(57)【要約】【課題】強度が向上した管状体を提供する。【解決手段】複数本の有機高分子繊維から形成される糸条を編組した組紐の多層構造からなる管状体。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の有機高分子繊維から形成される糸条を編組した組紐の多層構造からなる管状体。
【請求項２】
前記有機高分子繊維が生分解性ポリマーから形成される繊維である、請求項１に記載の管状体。
【請求項３】
神経再生チューブである、請求項２に記載の管状体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管状体に関し、さらに詳細には、特に好適に用いられる管状体に関する。
【背景技術】
【０００２】
事故、災害、疾患等により、ヒトの神経、腱などの組織または器官が損傷し、自己の回復力により損傷部を治癒できない場合には、知覚、感覚、運動能力等に障害が発生する。このような患者に対して、近年の顕微鏡下で損傷部位を接続する技術の発展に伴い、切断された部位を接続する外科縫合手術や、自己の神経・腱などを他の部位から採取し、移植することにより失われた機能を回復する自家神経移植などの治療等が行われている。
【０００３】
しかしながら、欠損した領域が大きすぎる場合は、上記のような接続による修復は不可能であり、ある程度の障害が発生してもその損傷部分の障害よりも重要度が低いと思われる他の部分から神経を採取し、損傷部位へ移植することが必要となる。このような場合、最初に発生した部位の障害よりも重要度が低いとはいえ、損傷を受けていない健常な他の部分の神経を採取するので、その部位には知覚、感覚、運動能力などの障害を発生させることになる。そこで、他の部分に支障を来すことなく、損傷部分の修復が可能な治療方法が切望されている。
【０００４】
例えば、自家神経移植の弊害を克服するために、損傷部位を人工の器具で置き換えることにより、元の機能を回復させる種々の研究がなされている。特許文献１では、多層構造を有し、各層が生分解性糸状物のコイルで形成され、該コイルの巻き密度が互いに異なる筒状体を含む組織または器官の再生用器具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−７３２２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の再生用器具は、強度が低いという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、強度が向上した管状体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、種々の研究を行った。その結果、複数本の有機高分子繊維から形成される糸条を編組した組紐の多層構造からなる管状体により、上記課題が解決することを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、複数本の有機高分子繊維から形成される糸条を編組した組紐の多層構造からなる管状体である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、強度が向上した管状体が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の管状体を製造するために好適に用いられる組紐機の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、複数本の有機高分子繊維から形成される糸条を編組した組紐の多層構造からなる管状体である。このような構成とすることにより、強度が向上した管状体となる。また、上記構成を有することにより、繊維径が大きい繊維を用いた管状体に比べて、よりしなやかな管状体となる。
【００１３】
以下、本発明の管状体を詳細に説明する。
【００１４】
〔管状体〕
本発明において管状体とは、外部に貫通する内腔を有する構造体であり、例えば、円筒状、角筒状、円錐台状、角錐台状などの形状を有するものである。このうち円筒状が好ましい。また、断面形状としては、例えば、円形、楕円形、卵形、扇形、弓形、または多角形（三角形、四角形、五角形、六角形、八角形など）などが挙げられる。これらのうち、好ましくは円形である。本発明の管状体の内径は０．５〜２０ｍｍの範囲が好ましく、外径は０．６〜２２ｍｍの範囲が好ましく、全長は５〜１００ｍｍの範囲が好ましい。
【００１５】
また、本発明において「組紐の多層構造からなる管状体」とは、管状体を構成する組紐が２層以上の多層構造であることを意味する。層数は２層以上であれば特に制限されないが、コスト、生産性などの観点から、２〜３層であることが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明において、上記の「糸条」とは、複数本の有機高分子繊維が撚りを掛けられずに引きそろえられた繊維束、撚りを掛けられた糸、または組紐状に編まれた糸を意味し、本発明においては、いずれの形態であっても使用することができる。前記糸条を構成する繊維の本数は、特に制限されないが、通常、１〜５０本である。
【００１７】
糸条を形成する有機高分子繊維としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、液晶ポリエステル樹脂等のポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレン等のポリオレフィン樹脂、ナイロン６樹脂、ナイロン６６樹脂、ナイロン１２樹脂、ナイロン６１０樹脂等のポリアミド樹脂、スチレン樹脂、ポリオキシメチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリメチレンメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリケトン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエーテルニトリル樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂、ポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、もしくはフッ素系等の熱可塑性エラストマー、またはこれらの共重合体樹脂、変性体樹脂などの有機高分子から形成される繊維が挙げられる。
【００１８】
また、有機高分子繊維として、生分解性ポリマーから形成される繊維も好ましく用いられる。生分解性ポリマーを用いることにより、後述するような神経組織の再生用部材、すなわち神経再生チューブや、皮下組織、粘膜下組織、生体膜組織、脂肪組織、筋肉組織、皮膚組織、歯肉組織等の再生、置換、または移植のための部材として好適に用いられる。
【００１９】
生分解性ポリマーの具体的な例としては、例えば、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸（Ｄ、Ｌ、ＤＬ体）、ポリε−カプロラクトン、ポリヒドロキシ酪酸、セルロース、ポリヒドロキシブチレイト吉草酸、もしくはポリオルソエステル、またはこれらの共重合体、混合物、もしくは複合物等が挙げられる。これらの中でも、ポリグリコール酸、ポリ乳酸とポリグリコール酸との共重合体、ポリ乳酸とポリε−カプロラクトンとの共重合体が好ましい。
【００２０】
なお、上記有機高分子繊維は単独でもまたは２種以上組み合わせて用いてもよい。また、該有機高分子繊維や該有機高分子繊維から形成される糸条は、市販品を用いてもよいし合成品を用いてもよい。さらに、本発明において、それぞれの層を構成する組紐の材料は同じでもよいし異なっていてもよい。
【００２１】
また、糸条の組角度の制御を、組紐機（編組機）により組紐を製造する際の組紐の編み速度や引き取り速度等を制御して、編み位置（糸条が集まり組紐が生成する位置）を制御することにより行うことができる。
【００２２】
本発明において、それぞれの層を構成する組紐の組角度は、同じでもよいし異なっていてもよい。
【００２３】
〔管状体の製造方法〕
本発明の管状体の製造方法は、特に制限されないが、ポリテトラフルオロエチレンなどから形成される芯材を用いて組紐を作製し、その後、芯材を抜き取る方法が好ましい。
【００２４】
組紐の作製方法も特に制限されず、例えば、４〜４８本の糸条を用いて組紐機（編組機）にかけ、芯材の外周部に組み上げる方法が挙げられる。例としては、４本組紐、８本組紐、１６本組紐、３２本組紐、４８本組紐などが挙げられ、組上方法（編組方法）としては、丸打ち、角打ち、平打ちなどが挙げられ、これらを組み合わせて製紐してもよい。本発明においては、組紐機（編組機）の形態やその組上方法（編組方法）は何ら限定されるものではない。
【００２５】
以下、図を参照しながら、本発明の管状体の製造方法の一例を詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の管状体を製造するために好適に用いられる組紐機の一例を示す模式図である。
【００２７】
図１に示す組紐機において、１は送出装置、２は芯材巻取ドラム、３は芯材、４は送出ガイドプーリー、５はギヤーボックス、６はフライヤー駆動モーター、７はフライヤー、８は糸条巻取ボビン、９は糸条、１０は芯材入り組紐、１１は巻取ガイドプーリー、１２は芯材入り組紐巻取ドラム、１３は巻取装置、１４は巻取装置駆動モーターである。
【００２８】
図１に示す組紐機は、送出機構と、編組機構と、巻取機構とから成っている。
【００２９】
送出機構は、送出装置１と送出ガイドプーリー４とからなっている。そして送出装置１には芯材巻取ドラム２が装着される。すなわち、送出機構は、送出装置１に芯材巻取ドラム２を装着し、それからその芯材巻取ドラム２から送出ガイドプーリー４を介して芯材３を送り出すようになっている。
【００３０】
次に、編組機構は、フライヤー駆動モーターとそのフライヤー駆動モーターで駆動するフライヤーと、そのフライヤー上に設置された複数個のシールドワイヤ巻取ボビン送出装置（キャリヤー）とから成る。
【００３１】
送出機構から送り出された芯材３は、編組機構のフライヤー７の中心部の開口部の下側より上方へ送り出されるようになっている。
【００３２】
ここにおいてフライヤー７は、フライヤー駆動モーター６により周方向に回転するようになっている。そしてこのフライヤー７の上部には複数個の糸条巻取ボビン８が送り出し装置（図示せず）に回転自在で、かつジグザクに移動できるように装着されている。そしてフライヤー７の周方向回転と、複数個の糸条巻取ボビン８の回転および移動によりそれら複数個の糸条巻取ボビン８からそれぞれ糸条９を送り出しながら芯材３上へ編組するようになっている。
【００３３】
また、巻取機構は、巻取ガイドプーリー１１、巻取装置１３、その巻取装置１３を駆動する巻取装置駆動モーター１４とから成っている。すなわち、芯材入り組紐１０は、巻取ガイドプーリー１１を介して巻取装置駆動モーター１４で駆動する巻取装置１３により、芯材入り組紐巻取ドラム１２へ巻き取られるようになっている。
【００３４】
上記の組紐を作製する工程を２回以上繰り返し、その後、得られた芯材入り組紐１０の芯材を抜き取ることにより、編組した組紐の多層構造からなる管状体が得られる。
【００３５】
なお、本発明で用いられる編組機においては、センサーとして騒音センサーや温度センサー等を取り付けることもできる。
【００３６】
組角度の制御は、組紐の編み速度、すなわちフライヤー駆動モーター６の周波数や、組紐の巻き取り速度、すなわち巻き取り装置駆動モーター１４の周波数等を制御して、編み位置（糸条が集まり組紐が生成する位置）を制御することにより行うことができる。
【００３７】
〔用途〕
本発明の管状体の用途は、特に制限されないが、例えば、人、ラット、犬、猫、猿、馬、牛、羊等の動物の体の組織を再生、移植、または置換するための部材として用いることができる。特に好ましくは、人の体の組織である。
【００３８】
これらの動物の組織として、例えば、神経組織、皮下組織、粘膜下組織、生体膜組織、脂肪組織、筋肉組織、皮膚組織、歯肉組織等を例示することができるが、特に、神経組織に好適に用いることができる。さらに詳細には、組織として、下記のものを例示することができる。
【００３９】
神経組織（例えば、中枢神経、末梢神経；座骨神経、正中神経、顔面神経、脳神経、腕神経叢、尺骨神経、撓骨神経、大腿神経、坐骨神経、腓骨神経、腓腹神経、勃起神経、腋窩神経）；皮下組織；粘膜下組織、口腔粘膜下組織、消化管粘膜下組織、生殖器粘膜下組織；生体膜組織（例えば、脳硬膜、腹膜、胸膜、筋膜、臓器の皮膜）；脂肪組織（例えば、いわゆる脂肪）；筋肉組織（例えば、いわゆる筋肉）；皮膚組織（例えば、いわゆる皮膚）；歯肉組織（例えば、歯周組織、歯槽骨、歯槽組織）；実質臓器（例えば、肝臓、腎臓、肺臓、膵臓、甲状腺）；その他（例えば、血管、腱、靭帯、軟骨、骨）等。
【００４０】
本発明の管状体を、神経組織の再生用部材、すなわち神経再生チューブや、皮下組織、粘膜下組織、生体膜組織、脂肪組織、筋肉組織、皮膚組織、歯肉組織等の再生用部材に用いる場合、管状体の外部表面はコラーゲンで被覆されてもよく、管状体の内部（内腔）はコラーゲンにより満たされていてもよい。前記コラーゲンとしては、従来、例えば神経再生の足場として使用されるコラーゲンを用いればよく、例えばＩ型コラーゲン、ＩＩＩ型コラーゲン、ＩＶ型コラーゲンなどが挙げられ、これらを単独で用いてもよいし２種以上を混合して用いてもよい。また、コラーゲンはラミニン、ヘパラン硫酸プロテオグリカン、エンタクティンおよび成長因子を含んでいてもよい。成長因子としては、ＥＧＦ（上皮増殖因子）、βＦＧＦ（線維芽細胞増殖因子）、ＮＧＦ（神経成長因子）、ＰＤＧＦ（血小板由来増殖因子）、ＩＧＦ−１（インスリン様増殖因子）、ＴＧＦ−β（トランスフォーミング成長因子）などが挙げられる。
【００４１】
コラーゲンを被覆および充填した管状体は、凍結、凍結乾燥、架橋処理を施してコラーゲンを架橋することが好ましい。凍結は、好ましくは−１９６℃〜−１０℃の温度で３〜４８時間行うことが好ましい。凍結することによって、コラーゲン分子の間に微細な氷が形成され、コラーゲン溶液が相分離を起こし、スポンジ化する。次に、前記凍結させたコラーゲン溶液を、真空下、好ましくは−８０〜３０℃で、好ましくは１２〜４８時間凍結乾燥する。凍結乾燥することによって、コラーゲン分子間の微細な氷が気化するとともに、コラーゲンスポンジが微細化する。架橋方法としては、γ線架橋、紫外線架橋、電子線架橋、熱脱水架橋、グルタルアルデヒド架橋、エポキシ架橋、および水溶性カルボジイミド架橋が挙げられるが、架橋の程度をコントロールしやすく、架橋処理を行っても生体に影響を及ぼさない熱脱水架橋が好ましい。熱脱水架橋処理は、真空下、例えば１０５〜１５０℃、好ましくは１２０〜１５０℃の温度で、例えば６〜２４時間行う。
【実施例】
【００４２】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」または「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」または「質量％」を表す。
【００４３】
〔チューブ（管状体）の作製〕
（１）組紐機
株式会社コクブンリミデッド製、中型４８本キャリヤーブレーダーを備えた組紐機（型番：１０１−Ｋ）に対して、編み用と引き取り用とに別々のモーターを設置し、それぞれ独立して速度を変更できるように改造されたものを使用した。
【００４４】
（２）ポリグリコール酸（ＰＧＡ）糸
ｓａｍｙａｎｇ社（韓国）製の品名：Ｔｒｉｓｏｒｂ、サイズ：ＵＳＰ７−０を用いた。
【００４５】
（３）チューブ（管状体）作製
（ａ）単層構造のチューブ（管状体）の作製
上記ＰＧＡ糸４本を合糸して糸条としボビンに巻き取った。このボビンを４８個準備し、上記組紐機に取り付け、外径４ｍｍのポリテトラフルオロエチレンチューブを芯材として、組紐を作製した。その後、芯材を抜き取り、単層構造からなるチューブ（管状体）を得た。
【００４６】
実施例および比較例は、編み速度：モーター周波数４０．０８Ｈｚ、引き取り速度：モーター周波数２．７２〜２．８４Ｈｚで行った。
【００４７】
（ｂ）２層構造のチューブ（管状体）の作製
上記（ａ）で得られたポリテトラフルオロエチレンチューブを抜き取る前の単層構造のチューブ（管状体）を芯材として用い、（ａ）と同様の方法で組紐を作製した。その後ポリテトラフルオロエチレンチューブを抜き取り、多層構造からなるチューブ（管状体）を得た。
【００４８】
〔コラーゲンの塗布・充填〕
上記（ａ）で得られた単層構造からなるチューブ（管状体）、および上記（ｂ）で得られた多層構造からなるチューブ（管状体）のそれぞれについて、コラーゲンの塗布および充填を行った。
【００４９】
（コラーゲンの塗布）
コラーゲンに水を投入し、攪拌しながら塩酸を添加して溶解させ、ｐＨを３に調整し、終濃度１ｗ／ｖ％のコラーゲン溶液を調製した。このコラーゲン溶液を、チューブ（管状体）の外表面に筆を用いて塗布し、風乾した。この操作を２０回繰り返した。
【００５０】
（コラーゲンの充填）
塗布済のチューブ（管状体）の内腔に、上記１ｗ／ｖ％コラーゲン溶液を充填し、フリーザー内で凍結した（凍結条件：−８０℃、３〜５時間）。
【００５１】
フリーザー内で凍結したチューブ（管状体）を凍結乾燥機容器に移し、速やかに減圧乾燥を開始し、室温（２５℃）で１６〜２０時間程度乾燥させた。その後チューブ（管状体）をオーブン内に移し、１４０℃、減圧下で２４時間加熱し、熱架橋を行った。
【００５２】
次いで、チューブ（管状体）をＥＯＧ（エチレンオキサイドガス）滅菌した。滅菌終了後、オーブンに移し５０℃、減圧下で３日間程度乾燥し、製品とした。
【００５３】
〔組角度の測定〕
製品の円周の１か所にハサミを入れ、長軸方向に切り開き、スライドグラス２枚の間に挟んだ。チューブ（管状体）内面をＣＣＤカメラで撮影し、付属のソフトウェアで組角度を測定した。組紐の１層に対して任意の３箇所の組角度を上記のように測定し、その平均値をその層の組角度とした。
【００５４】
〔圧縮試験〕
製品を長軸方向に１ｃｍの長さで輪切りにし検体とした。
【００５５】
レオメーターにアダプタ（直径１０ｍｍ）を取り付け、検体をレオメーターのテーブルに置き、アダプタを１ｍｍ／分の速度で下降させ、チューブ外径の５０％の距離まで圧縮後、１ｍｍ／分の速度で上昇させ、下降時および上昇時の応力（単位Ｎ）を記録した。
【００５６】
縦軸に応力（Ｎ）、横軸にアダプタの移動距離（ｍｍ）をとり、記録した結果をプロットし、下降時の曲線の積分値（面積）を圧縮時エネルギー、上昇時の曲線の積分値（面積）を回復時エネルギーとした。また、検体は乾燥状態のまま測定した。
【００５７】
単層構造からなるチューブ（管状体）（比較例）、および２層構造からなるチューブ（管状体）（実施例）の評価結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
2014155623.tif 000002
【００５９】
上記表１から明らかなように、２層構造からなるチューブは、単層構造からなるチューブと比較して圧縮時エネルギーおよび回復時エネルギーが大きくなる。すなわち、２層構造からなるチューブは、チューブ（管状体）の強度が高くなり、生体内に埋め込んだ際にも潰れが起こりにくいことがわかる。
【符号の説明】
【００６０】
１    送出装置、
２    芯材巻取ドラム、
３    芯材、
４    送出ガイドプーリー、
５    ギヤーボックス、
６    フライヤー駆動モーター、
７    フライヤー、
８    糸条巻取ボビン、
９    糸条、
１０    芯材入り組紐、
１１    巻取ガイドプーリー、
１２    芯材入り組紐巻取ドラム、
１３    巻取装置、
１４    巻取装置駆動モーター。
【図１】
2014155623.tif 000003