(57)【要約】  本発明は、生体由来成分等からなる組織について、乾燥処理や滅菌処理を行っても、処理前からの強度低下や組織変性を抑制する。すなわち、生体組織をトレハロース溶液に浸漬させ、振とうさせることで、生体組織にトレハロース溶液を含浸させる。ここでのトレハロース溶液は、リン酸緩衝生理食塩水にトレハロースを溶解したものが用いられ、好ましくは、トレハロースの濃度が、２０重量％〜３５重量％の範囲内のものが用いられる。その後、生体組織の乾燥処理を行い当該生体組織の水分を除去し、エチレンオキサイドガス滅菌による組織の滅菌処理を行う。【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体組織を滅菌する工程を含む処理方法において、
前記滅菌工程前に、二糖類のオリゴ糖溶液を前記生体組織に含浸させることを特徴とする生体組織の処理方法。
【請求項２】
生体組織を乾燥した後で滅菌する工程を含む処理方法において、
前記乾燥工程前に、二糖類のオリゴ糖溶液を前記生体組織に含浸させることを特徴とする生体組織の処理方法。
【請求項３】
無細胞化した生体組織を滅菌する工程を含む処理方法において、
前記滅菌工程前に、二糖類のオリゴ糖溶液を前記生体組織に含浸させることを特徴とする生体組織の処理方法。
【請求項４】
前記オリゴ糖溶液は、トレハロース溶液であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の生体組織の処理方法。
【請求項５】
前記トレハロース溶液中の前記トレハロースの濃度は、２０重量％〜３５重量％であることを特徴とする請求項４記載の生体組織の処理方法。
【請求項６】
生体組織に二糖類のオリゴ糖溶液を含浸させてから乾燥及び滅菌することで得られる生体組織。
【請求項７】
無細胞化された生体組織に二糖類のオリゴ糖溶液を含浸させてから乾燥及び滅菌することで得られる生体組織。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生体組織の処理方法及び生体組織に係り、更に詳しくは、滅菌処理による組織変性や強度低下を抑制する生体組織の処理方法及び当該処理方法によって得られる生体組織に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人らは、ウシやブタ等の動物から採取した心膜、腱等の動物組織を人体に移植するために、当該動物組織を無細胞化させる方法を既に提案している（特許文献１等参照）。ここで、動物から採取して無細胞化された生体組織（以下、「無細胞化組織」と称する）は、無細胞化処理後、直ぐに利用されずに、滅菌処理を施した上で、一旦保存しておく場合がある。このような動物由来の無細胞化組織の実用化には、無細胞化組織を滅菌する処理が不可欠である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１１／１４２４０７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、生体由来成分等からなる組織（以下、「生体組織」と称する。）に滅菌処理を施すと、生体組織の著しい損傷を招来し、処理前に比べて組織の強度が低下する。また、本発明者らは、鋭意実験研究を行った結果、生体組織を凍結乾燥して滅菌した後に再水和すると、処理前の生体組織に対し、含有水分が減少して組織が硬くなる組織変性を招来することを見出した。そこで、本発明者らは、生体組織の滅菌処理前に、トレハロース溶液を生体組織に含浸させたところ、滅菌処理前の生体組織に対する強度低下や組織変性を抑制可能になることを知見した。【０００５】
本発明は、このような知見に基づいて案出されたものであり、その目的は、生体由来成分等からなる組織について、滅菌処理を行っても、処理前からの強度低下や組織変性を抑制することができる生体組織の処理方法及び当該処理方法によって得られる生体組織を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、生体由来成分等からなる組織（以下、「生体組織」と称する。）をトレハロース溶液に浸漬させ、２４時間程度振とうさせることで、生体組織にトレハロース溶液を含浸させる。ここでのトレハロース溶液は、リン酸緩衝生理食塩水にトレハロースを溶解したものが用いられ、好ましくは、トレハロースの濃度が、２０重量％〜３５重量％の範囲内のものが用いられる。
その後、生体組織の乾燥処理を行い当該生体組織の水分を除去する。ここでの乾燥処理は、特に限定されるものではないが、−４５℃程度の温度で、２４時間程度行われる。
そして、エチレンオキサイドガス滅菌による組織の滅菌処理を行う。ここでの滅菌処理の条件としては、特に限定されるものではなく、コラーゲン変性を抑制する目的で温度を３０℃程度とし、作用時間を１２時間程度、エアレーションを２０時間程度とする。なお、過酸化水素低温プラズマ滅菌等の他の滅菌手法の採用も可能である。なお、本発明においては、トレハロースの代わりに、スクロース、ラクトース、マルトース等の他の二糖類のオリゴ糖を用いることもできる。つまり、前述と同様にして、二糖類のオリゴ糖溶液を生体組織に含浸させてから、乾燥処理、滅菌処理を行う限りにおいて、種々の態様を採ることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、生体組織に滅菌処理を行っても、処理前に対する組織変性や強度低下を抑制することができる。【０００８】
しかも、トレハロース溶液中のトレハロース濃度を２０重量％〜３５重量％とすると、処理前の生体組織における組織構造と強度をほぼ同程度に維持することが可能になる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（実施例１）
先ず、採取されたウシ心膜について、縦横５ｃｍ×７ｃｍ、厚さ約３００μｍ、質量１．５ｇの大きさの長方形シート状にし、抗生物質入りのリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）で洗浄した。
そして、洗浄後のウシ心膜について、本発明者らが既に提案している手法（特開２０１１−０５０４３号公報参照）により、無細胞化処理を行った。
次に、ＰＢＳにトレハロースを添加することで得られたトレハロース溶液４０ｍｌを用意し、５０ｍｌ遠沈管内に、当該トレハロース溶液とともに無細胞化処理後のウシ心膜（無細胞化組織）を入れ、トレハロース溶液にウシ心膜を浸漬させた状態で振とう処理を行った。本実施例では、トレハロース溶液中のトレハロースの濃度を１重量％とした。また、振とう処理は、３７℃に温めておいたバイオシェーカーを用い、回転数１８０ｒｐｍで２４時間行った。
その後、凍結乾燥器を使い、ウシ心膜を−４５℃程度で２４時間程度放置し、ウシ心膜の水分を除去した。
そして、エチレンオキサイドガス滅菌器を使い、エチレンオキサイドガスによるウシ心膜の滅菌処理を行い、ウシ心膜の乾燥滅菌処理組織が得られた。ここでは、作用温度を３０℃、作用時間を１２時間、エアレーションを２０時間とした。
【００１０】
（実施例２〜９）
実施例１に対し、溶液中のトレハロースの濃度のみを変えてウシ心膜の乾燥滅菌処理組織を得た。すなわち、前述と同様に無細胞化処理されたウシ心膜を、トレハロースの濃度が５、１０、２０、２５、３０、３５、４０、５０重量％にそれぞれ設定された各トレハロース溶液中に入れて前述の振とう処理を行い、その後、前述の乾燥滅菌処理を行って実施例２〜９に係るウシ心膜の乾燥滅菌処理組織を得た。
なお、温度３７℃のＰＢＳ中で溶解するトレハロースの濃度は、約５０％程度であることから、トレハロースの最高濃度を５０％とした。
【００１１】
（実施例１０〜１８）
実施例１〜９に対し、無細胞化処理を行わない他は、前述と同一の条件でウシ心膜の乾燥滅菌処理組織を得た。
【００１２】
（実施例１９〜３６）
実施例１〜１８に対し、処理対象組織をウシ心膜からウシ腱に代えた他は、前述と同一の条件でウシ腱の乾燥滅菌処理組織を得た。
ここでのウシ腱は、長さ１０ｃｍ、厚さ１０ｍｍ程度のものを用いた。
【００１３】
（比較例１）
実施例１に対し、無細胞化処理後のウシ心膜をトレハロース溶液に含浸させずに、前述の乾燥処理及び滅菌処理を行ってウシ心膜の乾燥滅菌処理組織を得た。
【００１４】
（比較例２）
比較例１に対し、無細胞化処理を行わない他は、トレハロース溶液に含浸させない比較例１と同一の条件でウシ心膜の乾燥滅菌処理組織を得た。
【００１５】
（比較例３、４）
比較例１、２に対し、処理対象組織をウシ心膜から実施例１９等と同一のウシ腱に代えた他は、トレハロース溶液に含浸させない比較例１、２と同一の条件でウシ腱の乾燥滅菌処理組織を得た。
【００１６】
次に、本発明の効果を実証するための実験を行った。
【００１７】
第１の実験として、前記各実施例と前記各比較例で得られた乾燥滅菌処理組織について、組織変性における本発明の抑制効果の実証実験を行った。
【００１８】
すなわち、各乾燥滅菌処理組織それぞれについて、５０ｍｌ遠沈管内に、抗生物質入りのＰＢＳ４０ｍｌを加えて各乾燥滅菌処理組織を入れる。そして、３７℃に温めておいたバイオシェーカーを用い、回転数１８０ｒｐｍで２４時間振とうすることで再水和された各乾燥滅菌処理組織の質量を電子天秤で計測する。そして、各実施例の乾燥滅菌処理組織について、トレハロース溶液に含浸させない対応比較例の乾燥滅菌処理組織に対する質量の増加率を算出した。なお、実施例１〜９については、比較例１が対応比較例となり、実施例１０〜１８については、比較例２が対応比較例となり、実施例１９〜２７については、比較例３が対応比較例となり、実施例２８〜３６については、比較例４が対応比較例となる。
【００１９】
第２の実験として、前記各実施例と前記各比較例で得られた乾燥滅菌処理組織について、組織の強度低下における本発明の抑制効果を実証するための引張試験を行った。
【００２０】
当該実験において、処理対象組織としてウシ心膜を用いた実施例１〜１８及び比較例１、２については、以下の条件で行った。
【００２１】
ウシ心膜の乾燥滅菌処理組織について、第１の実験の同一条件で再水和を行った後に、幅３ｍｍの短冊状形状の試験片を作製し、初期のチャック間距離を７ｍｍとして引張試験を行った。ここでの引張試験の条件は、初期引張荷重０．５Ｎ、試験片の伸び２０％、引張試験速度を１２０ｍｍ／ｍｉｎ、繰り返し回数を３０００回とした。そして、各試験片について、初期荷重から３０００回経過後の荷重を引いた値を初期荷重で割って算出した経時的な応力緩和率を求め、前記対応比較例の乾燥滅菌処理組織の応力緩和率からの増加率を算出した。なお、ここでの応力緩和率は、粘弾性特性（柔軟性）を表す指標であり、応力緩和率が大きい程、柔軟性があることを意味する。生体組織を滅菌処理すると、応力緩和率が処理前に比べ低下することが判明している。
【００２２】
また、処理対象組織としてウシ腱を用いた実施例１９〜３６及び比較例３、４については、以下の条件で行った。
【００２３】
前述の形状の各試験片について、第１の実験の同一条件で再水和を行った後に、前記試験片の幅を４ｍｍとし、初期のチャック間距離を４５ｍｍとして引張試験を行った。ここでの引張試験の条件は、まず、初期引張荷重６６．７Ｎで１５分間作用させた後、引張荷重１００Ｎを、引張試験速度３００ｍｍ／ｍｉｎで１００００回繰り返し作用させた。そして、各試験片について、１００回ごとのひずみの増加が０．１５％未満となるところを求め、１００００回までのひずみの値から１００回ごとのひずみの増加が０．１５％未満に到達するところのひずみの値を引くことにより、組織を構成するコラーゲン等のクリンプ構造の影響をできるだけ排除し、組織構造そのもののひずみの変化率を算出した。なお、ここでのひずみの変化率は、同様に粘弾性特性を表す値である。そして、各試験片について、前記対応比較例の乾燥滅菌処理組織に対するひずみ変化率の増加率を算出した。
【００２４】
以上の各実験結果を下表に示す。
【００２５】
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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【００２６】
従来法の処理がなされた生体組織（以下、「従来の処理組織」と称する）は、未処理組織に比べて質量が低下するが、以上の実験結果によれば、本発明の処理がなされた生体組織（以下、「本発明の処理組織」と称する）は、従来の処理組織に対し、質量を増大させることが可能になった。しかも、トレハロース濃度を２０重量％〜３５重量％の範囲内にすると、本発明の処理組織の中で最も高い質量のピークを得ることができ、未処理組織の質量とほぼ同一レベルにすることが可能になった。この結果、本発明によれば、処理前の組織微細構造を破壊する現象の抑制効果があるものと推測でき、従来法に比べ、処理前後での生体組織の変性が抑制されることが実証された。
【００２７】
また、従来の処理組織は、未処理組織に比べて柔軟性の低下によって強度低下を招来するが、以上の実験結果によれば、本発明の処理組織は、従来の処理組織に比べ、柔軟性を増大させることができ、強度を高めることが可能になった。しかも、トレハロース濃度を２０重量％〜３５重量％の範囲内にすると、本発明の処理組織の中で最も高い柔軟性のピークを得ることができ、未処理組織の柔軟性とほぼ同一レベルにすることが可能になった。この結果、本発明によれば、従来法に比べ、処理前後での生体組織の強度低下が抑制されることが実証された。
【００２８】
更に、本発明によれば、生体組織を無細胞化処理した場合でも、乾燥及び滅菌処理による処理前からの組織変性や強度低下が抑制されることが実証された。
【００２９】
なお、本発明は、生体由来成分等からなる組織であれば、前記実施例の組織に限定されずに同様に適用可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明は、動物から採取された組織を人体の移植用組織として、加工や保存を工業的に行うための処理に用いることができる。
【国際調査報告】
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