(57)【要約】【課題】羊膜をベースとした強度が改善されたバイオコンジュゲートデバイスの提供を目的とする。【解決手段】可溶化したフィブロインを用いて、羊膜と、半溶解処理した精練されていない生糸の絹繊維とを積層したことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可溶化したフィブロインを用いて、羊膜と、半溶解処理した精練されていない生糸の絹繊維とを積層したことを特徴とするバイオコンジュゲートデバイス。
【請求項２】
前記絹繊維は生糸の絹織物であることを特徴とする請求項１記載のバイオコンジュゲートデバイス。
【請求項３】
前記生糸の絹織物は平織物であることを特徴とする請求項２記載のバイオコンジュゲートデバイス。
【請求項４】
前記絹繊維の半溶解処理は、カルシウム塩の溶液を用いたものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバイオコンジュゲートデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイオコンジュゲートデバイスとして利用される医用材料に関し、特に羊膜と絹繊維とを組み合せたバイオコンジュゲートデバイスに係る。
【背景技術】
【０００２】
羊膜はコラーゲンと弾性繊維で構成された強靱な生体膜であり、抗炎症作用や上皮化促進効果があることから、創傷治療等に利用されている。
本出願人の発明者でもある二階堂敏雄らのグループは、これまでに羊膜の長期保存が可能な羊膜の乾燥処理方法（特許文献１）及び乾燥羊膜の医療材料への適用（特許文献２）等を提案している。
しかしながら、眼科領域で角膜穿孔時にパッチとして使用する際にコラゲナーゼ等による患部から脱落する心配があり、緑内障でのプレプ形成時における羊膜の強度増強が望まれる。
また、脳外科領域で広範囲に脳硬膜パッチとして使用する場合や、耳鼻科領域で鼓膜の破損時にパッチとして使用する場合等においても羊膜の強度向上が望まれていた。
一方、絹は、医用材料として古くから外科手術用縫合糸に用いられている。
近年、生体組織を再生する際の足場等に絹や絹タンパクを利用しようとする試みがなされている。
例えば、絹を精練してセリシンなどを除去し、埋植用の組織支持補綴用具の形成に使用するもの（特許文献３）、絹タンパクとコラーゲンとの複合体を得るもの（特許文献４）、塩縮処理した絹とキトサンとの複合体を得るもの（特許文献５）などがある。
そこで、本発明者らは、羊膜と絹繊維との結合を試みたところ、単に積層しただけでは相互に解離し、充分な性能が得られなかった。
その後にさらなる改良を重ねることによって本発明に至ったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９７７３４５号公報
【特許文献２】特許第５０９２１１９号公報
【特許文献３】特開２０１１−１４７７９０号公報
【特許文献４】特開平１１−２２８８３７公報
【特許文献５】特開２００４−１３１６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、羊膜をベースとした強度が改善されたバイオコンジュゲートデバイスの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るバイオコンジュゲートデバイスは、可溶化したフィブロインを用いて、羊膜と、半溶解処理した精練されていない生糸の絹繊維とを積層したことを特徴とする。
ここで、精練されていない生糸の絹繊維としたのは、次の理由による。
蚕の繭を製糸し、引き出した繭糸は２本のフィブロイン繊維をセリシンで取り囲んだ断面構造を有し、独特の光沢があり生糸と称されている。
これに対して生糸を石鹸，灰汁，ソーダ水等のアルカリ性の液で精練し、セリシンを取り除いた絹糸を練糸と称している。
本発明は、この精練されていない生糸を半溶解処理して用いた点に特徴がある。
ここで、半溶解処理とは生糸のフィブロイン繊維を取り囲むセリシンの一部が溶解され、未だセリシンが残るように弱く精練した状態をいう。
従って、セリシンが残る程度に精練されたことを意味し、半分精練したことに限定する意味ではない。
薬液は、カルシウム塩の溶液が好ましく、半溶解に使用するカルシウム塩は、硝酸カルシウム、塩化カルシウムなどが挙げられるが、塩化カルシウムが好ましい。
カルシウム塩の濃度は、４０〜６０％（重量％）であればよい。
また、加熱は、カルシウム塩水溶液を沸騰させればよく、処理時間は、５〜１０分間であればよい。
また、半溶解処理は、メタノール、エタノールなどの一価アルコールを添加して行ってもよい。
アルコールの添加は、カルシウム塩水溶液が沸騰した後に行うことが好ましい。
アルコールの添加も含めた半溶解処理時間は５〜３０分間である。
また、可溶化したフィブロインとは、生糸を精練して得られたフィブロイン繊維をゲル状に溶解したものをいう。
可溶化に用いる薬液としては、銅エチレンジアミン，臭化リチウム，塩化カルシウムの溶液が例として挙げられる。
例えば、精練された絹糸を３０〜５０質量％の塩化カルシウム水溶液に入れ、加熱ゲル化し、透析等により中性塩を除去し、さらに濾過等により不純物を取り除くことで得られる。
なお、透析前に中和処理等を行ってもよい。
【０００６】
詳細は後述するが、乾燥させた羊膜に可溶化したフィブロインを含浸させるだけでは羊膜の強度向上を図るのが不充分であった。
また、試しに生糸の絹平織物を半溶解処理し乾燥羊膜に積層したが、充分に密着しなかった。
そこで本発明は、羊膜と半溶解処理した生糸の絹繊維とを可溶化したフィブロインを用いて積層したところ、羊膜と半溶解処理した絹繊維の密着性に優れ、強度が大きく向上したものである。
可溶化したフィブロインを積合に用いる方法としては、羊膜に可溶化したフィブロインを含浸させた後に半溶解処理した生糸の絹繊維を重ね合せる例が挙げられる。
【０００７】
羊膜を半溶解処理した生糸の絹繊維にて強度向上を図る点において、絹繊維の形態に制限はないが、取扱いやすい点からは絹繊維は縦糸と横糸とを１本ずつ交互に織った平組織からなる平織物が好ましい。
薄手で軽く透けている平織物としては、シルクのオーガンジーや主に日本画を描くのに用いられている絵絹が例として挙げられる。
また、半溶解処理した絹繊維と積層するのに用いる羊膜は、乾燥させた乾燥羊膜を用いるのが取り扱いやすい。
乾燥羊膜としては、ヒト羊膜やウマ羊膜を特許文献１に記載の方法を用いて乾燥させたものが好ましい。
乾燥羊膜は、グルタルアルデヒドを用いて固定化処理したものを用いてもよい。
【発明の効果】
【０００８】
半溶解処理した生糸の絹繊維と可溶化したフィブロインを含浸させた羊膜を積層させたバイオコンジュゲートデバイスは、その強度が羊膜単独に対して著しく向上し、新規な医用材料を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】羊膜等の乾燥に用いる乾燥装置の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を参考例，製造例，試験例等で説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００１１】
（参考例１：羊膜及びバイオコンジュゲートデバイスの乾燥方法）
図１に示す乾燥装置を用いて本発明に使用した羊膜およびバイオコンジュゲートデバイスなどの乾燥を行なった。
この乾燥装置では、マイクロ波照射装置３０としては、出力１．５ＫＷのマグネトロンを用いた。
また、遠赤外線ヒータ１４の温度設定を５０℃とし、遠赤外線を羊膜に対して乾燥開始から終了まで連続照射した。
更に、処理槽１０内に羊膜を載置していないとき、真空ポンプ１８による最高減圧到達圧力を０．４ｋＰａとなるように設定した。
【００１２】
図１に示す乾燥装置によって羊膜等を乾燥する際には、シワにならないように広げた吸水紙としてのクッキングペーパ上に、羊膜等（例えば、生羊膜５０ｇ）をシワのないように広げ、これらをトレイ上に載置した。
更に、このトレイを処理槽１０内の回転テーブル１２上に載置した後、回転テーブル１２を回転した。
この回転テーブル１２は、モータ１６にて乾燥開始から終了まで連続回転した。
【００１３】
遠赤外線ヒータ１４をＯＮとして、真空ポンプ１８を駆動すると共に電磁弁２０を開けて処理槽１０内を減圧する減圧操作を開始した。
減圧開始から暫くすると減圧速度が低下してきたため、最高減圧到達圧力が０．９０ｋＰａに到達したとき、真空ポンプ１８を停止すると共に電磁弁２０を閉じ、電磁弁２６を開いて、フィルター２４によってゴミや細菌が濾過された空気を処理槽１０内に導入する復圧操作を開始し、処理槽１０内の圧力を４．５３ｋＰａに復圧した。
【００１４】
復圧操作の開始と同時に、マイクロ波照射装置３０としてのマグネトロンをＯＮとしてマイクロ波を回転テーブル１２上の羊膜に照射する加温操作を施した。
【００１５】
遠赤外線ヒータ１４とマグネトロンとによる加温操作を３分間施した後、マグネトロンをＯＦＦにして、遠赤外線ヒータ１４をＯＮとしつつ減圧操作を再開した。
再開した減圧操作によって処理槽１０内を０．６２ｋＰａまで減圧状態とした後、処理槽１０内を４．６３ｋＰａに復圧する復圧操作と、遠赤外線ヒータ１４とマグネトロンとによる３分間の加温操作とを施した。
かかる減圧操作、加温操作及び復圧操作を合計で６回施して羊膜の乾燥を終了した。
この乾燥終了は、第５回目の減圧操作による処理槽１０内の最高減圧到達圧力と、処理槽１０内に羊膜を載置していないときの最高減圧到達圧力とによって判断した。
すなわち、第６回目の減圧操作の最高減圧到達圧力が０．４０ｋＰａに到達し、処理槽１０内に羊膜を載置していないときの最高減圧到達圧力と等しくなったため、乾燥終了と判断した。
【００１６】
乾燥を終了した乾燥羊膜は、処理槽１０に載置した生羊膜５０ｇに対して１ｇに脱水乾燥されており、乾燥剤が封入された滅菌パック中に密閉して保存した。
【００１７】
（参考例２：可溶化フィブロインの製造）
食塩（０．２％）の電気分解アルカリ水（ｐＨ９．０〜１０．５）を絹繊維の重量５０倍量加え、株式会社東洋高圧製（ＴＦＳ−２Ｌ；１００ＭＰａ）エキス装置にて、７０℃、１時間セリシンを除去する精練を行った。
これにより得られたフィブロイン繊維２．５ｇを塩化カルシウム：水（５０：５０ｗ／ｗ）５０ｍｌに投入し、加熱した。
沸騰後にエタノールを５０ｍｌ添加した。
その後に冷却し、透析チューブ（セルロースチューブ）で透析し、次にシームレスセルロースチューブに入れ、流水中で５日間処理することでフィブロインが可溶化されたゲル化物（可溶化フィブロインＡ）が得られた。
また、冷却後、ｐＨ７.０に中和した後、流水中で１日透析処理することでゲル化物（可溶化フィブロインＢ）が得られた。
【００１８】
（参考例３：半溶解処理オーガンジーの製造）
塩化カルシウム：純水（５０：５０（ｗ／ｗ））の混合水溶液１００ｍｌに生糸の絹平織物からなるオーガンジー２．５ｇを入れ、加熱し沸騰させる。
次いで、エタノール３０ｍｌを駒込ピペットで徐々に加える。
次いで、半溶解したオーガンジーを流水（１５℃前後）で１時間洗浄する。
【００１９】
（製造例１：可溶化フィブロインＡ含浸乾燥羊膜と半溶解処理オーガンジーの積層体Ａの製造）
参考例１にて得られた乾燥羊膜を、グルタルアルデヒド処理（０．１％グルタルアルデヒド水溶液に３０分間浸漬）した。
処理したものを生理食塩液で洗浄後、参考例１の方法で乾燥した。
次いで、可溶化フィブロインＡに室温で数秒浸漬し、参考例３にて半溶解処理したオーガンジーを貼付した。
さらにグルタルアルデヒド処理・洗浄し、再度、参考例１の方法で乾燥し、乾燥羊膜と半溶解処理オーガンジーの積層体Ａを得た。
【００２０】
（製造例２：可溶化フィブロインＢ含浸乾燥羊膜と半溶解処理オーガンジーの積層体Ｂの製造
参考例１にて得られた乾燥羊膜を、今回はグルタルアルデヒド処理することなく、生理食塩液に３０分間浸漬し、参考例１の方法で乾燥した。
次いで、可溶化フィブロインＢに室温で数秒浸漬し、参考例３にて半溶解処理したオーガンジーを貼付した。
【００２１】
強度を比較評価するための試料を次のとおり作成した。
試料１：参考例１にて得られた乾燥羊膜を０．１％グルタルアルデヒド水溶液に３０分間浸漬後、生理的食塩水で洗浄後に再度参考例１方法で乾燥させた。
試料２：製造例１にて得られた本発明に係るバイオコンジュゲートデバイス。
試料３：参考例１の方法で得られた乾燥羊膜を参考例２にて得られた可溶化されたフィブロインＡに浸漬し、含浸処理をした。
試料４：参考例３にて得られた半溶解処理したオーガンジーを０．１％グルタルアルデヒド水溶液に３０分間浸漬後に生理的食塩水で洗浄し、参考例１にて乾燥させた。
試料５：参考例１にて得られた乾燥羊膜を生理的食塩水で湿潤化した。
試料６：製造例２にて得られた本発明に係るバイオコンジュゲートデバイス。
【００２２】
（試験例１：引張試験）
引張強度計TENSION /UTM-(K.K.)- 500（東洋ボールドウィン社製）により強度を測定した。
＜方法＞
試料１〜５を２０ｍｍ×２０ｍｍの大きさに切断し、リン酸緩衝生理食塩水に５分以上浸した。
次いでリン酸緩衝生理食塩水に浸した試料を型紙ろ紙に貼り付けた。
型紙ろ紙ごと試料をエアジョウに固定し、エアジョウに挟まれていない部分の型紙ろ紙を取り除いた。
試料が破断するまでの引張強度を測定した。
試験条件は、引張開始距離１０ｍｍ，幅２０ｍｍ，引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００２３】
試験結果を表１に示す。
＜結果＞
【表１】
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【００２４】
表１の結果から試料２の本発明に係るバイオコンジュゲートデバイスは、羊膜単独の試料１や半溶解処理したオーガンジーの試料４よりも強度が向上したことが分かる。
【００２５】
（試験例２：引張試験）
前記試料５を今回は、１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切断した試料５’と比較のため同じ１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさに切断した試料６を用いて、試験例１と同様の方法にて引張試験を行った。
その結果、試料５’は５７９（ｇｆ），試料６は６７０（ｇｆ）の強度であった。
この結果からも本発明に係るバイオコンジュゲートデバイスの強度が向上したことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明に係るバイオコンジュゲートデバイスは、強度の必要な脳硬膜のパッチ、強度の必要な鼓膜、人工気管・人工食道の開発等の新たな治療用の医用材料として有用である。
【符号の説明】
【００２７】
１０         処理槽
１２         回転テーブル
１４         遠赤外線ヒータ
１６         モータ
１８         真空ポンプ
２０，２６   電磁弁
２２         減圧配管
２４         フィルター
２８         復圧配管
３０         マイクロ波照射装置
【図１】
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