(57)【要約】【課題】ＥＬＩＳＡ法などによる医療用具に用いる材料スクリーニングにおいて、基材材質の特徴を反映した評価、が可能な器具を提供すること。【解決手段】マルチウエルプレートの少なくとも凹部に挿入して、医療用具における生体組織との接触部分に被覆される材料と生体関連物質との相互作用を評価するための器具であって、この器具は、上部が開放され、評価対象である生体関連物質を収容可能な凹状の内部空間を有し、内部空間の内壁は、医療用具において生体組織と接触する材料が被覆されている基材の材質からなり、かつ、評価対象である被覆材料が被覆可能な、少なくとも一つの円筒形容器からなる、被覆材料と生体関連物質との相互作用評価用器具。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチウエルプレートの少なくとも凹部に挿入して、医療用具における生体組織との接触部分に被覆される材料と生体関連物質との相互作用を評価するための器具であって、この器具は、上部が開放され、評価対象である生体関連物質を収容可能な凹状の内部空間を有し、内部空間の内壁は、医療用具において生体組織と接触する材料が被覆されている基材の材質からなり、かつ、評価対象である被覆材料が被覆可能な、少なくとも一つの円筒形容器からなる、被覆材料と生体関連物質との相互作用評価用器具。
【請求項２】
医療用具が、血液と接触する医療用具であり、生体組織との接触部分が血液と接触する部分である請求項１記載の評価用器具。
【請求項３】
円筒形容器の内部空間の内壁の、医療用具において生体組織と接触する材料が被覆される基材の材質が、ポリエステルまたはポリウレタンである請求項１記載の評価用器具。
【請求項４】
円筒形容器は、それぞれ独立して、対応するマルチウエルプレートに、個別に収容可能な請求項１記載の評価用器具。
【請求項５】
複数個の円筒形容器が、それぞれ、対応するマルチウエルプレートに収容可能な間隔で相互に連接されている請求項１記載の評価用器具。
【請求項６】
下記の工程を含む、医療用具における生体組織との接触部分に被覆される被覆材料と、生体関連物質との相互作用を評価する方法。
（１）請求項１記載の評価用器具を準備する。
（２）円筒形容器の凹状の内部空間の内壁を、評価対象である被覆材料で被覆する。
（３）円筒形容器をマルチウェルプレートの凹部に挿入する。
（４）円筒形容器の凹状の内部空間に、もう一つの評価対象である生体関連物質を収容する。
（５）前記被覆材料と生体関連物質との相互作用を評価する。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用具における生体組織との接触部分に被覆される材料と、生体関連物質との相互作用を評価するための器具に関する。本発明の評価用器具は、医療用材料の開発・設計、細胞生物学、免疫学、生化学、高分子化学などの基礎科学分野の研究に用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、輸血医療においては、白血球に起因する各種の副作用を低減するために輸血血液からの白血球除去が行われており、その除去手法の代表的なものは、いわゆる白血球除去フィルターを用いるものである。ごく最近、欧州で勃発した狂牛病騒動により（狂牛病のもとになる異常プリオンは白血球の中に存在している可能性が示唆されているため）、全ての輸血用血液は白血球を除去すべし、という決定が欧米各国を中心になされ、白血球除去フィルターの市場は拡大の一途をたどっている。
【０００３】
このような状況に伴い、白血球除去フィルターの開発競争は激化している。一般に、白血球除去フィルターは、ポリエステルなどの基材（通常、効率的に白血球を除去するためには、基材の表面積を大きくする必要があり、不織布などの多孔質体が用いられている）に、血液濾過時の流れ性の向上、有用物質（例えば、血小板製剤用では血小板）のロスの低減、白血球の吸着性向上などのために表面改質が行われている。
【０００４】
この表面改質は、放電処理、放射線照射などの物理的改質と、コーティングや化学結合により他の物質を表面に存在させる化学的改質とに大きく分けられるが、より多くの利点を有する化学的改質が用いられることが多い。この場合、表面に存在させる他の物質（以下、被覆材料、という）を選択するには、被覆材料と生体関連物質（ここでいう生体関連物質とは、蛋白質、脂質、多糖類などの他に、血小板、白血球、赤血球などの細胞も含む）の相互作用を調べ、より適切な（生体関連物質の付着することが要求される場合には付着性の多いものを、生体関連物質の付着しないことが要求される場合には付着の少ないものを、というように）被覆材料を選択する。
【０００５】
従来、これらを選択する際に用いられていたのは、生化学実験で汎用される固相酵素免疫測定法（以下、ＥＬＩＳＡ法、という）を活用し、同法で用いる複数の穴を有するプレート（マルチウェルプレート。通常、９６個の穴を有する「９６穴プレート」）の穴に候補被覆材料を被覆し、相互作用を評価したい生体関連物質を接触させ、固相酵素免疫測定法に供する方法であった。
ところで、マルチウェルプレートは、ポリスチレン製およびポリプロピレン製のものしか市販されておらず、一方、白血球除去フィルターの基材材質は、ポリエステルまたはポリウレタンが主流である。したがって、実使用において、被覆物質を被覆する基材と、材料選択時の基材とは異なることになり、実使用時の挙動を反映していないという恐れがあった。
【０００６】
一方、実際のフィルターに用いられている不織布などの多孔質材に候補被覆材料を被覆させ、マルチウェルプレートの中に入れて測定に供することも不可能ではない。しかしながら、不織布のような多孔質材は、きわめて構造的に不均一な素材であり、測定で得られる結果は、その構造的因子が大きく影響を及ぼすことが危惧され、候補材料と生体関連物質の真の相互作用を見ているとは到底考えられない。
【０００７】
以上からわかるように、被覆材料をＥＬＩＳＡ法により選択する際に、もともとの基材の構造的因子を排除して、真の相互作用が評価できる簡便な方法が待望されていた。
ところで、特許文献１には、肉厚み０．５ｍｍ以下の透明なプレートと、そのプレートを収めることのできる肉厚み１ｍｍ以上のホルダーからなるマルチウェルプレートが開示されている。しかしながら、同公報に記載された発明の技術課題は、形態観察、吸光度測定、蛍光・発酵測定などの多目的に使用できるプレートを提供することであり、医療用具、例えば、輸血用白血球除去フィルターの基材に被覆する材料をスクリーニングするという本発明の技術思想とは全く異なるものである。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００１−１７１５５号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ＥＬＩＳＡ法などによる医療用具に用いる材料スクリーニングにおいて、基材材質の特徴を反映した評価、すなわち、通常、市販されているポリスチレン製プレートに評価対象である被覆材料を被覆した場合と、同被覆材料が実際の医療用具の生体組織と接触する部分の基材（しばしばポリスチレンではない）に被覆される際に予測される、基材材質の違いによる被覆性などの乖離を最小限とすることが可能となる器具を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記の課題を解決するために鋭意検討を進め、まず、ＥＬＩＳＡ用マルチウェルプレートそのものを基材材料で成型することを検討した。しかしながら、通常、白血球除去フィルターに用いられている不織布材質では、このような肉厚部分を有するプレートの成型は簡単ではないことを認識し、より普遍的に使用できるものを目指すため、さらなる検討を行った。
【００１１】
本発明者は、ＥＬＩＳＡ用マルチウェルプレートの、実際の測定時における機能に関して深く洞察し、被験物質との反応及び測定に関与する部分はプレート中のごく一部の穴の部分だけであり、その他の部分は、その穴を支持する機能のみであること、そして、支持機能は従来のプレートを活用し、反応・測定機能のみを基材材料にすることにより、課題を一挙に解決できることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。
【００１２】
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
［１］  マルチウエルプレートの少なくとも凹部に挿入して、医療用具における生体組織との接触部分に被覆される材料と生体関連物質との相互作用を評価するための器具であって、この器具は、上部が開放され、評価対象である生体関連物質を収容可能な凹状の内部空間を有し、内部空間の内壁は、医療用具において生体組織と接触する材料が被覆されている基材の材質からなり、かつ、評価対象である被覆材料が被覆可能な、少なくとも一つの円筒形容器からなる、被覆材料と生体関連物質との相互作用評価用器具。
［２］  医療用具が、血液と接触する医療用具であり、生体組織との接触部分が血液と接触する部分である［１］に記載の評価用器具。
［３］  円筒形容器の内部空間の内壁の、医療用具において生体組織と接触する材料が被覆される基材の材質が、ポリエステルまたはポリウレタンである［１］に記載の評価用器具。
［４］  円筒形容器は、それぞれ独立して、対応するマルチウエルプレートに、個別に収容可能な［１］に記載の評価用器具。
［５］  複数個の円筒形容器が、それぞれ、対応するマルチウエルプレートに収容可能な間隔で相互に連接されている［１］に記載の評価用器具。
［６］  下記の工程を含む、医療用具における生体組織との接触部分に被覆される被覆材料と、生体関連物質との相互作用を評価する方法。
【００１３】
（１）［１］に記載の評価用器具を準備する。
（２）円筒形容器の凹状の内部空間の内壁を、評価対象である被覆材料で被覆する。
（３）円筒形容器をマルチウェルプレートの凹部に挿入する。
（４）円筒形容器の凹状の内部空間に、もう一つの評価対象である生体関連物質を収容する。
（５）前記被覆材料と生体関連物質との相互作用を評価する。
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明でいう医療用具とは、医療（診断や検査を含む）に用いられる器械器具のことであり、医薬品は含まれない。具体的には、白血球除去フィルターなどの輸血用器具、人工透析器や血漿分離膜などの体外循環型血液浄化器、人工血管、人工心臓、人工骨などの埋込み型人工臓器、コンタクトレンズ、人工皮膚、創傷被覆材など、薬事法で医療用具と位置付けられるものがあげられるが、医療用具として所管官庁（日本では厚生労働省）に承認済みのものに限定するものではない。
【００１５】
本発明の評価用器具は、医療用具の中でも、血液と接する医療用具、すなわち、白血球除去フィルターなどの輸血用器具、人工透析器や血漿分離膜などの体外循環型血液浄化器、人工血管、人工心臓、人工骨などの埋込み型人工臓器に好適に適用されるが、これに限定されるものではない。
本発明でいう生体組織とは、骨、筋肉、血管、神経、皮膚、粘膜などの、いわゆる狭義の組織だけでなく、心臓、肝臓、膵臓、腎臓などの臓器、血液、骨髄液、リンパ液などの体液をも含む。
【００１６】
医療用具の、生体組織と接触する部分には、医療用具の用途に適した被覆材が被覆されている。本発明で、「医療用具において生体組織と接触する材料が被覆されている基材」とは、医療用具を構成する部分の中で、実使用条件下において、これら生体組織に接触する部分を表面に有する基材部分のことであり、接触する表面と基材が同一材質である場合も含まれる。これらの基材は、現在、汎用されているものを例にあげると、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ポリウレタン、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニルなどがあげられるが、用途に応じて適宜選択すればよく、これらに限定されない。輸血用白血球除去フィルターでは、ポリエステルまたはポリウレタンが基材としては主流を占めている。
【００１７】
本発明の評価用器具は、上部が開放され、評価対象である生体関連物質を収容可能な凹状の内部空間を有し、内部空間の内壁は、医療用具において生体組織と接触する材料が被覆されている基材の材質からなり、かつ、評価対象である被覆材料が被覆可能である、少なくとも一つの円筒形容器からなる（以下、このような構成の円筒形容器を、単に、円筒形容器、と略す）。
本発明の評価用器具は、円筒形容器単体であっても、複数個の円筒形容器が連接していてもよい。連接している場合は、対応するマルチウエルプレートに収容可能な間隔で相互に連接されている。連接の形態としては、一列配列および二列以上の配列のいずれでもよい。操作性や対象とする候補被覆材料の数によって適宜選択される。一つの円筒形容器からなる場合は、この円筒形容器が、すなわち、評価用器具である。複数個の連接した円筒形容器からなる場合は、この連接体が本発明の評価用器具である。
【００１８】
本発明による評価用器具の材質は、前述のように、医療用具の、生体組織と接触する部分の基材の材質からなるが、これは、本発明による測定器具の材質全てが同一材質であることを意味しているのではなく、少なくとも被覆候補物質が被覆される表面がこの材質であればよく、他の部分は別の材質でもよい。成型上の利便性を考慮すると、同一材質が好ましい場合が多いと考えられるが、材質により最も好ましい構造（全て同一材質か、被覆材料に接する部分と他の部分の材質を変えるか）適宜選択する。
【００１９】
本発明の評価用器具における円筒形容器はマルチウェルプレートの穴に挿入可能な構造となっている。ここでいう、マルチウェルプレートとは、ＥＬＩＳＡ法、細胞培養、組織培養などに用いる複数のウェル（穴）（しばしば、６、１２、２４、４８、９６個の穴のものが好適に用いられる）を有するプレートのことである。マルチウェルプレートの底は、平底、Ｕ底、Ｖ底などがあるが、本発明の評価用器具の底の形状も、通常、これに対応した平底、Ｕ底、Ｖ底のものが用いられる。
【００２０】
本発明の円筒形容器は、上部が開口した凹状構造になっており、凹状構造の内部空間に生体関連物質が収容される。この凹状構造の内壁に、評価対象である被覆材料をコーティング、化学結合などにより存在せしめる。そして、この材料が存在する凹状構造の中に、もう一つの評価対象である生体関連物質を入れて、被覆材料と生体関連物質の相互作用を評価する。
【００２１】
ここでいう評価とは、ＥＬＩＳＡ法に代表される測定機器を用いて定量的に値が算定できる測定法のみならず、例えば、血小板を入れその接着状態を顕微鏡により観察するといった定性的評価（観察）も含まれる。例えば、ＥＬＩＳＡ法に用いる場合の場合、測定に供される際には、本発明による評価用器具をＥＬＩＳＡプレートに挿入する必要がある。その挿入を行う時点は、以下の（イ）〜（ハ）のいずれの場合も考えられ、操作性の面などを考慮し適宜選択することができる。
（イ）候補被覆物質を凹状構造表面に存在せしめる処理をする前。
（ロ）前記（イ）の後で、かつ、ＥＬＩＳＡ測定に用いる各種溶液を入れる前。
（ハ）前記（ロ）の後で、かつ測定装置にかける前。
【００２２】
【発明実施の形態】
以下に実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらにより限定されるものではない。
【００２３】
【実施例１】
本実施例は、ポリエチレンテレフタレート製不織布がフィルター基材である白血球除去フィルターにおいて、同基材の被覆材料を選択するために用いる評価用器具を企図したものである。
図１は、本発明における円筒形容器３が、縦および横方向に多数連接された本発明の評価用器具１を、各円筒形容器３に対応する凹部４を備えた、９６穴のマルチウエルプレート（ＥＬＩＳＡプレート）２の各凹部４に挿入する前の状態を示している。評価用器具１は、ポリエチレンテレフタレート樹脂を用いて成型されている。
【００２４】
【実施例２】
本実施例は、ポリブチレンテレフタレート製不織布がフィルター基材である白血球除去フィルターにおいて、同基材の被覆材料を選択するために用いることを企図したものである。
図２は、本発明の評価用器具を単体で用いる場合の、円筒形容器（評価用器具）１を、９６穴のマルチウエルプレート（ＥＬＩＳＡプレート）２の一つの凹部４に挿入する前の状態を示している。
円筒形容器（評価用器具）１は、ポリブチレンテレフタレート樹脂を用いて成形されている。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、ＥＬＩＳＡ法などによる医療用具に用いる材料スクリーニングにおいて、基材材質の特徴を反映、すなわち、通常、市販されているポリスチレン製プレートに評価対象である被覆材料を被覆した場合と、同被覆材料が実際の医療用具の生体組織と接触する部分の基材（しばしばポリスチレンではない）に被覆される際に予測される、基材材質の違いによる被覆性などの乖離を最小限とすることが可能となる器具が提供される。
この評価用器具は、医療用材料の開発・設計や細胞生物学、免疫学、生化学、高分子化学などの基礎科学分野の研究の発展に貢献すること極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の評価用器具およびマルチウエルプレートの模式図。
【図２】実施例２の評価用器具およびマルチウエルプレートの模式図。
【図１】
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【図２】
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