(57)【要約】  本発明は、誘導された組織再生及び修復のために医療用具として使用するための足場に関し、足場における繊維直径及び細孔径の関係は切り離されており、それによって細胞接着及び細胞増殖に必要な小さな繊維直径ならびに足場への細胞移動が達成されるのに必要な大きな細孔径が可能となる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
(a)第1のポリマー溶液から第1の組の繊維を生成するステップと、
(b)第2のポリマー溶液から第2の組の繊維を生成するステップであって、前記第2の組の繊維が前記第1の組の繊維の間に散在しているステップと、
(c)足場から前記第2の組の繊維を抽出するステップと
を含む、ポリマー足場の製造方法。
【請求項２】
前記足場がエレクトロスピニングされており、
(a)前記第1のポリマー溶液の少なくとも1つのジェットが形成されるように、静電場中で標的の方向に第1のディスペンサーからの第1のポリマー溶液を分注するステップと、
(b)前記第2のポリマー溶液の少なくとも1つのジェットが形成されるように、静電場中で前記標的の方向に第2のディスペンサーからの第2のポリマー溶液を分注するステップと、
(c)ステップ(a)及び(b)の各々において生成された前記少なくとも1つのジェットを前記標的上に集め、ポリマー足場を形成するステップと、
(d)前記足場から前記第2のポリマー溶液から形成された繊維を抽出するステップと
を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
前記第1及び第2のポリマー溶液が、前記標的上に同時に分注される、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
前記抽出ステップの前に前記足場を乾燥するステップをさらに含む、請求項1または2に記載の方法。
【請求項５】
前記第1及び第2の組の繊維が、熱誘起相分離によって生成される、請求項1に記載の方法。
【請求項６】
前記第1のポリマー溶液が、生体適合性ポリマーを含む、請求項1から5のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記第1のポリマー溶液が、生体吸収性ポリマーを含む、請求項1から6のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記第1のポリマー溶液が、グリコリドを含む、請求項1から7のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記グリコリドが、ポリグリコール酸(PGA)である、請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記第2のポリマー溶液が、ポリカプロラクトン(PCL)を含む、請求項1から9のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記第2のポリマー溶液から形成された繊維が、溶媒を使用して抽出される、請求項1から10のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記溶媒が、ハロゲン化溶媒である、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記ハロゲン化溶媒が、塩素化またはフッ素化溶媒である、請求項12に記載の方法。
【請求項１４】
前記溶媒が、水性である、請求項11に記載の方法。
【請求項１５】
前記溶媒が、イオン性液体である、請求項11に記載の方法。
【請求項１６】
前記第2のポリマー溶液から形成された繊維が、前記第1及び第2の組のポリマー繊維の間の融解温度の差異に基づいて抽出される、請求項1から10のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記第2のポリマー溶液から形成された繊維が、酵素分解によって抽出される、請求項1から10のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記第1のポリマー溶液から形成される繊維が、10μm未満の平均直径を有する、請求項1から17のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記平均繊維直径が、約10nm〜10μmである、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
前記平均繊維直径が、約500nm〜5μmである、請求項18または19に記載の方法。
【請求項２１】
前記平均繊維直径が、約1μm〜5μmである、請求項18から20のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】
前記足場が、前記第2のポリマー溶液から形成された繊維を抽出した後に約10〜20μmの平均細孔寸法を有する、請求項1から21のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記平均細孔寸法が、約15μmである、請求項22に記載の方法。
【請求項２４】
細胞のコロニー形成、分化、血管外遊走及び／または移動を促進するための少なくとも1種の薬剤が、第1のポリマー溶液から形成されるポリマー繊維と結合する、請求項1から23のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
前記薬剤が、第1のポリマー溶液から形成されるポリマー繊維に結合し、繊維内に包埋され、または繊維内に含浸される、請求項24に記載の方法。
【請求項２６】
前記薬剤が繊維形成の間に結合する、請求項24または25に記載の方法。
【請求項２７】
前記薬剤が、繊維形成後に結合する、請求項24または25に記載の方法。
【請求項２８】
前記足場を創傷被覆材に組み込むステップをさらに含む、請求項1から27のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
(a)請求項1から27のいずれかに記載の方法によって製造した足場を用意するステップと、
(b)前記細胞の増殖、分化、及び／または移動に適切な選択した媒体中で細胞を前記足場に播種し、それによって組織の形成を誘発するステップと
を含む、組織のex vivo形成を誘発する方法。
【請求項３０】
(a)請求項1から27のいずれかに記載の方法によって製造した足場を用意するステップと、
(b)前記足場を対象に埋め込み、それによって組織の形成を誘発するステップと
を含む、対象において組織のin vivo形成を誘発する方法。
【請求項３１】
前記足場が皮膚の創床中に埋め込まれる、請求項30に記載の方法。
【請求項３２】
(a)請求項1から27のいずれかに記載の方法によって製造した足場を用意するステップと、
(b)前記足場を対象に埋め込み、それによって組織の形成を誘発し、前記対象を治療するステップと
を含む、組織の損傷または損失を特徴とする病態を有する対象を治療する方法。
【請求項３３】
請求項1から27のいずれかに記載の方法によって製造した包帯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導された組織再生及び修復のための医療用具として使用することができる足場に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロスピニングは、広範囲の繊維直径及び細孔寸法を有する繊維状足場及び膜を生成するために使用される、汎用的なポリマー加工技術である。これらの足場は典型的には、標的上へのポリマー繊維のランダムな堆積から生じる不織布の形態である。医療用途において、このような足場は、宿主細胞の内殖を促進し、続いて宿主細胞は、足場の生分解性ポリマー(複数可)が分解されるにつれ天然の細胞外マトリックスを沈着させる。
【０００３】
エレクトロスパンポリマー繊維の直径と、これらの繊維の間の細孔との間に十分に裏付けされた関係が存在する。より低い濃度のポリマー溶液は、細かい繊維及び個々の小さな細孔径の形成をもたらす(Bolandら、2004)。ポリマー濃度が上昇すると、繊維直径及び細孔径のいずれも増大し、これらへの細胞応答が変化する。
【０００４】
エレクトロスパン足場における細い繊維の存在は、細胞接着及び細胞増殖のためのより大きな表面積を提供する一方、マイナス面は、これらの繊維が小さな細孔径を伴うことであり、これは足場を介する細胞移動に不利である(Lannuttiら、2006)。
【０００５】
これらの細胞挙動の3つ全てを最大化するために、理想的な足場構造は、細胞接着及び細胞増殖を促進するための最適な表面積ならびに細胞移動を促進するための最適な細孔径をもたらす細い繊維を含有する。これを達成するために、繊維直径及び細孔径の関係を切り離すことが必要となる。
【０００６】
標準的足場において増大した細孔径を生じるために、ポロゲンを使用した粒子溶出、発泡剤を使用した発泡、レーザー、電子ビームまたは機械的穿孔を使用した一部除去、及び異なる化学的性質を有するエレクトロスパン繊維の使用を含めた様々な方法が用いられてきた。
【０００７】
足場の埋込後に、他のポリマー(複数可)と比較して高い分解速度の結果、1種のポリマー繊維がin situで除去されることによって多孔度が増加する、エレクトロスパン複合足場は、公知である(Phamら、2006)。これは最終的に、埋込前の足場における細孔径と比較して大きな細孔を生じるが、この最適な細孔の形状は、この装置の使用のまさに当初から利用することはできず、このためにその後細胞応答が遅れることになろう(Lannuttiら、2006)。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、埋込時に最適な構造を有する足場が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、足場における繊維直径及び細孔径の関係を切り離すことができ、したがって細胞接着及び細胞増殖のために必要な小さな繊維直径ならびに足場への細胞移動のために必要な大きな細孔径が達成されることを可能にする。
【００１０】
したがって、本発明の一態様によれば、ポリマー足場の製造方法を提供し、この方法は、
(a)第1のポリマー溶液から第1の組の繊維を生成するステップと、
(b)第2のポリマー溶液から第2の組の繊維を生成するステップであって、第2の組の繊維は、第1の組の繊維の間に散在しているステップと、
(c)足場から第2の組の繊維を抽出するステップと
を含む。
【００１１】
第1の組の繊維は、最終的な足場を形成する繊維である。第2の組の繊維は、「犠牲的」繊維、すなわち最適な細孔径を生じるために埋込の前に足場から除去される繊維である。
【００１２】
ポリマー溶液の濃度は、異なる繊維直径を有する複数組の繊維を生成するように選択される。第2の組の繊維の直径は、第1の組の繊維の直径より大きく、第2の組の繊維の除去の後、形成される細孔は、第1の組の繊維が単独で生成された場合よりも大きい。
【００１３】
本発明の一実施形態では、足場はエレクトロスピニングによって生成され、少なくとも2種のポリマー溶液がエレクトロスピニングされ、不織の繊維状足場を形成する。
【００１４】
したがって、本発明のさらなる実施形態では、エレクトロスパンポリマー足場の製造方法を提供し、この方法は、
(a)前記第1のポリマー溶液の少なくとも1つのジェットを形成するために、静電場中で標的の方向に第1のディスペンサーからの第1のポリマー溶液を分注するステップと、
(b)前記第2のポリマー溶液の少なくとも1つのジェットを形成するために、静電場中で標的の方向に第2のディスペンサーからの第2のポリマー溶液を分注するステップと、
(c)ステップ(a)及び(b)の各々において生成された少なくとも1つのジェットを標的上で集め、ポリマー足場を形成するステップと、
(d)足場から第2のポリマー溶液から形成された繊維を抽出するステップと
を含む。
【００１５】
本発明のいくつかの実施形態では、第1及び第2のポリマー溶液は、標的上に同時に分注される。これによって、足場に亘って第1及び第2の組のポリマー繊維の実質的に均質な分布がもたらされる。
【００１６】
本発明の他の実施形態では、第1及び第2のポリマー溶液は、別々に分注、例えばパルス放出される。これは例えば、足場内で第1及び第2の組のポリマー繊維のより局所的または集中的分布をもたらすことができる。
【００１７】
この方法は、第2のポリマー溶液から形成された繊維の抽出前に足場を乾燥させるステップをさらに含む場合があり、それによって抽出ステップの前に足場内に保持された残留溶媒の量を最小化させる。
【００１８】
本発明のさらなる実施形態では、足場は、熱誘起相分離(TIPS)によって生成される。この工程において、ポリマーのタイプ、ポリマー濃度、溶媒／非溶媒比、及びクエンチ温度などの種々のパラメーターは、形成されるミクロ及びマクロ多孔質構造のタイプに影響を与える。例えば、TIPSは組織工学用足場を形成するために使用されてきており、ここでは熱処理によって、ポリマー粒子[例えば、ポリ(L-乳酸)]が融合し、球状相中に捕捉粒子またはポロゲン(例えば、NaCl)を含有する連続繊維マトリックスを形成する(Lee、2004)。この後続相は犠牲相である。この球状相の除去によって生じた細孔は、典型的には直径数百ミクロンであり、これは実際の繊維の直径よりおよそ数倍大きい。TIPSを使用して両方の相、特に犠牲相において繊維状構造を生成できることにより、生成する細孔径の制御が有意に大幅に可能となり、より小さな細孔の生成もまた可能になる。例えば、約20〜50μmの細孔径を生成できることは、自然の細胞環境をより厳密に模倣するために有利である。
【００１９】
本発明において使用されるポリマーは、天然、合成、生体適合性及び／または生分解性でよい。
【００２０】
用語「天然高分子」は、天然の任意のポリマー、例えば、絹、コラーゲンをベースとする材料、キトサン、ヒアルロン酸及びアルギネートを意味する。
【００２１】
用語「合成ポリマー」は、たとえそのポリマーが天然の生体材料から作製される場合でも、自然には見出されない任意のポリマーを意味する。その例には、それだけに限らないが、脂肪族ポリエステル、ポリ(アミノ酸)、コポリ(エーテルエステル)、ポリアルキレン、オキサレート、ポリアミド、チロシン由来ポリカーボネート、ポリ(イミノカーボネート)、ポリオルトエステル、ポリオキサエステル、ポリアミドエステル、アミノ基を含有するポリオキサエステル、ポリ(酸無水物)、ポリホスファゼン及びこれらの組合せが挙げられる。
【００２２】
本発明において使用するために適切な合成ポリマーには、コラーゲン、エラスチン、トロンビン、フィブロネクチン、デンプン、ポリ(アミノ酸)、ポリ(プロピレンフマレート)、ゼラチン、アルギネート、ペクチン、フィブリン、酸化セルロース、キチン、キトサン、トロポエラスチン、ヒアルロン酸、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ(テトラフルオロエチレン)、ポリカーボネート、ポリプロピレン、及びポリ(ビニルアルコール)、リボ核酸、デオキシリボ核酸、ポリペプチド、タンパク質、多糖類、ポリヌクレオチド及びこれらの組合せにおいて見出される配列に基づいた生合成ポリマーもまた含むことができる。
【００２３】
本発明の実施形態では、生合成ポリマーは、天然高分子の官能化または修飾変形体、例えば、カルボキシメチルセルロースでもよい。
【００２４】
用語「生体適合性ポリマー」は、生物の細胞、組織または体液と接触した場合、免疫反応及び／または拒絶などの有害な作用を誘発しない任意のポリマーを意味する。
【００２５】
用語「生分解性ポリマー」は、生理的環境においてプロテアーゼなどにより分解することのできる任意のポリマーを意味する。生分解性ポリマーの例には、コラーゲン、フィブリン、ヒアルロン酸、ポリ乳酸(PLA)、ポリグリコール酸(PGA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリジオキサノン(PDO)、炭酸トリメチレン(TMC)、ポリエチレングリコール(PEG)、アルギネート、キトサンまたはこれらの混合物が挙げられる。
【００２６】
本発明の一実施形態では、第1のポリマー溶液は、少なくとも1種の生体適合性ポリマー及び／または生分解性ポリマーを含む。本発明の特定の実施形態では、第1のポリマー溶液は、グリコリドを含み、具体的には85%超のグリコリド、90%超のグリコリド、95%超のグリコリドを含み、または100%グリコリドからなる。
【００２７】
ポリグリコリドとも称されるポリグリコール酸(PGA)は、生分解性で熱可塑性のポリマーであり、最も単純な直鎖状脂肪族ポリエステルである。それは、グリコール酸から出発してグリコリドの重縮合または開環重合によって調製することができる。PGAは、その骨格中にエステル結合があることによる加水分解不安定性を特徴とし、したがってそれが生理条件に曝された場合、PGAはランダム加水分解によって分解する。分解生成物、グリコール酸は無毒性であり、それはトリカルボン酸サイクルに入ることができ、その後水及び二酸化炭素として排出される。ポリマーは、生物によって4〜6カ月の期間で完全に再吸収されることが示された。
【００２８】
本発明の特定の実施形態では、第1のポリマー溶液は、約5〜15%w/wの濃度で、特に約5〜10%w/wの濃度で、より詳細には約8%w/wの濃度でPGAを含む。
【００２９】
本発明のさらなる実施形態では、第1のポリマー溶液は、コポリマーまたは(コ)ポリマーのブレンドを含む。これは、形成された繊維に、単一のポリマーから形成される繊維が示す物理的性質及び／または化学的性質以外にも、そうした性質を付与することができる。
【００３０】
コポリマーの適切な例には、グリコリド及び／またはラクチド及び／または他の適切なヒドロキシ酸のコポリマーが挙げられる。例には、ポリ(乳酸-co-グリコール酸)(PLGA)、乳酸とのコポリマー、ポリ(グリコリド-co-カプロラクトン)(PGACL)、ε-カプロラクトンとのコポリマー及びポリ(グリコリド-co-炭酸トリメチレン)(PGATMC)、炭酸トリメチレンとのコポリマーが挙げられる。
【００３１】
本発明の実施形態では、コポリマーは、PGA:PLAの比が、約85:15、または約85.25:14.75、または約85.50:14.50、または約85.75:14.25、または約90:10、または約90.25:9.75、または約90.50:9.50、または約90.75:9.25、または約91:9、または約92:8、または約93:7、または約94:6、または約95:5、または約96:4、または約97:3、または約98:2、または約99:1である、ポリ(ラクチド-co-グリコリド)(PLGA)である。
【００３２】
本発明は、PGA及びポリエステルのブレンドをさらに包含する。適切なブレンドの例には、ポリ乳酸とブレンドしたポリグリコール酸(PGA/PLA)、及びまたポリグリコール酸とブレンドしたポリジオキサノン(PDO/PGA)が挙げられる。ブレンドは少なくとも1種のコポリマーからなる場合があることが想定される。
【００３３】
ポリマーの全ての立体異性体が想定される。
【００３４】
第1のポリマー溶液から形成される繊維は有利には、10μm未満、より詳細には、約10nm〜10μm、または約500nm〜5μm、または約1μm〜5μmの平均直径を有する。この直径を有する繊維を含む足場は、細胞接着及び細胞増殖のための最適な構造を示すことが見出された。
【００３５】
第2のポリマー溶液のポリマー(複数可)は、体への足場の埋込の前に抽出される犠牲的繊維であるため、生体適合性及び／または生分解性である必要はない。第1のポリマーの構造を変化させることなく繊維を除去することができるように、例えば、第1のポリマーが溶解しない溶媒に溶解する、または第1のポリマーよりも有意に低い温度で融解する、または第1のポリマーを分解しない酵素によって分解される任意のポリマーが適切である。
【００３６】
適切な溶媒には、それだけに限らないが、ハロゲン化溶媒(塩素化またはフッ素化溶媒など)、水溶液またはイオン性液体が挙げられる。
【００３７】
本発明の一実施形態では、第2のポリマー溶液は、約10〜20%w/wの濃度で、より詳細には、約15%w/wの濃度でポリカプロラクトン(PCL)を含む。
【００３８】
本発明のこの実施形態の一例として、第1の組のポリマー繊維はPGAを含み、第2の組のポリマー繊維はPCLを含む。PGAは、約225〜230℃の融点を有し、PCLは約58〜63℃の融点を有する。第1の組の繊維を損なわずに保持する一方、第2の組の繊維を除去するために、2組の繊維の融点のこの明確な差異を活用することができる。
【００３９】
第2のポリマー溶液から形成された繊維の抽出後に、足場は有利には、約10〜20μmの、より有利には約15μmの平均細孔寸法を有する。この細孔径を有する足場は、細胞移動のための最適な構造を示すことが見出された。
【００４０】
第1の組の繊維は多孔質であり、したがって繊維を介した細胞の移動ならびに酸素及び栄養素の浸透を可能にすることがさらに想定される。細孔は、ミクロまたはナノスケールであってもよい。
【００４１】
例えば、当業者には公知と思われるように、エレクトロスピニング条件を変えることによって、繊維形成の間に細孔を得ることができる。
【００４２】
代わりに、例えば、繊維の機械的穿孔によって繊維形成後に多孔度を得ることができる。代わりに、第1の組の繊維は、形成時に、コポリマー、ポリマーのブレンド、または細孔生成添加剤(ポロゲン)を含む場合があり、これらの成分は形成後に繊維から抽出され、多孔質繊維がもたらされる。抽出ステップは、例えば、溶媒溶解または温度の差異に基づいている場合がある。
【００４３】
本発明の一実施形態では、第1の組の繊維は、ポリマーX及びポリマーYのブレンドを含み、一方第2の組の繊維は、ポリマーYからなることが想定される。足場からポリマーYを抽出することによって、(i)第1の組の繊維の間の多孔質構造及び(ii)第1の組の繊維内の多孔度がもたらされる。
【００４４】
例えば、第1の組の繊維は、PGA及びPCL(PGA/PCL)のブレンドを含み、一方第2の組の繊維は、PCLからなる。例えば、ジクロロメタンを使用したPCLの溶媒抽出によって、第2の組の繊維の除去及びまた穿孔された第1の組の繊維がもたらされる。
【００４５】
第1の組の繊維及び第2の組の繊維中の抽出可能なポリマーは、同一のポリマーである場合がある一方、本発明のさらなる実施形態では、抽出可能なポリマーは異なるポリマーでもよい。例えば、第1の組の繊維は、ポリマーX及びポリマーYのブレンドを含み、一方第2の組の繊維は、ポリマーZからなる。足場からのポリマーYの抽出は、多孔質の第1の組の繊維をもたらし、一方足場からのポリマーZの抽出は、第1の組の繊維の間に配置された大きな細孔をもたらす。
【００４６】
エレクトロスパン足場を介して増殖及び／もしくは移動する細胞の生体親和性及び認識を増加させ、ならびに／または足場の治療能力を増加させるために、細胞のコロニー形成、分化、血管外遊走及び／または移動を促進するための少なくとも1種の薬剤が、第1のポリマー溶液から形成される繊維と結合することが想定される。この少なくとも1種の薬剤は、この繊維に結合し、繊維内に包埋され、または繊維内に含浸される場合がある、生物剤、化学剤または鉱物剤でよい。エレクトロスピニングの間に薬剤が繊維と結合するように、薬剤を第1のポリマー溶液内に入れることができる。さらにまたは代わりに、少なくとも1種の薬剤を、エレクトロスピニング後に繊維と結合させることができる。
【００４７】
足場は、繊維形成の間または後に足場と結合することができる細胞を含むことができる。適切な細胞の例には、線維芽細胞、表皮細胞、真皮細胞、上皮細胞及びケラチン生成細胞が挙げられる。
【００４８】
本発明の第2の態様によれば、本発明の第1の態様によって製造された足場を提供する。
【００４９】
本発明のさらなる態様によれば、本発明の第1の態様によって製造した足場を含む、またはこの足場からなる包帯を提供する。
【００５０】
本発明のこの態様の一実施形態では、包帯は、創傷被覆材である。
【００５１】
本発明のさらなる態様によれば、組織のex vivo形成を誘発する方法を提供し、この方法は、
(a)本発明によって製造された足場を用意するステップと、
(b)前記細胞の増殖、分化、及び／または移動に適切な選択した媒体中で細胞を足場に播種し、それによって組織の形成を誘発するステップと
を含む。
【００５２】
本発明のさらなる態様によれば、対象において組織のin vivo形成を誘発する方法を提供し、この方法は、
(a)本発明によって製造された足場を用意するステップと、
(b)足場を対象に埋め込み、それによって組織の形成を誘発するステップと
を含む。
【００５３】
本発明の実施形態では、足場は、皮膚の創床に埋め込まれ、創傷部位で組織形成を促進する。
【００５４】
本発明のまたさらなる態様によれば、組織の損傷または損失を特徴とする病態を有する対象を治療する方法を提供し、この方法は、
(a)本発明によって製造された足場を用意するステップと、
(b)足場を対象に埋め込み、それによって組織の形成を誘発し、対象を治療するステップと
を含む。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
［方法］
［溶液の調製］
8%w/wのポリグリコール酸の溶液(PGA、Mw=116,000g.mol-1)、及び15%w/wのポリカプロラクトン(PCL、37,000g.mol-1)を、ヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)中で調製する。
【００５６】
［エレクトロスピニング］
2種のポリマー溶液を別々の10mlのシリンジ中に充填し、溶液を0.03ml/分で分注するように設定したシリンジポンプ内に置く。可撓性プラスチックチューブ(内径1.5mm)を使用して、シリンジ口と、やすり掛けしてテーパーを除いてある金属性の18ゲージ針を連結する。1つの針は、15cmの作動距離(針の先から標的まで)で標的の上に垂直に固定され、他の針は、10cmの作動距離で標的の前に水平に固定される。両方の針は、高電圧装置のライブポートに連結している。
【００５７】
標的は、モーターに連結した円筒状アルミニウムマンドレル(直径5cm×長さ10cm)である。モーターによって標的が50rpmで回転し、ナノ繊維材料の均一な層を集めることが可能となる。標的を接地し、交換可能なベーキングペーパーで覆い、形成されたナノ繊維材料の遊離を容易にする。
【００５８】
標的を接地している間にGlassman電圧装置を使用して針に約10kVの電圧を印加することによって、エレクトロスピニング工程を開始する。針に印加された電圧が、ポリマー溶液が滴るのを防ぐのに十分で、回転している標的に向かってジェットとして引き寄せられるのを可能にする場合、エレクトロスピニングが開始され、次いでこれらのポリマージェットは、2組の繊維の混合物としてベーキングペーパー上で集められる。エレクトロスピニング工程を開始させるのに必要な最小電圧が通常使用され、工程に掛かる時間は、必要な足場の深さによって決まる。
【００５９】
生成した足場を真空乾燥させ、残留溶媒の量を最小化する。
【００６０】
［すすぎステップ］
乾燥後、2組のポリマー繊維を含有する足場をジクロロメタン(DCM)中ですすぎ、全てのPCL繊維を除去する。すすぎステップは、DCM(約200ml)を含有するビーカー内に足場を個々に5分間浸すことによって行う。このステップを必要に応じて何度でも繰り返し、DSCまたは任意の他の適切な分析方法によって観察したときにPCL繊維の完全な除去を確実にする。
【００６１】
すすぎ後、足場をもう一度真空乾燥し、いかなる微量の溶媒も除去する。
【００６２】
［繊維直径及び細孔径の決定］
すすぎの前及び後の両方で、走査電子顕微鏡(SEM)を使用して、エレクトロスパン足場を画像化する。
【００６３】
得られたSEM画像から繊維直径及び細孔径を決定する。定規及びスケールバーを使用して手作業で、またはImage ProPlusソフトウェアを使用することによって測定を行う。各試料について、SEM画像毎に30の繊維及び30の細孔をランダムに測定し、これらの平均及び標準偏差を計算する。
【００６４】
細孔径を細孔(通常、対角線)毎の最も長い寸法であると定義し、細孔を交差する繊維によって生じる多角形であると定義する。
【００６５】
［結果］
［得られた寸法］
2タイプのエレクトロスパンマットについて、寸法を測定した。
【００６６】
【表１】
2010517730.tif 000002
【００６７】
(参考文献)
Boland et al., (2004). Utilizing acid pre-treatment and electrospinning to improve biocompatibility of PLGA for tissue engineering. J Biomed Mater Res. 15; 71B(1):144-152.
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