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WO2004087012A1 - 支持基材とコラーゲンとの複合体、および支持基材と複合体の製造方法 - Google Patents

支持基材とコラーゲンとの複合体、および支持基材と複合体の製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2004087012A1
WO2004087012A1 PCT/JP2004/004620 JP2004004620W WO2004087012A1 WO 2004087012 A1 WO2004087012 A1 WO 2004087012A1 JP 2004004620 W JP2004004620 W JP 2004004620W WO 2004087012 A1 WO2004087012 A1 WO 2004087012A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
collagen
bellows
cylindrical body
composite
cylinder
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/004620
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Eiichi Kitazono
Takanori Miyoshi
Hiroaki Kaneko
Yoshihiko Sumi
Yukako Fukuhira
Original Assignee
Teijin Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Limited filed Critical Teijin Limited
Priority to CA 2520958 priority Critical patent/CA2520958C/en
Priority to AU2004226561A priority patent/AU2004226561A1/en
Priority to EP20040724736 priority patent/EP1618856B1/en
Priority to US10/551,192 priority patent/US20060216320A1/en
Priority to AT04724736T priority patent/ATE511816T1/de
Priority to JP2005504267A priority patent/JP4598671B2/ja
Publication of WO2004087012A1 publication Critical patent/WO2004087012A1/ja
Priority to KR1020057018555A priority patent/KR101075038B1/ko
Priority to US13/031,934 priority patent/US8263187B2/en

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/04—Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
    • A61F2/06—Blood vessels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61L—METHODS 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
    • A61L27/00—Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/28—Materials for coating prostheses
    • A61L27/34—Macromolecular materials
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2210/00—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof
    • A61F2210/0004—Particular material properties of prostheses classified in groups A61F2/00 - A61F2/26 or A61F2/82 or A61F9/00 or A61F11/00 or subgroups thereof bioabsorbable

Definitions

  • the present invention relates to a composite comprising collagen and a support substrate of a fibrous structure composed of aliphatic polyester fibers having an average fiber diameter of 0.05 to 50 m, a cylindrical support substrate having a bellows portion, and
  • the present invention relates to a method for producing a supporting substrate and a method for producing the composite.
  • Nerve regeneration is one of them, and research is being conducted to induce nerve tissue by bridging the gap between the stumps with a tube made of artificial material in the nerve defect of the patient whose nerve tissue has been cut.
  • the tube is made of silicon, polyurethane, polylactic acid, polydalicholate, polyprolactone, a copolymer or a complex thereof, and its inner surface is coated with collagen or laminin.
  • an artificial material tube is made of polytetrafluoroethylene, polyester, polylactic acid, polyglycolic acid, polyprolactone, a copolymer or a complex thereof, and gelatin, albumin, and collagen are formed on the inner surface. Coating laminin is used.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-285150 describes an artificial blood tube in which insoluble collagen is press-fitted into the tube wall of a tubular body made of fibrous material and subsequently chemically treated in an undried state. .
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-148243 discloses a biocompatible bulk-like structure in which an organic fiber is formed into a three-dimensional woven or knitted structure, or a composite structure obtained by combining these structures.
  • An implant material based on a body and having a porosity in a tissue of preferably 20 to 90 vol% is disclosed.
  • JP-A-8-294530 discloses that a bioabsorbable substance attached to a porous substrate is insolubilized by at least one means of physical action consisting of entanglement, heat treatment and hydrous swelling due to charging.
  • a cardiovascular repair material is described which is characterized in that: Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-33661 discloses that an artificial blood vessel substrate made of a synthetic resin is coated directly with gelatin or collagen or fixed with a crosslinking agent, and then water-soluble elastin is coated with a coacerv base. It describes an artificial blood vessel that has been swelled (aggregated) and fixed with a crosslinking agent.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-173361 discloses that an albumin layer is applied to the inner cavity surface of an artificial blood vessel substrate made of a synthetic resin and heated or heated and then further crosslinked with a crosslinking agent to form an albumin layer. Describes an artificial blood vessel in which water-soluble elastin is coacervated (aggregated) and fixed with a crosslinking agent.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-125625 discloses an artificial blood vessel having a cylindrical porous artificial blood vessel base material in which pores of the porous artificial blood vessel base material are impregnated with a gel solution containing a biologically active substance. Artificial blood vessels are described.
  • a synthetic resin in a plain weave or a knitted weave is formed into a tubular shape, or a synthetic resin is formed into a fibrous shape and wound on a mandrel and laminated to form a non-woven fabric tubular shape.
  • a synthetic resin is made into a tubular shape by extruding by adding an aqueous solution of granular sodium chloride or the like to the synthetic resin. ) Is not enough.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-23362 discloses a method of improving elasticity by imparting a special shape to the use of multifilament yarns made of polyester ultrafine fibers as warp and weft as artificial blood vessels.
  • An artificial blood vessel obtained by applying a bellows processing to the seamless tube obtained by the above method is shown.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-71093 discloses a prosthesis for a vascular prosthesis made of a conical cloth made of a fiber material. A device for giving a lease is disclosed.
  • silicones, polyurethanes, polytetrafluoroethylene, and polyesters have a problem of long-term safety due to lack of bioabsorbability, and also have a problem of compressing or inhibiting regenerated nerves and blood vessels.
  • polylactic acid, polydalcholate, polyprolactone, or their copolymers have a problem in Young's modulus (elastic modulus) and elasticity, although they are bioabsorbable, and have the problem of compressing or inhibiting regenerated nerves and blood vessels. There is. In other words, at present, there is no known tube having excellent bioabsorbability, Young's modulus (elastic modulus), and elasticity. *
  • an elastic material such as collagen
  • a supporting substrate composed of polylactic acid, polyglycolic acid, polyprolactone, or a copolymer thereof. Since the supporting base material made of polylactic acid, polydalicholic acid, polycaprolactone, or its copolymer does not have elasticity, the elasticity of collagen is impaired, and its use in vivo is limited. . That is, at the present time, a supporting substrate made of polylactic acid, polydalicholic acid, polycaprolactone, or a copolymer thereof having excellent elasticity, and a composite of such a supporting substrate and collagen are not known. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to provide a substrate having a high elasticity and a sufficient Young's modulus (elastic modulus) as a tube serving as a substrate for artificial blood vessels and nerve regeneration.
  • an object of the present invention is to provide a substrate in which the tube is a polymer compound having bioabsorbability.
  • the present invention is as follows.
  • cylindrical body is made of a fibrous structure having a basis weight force "1 to 50 g / m 2, thickness 0. 05mm ⁇ 0 ⁇ 2mm, and a cylindrical body having a diameter of 0. 5 mm to 50 mm, The bellows interval
  • the composite according to Invention 5 wherein the composite body is a cylindrical body having a bellows portion of 2 mm or less and a bellows depth of 0.1 mm to 1 Omm.
  • basis weight is more fibrous structure of 1 to 50 g / m 2, film thickness 0. 05mm ⁇ 0. 2mm, a cylindrical body having a diameter of 0. 5 mm to 50 mm, spacing of the bellows is 2mm or less And a bellows portion having a bellows depth of 0.1 mm to 10 mm.
  • a step of producing a solution in which the aliphatic polyester is dissolved in a volatile solvent a step of spinning the solution by an electrostatic spinning method, a step of obtaining a fiber structure accumulated on a collector, and the fiber structure It consists of a fibrous structure with a basis weight of 1 to 50 g / m2, including the step of molding the body into a cylindrical body having bellows at intervals of 2 mm or less, with a bellows interval of 2 mm or less and a bellows depth of 0
  • a method for producing a complex comprising a cylinder and collagen, wherein the cylinder produced by the method according to Invention 12 is complexed with collagen.
  • FIG. 1 shows an example of an apparatus used in an electrostatic spinning method of discharging a spinning solution into an electrostatic field in the production method of the present invention.
  • FIG. 2 shows an example of an apparatus used in an electrospinning method in which fine droplets of a spinning solution are introduced into an electrostatic field in the production method of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a cylindrical body according to the present invention.
  • the fibrous structure used in the present invention includes a three-dimensional structure formed by laminating one or more fibers and accumulating them.
  • Examples of the structure include a nonwoven fabric, a woven fabric, a knitted fabric, a mesh, a yarn, and the like.
  • the complex used in the present invention is a complex composed of the above-mentioned fiber structure and collagen.
  • the fiber structure used in the present invention is made of an aliphatic polyester.
  • Examples of the aliphatic polyester include polylactic acid, polyglycolic acid, lactic acid-glycolic acid copolymer, polycaprolactone, polybutylene succinate, polyethylene succinate, and copolymers thereof.
  • polylactic acid, polyglycolic acid, lactic acid-glycolic acid copolymer, and polylactic prolactone are preferable, and polylactic acid and polylactic prolactone are particularly preferable.
  • the fibrous structure used in the present invention is preferably a cylindrical body having bellows.
  • Fibrous structure of the present invention, basis weight is 1 ⁇ 50GZm 2, undesirably not form a certain the structure at 1 gZm 2 below.
  • a more preferred basis weight is 5 to 30 gZm 2.
  • a particularly preferred basis weight is 5 to 20 gZm 2 .
  • the film thickness of the fibrous structure is 0.05-0.2 mm, more preferably 0.1-0.18 mm.
  • the fibrous structure of the present invention is a cylindrical body having a diameter of 0.5 mm to 50 mm, and having a bellows portion having a bellows interval of 2 mm or less and a bellows depth of 0.1 mm to 1 Omm. If it is more than 2 mm, it is not preferable because it deteriorates elasticity when molded into a tube. The more preferable interval between the bellows is 1 mm or less.
  • Fibrous structure of the present invention is not more than c 0. 05 m formed from the fiber average fiber diameter of 0. 05 to 50 m, no preferable because the strength of the fiber structure can not be maintained.
  • the average fiber diameter is larger than 50 m, it is not preferable because the elasticity may be reduced when molded into a tube and the elastic modulus may be impaired.
  • a more preferred average fiber diameter is 0.2 to 25 ⁇ m, and a particularly preferred average fiber diameter is 0.2 to 20 ⁇ m. Most preferred is 0.3 to 10 Um.
  • the fiber diameter represents the diameter of the fiber cross section.
  • the Young's modulus is preferably 1 ⁇ 10 2 to 1 ⁇ 10 7 Pa, and the yield elongation is preferably 20% or more. Young's modulus of 1 X 1 0 2 or less, the 2 1 0 7 or more or the yield elongation is 20% or less, there is a problem in elasticity and stretchability, the problem of inhibiting compression or is the regenerated nerves and blood vessels is there.
  • Examples of the method for producing the fiber structure of the present invention include an electrostatic spinning method, a spun bond method, a melt blow method, and a flash spinning method.
  • the electrostatic spinning method is preferable.
  • a solution in which an aliphatic polyester is dissolved in a volatile solvent is discharged into an electrostatic field formed between the electrodes, the solution is drawn toward the electrodes, and the formed fibrous material is collected. Can be obtained.
  • the term "fibrous substance” indicates not only a state in which the solvent of the solution has been distilled off to form a fibrous structure, but also a state in which the solvent of the solution is still contained.
  • the electrode used in the present invention may be any metal, inorganic substance, or organic substance as long as it shows conductivity.
  • conductive metal, inorganic may have a thin film of a substance or an organic substance.
  • the electrostatic field in the present invention is formed between a pair or a plurality of electrodes, and a high voltage may be applied to any of the electrodes. This includes, for example, the use of two high-voltage electrodes with different voltage values (for example, 15 kV and 10 kV) and a total of three electrodes connected to ground, or the use of more than three electrodes. It includes the case of using.
  • the concentration of the aliphatic polyester in the aliphatic polyester solution in the present invention is preferably 1 to 30% by weight.
  • concentration of the aliphatic polyester is less than 1% by weight, it is difficult to form a fiber structure because the concentration is too low, which is not preferable.
  • concentration of the aliphatic polyester is 2 to 20% by weight.
  • the volatile solvent that forms a solution in the present invention is a substance that dissolves an aliphatic polyester, has a boiling point at normal pressure of 200 ° C or lower, and is liquid at 27 ° C.
  • Specific volatile solvents include, for example, methylene chloride, chloroform, acetone, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, toluene, tetrahydrofuran, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro Isopropanol, water, 1,4-dioxane, carbon tetrachloride, cyclohexane, cyclohexanone, ⁇ , ⁇ -dimethylformamide, acetonitrile and the like.
  • methylene chloride, chloroform and acetone are particularly preferred in view of the solubility of the aliphatic polyester.
  • solvents may be used alone or a plurality of solvents may be combined. Further, in the present invention, other solvents may be used in combination as long as the object is not impaired.
  • any method can be used. For example, an example will be described below with reference to FIG.
  • the solution is placed at an appropriate position in the electrostatic field, and the solution is drawn from the nozzle by an electric field to fiberize.
  • an appropriate device can be used.
  • an injection needle-shaped solution ejected by applying an appropriate means to the tip of the cylindrical solution holding tank 3 of the syringe, for example, a high voltage generator 6.
  • the tip of the jet nozzle 1 is placed at an appropriate distance from the grounded fibrous substance collecting electrode 5, and when the solution 2 exits the tip of the jet nozzle 1, the tip and the fibrous substance collecting electrode 5 Form fibrous material in between.
  • the fibrous material When the solution is supplied from a nozzle into an electrostatic field, the fibrous material is Can also increase the production speed.
  • the distance between the electrodes depends on the amount of charge, the nozzle size, the flow rate of the spinning solution, the concentration of the spinning solution, and the like.
  • the applied electrostatic potential is generally 3 to 100 kV, preferably 5 to 50 kV, and more preferably 5 to 30 kV.
  • the desired potential may be created by any appropriate method.
  • the above description is for the case where the electrode also serves as the collector.
  • the collector By installing a potential collector between the force electrodes, the collector can be provided separately from the electrode. Sheets and tubes can be obtained by selecting the shape of the collector. Furthermore, for example, continuous production is possible by installing a belt-like substance between the electrodes to form a collector.
  • the solvent evaporates depending on the conditions to form a fibrous substance.
  • the solvent evaporates completely before being collected on the collector, but if the evaporation of the solvent is insufficient, the spinning may be performed under reduced pressure.
  • the spinning temperature depends on the evaporation behavior of the solvent and the viscosity of the spinning solution, but is usually 0 to 50 ° C. Then, the fibrous material is accumulated on the collector to produce a fibrous structure.
  • the method for producing a cylindrical body composed of the fiber structure of the present invention is not particularly limited.However, when a mandrel that is not mirror-finished is used as the collector of the above-mentioned electrostatic spinning method, the cylindrical body can be easily produced. Done, preferred. That is, a fibrous structure is formed on the mandrel by the above-described electrostatic spinning method until a predetermined weight is obtained, and the fibrous structure is removed from the mandrel while maintaining appropriate friction, thereby forming a cylindrical body having a bellows portion. It can be obtained easily.
  • the surface roughness of the mandrel is preferably 0.2-S or more, more preferably 1.5-400-S.
  • the mandrel When removing the fibrous structure from the mandrel having an appropriate surface roughness, it is preferable to apply a stress to only one end of the fibrous structure. By fixing one end of the fibrous structure and pulling out the mandrel in the direction of the fixed end, stress can be applied to only one end. Further, when forming a fiber structure on the mandrel by the electrospinning method, the mandrel is moved in the circumferential direction. Rotation is preferred to form a homogeneous cylinder.
  • the cylindrical body obtained according to the present invention may be used alone, or may be used in combination with other members according to handleability and other requirements.
  • an elastic body such as collagen
  • a member having optimized elasticity and strength can be produced.
  • the collagen used in the present invention is not limited by its origin, and any biological species such as mammals, birds, and fish can be used.
  • collagen produced by cells such as bacteria, mold, and yeast can also be used. If it is a biologically-derived collagen, it is preferably a mammalian one, and cells such as bacteria, molds and yeasts may be collagen derived from a recombinant obtained by manipulating the gene.
  • the chemical structure of collagen is not particularly limited, and acid-soluble collagen, neutral salt-soluble collagen, enzyme-soluble collagen, and alkali-solubilized collagen can be used. Any amino acid sequence typified by telopeptide or the like in collagen or carbohydrates bound to collagen is preferably removed after removal according to the purpose of use.
  • each soluble component extracted with an acidic aqueous solution or an alkaline aqueous solution is used.
  • an acidic aqueous solution or an alkaline aqueous solution may be used as it is, but it is preferable to remove excess low molecular weight ion by dialysis or ion exchange.
  • the following method is preferably used as a means for combining the fibrous structure and collagen.
  • the collagen network is immobilized by at least one method of gelling, crosslinking, and drying. Is preferably formed.
  • a collagen solution when collagen is soluble in a solvent, a collagen solution can be used, and when collagen is not soluble in a solvent, a dispersion can be used. Also, some of the collagen If the compound dissolves or swells but does not completely dissolve, it may be used in the present invention if both dissolution and dispersion are included.
  • water As the solvent, water, an amide-based solvent such as dimethylacetamide, and a sulfone-based solvent such as dimethylsulfoxide can be arbitrarily selected. Among them, water is preferably used. If necessary, an inorganic salt such as calcium chloride or lithium chloride, a polyhydric alcohol such as glycerin or polyethylene glycol, or a surfactant such as glycerin monostearate may be used in the solvent.
  • an inorganic salt such as calcium chloride or lithium chloride, a polyhydric alcohol such as glycerin or polyethylene glycol, or a surfactant such as glycerin monostearate may be used in the solvent.
  • the method for impregnating the fibrous structure with collagen is not particularly limited, but may be normal pressure, reduced pressure, or pressurized. In order to make the shape of the cylindrical body appropriate, a ⁇ shape may be used.
  • Gelation refers to an operation of gelling collagen by heating under neutral conditions, and there is no particular limitation on the reagent used to adjust the pH.
  • Cross-linking refers to the reaction of a compound having two or more functional groups capable of reacting with collagen with collagen, and those having a lipodiimide group or those having an active ester are preferably used. .
  • the concentration of collagen in the collagen solution, dispersion and half solution is preferably 0.1% or more and 10% or less. More preferably, it is in the range of 0.2% to 8%.
  • the cylinder disclosed in the present invention may be freeze-dried as needed.
  • the conditions for freeze-drying are not particularly limited, but preferably the freezing temperature is 15 ° C or less, and the degree of vacuum during freeze-drying is 100 MPa or less.
  • the collagen impregnated in the fibrous structure may be a porous body depending on the purpose.
  • a sponge-like porous body obtained by freeze-drying can also be preferably used.
  • a method in which particles of a substance are included in collagen in an organic solvent and then extracted with an organic solvent can be used.
  • by coating collagen on the fiber surface it is possible to maximize the space of the fiber structure.
  • the composite obtained by the present invention may be used alone, or may be used in combination with other members in accordance with handling properties and other requirements.
  • additives such as glycerin and polyethylene glycol are included to increase the overall flexibility of the complex. It can also contain proteins such as growth factors and site force c
  • Polylactic acid used in this example (La C ty9031) Shimadzu Corporation, methylene chloride (JP grade) was used Wako Pure Chemical Industries Co., Ltd..
  • a polylactic acid tube is obtained by holding one end of the fibrous structure collected on the fibrous substance collecting electrode 5 with a finger and fixing it, and holding the fibrous substance collecting electrode 5 with a finger and pulling it out to the fixed side.
  • the obtained polylactic acid tube had a diameter of 2 mm, a length of 20 mm, a basis weight of 20 gZm 2 , a bellows interval of 0.5 mm, and a bellows depth of 0.1 mm.
  • the obtained molded body was measured for Young's modulus and yield elongation using a Tensilon apparatus (INSTRON) with reference to DIN53507 and 53504. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 Polylactic acid 20 0.5 20 50
  • Example 2 II 40 0.5 0.5 30
  • Example 2 The same processing as in Example 1 was performed except that the basis weight was changed to 40 gZm 2 .
  • a rod having a diameter of 2 mm was re-introduced into the polylactic acid tube obtained in Example 1, and was fixed to a tube having an inner diameter of 3 mm so as to be centered.
  • the yield elongation was measured using a Tensilon apparatus (INSTRON) with reference to DIN53507, 53504, and as a result, the yield elongation was 38%.
  • Example 2 The same processing as in Example 1 was performed except that the basis weight was 100 gZm 2 .
  • Example 2 The same operation as in Example 1 was performed except that the fibrous substance collecting electrode 5 (diameter 2 mm, length 200 mm, surface mirror finish (surface roughness 0.1-S or less)) was used.
  • the obtained polylactic acid tube was treated in the same manner as in Example 1 except that the basis weight was 20 gZm 2 and the interval between the bellows portions was 3. Omm.
  • a composite structure of collagen and fiber having excellent elasticity can be obtained.
  • This collagen complex can be used for a blood vessel replacement material such as an artificial blood vessel, and for regeneration of nerves and ureters.
  • it can be used as a carrier for cell culture in a test tube or as an experimental material for cell evaluation.

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Abstract

　目付け量が１～５０ｇ/ｍ２の繊維構造体よりなり、０．５ｍｍ～５０ｍｍの径を有する円筒体であって、蛇腹の山と山の間隔が２ｍｍ以下でかつ山と谷の深さが０．０１ｍｍ～１ｍｍである蛇腹部を有する円筒体を製造し、該円筒体にコラーゲンを付与して該円筒体とコラーゲンからなる複合体を製造する。

Description

明 細 書 支持基材とコラーゲンとの複合体、および支持基材と複合体の製造方法 技術分野
本発明は、平均繊維径が 0. 05〜50 mである脂肪族ポリエステルの繊維から なる繊維構造体の支持基材とコラーゲンからなる複合体、蛇腹部を有する円筒状の 支持基材、および該支持基材の製造方法と該複合体の製造方法に関する。 背景技術
近年、大きく損傷したりまたは失われた生体組織と臓器の治療法の 1つとして、細 胞の分化、増殖能を利用し元の生体組織及び臓器に再構築する技術である再生医 療の研究が活発になってきている。神経再生もそのひとつであり、神経組織が切断 された患者の神経欠損部に人工材料からなるチューブで断端間を架橋し、神経組織 を誘導する研究が行われている。チューブとしては、シリコン、ポリウレタン、ポリ乳 酸、ポリダリコール酸、ポリ力プロラクトン、その共重合体または複合体からなり、そ の内面にコラーゲンやラミニンをコーティングしたものが用いられている。
また血管再生においては、人工材料チューブとして、ポリテトラフルォロエチレン、 ポリエステル、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ力プロラクトン、その共重合体または 複合体からなり、その内面にゼラチン、アルブミン、コラーゲン、ラミニンをコ一ティン グしたものが用いられている。
たとえば特開平 6— 285150号公報には、繊維質より成る管状体の管壁に不溶性 コラーゲンを圧入し、続いてこれをそのまま未乾燥状態で化学的処理をした人工血 管について記載がなされている。
特開平 7— 148243号公報には、有機繊維を三次元織組織もしくは編組織、また はこれらを組み合わせた複合組織として成る生体適合性を備えたバルク状の構造 体を基材とし、その組織内空隙率を好ましくは 20〜90vol%とするインプラント材料 について開示されている。
特開平 8— 294530号公報には、多孔性の基材に付着させた生体内吸収性物質 を、絡合、熱処理および荷電による含水性膨潤からなる物理作用の少なくども 1つの 手段にょリ不溶化されていることを特徴とする心臓血管修復材が記載されている。 特開平 8— 33661号公報には、合成樹脂からなる人工血管基材の内腔面に、直 接、又はゼラチンもしくはコラーゲンを塗布し架橋剤で固定した上に、水溶性エラス チンをコアセルべ一シヨン (凝集)させ架橋剤により固定した人工血管が記載されて いる。
また特開平 9- 1 73361号公報には、合成樹脂からなる人工血管基材の内腔面 に、アルブミンを塗布し、加熱するか又は加熱後更に架橋剤で架橋して構築したァ ルブミン層上に水溶性エラスチンをコアセルべーシヨン (凝集)させ架橋剤により固定 した人工血管 記載されている。
特開 2003— 1 261 25号公報には、筒状の多孔性人工血管基材を有する人工血 管において、前記多孔質人工血管基材の孔内に生体作用物質含有ゲル溶液を含 浸させてなる人工血管が記載されている。
しかし、このような人工血管の基材として合成樹脂を平織りもしくはメリヤス織りに にして管状としたもの、また合成樹脂を繊維状にしマンドレル上に卷取リ積層して不 織布の管状としたもの、合成樹脂に粒状の塩化ナトリム等の水溶液を加え押し出し 成形によって管状としたもの等が記載されているが、いずれも人工血管の基材とな るチューブとして伸縮性に乏しくかつヤング率 (弾性率)も十分ではない。
その他、特殊な形状を付与することで伸縮性を改善する工夫として特開平 5— 23 362号公報には人工血管として経糸および緯糸としてポリエステル超極細繊維から なるマルチフィラメント糸を用いて袋織りすることにより得られたシームレスチューブ を蛇腹加工した人工血管が示されている。
また特開平 8— 71 093号公報繊維材料を原料とした円錐状布製血管補綴物にプ リーツを付与する工夫などが開示されている。
前述のシリコン、ポリウレタン、ポリテ卜ラフルォロエチレン、ポリエステルは、生体 吸収性が無いために長期安全性の問題、さらに再生した神経や血管を圧迫または 阻害する問題がある。また、ポリ乳酸、ポリダルコール酸、ポリ力プロラクトンまたは その共重合体は、生体吸収性はあるもののヤング率 (弾性率）および伸縮性に問題 力あり、再生した神経や血管を圧迫または阻害する問題がある。つまり現時点にお いては、生体吸収性、ヤング率（弾性率）、伸縮性に優れたチューブは知られていな い。 *
これらの問題を解決するために、コラーゲンなどの弾性素材とポリ乳酸、ポリグリコ —ル酸、ポリ力プロラクトン、またはその共重合体からなる支持基材との複合化が考 えられるが、従来知られているポリ乳酸、ポリダリコール酸、ポリ力プロラクトン、また はその共重合体からなる支持基材には伸縮性がないために、コラーゲンの弾性が 損なわれ、生体内での使用が制限される。つまり、現時点において伸縮性に優れた, ポリ乳酸、ポリダリコール酸、ポリ力プロラクトン、またはその共重合体からなる支持 基材とそのような支持基材とコラーゲンとの複合体は知られていない。 発明の開示
本発明の目的は、人工血管や神経再生の基材となるチューブとして伸縮性に富み かつヤング率 (弾性率)も十分である基材を提供することである。
さらに詳しくは該チューブが生体吸収性を有する高分子化合物である基材を提供 することである。
本発明は以下のとおりである。
1 .平均繊維径が 0. 05〜50 mである脂肪族ポリエステルの繊維からなる繊維構 造体の支持基材と、コラーゲンからなる複合体。
2.前記繊維構造体が生分解性ポリマーである発明 1記載の複合体。
3.前記繊維構造体が脂肪族ポリエステルである発明 2記載の複合体。 4.前記脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ力プロラクトンまた は、それらの共重合体である発明 3記載の複合体。
5.前記支持基材が、蛇腹を有する円筒体である発明 1記載の複合体
6.該円筒体が、目付け量力《1〜50g/m2の繊維構造体よりなり、膜厚が 0. 05mm 〜0· 2mm、かつ 0. 5mm〜50mmの径を有する円筒体であって、蛇腹の間隔が
2mm以下でかつ蛇腹の深さが 0. 1 mm〜1 Ommである蛇腹部を有する円筒体で ある発明 5記載の複合体
7. 目付け量が 1〜50g/m2の繊維構造体よりなり、膜厚が 0. 05mm〜0. 2mm, 0. 5mm〜50mmの径を有する円筒体であって、蛇腹の間隔が 2mm以下でかつ 蛇腹の深さが 0. 1 mm〜 1 0mmである蛇腹部を有することを特徴とする円筒体。
8.前記円筒体が生分解性ポリマーである発明 7記載の円筒体。
9.前記円筒体が脂肪族ポリエステルである発明 8記載の円筒体。
1 0.前記脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ力プロラクトンま たは、それらの共重合体である発明 9記載の円筒体。
1 1 .前記円筒体の平均繊維径が 0. 05〜50 // mである発明 7に記載の円筒体。
1 2.脂肪族ポリエステルを揮発性溶媒に溶解した溶液を製造する段階と、前記溶液 を静電紡糸法にて紡糸する段階、コレクタ上に累積される繊維構造体を得る段階お よび前記繊維構造体を 2mm以下の間隔で蛇腹部を有する円筒体に成型する段階 を含む、目付け量が 1〜50g/m2の繊維構造体よりなり、蛇腹の間隔が 2mm以下 でかつ蛇腹の深さが 0. 01 mm〜0. 1 mmである蛇腹部を有する円筒体の製造方 法。 ■
1 3.発明 1 2記載の方法により製造された円筒体とコラーゲンを複合化する、円筒 体とコラーゲンからなる複合体の製造方法。
1 4.発明 1 2記載の方法により製造された円筒体に、コラーゲンを溶媒に溶解およ び Zまたは分散させた溶液を含浸させた後、コラーゲンをゲル化または架橋化また は乾燥による固定化の少なくとも 1つの方法を実施する円筒体とコラーゲンからなる 複合体の製造方法。 図面の簡単な説明
図 1は、本発明の製造方法のなかで、紡糸液を静電場中に吐出する静電紡糸法で 用いる装置の一例である。
図 2は、本発明の製造方法のなかで、紡糸液の微細滴を静電場中に導入する静 電紡糸法で用いる装置の一例である。
図 3は、本発明の円筒体の断面図 発明を実施するための最良の形態
以下、本発明について詳述する。なお、これらの実施例等および説明は本発明を 例示するものであり、本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。
本発明で使用されている繊維構造体とは、単数または複数の繊維が積層され、集 積されて形成された 3次元の構造体を挙げる。構造体の形態としては、例えば不織 布、織布、編布、メッシュ、糸などが挙げられる。
本発明で使用されている、複合体とは前記繊維構造体とコラーゲンとから成る複 合体である。
本発明で使用されている繊維構造体は、脂肪族ポリエステルからなる。
脂肪族ポリエステルとしては、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸—グリコール酸共 重合体、ポリ力プロラクトン、ポリブチレンサクシネート、ポリエチレンサクシネートお よびこれらの共重合体などが挙げられる。これらのうち、脂肪族ポリステルとしては、 ポリ乳酸、ポリグリコール酸、乳酸ーグリコール酸共重合体、ポリ力プロラクトンが好 ましぐ特にポリ乳酸、ポリ力プロラクトンが好ましい。
本発明で用いられる繊維構造体は、蛇腹を有する円筒体であることが好ましい。 本発明の繊維構造体は、目付け量が 1〜50gZm2であり、 1 gZm2以下であると 構造体を形成できず好ましくない。また、 50gZm2以上であるとチューブに成型した 際、伸縮性を損なうため好ましくない。より好ましい目付け量は 5〜30gZm2であり. 特に好ましい目付け量は 5〜20gZm2である。
繊維構造体の膜厚は、 0. 05-0. 2mmであり、より好ましくは 0. 1〜0. 1 8mm である。
本発明の繊維構造体は、 0. 5mm〜50mmの径を有する円筒体であって、蛇腹 の間隔が 2mm以下でかつ蛇腹の深さが 0. 1 mm〜1 Ommである蛇腹部を有する ものであり、 2mm以上であるとチューブに成型した際、伸縮性を損なうために好まし くない。より好ましい蛇腹部の間隔は 1 mm以下である。
本発明の繊維構造体は平均繊維径が 0. 05〜50 mである繊維より形成される c 0. 05 m以下であると、該繊維構造体の強度が保てないため好ましくなし、。また平 均繊維径が 50 mより大きいと、チューブに成型した際伸縮性が低減し弾性率を損 なう可能性があるため好ましくない。より好ましい平均繊維径は 0. 2〜25 μ mであ リ、特に好ましい平均繊維径は 0. 2〜20〃 でぁる。最も好ましぃのは0. 3〜1 0 U mである。なお繊維径とは繊維断面の直径を表す。
本発明の繊維構造体の機械特性は、ヤング率が 1 X 1 02〜1 X 1 07 Pa、降伏伸度 が 20%以上が好ましい。ヤング率が 1 X 1 02以下、 2 1 07以上または降伏伸度が 20%以下であると、弾性及び伸縮性に問題があり、再生した神経や血管を圧迫ま たは阻害する問題がある。
本発明の繊維構造体を製造する方法としては、静電紡糸法、スパンボンド法、メル 卜ブロー法、フラッシュ紡糸法等が挙げられる。その中でも、静電紡糸法が好ましい。 静電紡糸法では脂肪族ポリエステルを揮発性溶媒に溶解した溶液を電極間で形 成された静電場中に吐出し、溶液を電極に向けて曳糸し、形成される繊維状物質を 捕集することによって得ることができる。繊維状物質とは既に溶液の溶媒が留去さ れ、繊維構造体となっている状態のみならず、いまだ溶液の溶媒を含んでいる状態 も示している。本発明で用いられる電極は、金属、無機物、または有機物のいかなる ものでも導電性を示しさえすれば良い。また、絶縁物上に導電性を示す金属、無機 物、または有機物の薄膜を持つものであっても良い。本発明における静電場は一対 又は複数の電極間で形成されており、いずれの電極に高電圧を印加しても良い。こ れは例えば電圧値が異なる高電圧の電極が 2つ（例えば 1 5kVと 1 0kV)と、アース につながった電極の合計 3つの電極を用いる場合も含み、または 3本を超える数の 電極を使う場合も含むものとする。
本発明における脂肪族ポリエステル溶液中の脂肪族ポリエステルの濃度は、 1〜 30重量％であることが好ましい。脂肪族ポリエステルの濃度が 1重量％より小さい と、濃度が低すぎるため繊維構造体を形成することが困難となり好ましくない。また、 30重量％より大きいと得られる繊維構造体の繊維径が大きくなリ好ま ない。より 好ましい脂肪族ポリエステルの濃度は 2~20重量％である。
本発明で溶液を形成する揮発性溶媒とは、脂肪族ポリエステルを溶解し常圧での 沸点が 200°C以下であり、 27°Cで液体である物質である。
具体的な揮発性溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロ口ホルム、アセトン、メタノ ール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、トルエン、テトラヒドロフラン、 1 ,1， 1 ,3,3,3—へキサフルォロイソプロパノール、水、 1 ,4—ジォキサン、四塩化炭素、シ クロへキサン、シクロへキサノン、 Ν,Ν—ジメチルホルムアミド、ァセトニトリルなどが 挙げられる。これらのうち、脂肪族ポリエステルの溶解性等から、塩化メチレン、クロ 口ホルム、アセトンが特に好ましい。
これらの溶媒は単独で用いても良 複数の溶媒を組み合わせても良い。また、本 発明においては、本目的を損なわない範囲で、他の溶媒を併用しても良い。
以下に、図 1〜3に用いられている符号の簡単な説明を記載する。
1 溶液噴出ノズル
2 溶液
3 溶液保持槽
4 電極
5 繊維状物質捕集電極 6 高電圧発生器
7 溶液噴出ノズル
8 '溶液
9 溶液保持槽
10 電極
1 1 繊維状物質捕集電極
' 12 高電圧発生器
13 膜厚
14 蛇腹の間隔
15 深さ
16 径
'該溶液を静電場中に吐出するには、任意の方法を用いることが出来る。例えば、 一例として図 1を用いて以下説明する。溶液 2をノズルに供給することによって、溶液 を静電場中の適切な位置に置き、そのノズルから溶液を電界によって曳糸して繊維 化させる。このためには適宜な装置を用いることができ、例えば注射器の筒状の溶 液保持槽 3の先端部に適宜の手段、例えば高電圧発生器 6にて電圧をかけた注射 針状の溶液噴出ノズル 1を設置して、溶液をその先端まで導く。接地した繊維状物 質捕集電極 5から適切な距離に該噴出ノズル 1の先端を配置し、溶液 2が該噴出ノ ズル 1の先端を出るときにこの先端と繊維状物質捕集電極 5の間にて繊維状物質を 形成させる。
また当業者には自明の方法で該溶液の微細滴を静電場中に導入することもできる。 一例として図 2を用いて以下に説明する。その際の唯一の要件は液滴を静電場中に 置いて、繊維化が起こりうるような距離に繊維状物質捕集電極 1 1から離して保持す ることである。例えば、ノズル 7を有する溶液保持槽 9中の溶液 8に直接、直接繊維 状物質捕集電極に対抗する電極 10を揷入しても良い。
該溶液をノズルから静電場中に供給する場合、数個のノズルを用いて繊維状物質 の生産速度を上げることもできる。電極間の距離は、帯電量、ノズル寸法、紡糸液流 量、紡糸液濃度等に依存するが、 1 0kV程度のときには 5〜20cmの距離が適当で あった。また、印加される静電気電位は、一般に 3〜1 OOkV、好ましくは 5~50kV、 一層好まし ま 5〜30kVである。所望の電位は任意の適切な方法で作れば良い。 上記説明は、電極がコレクタを兼ねる場合である力 電極間にコレクタとなりうる物 を設置することで、電極と別にコレクタを設けることが出来る。またコレクタの形状を 選択することで、シート、チューブが得られる。さらに、例えばベルト状物質を電極間 に設置してコレクタとすることで、連続的な生産も可能となる。
本発明においては、該溶液をコレクタに向けて曳糸する間に、条件に応じて溶媒が 蒸発して繊維状物質が形成される。通常の室温であればコレクタ上に捕集されるま での間に溶媒は完全に蒸発するが、もし溶媒蒸発が不十分な場合は減圧条件下で 曳糸しても良い。また、曳糸する温度は溶媒の蒸発挙動や紡糸液の粘度に依存す るが、通常は、 0~50°Cである。そして繊維状物質がコレクタ上に集積されて繊維構 造体が製造される。
本発明の繊維構造体からなる円筒体を製造する方法は、特に限定されないが、上 記静電紡糸法のコレクタとして鏡面仕上げされていない心棒を用いると、該円筒体 を簡便に製造することが出来、好ましい。すなわち、上記静電紡糸法により心棒上に 所定の目付け量となるまで繊維構造体を形成し、適度な摩擦を維持しながら該心棒 から繊維構造体を取り外すことにより、蛇腹部を有する円筒体を簡便に得ることが 出来る。
心棒の表面粗さは好ましくは 0. 2— S以上であり、より好まし ま 1 . 5〜400— S である。
このように適度な表面粗さを有する心棒から繊維構造体を取り外すとき、繊維構造 体の一端のみに応力をかけることが好ましい。繊維構造体の一端を固定しておき、 心棒をその固定端の方向に引き抜くことで一端のみに応力をかけることが出来る。 また、静電紡糸法により心棒上に繊維構造体を形成する際、該心棒を円周方向に 回転させることが、均質な円筒体を形成するために好ましい。
本発明によって得られる円筒体は、単独で用いても良いが、取扱性やその他の要 求事項に合わせて、他の部材と組み合わせて使用しても良い。例えば、該円筒体を コラーゲン等の弾性体に組み合わせることにより、弾性と強度を最適化した部材を 作成することも出来る。
本発明で用いるコラーゲンは、その由来によって限定されるものではな 哺乳類 や鳥類、魚類などいずれの生物種のものも用いることができる。また、細菌やカビ、 酵母などの細胞類が製造するコラーゲンも使用することができる。生物由来のコラー ゲンであれば哺乳類のものが好ましく、細菌やカビ、酵母などの細胞類はその遺伝 子を操作した組み換え体に由来するコラーゲンであってもよい。コラーゲンの化学構 造としても特に制限はなぐ酸可溶性コラーゲン、中性塩可溶コラーゲン、酵素可溶 コラーゲン、アルカリ可溶化コラーゲンなどを用いることができる。またコラーゲン中 のテロペプチドなどで代表される任意のアミノ酸配列やコラーゲンと結合した糖質類 は、使用する目的に応じて取り除かれたものがよぐァテロコラーゲンなどは好ましく 用いられる。
コラーゲンは生体より単離される場合、その単離方法について特に制限されない。 好ましくは、酸性の水溶液やアルカリ性の水溶液にて抽出した各可溶性成分を用い るのがよい。抽出により得られたコラーゲンは、酸性水溶液あるいはアルカリ性水溶 液をそのまま用いてもよいが、好ましくは透析やイオン交換により過剰な低分子ィォ ンを除いたほうがよい。
本発明で繊維構造体とコラーゲンを複合する手段は、以下の方法が好ましく用い られる。コラーゲンを適当な溶媒に溶解おょぴ または分散させた溶液を、繊維構 造体内部に含浸させた後、これをゲル化、架橋化、乾燥による固定化の少なくとも 1 つの方法によって、コラーゲンのネットワークを形成するのが好ましい。
この場合、コラーゲンが溶媒に溶ける場合はコラーゲン溶液を利用でき、コラーゲ ンが溶媒に溶けない場合は分散液を利用することができる。また、コラーゲンの一部 は溶解あるいは膨潤するものの、完全には溶けない場合は、溶解と分散の両方が 含まれる場合も本発明においては利用できる。
溶媒としては、水、ジメチルァセトアミドなどのアミド系溶媒、ジメチルスルホキシド などのスルホン系溶媒など任意に選択できるが、これらの中では水が好ましく用いう る。また溶媒中には必要に応じて塩化カルシウムや塩化リチウムなどの無機塩、グ リセリンやポリエチレングリコールなどの多価アルコール、グリセリンモノステアレート などの界面活性剤を混合して用いてもかまわない。
コラーゲンを繊維構造体に含浸させる方法には、特に制限はないが、常圧でも減 圧でも、加圧でもよし、。円筒体の形状を適正にするために、錶型を用いても良い。 ゲル化はコラーゲンを中性条件下、加熱によりゲル化する操作のことをいい、その pHを調整するために用いる試薬には特に制限はない。架橋化とは、コラーゲンと反 応しうる官能基を 2つ以上持った化合物をコラーゲンと反応させることをし、い、力ルポ ジイミド基を持つものや、活性エステルを持つものが好ましく利用しうる。
コラーゲン溶液、分散液、半溶液のコラーゲンの濃度は 0. 1 %以上 1 0%以下が 好ましい。さらに好ましくは 0. 2%以上 8%以下の範囲である。
本発明で開示している円筒体は、必要に応じて凍結乾燥してもよい。凍結乾燥の 条件は特に制限はないが、好ましくは凍結温度一 5°C以下、凍結乾燥時の真空度は 1 00MPa以下力《よしゝ。
繊維構造体に含浸させたコラーゲンは目的に応じて多孔体としてもかまわない。多 孔体の作り方は特に制限はなし、が、凍結乾燥によるスポンジ状の多孔体も好ましく 利用できる。また、有機溶剤に可物質の粒子をコラーゲン中に含ませておき、あとか ら有機溶剤で抽出する方法も利用できる。また、繊維表面にコラーゲンをコーティン グすることで、繊維構造体の有する空間を最大限に利用することも可能である。 本発明によって得られる複合体は、単独で用いても良いが、取扱性やその他の要 求事項に合わせて、他の部材と組み合わせて使用しても良い。例えば、複合体全体 の柔軟性を高めるために、グリセリンやポリエチレングリコールなどの添加剤を含ま せてもよぐ成長因子やサイト力インなどのタンパク質類を含ませることもできる c
【実施例】
以下の実施例により、本発明の詳細をより具体的に説明する。しかし、本発明はこ れら実施例に限定されるものではない。
本実施例に使用したポリ乳酸 (LaCty9031 )は島津製作所 (株)、塩化メチレン (特 級)は和光純薬工業㈱製を使用した。
[実施例 1 ]
ポリ乳酸 1 g、塩化メチレン 8gを室温 (25°C)で混合しドープを作製した。図 2に示 す装置を用いて、該溶液を毎分 60回転する繊維状物質捕集電極 5 (直径 2mm,長 さ 200mm、表面粗さ 70— S)に 5分間吐出した。このとき、捕集電極 5を円周方向 に 1 50rpmで回転させた。噴出ノズル 1の内径は 0. 8mm、電圧は 1 2kV、噴出ノ ズル 1から繊維状物質捕集電極 5までの距離は 1 Ocmであった。繊維状物質捕集電 極 5上に捕集した繊維構造体の一端を指で抑えて固定し、繊維状物質捕集電極 5を 指で抑えて固定した側に引き抜くことでポリ乳酸チューブを得た。得られたポリ乳酸 チューブは、直径 2mm,長さ 20mm、目付け量は 20gZm2、蛇腹部の間隔は 0. 5 mm蛇腹の深さは 0. 1 mmであった。得られた成型体については、 DIN53507、 5 3504を参考に、テンシロン装置 (INSTRON)を用いてヤング率および降伏伸度の 測定を行った。結果は表 1に示す。
表 1 .各種素材の物性値
材料 目付け量 蛇腹部の間隔 ヤング率 降伏伸度
(g/m2) (mm) (MPa) (%)
実施例 1 ポリ乳酸 20 0. 5 20 50
実施例 2 II 40 0. 5 35 30
比較例 1 ポリ乳酸 1 00 0. 5 1 70 5
比較例 2 〃 20 3. 0 1 00 1 0 [実施例 2]
目付け量を 40gZm2とする以外は、実施例 1と同様の処理を行なった。
[実施例 3]
実施例 1で得られたポリ乳酸チューブに直径 2mmの棒を再揷入し、内径 3mmの 管にこれを中心にくるよう固定した。高研 (株)製の 0. 3%コラーゲン水溶液 (II型） 1 0容に対して、 260mM重炭酸ナトリウム、 HEPESが 200mMおよび水酸化ナトリ ゥ厶 50mM含む緩衝液 1 . 5容を氷冷下混合し、ポリ乳酸チューブが固定された容 器内に入れた。外部雰囲気を減圧にし、常圧に戻す操作を 3回繰り返した後、これを 37°Cに保温しゲル化させた。ゲル化後、直径 2mmの棒を取り除き、凍結乾燥する ことで、コラーゲン円筒体を得た。
得られた成型体については、 DIN53507, 53504を参考に、テンシロン装置 (INSTRON)を用いて降伏伸度の測定を行った結果、降伏伸度は 38%であった。
[比較例 1 ] .
目付け量を 100gZm2とする以外は、実施例 1と同様の処理を行なった。
[比較例 2]
繊維状物質捕集電極 5 (直径 2mm,長さ 200mm、表面鏡面仕上げ (表面粗さ 0. 1—S以下））を用いた以外は実施例 1と同様の操作を行った。得られたポリ乳酸チュ ーブは、目付け量を 20gZm2とし、蛇腹部の間隔が 3. Omm以外実施例 1と同様 の処理を行なった。
[比較例 3]
ポリ乳酸 0. 5g、塩化メチレン 1 Ogを室温で混合し、ドープを得た。これをノズル径 0. 2mmのスプレーガン HG— S型（田宮模型製）に充填し、 0. 08MPaの圧空を用 いて、回転している直径 2mm øの棒に吹き付けた。棒の表面にできた繊維構造物 をとりだしたところ、目付け量が 50gZm2、膜圧が 0. 3mmで蛇腹のない繊維構造 体であった。これに実施例 3と同じようにコラーゲンを複合化させて降伏伸度を測定 した結果、伸度は 8%であった。 産業上の利用可能性
本発明によって、伸縮性に優れたコラーゲンと繊維の複合構造体を得ることができ る。このコラーゲン複合体は、人工血管などの血管代替材料や、神経や尿管の再生 に利用することができる。また、試験管内での細胞培養担体や、細胞評価用の実験. 材料としても利用することができる。

Claims

求 の
I .平均繊維径が 0. 05〜50 i mである脂肪族ポリエステルの繊維からなる繊維構 一口一-一
造体の支持基材と、コラーゲンからなる複合体 ό
2.前記繊維構造体が生分解性ポリマーである請求項 1記載の複合体。
3.前記繊維構造体が脂肪族ポリエステルである請求項 2記載の複合体。
4.前記脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ力プロラクトンまた は、それらの共重合体である請求項 3記載の複合体。
5.前記支持基材が、蛇腹を有する円筒体である請求項 1記載の複合体
6.該円筒体が、目付け量が 1〜50g/m2の繊維構造体よりなり、膜厚が 0. 05mm 〜0. 2mm、かつ 0. 5mm〜50mmの径を有する円筒体であって、蛇腹の間隔が 2mm以下でかつ蛇腹の深さが 0. 1 mm〜1 Ommである蛇腹部を有する円筒体で ある請求項 5記載の複合体
7. 目付け量が 1〜50g/m2の繊維構造体よりなり、膜厚が 0. 05mm〜0. 2mm、 0. 5mm〜50mmの径を有する円筒体であって、蛇腹の間隔が 2mm以下でかつ 蛇腹の深さが 0. 1 mm〜 1 0mmである蛇腹部を有する円筒体。
8.前記円筒体が生分解性ポリマーである請求項 7記載の円筒体。
9.前記円筒体が脂肪族ポリエステルである請求項 8記載の円筒体。
1 0.前記脂肪族ポリエステルが、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ力プロラクトンま たは、それらの共重合体である請求項 9記載の円筒体。
I I .前記円筒体の平均繊維径が 0. 05〜50 mである請求項 7に記載の円筒体。
1 2.脂肪族ポリエステルを揮発性溶媒に溶解した溶液を製造する段階と、前記溶液 を静電紡糸法にて紡糸する段階、コレクタ上に累積される繊維構造体を得る段階お よび前記繊維構造体を 2mm以下の間隔で蛇腹部を有する円筒体に成型する段階 を含む、目付け量が 1〜50g/m2の繊維構造体よりなり、蛇腹の間隔が 2mm以下 でかつ蛇腹の深さが 0. 01 mm〜0. 1 mmである蛇腹部を有する円筒体の製造方 法。
1 3.請求項 1 2記載の方法により製造された円筒体とコラーゲンを複合化する、円 筒体とコラーゲンからなる複合体の製造方法。
14.請求項 1 2記載の方法により製造された円筒体に、コラーゲンを溶媒に溶解お ) よび Zまたは分散させた溶液を含浸させた後、コラーゲンをゲル化または架橋化ま たは乾燥による固定化の少なくとも 1つの方法を実施する円筒体とコラーゲンからな る複合体の製造方法。
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