the base has a structure in which a hole 103 is provided in the flange portion 102. At this time, a plurality of the hole portions 103 may be provided. Hereinafter, these will be described.
  • the body 101 fixes the percutaneous terminal 100 to a medical tube.
  • the trunk 101 has a shape extending in the insertion direction of the medical tube to be inserted into the trunk 101.
  • the body 101 has a cylindrical shape (cross-sectional shape) in a plane orthogonal to the insertion direction of the medical tube.
  • the length of the body portion 101 in the insertion direction of the medical tube differs depending on the application to be used. For example, when used for a catheter for treating pulmonary hypertension (long-term indwelling central venous catheter) , 0.5mn! ⁇ 2cm is enough, and when using it for catheter for peritoneal dialysis, 0.5mn! It should be about 4cm.
  • the inner diameter of the trunk 101 is about the same as the thickness of the medical tube inserted into the percutaneous terminal 100.
  • the thickness (wall thickness) of the torso 101 varies depending on the intended use. When the thickness of the medical tube inserted into the percutaneous terminal 100 is 100%, it exceeds 0 and is 10000% Within the range of 100 to 5000% is more preferable. By setting the thickness of the body 101 within the above range, the percutaneous terminal 100 can be sufficiently fixed to the medical tube.
  • the collar portion 102 suppresses the movement and rotation of the base body (percutaneous terminal 100) with respect to the extending direction of the medical tube.
  • the medical tube When the medical tube is embedded in a living body, the medical tube is in a state where the outside of the living body is connected to the inside of the living body. And the said medical tube will mainly apply external force to the extending
  • a medical tube can be obtained by providing the percutaneous terminal 100 with the collar 102. Movement of the percutaneous terminal 100 in the stretching direction (the insertion direction of the percutaneous terminal 100 in the medical tube) can be suppressed.
  • the medical tube is distorted by an external force and a movement of a living body, and a rolling force is applied to the medical tube in the rotational direction of the cylinder of the medical tube.
  • a rolling force is applied to the medical tube in the rotational direction of the cylinder of the medical tube.
  • the shape of the flange 102 may be provided on the entire circumference of the trunk 101, or may be provided only on a part of the circumference of the trunk. In addition, a plurality of the flanges 102 may be provided. Specifically, for example, the flange 102 may be provided at both ends of the body 101, or may be provided at one end of the body 101. The flange 102 is provided so that the insertion direction of the medical tube in the percutaneous terminal 100, in other words, the area viewed from the axial direction of the percutaneous terminal 100 is larger than the area of the trunk 101. Yes.
  • the shape of the flange 102 may be provided on the entire circumference of the trunk 101 or may be provided only on a part of the circumference of the trunk.
  • a plurality of the flanges 102 may be provided.
  • the flange portion 102 may be provided at both ends of the body portion 101, or may be provided at one end portion of the body portion 101. Further, it may be provided in the middle part of the month part 101.
  • the collar portion 102 is provided so as to be larger than the area of the body force body portion 101 viewed from the insertion direction of the medical tube in the percutaneous terminal 100, in other words, the axial direction of the percutaneous terminal 100.
  • the flange portion 102 protrudes so as to have a predetermined angle with respect to the axial direction of the trunk portion 101 (the axial direction of the percutaneous terminal 100). Specifically, it is more preferable that the flange 102 protrudes from the body 101 so as to have an angle within a range of 30 to 150 ° when viewed from the axial direction of the body 101. Then, by providing the collar portion 102 to the trunk portion 101 so as to be at a predetermined angle with respect to the axial direction of the trunk portion 101, for example, when the percutaneous terminal 100 is implanted in a living body. In addition, the catheter fixed to the percutaneous terminal 100 can be placed along the living body.
  • the inclination angle of the flange portion 102 with respect to the axial direction of the body portion 101 is as follows.
  • the range of 10 to 170 ° is more preferable, and the range of 20 to 160 ° is more preferable.
  • the tilt angle is particularly preferably in the range of 60 to 120 °.
  • the inclination angle is particularly preferably in the range of 15 to 45 ° (135 to 165 °).
  • a preferred shape of the percutaneous terminal 100 for fixing the long-term indwelling central venous catheter will be described.
  • a long-term indwelling central venous catheter is implanted in a living body, specifically, it is implanted so that the catheter extends outside the living body from around the chest.
  • the catheter can be taken out of the living body along the living body.
  • the area of the flange 102 as viewed from the insertion direction of the medical tube in other words, the area of the flange 102 in the cross section orthogonal to the axial direction of the trunk 101 is the axial direction of the trunk 101.
  • the range between 0 and 10 is more preferable.
  • a range of 5 is more preferable.
  • the flange portion 102 may be provided near the center of the body portion 101 in the axial direction of the base body. As shown in FIG. 7, the flange portion 102 may be provided at the end of the body portion 101. Further, as shown in FIG. 7, the flange portion 102 has a predetermined angle with respect to the axial direction of the base body. May be provided. Further, for example, the flange portions 102 may be provided at both ends of the trunk portion 101, and these flange portions 102 may be provided so as to protrude only at a part around the trunk portion 101. Furthermore, the flanges 102 provided at both ends may be provided so as to have a predetermined angle with respect to the axial direction of the base.
  • the shape of the heel portion 102 is required to be a shape that can be easily embedded in a living body and exhibits high adhesive strength to the living body.
  • the percutaneous terminal 100 is connected to the inner surface of the living body and the percutaneous terminal living body with respect to the extending direction of the medical tube. There is an external surface. Therefore, the ease of embedding the percutaneous terminal 100 may differ depending on the shape of the buttock 102, specifically, the symmetry of the buttock 102. This will be explained below.
  • the medical tube and the percutaneous terminal 100 are embedded in the living body by partially incising the epithelium of the living body, puncturing the medical tube, and inserting the medical tube into the living body. It will be. And, it is preferable that the heel part 102 of the percutaneous terminal living body inner surface of the percutaneous terminal 100 has a thin shape with a tip that can be easily inserted (implanted) into the living body when puncturing the medical tube. In addition to the above, it is preferable that the area of the buttocks 102 is large in order to obtain a wider bonding surface with the living body.
  • the heel portion of the percutaneous terminal 100 is easy to be inserted when the medical tube is inserted into the living body. It is more preferable that Further, it is more preferable that the shape of the flange portion 102 on the opposite side to the insertion side is protruded because it is wider and has an area (wider to the living body, adhesive surface).
  • Fig. 9 (a), Fig. 9 (b), Fig. 10 (a) and Fig. 10 (b) are preferable.
  • the shape of the heel portion 102 shown in Fig. 9 (a) and Fig. 9 (b) is a shape in which the skin is spread to obtain buoyancy from the air and the squirrel force. It can be said that the inner surface is the direction of the flying squirrel head. More specifically, the percutaneous terminal 100 shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b) has a shape that further protrudes at the four forces of the buttocks 102, and the percutaneous terminal 100 is inserted into the living body. At the time of insertion, the tip of the flange portion 102 has a shape that is thinner than other portions.
  • the shape of the buttock 102 shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b) is a shape in which the wings are spread to obtain buoyancy, as well as the space shuttle force, air force, It can be said that the inner surface of the terminal body is the flight direction of the space shuttle. More specifically, in the percutaneous terminal 100 shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b), two portions on the rear end side in the embedding direction in the case of embedding in the living body of the buttocks 102 protrude. Shape.
  • a plurality of hole portions 103 are provided in the collar portion 102 of the percutaneous terminal 100. This will be described below.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) are drawings showing a schematic configuration of the percutaneous terminal 100 in which the hole 103 is provided in the flange 102.
  • FIG. The hole 103 is provided to suppress the movement of the substrate and the rotation of the medical tube in the extending direction of the medical tube.
  • the medical tube When the medical tube is embedded in a living body, the medical tube is in a state where the outside of the living body is connected to the inside of the living body. And the said medical tube mainly applies external force in the extending
  • movement of the percutaneous terminal 100 in the extending direction of the medical tube is suppressed by providing the hole 103 in the collar portion 102 of the percutaneous terminal 100.
  • the percutaneous terminal 100 when the percutaneous terminal 100 is implanted in the living body due to the presence of the hole 103 in the collar 102, the living tissue existing in the living body is converted into the percutaneous terminal 100. Pass through hole 103. Then, the living tissue adhered to the surface of the buttocks 102 and the stretched tissue adhere. As a result, the hole 103 existing in the collar portion 102 of the percutaneous terminal 100 is sewn with a thread called tissue, so that the percutaneous terminal 100 can be fixed to the living body.
  • tissue a thread called tissue
  • the hole 103 may be provided in the entire region of the flange 102, which may be provided only in a part of the flange 102. Further, a plurality of the holes 103 may be provided. Specifically, for example, a hole 103 may be provided in the middle part of the brim 102 (in the middle of the brim), or may be provided at the end of the brim 102. Further, the plurality of hole portions 103 may not be arranged symmetrically with respect to the shape of the flange portion 102.
  • the number of all the holes 103 arranged in the flange 102 is preferably 1 to 20, more preferably 2 to 10, and particularly preferably 4 to 8.
  • the number of the hole portions 103 is too large (for example, more than 20 holes 30 are provided), the area of the collar portion 102 is reduced, and the percutaneous terminal 100 It may not be possible to obtain sufficient mechanical properties.
  • the number of the hole portions 103 is excessively large, the size of the hole portion 103 disposed in the collar portion 102 becomes relatively small, so that the living tissue cannot sufficiently pass through the hole portion 103. In some cases, the effect of suppressing the movement of the substrate relative to the stretching direction of the medical tube and the rotation of the medical tube cannot be sufficiently obtained.
  • the plurality of hole portions 103 provided in the flange portion 102 are arranged symmetrically with respect to a line orthogonal to the stretching axis (stretching direction) of the body portion 101.
  • the movement and rotation of the percutaneous terminal 100 can be sufficiently suppressed by arranging the plurality of holes 103 symmetrically as described above.
  • the total area of all the holes 103 arranged in the collar 102 is the area of the collar 102 as viewed from the insertion direction of the medical tube (the area of the hole disposed in the collar). In addition, the area of the cross section perpendicular to the axial direction of the body 101 that is coplanar with the collar 102 is not included.)
  • the area of the collar 102 is 100% Areas in the range of greater than 0% and within 40% are preferred. Areas in the range of 0.1-30% are more preferred Areas in the range of 1-20% are particularly preferred.
  • the area force of the hole 103 is greater than 0%, the ratio of the hole 103 in the flange 102 is too large, so that the percutaneous terminal 100 itself can obtain sufficient mechanical properties.
  • the shape of all the holes 103 arranged in the flange 102 may be, for example, a round shape, an elliptical shape, a triangular shape, a quadrangular shape, or an indefinite shape.
  • the shapes of all the hole portions 103 arranged in the flange portion 102 are not necessarily the same, and the shapes of the plurality of hole portions 103 may be different from each other.
  • the percutaneous terminal according to the present invention is obtained by flocking the surface of the base of the percutaneous terminal with the short fibers having biocompatibility.
  • the percutaneous terminal can be produced, for example, by the method according to the present invention described later and the device according to the present invention.
  • the long axis of the short fibers is perpendicular to the surface of the percutaneous terminal (or approximately). It is present in a state of being brushed vertically. Accordingly, a transdermal terminal in which the long axis of a short fiber having biocompatibility is bonded in a parallel (or substantially parallel) state to the surface of the percutaneous terminal as in a conventional percutaneous terminal, or The surface area is much larger than that of a transdermal terminal formed by coating the surface of the base of the transdermal terminal with a biocompatible material. An increase in the surface area means that the area where the biocompatible material is in contact with the living tissue is increased. As a result, the effect of improving the adhesion between the percutaneous terminal and the living tissue can be obtained.
  • FIG. 4 shows a biocompatible material on the surface of a cylindrical percutaneous terminal substrate ( ⁇ 3. Omm, height 6. Omm) to a thickness of 0.5 mm.
  • a top view of a Tl-type transcutaneous terminal ( ⁇ 4. Omm, height 6. Omm) and AA ′ cross-sectional view produced by coating with A is shown.
  • a medical tube is inserted inside the cylinder (indicated by the slanted line in the figure).
  • the average surface area of 100 m fibers (diameter 10 m) (excluding the surface where the percutaneous terminal is bonded to the substrate)
  • the number of short fibers adhered on the substrate surface of the percutaneous terminal is the number of short fibers adhered on the substrate surface of the percutaneous terminal.
  • the area of the surface where the short fibers having biocompatibility are in contact with the living tissue is
  • the biocompatible short fiber is flocked on the surface of the substrate of the percutaneous terminal, the area of the surface where the biocompatible material is in contact with the living tissue is the biocompatible without flocking. This is approximately 6.4 times that of the case where the substrate is coated with a material having a property. Therefore, it can be seen that the former percutaneous terminal has higher bioadhesiveness than the latter.
  • the short fiber having biocompatibility is further flocked on the surface of the base coated with the biocompatible material, the material having further biocompatibility comes into contact with the living tissue.
  • the area of the surface widens. Therefore, the above aspect is also within the scope of the present invention.
  • the percutaneous terminal according to the present invention includes a unit area of the substrate of the percutaneous terminal and the unit area. It is characterized in that the ratio of the surface area of the short fibers coated on the surface is at least 2 times or more, more preferably 3 times or more, and most preferably 4 times or more.
  • the above-mentioned value is obtained, for example, by obtaining the number of short fibers implanted in the unit area (for example, lmm 2 ) of the surface of the substrate of the skin terminal with a scanning electron microscope and the surface area of the short fiber (substrate and The surface area of the short fibers covered by the unit area is calculated from the number of short fibers and the surface area of the short fibers (excluding the adhesive surface to the substrate). And the unit area.
  • the above values are obtained at two or more locations on the percutaneous terminal, and the average is calculated based on the unit area of the substrate of the percutaneous terminal and the surface area of the short fibers coated on the unit area. This ratio is preferable because it can be obtained more accurately.
  • the percutaneous terminal according to the present invention can be used by being inserted into various medical tubes.
  • Specific applications of the transcutaneous terminal include, for example, a catheter for treating pulmonary hypertension (long-term indwelling central vein catheter), a catheter for peritoneal dialysis, and a blood vessel for auxiliary artificial heart (VAS).
  • VAS auxiliary artificial heart
  • the method for producing a percutaneous terminal according to the present invention is a method for producing a percutaneous terminal in which the surface of the substrate of the percutaneous terminal is flocked with short fibers having biocompatibility.
  • the step of placing the base of the percutaneous terminal with the adhesive applied on the surface between the first electrode plate and the second electrode plate is the first in the insertion direction of the medical tube into the percutaneous terminal.
  • Subcutaneous terminal substrate with an adhesive applied between the first electrode plate and the second electrode plate so that the angle between the electrode plate and the second electrode plate is greater than 0 ° and less than 90 ° It is preferable to be a step of arranging.
  • a method that is useful for the present invention is It is preferable that the method further includes a step of humidifying the short fibers having biocompatibility.
  • an apparatus for producing a percutaneous terminal is an apparatus for producing a percutaneous terminal that is flocked with a short fiber having biocompatibility with the surface force of the base of the percutaneous terminal.
  • a rotation support unit including a first electrode plate, a second electrode plate, and a support unit for supporting the substrate of the percutaneous terminal and a rotation unit for rotating the support unit;
  • the second electrode plate is disposed below the first electrode plate when the lower electrode plate is placed, and the second electrode plate is configured so that a biocompatible short fiber can be placed on the support portion.
  • a rotating support part is arranged so that the substrate of the percutaneous terminal to be supported is arranged between the first electrode plate and the second electrode plate, and the support part is electrically connected to the first electrode plate.
  • the support portion is configured to be electrically connectable to the base of the percutaneous terminal. It is set to.
  • the rotation support unit is configured such that the base of the percutaneous terminal supported by the support unit is between the first electrode plate and the second electrode plate and the medical tube to the percutaneous terminal is provided.
  • the first electrode plate and the second electrode plate with respect to the insertion direction may be disposed so that the angle is more than 0 ° and less than 90 °.
  • the method for producing the percutaneous terminal according to the present invention can be suitably carried out by, for example, an apparatus for producing the percutaneous terminal according to the present invention.
  • an apparatus for producing the percutaneous terminal according to the present invention will be described, and a method and an apparatus for producing a percutaneous terminal according to the present invention will be described.
  • the present invention is not limited to this.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of an embodiment of an apparatus (flock processing apparatus 1) for producing a percutaneous terminal according to the present invention.
  • the flock processing apparatus 1 includes a first electrode plate 2, a second electrode plate 3, a rotation support unit 6 including a support unit 6a and a rotation unit 6b, a humidity control unit 4 including a humidification sensor and a humidifier, and Container 5 is provided.
  • the first electrode plate 2 and the second electrode plate 3 are positioned so that they are substantially parallel to each other and the first electrode plate 2
  • the second electrode plate 3 is arranged so that it faces down.
  • the first electrode plate 2 and the second electrode plate 3 are both flat electrodes, and each has a power source (not shown) so that a voltage can be applied between them. )).
  • Short fibers 10 are placed on the second electrode plate 3.
  • the support portion 6a of the rotation support portion 6 has a rod shape, and the base 11 of the percutaneous terminal is supported by the rod-like support portion 6a.
  • the method of supporting the substrate 11 of the percutaneous terminal on the support 6a is not particularly limited.
  • the rod-shaped support 6a is inserted into the insertion portion of the medical tube of the substrate 11 of the skin terminal. It may be inserted and supported, or the tip of the support portion 6a may be clamped to support the base 11 of the percutaneous terminal with the clamp.
  • the support 6a has a rod shape, but the device according to the present invention is not limited to a rod shape. Further, even in the case of a rod shape, the shape is not limited to a straight line but may be a curved shape or a shape bent into a key shape.
  • the base 11 of the percutaneous terminal supported by the support 6a is a first electrode in the insertion direction of the medical tube into the percutaneous terminal between the first electrode plate 2 and the second electrode plate 3.
  • the rotation support portion 6 is arranged so that the angle between the plate 2 and the second electrode plate 3 is more than 0 ° and less than 90 °.
  • the angle is an angle between a straight line parallel to the insertion direction of the medical tube to the percutaneous terminal and the plane of the first electrode plate 2 and the second electrode plate 3, and is formed by the straight line and the plane in particular. It means the narrower corner (narrow angle) of the corners to be used. In FIG. 3, the angle is represented by “ ⁇ °”.
  • the angle is more than 0 ° and less than 90 °.
  • the angle is 0 °, that is, when the insertion direction of the medical tube into the percutaneous terminal is parallel to the planes of the first electrode plate 2 and the second electrode plate 3, or when the angle force S90 °
  • the percutaneous terminal provided with the trunk and the buttocks
  • the short fiber 10 is flocked on the surface of the base 11 of the percutaneous terminal having a complicated shape, only one of the trunk part or the buttocks often does not face the flying direction of the short fiber 10, so the percutaneous It becomes difficult to uniformly flock the short fibers 10 on the surface of the terminal base 11.
  • the angle is not particularly limited as long as it is more than 0 ° and less than 90 °, but it is more preferably more than 5 ° and less than 85 °, more preferably more than 10 ° and less
  • the support 6a is electrically connected to the first electrode plate 2, and the support 6a is a percutaneous terminal.
  • Substrate 11 is configured so that it can be electrically connected. That is, the first electrode plate 2 and the base 11 of the percutaneous terminal are electrically connected.
  • an electromotive force is generated in the biocompatible short fiber 10 on the surface of the base 11 of the percutaneous terminal. Short fibers 10 having biocompatibility are raised.
  • the support portion 6a needs to have at least conductivity. Therefore, it can be said that the support portion 6a preferably has a conductor force.
  • the conductor is not particularly limited, and may be a metal such as copper, iron, nickel, platinum, or a material such as carbon or a conductive polymer.
  • the electrical connection method between the support 6a and the first electrode plate 2 is not particularly limited. For example, as shown in the contact A shown in FIG. 3, the support 6a and the first electrode plate 2 May be partially in contact.
  • the support portion 6a is connected to the rotation portion 6b, and the support portion 6a and the base 11 of the skin terminal supported thereby rotate.
  • the rotating part 6b is constituted by an electric motor.
  • the rotating part 6b is not particularly limited as long as it is a means capable of rotating the support part 6a, and may be constituted by the above-described electric motor or an engine.
  • the rotating portion 6b is configured as a bearing for the support portion 6a, and may be configured to rotate the support portion 6a manually. The rotational speed at this time is not particularly limited.
  • it is preferably 0.5 rpm or more and less than 100 Orpm, more preferably 0.5 rpm or more and less than 500 rpm, and most preferably Irpm or more but less than lOOr pm. If the above preferred range is exceeded, the centrifugal force applied to the substrate 11 of the percutaneous terminal becomes too strong, and the adhesive on the substrate 11 of the percutaneous terminal peels off or deforms into a strain. If it is less than the above preferred range, the adhesive may flow off and uneven adhesion may occur.
  • the flock cache device 1 includes a container 5 and a humidity control unit 4 including a humidification sensor and a humidifier.
  • the container 5 accommodates the first electrode plate 2, the second electrode plate 3, and the support portion 6a.
  • the humidification sensor of the humidification control unit and a part of the humidifier are inserted in the container 5 to control the humidity in the container.
  • the humidity control unit 4 appropriately uses conventionally known means. After selection, it may be adopted.
  • the shape of the container 5 is not particularly limited.
  • a part of the container 5 has a structure that can be opened and closed.
  • the container 5 has a door structure that can be opened and closed.
  • the flock processing device 1 is configured as a breaker for preventing power leakage, the processing operation notification lamp for notifying that it is in operation, and the door opening / closing for instructing the opening / closing of the container 5 door. It may be equipped with a switch, a buzzer that indicates abnormal operation, and a lamp.
  • the substrate 11 of the transdermal terminal having an adhesive applied to the surface is fixed to the support 6b in the 0-rotation support 6.
  • the known adhesive can be used as appropriate, for example, a silicone-based adhesive.
  • the short fibers 10 having biocompatibility are placed on the second electrode plate 4.
  • the short fiber 10 the short fiber having biocompatibility described in the section “1. Transcutaneous terminal of the present invention” can be appropriately used.
  • a voltage is applied to the first electrode plate 2 and the second electrode plate 3.
  • the voltage to be applied may be adopted after considering the optimum voltage according to the distance between the electrodes, the size and material of the short fiber 10, and the material of the support portion 6a.
  • lkV or more and less than lOOkv is preferable, and 2 kV or more and less than 75 kv is more preferable, and 5 kV or more and less than 50 kv is most preferable.
  • a percutaneous terminal in which the surface of the substrate 11 of the percutaneous terminal is flocked with the short fibers 10 can be manufactured.
  • the method for producing a transdermal terminal according to the present invention is not limited to the above-described steps.
  • the step of applying an adhesive, the step of drying the percutaneous terminal after flocking, The process etc. which remove the useless short fiber electrically attached to the percutaneous terminal from the surface of the percutaneous terminal may be further included.
  • the order of the above steps can be appropriately changed within a range in which the method for producing a transdermal terminal according to the present invention can be carried out.
  • the indwelling medical device that is useful in the present invention is obtained by flocking the surface of a substrate with short hair fibers having biocompatibility.
  • in-vivo medical device means a medical device that is used by being placed in a living body.
  • medical device is intended to mean “medical device” as defined in Article 2, Paragraph 4 of the Japanese Pharmaceutical Affairs Law. Intended for medical devices listed as one.
  • a medical device that is flocked with short-hair fibers having biocompatibility as long as it is a medical device that is used by being placed in a living body and defined by the above Pharmaceutical Affairs Law, although not limited, it is preferably an artificial blood vessel, a stent, a stent graft, an artificial trachea, a pacemaker, an artificial heart, or an access port. In particular, these medical devices are required to suppress the displacement of the position placed in the living body. And biocompatibility
  • the indwelling medical device that works on the present invention, which has flocked surface of the base with short hair fibers, has excellent adhesion to living tissue, and can be prevented from being displaced in the living body. .
  • the base of the percutaneous terminal useful for the present invention was provided with a buttocks.
  • a buttock may be provided as appropriate.
  • the indwelling medical device includes not only a medical device that connects the body and the outside like a percutaneous terminal, but also a medical device that is used by embedding the entire device in the body, such as an artificial heart. Equipment is also included.
  • a medical device that embeds the entire device in the body is more problematic in terms of positional displacement in the body than a medical device that connects the body and the outside of the body. Therefore, it can be suitably used as a medical device in which the entire device is embedded in the body.
  • the method of manufacturing an in-dwelling medical device manufactures an in-dwelling medical device in which the surface of the base of the in-dwelling medical device is flocked with short fibers having biocompatibility.
  • a method for disposing a body of an indwelling medical device having an adhesive applied on a surface between a first electrode plate and a second electrode plate, and a living body on the second electrode plate Including a step of placing a short fiber having affinity, a step of rotating a substrate of an indwelling medical device, and a step of applying a voltage to the first electrode plate and the second electrode plate.
  • the board is electrically connected to the base of the indwelling medical device.
  • the method according to the present invention is preferably a method that further includes a step of humidifying the short fibers having biocompatibility in addition to the above configuration.
  • an apparatus for producing an indwelling medical device is an indwelling medical device in which the surface of a substrate of the indwelling medical device is flocked with short fibers having biocompatibility.
  • An apparatus for manufacturing a device comprising: a first electrode plate, a second electrode plate, a support unit for supporting a base of an indwelling medical device, and a rotation unit for rotating the support unit; The second electrode plate is disposed below the first electrode plate when the direction of gravity is downward, and the second electrode plate has biocompatibility.
  • the rotation support portion is configured so that the short fiber can be placed, and the base body of the indwelling medical device supported by the support portion is disposed between the first electrode plate and the second electrode plate.
  • the support portion is electrically connected to the first electrode plate, and the support portion is configured to be electrically connectable to a base body of the indwelling medical device. Yes.
  • the method for producing an indwelling medical device according to the present invention can be suitably implemented by, for example, an apparatus for producing the indwelling medical device according to the present invention. .
  • Method and apparatus for producing percutaneous terminal according to the present invention is the same as the method and apparatus for producing a percutaneous terminal according to the present invention. It can be incorporated in the case of methods and apparatus for producing indwelling medical devices. In other words, the specific configuration of the method and apparatus for producing an indwelling medical device that works in accordance with the present invention is as described in the section of [2. Method and apparatus for producing transdermal terminal according to the present invention]. Good.
  • a substrate for a percutaneous terminal having a surface coated with an adhesive is disposed between the first electrode plate and the second electrode plate.
  • the first electrode plate and the second electrode plate so that the angle of the first electrode plate and the second electrode plate with respect to the insertion direction of the medical tube into the percutaneous terminal is more than 0 ° and less than 90 °.
  • the method and apparatus for producing an indwelling medical device according to the present invention is not limited to this. That is, the angle disposed between the first electrode plate and the second electrode plate may be appropriately set according to the type and form of the indwelling medical device.
  • the reaction was conducted at a reaction temperature of 50 ° C. with stirring for 24 hours.
  • the resulting reaction product was separated by centrifugation to obtain nodyloxyapatite.
  • the hydroxyapatite was heated at 800 ° C. for 1 hour to obtain hydroxyapatite sintered particles (hereinafter referred to as HAp particles).
  • the HAp particles were a single crystal and had a major axis force of S300 to 400 nm.
  • the fibrous silk hive mouth in (Fujimura Seisaku Co., Ltd., product name: Habutae, hereinafter referred to as SF fiber), which is the base material, has an average length in the major axis direction of 100 m and an average length in the minor axis direction. Cut to 10 m.
  • the obtained SF fibers (hereinafter referred to as cutSF) were subjected to extraction and removal of non-volatile components with a Soxhlet extractor.
  • the reaction was carried out by heating the reaction solution in a 50 ° C hot water bath for 60 minutes. Thereafter, the reaction solution was filtered using qualitative filter paper (retained particle diameter: 5 m).
  • qualitative filter paper obtained particle diameter: 5 m.
  • silk fiber mouth-in fibers (filter cake) having alkoxysilyl groups introduced on the surface of cutSF were separated from high molecular weight KBE and molecules having esterified silyl groups (filtrate).
  • the silk fiber mouth-in fiber having an alkoxysilyl group introduced on the surface of cutSF is treated in ethanol for 1 minute with an ultrasonic wave (output 20 kHz, 35 W). After washing with stirring for 2 hours, the mixture was filtered with qualitative filter paper.
  • KBE-cutSF silk fiber mouth-in fibers grafted with polymer chains having alkoxysilyl groups at the ends, that is, alkoxysilyl group-introduced silk fibroin fibers. Obtained.
  • the introduction rate of the alkoxysilyl group during the reaction time was 8.3% by weight. The introduction rate was determined by the following equation, where Ag was the weight of untreated cutSF and Bg was the weight of cutSF after reaction (KBE-cutSF).
  • the supernatant solvent in which the HAp particles were dispersed was gently transferred to Ellenmeyer in which KBE-cutSF was dispersed, using a Pasteur pipette. Then, every minute, a dispersion solvent in which KBE-cutSF and HAp particles were mixed was gently stirred with a spoid.
  • KBE-cutSF-HAp KBE-cutSF
  • Ap particles were separated. Specifically, the supernatant HAp particles were filtered and then precipitated.
  • KBE-cutSF-HAp was stirred and washed in ethanol for 2 hours, sonicated for 1 minute, and then filtered through the above qualitative filter paper.
  • the KBE-cutSF-HAp separated by filtration was dried at 60 ° C and then treated at 120 ° C and lmmHg for 2 hours. In this way, hydroxyapatite composite particles (KBE-cutSF-HAp) were synthesized. As a result of analyzing the synthesized hydroxyapatite composite particles using FT-IR (diffuse reflection method), it was found that the HAp particles were bonded to the substrate.
  • a method for manufacturing a percutaneous terminal using KBE-cutSF-HAp as a base and applying a flocking force will be described.
  • the percutaneous terminal was manufactured using the flock catheter apparatus 1 shown in Fig. 3, and the process was performed according to the description in the section "2. Method and apparatus according to the present invention".
  • the flocking conditions were as follows.
  • KBE-cutSF-HAp was moistened with a spray!
  • a method for producing a transdermal terminal by coating KBE-cutSF-HAp on a substrate will be described.
  • the substrate coated with KBE-cutSF-HAp was dried at 85 ° C for 5 minutes, and removed from the rotating rod after 5 minutes. Then, drying was performed at 120 ° C. for 2 hours under reduced pressure (133 Pa (lmmHg)).
  • the substrate was cleaned by immersing the substrate in pure water and irradiating with ultrasonic waves (output 20 kHz, 35 W) for 3 minutes. Furthermore, after the ultrasonic irradiation was completed, the substrate was stirred for 1 hour in pure water, washed, dried, and left for 24 hours to produce a transdermal terminal that is capable of the present invention. The cover tape was removed after KBE-cutSF-HAp was applied to the substrate on which the adhesive was applied.
  • FIG. 1 A scanning electron microscope image of the transcutaneous terminal manufactured in Example 1 is shown in FIG. 1, and a scanning electron microscope image of the transdermal terminal manufactured in Comparative Example 1 is shown in FIGS. Shown in (b).
  • Fig. 2 (a) and Fig. 2 (b) it can be seen that the KBE-cutSF-HAp fibers are attached to the surface of the percutaneous terminal in a lying state.
  • Fig. 2 (b) it can be seen that KBE-cutSF-HAp fibers are attached on the surface of the percutaneous terminal in a raised state. Therefore, it was found that the percutaneous terminal according to Example 1 had a clearly larger surface area than the percutaneous terminal according to Comparative Example 1.
  • the evaluation of flocking density was performed by cutting off a part of the flocked percutaneous terminal and scanning the surface of the part with a scanning electron microscope (SEM) (JEOL Ltd .; JSM- 6301F). Specifically, the SEM magnification was set to 100, and the flocs present in a 200 m square were counted. The squares were randomly selected at five locations, the flocks were counted, and the average value was evaluated as the flocking density.
  • SEM scanning electron microscope
  • a percutaneous terminal was prepared by the method and conditions described in Example 1 except that the power supply voltage and the relative humidity were changed, and the flocking density was evaluated by the method described in Example 2.
  • Table 2 shows the specific power supply voltage and relative humidity conditions, and the flocking density of the skin terminals obtained under each condition.
  • FIG. 11 shows the appearance of the stent before flocking.
  • the same adhesive as described in Comparative Example 1 was used. Since the purpose was to flock only the stent surface, the adhesive was applied to the substrate surface while lightly pressing the stent substrate against absorbent cotton soaked with adhesive.
  • Fig. 12 shows a flocked stent. As shown in FIG. 12, it was confirmed that KBE-cutSF-HAp adhered to the stent surface in a three-dimensionally brushed state.
  • graft A method of flocking KBE-cutSF-HAp on the base of a synthetic polymer material (Dacron) graft (hereinafter simply referred to as “graft” in this example) will be described.
  • the graft was obtained by the method described in Japanese Patent Application No. 2005-203517.
  • the flock processing for the graft was performed using the flock processing apparatus 1 shown in FIG. 3, and the process was performed according to the description in the section “2. Method and apparatus according to the present invention”.
  • the conditions for flocking and the method for applying the adhesive were the same as those described in Example 3.
  • Example 1 a percutaneous terminal produced according to the operation and conditions described in Example 1 was attached.
  • control catheter the effect of implanting a silicone catheter (hereinafter referred to as “control catheter”) used in Example 1 without a percutaneous terminal in a rabbit was investigated.
  • each catheter was sterilized with an autoclave.
  • the neck (back side) epidermis of Usagi (Japanese White) was cut open, and a percutaneous tunnel was prepared under the skin.
  • a catheter was inserted into the produced percutaneous tunnel.
  • the percutaneous terminal was fixed at a position directly below the neck incision, and then the incision was sutured.
  • the incision was sutured after the cuff was fixed at a position immediately below the neck incision. In this way, one catheter was implanted in one rabbit, a percutaneous terminal-mounted catheter, a cuffed catheter, and a control catheter were implanted in 10 rabbits each.
  • FIG. 13 is a diagram showing the results of counting the number of remaining rabbits in which the catheter was implanted.
  • the vertical axis shows the number of remaining rabbits (feathers), and the horizontal axis shows the number of days that have passed since implantation.
  • the solid line, the broken line, and the one-dot chain line indicate the number of remaining rabbits implanted with a percutaneous terminal-mounted catheter, a cuffed catheter, and a control catheter, respectively.
  • the black triangle indicates that the catheter has been removed naturally
  • the white triangle indicates that the catheter has been removed by confirming an abscess or the like.
  • the black triangle marked “X 5” indicates that the catheter was naturally removed from the five rabbits at that time.
  • the catheter equipped with a percutaneous terminal according to the present invention has higher adhesion of the catheter to the living body than the cuffed catheter and the control catheter, and suppresses positional deviation. Furthermore, it has been shown to suppress bacterial infections. Industrial applicability
  • the percutaneous terminal according to the present invention can be suitably used as a percutaneous terminal for fixing a medical catheter that is implanted in a living body for a long period of time. Therefore, the present invention is particularly useful in the medical and medical device fields. Since the indwelling medical device according to the present invention is excellent in adhesiveness with a living tissue, it is possible to suppress positional displacement in the living body and to further suppress bacterial infection. Therefore, the in-vivo medical device according to the present invention is useful as a medical device implanted in the body, such as a human blood vessel, a stent, a stent graft, an artificial trachea, a pacemaker, an artificial heart, and an access port.
  • a medical device implanted in the body such as a human blood vessel, a stent, a stent graft, an artificial trachea, a pacemaker, an artificial heart, and an access port.

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Description

明 細 書
フロック加工された体内留置型医療機器、該体内留置型医療機器の製造 方法、および該体内留置型医療機器の製造装置
技術分野
[0001] 本発明は、例えば、体内留置型医療機器 (体内留置型医療用デバイス)における 生体内挿入部での細菌感染を防止するための経皮端子に関するものであり、または 体内でズレを防止する医療機器に関するものであり、より詳細には、基体の表面が生 体親和性を有する繊維でフロック加工されており、生体との密着性が高い経皮端子 等の体内留置型医療機器に関するものである。また本発明は、上記体内留置型医 療機器の製造方法、および上記体内留置型医療機器の製造装置に関するものであ る。
背景技術
[0002] 近年、経皮カテーテル等の体内留置型医療機器が医療に用いられている。例えば 、上記経皮カテーテルは、生体外から生体内に挿入され、腹膜透析等の医療行為が 行なわれている。ところが、経皮カテーテル等の体内留置型医療機器を生体内に埋 植 (移植)した場合、生体組織が、上記体内留置型医療機器を異物と認識してしまう 。そして、上記生体組織と上記医療機器とが密着しないため、例えば経皮力テーテ ルの場合、表皮がカテーテルに沿って内側に落ち込む、いわゆるダウングロース(上 皮組織がカテーテル表面に沿って内部へ陥入していく現象)力生じることとなる。そし て、このダウングロースが深くなると消毒が行き届かず、細菌の感染経路を形成する こととなり、皮膚の炎症などを引き起こしてしまう。そして、最終的には上記体内留置 型医療機器を引き抜力なければならない状態を生じてしまうという問題がある。また、 経皮カテーテル以外の体内留置型医療機器においても、体内で位置がずれるという 問題がある。そこで、このような問題点を解決するために、生体への密着性を付与し た様々な体内留置型医療機器が提案されて!、る。
[0003] 例えば、腹腔内留置カテーテルや中心静脈カテーテルは、細菌感染防止ゃカテ 一テルを生体内に固定するためのダクロン性不織布力 なるカフ部材 (ダクロンカフ) を備えている(例えば特許文献 5参照)。上記ダフロンカフの部分を皮下に埋め込む ことにより、皮下の結合組織が増生し強固に固定され、カテーテルの固定が確実とな り事故抜去の可能性が減少する。し力しながら、上記カテーテルの場合であっても、 上記ダクロンカフと生体組織とが接着しておらず、完全に細菌感染を防止することは できない。
[0004] また、その他の体内留置型医療機器として、生体親和性の高!、ハイド口キシァバタ イトセラミックスカゝらなる経皮端子が提案されて ヽる (非特許文献 2参照)。しかしなが ら、上記の従来の技術に開示の構成では、以下に示す問題がある。上記非特許文 献 2に開示の構成では、ハイドロキシアパタイトセラミックスのみで経皮端子が構成さ れている。ハイドロキシアパタイトは、歯の成分であり優れた軟組織に対する親和性を 示すが、ハイドロキシアパタイトセラミックスは、硬くて脆い性質がある。よって上記経 皮端子は硬ぐ生体内に埋植した場合にハイドロキシアパタイトセラミックスと生体組 織との間に隙間ができる場合があり、生体との密着性が悪いと問題点がある。さらに、 ノ、イドロキシアパタイトセラミックスのみで経皮端子を製造する場合には、当該経皮端 子のサイズが大きくなつてしまうという問題点もある。よって、上記非特許文献 2に開 示の構成では、上記経皮端子が破損し易ぐまた、上記経皮端子を生体内に埋植し た場合には、患者が当該経皮端子端子の固さにより違和感を生じてしまうという種々 の問題点がある。
[0005] またその他の例として、生体との密着性を付与すベぐ医療用デバイスの基材また は医療用材料の基材の表面に、生体親和性の高!、リン酸カルシウムを修飾する方法 が提案されている。具体的には、例えば、スパッタリングイオンビームを用いて高分子 等力もなる医療用部品の基材の表面にリン酸カルシウムを修飾する方法が特許文献 6に開示されており、ガラスまたはリン酸カルシウム系セラミックス等の基材の表面に、 浸漬法によってリン酸カルシウムを修飾させる方法が特許文献 7に開示されており、 無機生体材料の表面にリン酸カルシウムを析出させる方法が特許文献 8に開示され ており、医療用材料の表面にリン酸カルシウム等をブラスト処理法などによって機械 的に圧接する方法が特許文献 9に開示されており、有機高分子等の医療用材料の 基材表面に、交互浸漬法を利用してリン酸カルシウムを修飾させる方法が特許文献 10に開示されている。
[0006] し力しながら、上記特許文献 6〜: LOに開示の方法において基材の表面に修飾され るリン酸カルシウムはいずれもアモルファスであり、生体内で溶解し易い。それゆえ、 上記特許文献 6〜10に記載された医療用材料を用いて製造された医療用デバイス の生体親和性は、生体内において長期間持続しない。よって、上記リン酸カルシウム を生体において、溶解させる用途 (例えば、骨置換材料)においては、好適に使用す ることができるが、上記リン酸カルシウムを長期間、体内で保持する用途 (例えば、経 皮端子)等においては、好適に用いることができない。また、上記特許文献 6〜10に 開示の修飾法では、リン酸カルシウムを基材に、物理的または静電的に固着しており 、接着強度が弱いという問題点がある。
[0007] そこで、上記リン酸カルシウムを長期間、体内で保持するという用途に対応するた めに、高分子基材の表面を上記リン酸カルシウムで修飾する方法が求められ、種々 提案された。例えば、特許文献 11〜13に開示されている方法等が提案されている。 上記特許文献 11には、腹腔内留置カテーテルの高分子基材の表面にハイドロキシ アパタイトからなるセラミック多孔質粒子を、接着剤を用いて固定することや、高分子 基材を溶融することによって当該セラミック多孔質粒子をその表面に固定することが 記載されている。また、特許文献 12には高分子基材の表面にノ、イドロキシアパタイト 等のリン酸カルシウムをィ匕学結合させた医療用材料が開示されている。特許文献 13 には有機繊維集合体又は無機繊維集合体をリン酸カルシウム系化合物で被覆した 上で、人工気管等に接合する技術が開示されている。
[0008] しかし、特許文献 11に記載されて 、るように、カテーテルの表面に生体親和性の高 V、ハイドロキシアパタイトからなる多孔質粒子を接着や溶融させた場合には、カテー テルに直接、ハイドロキシアパタイトを取り付けているため、上記ハイド口キシァパタイ トを取り付けた部分の物性が他の部分とは異なってしまうという問題がある。特に、ハ イドロキシアパタイトからなる多孔質粒子を溶融によってカテーテルに導入した場合 には、カテーテルの物性が損なわれ、破断する恐れがある。また、カテーテルにノ、ィ ドロキシアパタイトを接着剤によって、直接接着した場合には、接着剤にハイドロキシ アパタイトが取り込まれてハイドロキシアパタイトが露出している面積が少なくなつたり 、接着が不十分である場合にはハイドロキシアパタイトがカテーテル力も脱離したりす る場合があるという問題点がある。特許文献 13に記載されているように、繊維集合体 をリン酸カルシウム系化合物で被覆する場合は、リン酸カルシウム系化合物で被覆さ れていない繊維が露出する恐れがある。また、予め、リン酸カルシウム系で被覆され た繊維集合層を作製した上で、プラスチック成形体に接合する必要があるため、複雑 な形状の医療機器等に適用することが困難であるという問題点がある。さらに、特許 文献 13ではリン酸カルシウムを液相析出法で形成して ヽるが、液相析出法で形成さ れるリン酸カルシウムはアモルファスであるため体内で溶けやすい。また、特許文献 1 3では、段落〔0012〕にも記載の通り、リン酸カルシウムによる被覆の厚さを 1 μ m未 満とすることが困難である。これは、液相析出法等の従来の方法では、 未満の 厚さで工業的に均一に被覆することが困難であり、さらに体内で溶けやすくなるから である。
[0009] そこで本発明者らは、シルクフイブ口インとハイドロキシアパタイトとが化学結合して 作製され、かつ生体親和性が高い、ハイドロキシアパタイト複合体粒子を独自に開発 した (特許文献 14参照)。そして当該ハイドロキシアパタイト複合体粒子を基体表面 に接着することによって生体密着性の高 ヽ経皮端子を作製した (非特許文献 3参照) 。上記経皮端子および当該経皮端子を備えるカテーテルは、従来の経皮端子に比 してはるかに生体密着性が高 、ものであった。
[0010] ところで、従来公知のフロックカ卩工法は、電気植毛または電着植毛とも呼ばれてお り、高圧静電界における静電吸引力を利用して、あらかじめ接着剤を塗布した基材 に短繊維 (「パイル'フロック」または「パイル」とよぶ)を垂直に植えつける加工法であ る。また、単に短繊維を植えつけることのみならず、接着剤、短繊維、基材等を選定 することによって、各種各様の効果を得ることができるため、広範な分野において利 用されている (非特許文献 1参照)。例えば、上記フロック加工法は、衣料製品ゃ繊 維製品の加工に利用されており(例えば、特許文献 1〜3参照)、また化粧 ·美容用具 の加工や (例えば特許文献 4参照)、ゴム手袋等の弾性材料の加工にも利用されて いる(例えば特許文献 15参照)。し力しながら、これまでに医療用材料の加工におい てフロックカ卩工法が用いられた例はない。これは、短繊維を経皮カテーテル等の体内 留置型医療機器の表面にフロック加工するなどという、技術的思想自体がそもそも存 在しなかったことによる。
非特許文献 1 :「新高分子文庫 17フロック加工の実際」、著者:飯沼憲政、出版社:株 式会社高分子刊行会、 pl-、発行日:昭和 54年 8月 1日
非特許文献 2 : H. AOKI, in 'Medical Applications of Hydroxyapatite (Ishiyaku Euro America, Inc., 1994) p.133— 155
非特許文献 3 : Tsutomu Fruzono, PhD · Shoji Yasuda, MS · Tsuyoshi Kimura, PhD · Sin go Kyotani, MD 'Junzo Tanaka, PhD 'Akio Kishida, PhD, "Nano- scaled hydroxyapat ite/ polymer composite IV. Faoncation and cell adhesion properties of a three -dimen sional scaffold made of composite material with a silk fibroin substrate to develop a p ercutaneous device", J Artif Organs (2004) 7:137—144
特許文献 1:特開平 7— 116557号公報 (公開日:平成 7年(1995) 5月 9日) 特許文献 2 :特表 2000— 505845号公報 (公開日:2000年 5月 16日)
特許文献 3:特開平 6— 141926号公報 (公開日:平成 6年(1994) 5月 24日) 特許文献 4:特開 2003— 38596号公報 (公開日: 2003年 2月 12日)
特許文献 5 :特開平 8— 206193号公報 (公開日:平成 8年(1996) 8月 13日) 特許文献 6 :特開平 8— 56963号公報 (公開日:平成 8年(1996) 3月 5日) 特許文献 7 :特開平 7— 306201号公報 (公開日:平成 7年(1995) 11月 21日) 特許文献 8:特開昭 63 - 270061号公報 (公開日:昭和 63年( 1988) 11月 8日) 特許文献 9 :特開平 7— 303691号公報 (公開日:平成 7年(1995) 11月 21日) 特許文献 10 :特開 2000— 342676公報 (公開日: 2000年 12月 12日)
特許文献 11 :特開平 10— 15061号公報 (公開日:平成 10年(1998) 1月 20日) 特許文献 12:特開 2001— 172511号公報 (公開日: 2001年 6月 26日)
特許文献 13:特開平 06 - 327757号公報 (公開日:平成 6年(1994) 11月 29日) 特許文献 14:特開 2004 - 51952号公報 (公開日: 2004年 2月 19日)
特許文献 15 :米国特許出願公開第 2004Z0033334号明細書 (公開日:2004年 2 月 19日)
発明の開示 [0011] 〔発明が解決しょうとする課題〕
しかし、発明者らが作製した経皮端子 (非特許文献 3)は、生体親和性の高いハイド ロキシアパタイト複合体粒子が経皮端子の基体表面に対して垂直 (または略垂直)に 起毛したものではなぐ経皮端子の基体の単位面積と当該単位面積に被覆されて ヽ るハイドロキシアパタイト複合体粒子の表面積との割合が極めて高いものではなかつ た。また上記のような経皮端子の基体表面にハイドロキシアパタイト複合体粒子を接 着すると!ヽぅ方法では、胴部と鍔部とを備えた経皮端子のごとく複雑な形状をした経 皮端子の基体表面にハイドロキシアパタイト複合体粒子を接着する場合において、 特に胴部と鍔部との境界付近への接着が困難な場合があり、経皮端子の基体の表 面をハイドロキシアパタイト複合体粒子で十分に被覆することができない場合があつ た。よって、上記発明者らが作製した経皮端子を用いた場合であっても、十分な生体 密着性が得られな 、場合があった。
[0012] そこで本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、生体組 織との密着性 (生体密着性)が高ぐかつ、医療用チューブを経皮部付近にて固定す ることができる経皮端子、および該経皮端子を備える医療用チューブ等の医療用デ バイスを提供することにある。また本発明は、上記のような生体密着性の高い経皮端 子を製造するための方法、特に胴部と鍔部とを備えた経皮端子のごとく複雑な形状 をした経皮端子であっても、その基体表面に生体親和性の高 、ハイド口キシァパタイ ト複合体粒子等の短繊維を被覆することが可能な方法を提供することを目的として ヽ る。さらに本発明は上記のような生体密着性の高い経皮端子を製造するための装置 を提供することを目的としている。さらには、本発明は、生体密着性が高ぐ体内で安 定して固定することができる体内留置型医療機器を提供することにある。また本発明 は上記のような生体密着性が高い体内留置型医療機器を製造するための方法およ び装置を提供することを目的として!ヽる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行なった。その結果本発明を完 成するに至った。
[0013] すなわち本発明にかかる経皮端子は、上記課題を解決するために、生体内に挿入 される医療用チューブを当該医療チューブの挿入位置で固定するための経皮端子 であって、当該経皮端子の基体の表面が、生体親和性を有する短繊維でフロックカロ ェされてなることを特徴として!/、る。
[0014] また本発明にかかる経皮端子は、生体内に挿入される医療用チューブを当該医療 チューブの挿入位置で固定するための経皮端子であって、当該経皮端子の基体の 表面が生体親和性を有する短繊維で被覆されており、かつ当該経皮端子の基体の 単位面積と当該単位面積に被覆されている短繊維の表面積との割合が少なくとも 2 倍以上であることを特徴として 、る。
[0015] 上記経皮端子とは、例えば、カテーテルや、補助人工心臓 (VAS)の送血管 '脱血 管等の生体内と生体外とを結ぶ医療用チューブを生体内で固定するものである。具 体的には、経皮端子は、皮下組織およびその近傍の生体組織を経由して生体のさら に内部に挿入される医療用チューブを経皮部 (皮下組織およびその近傍)で固定す るものである。
[0016] 上記本発明に力かる経皮端子は、経皮端子の基体の表面が生体親和性を有する 短繊維でフロックカ卩ェされてなるものであるため、経皮端子の基体の表面に対して垂 直または略垂直に生体親和性を有する短繊維が起毛している。その結果、経皮端子 の基体の単位面積と当該単位面積に被覆されている生体親和性を有する短繊維の 表面積との割合が著しく向上するため、該経皮端子と生体組織との接着性が向上し 、該経皮端子を備えたカテーテル等の医療デバイスを安定的に生体へ固定すること が可能となる。
[0017] また本発明にカゝかる経皮端子は、上記生体親和性を有する短繊維が、生体親和性 セラミックス、または基材と生体親和性セラミックスとが結合してなる生体親和性セラミ ックス複合体力もなるものであることが好ましい。また、本発明にかかる経皮端子は、 上記生体親和性セラミックス力 リン酸カルシウムであることがさらに好ましい。また本 発明に力かる経皮端子は、上記基材が高分子基材であることが好ま U、。
[0018] ここで、生体親和性セラミックスとは、生体組織との親和性 (接着性)をもつセラミック スを指し、特にリン酸カルシウム焼結体や粒子表面を処理することにより生体との接 着性を発現する酸ィ匕チタンなどのことである。すなわち、上記生体親和性セラミックス とは、リン酸カルシウムおよび酸ィ匕チタンの少なくとも一方を示す。
[0019] また、生体親和性セラミックス複合体とは、生体親和性を有する基材 (高分子基材) と生体親和性セラミックスとが化学結合や接着剤等を介して結合しているものであり、 基材の物性と生体親和性セラミックスの物性との両方の物性を備えているものである 。そして、上記生体親和性セラミックスは、生体組織との親和性をもち、また、上記基 材および基体は、生体内に埋植した場合でも生体に影響を及ぼさな 、ものである。 そして、上記基材および基体は、弾性を有していることが好ましい。
[0020] 上記の構成によれば、経皮端子の基体の表面が上記生体親和性セラミックス複合 体の短繊維でフロックカ卩ェされている。よって、上記生体親和性セラミックス複合体と 生体組織とが良好に接着することにより、経皮端子部において生体組織との密着性 が高 、経皮端子を提供できる。
[0021] また、生体親和性セラミックスのうち特にリン酸カルシウムが生体との親和性 (接着 性)が優れているために好ましぐ特にリン酸カルシウム焼結体が好ましい。以下その リン酸カルシウム焼結体について記載する。上記リン酸カルシウム焼結体とは、非晶 質(アモルファス)のリン酸カルシウムを高温(例えば、 800°C〜1300°Cの温度範囲 内)で焼結させたものである。また、リン酸カルシウム複合体とは、生体親和性を有す る基材 (高分子基材)とリン酸カルシウム焼結体とが化学結合や接着剤等を介して結 合しているものであり、基材の物性とリン酸カルシウム焼結体の物性との両方の物性 を備えているものである。そして、上記リン酸カルシウム焼結体は、生体組織との親和 性 (接着性)に優れており、また、上記基材および基体は、生体内に埋植した場合で も生体に影響を及ぼさないものである。そして、上記基材および基体は、弾性を有し ていることが好ましい。
[0022] また、生体親和性セラミックスのうち酸ィ匕チタン表面を処理することにより生体との接 着性および親和性を発現することができる。そこで、以下その酸ィ匕チタンについて記 載する。
[0023] 上記酸ィ匕チタンとは、粒子表面を生体組織と親和性を持つようにするため、化学処 理を行なって粒子表面にアミノ基等のカチオン性官能基を導入したものである。また 、酸化チタン複合体とは、生体親和性を有する基材 (高分子基材)と酸化チタン粒子 とが化学結合や接着剤等を介して結合しているものであり、基材の物性と酸ィ匕チタン 粒子の物性との両方の物性を備えているものである。つまり、上記酸ィ匕チタンとは、力 チオン性官能基を有するものである。
[0024] そして、上記表面処理した酸化チタン (粒子)は、生体組織との親和性 (接着性)に 優れており、また、上記基材および経皮端子の基体は、生体内に埋植した場合でも 生体に影響を及ぼさないものである。この時、上記基材および経皮端子の基体は、 弾性を有して 、ることが好まし 、。
[0025] 上記の構成によれば、経皮端子の基体の表面が上記生体親和性セラミックス複合 体でフロックカ卩ェされている。従って、上記生体親和性セラミックス複合体と生体組織 とが良好に接着することにより、経皮端子部において生体組織との密着性が高い経 皮端子を提供できる。つまり、上記構成とすることで、上記生体親和性セラミックスと 医療用チューブの周囲における組織とを好適に密着させることができ、医療用チュー ブの挿入位置を好適に固定することができるため、ダウングロースを抑制することが できる。また、生体親和性セラミックス複合体を被覆した経皮端子は、硬い生体親和 性セラミックスを、弾性を有する基材と結合させて用いているので、例えば、ハイド口 キシアパタイトからなる経皮端子と比べて破損することがない。さらに、上記経皮端子 を生体内に埋植した場合に、患者が感じる違和感を低減させることができる。また、 上記構成とすることにより、医療用チューブと異なる基体に生体親和性セラミックス複 合体を被覆しているので、医療用チューブの物性を損なわせることがない。つまり、 安全に医療用チューブを生体内で固定することができる経皮端子を提供することが できる。
[0026] また、生体親和性セラミックスは、非晶質のものと比べて結晶性が高ぐ溶解性が低 い。従って、上記の構成とすることにより、医療用チューブを長期間、生体内に埋植さ せる用途で経皮端子を用いる場合であっても、良好に使用することができる。
[0027] また本発明にかかる経皮端子は、上記生体親和性を有する短繊維はその長軸方 向の長さが 1 μ m以上 lcm未満(好ましくは 5 μ m以上 5mm未満、最も好ましくは 50 μ m以上 lmm未満)の範囲内であり、短軸方向の長さが lnm以上 lmm未満(好ま しくは lOnm以上 0. 5mm未満、最も好ましくは lOOnm以上 0. lmm未満)の範囲内 の柱状であることが好ましい。上記好ましい範囲を超えると、フロック力卩ェを行なう際 に飛翔し 1 、またフロック加工後の経皮端子の表面において短繊維が起毛状態を 保つことが困難となる。一方、上記好ましい範囲未満であると、経皮端子の表面積を 広くすることができず、生体接着性が高い経皮端子を実現することが困難となる。な お、本発明の説明において、短繊維の長軸とは、短繊維が円柱状または角柱状であ る場合の、底面に対する高さのことを意味し、短繊維の短軸とは、底面が実質的に円 形状である場合はその円の直径が意図され、実質的に楕円形状である場合はその 楕円の短径が意図され、実質的に正方形状である場合はその正方形の辺の長さが 意図され、実質的に長方形状である場合はその長方形の短辺の長さが意図される。
[0028] 上記の形状を有する短繊維は、経皮端子の基体の表面へのフロック加工を容易に 行なうことができるとともに、経皮端子上の短繊維 (リン酸カルシウム複合体等)の表 面積を増加させることができる。
[0029] また本発明にかかる経皮端子は、上記経皮端子の基体には、上記医療用チューブ の挿入方向に対する当該基体の移動を抑制する鍔部が設けられている構成がより好 ましい。
[0030] 上記の構成によれば、上記医療用チューブの延伸方向に対する上記基体の移動 を抑制する鍔部が設けられている。これにより、より一層、医療用チューブの移動(生 体内の内部方向に上記経皮端子が移動すること)を抑制することができるので、ダウ ングロースの進行を抑制することができる。なお、上記移動には、平行移動および回 転移動を含む。よって、上記経皮端子を生体内で固定した場合、上記鍔部が、上記 経皮端子の生体における位置を固定するとともに、上記経皮端子が回転 (生体内で の経皮端子のねじれも含む)することを抑制する。
[0031] また本発明にかかる経皮端子は、上記鍔部には、穴部が形成されている構成がより 好ましい。上記の構成によれば、上記鍔部には穴部が形成されている。これにより、 例えば、上記経皮端子を生体内に埋入させたとき、生体内の組織は、上記穴部を通 り、他の組織と接着することになる。これにより、上記経皮端子の位置をより一層強固 に固定することができる。
[0032] また本発明にかかる経皮端子は、上記鍔部が、上記基体の一端から他端までの間 に設けられているとともに、上記一端力も鍔部を含む領域 (または、上記一端から鍔 部までの領域)のみに、生体接着性を有する短繊維 (生体親和性セラミックス複合体 等)が被覆されて 、る構成がより好まし 、。
[0033] 上記の構成によれば、上記基体の一端力 鍔部を含む領域のみが生体親和性を 有する短繊維 (生体親和性セラミックス、生体親和性セラミックス複合体等)で被覆さ れている。特に上記生体親和性セラミックス複合体は、生体組織との親和性 (接着性 )に優れるだけでなぐ例えば雑菌等の生体外の他の細胞等に対しても良好な接着 性を示す。従って、上記構成とすることにより、例えば、経皮端子の生体親和性セラミ ックス複合体が被覆されていない領域を生体外に出した状態で当該経皮端子を埋 植した場合でも、経皮端子の生体外に露出している部分には、生体親和性セラミック ス複合体で被覆されて 、な 、ので、上記雑菌が経皮端子に接着することを防止する ことができる。すなわち、経皮端子の一部を生体外に露出させた状態での埋植が可 能となる。
[0034] また本発明にかかる経皮端子は、鍔部は、医療用チューブの挿入方向に対して所 定の角度を有するように設けられて 、る構成がより好ま 、。
[0035] 上記の構成とすることにより、経皮端子を生体内に埋植させて、当該経皮端子で医 療用チューブを使用する場合、鍔部を医療用チューブの挿入方向に対して傾斜させ ることにより、生体外に出ている医療用チューブを生体に沿わせることができる。これ により、医療用チューブが、生体外で邪魔になることを低減させることができる。
[0036] また本発明にかかる経皮端子の鍔部には、生体内へ上記経皮端子を埋殖する際 に、その生体への埋殖し易さと生体への高 、接着力の発現の両立を考慮した形状が 求められる。具体的には、生体内埋殖時に経皮端子が上記医療用チューブの延伸 方向に対して経皮端子生体内側表面と経皮端子生体外側表面が存在する。
[0037] ここで、経皮端子生体内側表面とは、生体内埋殖時に経皮端子が上記医療用チュ ーブの延伸方向に対して垂直に存在する経皮端子の中心面より挿入方向にある経 皮端子表面をいう。また、経皮端子生体外側表面とは、生体内埋殖時に経皮端子が 上記医療用チューブの延伸方向に対して垂直に存在する経皮端子の中心面より生 体の外側方向の面をいう。 [0038] そして、形状の対称性が低!、場合その埋殖方向により埋殖し易さが違ってくるので ある。
[0039] 上記医療用チューブおよび経皮端子を、生体内に埋殖させる場合には、生体にお ける埋殖部上皮を一部切開し、上記医療用チューブを穿刺 '留置し、上記医療用チ ユーブを生体へ差し込むこととなる。そこで、経皮端子生体内側表面の鍔部は、差し 込み (埋殖し)易い先端の細い形状を持ち、かつ、生体との接着面を得るため広い面 積を有していることがより好ましい。そして、上記鍔部における差し込み方向と反対側 の端部は、生体との接着面を取るため広 、面積を有して 、る構成がより好ま 、。
[0040] 上記構成とすることにより、差し込み (埋殖し)易ぐそして生体との接着性の向上を 図ることができる
また、本発明にかかる経皮端子の鍔部には、鍔部の表面積に対して一定の割合と なるように穴部が複数個設けられて 、る構成がより好ま 、。
[0041] 上記構成とすることで、経皮端子を埋殖した後、生体組織が上記穴部を伸展するこ とにより通過して、その通過した側の鍔部表面に接着している生体組織とその伸展し た組織とが接着し、あたかも経皮端子の鍔部を組織と!/ヽぅ糸で縫!、付けたように生体 に固定することができる。これにより、上記医療用チューブの挿入方向に対する当該 基体の移動および回転を抑制することができる。
[0042] 上記の構成によれば、上記基体の少なくとも一部が、多数の粒子状の生体親和性 セラミックス複合体で被覆されている。これにより、基体の表面を被覆している生体親 和性セラミックスの表面積を増加させることができるので、より一層良好に経皮端子を 生体組織と密着させることができる。
[0043] 本発明にかかる経皮端子は、上記医療用チューブと一体化されてなる構成であつ てもよい。
[0044] 上記の構成によれば、経皮端子が、上記医療用チューブと一体ィ匕されて構成され ているので、上記経皮端子を固定することにより、カテーテルの移動を抑制すること ができる。
[0045] 以下、生体親和性セラミックスのうち特にリン酸カルシウム焼結体についての説明を する。 [0046] 上記の構成によれば、リン酸カルシウム複合体を粒状または繊維状とすることにより 、基体表面を被覆して 、るリン酸カルシウム複合体の表面積を増加させることができ る。
[0047] 本発明にカゝかる経皮端子は、上記基材がシルクフイブ口イン、ポリエステル、ポリテト ラフロロエチレン(以下「PTFE」 )である構成がより好ま U 、。
[0048] 特に上記シルクフイブ口インは、生体親和性が高い。上記の構成によれば、シルク フイブ口インを基材として用いることにより、生体との密着性が高い経皮端子を提供す ることがでさる。
[0049] 本発明にかかる経皮端子は、上記課題を解決するために、生体内に挿入される医 療用チューブを当該医療チューブの挿入位置で固定する経皮端子であって、上記 医療用チューブを保持する基体の表面の少なくとも一部力 シルクフイブ口インで被 覆されて!/、ることを特徴として!/、る。
[0050] シルクフイブ口インは、生体親和性が高いので、上記の構成とすることにより、生体 密着性が高!ヽ経皮端子を提供することができる。
[0051] また、本発明にかかる医療用チューブは、上記経皮端子を備えていることを特徴と している。これにより、医療用チューブを生体内に埋植した場合でも、上記医療用チ ユーブが移動することを防止できる。
[0052] 一方、本発明にかかる経皮端子を製造するための方法は、経皮端子の基体の表面 力 生体親和性を有する短繊維でフロック加工されてなる経皮端子を製造するため の方法であって、第 1電極板と第 2電極板との間へ、表面に接着剤が塗布された経 皮端子の基体を配置する工程、第 2電極板上に生体親和性を有する短繊維を載置 する工程、経皮端子の基体を回転させる工程、および第 1電極板と第 2電極板に電 圧を印加する工程、を含み、当該第 1電極板と経皮端子の基体とが電気的に接続さ れて 、ることを特徴として!/、る。
[0053] また上記第 1電極板と第 2電極板との間へ、表面に接着剤が塗布された経皮端子 の基体を配置する工程は、経皮端子への医療用チューブの挿入方向に対する第 1 電極板および第 2電極板の角度が、 0° を超え 90° 未満となるように、第 1電極板と 第 2電極板との間へ、表面に接着剤が塗布された経皮端子の基体を配置する工程 であることが好ましい。
[0054] 上記方法によれば、クーロン力によって、上記第 2電極板上の生体親和性を有する 短繊維が、第 1電極板へ向かって飛翔する。この時、上記外 2電極板と第 1電極板の 間に存在し、かつ表面に接着剤が塗布された経皮端子の基体の表面に、上記生体 親和性を有する短繊維が接着する。また上記第 1電極板と経皮端子の基体とが電気 的に接続されていることによって、経皮端子の基体表面上の生体親和性を有する短 繊維に起電力が発生し、当該生体親和性を有する短繊維が起毛する。さらに、経皮 端子への医療用チューブの挿入方向に対する第 1電極板および第 2電極板の角度 が 0° を超え 90° 未満となるよう、上記経皮端子の基体が配置され、回転することに よって、複雑な形状を有する経皮端子であっても、一様に生体親和性を有する短繊 維を接着させることが可能となる。
[0055] また本発明にかかる経皮端子を製造するための方法は、上記構成に加え、上記生 体親和性を有する短繊維を加湿する工程をさらに含む方法であることが好まし 、。生 体親和性を有する短繊維を加湿することによって、短繊維自体が帯電しやすくなるた めに、当該生体親和性を有する短繊維が飛翔し易くなり、経皮端子の基体の表面へ 、生体親和性を有する短繊維をフロック加工し易くなると ヽぅ効果が得られる。
[0056] また本発明に力かる経皮端子を製造するための方法は、上記生体親和性を有する 短繊維が、生体親和性を有する短繊維生体接着性セラミックス、または基材と生体親 和性セラミックスとが結合してなる生体親和性セラミックス複合体力 なるものであるこ とが好ましい。また本発明にかかる方法において、上記生体親和性セラミックスが、リ ン酸カルシウムであることが好まし 、。
[0057] また本発明に力かる経皮端子を製造するための方法にぉ 、て、上記基材が高分子 基材であることが好ま 、。また本発明に力かる経皮端子を製造するための方法に おいて、上記生体親和性を有する短繊維はその長軸方向の長さが 1 μ m以上 lcm 未満(好ましくは 5 μ m以上 5mm未満、最も好ましくは 50 μ m以上 lmm未満)の範 囲内であり、短軸方向の長さが lnm以上 lmm未満(好ましくは lOnm以上 0. 5mm 未満、最も好ましくは lOOnm以上 0. lmm未満)の範囲内の柱状または球状である ことが好ましい。 [0058] 本発明にかかる経皮端子を製造するための方法において、生体親和性を有する短 繊維および基材を上記構成とすることの効果は、本発明に力かる経皮端子の説明に おいて既に示した通りである。よって、上記本発明の方法によれば、生体密着性に優 れた経皮端子を製造することができるという効果を奏する。
[0059] 一方、本発明にかかる経皮端子を製造するための装置は、経皮端子の基体の表面 力 生体親和性を有する短繊維でフロック加工されてなる経皮端子を製造するため の装置であって、第 1電極板、第 2電極板、および経皮端子の基体を支持するための 支持部と当該支持部を回転させるための回転部とを備える回転支持部を備え、重力 方向を下とした場合に当該第 2電極板は第 1電極板の下に配置されており、当該第 2 電極板は生体親和性を有する短繊維を載置可能に構成されており、当該支持部に 支持される経皮端子の基体が第 1電極板と第 2電極板との間に配置されるように回転 支持部が配置されており、当該支持部は第 1電極板と電気的に接続されておりかつ 当該支持部は経皮端子の基体と電気的に接続可能に構成されていることを特徴とし ている。
[0060] また本発明の装置において、上記回転支持部は、当該支持部に支持される経皮端 子の基体が、第 1電極板と第 2電極板との間において、経皮端子への医療用チュー ブの挿入方向に対する第 1電極板および第 2電極板の角度が、 0° を超え 90° 未満 となるように配置されて 、てもよ 、。
[0061] 上記装置を用いて経皮端子を製造する場合は例えば以下のようにする。
(0上記回転支持部における支持部へ、接着剤を表面に塗布した経皮端子の基体を 固定する。
(ii)上記第 2電極板上に生体親和性を有する短繊維を載置する。
(m)上記回転支持部の回転部の作用によって、経皮端子の基体を回転させる。
(iv)上記第 1電極板と第 2電極板に電圧を印加する。
[0062] 上記の各工程を実施すれば、まずクーロン力によって、上記第 2電極板上の生体 親和性を有する短繊維が、第 1電極板へ向かって飛翔する。この時、上記外 2電極 板と第 1電極板の間に存在し、かつ表面に接着剤が塗布された経皮端子の基体の 表面に、上記生体親和性を有する短繊維が接着する。また上記第 1電極板と支持部 と経皮端子とが電気的に接続されていることによって、経皮端子の基体表面上の生 体親和性を有する短繊維に起電力が発生し、当該生体親和性を有する短繊維が起 毛する。さらに、経皮端子への医療用チューブの挿入方向に対する第 1電極板およ び第 2電極板の角度が 0° を超え 90° 未満となるよう、上記経皮端子の基体が配置 され、回転することによって、複雑な形状を有する経皮端子であっても、一様に生体 親和性を有する短繊維を接着させることが可能となる。
[0063] また本発明に力かる経皮端子を製造するための装置は、上記生体親和性を有する 短繊維を加湿するための加湿手段をさらに備える装置であることが好まし 、。上記構 成によれば、生体親和性を有する短繊維を加湿することができる。それゆえ、生体親 和性を有する短繊維が短繊維自体が帯電しやすくなるために、生体親和性を有する 短繊維が飛翔し易くなり、経皮端子の基体の表面へ生体親和性を有する短繊維をフ ロック加工し易くなるという効果が得られる。
[0064] また本発明にかかる経皮端子を製造するための装置は、上記第 1電極板、第 2電 極板、および支持部を少なくとも収容するための容器と、当該容器内の湿度を制御 するための湿度制御部と、をさらに備える装置であってもよい。上記構成によれば、 生体親和性を有する短繊維の湿度をより緻密に制御することが可能となり、経皮端子 の基体の表面へ生体親和性を有する短繊維をフロック加工し易くなるという効果が得 られる。なお上記湿度制御部による容器内の相対湿度は、 10%以上 100%未満が 好ましぐ 20%以上 95%未満がさらに好ましぐ 30%以上 90%未満が最も好ましい 。上記好ましい範囲を超えると、生体親和性を有する短繊維に水分が過度に付着し て、当該短繊維が飛翔し難くなる。一方、上記好ましい範囲未満となると、短繊維自 体が帯電し難くなるために短繊維が飛翔し難くなる。
[0065] 本発明にかかる体内留置型医療機器は、上記課題を解決するために、生体内に 留置する体内留置型医療機器にあって、当該体内留置型医療機器の基体の表面が 、生体親和性を有する短毛繊維でフロック加工されてなることを特徴として 、る。
[0066] また、本発明にかかる体内留置型医療機器は、生体内に留置する体内留置型医 療機器にあって当該体内留置型医療機器の基体の表面が生体親和性を有する短 繊維で被覆されており、かつ当該体内留置型医療機器の基体の単位面積と当該単 位面積に被覆されている短繊維の表面積との割合が少なくとも 2倍以上であることを 特徴としている。
[0067] 上記本発明に力かる体内留置型医療機器は、基体の表面が生体親和性を有する 短繊維でフロックカ卩ェされてなるものであるため、基体の表面に対して垂直または略 垂直に生体親和性を有する短繊維が起毛している。その結果、体内留置型医療機 器の基体の単位面積と当該単位面積に被覆されている生体親和性を有する短繊維 の表面積との割合が著しく向上するため、該体内留置型医療機器と生体組織との接 着性が向上し、該体内留置型医療機器を安定的に生体へ固定することが可能となる
[0068] 本発明にカゝかる体内留置型医療機器では、上記生体親和性を有する短繊維は、 生体親和性セラミックス、または基材と生体親和性セラミックスとが結合してなる生体 親和性セラミックス複合体力もなることが好ましい。また、本発明にかかる体内留置型 医療機器では、上記生体親和性セラミックスは、リン酸カルシウム、中でもリン酸カル シゥム焼結体が好ましい。また、本発明にかかる体内留置型医療機器では、上記基 材が高分子基材であることが好まし 、。
[0069] ここで、生体親和性セラミックスのうち、酸化チタンで基体の表面を処理することによ り生体との接着性及び親和性を発現することができる。
[0070] 表面処理した酸ィ匕チタン (粒子)は、生体組織との親和性 (接着性)に優れており、 上記基材および体内留置型医療機器の基体は、生体内に埋植した場合でも生体に 影響を及ぼさない。この時上記基材および基体は、弾性を有していることが好ましい
[0071] 上記の構成によれば、体内留置型医療機器の基体の表面が上記生体親和性セラ ミックス複合体の短繊維でフロックカ卩ェされている。よって、上記生体親和性セラミック ス複合体と生体組織とが良好に接着することにより、上記体内留置型医療機器のフ ロック加工された基体にお!、て、生体組織との密着性が高 、体内留置型医療機器を 提供できる。この時上記基材および基体は、弾性を有していることが好ましい。
[0072] さらに、上記の構成によれば、体内留置型医療機器の基体の表面が上記生体親 和性セラミックス複合体でフロックカ卩ェされている。従って、上記生体親和性セラミック ス複合体と生体組織とが良好に接着することにより、生体組織との密着性が高い体 内留置型医療機器を提供できる。つまり、上記構成とすることで、上記生体親和性セ ラミックスと体内留置型医療機器における生体との接触面における組織とを好適に密 着させることができ、体内留置型医療機器の位置を好適に固定することができるため 、ダウングロースを抑制することができる。また、生体親和性セラミックス複合体を被覆 した体内留置型医療機器は、硬い生体親和性セラミックスを、弾性を有する基材と結 合させて用いているので、例えば、ハイドロキシアパタイトからなる体内留置型医療機 器と比べて破損することがない。さらに、上記体内留置型医療機器を生体内に埋植 した場合に、患者が感じる違和感を低減させることができる。また、上記構成とするこ とにより、つまり、安全に、生体内で固定することができる体内留置型医療機器を提 供することができる。
[0073] また、生体親和性セラミックスは、非晶質のものと比べて結晶性が高ぐ溶解性が低 い。従って、上記の構成とすることにより、長期間、生体内に埋植させる用途で体内 留置型医療機器を用いる場合であっても、良好に使用することができる。
[0074] 本発明にカゝかる体内留置型医療機器では、上記生体親和性を有する短繊維は、 長軸方向の長さが 1 μ m以上 lcm未満 (好ましくは 5 m以上 5mm未満、最も好まし くは 50 m以上 lmm未満)の範囲内であり、短軸方向の長さが lnm以上 lmm未満 (好ましくは lOnm以上 0. 5mm未満、最も好ましくは lOOnm以上 0. lmm未満)の 範囲内の柱状であることが好ましい。上記好ましい範囲を超えると、フロック力卩ェを行 なう際に飛翔し 1 、またフロック加工後の体内留置型医療機器の表面において短 繊維が起毛状態を保つことが困難となる。一方、上記好ましい範囲未満であると、体 内留置型医療機器の表面積を広くすることができず、生体接着性が高!、体内留置型 医療機器を実現することが困難となる。
[0075] 上記の形状を有する短繊維は、体内留置型医療機器の基体の表面へのフロックカロ ェを容易に行なうことができるとともに、体内留置型医療機器上の短繊維 (リン酸カル シゥム複合体等)の表面積を増加させることができる。
[0076] 本発明に力かる体内留置型医療機器では、上記体内留置型医療機器は、人工血 管、ステント、ステントグラフト、人工気管、ペースメーカー、人工心臓及びアクセスポ ートのうち、いずれか 1つの医療機器であることが好ましい。
[0077] これらの医療機器は、特に、生体内に留置した位置がズレることの抑制が要求され る。そして、生体親和性を有する短毛繊維で、その基体の表面をフロック加工した、 上記人工血管等の体内留置型医療機器は、生体組織との密着性に優れて!/、るため 、生体内で位置ズレすることを抑えることができる。
[0078] 本発明にかかる体内留置型医療機器を製造するための方法は、上記課題を解決 するために、体内留置型医療機器の基体の表面が、生体親和性を有する短繊維で フロック加工されてなる体内留置型医療機器を製造するための方法であって、第 1電 極板と第 2電極板との間へ、表面に接着剤が塗布された体内留置型医療機器の基 体を配置する工程、第 2電極板上に生体親和性を有する短繊維を載置する工程、体 内留置型医療機器の基体を回転させる工程、および第 1電極板と第 2電極板に電圧 を印加する工程、を含み、当該第 1電極板と体内留置型医療機器の基体とが電気的 に接続されて 、ることを特徴として 、る。
[0079] 上記体内留置型医療機器を製造するための方法によれば、クーロン力によって、 上記第 2電極板上の生体親和性を有する短繊維が、第 1電極板へ向かって飛翔する 。この時、上記外 2電極板と第 1電極板の間に存在し、かつ表面に接着剤が塗布され た体内留置型医療機器の基体の表面に、上記生体親和性を有する短繊維が接着 する。また上記第 1電極板と体内留置型医療機器の基体とが電気的に接続されてい ることによって、体内留置型医療機器の基体表面上の生体親和性を有する短繊維に 起電力が発生し、当該生体親和性を有する短繊維が起毛する。
[0080] また、本発明に力かる体内留置型医療機器を製造するための方法では、上記生体 親和性を有する短繊維を加湿する工程をさらに含むことが好まし 、。生体親和性を 有する短繊維を加湿することによって、短繊維自体が帯電しやすくなるために、当該 生体親和性を有する短繊維が飛翔し易くなり、体内留置型医療機器の基体の表面 へ、生体親和性を有する短繊維をフロック加工し易くなるという効果が得られる。
[0081] また、本発明に力かる体内留置型医療機器を製造するための方法では、上記生体 親和性を有する短繊維は、生体親和性セラミックス、または基材と生体親和性セラミ ックスとが結合してなる生体親和性セラミックス複合体力もなることが好ま 、。また、 本発明に力かる体内留置型医療機器を製造するための方法にぉ 、て、上記生体親 和性セラミックスは、リン酸カルシウムであることが好まし!/、。
[0082] また、本発明に力かる体内留置型医療機器を製造するための方法にぉ 、て、上記 基材は、高分子基材であることが好ましい。また本発明にかかる体内留置型医療機 器を製造するための方法では、上記生体親和性を有する短繊維は、長軸方向の長 さが 1 μ m以上 lcm未満(好ましくは 5 μ m以上 5mm未満、最も好ましくは 50 μ m以 上 lmm未満)の範囲内であり、短軸方向の長さが lnm以上 lmm未満(好ましくは 1 Onm以上 0. 5mm未満、最も好ましくは lOOnm以上 0. lmm未満)の範囲内の柱状 であることが好ましい。
[0083] 本発明にかかる体内留置型医療機器を製造するための方法において、生体親和 性を有する短繊維及び基材を上記構成とすることの効果は、本発明にカゝかる体内留 置型医療機器の説明において既に示したとおりである。よって、上記本発明にかかる 体内留置型医療機器を製造するための方法によれば、生体密着性に優れた体内留 置型医療機器を製造することができるという効果を奏する。
[0084] 一方、本発明にかかる体内留置型医療機器を製造するための装置は、体内留置 型医療機器の基体の表面が、生体親和性を有する短繊維でフロック加工されてなる 体内留置型医療機器を製造するための装置であって、第 1電極板、第 2電極板、お よび体内留置型医療機器の基体を支持するための支持部と当該支持部を回転させ るための回転部とを備える回転支持部を備え、重力方向を下とした場合に当該第 2 電極板は第 1電極板の下に配置されており、当該第 2電極板は生体親和性を有する 短繊維を載置可能に構成されており、当該支持部に支持される体内留置型医療機 器の基体が第 1電極板と第 2電極板との間に配置されるように回転支持部が配置さ れており、当該支持部は第 1電極板と電気的に接続されており、かつ当該支持部は 体内留置型医療機器の基体と電気的に接続可能に構成されていることを特徴として いる。
[0085] 上記装置を用いて体内留置型医療機器を製造する場合は例えば以下のようにす る。
(0上記回転支持部における支持部へ、接着剤を基体の表面に塗布した体内留置型 医療機器を固定する。
(ii)上記第 2電極板上に生体親和性を有する短繊維を載置する。
(m)上記回転支持部の回転部の作用によって、体内留置型医療機器の基体を回転さ せる。
(iv)上記第 1電極板と第 2電極板に電圧を印加する。
[0086] 上記の各工程を実施すれば、まずクーロン力によって、上記第 2電極板上の生体 親和性を有する短繊維が、第 1電極板へ向かって飛翔する。この時、上記外 2電極 板と第 1電極板の間に存在し、かつ表面に接着剤が塗布された体内留置型医療機 器の基体の表面に、上記生体親和性を有する短繊維が接着する。また上記第 1電極 板と支持部と体内留置型医療機器とが電気的に接続されていることによって、体内 留置型医療機器の基体表面上の生体親和性を有する短繊維に起電力が発生し、当 該生体親和性を有する短繊維が起毛する。
[0087] 本発明にカゝかる体内留置型医療機器では、上記生体親和性を有する短繊維をカロ 湿するための加湿手段をさらに備えることが好ましい。上記構成によれば、生体親和 性を有する短繊維を加湿することができる。それゆえ、生体親和性を有する短繊維自 体が帯電しやすくなるために、生体親和性を有する短繊維が飛翔し易くなり、体内留 置型医療機器の基体の表面へ生体親和性を有する短繊維をフロック加工しやすくな るという効果が得られる。
[0088] また本発明に力かる体内留置型医療機器を製造するための装置としては、上記第 1電極板、第 2電極板、および支持部を少なくとも収容するための容器と、当該容器 内の湿度を制御するための湿度制御部と、をさらに備える装置であってもよい。
[0089] 上記構成によれば、生体親和性を有する短繊維の湿度をより緻密に制御すること が可能となり、体内留置型医療機器の基体の表面へ生体親和性を有する短繊維を フロック加工し易くなるという効果が得られる。なお上記湿度制御部による容器内の 相対湿度は、 10%以上 100%未満が好ましぐ 20%以上 95%未満がさらに好ましく 、 30%以上 90%未満が最も好ましい。上記好ましい範囲を超えると、生体親和性を 有する短繊維に水分が過度に付着して、当該短繊維が飛翔し難くなる。一方、上記 好ま 、範囲未満となると、短繊維自体が帯電し難くなるために短繊維が飛翔し難く なる。
〔発明の効果〕
本発明にカゝかる経皮端子は、経皮端子の基体の表面が生体親和性を有する短繊 維でフロックカ卩ェされてなるものであるため、経皮端子の基体の表面に対して垂直ま たは略垂直に生体親和性を有する短繊維が起毛している。その結果、経皮端子の 基体の単位面積と当該単位面積に被覆されている生体親和性を有する短繊維の表 面積との割合が著しく向上するため、該経皮端子と生体組織との接着性が向上し、 該経皮端子を備えたカテーテル等の医療デバイスを安定的に生体へ固定することが 、本発明にかかる経皮端子によって可能となる。
[0090] また本発明にかかる経皮端子を製造するための方法および装置によれば、上記の ような経皮端子を製造することが可能となる。それゆえ、本発明にかかる方法および 装置によれば、生体組織との密着性が高 ヽ経皮端子を提供することができる。
[0091] また本発明に力かる体内留置型医療機器は、経皮端子の基体の表面が生体親和 性を有する短繊維でフロック加工されてなるものであるため、経皮端子の基体の表面 に対して垂直または略垂直に生体親和性を有する短繊維が起毛して!/、る。その結果 、経皮端子の基体の単位面積と当該単位面積に被覆されて ヽる生体親和性を有す る短繊維の表面積との割合が著しく向上するため、該経皮端子と生体組織との接着 性が向上し、該経皮端子を備えたカテーテル等の医療デバイスを安定的に生体へ 固定することが、本発明にかかる経皮端子によって可能となる。
図面の簡単な説明
[0092] [図 1]実施例 1で製造された経皮端子の走査型電子顕微鏡像である。
[図 2(a)]比較例 1で製造された経皮端子の走査型電子顕微鏡像である。
[図 2(b)]比較例 1で製造された経皮端子の走査型電子顕微鏡像である。
[図 3]本発明にかかる装置の一実施形態の模式図である。
[図 4]円柱型の経皮端子の基体(φ 3. Omm,高さ 6. Omm)の表面に、生体親和性 を有する材料を厚さ 0. 5mmとなるように被覆して作製した T1型経皮端子(φ 4. Om m、高さ 6. Omm)の上面図、および A— A,断面図である。
[図 5]経皮端子 (一例)を構成する基材の形状を示す斜視図である。 [図 6]経皮端子 (一例)を構成する基材の他の形状を示す上面図および正面図であ る。
圆 7]経皮端子 (一例)を構成する基材のさらに他の形状を示す上面図および正面図 である。
圆 8(a)]鍔部に穴部が形成された経皮端子の概略構成を示す上面図である。
圆 8(b)]鍔部に穴部が形成された経皮端子の概略構成を示す側面図である。
圆 9(a)]ムササビ型経皮端子の概略構成を示す上面図である。
圆 9(b)]ムササビ型経皮端子の概略構成を示す側面図である。
[図 10(a)]スペースシャトル型経皮端子の概略構成を示す上面図である。
[図 10(b)]スペースシャトル型経皮端子の概略構成を示す側面図である。
[図 11]フロック加工される前のステント(一例)の外観を示す図である。
[図 12]フロック加工を施された後のステント(一例)の外観を示す図である。
圆 13]カテーテルが埋植されたゥサギの残存数を計数した結果を示す図である。 符号の説明
1 フロック加工装置
2 第 1電極板
3 第 2電極板
4 湿度制御部 4
5 容器 5
6a 支持部
6b 回転部
6 回転支持部
10 短繊維
11 経皮端子の基体
100 経皮端子
101 胴部
102 鍔部
103 穴部 発明を実施するための最良の形態
[0094] 本発明の一実施形態について説明すると以下の通りである。なお本発明はこれに 限定されるものではない。
[0095] 〔1.本発明にかかる経皮端子〕
生体内に挿入される医療用チューブを当該医療チューブの挿入位置で固定する ための経皮端子であって、当該経皮端子の基体の表面が生体親和性を有する短繊 維でフロックカ卩ェされてなるものである。
[0096] ここで「生体親和性を有する短繊維」とは、生体組織との親和性を有し、それを生体 内に埋植した場合でも生体に悪影響を及ぼさない材料カゝらなる短繊維のことである。 上記材料としては、生体親和性を有するものであれば、特に限定されるものではなく
、既述の生体親和親和性セラミックス、後述する生体親和性セラミックス複合体、等が 挙げられる。
[0097] 以下に、生体親和性を有する短繊維の一例として、「生体親和親和性セラミックス」 および「生体親和性セラミックス複合体」を説明する。また「生体親和性セラミックス」 の一例として、リン酸カルシウム焼結体を挙げて説明し、「生体親和性セラミックス複 合体」の一例として、当該リン酸カルシウム焼結体を用いた作製された生体親和性セ ラミックス複合体(「リン酸カルシウム複合体」)を用いて本発明を説明する。ただし、本 発明はこれに限定されるものではない。なお、生体親和性セラミックスがリン酸カルシ ゥムの場合における説明を、生体親和性セラミックスが酸ィ匕チタンの場合の説明にお V、て全て援用することができる。
[0098] (リン酸カルシウム焼結体)
ここで、上記リン酸カルシウム焼結体について説明する。上記リン酸カルシウム焼結 体(リン酸カルシウムセラミックスとも呼ばれる)とは、アモルファス(非晶質)のリン酸力 ルシゥムと比べた場合に結晶性が高いリン酸カルシウムを示している。具体的には、 リン酸カルシウム焼結体は、アモルファス (非晶質)のリン酸カルシウムを焼結させるこ とにより得られる。そして、上記リン酸カルシウム焼結体は、該リン酸カルシウム焼結 体自体の表面に、カルシウムイオン (Ca2+)、リン酸イオン(PO 2_)および水酸化物ィ
4
オン(OH_)の少なくとも何れか 1つのイオンを有している。 [0099] そして、上記リン酸カルシウム焼結体は、生体親和性が高!、と!/、うことが知られて!/ヽ る。上記リン酸カルシウム焼結体としては、具体的には、例えば、ノ、イドロキシァパタ イト(Ca (PO ) (OH) )、リン酸トリカルシウム(j8 )-リン酸トリカルシウム(Ca (P
10 4 6 2 3
O ) ) )、メタリン酸カルシウム(Ca (PO ) )、オタタリン酸カルシウム(OCP)、 Ca (P
4 2 3 2 10
O ) F、 Ca (PO ) CI等の焼結体が挙げられる。なお、上記リン酸カルシウム焼
4 6 2 10 4 6 2
結体を構成するリン酸カルシウムは、湿式法や、乾式法、加水分解法、水熱法等の 公知の製造方法によって、人工的に製造されたものであってもよぐまた、骨、歯等か ら得られる天然由来のものであってもよい。また、上記リン酸カルシウム焼結体には、 リン酸カルシウムの水酸イオンおよび Zまたはリン酸イオンの一部が炭酸イオン、塩 化物イオン、フッ化物イオン等で置換されたィ匕合物等が含まれて 、てもよ!、。
[0100] そして、リン酸カルシウム焼結体は、非晶質のリン酸カルシウムと比べて、結晶性が 高ぐ生体において溶解性が低いので、上記経皮端子長期間に渡り生体内に埋植 する場合であっても、好適に使用することができる。
[0101] また、リン酸カルシウム焼結体の 1つの結晶面には、少なくともリン酸イオンまたは力 ルシゥムイオンが存在する。具体的には、リン酸カルシウムの結晶面によって存在す るイオンは異なり、互いに異なる結晶面に、カルシウムイオンおよびリン酸イオンが存 在している。また、上記リン酸カルシウム焼結体に水酸ィ匕物イオンが含まれている場 合には、該水酸化物イオンは、上記カルシウムイオンまたはリン酸イオンが存在して いる結晶面の少なくとも 1つの結晶面に存在することとなる。
[0102] ここで、上記リン酸カルシウム焼結体の製造方法につ!、て説明する。本実施の形態 にかかるリン酸カルシウム焼結体は、アモルファスのリン酸カルシウムを焼結させるこ とにより得ることができる。具体的には、上記例示のリン酸カルシウムを 800°C〜130 0°Cの温度範囲内で所定時間焼結させることにより、リン酸カルシウム焼結体を得るこ とができる。上記リン酸カルシウムを焼結させることによって、結晶性を高めることがで き、例えば、生体内に導入した場合における溶解性を小さくすることができる。このリ ン酸カルシウム焼結体の結晶化の度合いは、 X線回折法 (XRD)により、測定するこ とができる。具体的には、リン酸カルシウム複合体の各結晶面を示すピークの半値幅 が狭ければ狭 、ほど結晶性が高!、。 [0103] 上記リン酸カルシウムを焼結させる焼結温度の下限値としては、 800°C以上がより 好ましぐ 900°C以上がさらに好ましぐ 1000°C以上が特に好ましい。焼結温度が 80 0°Cよりも低いと、焼結が十分でない場合がある。一方、焼結温度の上限値としては、 1300°C以下がより好ましぐ 1250°C以下がさらに好ましぐ 1200°C以下が特に好ま しい。焼結温度が 1300°Cよりも高いと、後述する基材が有する官能基と直接化学結 合することが困難になる場合がある。従って、焼結温度を、上記範囲内とすることによ り、生体内で溶解し難く (結晶性が高く)、かつ、基材が有する官能基と直接化学結 合することができるリン酸カルシウム焼結体を製造することができる。また、焼結時間と しては、特に限定されるものではなぐ適宜設定すればよい。
[0104] また、例えば、リン酸カルシウム焼結体を構成する材料として、ハイド口キシァパタイ ト焼結体または β ( α ) -リン酸トリカルシウムを用いる場合、該ハイドロキシアパタイト 焼結体または j8 ( α )-リン酸トリカルシウムは、生体組織との親和性および生体環境 における安定性が優れているために、医療用材料として好適である。また、ハイドロキ シアパタイト焼結体は、生体内で溶解し難い。従って、例えば、上記ハイドロキシアバ タイト焼結体を用いてリン酸カルシウム複合体を製造した場合には、生体内で長期間 、生体親和性を維持することができる。
[0105] また、上記リン酸カルシウム焼結体は、粒子状であることがより好ましぐ微粒子であ ることがさらに好ましい。具体的には、リン酸カルシウム焼結体が球形状である場合、 その直径は 10nm〜100 μ mの範囲内がより好ましぐ 50nm〜10 μ mの範囲内が さらに好まし 、。上記範囲内のリン酸カルシウム焼結体の微粒子を用いることにより、 得られる経皮端子に弾性を付すことができる。なお、本発明の説明において「★★〜 ☆☆」は、「★★以上、☆☆以下」を意味する。
[0106] (基材)
本実施の形態に力かる基材としては、高分子基材がより好ましぐ医療用高分子が さらに好ましぐ有機高分子が特に好ましい。上記基材としては、具体的には、例え ば、シリコーンポリマー(シリコーンゴムであっても良い)、ポリエチレングリコール、ポリ アルキレングリコール、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリアミド、ポリウレタン、ポリスル フォン、ポリエーテノレ、ポリエーテノレケトン、ポリアミン、ポリウレア、ポリイミド、ポリエス テル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルォロエチレン、ポリアクリル酸、ポリ メタクリル酸、ポリメタクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリビニルァ ルコール、ポリ塩化ビュル等の合成高分子;セルロース、アミロース、アミロぺクチン、 キチン、キトサン等の多糖類;コラーゲン等のポリペプチド、ヒアルロン酸、コンドロイチ ン、コンドロイチン硫酸等のムコ多糖類等;シルクフイブ口イン等の天然高分子等が挙 げられる。上記例示の基材のうち、長期安定性、強度および柔軟性等の特性が優れ ている点で、シリコーンポリマー、ポリウレタン、ポリテトラフルォロエチレン、または、シ ルクフイブ口インが好適に使用される。また、例えば、上記有機高分子と上記無機材 料とを組み合わせて基材としてもよ 、。
[0107] 本実施の形態に力かる基材の表面には、リン酸カルシウム焼結体自体と化学結合 することができる官能基を有して 、ることが好ま 、。上記基材の表面に官能基を有 していることにより、リン酸カルシウム焼結体に化学的前処理を施すことなぐ化学結 合させることができる。以下に、基材表面に、リン酸カルシウム焼結体と化学結合可 能な官能基が導入されて ヽる場合にっ ヽて説明する。
[0108] 上記リン酸カルシウム焼結体力 ハイドロキシアパタイト焼結体である場合、これら ハイドロキシアパタイト焼結体は、イソシァネート基およびアルコキシシリル基からなる 群より選ばれる少なくとも 1つの官能基と化学結合することが可能である。つまり、基 材が有する官能基として、イソシァネート基およびアルコキシシリル基力 なる群より 選ばれる少なくとも 1つの官能基を有している場合には、この基材とハイドロキシァパ タイト焼結体とをィ匕学結合させることができる。なお、上記アルコキシシリル基とは、 Si — ORを含む基を示している。つまり、本実施の形態において、アルコキシシリル基に は、≡Si— OR, =Si— (OR) , -Si- (OR) 等が含まれる。なお、上記≡Si— OR
2 3
, =Si- (OR) の「≡」および「=」は、三重結合、二重結合のみを示すものではなく
2
、それぞれの結合の手力 異なる基と結合していてもよい。従って、例えば、 SiH— (OR) や— SiH— (OR)等もアルコキシシリル基に含まれる。また、上記 Si— ORの
2 2
Rとは、アルキル基または水素を示している。
[0109] 上記基材表面の官能基は、基材自体が有する官能基であってもよぐまた、基材表 面を、例えば、酸 ·アルカリ処理、コロナ放電、プラズマ照射、表面グラフト重合等の 公知の手段によって、上記基材を改質することにより導入されたものであってもよい。
[0110] また、上記官能基を導入するために、基材に活性基を導入し、この活性基を用いて 官能基を導入してもよい。
[0111] 上記基材の形状としては、例えば、シート状であっても、粒子状であっても、繊維状 であってもよぐ最終的に短繊維として構成することができるものであればその形状は 特に限定されるものではない。すなわち、基材の形状がシート状等であれば、リン酸 カルシウム焼結体を結合させた後に、所望の短繊維の形状にカットすればよい。また 、基材を予め所望の短繊維の形状にした後に、リン酸カルシウム焼結体を結合させ てもよい。この場合、基材の形状としては、後述する基体の大きさよりも著しく小さい 柱状 (例えば円柱状)がより好ましい。そして、基材の形状が柱状である場合、具体的 には、その長軸方向の長さが 1 μ m以上 lcm未満(好ましくは 5 μ m以上 5mm未満、 最も好ましくは 50 m以上 lmm未満)の範囲内であり、短軸方向の長さが lnm以上 lmm未満(好ましくは lOnm以上 0. 5mm未満、最も好ましくは lOOnm以上 0. lm m未満)の範囲内であることが好ましい。なお、本発明の説明において、柱状の長軸 とは、当該柱状が円柱状または角柱状である場合の、底面に対する高さのことを意 味し、短繊維の短軸とは、底面が実質的に円形状である場合はその円の直径が意 図され、実質的に楕円形状である場合はその楕円の短径が意図され、実質的に正 方形状である場合はその正方形の辺の長さが意図され、実質的に長方形状である 場合はその長方形の短辺の長さが意図される。上記範囲内の形状の基材を用いるこ とで、基材におけるリン酸カルシウム焼結体の結合量を増加させることができるので、 より生体親和性が高いリン酸カルシウム複合体を得ることができる。
[0112] (リン酸カルシウム複合体)
上記官能基を有する基材と、リン酸カルシウム焼結体とを結合させることによりリン 酸カルシウム複合体を得ることができる。上記基材とリン酸カルシウムとの結合は接着 剤を介して行なってもよいし、化学結合によって行なってもよい。上記接着剤を用い てリン酸カルシウム複合体と基体とを接合する場合に用いられる上記接着剤としては 、具体的には、例えば、シリコーン系接着剤、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一、酢酸ビュル、アクリル榭脂等が挙げられ る。なお、基材とリン酸カルシウムとの結合が強固であることから、化学結合によって 基材とリン酸カルシウムとを結合させることが好ましい。
[0113] 上記基材とリン酸カルシウム焼結体とをィ匕学結合させるには、例えば、上記リン酸力 ルシゥム焼結体と化学結合可能な官能基を基材に導入し、両者を反応させる方法や 、リン酸カルシウム焼結体に上記基材と化学結合可能な反応性官能基を導入し、両 者を反応させればよい。
[0114] そして、本実施の形態に力かるリン酸カルシウム複合体が例えば、ノ、イドロキシァパ タイト複合体である場合、基材の表面に、ハイドロキシアパタイト焼結体が化学結合さ れている。具体的には、ハイドロキシアパタイト焼結体に存在する水酸基(一 OH)と、 上記基材または表面修飾したリンカ一が有するイソシァネート基 (一 NCO)またはァ ルコキシシリル基と力 直接、化学結合している。上記基材のアルコキシシリル基が Si≡ (OR) である場合、ハイドロキシアパタイト焼結体と基材との間には、化学式(1)
3
に示すような結合が存在することとなる。
[0115] [化 1]
/0一 Y
X-S i— 0— Y . ■ ■ ( 1 )
Ό— γ
[0116] (ただし、上記 X、 Yは、基材またはハイドロキシアパタイト焼結体の一方を示し、上記 Xが基材の場合には Yはハイドロキシアパタイト焼結体であり、また、 Xと Yとが逆の場 合もある)
なお、上記化学式(1)のケィ素原子(Si)は、アルコキシシリル基の一部である。具 体的には、上記ケィ素原子は、基材の表面修飾したグラフト鎖の一部でもよぐ高分 子鎖が有するアルコキシシリル基の一部でもよい。また、上記化学式(1)の酸素原子 (o)は、アルコキシシリル基の一部、または、ハイドロキシアパタイト焼結体が有する 水酸基の一部である。また、上記化学式(1)の Xと Siとの間は、高分子鎖で結合され ていてもよぐ低分子鎖で結合されていてもよぐ直接結合していてもよい。
[0117] また、上記官能基力 ソシァネート基の場合には、ハイドロキシアパタイト焼結体と 基材とは、ウレタン結合でィ匕学結合されている。
[0118] また、本実施の形態において用いるリン酸カルシウム複合体としては、基材に、上 記リン酸カルシウム焼結体と化学結合可能な官能基を導入し、上記リン酸カルシウム 焼結体と上記官能基とを反応させることにより得られるものがより好ましい。より詳細に は、リン酸カルシウム複合体は、イソシァネート基、アルコキシシルル基、および 4-メ タクリロキシェチルトリメルリテートアンハイドライド基力もなる群より選ばれる少なくとも 一つの官能基を有する基材と、リン酸カルシウム焼結体 (ハイドロキシアパタイト焼結 体がより好ましい)と化学結合してなる構成がさらに好ましい。上記リン酸カルシウム 焼結体と化学結合可能な官能基を基材に導入し、当該官能基とリン酸カルシウム焼 結体とを反応させることにより、リン酸カルシウム焼結体に化学的前処理を施すことな くリン酸カルシウム複合体を製造することができるので、リン酸カルシウム焼結体の生 体親和性を損なわせることなぐリン酸カルシウム複合体を得ることができる。
[0119] 本実施の形態に力かるリン酸カルシウム複合体は、基材におけるリン酸カルシウム 焼結体の結合量(吸着率)が 5重量%以上であることがより好ましい。上記結合量とし ては、 7重量%以上がより好ましぐ 10重量%以上がさらに好ましぐ 12重量%以上 が特に好ましい。上記結合量が 5重量%以上とすることにより、上記リン酸カルシウム 複合体を、例えば、経皮端子等の医療用材料に用いた場合に、高い生体接着性を 示すことができる。
[0120] また、本実施の形態に力かるリン酸カルシウム複合体は、リン酸カルシウム焼結体と 基材とが、イオン的相互作用によって化学結合していてもよい。これについて以下に 説明する。
[0121] 本実施の形態におけるリン酸カルシウム複合体において、リン酸カルシウム焼結体 力 当該リン酸カルシウム焼結体と基材とがイオン的相互作用によって化学結合する 場合、上記基材の表面には、上記官能基力 オン化されたイオン性官能基が存在し ている。そして、基材の表面にイオン性官能基が存在している場合には、イオン性官 能基とリン酸カルシウム焼結体自体のイオンとがイオン的な相互作用によって化学結 合することにより、リン酸カルシウム複合体 (リン酸カルシウム複合体)を形成することと なる。 [0122] 上記イオン性官能基は、酸性官能基または塩基性官能基に分類される。
[0123] 上記酸性官能基としては、具体的には、例えば、一 COO_、 一 SO 2_、 一 SO―、
3 3 0_、 R NC (S) —等が挙げられる。また、上記塩基性官能基としては、具体的には
2 2
、例えば、—NH3+、エチレンジァミン、ピリジン等が挙げられる。つまり、上記基材の 表面には、上記例示の、酸性官能基または塩基性官能基が存在している。なお、上 記 R NC (S) —の Rは、アルキル基を示している。
2 2
[0124] また、上記イオン性官能基としては、酸処理またはアルカリ処理等の化学的処理に よりイオンィ匕するものであればよぐ具体的には、例えば、カルボキシル基、ジカルボ キシル基、ジチォ力ルバミン酸イオン、ァミン、エチレンジァミン、ピリジン等が挙げら れる。
[0125] なお、上記官能基としては、例えば、該官能基とリン酸カルシウム焼結体自体とが 配位結合によって結合することができる、非イオン性官能基(中性官能基)等であつ てもよい。
[0126] (基体)
本発明において使用する経皮端子の基体は、弾性を有していることが好ましい。上 記基体を構成する材料としては、医療用プラスチック、エラストマ一等が好適に使用 される。上記医療用プラスチック、エラストマ一としては、例えば、ポリ四フッ化工チレ ン等のフッ素系榭脂 (フッ素含有樹脂)、シリコーンゴム等のシリコーン榭脂、塩ィ匕ビ
-ル榭脂、塩ィ匕ビユリデン榭脂、フッ素化シリコーンゴム、ポリエチレン、ポリプロピレ ン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリヒドロキシェチル (メタ)アタリレート、ポリアタリ ルアミド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリ- N-ビニルピロリドン、セグメン ト化ポリウレタン等が挙げられる。そして、上記基体を構成する材料としては、最終的 に得られる経皮端子に挿入される医療用チューブと同じ材料であることがより好まし い。また、上記基体は、上記生体親和性セラミックス複合体の被覆を良好にするため に、例えば、エッチング、グロ一放電処理または表面処理剤等の塗布によって表面 処理を行なってもよい。
[0127] ここで、上記基体の形状について説明する力 これに限定されるものではなぐ例え ば、筒状のものを基体としてもよい。なお、筒状の内部には、医療用チューブが挿入 される。
[0128] 上記基体は、鍔部を有して!/、ることがより好ま 、。以下の説明では、鍔部を有する 経皮端子について説明する。
[0129] 本実施の形態に力かる基体は、図 5〜: LOに示すように、胴部 101と鍔部 102とを有 している。鍔部 102は、複数個設けられていてもよい。そして、胴部 101の内部(内側 )に、医療用チューブが挿入される。また、上記胴部 101と鍔部 102とは同じ材料で 構成されていてもよぐ互いに異なっていてもよい。また、上記基体には、上記鍔部 1 02に穴部 103が設けられている構造もある。このとき、上記穴部 103が複数設けられ ていてもよい。以下、これらについて説明する。
[0130] 上記胴部 101は、経皮端子 100を医療用チューブに固定するものである。そして、 上記胴部 101は、当該胴部 101に挿入する医療用チューブの挿入方向に延びた形 状になっている。そして上記胴部 101は、医療用チューブの挿入方向と直交する面 における形状 (断面形状)が円形または楕円形の筒状になっている。そして、胴部 10 1の医療用チューブの挿入方向の長さについては、使用する用途によって異なるが、 例えば、肺高血圧症治療用カテーテル (長期留置型中心静脈カテーテル)用途に使 用する場合には、 0. 5mn!〜 2cm程度であればよぐまた、腹膜透析用カテーテル 用途に使用する場合には、 0. 5mn!〜 4cm程度であればよい。また、胴部 101の内 径は、上記経皮端子 100に挿入する医療チューブの太さと同じ程度である。そして、 胴部 101の厚さ(肉厚)としては、使用する用途によっても異なる力 上記経皮端子 1 00に挿入する医療用チューブの肉厚を 100%とした場合、 0を超えて 10000%以内 の範囲内がより好ましぐ 100〜5000%の範囲内がさらに好ましい。上記胴部 101 の厚さを上記範囲内とすることにより、経皮端子 100を医療用チューブに、十分に固 定することができる。
[0131] 上記鍔部 102は、上記医療用チューブの延伸方向に対する当該基体 (経皮端子 1 00)の移動および回転を抑制するものである。上記医療用チューブを生体に埋殖し た場合には、当該医療用チューブは、生体外と生体内とを結んだ状態となる。そして 、上記医療用チューブは、主に、当該医療用チューブの延伸方向に外力が加わるこ ととなる。このとき、経皮端子 100に鍔部 102を設けていることにより医療用チューブ の延伸方向(医療用チューブにおける経皮端子 100の挿入方向)における経皮端子 100の移動を抑制することができる。
[0132] また、外部からの力および生体の動きによる医療用チューブの歪み力 上記医療 用チューブの円筒の回転方向に上記医療用チューブへローリング力が力かることが 知られている。このとき、経皮端子 100に鍔部 102を設けていることにより医療用チュ ーブの回転方向(医療用チューブにおける経皮端子の胴回りの回転方向)における 経皮端子 100の移動を抑制することができる。
[0133] 上記鍔部 102の形状としては、上記胴部 101の胴回り全部に設けられていてもよく 、また、胴回りの一部のみに設けられていてもよい。また、上記鍔部 102は、複数個 設けられていてもよい。具体的には、例えば、胴部 101の両方の端部に上記鍔部 10 2が設けられていてもよぐ上記胴部 101の一方の端部に設けられていてもよい。そし て、鍔部 102は、経皮端子 100における医療用チューブの挿入方向、換言すると、 経皮端子 100の軸方向から見た面積が、胴部 101の面積よりも大きくなるように設け られている。
[0134] 上記鍔部 102の形状としては、上記胴部 101の胴回り全部に設けられていてもよく 、胴回りの一部のみに設けられてもよい。また、上記鍔部 102は、複数個設けられて いてもよい。具体的には、例えば、胴部 101の両方の端部に上記鍔部 102が設けら れていてもよぐ上記胴部 101の一方の端部に設けられていてもよい。また、上記月同 部 101の真ん中部分に設けられていてもよい。そして、鍔部 102は、経皮端子 100に おける医療用チューブの挿入方向、換言すると、経皮端子 100の軸方向から見た面 積力 胴部 101の面積よりも大きくなるように設けられて 、る。
[0135] また、上記鍔部 102は、上記胴部 101の軸方向(経皮端子 100の軸方向)に対して 、所定の角度を有するように突出している。具体的には、上記鍔部 102は、胴部 101 の軸方向から見て、 30〜150° の範囲内の角度を有するように、胴部 101から突出 していることがより好ましい。そして、上記鍔部 102を胴部 101の軸方向に対して、所 定の角度となるように傾斜させて胴部 101に設けることにより、例えば、経皮端子 100 を生体内に埋植した際に、当該経皮端子 100に固定されるカテーテルを生体に沿わ せることができる。なお、上記鍔部 102の胴部 101の軸方向に対する傾斜角としては 、用途によって異なるが、例えば、長期留置型中心静脈カテーテルを固定する経皮 端子 100の場合には、 10〜170° の範囲内がより好ましぐ 20〜160° の範囲内が さらに好ましい。そして、上記傾斜角のうち最終的に得られる経皮端子の生体適合性 の観点では、上記傾斜角は、 60〜120° の範囲内が特に好ましい。また、上記経皮 端子を生体内に埋植して使用するという観点では、上記傾斜角は、 15〜45° (135 〜165° )の範囲内が特に好ましい。
[0136] また、上記長期留置型中心静脈カテーテルを固定する経皮端子 100について、好 ましい形状について説明する。長期留置型中心静脈カテーテルを生体内に埋植す る場合、具体的には、胸のあたりからカテーテルが生体外に延びるように埋植するこ とになる。このとき、経皮端子 100の鍔部 102を、上記のように所定の傾斜角となるよ うに胴部 101に設けることにより、カテーテルを生体外に生体に沿って出すことができ る。
[0137] また、医療用チューブの挿入方向から見た上記鍔部 102の面積、換言すると、胴部 101の軸方向に対して直交する断面における鍔部 102の面積は、胴部 101の軸方 向に対して直交する断面における胴部 101と当該胴部 101内の中空部とを併せた面 積を 1としたとき、 0を超えて 10以内の範囲内がより好ましぐ 0. 05〜5の範囲内がさ らに好ましい。
[0138] つまり、上記基体の形状としては、図 5に示したように、上記鍔部 102が、上記基体 の軸方向における胴部 101の中央付近に設けられていてもよぐまた、図 6に示すよ うに、胴部 101の末端に鍔部 102が設けられていてもよぐさらには、図 7に示すよう に、鍔部 102が、基体の軸方向に対して所定の角度を有するように設けられていても よい。また、例えば、胴部 101の両末端にそれぞれ鍔部 102が設けられていてもよく 、これら鍔部 102は、胴部 101の周りの一部のみに突出するように設けられていても よい。さらには、上記両末端に設けられた鍔部 102は、基体の軸方向に対して所定 の角度を有するように設けられてもよい。
[0139] 上記鍔部 102の形状は、生体内へ埋殖する際のその生体埋殖し易さと生体への高 い接着力の発現する形状が求められる。具体的には、生体内埋殖時に経皮端子 10 0が上記医療用チューブの延伸方向に対して経皮端子生体内側表面と経皮端子生 体外側表面が存在する。そこで、鍔部 102形状、具体的には、鍔部 102の対称性に よっては、経皮端子 100の埋殖のし易さが異なる場合がある。これについて、以下に 説明する。
[0140] 上記医療用チューブおよび経皮端子 100の生体への埋殖は、生体における埋殖 部上皮を一部切開し、上記医療用チューブを穿刺 '留置し、上記医療用チューブを 生体へ差し込むこととなる。そして、経皮端子 100の経皮端子生体内側表面の鍔部 1 02は、医療用チューブを穿刺する際に生体内に差し込み (埋殖し)易い先端の細い 形状を有することが好ましい。また、上記に加えて、生体との接着面をより広く取るた めには、鍔部 102の面積は広 、ことが好ま 、。
[0141] この 2つの観点より、上記経皮端子 100の鍔部は、生体内に医療用チューブを差し 込む際に差し込みやす 、ように、差し込み側の鍔部 102の形状は先端が細 、形状 であることがより好ましい。また、差し込み側に対して反対側の鍔部 102の形状は、よ り広 、面積 (生体に対してより広 、接着面)を有するために、突出して 、ることがより 好ましい。
[0142] 具体的には、図 9 (a)、図 9 (b)、図 10 (a)および図 10 (b)に示すような形状が好ま しい。
[0143] 上記図 9 (a)および図 9 (b)に示す鍔部 102の形状はあた力もムササビ力 空気から 浮力を得るため皮膜を広げたような形状をしており、経皮端子生体内側表面がムサ サビの頭の方向ということができる。より詳細には、図 9 (a)および図 9 (b)に示す経皮 端子 100は、鍔部 102のうちの 4箇所力 さらに突出している形状であり、当該経皮 端子 100を生体内に挿入する際に、上記鍔部 102の先端が、他の部分よりも細くな つている形状である。
[0144] また、図 10 (a)および図 10 (b)に示す鍔部 102の形状はあた力もスペースシャトル 力 空気力 浮力を得るため羽を広げたような形状をしており、経皮端子生体内側表 面がスペースシャトルの飛行方向ということができる。より詳細には、図 10 (a)および 図 10 (b)に示す経皮端子 100は、鍔部 102のうちの生体に埋入させる場合の埋入 方向における後端側の 2箇所が突出している形状である。
[0145] 上記構成をとることにより、差し込み (埋殖し)易ぐそして生体組織との接着性の向 上を図ることができる。さらにこの接着力の向上より上記医療用チューブの挿入方向 に対する、上記経皮端子 100の移動および回転を抑制することができる。
[0146] また、上記経皮端子 100の鍔部 102には、複数の穴部 103が設けられていることが より好ましい。これについて以下に説明する。
[0147] 図 8 (a)および図 8 (b)は、鍔部 102に穴部 103が設けられている経皮端子 100の 概略の構成を示す図面である。上記穴部 103は、上記医療用チューブの延伸方向 に対する当該基体の移動および上記医療用チューブの回転を抑制するために設け られている。上記医療用チューブを生体に埋殖した場合には、当該医療用チューブ は、生体外と生体内とを結んだ状態となる。そして、上記医療用チューブは、主に、 当該医療用チューブの延伸方向に外力が加わることとなる。このとき、経皮端子 100 の鍔部 102に穴部 103を設けていることにより医療用チューブの延伸方向(医療用 チューブにおける経皮端子 100の挿入方向)における経皮端子 100の移動を抑制 することができる。また、外部力 の力および生体の動きによる医療用チューブの歪 みから、上記医療用チューブに対して、ローリング力が力かることが知られている。こ れにより、上記医療用チューブは回転することになる。そこで、経皮端子 100の鍔部 1 02に穴部 103を設けることにより、上記医療用チューブの回転方向(医療用チューブ における経皮端子 100の胴回りの回転方向)における経皮端子 100の移動および回 転を抑制することができる。
[0148] より具体的には、上記鍔部 102に穴部 103が存在することにより、上記経皮端子 10 0を生体内に埋殖すると、生体内に存在する生体組織が経皮端子 100の穴部 103へ と伸展して通過する。そして、鍔部 102の表面に接着している生体組織とその伸展し た組織とが、接着する。これにより、あた力も経皮端子 100の鍔部 102に存在する穴 部 103を、組織という糸で縫い付けた状態となるため、上記経皮端子 100を生体に固 定することができる。そして上記のように経皮端子 100を固定することにより、上記医 療用チューブの挿入方向に対する経皮端子 100の移動および回転を抑制すること ができる。つまり、上記経皮端子 100の鍔部 102に穴部を設けることにより、当該経皮 端子 100を生体内に埋植した際に、上記鍔部 102の両側に存在している組織同士 力 上記穴部 103を介して互いに接着することになる。これにより、生体内に埋植した 経皮端子 100の、生体内における位置を固定することができるとともに、当該経皮端 子 100が回転することを抑制することができる。
[0149] 上記穴部 103は、上記鍔部 102の一部のみに設けられていてもよぐ鍔部 102の全 領域に設けられていてもよい。さらに、上記穴部 103は、複数個設けられていてもよ い。具体的には、たとえば鍔部 102の間部(つばの真ん中)に穴部 103が設けられて いてもよぐ上記鍔部 102の端部に設けられていてもよい。また、複数の穴部 103の 配置が上記鍔部 102の形状に対して対称に配置されていなくてもよい。
[0150] また、鍔部 102に配置されたすベての穴部 103の個数は、 1〜20個が好ましぐ 2 〜10個がより好ましぐ 4〜8個が特に好ましい。
[0151] 上記穴部 103を上記のように鍔部 102に設けることで、上記医療用チューブの延伸 方向に対する経皮端子 100の移動および回転を、より一層抑制することができる。
[0152] なお、上記穴部 103の個数が多すぎる(例えば、 20個よりも多く穴部 30を設けた) 場合には、上記鍔部 102の面積が少なくなつてしまい、経皮端子 100の十分な機械 的物性を得ることができなくなる場合がある。また、穴部 103の個数を多くしすぎると、 上記鍔部 102に配置される穴部 103の大きさが比較的小さくなつてしまうので、生体 組織が穴部 103を十分に通り抜けることができず上記医療用チューブの延伸方向に 対する当該基体の移動および上記医療用チューブの回転を抑制する効果が十分に 得られない場合がある。
[0153] また、鍔部 102に設けられた複数の穴部 103は、上記胴部 101の延伸軸 (延伸方 向)と直交する線に対して対称に配置されていることがより好ましい。そして、上記複 数の穴部 103を、上記のように対称に配置することで、経皮端子 100の移動および 回転を十分に抑制することができる。
[0154] また、鍔部 102に配置されたすベての穴部 103の面積の合計は、医療用チューブ の挿入方向から見た上記鍔部 102の面積 (鍔部に配置された穴部の面積も含む。ま た、鍔部 102と同一平面の胴部 101の軸方向に対しての直交する断面の面積は含 まない。)に対して、鍔部 102の面積を 100%としたとき 0%を超えて 40%以内の範 囲内の面積が好ましぐ 0. 1〜30%の範囲内の面積がより好ましぐ 1〜20%の範囲 内の面積が特に好ましい。 [0155] 上記穴部 103の面積力 0%よりも多い場合には、上記鍔部 102における穴部 103 の割合が大きすぎるため、経皮端子 100自体が十分な機械的物性を得ることができ ない。また、穴部 103の 1個あたりの面積が大きくなるので、穴部 103を通り抜けた組 織が他の生体組織と接着した場合でも、上記経皮端子 100を十分に固定する力を得 ることができなくなる場合があり、上記医療用チューブの延伸方向に対する上記経皮 端子 100の移動および回転を抑制する効果が十分に得られない場合がある
また、鍔部 102に配置されたすベての穴部 103形状としては、例えば、丸型形状、 楕円形状、三角形状、四角形状等の形状でもよぐ不定形でも良い。
[0156] さらに、鍔部 102に配置されたすベての穴部 103形状は同じでなくてよぐ複数ある 穴部 103の形状がそれぞれ異なって 、てもよ 、。
[0157] (経皮端子)
本発明にかかる経皮端子は、上記経皮端子の基体の表面が、上記生体親和性を 有する短繊維でフロック加工されてなるものである。上記経皮端子は、例えば、後述 する本発明にかかる方法、および本発明にかかる装置によって製造することができる
[0158] 本発明にかかる経皮端子は、生体親和性を有する短繊維が基体の表面にフロック 加工されているため、当該短繊維の長軸が経皮端子の表面に対して垂直 (または略 垂直)に起毛した状態で存在している。したがって、従来の経皮端子のように生体親 和性を有する短繊維の長軸が、経皮端子の表面に対して平行 (または略平行)の状 態で接着されてなる経皮端子、あるいは生体親和性を有する材料で経皮端子の基 体の表面を被覆してなる経皮端子に比して、表面積がはるかに大きくなる。表面積が 大きくなるということは、つまり生体親和性を有する材料と生体組織が接する面積が 広くなるということを意味している。その結果、経皮端子と生体組織との接着性が向上 するという効果が得られる。
[0159] 以下に、図を用いて生体親和性を有する短繊維を経皮端子の基体の表面にフロッ ク加工した場合の表面積と、フロック加工せずに生体親和性を有する材料を被覆し た場合の表面積とを比較した結果を示す。図 4に、円柱型の経皮端子の基体(φ 3. Omm、高さ 6. Omm)の表面に、生体親和性を有する材料を厚さ 0. 5mmとなるよう に被覆して作製した Tl型経皮端子(φ 4. Omm、高さ 6. Omm)の上面図、および A —A'断面図を示した。円柱内部(図中斜線で示す)に医療用チューブが挿入される 。そして経皮端子が生体内へ埋設された際には、円柱の外側面が生体組織と接する 面となる。よって T1型経皮端子における生体親和性を有する材料が生体組織と接す る面の面積は、
2X π X2. Omm X 6mm =75.40mm2
である。
[0160] 一方、生体親和性を有する短繊維を経皮端子の基体の表面にフロック加工した場 合は以下の通りである。経皮端子の基体( φ 3. Omm、高さ 6. Omm)の表面の 20 m毎のマトリックスに、直径 10/ζηι、高さ 100 mの円柱状の短繊維が一本ずつ起 立して接着して!/ヽると仮定すると、
平均 100 m繊維 (直径 10 m)の表面積 (経皮端子の基体との接着面を除く)は、
(0.01π Χ0. 1)+ (0.005X0.005) πであり、
経皮端子の基体表面上に接着されている短繊維の数は、
(3mm X π X6mm) ÷ (0.02mm XO.02mm)である。
よって、生体親和性を有する短繊維が生体組織と接する面の面積は、
((0.01 π XO. 1)+ (0.005X0.005) π) X (3mm X π X6mm)÷(0.02 mmXO.02mm) =482.78mm2 となる。
[0161] したがって、生体親和性を有する短繊維を経皮端子の基体の表面にフロック加工し た場合の生体親和性を有する材料が生体組織と接する面の面積は、フロック加工せ ずに生体親和性を有する材料を基体へ被覆した場合のそれに比して、約 6.4倍とな る。よって、前者の経皮端子は後者のそれに比して、生体接着性が高いということが 分かる。
[0162] なお、生体親和性を有する材料を基体表面に被覆した基体の表面上にさらに、生 体親和性を有する短繊維をフロック加工すれば、さらに生体親和性を有する材料が 生体組織と接する面の面積が広がる。よって上記態様も本発明が意図する範囲内で ある。
[0163] なお、本発明にかかる経皮端子は、経皮端子の基体の単位面積と当該単位面積 に被覆されている短繊維の表面積との割合が少なくとも 2倍以上、より好ましくは 3倍 以上、最も好ましくは 4倍以上であることを特徴としている。上記の値は、例えば、経 皮端子の基体の表面の単位面積 (例えば lmm2)に植毛されて ヽる短繊維の本数を 走査型電子顕微鏡等で求めるとともに、当該短繊維の表面積 (基体との接着面を除 く)を求め、短繊維の本数と当該短繊維の表面積 (基体との接着面を除く)から、単位 面積に被覆されて ヽる短繊維の表面積を計算し、その計算値と単位面積とを比較す ることによって、求めることができる。この時、経皮端子上の 2箇所以上において、上 記の値を求め、その平均をもとめる方が、経皮端子の基体の単位面積と当該単位面 積に被覆されている短繊維の表面積との割合を、より正確に求めることができるため に好ましい。
[0164] 以下に、本発明の経皮端子の利用例について説明する。本発明にかかる経皮端 子は、様々な医療チューブに挿入して使用することが可能である。上記経皮端子の 具体的な用途としては、例えば、肺高血圧症治療用カテーテル (長期留置型中心静 脈カテーテル)、腹膜透析用カテーテル、補助人工心臓 (VAS)の送血管'脱血管の 皮膚挿入部位、人工肛門 ·人工膀胱、高カロリー用カテーテル、胃ろう、経皮電極、 外シャント、ブラッドアクセスに好適に利用できる。
[0165] 〔2.本発明にかかる経皮端子を製造する方法および装置〕
本発明にかかる経皮端子を製造する方法は、経皮端子の基体の表面が、生体親 和性を有する短繊維でフロック加工されてなる経皮端子を製造するための方法であ つて、第 1電極板と第 2電極板との間へ、表面に接着剤が塗布された経皮端子の基 体を配置する工程、第 2電極板上に生体親和性を有する短繊維を載置する工程、経 皮端子の基体を回転させる工程、および第 1電極板と第 2電極板に電圧を印加する 工程、を含み、当該第 1電極板と経皮端子の基体とが電気的に接続されていることを 特徴としている。また上記第 1電極板と第 2電極板との間へ、表面に接着剤が塗布さ れた経皮端子の基体を配置する工程は、経皮端子への医療用チューブの挿入方向 に対する第 1電極板および第 2電極板の角度が、 0° を超え 90° 未満となるように、 第 1電極板と第 2電極板との間へ、表面に接着剤が塗布された経皮端子の基体を配 置する工程であることが好ましい。また本発明に力かる方法は、上記構成に加え、上 記生体親和性を有する短繊維を加湿する工程をさらに含む方法であることが好まし い。
[0166] 一方、本発明にかかる経皮端子を製造するための装置は、経皮端子の基体の表面 力 生体親和性を有する短繊維でフロック加工されてなる経皮端子を製造するため の装置であって、第 1電極板、第 2電極板、および経皮端子の基体を支持するための 支持部と当該支持部を回転させるための回転部とを備える回転支持部を備え、重力 方向を下とした場合に当該第 2電極板は第 1電極板の下に配置されており、当該第 2 電極板は生体親和性を有する短繊維を載置可能に構成されており、当該支持部に 支持される経皮端子の基体が第 1電極板と第 2電極板との間に配置されるように回転 支持部が配置されており、当該支持部は第 1電極板と電気的に接続されておりかつ 当該支持部は経皮端子の基体と電気的に接続可能に構成されていることを特徴とし ている。また本発明の装置において、上記回転支持部は、当該支持部に支持される 経皮端子の基体が、第 1電極板と第 2電極板との間において、経皮端子への医療用 チューブの挿入方向に対する第 1電極板および第 2電極板の角度が、 0° を超え 90 ° 未満となるように配置されていてもよい。
[0167] 上記本発明にかかる経皮端子を製造するための方法は、例えば、上記本発明にか 力る経皮端子を製造するための装置によって好適に実施することが可能である。以 下に本発明にかかる経皮端子を製造するための装置の一例を挙げて、本発明にか かる経皮端子を製造するための方法および装置を説明する。ただし、本発明はこれ に限定されるものではない。
[0168] 図 3に本発明にかかる経皮端子を製造するための装置 (フロック加工装置 1)の一 実施形態の模式図を示す。カゝかるフロック加工装置 1は、第 1電極板 2、第 2電極板 3 、支持部 6aと回転部 6bとを備える回転支持部 6、加湿センサと加湿器とを備える湿度 制御部 4、および容器 5を備えている。
[0169] フロックカ卩ェ装置 1において第 1電極板 2および第 2電極板 3は、両者が略平行にな る位置関係で、かつ重力方向を下とした場合に、第 1電極板 2が上で第 2電極板 3が 下になるように配置されている。また第 1電極板 2および第 2電極板 3はともに平板状 の電極であり、両者間に電圧を印加することが可能なようにそれぞれが電源(図示せ ず)に電気的に接続されている。また第 2電極板 3上には短繊維 10が載置されている
[0170] またフロック加工装置 1において、回転支持部 6の支持部 6aは棒状であり、その棒 状の支持部 6aに経皮端子の基体 11が支持されて 、る。上記経皮端子の基体 11が 支持部 6aに支持される方法は特に限定されるものではなぐ例えば、図 3のごとく経 皮端子の基体 11の医療用チューブの挿入部に棒状の支持部 6aを挿入して支持し てもよ 、し、あるいは支持部 6aの先端がクランプ状になって 、て経皮端子の基体 11 を当該クランプで挟持するように支持してもよい。図 3では支持部 6aが棒状になって いるが、本発明にかかる装置は棒状に限られない。また棒状である場合であっても、 直線状に限られず曲線状であっても、鍵型に折れ曲がった形状であってもよい。
[0171] 支持部 6aによって支持された経皮端子の基体 11は、第 1電極板 2と第 2電極板 3と の間において、当該経皮端子への医療用チューブの挿入方向に対する第 1電極板 2および第 2電極板 3の角度が、 0° を超え 90° 未満となるように回転支持部 6が配 置されている。ここで上記角度は、当該経皮端子への医療用チューブの挿入方向に 平行な直線と第 1電極板 2および第 2電極板 3の平面との角度であり、特に直線と平 面とによって形成される角のうち狭い方の角(狭角)のことを意味する。図 3中、上記 角度を「θ ° 」で表す。本発明の装置においては、上記角度が 0° を超え 90° 未満 となっている。上記角度が 0° 、すなわち当該経皮端子への医療用チューブの挿入 方向と第 1電極板 2および第 2電極板 3の平面とが平行である場合、または上記角度 力 S90° 、すなわち当該経皮端子への医療用チューブの挿入方向と第 1電極板 2およ び第 2電極板 3の平面とが直交している場合は、胴部と鍔部とを備えた経皮端子のご とく複雑な形状をした経皮端子の基体 11の表面に短繊維 10をフロック加工する場合 、胴部または鍔部の何れか一方のみが短繊維 10の飛翔方向に対向しない場合が多 いため、経皮端子の基体 11の表面に短繊維 10を一様にフロック加工することが困難 となる。なお上記角度は、 0° を超え 90° 未満であれば特に限定されるものではな いが、 5° を超え 85° 未満がさらに好ましぐ 10° を超え 80° 未満が最も好ましい。
[0172] なお本発明にかかる経皮端子を製造するための装置においては、上記支持部 6a は、第 1電極板 2と電気的に接続されており、かつ当該支持部 6aは経皮端子の基体 11と電気的に接続可能に構成されていることを特徴としている。すなわち上記第 1電 極板 2と経皮端子の基体 11とが電気的に接続されることになる。上記第 1電極板 2と 経皮端子の基体 11とが電気的に接続されることよって、経皮端子の基体 11の表面 上の生体親和性を有する短繊維 10に起電力が発生し、当該生体親和性を有する短 繊維 10が起毛する。以上のように構成するためには、上記支持部 6aは少なくとも導 電性を有することが必要となる。よって、支持部 6aは導体力もなることが好ましいとい える。上記導体は特に限定されるものではなぐ銅、鉄、ニッケル、白金等の金属であ つても、カーボン、電導性高分子等の材料であってもよい。また支持部 6aと第 1電極 板 2との電気的な接続方法は、特に限定されるものではないが、例えば図 3に示す接 点 Aのように、支持部 6aと第 1電極板 2とが部分的に接触するようにしてもよい。
[0173] また支持部 6aは回転部 6bと接続され、支持部 6aおよびそれに支持されている経 皮端子の基体 11が回転する。フロック加工装置 11において回転部 6bは、電動モー ターにより構成されている。ただし回転部 6bは支持部 6aを回転させることができる手 段であれば特に限定されるものではなぐ上記の電動モーターにより構成されていて も、またエンジンにより構成されていてもよい。さらに上記回転部 6bは、支持部 6aの 軸受として構成されており、人力で支持部 6aを回転させるように構成されていてもよ い。この時の回転数は、特に限定されるものではないが、例えば、 0. Irpm以上 100 Orpm未満が好ましぐ 0. 5rpm以上 500rpm未満がさらに好ましぐ Irpm以上 lOOr pm未満が最も好ま ヽ。上記好ま ヽ範囲を超えると経皮端子の基体 11にかかる 遠心力が強くなりすぎ、経皮端子の基体 11上の接着剤が剥離したり、歪に変形した りする。上記好ましい範囲未満であると接着剤が流れ落ち接着ムラができる場合があ る。
[0174] フロックカ卩ェ装置 1は、容器 5、および加湿センサと加湿器とを備える湿度制御部 4 を備えている。容器 5は第 1電極板 2と第 2電極板 3と支持部 6aとを収納している。加 湿制御部の加湿センサ、および加湿器の一部は容器 5に挿入されており、容器内の 湿度を制御している。上記のように容器内の湿度を制御することによって、第 2電極 板 3上に載置された短繊維 10をフロック加工に好適な湿度にすることができる。最適 な湿度については既述の通りである。なお、湿度制御部 4は従来公知の手段を適宜 選択の上、採用すればよい。
[0175] 上記容器 5の形状当は特に限定されるものではないが、例えば、容器 5の一部が開 閉可能な構造となっていることが好ましい。換言すれば、容器 5が開閉可能なドア構 造を有していることが好ましい。上記構成とすることで、短繊維 10および経皮端子の 基体 11を容器へセットしたり、作製された経皮端子を回収したり、容器 5内の洗浄し たりすることが容易となる。また容器 5内の湿度を緻密に制御するためには、容器 5は 密閉または半密閉の状態にすることができるものであることが好ましい。
[0176] フロック加工装置 1は上記構成のほ力 漏電を防止するためのブレーカー、運転中 であることを通知するための加工運転通知用ランプ、容器 5のドアの開閉を指示する ためのドア開閉スィッチ、運転の異常を示すブザーおよびランプ等が備わっていても よい。
[0177] 次に、フロック加工装置 11を用いて経皮端子を製造する方法の一例を説明する。
(0回転支持部 6における支持部 6bへ、接着剤を表面に塗布した経皮端子の基体 11 を固定する。上記接着剤は、公知のものを適宜利用可能であり、例えば、シリコーン 系接着剤、ポリエチレン-酢酸ビュル共重合体、ポリエステル、ナイロン、ウレタンエラ ストマー、酢酸ビニル、アクリル榭脂等が挙げられる。
(ii)第 2電極板 4上に生体親和性を有する短繊維 10を載置する。短繊維 10は「1.本 発明の経皮端子」の項で説示した生体親和性を有する短繊維を適宜利用することが できる。
(iii)容器 5の蓋を閉める。
(iv)湿度制御部 4を作動させる。
(V)回転支持部 6の回転部 6bを動作させることによって、経皮端子の基体 11を回転さ せる。
(vi)第 1電極板 2と第 2電極板 3に電圧を印加する。この時、印加する電圧は電極間の 距離、短繊維 10の大きさや材料等、支持部 6aの材質に応じて最適な電圧を検討の 上採用すればよい。通常の場合、 lkV以上 lOOkv未満が好ましぐ 2kV以上 75kv 未満がさらに好ましぐ 5kV以上 50kv未満が最も好ましい。
[0178] なお上記 (0および GOの項手の順序は相互間で入れ替えることが可能である。また 上記 (iv)については (i)、(ii)、(iii)、(v)、(vi)のいずれの工程の前後で行なってもよい。(V )につ ヽては (0の工程の後であれば、どのタイミングで行なってもよ 、。
[0179] 上記の操作を行なうことによって、経皮端子の基体 11の表面が短繊維 10でフロッ ク加工されてなる経皮端子を製造することができる。
[0180] なお本発明にかかる経皮端子を製造するための方法は、上記工程に限定されるも のではなぐ接着剤を塗布する工程、フロック加工が終了した経皮端子を乾燥するェ 程、経皮端子に電気的に付着している無駄な短繊維を経皮端子表面カゝら除去する 工程等がさらに含まれていてもよい。また、上記の各工程は、本発明にかかる経皮端 子を製造するための方法を実施することができる範囲において、順序を適宜入れ替 えることが可能である。
[0181] 〔3.本発明にかかる体内留置型医療機器〕
本発明に力かる体内留置型医療機器は、基体の表面が生体親和性を有する短毛 繊維でフロックカ卩ェされてなる。
[0182] 以下に、本発明にかかる体内留置型医療機器の一実施形態について説明するが 、上述の〔1.本発明にかかる経皮端子〕の項の説明を、本発明にかかる経皮端子が 、本発明にかかる体内留置型医療機器の場合において援用することができる。そこ で、本項では、〔1.本発明に力かる経皮端子〕の項との相違点について説明する。つ まり、本項で説明をしない構成は、全て〔1.本発明にかかる経皮端子〕の項の説明に 準じればよい。
[0183] 本明細書にぉ 、て「体内留置型医療機器」とは、生体内に留置させて用いられる医 療機器を意図する。そして、本明細書において「医療機器」とは、日本国薬事法第二 条第 4項に定義された「医療機器」を意図し、具体的には日本国薬事法施行例第一 条別表第一に挙げられた医療機器を意図する。
[0184] つまり、本発明にお ヽて、生体親和性を有する短毛繊維でフロック加工する医療機 器としては、生体内に留置して用いる、上記薬事法に定められた医療機器である限り 限定されるものではないが、人工血管、ステント、ステントグラフト、人工気管、ペース メーカー、人工心臓、アクセスポートであることが好ましい。これらの医療機器は、特 に、生体内に留置した位置がズレることの抑制が要求される。そして、生体親和性を 有する短毛繊維で、その基体の表面をフロック加工した本発明に力かる体内留置型 医療機器は、生体組織との密着性に優れているため、生体内で位置ズレすることを 抑えることができる。
[0185] また、上述のように本発明に力かる経皮端子の基体は鍔部を備えて 、ることが好ま しかったが、本発明にかかる体内留置型医療機器としては、当該体内留置型医療機 器の種類に応じて、適宜鍔部を設ければよい。
[0186] また、本発明にかかる体内留置型医療機器には、経皮端子のように体内と体外とを 繋ぐ医療機器のみならず、例えば人工心臓等、体内に機器全体を埋め込んで用い る医療機器も含まれる。体内に機器全体を埋め込む医療機器は、体内と体外とを繋 ぐ医療機器に比べて、さらに体内での位置のズレが問題となるが、本発明にかかる体 内留置型医療機器は、生体との密着性が高ぐ位置安定性が確保されているため、 体内に機器全体を埋め込む医療機器として好適に用いることができる。
[0187] 〔4.本発明にかかる体内留置型医療機器を製造する方法および装置〕
本発明にカゝかる体内留置型医療機器を製造する方法は、体内留置型医療機器の 基体の表面が、生体親和性を有する短繊維でフロック加工されてなる体内留置型医 療機器を製造するための方法であって、第 1電極板と第 2電極板との間へ、表面に接 着剤が塗布された体内留置型医療機器の基体を配置する工程、第 2電極板上に生 体親和性を有する短繊維を載置する工程、体内留置型医療機器の基体を回転させ る工程、および第 1電極板と第 2電極板に電圧を印加する工程、を含み、当該第 1電 極板と体内留置型医療機器の基体とが電気的に接続されていることを特徴としてい る。また本発明にかかる方法は、上記構成に加え、上記生体親和性を有する短繊維 を加湿する工程をさらに含む方法であることが好ましい。
[0188] 一方、本発明にかかる体内留置型医療機器を製造するための装置は、体内留置 型医療機器の基体の表面が、生体親和性を有する短繊維でフロック加工されてなる 体内留置型医療機器を製造するための装置であって、第 1電極板、第 2電極板、お よび体内留置型医療機器の基体を支持するための支持部と当該支持部を回転させ るための回転部とを備える回転支持部を備え、重力方向を下とした場合に当該第 2 電極板は第 1電極板の下に配置されており、当該第 2電極板は生体親和性を有する 短繊維を載置可能に構成されており、当該支持部に支持される体内留置型医療機 器の基体が第 1電極板と第 2電極板との間に配置されるように回転支持部が配置さ れており、当該支持部は第 1電極板と電気的に接続されておりかつ当該支持部は体 内留置型医療機器の基体と電気的に接続可能に構成されていることを特徴としてい る。
[0189] 上記本発明にかかる体内留置型医療機器を製造するための方法は、例えば、上記 本発明にかかる体内留置型医療機器を製造するための装置によって好適に実施す ることが可能である。
[0190] ここで、上述の〔2.本発明にかかる経皮端子を製造する方法および装置〕の項の 説明は、本発明にかかる経皮端子を製造する方法および装置が、本発明にかかる体 内留置型医療機器を製造する方法および装置の場合において援用され得る。つまり 、本発明に力かる体内留置型医療機器を製造する方法および装置の具体的な構成 は、〔2.本発明にかかる経皮端子を製造する方法および装置〕の項の説明に準じれ ばよい。
[0191] なお、本発明にかかる経皮端子を製造する方法および装置では、上記第 1電極板 と第 2電極板との間へ、表面に接着剤が塗布された経皮端子の基体を配置する工程 において、経皮端子への医療用チューブの挿入方向に対する第 1電極板および第 2 電極板の角度が、 0° を超え 90° 未満となるように、第 1電極板と第 2電極板との間 へ、表面に接着剤が塗布された経皮端子の基体を配置することが好まし力つたが、 本発明にかかる体内留置型医療機器を製造する方法および装置ではこの限りでは ない。即ち、体内留置型医療機器の種類や形態に応じて、上記第 1電極板と第 2電 極板との間に配置する角度は適宜設定すればよい。
[0192] なお、発明を実施するための最良の形態の項においてなした具体的な実施態様お よび以下の実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、 そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなぐ当業者は、本 発明の精神および添付の特許請求の範囲内で変更して実施することができる。
[0193] また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中に ぉ ヽて参考として援用される。 実施例
[0194] 以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例および 比較例に限定されるものではな 、。
[0195] まず、実施例 1および比較例 1において短繊維として使用するハイド口キシァパタイ ト複合体粒子の製造例 1を示す。
[0196] 〔製造例 1〕
(ハイドロキシアパタイト焼結体の製造方法)
まず、本実施例に力かるハイドロキシアパタイト焼結体の製造方法について説明す る。
[0197] 連続オイル相としてドデカン、非イオン性界面活性剤として曇天 31°Cのペンタエチ レンダリコールドデシルエーテルを用いて、上記非イオン性界面活性剤 0. 5gを含有 している連続オイル層 40mlを調製した。次に、上記調製した連続オイル層に Ca (0 H) 分散水溶液(2. 5モル%)を 10ml添加した。そして、得られた分散液を十分に撹
2
拌した後、その水 Zオイル (WZO)乳濁液に 1· 5モル%の ΚΗ PO溶液 10mlを添
2 4
加して、反応温度 50°Cで、 24時間撹拌しながら反応させた。得られた反応物を遠心 分離により分離することにより、ノ、イドロキシアパタイトを得た。そして、上記ハイドロキ シアパタイトを 800°Cの条件で、 1時間加熱することにより、ハイドロキシアパタイト焼 結体の粒子(以下、 HAp粒子と称する)を得た。この HAp粒子は、単結晶体であり、 長径力 S300〜400nmであった。
[0198] (ハイドロキシアパタイト複合体粒子の製造方法)
まず、基材である繊維状のシルクフイブ口イン (藤村製糸株式会社製、品名;羽二重 、以下、 SF繊維と称する)を、長軸方向の平均長さ 100 m、短軸方向の平均長さ 1 0 mに切断した。そして、得られた SF繊維(以下、 cutSFと称する)をソックスレー抽 出器で不揮発成分の抽出除去を行なった。
[0199] 次に、ソックスレー抽出済みの cutSF600mgをドクター試験管に入れた後、そこに 、ペルォキソ二硫酸アンモ-ゥム(APS) 82mgを純水 18mlに溶かしたもの、および 、 γ—メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン (ΚΒΕ503) 1088 1をペンタエチレン ダリコールドデシルエーテル 292 1にカ卩えて十分に撹拌したものを添カ卩した。そして 、液体窒素にて凍結、脱気、解凍、窒素置換するという作業を 2回繰り返した。
[0200] 次に、反応溶液を、 50°Cの湯浴で、 60分間加熱することにより反応を行なった。そ の後、反応溶液を、定性濾紙 (保留粒子径 5 m)を用いて濾過した。これにより、 cu tSFの表面にアルコキシシリル基が導入されたシルクフイブ口イン繊維 (濾滓)と、高 分子化した KBEおよびシリル基がエステルイ匕した分子 (濾液)とを分離した。そして、 さらに、高分子化した KBEを分離するために、 cutSFの表面にアルコキシシリル基が 導入されたシルクフイブ口イン繊維をエタノール中で、 1分間超音波(出力 20kHz、 3 5W)処理し、さらに 2時間撹拌しながら洗浄した後、定性濾紙にて濾過した。その後 、真空乾燥することにより、末端にアルコキシシリル基を有する高分子鎖をグラフト重 合させたシルクフイブ口イン繊維、すなわち、アルコキシシリル基導入シルクフイブロイ ン繊維(以下、 KBE— cutSFと称する)を得た。また、このときの反応時間におけるァ ルコキシシリル基の導入率は、 8. 3重量%であった。なお、上記導入率は、未処理の cutSFの重量を Ag、反応後の cutSFの重量(KBE— cutSF)を Bgとして、下式によ り求めた。
[0201] 導入率 (重量0 /0) = ( (B-A) /A) X 100
一方、溶媒(トルエン:メタノール =8. 6 : 1) 15mlに上記 HAp粒子 300mgを加え、
20秒間超音波処理することで分散させた後、 30分〜 1時間静置した。
[0202] また、 HAp粒子を静置している間に、 30mlのエレンマイヤーに溶媒(トルエン:メタ ノール =8. 6 : 1) 15mlに、 KBE— cutSF約 300mgを分散させた。
[0203] そして、 KBE— cutSFを分散させたエレンマイヤーに、パスツールピペットにて、上 記 HAp粒子を分散させた上澄み溶媒を静かに移した。その後、 1分毎に、 KBE— c utSFと HAp粒子とが混合した分散溶媒をスポイドにて静かにかき混ぜた。
[0204] そして、上記の力き混ぜ操作を 10回繰り返した後、上記定性濾紙にて HAp粒子が 吸着した KBE - cutSF (以下、「KBE- cutSF- HAp」と称する)と吸着して 、な!/ヽ H
Ap粒子を分離した。具体的には、上澄みの HAp粒子を濾過し、その後に、沈殿した
KBE-cutSF- HApを回収した。
[0205] その後、分離した KBE-cutSF- HApをエタノール中で、 2時間撹拌'洗浄し、 1分 間超音波処理した後、上記定性濾紙にて濾過した。 [0206] そして、濾別した KBE-cutSF- HApを 60°Cで乾燥後、 120°C、 lmmHg、 2時間 処理した。これにより、ハイドロキシアパタイト複合体粒子 (KBE- cutSF- HAp)を合 成した。なお、上記合成したハイドロキシアパタイト複合体粒子を FT— IR (拡散反射 法)を用いて分析した結果、 HAp粒子が基材に結合して 、ることがわかった。
[0207] 〔実施例 1〕
KBE- cutSF- HApを基体にフロック力卩ェを行なって、経皮端子を製造する方法に ついて説明する。
[0208] 上記経皮端子の製造には、図 3に示すフロックカ卩ェ装置 1を用い、その工程につい ては「2.本発明にかかる方法および装置」の項の説明に準じて行なった。またフロック 加工の条件については以下の通りとした。
電源電圧 直流 DC: 25kV
第 1電極板 第 2電極板間距離 約 50mm
第 2電極板 経皮端子の基体間距離 約 15mm
第 2電極板 経皮端子の基体間距離 約 35mm
湿度制御 相対湿度 95%
回転支持部の回転数 3rpm
加工時間 5分間
装置内温度 25°C
霧吹きの使用 有り
なお、加工前に KBE- cutSF- HApを霧吹きで湿らせてお!、た。
[0209] また基体に対する接着剤の塗布は、以下の〔比較例 1〕と同様にした。
[0210] 〔比較例 1〕
KBE-cutSF-HApを基体に被覆して、経皮端子を製造する方法につ!ヽて説明す る。
[0211] まず、基体の表面のうち、 KBE-cutSF-HApを被覆しない部分 (被覆部以外)に はカバーテープを卷 、てお ヽた。
[0212] 次に、シリコンラバーの基体におけるカテーテルが挿入される方向を軸として 360r pmで回転させながら、シリコーン接着剤 (GE東芝シリコーン株式会社製、非腐食性 速乾性接着シール材、 TSE-399)を基体に塗布した後、 5600rpmで 10秒間回転 させることにより、余分な接着剤を取り除いた。
[0213] そして、上記接着剤が塗布された基体を 360rpmで回転させながら、上記 KBE-cu tSF- HApをまんべんなくつけ、その後、余分な KBE-cutSF- HApを取り去った。
[0214] その後、 KBE-cutSF-HApで被覆された基体を 85°Cで 5分間乾燥させ、 5分後に 回転棒からはずした。そして、減圧下(133Pa (lmmHg) )で 120°C、 2時間乾燥を 行なった。
[0215] 次に、上記基体を純水に浸し、超音波(出力 20kHz、 35W)を 3分間照射すること により、上記基体を洗浄した。さらに超音波照射終了後、純水中で基体を 1時間攪拌 して洗浄した後、乾燥させ、 24時間放置することにより本発明力かる経皮端子を製造 した。なお、カバーテープについては、 KBE-cutSF- HApを接着剤が塗布されてい る基体につけた後で取り除いた。
[0216] 実施例 1で製造された経皮端子の走査型電子顕微鏡像を図 1に示し、比較例 1で 製造された経皮端子の走査型電子顕微鏡像を図 2 (a)および図 2 (b)に示した。図 2 (a)および図 2 (b)によれば、 KBE-cutSF-HApの繊維が寝た状態で経皮端子表 面上に付着していることが分かる。これに対して図 1に示す経皮端子では、 KBE-cu tSF-HApの繊維が起毛した状態で経皮端子表面上に付着していることが分かる。 よって、実施例 1にかかる経皮端子は、比較例 1にかかる経皮端子に比して、その表 面積が明らかに広いものであるということが分力つた。
[0217] 〔実施例 2〕植毛密度の評価
本実施例では、実施例 1に記載の操作及び条件にて作製した経皮端子の植毛密 度の評価を行なった。
[0218] 植毛密度の評価は、フロック加工を施した経皮端子の一部を切り取り、当該一部の 表面を走査型電子顕微鏡 (SEM) (日本電子株式会社製 (JEOL Ltd.); JSM-6301F) を用いて観察することにより行なった。具体的には、 SEMの倍率を 100倍として、一 辺 200 mの正方形内に存在するフロックを数えた。なお、当該正方形を、無作為に 5箇所選抜してフロックを数え、その平均値を植毛密度として評価した。
[0219] また、同様の操作を、比較例 1に記載の操作及び条件にて作製した経皮端子を用 いて行ない、当該経皮端子の植毛密度を評価した。
[0220] 実施例 1に記載の操作及び条件にて作製した経皮端子の植毛密度と、比較例 1に 記載の操作及び条件にて作製した経皮端子の植毛密度とを比較した結果を表 1に 示す。
[0221] [表 1]
Figure imgf000054_0001
[0222] 経皮端子にフロック加工を施すことによって、従来技術より高 、植毛密度で、 ΚΒΕ- cutSF- ΗΑρを植毛することが可能であることが示された。
[0223] 〔実施例 3〕植毛密度の制御
本実施例では、電源電圧及び相対湿度を変化させた以外は、実施例 1に記載の方 法および条件で経皮端子を作製して、実施例 2に記載の方法で植毛密度を評価した
。具体的な電源電圧及び相対湿度の条件、及び、それぞれの条件により得られた経 皮端子の植毛密度を表 2に示す。
[0224] [表 2]
Figure imgf000054_0002
[0225] 表 2に示すように、電源電圧及び相対湿度を調整することにより、経皮端子の植毛 密度を制御することが可能であることが確認された。なお、比較例 1に記載の方法お よび条件では、植毛密度を制御することができな力つた。
[0226] 〔実施例 4〕ステントに対するフロックカロェ
KBE- cutSF- HApを、 316L stainless steel製 Palmaz- Schatz型ステント(以 下、本実施例において単に「ステント」と表記する)の基体に、フロック加工する方法 について説明する。なお、図 11はフロックカ卩ェする前のステントの外観を示す図であ る。
[0227] 上記ステントの製造には、図 3に示すフロックカ卩ェ装置 1を用い、その工程について は「2.本発明にかかる方法および装置」の項の説明に準じて行なった。またフロック 加工の条件については以下の通りとした。
電源電圧 直流 DC:25kV
第 1電極板 第 2電極板間距離 約 50mm
第 2電極板—ステントの基体間距離 約 15mm
ステントの基体—第 1電極板距離 約 35mm
湿度制御 相対湿度約 95%
回転支持部の回転数 3rpm
加工時間 5分間
装置内温度 25°C
霧吹きの使用 有り
接着剤としては、比較例 1に記載の接着剤と同じものを用いた。なお、ステント表面 のみをフロック加工することを目的としたため、接着剤を染みこませた脱脂綿にステン トの基体を軽く押しあてながら基体表面へ接着剤を塗布した。
[0228] フロック加工を施したステントを図 12に示す。図 12に示されるように、ステントの表 面に、 KBE-cutSF-HApが三次元的に起毛した状態で付着したことが確認できた。
[0229] 〔実施例 5〕グラフト(人工血管)に対するフロック加工
KBE- cutSF- HApを、合成高分子材料 (ダクロン)製グラフト(以下、本実施例に お 、て単に「グラフト」と表記する)の基体に、フロック加工する方法につ!、て説明する
[0230] グラフトは、特願 2005-203517に記載の方法により得た。また、グラフトに対する フロック加工は、図 3に示すフロック加工装置 1を用い、その工程については「2.本発 明にかかる方法および装置」の項の説明に準じて行なった。またフロック加工の条件 および接着剤の塗布方法は、実施例 3に記載の操作及び条件により行なった。
[0231] その結果、グラフト表面には、 KBE-cutSF-HApが三次元的に起毛した状態で付 着したことが確認された。
[0232] 〔実施例 6〕動物実験
本実施例では、実施例 1に記載の操作および条件にて作製した経皮端子を装着し た経皮端子装着カテーテル、ダクロン (ポリエステル繊維)製のカフを装着したカフ付 きカテーテル (C. R. Bard社製、販売名:ヒックマンカテーテル、仕様:シングル 'ルー メン、規格: 9.6FR、長さ: 90cm、内径: 1. 6mm)、経皮端子を装着していない、実施 例 1で用いたシリコーン製カテーテル (以下、「コントロールカテーテル」と表記する)を ゥサギに埋植した場合の影響を調べた。
[0233] カテーテルをゥサギに埋植する方法は、特開 2005-342508に記載の「動物埋植実 験」に従って行なった。具体的には以下のようにして行なった。
[0234] まず、それぞれのカテーテルをオートクレープにて殺菌処理した。
[0235] 次に、ゥサギ (Japanese White)の頸部(背面側)表皮を切開し、表皮下に経皮トンネ ルを作製した。作製した経皮トンネルにカテーテルを挿入した。経皮端子装着カテー テルの埋植では、経皮端子を頸部切開部直下の位置で固定した後、切開部を縫合 した。同様に、カフ付きカテーテルの埋植では、カフを頸部切開部直下の位置で固 定した後、切開部を縫合した。このようにして、ゥサギ 1羽に 1本のカテーテルを埋植 氏、経皮端子装着カテーテル、カフ付きカテーテル、コントロールカテーテルを、それ ぞれゥサギ 10羽に埋植した。
[0236] カテーテルの埋植後、一日二回、観察を行な!ヽ、自然抜去の確認を行なった。また 、炎症、膿瘍の有無を確認し、異常を認めた時点で埋植したカテーテルを抜去した。 なお、カテーテルの埋植日より 14日後に縫合部の抜糸を行なった。観察は 84日間 行ない、カテーテルが埋植されたゥサギの残存数をカウントした。その結果を表 3及 び図 13に示す。
[0237] [表 3]
4週間後 8週間後 1 2週間後 残存数 9羽 8羽 7羽 経皮端子装着
カテーテル ―
発生数
残存数 9羽 6羽 5羽 カフ付き
力テーテ IH癌
1羽 一 1羽 発生数
羽 残存せず コ トロール 残存数 4羽 4
力テーテ
1羽 1羽 一 発生数 [0238] 図 13は、カテーテルが埋植されたゥサギの残存数を計数した結果を示す図であり、 縦軸がゥサギの残存数 (羽)、横軸が埋植後経過した日数を示す。また、実線、破線 、一転鎖線は、それぞれ、経皮端子装着カテーテル、カフつきカテーテル、コント口 ールカテーテルを埋植したゥサギの残存数を示す。図 13において、黒三角はカテー テルが自然抜去したことを示し、白三角は膿瘍等の確認によりカテーテルを抜去した ことを示す。なお、図 13において、「X 5」と付した黒三角は、その時点で 5匹のゥサギ からカテーテルが自然抜去したことを示して 、る。
[0239] 表 3及び図 13に示されるように、本発明に力かる経皮端子装着カテーテルは、カフ 付きカテーテル及びコントロールカテーテルに比べて、生体に対するカテーテルの 密着性が高く位置ズレを抑制し、さらに、細菌の感染を抑制することが示された。 産業上の利用の可能性
[0240] 本発明にかかる経皮端子は、生体内に長期間に渡り埋植する医療用カテーテルを 固定する経皮端子として好適に利用できる。それゆえ、本発明は、特に医療および 医療機器の分野において有用である。本発明に係る体内留置医療機器は、生体組 織との密着性に優れているため、生体内で位置ズレすることを抑え、さらに、細菌の 感染を抑制することができる。それゆえ、本発明に係る体内医療機器は、例えば、人 ェ血管、ステント、ステントグラフト、人工気管、ペースメーカー、人工心臓、アクセス ポート等の、体内に埋植する医療機器として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] 生体内に挿入される医療用チューブを当該医療チューブの挿入位置で固定する ための経皮端子であって、
当該経皮端子の基体の表面が、生体親和性を有する短繊維でフロック加工されて なる経皮端子。
[2] 生体内に挿入される医療用チューブを当該医療チューブの挿入位置で固定する ための経皮端子であって、
当該経皮端子の基体の表面が生体親和性を有する短繊維で被覆されており、か つ
当該経皮端子の基体の単位面積と当該単位面積に被覆されている短繊維の表面 積との割合が少なくとも 2倍以上であることを特徴とする経皮端子。
[3] 上記生体親和性を有する短繊維は、生体親和性セラミックス、または基材と生体親 和性セラミックスとが結合してなる生体親和性セラミックス複合体力もなる、請求項 1ま たは 2に記載の経皮端子。
[4] 上記生体親和性セラミックスは、リン酸カルシウムである、請求項 3に記載の経皮端 子。
[5] 上記基材は、高分子基材である、請求項 3または 4に記載の経皮端子。
[6] 上記生体親和性を有する短繊維は、長軸方向の長さが 1 μ m以上 lcm未満の範 囲内であり、短軸方向の長さが lnm以上 lmm未満の範囲内の柱状である、請求項
1な!、し 5の 、ずれ力 1項に記載の経皮端子。
[7] 上記経皮端子の基体には、上記医療用チューブの挿入方向に対する当該基体の 移動を抑制する鍔部が設けられている、請求項 1ないし 6のいずれか 1項に記載の経 皮端子。
[8] 請求項 1ないし 7のいずれか 1項に記載の経皮端子を備えることを特徴とする医療 用チューブ。
[9] 経皮端子の基体の表面が、生体親和性を有する短繊維でフロック加工されてなる 経皮端子を製造するための方法であって、
第 1電極板と第 2電極板との間へ、表面に接着剤が塗布された経皮端子の基体を 配置する工程、
第 2電極板上に生体親和性を有する短繊維を載置する工程、
経皮端子の基体を回転させる工程、および
第 1電極板と第 2電極板に電圧を印加する工程、を含み、
当該第 1電極板と経皮端子の基体とが電気的に接続されている、方法。
[10] 上記第 1電極板と第 2電極板との間へ、表面に接着剤が塗布された経皮端子の基 体を配置する工程は、
経皮端子への医療用チューブの挿入方向に対する第 1電極板および第 2電極板 の角度が、 0° を超え 90° 未満となるように、第 1電極板と第 2電極板との間へ、表面 に接着剤が塗布された経皮端子の基体を配置する工程である、請求項 9に記載の方 法。
[11] 上記生体親和性を有する短繊維を加湿する工程をさらに含む、請求項 9または 10 に記載の方法。
[12] 上記生体親和性を有する短繊維は、生体親和性セラミックス、または基材と生体親 和性セラミックスとが結合してなる生体親和性セラミックス複合体力もなる、請求項 9な
Vヽし 11の 、ずれか 1項に記載の方法。
[13] 上記生体親和性セラミックスは、リン酸カルシウムである、請求項 12に記載の方法。
[14] 上記基材は、高分子基材である、請求項 12または 13に記載の方法。
[15] 上記生体親和性を有する短繊維は、その長軸方向の長さが 1 m以上 lcm未満の 範囲内であり、短軸方向の長さが lnm以上 lmm未満の範囲内の柱状である、請求 項 9な!、し 14の!、ずれか 1項に記載の方法。
[16] 経皮端子の基体の表面が、生体親和性を有する短繊維でフロック加工されてなる 経皮端子を製造するための装置であって、
第 1電極板、第 2電極板、および
経皮端子の基体を支持するための支持部と当該支持部を回転させるための回転 部とを備える回転支持部を備え、
重力方向を下とした場合に当該第 2電極板は第 1電極板の下に配置されており、 当該第 2電極板は生体親和性を有する短繊維を載置可能に構成されており、 当該支持部に支持される経皮端子の基体が第 1電極板と第 2電極板との間に配置 されるように回転支持部が配置されており、
当該支持部は第 1電極板と電気的に接続されており、かつ当該支持部は経皮端子 の基体と電気的に接続可能に構成されていることを特徴とする装置。
[17] 上記回転支持部は、当該支持部に支持される経皮端子の基体が、第 1電極板と第 2電極板との間において、経皮端子への医療用チューブの挿入方向に対する第 1電 極板および第 2電極板の角度が、 0° を超え 90° 未満となるように配置されている、 請求項 16に記載の装置。
[18] 上記生体親和性を有する短繊維を加湿するための加湿手段をさらに備える、請求 項 16または 17に記載の装置。
[19] 上記第 1電極板、第 2電極板、および支持部を少なくとも収容するための容器と、 当該容器内の湿度を制御するための湿度制御部と、
をさらに備える、請求項 16または 17に記載の装置。
[20] 生体内に留置する体内留置型医療機器にあって、
当該体内留置型医療機器の基体の表面が、生体親和性を有する短毛繊維でフロ ック加工されてなる体内留置型医療機器。
[21] 生体内に留置する体内留置型医療機器にあって
当該体内留置型医療機器の基体の表面が生体親和性を有する短繊維で被覆され ており、かつ
当該体内留置型医療機器の基体の単位面積と当該単位面積に被覆されている短 繊維の表面積との割合が少なくとも 2倍以上であることを特徴とする体内留置型医療 機器。
[22] 上記生体親和性を有する短繊維は、生体親和性セラミックス、または基材と生体親 和性セラミックスとが結合してなる生体親和性セラミックス複合体力もなる、請求項 20 または 21に記載の体内留置型医療機器。
[23] 上記生体親和性セラミックスは、リン酸カルシウムである、請求項 22に記載の体内 留置型医療機器。
[24] 上記基材は、高分子基材である、請求項 22または 23に記載の体内留置型医療機 器。
[25] 上記生体親和性を有する短繊維は、長軸方向の長さが 1 μ m以上 lcm未満の範 囲内であり、短軸方向の長さが lnm以上 lmm未満の範囲内の柱状である、請求項 20な 、し 24の 、ずれ力 1項に記載の体内留置型医療機器。
[26] 上記体内留置型医療機器は、人工血管、ステント、ステントグラフト、人工気管、ぺ ースメーカー、人工心臓及びアクセスポートのうち、いずれか 1つの医療機器であるこ とを特徴とする請求項 20ないし 25のいずれか 1項に記載の体内留置型医療機器。
[27] 体内留置型医療機器の基体の表面が、生体親和性を有する短繊維でフロック加工 されてなる体内留置型医療機器を製造するための方法であって、
第 1電極板と第 2電極板との間へ、表面に接着剤が塗布された体内留置型医療機 器の基体を配置する工程、
第 2電極板上に生体親和性を有する短繊維を載置する工程、
体内留置型医療機器の基体を回転させる工程、および
第 1電極板と第 2電極板に電圧を印加する工程、を含み、
当該第 1電極板と体内留置型医療機器の基体とが電気的に接続されている、方法
[28] 上記生体親和性を有する短繊維を加湿する工程をさらに含む、請求項 27に記載 の方法。
[29] 上記生体親和性を有する短繊維は、生体親和性セラミックス、または基材と生体親 和性セラミックスとが結合してなる生体親和性セラミックス複合体力もなる、請求項 27 または 28記載の方法。
[30] 上記生体親和性セラミックスは、リン酸カルシウムである、請求項 29に記載の方法。
[31] 上記基材は、高分子基材である、請求項 29または 30に記載の方法。
[32] 上記生体親和性を有する短繊維は、その長軸方向の長さが 1 m以上 lcm未満の 範囲内であり、短軸方向の長さが lnm以上 lmm未満の範囲内の柱状である、請求 項 27な!、し 31の!、ずれか 1項に記載の方法。
[33] 体内留置型医療機器の基体の表面が、生体親和性を有する短繊維でフロック加工 されてなる体内留置型医療機器を製造するための装置であって、 第 1電極板、第 2電極板、および
体内留置型医療機器の基体を支持するための支持部と当該支持部を回転させる ための回転部とを備える回転支持部を備え、
重力方向を下とした場合に当該第 2電極板は第 1電極板の下に配置されており、 当該第 2電極板は生体親和性を有する短繊維を載置可能に構成されており、 当該支持部に支持される体内留置型医療機器の基体が第 1電極板と第 2電極板と の間に配置されるように回転支持部が配置されており、
当該支持部は第 1電極板と電気的に接続されており、かつ当該支持部は体内留置 型医療機器の基体と電気的に接続可能に構成されていることを特徴とする装置。
[34] 上記生体親和性を有する短繊維を加湿するための加湿手段をさらに備える、請求 項 33に記載の装置。
[35] 上記第 1電極板、第 2電極板、および支持部を少なくとも収容するための容器と、 当該容器内の湿度を制御するための湿度制御部と、
をさらに備える、請求項 33または 34に記載の装置。
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