(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絹糸の鞘部を構成しているセリシンを除去する工程、セリシンを除去した絹糸を純水に浸漬して膨潤処理する工程、膨潤処理した絹糸を仮撚加工する工程より成り、前記膨潤処理する工程を、巻き取り面が格子状の穴開き構造となっているプラスチック製ボビンにセリシンを除去した絹糸を巻いて行なうことを特徴とする人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸の製造方法。
【請求項２】
精練度を丸練りとした精練でセリシンを除去する工程を行なうことを特徴とする請求項１記載の人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸の製造方法。
【請求項３】
純水に代え、軟水化処理した水に浸漬して膨潤処理する工程を行なうことを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工血管や人工臓器等の医療用基材を製造する原料糸となる絹糸の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、血管疾患等の患者の増加に伴い人工血管や人工臓器等の重要性と需要が高まっており、安全性、伸縮性や耐久性等が備わった人工血管や人工臓器等の要望が強くなってきている。
また、人工血管や人工臓器等の医療用基材は、体内に移植する部位によって様々な種類が必要とされ、例えば人工血管のうち大口径のものは、ポリエチレンテレフタレートやＰＴＦＥ等の代表的な人工素材を用いて既に提案され実用化がなされている。
【０００３】
しかしながら、小口径の人工血管は、人工素材の生体不適合性による血管内膜の肥厚や血栓形成による閉塞が原因で、充分な安全性を得られるに至っておらず、特に、末梢血管など小口径の血管に利用できる抗血栓性を有する人工血管の開発が望まれているところである。
ところで、絹糸は、高い生体親和性を有しており、細くても強靭で、適度な柔軟性を持ち、糸の滑りがよく、結び易くほつれ難い特性を持っていることから、手術用の縫合糸として既に用いられており、これまでに絹の高い生体適合性を利用した様々な再生絹材料も提案され、医療、生化学、食品、化粧料など幅広い分野での利用が期待されている。
【０００４】
絹を用いた人工血管としては、例えば特開２００４−１７３７７２号公報があり、組紐作製原理により編み込む動作を組み合わせて巻かれ、且つ繭糸相互や混繊維相互が繭糸表面に保有されているセリシンにより膠着されてなる繭糸構造物が公開されている。
また、特開２００９−２７９２１４号公報では、絹フィブロイン繊維が編、組、織及び絡から選ばれる１又は２以上の方法により巻かれてなる管状構造物の外壁表面に、平滑化処理を施して得られることを特徴とするセリシンが除去された管状構造物が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７３７７２号公報
【特許文献２】特開２００９−２７９２１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特開２００４−１７３７７２号公報において、セリシンはアレルギー反応を引き起こす可能性が高いため、そのリスクを低減する観点からセリシンを利用するのは問題があり、また、前記繭糸構造物は伸縮性や柔軟性が十分ではなく、切断端もほつれ易いため、生体適合性と術時の要求特性など絹本来の特性を保持しつつも機能性に課題を残している。
他方、特開２００９−２７９２１４号公報は、管状構造物外壁表面の絹フィブロイン繊維を解繊し、管状構造物外壁表面に圧力・摩擦を加え、組み糸部分を圧延し平坦化するようにし、漏血性の向上や切断面のほつれの改善を図り、また、セリシンの除去効果を向上させるものであって、管状構造物の製造後に平坦化する表面処理を行うことを特徴とするものである。
【０００７】
そこで、本発明は、特に柔軟性や伸縮性に優れ、生体適合性を有する人工血管や人工臓器等の医療用基材の原料としての絹糸を提供し、そのまま管状構造物を形成することで絹本来の特性を保持しつつ、より機能性に優れた人工血管や人工臓器等が得られることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る請求項１の人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸の製造方法は、絹糸の鞘部を構成しているセリシンを除去する工程、セリシンを除去した絹糸を純水に浸漬して膨潤処理する工程、膨潤処理した絹糸を仮撚加工する工程より成り、前記膨潤処理する工程を、巻き取り面が格子状の穴開き構造となっているプラスチック製ボビンにセリシンを除去した絹糸を巻いて行なうことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項２の人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸の製造方法は、請求項１において、精練度を丸練りとした精練でセリシンを除去する工程を行なうことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項３の人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸の製造方法は、請求項１又は２のいずれかにおいて、純水に代え、軟水化処理した水に浸漬して膨潤処理する工程を行なうことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の製法による人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸は、鞘部を構成しているセリシンを除去することによって、他の材料との親和性が良好であり、製造後の人工血管にセリシンの引き起こす可能性が高いアレルギー反応のリスクを低減させる効果が得られ、繊度がより安定するため仮撚工程における絹糸の通過性が良好となる効果も発揮する。
【００１５】
また、純水に浸漬して膨潤処理をするため、絹糸に異物が添加されるのを防止し、絹糸を使用して行なう後工程の材料との親和性や、術後の内皮細胞の過度な集中等の原因となるのを回避できる効果を有する。
【００１６】
さらに、膨潤処理した絹糸に仮撚加工を施すことによって、伸縮性及び柔軟性がより優れた絹糸となる効果を発揮する。
したがって、生体適合性を有する絹糸の本来の特性を保持しつつ、機能性に優れた人工血管や人工臓器等を製造できる医療用基材の原料と成るものである。
【００１７】
請求項１の人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸の製造方法は、各製造工程を有することにより、生体適合性を有する絹糸の本来の特性を保持しつつ、より機能性に優れた人工血管や人工臓器等を簡易に効率よく製造できる原料を得られるものである。
【００１８】
そして、巻き取り面が格子状の穴開き構造となっているプラスチック製ボビンに、セリシンを除去した絹糸を巻いて膨潤処理工程を行なうことによって、ボビンに巻き取った内外の絹糸の膨潤度を均質に保つことができる効果を有する。
【００１９】
請求項２の人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸の製造方法は、精練度を丸練りとした精練で簡単かつ確実にセリシンを除去できるものである。
【００２０】
請求項３の人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸の製造方法は、純水に代えて、軟水化処理した水に浸漬して膨潤処理することで、カルシウムやマグネシウムの金属イオンが減少し、異物の絹糸への添加をより低減させる効果を有する。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施の形態を説明する。
本発明は人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸及びその製造方法に係る発明であり、絹糸の鞘部を構成しているセリシンを除去する工程、セリシンを除去した絹糸を純水に浸漬して膨潤処理する工程、膨潤処理した絹糸を仮撚加工する工程により人工血管や人工臓器等の医療用基材の絹糸を得るものである。
【００２２】
絹糸の鞘部を構成しているセリシンを除去する工程は、生糸を精練することによってセシリンを除去することができる。
セシリンの除去目的は、セリシンに起因するアレルギー反応のリスクの回避するためであり、精練は公知の方法で行なえばよい。
例えば、加熱したマルセル石鹸、炭酸ナトリウム混合水溶液、及び上述した繭層や繭糸、生糸などを入れ、操糸後、撹拌しながら煮沸し、その後炭酸ナトリウム水溶液で煮沸し、更に加熱した蒸留水中で洗浄する操作を数回行った後、乾燥することで絹糸を覆うセリシンや、その他脂肪分などを除去できる。
【００２３】
また、精練の条件によってセリシンの除去を、例えば、未精練、半練り（５０％又は８０％のセシリン除去）及び丸練り（１００％セリシン除去）等の任意に加減することができる。  
当然、丸練り糸が、セリシンが引き起こす可能性が高いアレルギー反応のリスクの回避に最も有効であることは言うまでもない。
【００２４】
セリシンを除去した絹糸を純水に浸漬して膨潤処理する工程は、水槽内に満たした純水へボビンに巻き付けた絹糸を浸漬することで行なうことができる。
純水による絹糸の膨潤は、絹糸を用いて行なう後工程の材料との親和性や、術後の内皮細胞の過度な集中等の原因となるような異物の添加を防止するためである。
したがって、工業用水に含まれるシリカや鉄等の異物を可能な限り除去した水が好ましく、純水（超純水も含む）が最適と言えるけれど、イオン交換樹脂軟水化処理機で簡易に水質を改善した軟水を用いても目的の効果を期待できるものである。
【００２５】
また、巻き取り面が格子状の穴開き構造となっているプラスチック製ボビンを用いて、巻いた絹糸を水に浸漬して膨潤処理を行なうことで、ボビンからの異物の付着を抑制でき、且つ、巻き取った内外の絹糸の膨潤度が均質となるように期待できる。
【００２６】
浸漬は、１５℃〜２５℃の水温に５時間以上浸漬することによって、絹糸は簡易測定法での繊度に換算して約２５％以上膨潤することが確認できた。
表１は、８０％半練り糸で１００ｍのかせを作成し、水に浸漬後、和紙の上に置いて自然乾燥させ、１時間後に繊度を計測した値を表示したものである。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
膨潤用の水槽から絹糸を巻いたボビンを取り出し、仮撚機のクリールに立てるときは、クリール全体をビニールで覆い、内部に加湿器を装置して膨潤させた絹糸が仮撚前に乾くのを防止する手段を講じることが好ましい。
【００２９】
仮撚加工の工程は、糸が進行するフィードローラとデリバリーローラ間に仮撚スピンドルを設け、仮撚スピンドルの供給ボビン側に加熱手段を設けると共に加撚部とし、巻取チーズ側を解撚部とし、供給ボビンから供給した膨潤絹糸を仮撚りして巻取チーズで巻き取ることで、絹糸に柔軟性及び伸縮性を付与するものである。
即ち、仮撚スピンドルの作用によって、供給ボビンから供給されて進行する膨潤絹糸は、加撚部で加熱されながら撚りが入り、水分を失った絹糸が解撚部で撚り戻されて無撚の絹糸となって巻取チーズに巻き取られるものである。
【００３０】
加撚部において、加熱手段（主にヒーターが用いられる）で加熱しながら膨潤させた絹糸内部の水分を全部除去することを目指し、スピードは最低設定スピードである７０ｍ／ｍｉｎとし、温度は天然繊維としては高い２００℃〜２５０℃に設定して行なう。
仮撚スピンドルの回転数は、最終的に求める伸縮性に合わせて１９６，０００ｒ．ｐ．ｍ〜３５０，０００ｒ．ｐ．ｍに設定し、２，８００Ｔ／ｍ〜５，０００Ｔ／ｍの撚数とする。
巻取チーズへの巻き取りは、フリクションドラムの回転数と巻取トラバースのスピードを低く設定して捲縮が延伸されないように工夫する必要がある。
【００３１】
精練の条件によってセリシンの除去を、未精練、半練り（５０％又は８０％のセシリン除去）及び丸練り（１００％セリシン除去）とし、膨潤処理及び仮撚加工を行ない、各々の物性を比較した結果は表２の通りである。
丸練り糸が仮撚加工後に得られた伸縮性が最も良いことが確認され、８０％半練り糸においてもある程度の伸縮性は得られるけれど、繊度が不安定のため仮撚工程の通過性に問題が生じる虞がある。
【００３２】
【表２】
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