(57)【要約】【課題】  生物基材の形成方法の提供。【解決手段】  異なる高分子材料或いは応用の必要に応じて異なる種類の固定剤を提供して低温条件下で固定工程を行なう。この方法は以下の工程、即ち、溶解工程、温度調整工程、冷凍工程と固定工程を含む。この固定工程は更に以下の工程、即ち、固液交換工程、酸アルカリ中和工程、及びゲル化工程、のいずれかを含む。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生物基材の形成方法において、
高分子材料と溶解液を提供し、
該溶解液に該高分子材料を溶解させて特定粘度を具えた溶液を形成し、
特定温度下で冷凍工程を行ない該溶液を固化させて生物基材の孔壁部分を形成できる高分子富相物質と生物基材の孔を形成できる高分子貧相物質を含む固態構造を形成し、
非溶剤を提供すると共に温度調整工程を行ない該非溶剤の温度を冷凍工程の該特定温度となし、
固液交換工程を行ない、該非溶剤を以て高分子貧相物質と交換並びに置換して生物基材を形成することを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項２】
請求項１記載の生物基材の形成方法において、冷凍工程がプレ乾燥工程を具え、該プレ乾燥工程で冷凍工程の前記特定温度下で固態構造の表面が具備する高分子貧相物質を気化させることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項３】
請求項１記載の生物基材の形成方法において、非溶剤が前記特定温度で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項４】
請求項１記載の生物基材の形成方法において、非溶剤が凍結防止剤を含有し、これにより非溶剤が前記特定温度下で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項５】
請求項１記載の生物基材の形成方法において、高分子材料がポリ乳酸（ＰＬＡ）及びその誘導体とされ、非溶剤がエタノール水溶液とされ、該エタノール水溶液に含まれるエタノール濃度範囲は６０ｗｔ％から１００ｗｔ％とされることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項６】
請求項１記載の生物基材の形成方法において、高分子材料が乳酸グリコール酸重合体（ＰＬＧＡ）及びその誘導体とされ、非溶剤がエタノール水溶液とされ、該エタノール水溶液に含まれるエタノール濃度範囲は２０ｗｔ％から５０ｗｔ％とされることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項７】
生物基材の形成方法において、
高分子材料と溶解液を提供し、
該溶解液に該高分子材料を溶解させて特定粘度を具えた第１溶液を形成し、
特定温度下で冷凍工程を行ない該第１溶液を固化させて生物基材の孔壁部分を形成できる高分子富相物質と生物基材の孔を形成できる高分子貧相物質を含む固態構造を形成し、  第２溶液を提供すると共に温度調整工程を行ない該第２溶液の温度を冷凍工程の該特定温度となし、
該第２溶液により酸アルカリ中和工程を行ない、高分子貧相を固化させて生物基材を形成することを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項８】
請求項７記載の生物基材の形成方法において、冷凍工程がプレ乾燥工程を具え、該プレ乾燥工程で冷凍工程の前記特定温度下で固態構造の表面が具備する高分子貧相物質を気化させることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項９】
請求項７記載の生物基材の形成方法において、第２溶液が前記特定温度で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項１０】
請求項７記載の生物基材の形成方法において、第２溶液が凍結防止剤を含有し、これにより第２溶液が前記特定温度下で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の生物基材の形成方法において、凍結防止剤がエタノール成分を含有し、そのエタノール濃度範囲は第２溶液の２０ｗｔ％から７０ｗｔ％とされることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項１２】
請求項７記載の生物基材の形成方法において、第１溶液が酸性溶液とされ、且つ第２溶液がアルカリ性溶液とされたことを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項１３】
請求項１２記載の生物基材の形成方法において、高分子材料がキトサンとされ、且つ第２溶液に含まれるアルカリ性物質の濃度範囲が０．５Ｎから３Ｎとされることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項１４】
請求項７記載の生物基材の形成方法において、第１溶液がアルカリ性溶液とされ、且つ第２溶液が酸性溶液とされたことを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項１５】
生物基材の形成方法において、
高分子材料と溶解液を提供し、
該溶解液に該高分子材料を溶解させて特定粘度を具えた溶液を形成し、
特定温度下で冷凍工程を行ない該溶液を固化させて生物基材の孔壁部分を形成できる高分子富相物質と生物基材の孔を形成できる高分子貧相物質を含む固態構造を形成し、
橋かけ剤を提供すると共に温度調整工程を行ない該橋かけ剤の温度を冷凍工程の該特定温度となし、
該橋かけ剤によりゲル化工程を行ない、高分子富相物質をゲル化させ生物基材を形成することを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の生物基材の形成方法において、冷凍工程がプレ乾燥工程を具え、該プレ乾燥工程で冷凍工程の前記特定温度下で固態構造の表面が具備する高分子貧相物質を気化させることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の生物基材の形成方法において、橋かけ剤が前記特定温度で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の生物基材の形成方法において、橋かけ剤が凍結防止剤を含有し、これにより該橋かけ剤が前記特定温度下で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の生物基材の形成方法において、凍結防止剤がエタノール成分を含有し、そのエタノール濃度範囲は橋かけ剤の２０ｗｔ％から７０ｗｔ％とされることを特徴とする、生物基材の形成方法。
【請求項２０】
請求項１５記載の生物基材の形成方法において、高分子材料がアルギネート（ａｌｇｉｎａｔｅ）とされ、且つ橋かけ剤が塩化ナトリウム溶液とされ、該塩化ナトリウム溶液に含まれる塩化ナトリウムの濃度範囲が１ｗｔ％から２０ｗｔ％とされたことを特徴とする、生物基材の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の生物基材の形成方法に係り、特に、低温条件下で固定工程を行なう生物基材の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
組織工程は近年勃興発展した領域の一つであり、著名な応用方式の一つは、細胞を生分解性（ｂｉｏ−ｄｅｇｒａｄａｂｌｅ）の材料内に植え込み、細胞が生長して機能を有する新組織或いは器官のひな型を形成した後に、さらに人体内に植え込む、というもので、組織工程はすでに器官機能の欠陥或いは組織壊死を治療する方法として注目を集めている。組織工程の研究に関しては、大きく三つの部分に分けられる。即ち、細胞（ｃｅｌｌｓ）、生物相容性を具えた基材（ｓｃａｆｆｏｌｄｓ，生物基材と称する）と細胞を刺激して特定行為を表現させる信号（ｓｉｇｎａｌｓ）であり、三者の間は相互に影響し、並びに共同で組織の分化と表現を調節する。そのうち、生物基材が組織工程中で果たす役割は以下を含む。
１．細胞或いは初期培養された組織を身体の特定部位に運送し、培養した細胞或いは組織が免疫作用或いは身体中のその他の物理作用により破壊されるのを防止する。
２．新たに生成された組織或いは器官に要求に符合する立体形態を具備させると共に、それらを支持し並びに保護する。
３．細胞或いは組織を刺激して特定の行為を表現させる。例えば、生物基材の表面に信号を発生可能な物質を塗布して必要な効果を達成する。
生物基材製造の方式は一般に相分離法と非相分離法に分けられる。前者は高分子溶液の状態を指し、溶液の熱力学相図中の位置を改変させて、相分離（ｐｈａｓｅ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）の領域に進入させ、孔を製造する効果を達成し、製造方法は、温度誘導相分離（ｔｈｅｒｍａｌｌｙ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｐｈａｓｅ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）、非溶剤加入と溶液の組成の改変を含む。よく見られる非相分離工程製造方法は、微粒子溶濾（ｌｅａｃｈｉｎｇ，ａｄｄｉｔｉｏｎ  ｏｆ  ｐｏｒｅ  ｆｏｒｍｅｒ）、立体印刷（３Ｄ  ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、高圧ガス或いは超臨界流体穿孔（ｇａｓ  ｆｏａｍｉｎｇ）と半溶融態高分子顆粒の焼結（ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ）を含む。
【０００３】
一般に、上述の相分離法で生物基材を製造するのに最もよく見られる方法は冷凍乾燥法であり、冷凍乾燥法は二つの工程に分けられる。即ち、冷凍と乾燥であり、まず配合した高分子溶液の温度を下げ、それをもとの均一（ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ）より非均一相（ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ）となし、この状況が相分離と称され、高分子溶液を高分子貧相と高分子富相に分け、溶剤を除去して、高分子貧相に孔を形成させ、高分子富相に孔壁を形成させる。即ち、高分子溶液を冷凍（相分離）する時、基材の多孔構造が生成され、ゆえに高分子富相形態が生物基材構造を決定する因子の一つである。前述したように、冷凍乾燥法が組織工程基材製造に広く応用される理由は、低温の状況の下（溶液融点より低い）、システムに対して真空乾燥を行ない、溶剤が被凍結の状況下で、直接気体に変成して除去される。こうしてもとの膜構造が影響を受けない。しかし冷凍乾燥には先天的な条件制限があり、それは以下のようである。
１．溶剤制限：  溶剤は揮発度の高いものを使用するのが好ましく、そうでなければ低温の状況で、溶剤の蒸気圧が常温下に較べて更に低くなり、このために溶剤除去の困難度が大幅に高くなり、また溶剤残留の問題を発生しやすくなる。
２．エネルギー資源の消耗：  冷凍システムと真空ポンプの消費電力量は非常に大きく、往々にして大規模生産のネックとなる。
３．時間の消耗：  低温下で溶剤揮発性は下がるため、比較的長い時間をかけて溶剤を除去しなければならず、高沸点の溶剤システムである場合、数日かかっても溶剤の完全除去を保証できない。
４．機器設備：  特別な冷凍乾燥設備を必要とし、その価格は極めて高い。
【０００４】
以上を鑑み、新たな生物基材工程を発展させて快速製造、エネルギー節約及び低価格の要求に符合し、製造コストを下げることができ生産能力を高める必要があることが分かる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は伝統的な方法の欠点を克服するため、快速製造、エネルギー節約及び低価格の要求に符合する新たな生物基材の形成方法を提供するものである。
【０００６】
本発明の目的は、異なる高分子材料或いは応用の必要に応じて異なる種類の固定剤を提供して低温条件下で固定工程を行なうことにある。低温の状況下で高分子貧相を除去するか或いは高分子富相を固定することにより、高分子富相の多孔構造を維持し並びにこれにより生物基材を形成する。
【０００７】
本発明のもう一つの目的は、使用する溶剤の種類を増し、例えば高沸点の溶剤、或いは伝統的な冷凍乾燥法では処理不能な溶剤を使用できるようにすることにある。使用する溶剤の選択が増すことにより、高分子材料の選択も増加し、これにより異なる材質の生物基材を製造できる。
【０００８】
以上の目的に基づき、本発明は一種の生物基材の形成方法を提供する。この方法の工程は簡単であり、特別な冷凍乾燥設備を使用する必要はない。これにより、本発明は経済上の効果と産業上の利用性に符合する。上述の生物基材の形成方法は以下の工程、即ち、溶解工程、温度調整工程、冷凍工程と固定工程を含む。この固定工程は更に以下の工程、即ち、固液交換工程、酸アルカリ中和工程、及びゲル化工程、のいずれかを含む。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、生物基材の形成方法において、
高分子材料と溶解液を提供し、
該溶解液に該高分子材料を溶解させて特定粘度を具えた溶液を形成し、
特定温度下で冷凍工程を行ない該溶液を固化させて生物基材の孔壁部分を形成できる高分子富相物質と生物基材の孔を形成できる高分子貧相物質を含む固態構造を形成し、
非溶剤を提供すると共に温度調整工程を行ない該非溶剤の温度を冷凍工程の該特定温度となし、
固液交換工程を行ない、該非溶剤を以て高分子貧相物質と交換並びに置換して生物基材を形成することを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の生物基材の形成方法において、冷凍工程がプレ乾燥工程を具え、該プレ乾燥工程で冷凍工程の前記特定温度下で固態構造の表面が具備する高分子貧相物質を気化させることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の生物基材の形成方法において、非溶剤が前記特定温度で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項４の発明は、請求項１記載の生物基材の形成方法において、非溶剤が凍結防止剤を含有し、これにより非溶剤が前記特定温度下で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項５の発明は、請求項１記載の生物基材の形成方法において、高分子材料がポリ乳酸（ＰＬＡ）及びその誘導体とされ、非溶剤がエタノール水溶液とされ、該エタノール水溶液に含まれるエタノール濃度範囲は６０ｗｔ％から１００ｗｔ％とされることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項６の発明は、請求項１記載の生物基材の形成方法において、高分子材料が乳酸グリコール酸重合体（ＰＬＧＡ）及びその誘導体とされ、非溶剤がエタノール水溶液とされ、該エタノール水溶液に含まれるエタノール濃度範囲は２０ｗｔ％から５０ｗｔ％とされることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項７の発明は、生物基材の形成方法において、
高分子材料と溶解液を提供し、
該溶解液に該高分子材料を溶解させて特定粘度を具えた第１溶液を形成し、
特定温度下で冷凍工程を行ない該第１溶液を固化させて生物基材の孔壁部分を形成できる高分子富相物質と生物基材の孔を形成できる高分子貧相物質を含む固態構造を形成し、  第２溶液を提供すると共に温度調整工程を行ない該第２溶液の温度を冷凍工程の該特定温度となし、
該第２溶液により酸アルカリ中和工程を行ない、高分子貧相を固化させて生物基材を形成することを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項８の発明は、請求項７記載の生物基材の形成方法において、冷凍工程がプレ乾燥工程を具え、該プレ乾燥工程で冷凍工程の前記特定温度下で固態構造の表面が具備する高分子貧相物質を気化させることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項９の発明は、請求項７記載の生物基材の形成方法において、第２溶液が前記特定温度で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項１０の発明は、請求項７記載の生物基材の形成方法において、第２溶液が凍結防止剤を含有し、これにより第２溶液が前記特定温度下で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項１１の発明は、請求項１０記載の生物基材の形成方法において、凍結防止剤がエタノール成分を含有し、そのエタノール濃度範囲は第２溶液の２０ｗｔ％から７０ｗｔ％とされることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項１２の発明は、請求項７記載の生物基材の形成方法において、第１溶液が酸性溶液とされ、且つ第２溶液がアルカリ性溶液とされたことを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項１３の発明は、請求項１２記載の生物基材の形成方法において、高分子材料がキトサンとされ、且つ第２溶液に含まれるアルカリ性物質の濃度範囲が０．５Ｎから３Ｎとされることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項１４の発明は、請求項７記載の生物基材の形成方法において、第１溶液がアルカリ性溶液とされ、且つ第２溶液が酸性溶液とされたことを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項１５の発明は、生物基材の形成方法において、
高分子材料と溶解液を提供し、
該溶解液に該高分子材料を溶解させて特定粘度を具えた溶液を形成し、
特定温度下で冷凍工程を行ない該溶液を固化させて生物基材の孔壁部分を形成できる高分子富相物質と生物基材の孔を形成できる高分子貧相物質を含む固態構造を形成し、
橋かけ剤を提供すると共に温度調整工程を行ない該橋かけ剤の温度を冷凍工程の該特定温度となし、
該橋かけ剤によりゲル化工程を行ない、高分子富相物質をゲル化させ生物基材を形成することを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項１６の発明は、請求項１５記載の生物基材の形成方法において、冷凍工程がプレ乾燥工程を具え、該プレ乾燥工程で冷凍工程の前記特定温度下で固態構造の表面が具備する高分子貧相物質を気化させることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項１７の発明は、請求項１５記載の生物基材の形成方法において、橋かけ剤が前記特定温度で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項１８の発明は、請求項１５記載の生物基材の形成方法において、橋かけ剤が凍結防止剤を含有し、これにより該橋かけ剤が前記特定温度下で液態を保持できるものとされることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項１９の発明は、請求項１８記載の生物基材の形成方法において、凍結防止剤がエタノール成分を含有し、そのエタノール濃度範囲は橋かけ剤の２０ｗｔ％から７０ｗｔ％とされることを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
請求項２０の発明は、請求項１５記載の生物基材の形成方法において、高分子材料がアルギネート（ａｌｇｉｎａｔｅ）とされ、且つ橋かけ剤が塩化ナトリウム溶液とされ、該塩化ナトリウム溶液に含まれる塩化ナトリウムの濃度範囲が１ｗｔ％から２０ｗｔ％とされたことを特徴とする、生物基材の形成方法としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は生物基材の形成方法を提供し、それは、異なる高分子材料或いは応用の必要に応じて異なる種類の固定剤を提供して低温条件下で固定工程を行なう。低温の状況下で高分子貧相を除去するか或いは高分子富相を固定することにより、冷凍時の高分子富相の多孔構造を維持し、これにより生物基材を形成する。且つ本発明は使用する溶剤の種類に限定がなく、例えば高沸点の溶剤を使用でき、或いは伝統的な冷凍乾燥法で処理不能であった溶剤を使用することができる。使用する溶剤の選択が増すことで、高分子材料の選択も増加し、これにより異なる材質の生物基材を製造できる。
【００１１】
総合すると、本発明の生物基材の形成方法は製造工程が簡単であり、特別な冷凍乾燥設備が不要であり、このため、本発明は経済上の効果と産業上の利用性に符合する。上述の生物基材の形成方法は以下の工程、即ち、溶解工程、温度調整工程、冷凍工程と固定工程を含む。この固定工程は更に以下の工程、即ち、固液交換工程、酸アルカリ中和工程、及びゲル化工程、のいずれかを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明がここにあって検討する方向は生物基材の形成方法である。徹底的に本発明を了解できるように、以下の記載中に詳細な製造工程或いは組成構造を提出する。しかしながら、本発明の実行は生物基材領域の技術者が習熟する特殊な細節に限定されるものではない。また、周知の組成或いは製造工程は細節中に記載されず、本発明に不必要な制限を形成することを防いでいる。本発明の好ましい実施例は以下に記載されるが、このような詳しい記載のほかにも本発明は広く他の実施例中に実行可能であり、且つ本発明の範囲はそれに限定されず、特許請求の範囲の記載に準じるものとする。
【００１３】
図１は本発明の第１実施例を示し、まず、高分子材料１１０を提供する。この高分子材料１１０は、ポリ乳酸（Ｐｏｌｙｌａｃｔｉｃ  ａｃｉｄ；ＰＬＡ）、乳酸グリコール酸重合体（Ｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｄｅ−ｃｏ−ｇｌｙｃｏｌｉｄｅ）；ＰＬＧＡ）、ポリヒドロキシアルカネート（Ｐｏｌｙ（ｈｙｄｒｏｘｙａｌｋａｎａｔｅ）ｓ；ＰＨＡ）、ポリ−3 −ヒロドキシ酪酸（ｐｏｌｙ（３−ｈｙｄｒｏｘｙｂｕｔｙｒａｔｅ）；ＰＨＢ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）及びその誘導体のいずれかとされる。ポリ乳酸（ＰＬＡ）は、Ｌ型ポリ乳酸（ＰＬＬＡ）、Ｒ型ポリ乳酸（ＰＤＬＡ）と非晶性ポリ乳酸（ＰＤＬＬＡ）を包含し、且つポリ乳酸（ＰＬＡ）に常用される溶剤は、１，４−ジオキサン（１，４−ｄｉｏｘａｎｅ）である。乳酸グリコール酸重合体（ＰＬＧＡ）に常用される溶剤は、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）或いはエチルアセテート（ｅｔｈｙｌ  ａｃｅｔａｔｅ）或いは１，４−ジオキサン（１，４−ｄｉｏｘａｎｅ）或いはジメチルホルムアミド（Ｄｉｍｅｔｈｙｌｆｏｒｍａｍｉｄｅ；ＤＭＦ）或いはＮ−メチル−ピロリドン（Ｎ−Ｍｅｔｈｙｌ−Ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ；ＮＭＰ）である。ポリヒドロキシアルカネート（ＰＨＡ）の常用の溶剤は、クロロホルム（ｃｈｌｏｒｏｆｏｒｍ）、アセトニトライル（ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ）、ベンゼン（ｂｅｎｚｅｎｅ）、シクロヘキサン（ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｅ）、１，４−ジオキサン（１，４−ｄｉｏｘａｎｅ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）のいずれかとされる。ポリ−3 −ヒロドキシ酪酸（ＰＨＢ）に常用される溶剤は、クロロホルム、トリクロロエチレン（ｔｒｉｃｈｌｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、２２２−トリフルオロエタノール（２２２−ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｅｔｈａｎｏｌ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、エチルアセトアセテート（ｅｔｈｙｌａｃｅｔｏａｃｅｔａｔｅ）とトリオレイン（ｔｒｉｏｌｅｉｎ）のいずれかである。ポリカプロラクトン（ｐｏｌｙｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ；ＰＣＬ）の常用の溶剤は、１，４−ジオキサン（１，４−ｄｉｏｘａｎｅ）、クロロホルム、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）のいずれかである。
【００１４】
その後、本実施例では、高分子材料１１０を混和装置中に輸送して溶解工程１３５を行ない高分子材料１１０を上述の溶剤を含む溶解液１２０中に溶解させ、並びに特定粘度を有する溶液１４０を形成する。この溶液１４０の粘度は高分子材料１１０の添加量の減少に伴い減少して製造される生物基材の孔を増大する。高分子材料１１０がポリ乳酸（ＰＬＡ）及びその誘導体とされる時、即ちその重量含量範囲は上述の溶液１４０の１ｗｔ％から１５ｗｔ％とされ、そのうち、好ましい重量含量範囲は上述の溶液１４０の３ｗｔ％から１０ｗｔ％とされる。高分子材料１１０が乳酸グリコール酸重合体（ＰＬＧＡ）及びその誘導体とされる時、その重量含量範囲は上述の溶液１４０の１ｗｔ％から２５ｗｔ％とされ、そのうち、好ましい重量含量範囲は上述の溶液１４０の３ｗｔ％から１０ｗｔ％とされる。続いて、特定温度下で冷凍工程１４５を行ない上述の溶液１４０を固化させて高分子富相物質と高分子貧相物質を具えた固態構造１５０を形成する。そのうち、高分子貧相は生物基材の孔部分を形成可能で、高分子貧相は生物基材の孔壁部分を形成可能である。且つ、製造した生物基材の孔は該特定温度を下げることで減少する。次に、非溶剤１３０を提供し並びに温度調整工程１６０を行なって非溶剤１３０の温度を調整して冷凍工程１４５の特定温度となす。続いて、固液交換工程１５５を行ない、上述の非溶剤１３０を以て高分子貧相物質と交換並びに置換し、生物基材１６５を形成する。
【００１５】
本実施例中、冷凍工程１４５の前に更に、脱泡工程を行なって上述の溶液１４０中に含まれる気泡を除去する。このほか、上述の冷凍工程１４５は更にプレ乾燥工程を含み、このプレ乾燥工程は上述の特定温度下で固態構造１５０の表面が有する高分子貧相物質を気化させる。また、温度調整工程１６０中、上述の非溶剤１３０は特定温度下でも液態を保持できるか、或いは非溶剤１３０は更に凍結防止剤を含有し非溶剤１３０が特定温度下でも液態を保持できるものとされる。上述の高分子材料１１０がポリ乳酸（ＰＬＡ）及びその誘導体とされる時、その非溶剤１３０はエタノール水溶液とされ、そのうち、このエタノール水溶液に含まれるエタノール濃度範囲は６０ｗｔ％から１００ｗｔ％であり、好ましいエタノール濃度範囲は７５ｗｔ％から８５ｗｔ％である。上述の高分子材料１１０が乳酸グリコール酸重合体（ＰＬＧＡ）及びその誘導体とされる時、非溶剤１３０はエタノール水溶液とされ、そのうち、このエタノール水溶液に含まれるエタノール濃度範囲は２０ｗｔ％から５０ｗｔ％であり、好ましいエタノール濃度範囲は２５ｗｔ％から３５ｗｔ％である。
【００１６】
図２は本発明の第２実施例を示す。この実施例では、まず、高分子材料２１０を提供する。そのうち、高分子材料２１０は更にキトサン及びその誘導体を包含する。その後、高分子材料２１０を混和装置中に輸送して溶解工程２３５を行ない高分子材料２１０を上述の溶剤を含む溶解液２２０中に溶解させ、並びに特定粘度を有する第１溶液２４０を形成する。この第１溶液２４０の粘度は高分子材料２１０の添加量の減少に伴い減少して製造される生物基材の孔を増大する。高分子材料２１０がキトサン及びその誘導体とされる時、即ちその重量含量範囲は上述の第１溶液２４０の０．５ｗｔ％から６ｗｔ％とされ、そのうち、好ましい重量含量範囲は上述の第１溶液２４０の１ｗｔ％から３ｗｔ％とされる。続いて、特定温度下で冷凍工程２４５を行ない上述の第１溶液２４０を固化させて高分子富相物質と高分子貧相物質を具えた固態構造２５０を形成する。そのうち、高分子貧相は生物基材の孔部分を形成可能で、高分子貧相は生物基材の孔壁部分を形成可能である。且つ、製造した生物基材の孔は該特定温度を下げることで減少する。次に、第２溶液２３０を提供し並びに温度調整工程２６０を行なって第２溶液２３０の温度を調整して冷凍工程２４５の特定温度となす。そのうち、上述の第１溶液２４０は酸性溶液とされ、且つ第２溶液はアルカリ性溶液とされる。或いは、上述の第１溶液２４０はアルカリ性溶液とされ、且つ第２溶液２３０は酸性溶液とされる。上述の高分子材料２１０がキトサン及びその誘導体とされる時、第１溶液２４０は酸性溶液とされ、且つ第２溶液２３０はアルカリ性溶液とされ、そのうち、第２溶液２３０に含まれるアルカリ性物質の濃度範囲は０．５Ｎから３Ｎとされる。続いて、酸アルカリ中和工程２５５を行ない、上述の第２溶液２３０を以て高分子富相を固化させ並びにこれにより生物基材２６５を形成する。
【００１７】
本実施例中、冷凍工程２４５の前に更に、脱泡工程を行なって第１溶液２４０中に含まれる気泡を除去する。このほか、上述の冷凍工程２４５は更にプレ乾燥工程を含み、このプレ乾燥工程は上述の特定温度下で固態構造２５０の表面が有する高分子貧相物質を気化させる。また、温度調整工程２６０中、上述の第２溶液２３０は特定温度下でも液態を保持できるか、或いは第２溶液２３０は更に凍結防止剤を含有し第２溶液２３０が特定温度下でも液態を保持できるものとされる。上述の凍結防止剤は更にエタノール成分を含み、且つエタノール濃度範囲は第２溶液２３０の２０ｗｔ％から７０ｗｔ％である。
【００１８】
図３は本発明の第３実施例を示す。この実施例では、まず、高分子材料３１０を提供する。そのうち、高分子材料３１０はキトサン、アルギネート（ａｌｇｉｎａｔｅ）及びその誘導体のいずれかとされる。その後、高分子材料３１０を混和装置中に輸送して溶解工程３３５を行ない高分子材料３１０を上述の溶剤を含む溶解液３２０中に溶解させ、並びに特定粘度を有する溶液３４０を形成する。この溶液３４０の粘度は高分子材料３１０の添加量の減少に伴い減少して製造される生物基材の孔を増大する。高分子材料３１０がキトサン及びその誘導体とされる時、即ちその重量含量範囲は上述の溶液３４０の０．５ｗｔ％から６ｗｔ％とされ、そのうち、好ましい重量含量範囲は上述の溶液３４０の１ｗｔ％から３ｗｔ％とされる。高分子材料３１０がアルギネート及びその誘導体とされる時、即ちその重量含量範囲は上述の溶液３４０の０．５ｗｔ％から８ｗｔ％とされ、そのうち、好ましい重量含量範囲は上述の溶液３４０の１ｗｔ％から４ｗｔ％とされる。続いて、特定温度下で冷凍工程３４５を行ない上述の溶液３４０を固化させて高分子富相物質と高分子貧相物質を具えた固態構造３５０を形成する。そのうち、高分子貧相は生物基材の孔部分を形成可能で、高分子貧相は生物基材の孔壁部分を形成可能である。且つ、製造した生物基材の孔は該特定温度を下げることで減少する。次に、橋かけ剤３３０を提供すると共に温度調整工程３６０を行なって橋かけ剤３３０の温度を調整して冷凍工程３４５の特定温度となす。上述の高分子材料３１０がキトサン及びその誘導体とされる時、橋かけ剤３３０は、硫酸溶液、アルデヒド酸溶液、ジアルデヒド酸溶液、ゲニピン（ｇｅｎｉｐｉｎ）溶液のいずれかとされる。高分子材料３１０がアルギネート（ａｌｇｉｎａｔｅ）及びその誘導体とされる時、上述の橋かけ剤３３０は塩化カルシウム溶液とされ、且つ塩化カルシウム溶液に含まれる塩化カルシウムの濃度範囲は１ｗｔ％から２０ｗｔ％とされる。続いて、ゲル化工程３５５を行ない、上述の橋かけ剤３３０で高分子富相物質をゲル化し並びに生物基材３６５を形成する。
【００１９】
本実施例中、冷凍工程３４５の前に更に、脱泡工程を行なって溶液３４０中に含まれる気泡を除去する。このほか、上述の冷凍工程３４５は更にプレ乾燥工程を含み、このプレ乾燥工程は上述の特定温度下で固態構造３５０の表面が有する高分子貧相物質を気化させる。また、温度調整工程３６０中、上述の橋かけ剤３３０は特定温度下でも液態を保持できるか、或いは更に更に凍結防止剤を含有し橋かけ剤３３０が特定温度下でも液態を保持できるものとされる。上述の凍結防止剤は更にエタノール成分を含み、且つエタノール濃度範囲は橋かけ剤３３０の２０ｗｔ％から７０ｗｔ％である。
【００２０】
以上の実施例は本発明の実施範囲を限定するものではなく、これらに基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施例の、固液交換工程を具えた生物基材の形成方法のフローチャートである。
【図２】本発明の第２実施例の、酸アルカリ中和工程を具えた生物基材の形成方法のフローチャートである。
【図３】本発明の第３実施例の、ゲル化工程を具えた生物基材の形成方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２２】
１１０  高分子材料                        １２０  溶解液
１３０  非溶剤                            １３５  溶解工程
１４０  溶液                              １４５  冷凍工程
１５０  固態構造                          １６０  温度調整工程
１５５  固液交換工程                      １６５  生物基材
２１０  高分子材料                        ２２０  溶解液
２３０  第２溶液                          ２３５  溶解工程
２４０  第１溶液                          ２４５  冷凍工程
２５０  固態構造                          ２６０  温度調整工程
２５５  酸アルカリ中和工程                ２６５  生物基材
３１０  高分子材料                        ３２０  溶解液
３３０  橋かけ剤                          ３３５  溶解工程
３４０  溶液                              ３４５  冷凍工程
３５０  固態構造                          ３６０  温度調整工程
３５５  ゲル化工程                        ３６５  生物基材
【図１】
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【図２】
2005210990.tif 000004
【図３】
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