(57)【要約】【課題】水性溶媒の存在下において照射による架橋処理が施され、リン酸緩衝生理食塩水（PBS）中に一定時間浸漬された後も圧縮復元性を有するコラーゲン管状体の開発を課題とする。【解決手段】水性溶媒の存在下で、γ線照射、電子線照射、ＵＶ照射及びプラズマ照射のうちの少なくとも１種の架橋処理を施されたコラーゲン管状体であって、上記コラーゲン管状体は、PBS中に20℃で3日間浸漬後の湿潤状態において、圧縮復元性を有するものである。【選択図】図４
2019037303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水性溶媒の存在下で、γ線照射、電子線照射、ＵＶ照射及びプラズマ照射のうちの少なくとも１種の架橋処理を施されたコラーゲン管状体であって、
上記コラーゲン管状体は、PBS中に20℃で3日間浸漬後の湿潤状態において、圧縮復元性を有するものである、コラーゲン管状体。
【請求項２】
前記コラーゲン管状体の圧縮復元率が90%以上である、請求項１記載のコラーゲン管状体。
ここで、圧縮復元率は、下記の圧縮復元試験を実施し、下記の算定方法(A)によって求める。
［圧縮復元試験］
・PBS中に20℃で3日間浸漬させたコラーゲン管状体に対して圧縮操作を1回行う。
ここで、圧縮操作を実施する前の初期設定条件及び圧縮操作は以下のとおりである。
<初期設定条件>
・コラーゲン管状体はPBS中から取り出した湿潤状態のまま水平な試料台上面上に載置する。
・圧縮操作に用いる圧縮部材の圧縮面の形状は平面視円形の平板状とし、円の中心の位置をC、直径をDとする。圧縮部材の圧縮面は水平に設定する。
・コラーゲン管状体が圧縮部材によって圧縮される領域において、Cを通る鉛直線を平面上に含む平面方向のうち、コラーゲン管状体の断面積が最小となる平面方向におけるコラーゲン管状体の断面を圧縮中央断面とする。
・圧縮中央断面におけるコラーゲン管状体の試料台上面に対する垂直投影幅をRとし、その中点の位置をC’としたときに、D＞Rとし、Cを通る鉛直線上にC’を位置させる。
・圧縮中央断面におけるコラーゲン管状体の中空部を中空部Mとしたとき、中空部Mにおける鉛直方向の最大長さをHとする。
<圧縮操作>
・コラーゲン管状体に対し、圧縮部材を無負荷状態から鉛直下向きに中空部MにおいてHがH/2になるまで1.5mm/秒の速度で押し下げた後、圧縮部材を鉛直上向きに移動させて無負荷状態とする。
［算定方法(A)］
・圧縮中央断面の高さについて、圧縮操作前の高さをLとし、圧縮操作後の高さをL1としたときに、次式により圧縮復元率を求める。
式：圧縮復元率＝L1／L×100
【請求項３】
前記コラーゲン管状体の連続圧縮荷重変化率が50%以上である、請求項１又は２記載のコラーゲン管状体。
ここで、連続圧縮荷重変化率は、下記の連続圧縮試験を実施し、下記の算定方法(B)によって求める。
［連続圧縮試験］
・PBS中に20℃で3日間浸漬させたコラーゲン管状体に対して圧縮操作を連続200回行う。
ここで、圧縮操作を実施する前の初期設定条件及び圧縮操作は以下のとおりである。
<初期設定条件>
・コラーゲン管状体はPBS中から取り出した湿潤状態のまま水平な試料台上面上に載置する。
・圧縮操作に用いる圧縮部材の圧縮面の形状は平面視円形の平板状とし、円の中心の位置をC、直径をDとする。圧縮部材の圧縮面は水平に設定する。
・コラーゲン管状体が圧縮部材によって圧縮される領域において、Cを通る鉛直線を平面上に含む平面方向のうち、コラーゲン管状体の断面積が最小となる平面方向におけるコラーゲン管状体の断面を圧縮中央断面とする。
・圧縮中央断面におけるコラーゲン管状体の試料台上面に対する垂直投影幅をRとし、その中点の位置をC’としたときに、D＞Rとし、Cを通る鉛直線上にC’を位置させる。
・圧縮中央断面におけるコラーゲン管状体の中空部を中空部Mとしたとき、中空部Mにおける鉛直方向の最大長さをHとする。
<圧縮操作>
・1回目の圧縮操作は、コラーゲン管状体に対し、圧縮部材を無負荷状態から鉛直下向きに中空部MにおいてHがH/2になるまで1.5mm/秒の速度で押し下げた後、圧縮部材を鉛直上向きに移動させ無負荷状態となった時点で止め、当該時点の高さを圧縮操作終了時高さとする。
・2回目から200回目までの圧縮操作は、コラーゲン管状体に対し、前回の圧縮操作終了時高さから圧縮部材を鉛直下向きにH/2の長さ分だけ1.5mm/秒の速度で押し下げた後、圧縮部材を鉛直上向きに移動させ無負荷状態となった時点で止め、当該時点の高さを圧縮操作終了時高さとする。
［算定方法(B)］
・圧縮操作において、圧縮部材を押し下げたときの荷重値について、1回目の最大荷重値をN1とし、200回目の最大荷重値をN200としたときに、次式により連続圧縮荷重変化率を求める。
式：連続圧縮荷重変化率＝N200／N1×100
【請求項４】
前記コラーゲン管状体が、コラーゲンシート１枚以上で構成され、同一のコラーゲンシート内または別々のコラーゲンシート間の接着によって管状構造に形成されたものである、請求項１〜３のいずれか１項記載のコラーゲン管状体。
ただし、上記接着は、前記架橋処理によって形成されたコラーゲン間の架橋によるものである。
【請求項５】
前記コラーゲン管状体を構成するコラーゲンの形態が、線維化コラーゲンである、請求項１〜４のいずれか１項記載のコラーゲン管状体。
【請求項６】
以下の工程を含む請求項１〜５のいずれか１項記載のコラーゲン管状体の製造方法。
(i)未架橋のコラーゲンシート１枚を重なり部分ができるように管状に作製し、当該重なり部分のうちの少なくとも一部を密着状態としたもの、又は、
(ii)未架橋のコラーゲンシート２枚以上を用いて、コラーゲンシート間に重なり部分ができるように配置して管状に作製し、当該各重なり部分のうちの少なくとも一部を密着状態としたもの、
に対し、
水性溶媒の存在下で、γ線照射、電子線照射、ＵＶ照射及びプラズマ照射のうちの少なくとも１種の架橋処理を行う工程。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項記載のコラーゲン管状体が高分子ゲルによって囲繞された複合材料。
【請求項８】
前記高分子ゲルがコラーゲンゲルである請求項７記載の複合材料。
【請求項９】
請求項１〜５のいずれか１項記載のコラーゲン管状体又は請求項７若しくは８記載の複合材料を含む医用材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コラーゲン成形体のうち、管状構造を有するコラーゲン管状体に関する。
【背景技術】
【０００２】
管状構造を有する生体組織の代替材料として、多数の材料が提案されてきた。その中で、コラーゲンを用いた技術については、例えば、特許文献１と２に開示されている。
【０００３】
特許文献１には、可溶化コラーゲン溶液と化学架橋剤を含有した緩衝液との混合液を外部シリンダと内部マンドリルからなる管状の型に入れ、線維化（再フィブリル化）と架橋を同時に引き起こして管腔体を得た後、変性温度以上で加熱して管腔体を収縮させることにより、伸縮性を有する管腔コラーゲン構造体を得る技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、人工血管材料として、コラーゲン紡糸糸で構成されたコラーゲン不織布を、接着剤としてコラーゲン溶液を用いて、疎水性チューブに渦巻状に巻きつけて管状に成型し、熱脱水架橋を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１３０９９５号
【特許文献２】特開２００４−１８８０３７号
【特許文献３】特許第５６３３８８０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
コラーゲンを架橋するための方法として、化学的架橋法と物理的架橋法が知られている。化学的架橋法は、グルタルアルデヒドに代表されるアルデヒド類やカルボジイミド類等の化学架橋剤を用いて架橋処理するものである。物理的架橋法には、熱脱水による架橋処理と照射（γ線照射、電子線照射、プラズマ照射、ＵＶ照射）による架橋処理がある。
【０００７】
化学架橋剤を用いるコラーゲンの架橋処理は、一般に化学架橋剤又はその副生物・分解物の残存が問題となることが多い。そこで、コラーゲンと結合しないために残存し難いタイプの化学架橋剤である水溶性カルボジイミド化合物（例：1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド・塩酸塩等）を用いる方法が特許文献１において開示されている。しかしながら、水溶性カルボジイミド化合物を用いた場合であっても、その除去のためには洗浄作業が必要であり、また、完全に除去されたことを確認することは容易とは言い難かった。
【０００８】
また、熱脱水架橋されたコラーゲンは、これを液体中に浸漬させると収縮しやすい性質を有することがあるため、適用の範囲が限定されることがあった。
【０００９】
一方、化学架橋剤及び熱脱水による架橋法を用いることなく、膨潤及び溶解が起きにくいコラーゲン成形体を得るための架橋処理として、特許文献３には、コラーゲン膜とコラーゲン多孔体との積層体に対し、水性溶媒の存在下で照射による架橋処理を施すことが開示されている。
【００１０】
ところで、接着剤としてコラーゲン溶液を用いて管状構造に作製したコラーゲン管状体は、これをそのまま水性溶媒に浸漬すれば、接着力の低下により管状構造を保持できなくなるため、水性溶媒の存在下における照射架橋処理に供することができなかった。
【００１１】
以上より、本発明は、水性溶媒の存在下において照射による架橋処理が施され、リン酸緩衝生理食塩水（PBS）中に一定時間浸漬された後も圧縮復元性を有するコラーゲン管状体の開発を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、未架橋のコラーゲンシートを用いて重なり部分ができるようにして管状構造を作製し、当該重なり部分を密着させた状態とし、これを水性溶媒の存在下において照射による架橋処理を施すことによって、重なり部分のコラーゲンシート同士がコラーゲン間の架橋によって接着すること、及び得られたコラーゲン管状体がPBS中に一定時間浸漬された後も圧縮復元性を有することを見出し、係る知見を基に本発明を完成させたものである。
【００１３】
本発明は以下のとおりである。
〔１〕水性溶媒の存在下で、γ線照射、電子線照射、ＵＶ照射及びプラズマ照射のうちの少なくとも１種の架橋処理を施されたコラーゲン管状体であって、
上記コラーゲン管状体は、PBS中に20℃で3日間浸漬後の湿潤状態において、圧縮復元性を有するものである、コラーゲン管状体。
〔２〕前記コラーゲン管状体の圧縮復元率が90%以上である、上記〔１〕記載のコラーゲン管状体。
ここで、圧縮復元率は、下記の圧縮復元試験を実施し、下記の算定方法(A)によって求める。
［圧縮復元試験］
・PBS中に20℃で3日間浸漬させたコラーゲン管状体に対して圧縮操作を1回行う。
ここで、圧縮操作を実施する前の初期設定条件及び圧縮操作は以下のとおりである。
<初期設定条件>
・コラーゲン管状体はPBS中から取り出した湿潤状態のまま水平な試料台上面上に載置する。
・圧縮操作に用いる圧縮部材の圧縮面の形状は平面視円形の平板状とし、円の中心の位置をC、直径をDとする。圧縮部材の圧縮面は水平に設定する。
・コラーゲン管状体が圧縮部材によって圧縮される領域において、Cを通る鉛直線を平面上に含む平面方向のうち、コラーゲン管状体の断面積が最小となる平面方向におけるコラーゲン管状体の断面を圧縮中央断面とする。
・圧縮中央断面におけるコラーゲン管状体の試料台上面に対する垂直投影幅をRとし、その中点の位置をC’としたときに、D＞Rとし、Cを通る鉛直線上にC’を位置させる。
・圧縮中央断面におけるコラーゲン管状体の中空部を中空部Mとしたとき、中空部Mにおける鉛直方向の最大長さをHとする。
<圧縮操作>
・コラーゲン管状体に対し、圧縮部材を無負荷状態から鉛直下向きに中空部MにおいてHがH/2になるまで1.5mm/秒の速度で押し下げた後、圧縮部材を鉛直上向きに移動させて無負荷状態とする。
［算定方法(A)］
・圧縮中央断面の高さについて、圧縮操作前の高さをLとし、圧縮操作後の高さをL1としたときに、次式により圧縮復元率を求める。
式：圧縮復元率＝L1／L×100
〔３〕前記コラーゲン管状体の連続圧縮荷重変化率が50%以上である、上記〔１〕又は〔２〕記載のコラーゲン管状体。
ここで、連続圧縮荷重変化率は、下記の連続圧縮試験を実施し、下記の算定方法(B)によって求める。
［連続圧縮試験］
・PBS中に20℃で3日間浸漬させたコラーゲン管状体に対して圧縮操作を連続200回行う。
ここで、圧縮操作を実施する前の初期設定条件及び圧縮操作は以下のとおりである。
<初期設定条件>
・コラーゲン管状体はPBS中から取り出した湿潤状態のまま水平な試料台上面上に載置する。
・圧縮操作に用いる圧縮部材の圧縮面の形状は平面視円形の平板状とし、円の中心の位置をC、直径をDとする。圧縮部材の圧縮面は水平に設定する。
・コラーゲン管状体が圧縮部材によって圧縮される領域において、Cを通る鉛直線を平面上に含む平面方向のうち、コラーゲン管状体の断面積が最小となる平面方向におけるコラーゲン管状体の断面を圧縮中央断面とする。
・圧縮中央断面におけるコラーゲン管状体の試料台上面に対する垂直投影幅をRとし、その中点の位置をC’としたときに、D＞Rとし、Cを通る鉛直線上にC’を位置させる。
・圧縮中央断面におけるコラーゲン管状体の中空部を中空部Mとしたとき、中空部Mにおける鉛直方向の最大長さをHとする。
<圧縮操作>
・1回目の圧縮操作は、コラーゲン管状体に対し、圧縮部材を無負荷状態から鉛直下向きに中空部MにおいてHがH/2になるまで1.5mm/秒の速度で押し下げた後、圧縮部材を鉛直上向きに移動させ無負荷状態となった時点で止め、当該時点の高さを圧縮操作終了時高さとする。
・2回目から200回目までの圧縮操作は、コラーゲン管状体に対し、前回の圧縮操作終了時高さから圧縮部材を鉛直下向きにH/2の長さ分だけ1.5mm/秒の速度で押し下げた後、圧縮部材を鉛直上向きに移動させ無負荷状態となった時点で止め、当該時点の高さを圧縮操作終了時高さとする。
［算定方法(B)］
・圧縮操作において、圧縮部材を押し下げたときの荷重値について、1回目の最大荷重値をN1とし、200回目の最大荷重値をN200としたときに、次式により連続圧縮荷重変化率を求める。
式：連続圧縮荷重変化率＝N200／N1×100
〔４〕前記コラーゲン管状体が、コラーゲンシート１枚以上で構成され、同一のコラーゲンシート内または別々のコラーゲンシート間の接着によって管状構造に形成されたものである、上記〔１〕〜〔３〕のいずれか１項記載のコラーゲン管状体。
ただし、上記接着は、前記架橋処理によって形成されたコラーゲン間の架橋によるものである。
〔５〕前記コラーゲン管状体を構成するコラーゲンの形態が、線維化コラーゲンである、上記〔１〕〜〔４〕のいずれか１項記載のコラーゲン管状体。
〔６〕以下の工程を含む上記〔１〕〜〔５〕のいずれか１項記載のコラーゲン管状体の製造方法。
(i)未架橋のコラーゲンシート１枚を重なり部分ができるように管状に作製し、当該重なり部分のうちの少なくとも一部を密着状態としたもの、又は、
(ii)未架橋のコラーゲンシート２枚以上を用いて、コラーゲンシート間に重なり部分ができるように配置して管状に作製し、当該各重なり部分のうちの少なくとも一部を密着状態としたもの、
に対し、
水性溶媒の存在下で、γ線照射、電子線照射、ＵＶ照射及びプラズマ照射のうちの少なくとも１種の架橋処理を行う工程。
〔７〕上記〔１〕〜〔５〕のいずれか１項記載のコラーゲン管状体が高分子ゲルによって囲繞された複合材料。
〔８〕前記高分子ゲルがコラーゲンゲルである上記〔７〕記載の複合材料。
〔９〕上記〔１〕〜〔５〕のいずれか１項記載のコラーゲン管状体又は上記〔７〕若しくは〔８〕記載の複合材料を含む医用材料。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係るコラーゲン管状体は、PBS中に20℃で3日間浸漬させて湿潤状態としたときであっても、圧縮復元性を有するものであるため、各種用途に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】コラーゲン管状体の圧縮中央断面の方向から図示した圧縮復元試験又は連続圧縮試験における模式図である。(a)は初期設定時である。(b)〜(c)は圧縮復元試験における圧縮操作を示したものであり、(b)〜(d)は連続圧縮試験における圧縮操作を示したものである。
【図２】本発明の一実施形態に係るコラーゲン管状体であり、１枚のコラーゲンシートで構成されたものを示した模式図である。(a)と(b)は、平面視四角形のコラーゲンシートが筒状に丸められた形態に関する模式図である。(a)は、コラーゲンシートの外周面と内周面とが接着したものである。(b)は、コラーゲンシートの内周面同士が接着したものである。(c)は、(a)の変形であり、用いたコラーゲンシートが平面視円形状のものである。(d)は、(b)の変形であり、コラーゲン管状体を2個有するものである。
【図３】本発明の一実施形態に係るコラーゲン管状体であり、複数枚のコラーゲンシートで構成されたものを示した模式図である。(a)は、５枚のコラーゲンシートで構成されたものである。(b)は、２枚のコラーゲンシートで構成されたものである。(c)は、図２(a)の形態のものが２個連結したものである。(d)は、図３(b)の変形であり、２枚のコラーゲンシートで構成されたものであり、コラーゲン管状体を2個有するものである。
【図４】実施例１にかかるコラーゲン管状体の外観写真である。
【図５】実施例１にかかるコラーゲン管状体の圧縮にかかる写真（断面方向から撮影）である。(a)は圧縮したとき、(b)は圧縮から開放したときの写真である。
【図６】実施例１にかかるコラーゲン管状体の連続圧縮試験において測定された荷重値の経時変化に関するグラフである（縦軸：荷重値、横軸：時間）。
【図７】実施例２にかかる複合材料の外観写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、好ましい実施形態に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。
【００１７】
本発明のコラーゲン管状体は、水性溶媒の存在下で、γ線照射、電子線照射、ＵＶ照射及びプラズマ照射のうちの少なくとも１種の架橋処理を施されたコラーゲン管状体であって、上記コラーゲン管状体は、PBS中に20℃で3日間浸漬後の湿潤状態において、圧縮復元性を有するものである。
【００１８】
（架橋）
本発明のコラーゲン管状体は、水性溶媒の存在下で、γ線照射、電子線照射、ＵＶ照射及びプラズマ照射のうちの少なくとも１種により架橋が施されたものである。以下、これらの架橋を総称するときは「照射架橋」という。
【００１９】
ここで、本発明のコラーゲン管状体を特定するにあたって、架橋処理の規定を設けた理由を説明する。コラーゲンの架橋法として、物理的架橋法と化学的架橋法が知られている。物理的架橋法の代表例として、照射架橋と熱脱水架橋があり、化学的架橋法の代表例として、水溶性化学架橋剤又は気化能を有する化学架橋剤による架橋がある。以下、架橋法を問わず、架橋されたコラーゲンを「架橋体」と称する。
【００２０】
まず、物理的架橋法について、照射架橋によって得られた架橋体と、熱脱水架橋によって得られた架橋体とは、架橋体同士を見比べても外観的な違いを見出すことは極めて困難であり、また、分析によってもいずれの架橋法によって架橋されたものかを区別することは極めて困難である。
【００２１】
次に、照射架橋によって得られた架橋体と、化学的架橋法によって得られた架橋体とは、架橋体同士を見比べても外観的な違いを見出すことは極めて困難である。化学的架橋法のうち、化学的架橋剤として、例えば、グルタルアルデヒドやポリエポキシ化合物（エチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセロールポリグリシジルエーテル等）を用いた場合は、化学的架橋剤がコラーゲンと結合して架橋反応が起きるために、化学的架橋剤を検出できれば、両者の判別は可能である。しかし、化学的架橋剤として1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド・塩酸塩等のコラーゲンと結合しないタイプのものを用いたときには、架橋体を分析しても化学的架橋剤の痕跡を見出すことはほぼ不可能である。
【００２２】
また、架橋されていないコラーゲン（以下「未架橋体」と称する）と架橋体との区別も極めて困難である。例えば、分析によって未架橋体と架橋体の違いを見出すことは、特に照射架橋体においては架橋点の多寡の違いしかないため、極めて困難である。未架橋体は架橋体よりも一般に強度的に弱く、水中保存安定性も低い傾向があるが、それら物理的傾向の違いが架橋処理の有無に起因したものであることを立証することも極めて困難である。
【００２３】
以上の区別の困難性から、本発明のコラーゲン管状体が照射架橋によって架橋されたものであることを発明特定事項としたのである。
【００２４】
ところで、水性溶媒の存在下で照射架橋された架橋体の一特性は、例えば、特許文献３に記載されているように、細胞培養環境や生体内環境において分解し難いというものである。例えば、この架橋体をダルベッコリン酸緩衝生理食塩水（D-PBS）中に37℃で5日間浸漬した場合の溶解率が10質量%以下であるとき、この架橋体が上記特性を有するといえる。尚、溶解率とは、D-PBS中への架橋体からの溶出成分の質量の、浸漬前の架橋体の質量に対する割合（%）である。溶解率は、ゲル浸透クロマトグラフィー（GPS)によってD-PBS中の溶出成分の分子量分布を測定する方法、又はD-PBS中の溶出成分の質量を測定する方法によって評価できる。本発明のコラーゲン管状体の溶解率も10質量%以下である。
【００２５】
架橋処理に適用する水性溶媒としては、水を含んでおり、本発明のコラーゲン管状体が得られる限りにおいて限定されるものではなく、例えば、水、生理食塩水、緩衝液、緩衝生理食塩水、酸性塩水溶液、中性塩水溶液、アルカリ性塩水溶液等が挙げられ、これらに有機溶媒を添加した混合溶媒でもよい。好適な水性溶媒として、緩衝液及び緩衝生理食塩水を例示でき、具体例は、リン酸緩衝液、トリス緩衝液、HEPES緩衝液、酢酸緩衝液、炭酸緩衝液、クエン酸緩衝液、PBS、D-PBS、トリス緩衝生理食塩水、HEPES緩衝生理食塩水等である。
【００２６】
照射架橋は、γ線照射、電子線照射、ＵＶ照射及びプラズマ照射のうちの１種だけを実施してもよいし、２種以上を組み合わせて実施してもよい。また、１種の照射架橋を２回以上実施してもよい。照射架橋を例えば２回実施するときは、１回目で低架橋度、２回目で高架橋度が得られるように設定することが好ましい。また、２種以上を組み合わせて実施するときは、基本的には架橋度が低い照射法の後に架橋度が高い照射法を実施することが好ましく、例えば、ＵＶ照射後にγ線照射する組合せである。好適には、透過力が高く、均一に架橋させることができるγ線照射によって照射架橋を１回で行う方法である。特に、γ線照射による架橋処理では、照射線量を適宜設定することによって、高強度なコラーゲン管状体を得ることもできる。γ線照射では、線量率が固定の線源を用い、照射時間等の条件を適宜設定することにより、所定の照射線量を簡便に得ることができる。例えば、コバルト60線源を用いる場合、照射線量5〜75kGyで架橋処理を行うことができる。照射線量として、好ましくは5〜50kGyであり、より好ましくは10〜50kGyであり、さらに好ましくは15〜30kGyである。さらに、照射条件を適宜設定すれば架橋処理と同時に滅菌処理を行うことができる。そのため、架橋処理中及び架橋処理後の密封状態を保つようにすることで、滅菌済み製品として、そのまま市場に流通させることも可能である。
【００２７】
（圧縮復元性）
本発明のコラーゲン管状体は、これをPBS中に20℃で3日間浸漬させた後に、湿潤状態のままで圧縮復元性を評価したときに、圧縮復元性を有するものである。
【００２８】
本発明のコラーゲン管状体が2個以上の管状構造で構成されている場合は、少なくとも1個の管状構造で圧縮復元性を有していれば、本発明のコラーゲン管状体に含まれるものとする。好ましくは、コラーゲン管状体が有する管状構造のすべてが圧縮復元性を有するものである。以上のことは、以下の圧縮復元率及び連続圧縮荷重変化率についても同様である。
【００２９】
圧縮復元性の評価にあたり、コラーゲン管状体が乾燥状態であれば、全体にPBSが行き渡るように20℃で3日間浸漬させる。浸漬期間は、3日間よりも長くなってもよく、よって、少なくとも3日間であればよい。また、静置状態で浸漬すればよいが、必要に応じて気泡除去のための操作等を行ってもよい。一方、コラーゲン管状体が予めPBS中で保管されていれば、そのまま圧縮復元性の評価に供すればよい。ただし、圧縮復元性の評価に供する前の3日間はPBSの液温を20℃とする。また、PBS以外の溶媒中で保管されていれば、溶媒をPBSに置換した上で3日間は20℃のPBS中に完全に浸漬させる。なお、PBS中に20℃で3日間浸漬させた場合に腐敗が懸念されるときは、防腐剤を添加しても構わない。以上の浸漬に関する事項は、以下の圧縮復元試験及び連続圧縮試験においても同様である。
【００３０】
圧縮復元性の評価では、上記により湿潤状態となっているコラーゲン管状体に適度な圧縮力を加えて圧縮した後、圧縮を開放することにより元の形状に復元できる状態としたときに、外観的に元の形状におおよそ戻れば圧縮復元性を有するといえる。なお、好ましくは、元の形状に戻ることである。
【００３１】
（圧縮復元率）
本発明のコラーゲン管状体の好適な一形態は、以下の圧縮復元試験を実施し、以下の算定方法(A)によって求められた圧縮復元率が90%以上となるものである。圧縮復元率は、好ましくは95%以上である。なお、圧縮復元率の上限は言うまでもなく100%である。
【００３２】
圧縮復元試験は、PBS中に20℃で3日間浸漬させたコラーゲン管状体に対して圧縮操作を1回行うものである。
【００３３】
ここで、圧縮操作を実施する前の初期設定条件は図１(a)を用いて、また、圧縮操作は図１(a)(b)(c)を用いて説明する。
【００３４】
<初期設定条件>
コラーゲン管状体10はPBS中から取り出した湿潤状態のまま水平な試料台上面15の上に載置する。
圧縮操作に用いる圧縮部材12の圧縮面20の形状は平面視円形の平板状、即ち、圧縮面20を上方から見たときに円形であり側面から見たときに凹凸のない平滑な形状である。圧縮部材12は、圧縮面20が水平となるように設置されている。符号23の点線は、平面視円形の圧縮面20の中心Cを通る鉛直線である。圧縮部材12は、圧縮面20がコラーゲン管状体10と接する高さ（以下「接触高さ」という）よりも高いスタート高さに設定されている。スタート高さは接触高さよりも高ければ特に限定されないが、目安としては数cm程度であり、例えば1〜5cmの範囲内である。
コラーゲン管状体10の圧縮中央断面11は、Cを通る鉛直線である符号23の点線を平面上に含む任意の仮想平面において、コラーゲン管状体の断面積が最小となる平面方向におけるコラーゲン管状体10の断面である。なお、圧縮中央断面11は、コラーゲン管状体10の両端部を除く部分に設定することが好ましい。より好ましくは、圧縮部材12によってコラーゲン管状体10が圧縮される領域（以下「圧縮領域」という）がコラーゲン管状体10の端部を全く含まないように設定する。簡便には、コラーゲン管状体10の管軸方向（長軸方向）において中央部を圧縮中央断面11とする。
符号25で示した2本の破線は、それぞれ水平な試料台上面15に対する圧縮中央断面11におけるコラーゲン管状体10の垂直投影線であり、この2本の垂直投影線25の間の長さ（垂直投影幅）がRである。圧縮面20の直径をDとしたときに、D＞Rである。また、Rの中点の位置C’を通る鉛直線が符号27の一点鎖線である。符号27の一点鎖線と符号23の点線とが同一直線上に位置するように設定する。なお、符号27の一点鎖線と符号23の点線とを同一直線上に位置させることが困難であるときは、ほぼ同一直線上に位置させることとしても構わない。
圧縮中央断面11におけるコラーゲン管状体10の中空部を中空部Mとする。図１では、中空部Mを符号17の矢印で示した。中空部Mにおいて、鉛直方向における最大の長さがHである。
【００３５】
<圧縮操作>
コラーゲン管状体10に対し、圧縮部材12を無負荷状態（例えば、図１(a)におけるスタート高さ）から鉛直下向きに中空部MにおいてHがH/2になるまで1.5mm/秒の速度で押し下げた（図１(b)）後、圧縮部材12を鉛直上向きに移動させて圧縮を開放し無負荷状態とする。
本明細書において、圧縮開放時における無負荷状態とは、圧縮操作に用いる装置によって測定される荷重値が0になるときの状態であって、コラーゲン管状体10が形状復元した状態（所定時間経過後もコラーゲン管状体10の形状変化が見られない状態）である。圧縮開放時の無負荷状態における圧縮部材12の高さは、例えば、スタート高さであってもよいし、図１(c)のように形状復元したコラーゲン管状体10の直上であってもよい。なお、圧縮部材12を鉛直上向きに移動させる速度は、特に限定されないが、好ましくは、鉛直上向きに移動する圧縮部材12が、形状復元中のコラーゲン管状体10と接触し続ける速度又は形状復元中のコラーゲン管状体10から応力を受け続ける速度である。このような速度では、一般に、無負荷状態となった時と形状復元した時とが一致する。圧縮部材12を鉛直上向きに移動させる速度は、例えば、押し下げの速度と同じ1.5mm/秒である。
圧縮領域が異なるのであれば、1個のコラーゲン管状体につき複数箇所で圧縮復元試験を行ってもよい。
【００３６】
［算定方法(A)］
圧縮復元率は、圧縮中央断面の高さについて、圧縮操作前の高さをLとし、圧縮操作後の高さをL1としたときに、圧縮復元率＝L1／L×100の式により算定する。
【００３７】
圧縮部材の材質は、次の連続圧縮試験に用いる圧縮部材も同様であるが、圧縮操作によって変形せず、且つ、コラーゲン管状体に付着しないものであれば特に限定されることはなく、硬質な材料であることが好ましく、例えば、金属（好例はステンレス、チタン、チタン合金等）、硬質プラスチック等を用いることができる。また、圧縮操作に用いる装置は、次の連続圧縮試験に用いる圧縮装置も同様であるが、直線運動により物質の圧縮応力を測定することができる装置を用いることが好ましく、好例はテクスチャーアナライザーである。
【００３８】
（連続圧縮試験）
連続圧縮試験は、PBS中に20℃で3日間浸漬させたコラーゲン管状体に対して圧縮操作を連続200回行うものである。
【００３９】
連続圧縮試験における初期設定条件は、圧縮復元試験と同じである。圧縮操作について、図１を用いて説明する。
・1回目の圧縮操作は、図１(a)のコラーゲン管状体10に対し、圧縮部材12を無負荷状態から鉛直下向きに中空部MにおいてHがH/2になるまで1.5mm/秒の速度で押し下げた（図１(b)）後、圧縮部材12を鉛直上向きに移動させて圧縮を開放し無負荷状態となった時点で止める（図１(c)）。図１(c)では、圧縮開放時において無負荷状態となった時点の高さである圧縮操作終了時高さを符号29の破線で示した。
・2回目から200回目までの圧縮操作は、コラーゲン管状体10に対し、前回の圧縮操作終了時高さ（図１(c)の符号29の破線の高さ）から圧縮部材12を鉛直下向きにH/2の長さ分だけ1.5mm/秒の速度で押し下げた（図１(d)）後、圧縮部材12を鉛直上向きに移動させ無負荷状態となった時点の高さで止め（図１(c)）、当該時点の高さを圧縮操作終了時高さ（図１(c)の符号29の破線の高さ）とする。
なお、当然のことながら、毎回の圧縮操作終了時高さは変動し得るものである。また、圧縮部材12を鉛直上向きに移動させる速度は、特に限定されないが、好ましくは、鉛直上向きに移動する圧縮部材12が、形状復元中のコラーゲン管状体10と接触し続ける速度又は形状復元中のコラーゲン管状体10から応力を受け続ける速度である。圧縮部材12を鉛直上向きに移動させる速度は、例えば、押し下げの速度と同じ1.5mm/秒である。
【００４０】
連続圧縮試験では下記算定方法(B)を用いる。
［算定方法(B)］
圧縮操作において、圧縮部材を押し下げたときの荷重値について、1回目の最大荷重値をN1とし、200回目の最大荷重値をN200としたときに、連続圧縮荷重変化率＝N200／N1×100の式により連続圧縮荷重変化率を求める。
【００４１】
圧縮領域の位置については、連続的な圧縮負荷によるダメージが圧縮領域に蓄積するため、信頼性のあるデータを取得する観点から、圧縮領域がコラーゲン管状体の管軸方向において中央部分となるように設定することが好ましい。また、連続圧縮中にコラーゲン管状体の設置位置がずれないように適宜工夫することが好ましい。
【００４２】
本発明のコラーゲン管状体の好適な一形態は、連続圧縮荷重変化率が50%以上となるものである。連続圧縮荷重変化率は、好ましくは60%以上であり、さらに好ましくは65%以上であり、さらにより好ましくは70%以上である。上限については、圧縮によりコラーゲン管状体の強度が増加することによって100%を超える場合もあるが、通常は強度が低下するため100%以下である。
【００４３】
（コラーゲン管状体の構造）
コラーゲン管状体は、管状構造であれば特に限定されることはない。例えば、コラーゲン管状体の端部は平坦であってもよいし、切れ込みや凹凸を有したもの等であってもよい。切れ込みの一例は、図２(c)であり、凹凸の一例は、図３(b)である。また、コラーゲン管状体の断面形状は、円形に限定されるわけではなく、例えば、楕円形、多角形（三角形、四角形、五角形、六角形、八角形等）、星型等でもあってよく、また、任意の複数箇所において断面形状が同じであってもよいし、異なっていてもよい。
管形状についても特に限定されることはなく、例えば、直管、曲管、直管と曲管の混在型等であってもよいし、また、例えば、寸胴であってもよいし、テーパー状であってもよいし、側周面の一部に凹部又は凸部を有していてもよいし、端部が縮径又は拡径したもの等であってもよい。また、コラーゲン管状体の側周面に開口部を有したものであってもよいし、有していないものであってもよい。
【００４４】
コラーゲン管状体の好適な一形態は、コラーゲンシート１枚以上で構成され、同一のコラーゲンシート内または別々のコラーゲンシート間の接着によって管状構造に形成されたものである。上記接着は、水性溶媒の存在下における照射架橋によって形成されたコラーゲン間の架橋によるものである。管状構造を形成するための接着は、コラーゲン間の架橋によって成り立つものであるため、接着の形態としては、(1)接着に関与するコラーゲンシート同士の間で架橋されたもの（以下「直接接着型」という）、(2)接着に関与するコラーゲンシート同士の間にコラーゲン糊が介在した場合に、コラーゲン間の架橋がコラーゲン糊内及びコラーゲン糊とコラーゲンシート間に成されたもの（以下「コラーゲン糊介在接着型」という）、等が挙げられる。直接接着型の一態様には、例えば、上記(1)において、接着に関与するコラーゲンシートの間に、接着に関与するコラーゲンシートとは別のコラーゲンシートが挟み込まれ、各コラーゲンシートがコラーゲン間の架橋によって接着したものも含まれる。当該一態様において、各コラーゲンシート間にコラーゲン糊を介在させ、コラーゲン間の架橋がコラーゲン糊内及びコラーゲン糊とコラーゲンシート間に成されたものは、コラーゲン糊介在接着型の一態様である。
【００４５】
接着した部位（以下「接着部」という）が存在する場所は、管状構造が得られる限りにおいて特に限定されることはない。接着部は、例えば、管軸方向において一方の端部から他方の端部まで連続的に存在していてもよいし、不連続であってもよい。不連続の例として、両方の端部と管軸の中央部だけに接着部が存在している態様、両方の端部からそれぞれ管軸の中央方向に管軸長さの1/4の部分だけに接着部が存在している態様等が挙げられるが、これ以外の態様も当然含まれる。また、管の断面方向から見たときの接着部は、点であってもよいし、連続線または不連続線であってもよい。
【００４６】
コラーゲン管状体を構成するコラーゲンシートの枚数が１枚の場合、同一のコラーゲンシート内の接着によって管状構造が形成される（例えば、図２(a)〜(d)）。また、コラーゲンシートの枚数が２枚以上の場合の例として、別々のコラーゲンシート間の接着によって管状構造に形成された形態（例えば、図３(a)(b)(d)）と、同一のコラーゲンシート内の接着によって形成された複数個の管状構造が連結された形態（例えば、図３(c)）等が挙げられる。
【００４７】
図２(a)のコラーゲン管状体10は、平面視四角形のコラーゲンシート32が筒状に丸められ、接着部35において接着した形態である。接着部35では、コラーゲンシート32の外周面と内周面とが接着している。図２(a)のコラーゲン管状体10は、接着していない羽根部38を有するものである。好適な一態様は、羽根部38もコラーゲンシート32の外周面に接着したものである。また、コラーゲンシート32が渦巻状に巻き重ねられた筒状のものであって、巻き重ねられた部分同士が接着した形態も好ましい。
【００４８】
図２(b)のコラーゲン管状体10は、図２(a)の変形であり、接着部35ではコラーゲンシート32の内周面側の面同士が接着したものであり、これにより羽根部38が形成されたものである。
【００４９】
図２(c)のコラーゲン管状体10は、図２(a)の変形であり、コラーゲンシート32として平面視円形状のものを用いたものである。
【００５０】
ここで、コラーゲンシートの形状について説明すると、コラーゲンシートの形状は、
コラーゲン管状体が形成される限りにおいて限定されるものではなく、平面視において、多角形（三角形、正方形、長方形、五角形、六角形、八角形等）、円形、楕円形等が挙げられる。また、適所に穴が開いたものであってもよい。コラーゲンシートの種類については、その製造方法により種々のものが対象となるので、後掲の製造方法において説明する。
【００５１】
図２(d)のコラーゲン管状体10は、図２(b)のコラーゲン管状体10の変形であり、羽根部38において管状構造がもう1個形成されることにより、管状構造を2個有するものである。図２(d)の派生として、管状構造を3個以上有するものであっても構わない。
【００５２】
図３(a)のコラーゲン管状体10は、平面視四角形の５枚のコラーゲンシート32が接着部35を介して互いに結合することによって、管状構造が形成されたものである。
【００５３】
図３(b)のコラーゲン管状体10は、平面視四角形の２枚のコラーゲンシート32が接着部35で接着したものであり、コラーゲンシート32の内周面同士が接着したことによって、接着部35において羽根部38が形成されたものである。
【００５４】
図３(c)のコラーゲン管状体10は、同一のコラーゲンシート内の接着によって形成された2個の管状構造が連結された形態であり、連結部においても接着がなされたものである。連結部における接着は、糊状物質、例えば、コラーゲン糊等による接着であっても構わないが、好ましくは接着部35と同様の形式の接着である。
【００５５】
図３(d)のコラーゲン管状体10は、図３(b)の変形であり、羽根部38において管状構造がもう1個形成されることにより、管状構造を2個有するものである。図３(d)の派生として、管状構造を3個以上有するものであっても構わない。
【００５６】
コラーゲン管状体の長さ及び断面の寸法については、特に限定されることはなく、用途に応じて適宜設定すればよい。長さについて、下限は、例えば、5mmであり、上限は、例えば、1mであることが好ましい。断面については、管部（中空部を取り巻く部分であり、羽根部を除く）の最長外径（管部の中心を通って管部の最外部同士の点を結ぶ直線のうち最長のもの）において、下限は、例えば、0.1mmであり、上限は、例えば、50mmであることが好ましい。内径については、圧縮復元性を有すれば特に限定されることはなく、均一であっても不均一であってもよい。内径の範囲としては、例えば、外径の1〜99%の範囲であることが好ましく、より好ましくは5〜95%の範囲である。
【００５７】
（コラーゲンの形態）
コラーゲン管状体を構成するコラーゲンの形態については、線維化コラーゲンと非線維化コラーゲンのいずれであってもよい。線維化コラーゲンは、再フィブリル化コラーゲンフィブリルとも称され、可溶化コラーゲン溶液に適当な緩衝液を添加し、可溶化コラーゲン溶液を適度なイオン強度及びpHとすることによって得られるものである。線維化コラーゲンは、例えば、倍率10,000倍の走査電子顕微鏡で観察したときに、ファイバー状構造を確認できるものである。また、線維化コラーゲンがＤ周期を有することの確認は一般に走査電子顕微鏡では容易とは言えないが、線維化コラーゲンの一部分にでもＤ周期が確認されれば、線維化コラーゲン全体がＤ周期を有すると判断しても概ね差し支えない。一方、非線維化コラーゲンは、アモルファス構造を示すものである。コラーゲン管状体を生体用材料として用いるときは、生体適合性の観点から、コラーゲンの形態は線維化コラーゲンであることが好ましい。
【００５８】
コラーゲン管状体を構成するコラーゲンの形態が線維化コラーゲンである場合の好適な一態様は、線維化コラーゲンが略規則性をもって配向したものである。線維化コラーゲンが略規則性をもって配向した態様とは、コラーゲン管状体を構成するコラーゲンシートを全体として観察したときに、大部分の線維化コラーゲンが略平行に配列している状態を意味するものであり、一部の線維化コラーゲンが不規則に存在することが許容されるのは云うまでもない。ここで、「略平行」とは、全く平行はもとより、実質的に平行と認められるものを含む意図である。配向度の測定方法の一例は、コラーゲンシートの任意の場所における10,000倍の走査電子顕微鏡像を、旭化成エンジニアリング株式会社製の画像解析ソフト「Ａ像くん（登録商標）」で解析し、配向度を半値幅法により算出するものである。当該配向度の最大値は1であり、値が大きいほど一定方向を向いていることを示す。好適範囲は、0.5〜1の範囲である。上記範囲内であれば、略規則性をもって配向している状態と云うことができる。
【００５９】
［製造方法］
コラーゲン管状体の製造方法にかかる一形態は、(i)未架橋のコラーゲンシート１枚を重なり部分ができるように管状に作製し、当該重なり部分のうちの少なくとも一部を密着状態としたもの、又は、(ii)未架橋のコラーゲンシート２枚以上を用いて、コラーゲンシート間に重なり部分ができるように配置して管状に作製し、当該各重なり部分のうちの少なくとも一部を密着状態としたもの、に対し、水性溶媒の存在下で照射架橋処理を行う工程、を含むものである。なお、以下の説明において、前述と重複する事項については説明を省略する。
【００６０】
（未架橋のコラーゲンシート）
未架橋のコラーゲンシートは、架橋処理が施されていないコラーゲンシートである。そのようなコラーゲンシートの種類は、特に限定されるものではなく、具体例として次の[1]〜[8]を例示するが、これらに改良を加えたものであってもよい。尚、原料として用いられるコラーゲンの種類は特に限定されないが、生体内での存在量が多いＩ型コラーゲンが好ましく、抗原決定基であるテロペプタイドが除去されたアテロコラーゲンがより好ましい。また、通常、哺乳類、魚介類、鳥類、爬虫類等の生物原料由来のコラーゲンが使用されうるが、ヒトと共通のウイルスを有しない魚介類由来のコラーゲンが好適に用いられる。特に、魚類由来のコラーゲンが好適であり、採取部位としては鱗、皮等が挙げられる。鱗は、魚臭の原因となる脂質が少ないことが利点である。
【００６１】
[1]特開２０１７-０４７０３０号公報に開示された、１層の単層シート又は複数層の積層シートで構成され、上下面が略平坦であり、略規則性をもって配向した線維化コラーゲン（再フィブリル化コラーゲンフィブリル）で構成され、白色を呈するコラーゲンシート。
製造方法は、可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること、又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物を得る第１工程；第１工程で得られたシート状物を、生理的な等張液又は緩衝液と接触することによって線維化させる第２工程、を含むものである。
ここで、第１工程は、積層化のために以下のａ〜ｂ工程を含むものであってもよい。
ａ工程：可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること、又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物Ａを得る工程。
ｂ工程：次の(ア)又は(イ)の工程。
(ア)シート状物Ａ上に、可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、積層シートからなるシート状物を作製する工程。
(イ)シート状物Ａ上以外の任意の場所に、可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物Ｂを得た後、シート状物Ａとシート状物Ｂとを接着させて積層シートからなるシート状物を作製する工程。
但し、上記ａ〜ｂ工程を1回実施することにより得られる2層の積層シートを基に3層以上の積層シートを作製する場合には、ｂ(ア)又はｂ(イ)工程における「シート状物Ａ」に代えて「前回のｂ工程で得られた積層シートからなるシート状物」を適用して、ｂ工程を所定回数繰り返す。また、任意の処理として、ａ工程で得られたシート状物Ａをコラーゲンの変性温度未満で乾燥する処理、又はｂ(ア)若しくは(イ)工程で得られた積層シートからなるシート状物をコラーゲンの変性温度未満で乾燥する処理、を含むことができる。
【００６２】
[2]上記[1]の製造方法において、線維化工程（第２工程）を用いないで製造したコラーゲンシート。即ち、非線維化コラーゲンで構成されたコラーゲンシート。
【００６３】
[3]特開２０１７-０４７０３１号公報に開示された、１層の単層シート又は複数層の積層シートで構成され、上下面が略平坦であり、略規則性をもって配向した線維化コラーゲン（再フィブリル化コラーゲンフィブリル）で構成され、透明性を有するコラーゲンシート。
製造方法は、可溶化コラーゲン溶液を吐出しシート状に展延すること、又は可溶化コラーゲン溶液をシート状に吐出することによって、シート状物を得る第１工程；第１工程で得られたシート状物を、生理的な等張液又は緩衝液と接触することによって線維化（再フィブリル化）させて、再フィブリル化シート状物を得る第２工程；第２工程で得られた再フィブリル化シート状物を、厚み方向に押圧して圧密化する第３工程、を含むものである。ここで、第１工程は、積層化のために上記[1]のａ〜ｂ工程を含むものであってもよい。
【００６４】
[4]特許文献３及び再公表特許第２０１２−０７０６７９号公報に開示された線維化コラーゲン膜であって、架橋前のもの。
製造方法は、可溶化コラーゲン溶液中のコラーゲンを成形器中で線維化させて線維化コラーゲンゲルを調製し、これを脱塩した後乾燥させるものである。脱塩においては、エタノール／水の容量比を50／50〜100／0まで段階的に変化させた混合液に順次浸漬させる。また、乾燥においては、膜の上下面をポリスチレン板で覆い、側面のみから脱媒させる。
【００６５】
[5]上記[4]の製造方法において製造される線維化コラーゲンゲルをコラーゲンシートとして用いるもの。
【００６６】
[6]特許文献３及び再公表特許第２０１２−０７０６８０号公報に開示された非線維化コラーゲン膜であって、架橋前のもの。
製造方法は、成形器に入れたコラーゲン酸性溶液を乾燥させるものである。
【００６７】
[7]特開２０１６-０６９７８３号公報に開示されたコラーゲンファイバーを用いて作製した、織布。
製造方法は、可溶化コラーゲン溶液を、生理的な等張液又は緩衝液からなる線維化浴中に射出又は紡出する工程を含む製造方法によって得られたコラーゲンファイバーを用いて、常法により織布を作製するものである。
【００６８】
[8]上記[7]のコラーゲンファイバーを用いて作製した、不織布。
製造方法は、上記[7]のコラーゲンファイバーを用いて、常法により不織布を作製するものである。
【００６９】
（管状構造の作製(i)）
未架橋のコラーゲンシート１枚を用いる場合は、重なり部分ができるように管状に作製する。管状の形状としては、例えば、図２(a)〜(d)に図示した形状が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７０】
（管状構造の作製(ii)）
未架橋のコラーゲンシート２枚以上を用いる場合は、コラーゲンシート間に重なり部分ができるように配置して管状に作製する。管状の形状としては、例えば、図３(a)〜(d)に図示した形状が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７１】
上記管状構造の作製(i)及び(ii)において、芯材料を用いることも好ましい態様である。芯材料には未架橋のコラーゲンシートが付着し難い材質のものを用いることが望ましい。
【００７２】
（重なり部分の密着状態）
上記管状構造の作製(i)及び(ii)により作製した管状物（以下「管状物」という）の重なり部分（複数の重なり部分が作製される管状構造の作製(ii)のときはそれぞれの重なり部分）については、当該重なり部分のうちの少なくとも一部を密着状態とする。即ち、重なり部分の全体を密着状態としても構わないし、管状構造を保持できる限りにおいて重なり部分の一部だけを密着状態としても構わない。後者には、例えば、重なり部分の両端が密着状態である態様、破線様の密着状態の態様等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００７３】
重なり部分を密着状態とするにあたり、重なり部分に関与するコラーゲンシート同士を直接密着させたときは、直接接着型のコラーゲン管状体を得るための密着方法となる。一方、重なり部分に関与するコラーゲンシートの間にコラーゲン糊を介在させて密着させたときは、コラーゲン糊介在接着型のコラーゲン管状体を得るための密着方法となる。また、管状構造に関与する未架橋のコラーゲンシートとは別に、重なり部分に未架橋のコラーゲンシートを挟み込み、各コラーゲンシートを直接密着させてもよいし、各コラーゲンシート間にコラーゲン糊を介在させて密着させてもよい。コラーゲン糊を用いた密着方法におけるコラーゲン糊の種類と濃度としては、管状物を水性溶媒の存在下としたときに、コラーゲン糊が水性溶媒に拡散せずに、コラーゲンシートの間に残存するものを用いることが好ましい。
【００７４】
重なり部分のうちの少なくとも一部を密着状態とし、この密着状態を水性溶媒の存在下でも保持させるためには、力学的負荷をかけることが好ましい。好例は、部材を用いて密着部に力学的負荷をかける方法である。以下、このような部材を「密着部材」と称する。密着部材は、密着状態が保持できれば特に限定されることはなく、例えば、クリップ、クランプ等を用いる方法、弾性な密着部材を用いて挟み込む方法、管状物の管内部に硬質な芯材料（中子体）を設置し、外側から密着部材を用いて力学的負荷をかける方法等が挙げられる。なお、上記硬質な芯材料（中子体）も密着部材の範疇に含まれる。
【００７５】
密着部材として、非通水性の部材を用いてもよいが、密着部材の接触面積が大きいときは通水性の部材を用いることも好ましい選択肢の１つである。通水性の部材を用いれば、架橋度を高めることも可能となる。
【００７６】
密着部材の材質は、コラーゲンとの相性や架橋方法を勘案して選択することが好ましい。例えば、コラーゲンが付着し難い材質や照射架橋に対する耐久性の高い材質を選択することも好ましい態様である。材質の具体例として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられ、具体例は、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、スチロール樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等である。また、無機材料、例えば、金属（ステンレス、アルミニウム等）、ガラス等を材質として選択することも可能である。これらのうち、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等がより好ましい。
【００７７】
特に好適な一形態は、照射架橋処理中に、密着部材と接触している部分には水性溶媒が少なくとも分子レベルで流通又は浸潤している状態とすることである。これによって、水分子の流動とともに、新たに発生した水のラジカルが順次コラーゲンの未架橋部分に作用して架橋反応を進行させ、より高い架橋度を得ることも可能になると考えられる。このように、本発明の好適な一形態においては、たとえ撹拌等による外力が作用しなくても、水分子のレベルで密着部材と接触している部分の内部から外部へ、またその逆方向への動きが確保されている状態とすることが特に好ましい。
【００７８】
使用する水性溶媒の量は、特に限定されるものではないが、例えば、管状物の少なくとも表面全体が水性溶媒で覆われる状態が好ましい。特に好ましくは、管状物全体が水性溶媒に完全に浸漬した状態である。ただし、管状物が水性溶媒に完全に浸漬していない状態、例えば、管状物の一部が水性溶媒に浸漬していない場合であっても、当該部分における浸潤性が確保できていれば、水性溶媒に浸漬した状態と言える。本願明細書では、以上例示したような状態を「水性溶媒の存在下」と称するものである。
【００７９】
水性溶媒の種類は、前述のとおりであるが、コラーゲンの形態が線維化コラーゲンであるときは、可溶化コラーゲン溶液から線維化コラーゲンを得るために用いた水溶液と同様の水溶液を水性溶媒として選択することが好ましい。当該水溶液のpHについては、例えば3〜10の範囲内でコラーゲンの種類（酸可溶化コラーゲン、酵素可溶化コラーゲン、アルカリ可溶化コラーゲン等）に応じて適宜設定することが好ましい。一例として、酵素可溶化コラーゲンについては、pH6〜8の範囲の緩衝液、緩衝生理食塩水、中性塩水溶液等を用いることが好ましい。なお、線維化コラーゲンを比較的溶解し易い水性溶媒であっても、この水性溶媒への浸漬及び架橋処理を短時間でおこなう場合には使用可能である。
【００８０】
照射架橋処理の方法については、本発明のコラーゲン管状体（本発明のコラーゲン管状体の前記好適な一形態も含む）が得られるように、前述の説明に従って行えばよい。
【００８１】
（連結、一体化）
本発明のコラーゲン管状体には、独立した1本のコラーゲン管状体の複数本が連結又は一体化したものも含まれる。連結の具体例は、図１(a)のコラーゲン管状体の複数本が側周部同士で密着したもの、図１(b)のコラーゲン管状体2本が羽根部38を介して結合したもの等である。一体化の具体例は、コラーゲンシートで複数本のコラーゲン管状体が包まれたもの等である。
連結の製造方法の一例は、管状物の複数本を連結させた状態で水性溶媒の存在下で照射架橋処理する方法である。一体化の製造方法の一例は、管状物の複数本を未架橋のコラーゲンシートで包んだものを水性溶媒の存在下で照射架橋処理する方法である。なお、いずれの製造方法においても、密着部材を工夫して用いることが望ましい。
【００８２】
（その他構成要素）
本発明のコラーゲン管状体には、使用目的に応じてその他構成要素を有してもよい。その他構成要素が含有成分であるときの例として、フィブリン、トロンビン、ゼラチン、ヒアルロン酸、コンドロイチン硫酸、アルギン酸等が挙げられる。
【００８３】
その他構成要素は、本発明のコラーゲン管状体の外周面の外側又は内周面の内側への付加物であっても構わない。付加物の形状としては、例えば、シート状、フィルム状、ヒモ状、棒状、板状等の各種形状が挙げられる。付加物の付着形態についても、コラーゲン管状体の外周面全面に対する付着、一部に対する付着等の形態が例示できる。また、コラーゲン管状体に付加物が嵌装（嵌装には、嵌合、遊嵌等の概念も含まれるものとする）した形態であってもよい。付加物の構成材料として、例えば、生分解性ポリマー、キチン、キトサン、コラーゲン等が挙げられる。
【００８４】
本発明のコラーゲン管状体がその他構成要素を有するための方法は、特に限定されることはなく、その他構成要素に応じて適宜設計すればよい。例えば、その他構成要素が含有成分であるときは、未架橋のコラーゲンシートに対してその他構成要素を含有成分として含有させてもよいし、コラーゲン管状体の作製後にその他構成要素を含有成分として含有させてもよい。また、その他構成要素が付加物であるときは、付加物の付着又は嵌装のタイミングは、照射架橋処理の前と後のいずれであってもよい。
【００８５】
ここで、コラーゲン管状体に付加物が付着した一形態である、コラーゲン管状体が高分子ゲルによって囲繞された複合材料について説明する。当該複合材料は、コラーゲン管状体に高分子ゲルの３次元構造体が付着したものである。コラーゲン管状体の本数は、1本に限定されることなく、複数本であってもよい。囲繞の形式としては、例えば、コラーゲン管状体が高分子ゲル中に包埋された形式、コラーゲン管状体がその開口部を除いて高分子ゲルに取り囲まれた形式等が挙げられる。高分子ゲルを構成する高分子材料として、例えば、ポリビニルアルコール（PVA）、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、寒天、アルギン、ゼラチン、コラーゲン等が挙げられる。高分子材料は、1種のみで構成されていてもよいし、2種以上で構成されていてもよい。
【００８６】
高分子ゲルを構成する高分子材料がコラーゲンである場合、即ち高分子ゲルがコラーゲンゲルである場合のコラーゲンの形態は、非線維化コラーゲンであっても構わないが、生体材料として用いるときは、生体適合性の観点から線維化コラーゲンであることが好ましい。コラーゲンゲル中のコラーゲンは、架橋処理が施されていてもよく、また、施されていなくてもよい。製造方法の一例を概説すると、可溶化コラーゲン溶液を成形器に入れ、ここに本発明のコラーゲン管状体を投入した後、可溶化コラーゲン溶液中のコラーゲンを線維化させて、コラーゲン管状体を線維化コラーゲンからなるコラーゲンゲルに囲繞させるものである。次に、これに架橋処理を施してもよい。架橋処理には、物理的架橋法及び化学的架橋法のいずれを用いてもよいが、好適には水性溶媒の存在下で照射架橋処理する方法である。
【００８７】
（用途）
コラーゲン管状体、及びその他構成要素を有したコラーゲン管状体（コラーゲン管状体が高分子ゲルによって囲繞された複合材料を含む）の好適な用途として、医用材料が挙げられる。医用材料として、例えば、人工血管、移植用材料、再生医療用の足場材料、生体模倣性の組織モデル等が挙げられる。コラーゲン管状体がコラーゲンゲルによって囲繞された複合材料について言えば、そのままでの使用の他に、コラーゲンゲル部分を基材として細胞培養することによって培養細胞付きの複合材料としての利用も可能である。例えば、コラーゲン管状体に栄養成分を流しながらコラーゲンゲル内部又は表面で細胞培養する方法が挙げられる。上記栄養成分は、培養細胞の種類に応じて適宜選択すればよく、細胞培養用の培地成分、血液様成分等が例示できる。
【実施例】
【００８８】
以下に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに制限されるものではない。
【００８９】
[可溶化コラーゲン溶液の調製]
可溶化コラーゲン溶液として、ティラピアの鱗から製造された多木化学（株）製「セルキャンパス  FD-08G」（凍結乾燥品）をpH3のHCl溶液に溶解し、コラーゲン濃度1.1質量%の無色透明溶液を用いた。
【００９０】
〔実施例１〕
[コラーゲンシートの作製]
可溶化コラーゲン溶液の9容量部と10倍濃い濃度に作製したPBSの1容量部とを混合した。この混合液をシリコーン製の成形器に注入し、水分の蒸発を防ぐためにスライドグラスで上面を覆い、25℃・12時間保持して線維化コラーゲンゲルを得た。これをエタノール/水の容量比が50/50の混合液（以下、50/50のように表記する）、70/30、90/10、100/0に順次浸漬して脱塩した後、膜の上下面をポリスチレン板で覆い、側面のみから脱媒させることにより乾燥させて、線維化コラーゲンからなるコラーゲンシート（長さ30mm×60mm、厚さ約0.1mm）を得た。なお、当該コラーゲンシートは、前述の未架橋のコラーゲンシートの[4]に該当する。
【００９１】
[コラーゲンシートの巻きつけ]
次に、コラーゲンシート全体を直径3mmのアクリル樹脂製棒を芯にして巻きつけ、管状物を作製した。巻きつけ方は、コラーゲンシートの一方の短辺とアクリル樹脂製棒の管軸方向とを平行にし、当該短辺をアクリル樹脂製棒に接触させ、これを起点にして、コラーゲンシートを渦巻状に巻き重ねて積層化させるものである。巻きつけにあたっては、各層間で隙間のできないように巻きつけた。
【００９２】
[水性溶媒下でのγ線架橋]
次いで、管状物の外周面全体にポリウレタンスポンジを巻きつけクリップで固定することにより、巻き重ね部分の密着状態が保持されるようにした。これをPBSに浸漬し、25kGyのγ線を照射した後、アクリル樹脂製棒を抜き取ることにより、コラーゲン管状体を得た。得られたコラーゲン管状体は、主要構成要素が架橋された線維化コラーゲンである。また、コラーゲン管状体の形状は、寸胴な筒状であり、断面は円形状である。寸法は、長さ30mm、外径4.0mmであり、一方端における肉厚は0.5mmであった。図４に、コラーゲン管状体の外観写真を示した。また、図５の写真は、圧縮時の断面の様子を示すために、コラーゲン管状体の端部に近い部分について、圧縮したとき（(a)）と圧縮から開放したとき（(b)）のものである。
【００９３】
〈圧縮復元試験〉
[コラーゲン管状体の準備]
実施例１で得られたコラーゲン管状体は4℃のPBSに浸漬した状態で保存していたため、20℃環境下での保存に切り替え、当該環境で3日間保存した。
【００９４】
[初期設定条件]
圧縮操作に用いた装置は、Stable Micro Systems製の「TEXTURE ANALYSER TA.XT.plus」である。PBS中から取り出した湿潤状態のままのコラーゲン管状体を上記装置の水平な試料台上面上に載置した。
コラーゲン管状体の中央部を圧縮中央断面とした。圧縮中央断面は円形であり、高さLは4.0mm、垂直投影幅Rは4.0mmであった。
円柱プローブ（直径12mm、ステンレス製）を圧縮部材として用いた。円柱プローブの底面（圧縮面）は平滑である。圧縮面は水平とした。円柱プローブのスタート高さは、試料台上面を基準としたときに、圧縮面がL＋10mm＝14mmの高さとなるように設定した。
圧縮面の円の中心の位置Cを通る鉛直線上に、圧縮中央断面におけるコラーゲン管状体の試料台上面に対する垂直投影幅の中点の位置C’を位置させた。
圧縮中央断面におけるコラーゲン管状体の中空部Mの鉛直方向における最大の長さHは、3mmであった。
【００９５】
[圧縮操作]
圧縮部材（円柱プローブ）をスタート高さ（無負荷状態）から鉛直下向きに中空部MにおいてHがH/2＝1.5mmになるまで1.5mm/秒の速度で押し下げてコラーゲン管状体を圧縮した後、圧縮部材を鉛直上向きに1.5mm/秒の速度でスタート高さまで移動させて、圧縮部材がコラーゲン管状体と接触しない無負荷状態とした。なお、無負荷状態となるまでの間において、コラーゲン管状体は圧縮部材と接していた。
【００９６】
[圧縮復元率]
圧縮操作を1回行った後、圧縮操作後の圧縮中央断面の高さL1を測定したところ、L1は4.0mmであった。
よって、圧縮復元率＝L1／L×100の式により、圧縮復元率は100%であった。
【００９７】
〈連続圧縮試験〉
圧縮復元試験に供試したものとは別の実施例１のコラーゲン管状体を供試した。[コラーゲン管状体の準備]及び[初期設定条件]は圧縮復元試験と同様に実施・設定した。
【００９８】
[圧縮操作]
・1回目の圧縮操作は、コラーゲン管状体に対し、圧縮部材を無負荷状態から鉛直下向きに中空部MにおいてHがH/2＝1.5mmになるまで1.5mm/秒の速度で押し下げた後、圧縮部材を鉛直上向きに1.5mm/秒の速度で移動させ、無負荷状態となった時点の高さで止めた。
・2回目から200回目までの圧縮操作は、コラーゲン管状体に対し、前回圧縮操作終了時の高さから圧縮部材を鉛直下向きにH/2＝1.5mmの長さ分だけ1.5mm/秒の速度で押し下げた後、圧縮部材を鉛直上向きに1.5mm/秒の速度で移動させ無負荷状態となった時点の高さで止めた。
なお、圧縮操作に用いた上記装置では、圧縮開始時から圧縮開放時の無負荷状態まで荷重値を連続的に測定でき、無負荷状態は荷重値が0となった時点である。また、無負荷状態となるまでの間において、コラーゲン管状体は圧縮部材と接していた。
【００９９】
[連続圧縮荷重変化率]
測定した荷重値の経時的変化を図６に示した。1回目の最大荷重値をN1とし、200回目の最大荷重値をN200としたときに、N1＝0.55N、N200＝0.44Nと測定されたことから、連続圧縮荷重変化率＝N200／N1×100＝80%と算出された。
【０１００】
〔実施例２〕
実施例１と同様にしてコラーゲン管状体を作製した。一方、可溶化コラーゲン溶液を透析チューブに入れ、透析チューブの外側にポリエチレングリコールを配して濃縮し、コラーゲン濃度20質量%の高濃度コラーゲン溶液を作製した。高濃度コラーゲン溶液の性状は、柔らかい水あめ状であった。
【０１０１】
所定量の高濃度コラーゲン溶液を容器に入れ、その上にコラーゲン管状体を載せ、さらにその上から所定量の高濃度コラーゲン溶液を加えることによって、コラーゲン管状体を高濃度コラーゲン溶液で挟み込む形とした。なお、コラーゲン管状体の両端は、高濃度コラーゲン溶液で被覆されないようにした。これを一晩静置して上下の高濃度コラーゲン溶液をなじませた後、5倍濃い濃度に作製したPBSに一晩暴露して高濃度コラーゲン溶液中のコラーゲンを線維化させ、コラーゲン管状体がコラーゲンゲルによって囲繞された複合材料を作製した。作製した複合材料の外観を図７の写真で示した。
【符号の説明】
【０１０２】
10  コラーゲン管状体
11  コラーゲン管状体10の圧縮中央断面
12  圧縮部材
15  試料台上面
17  圧縮中央断面11におけるコラーゲン管状体10の中空部
20  圧縮部材の圧縮面
23  平面視円形の圧縮面の円の中心の位置を通る鉛直線
25  圧縮中央断面11において試料台上面15に対するコラーゲン管状体10の垂直投影線
27  2本の垂直投影線25の中点の位置を通る鉛直線
28  圧縮中央断面11におけるコラーゲン管状体10の高さの位置
R  2本の垂直投影線25の間の長さ
L  圧縮中央断面11におけるコラーゲン管状体10の高さ
H  中空部17の鉛直方向における最大の長さ
29  鉛直上向きに移動させた圧縮部材12が無負荷状態となった時点の高さ
32  コラーゲンシート
35  接着部
38  羽根部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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