(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状のシリコーンゴムの枠材の両端開口部端面に高分子多孔質膜を接着剤で接着し、内部に分泌細胞を注入する密閉空間を形成してなり、かつ、外表面の出角部を鈍角面状または曲面状とすることによって、同部分に丸みをつけるとともに、前記枠材に、これにその外部から注射器の注射針を差し込んで密閉空間に分泌細胞を注入する際に、注射針が高分子多孔質膜を突き破らないように、その挿入を案内する有底の注射針案内孔を高分子多孔質膜と平行に設けた人工臓器用カプセルの製造方法であって、枠材の両端開口端面に高分子多孔質膜を接着剤で接着する際に、枠材と高分子多孔質膜の間に接着剤を介在させ、これを低圧で高分子多孔質膜側へ吸引して高分子多孔質膜の孔に浸透させることを特徴とする人工臓器用カプセルの製造方法。
【請求項２】
環状のシリコーンゴムの枠材の両端開口部端面に高分子多孔質膜を接着剤で接着し、内部に分泌細胞を注入する密閉空間を形成してなり、かつ、外表面の出角部を鈍角面状または曲面状とすることによって、同部分に丸みをつけるとともに、前記枠材に、これにその外部から注射器の注射針を差し込んで密閉空間に分泌細胞を注入する際に、注射針が高分子多孔質膜を突き破らないように、その挿入を案内する有底の注射針案内孔を高分子多孔質膜と平行に設け、さらに、前記注射針案内孔に挿入した注射針が枠材内で同案内孔の中心軸線上から外れて高分子多孔質膜を突き破るのを防止する、枠材に埋設した注射針規制部材であって、注射針案内孔の先端部近傍から密閉空間内にかけて、同孔の中心軸線を挟むように、高分子多孔質膜と平行に配置した２枚の金属板で構成したものを備えている人工臓器用カプセルの製造方法であって、前記枠材の両端開口端面に高分子多孔質膜を接着剤で接着する際に、枠材と高分子多孔質膜の間に接着剤を介在させ、これを低圧で高分子多孔質膜側へ吸引して高分子多孔質膜の孔に浸透させることを特徴とする人工臓器用カプセルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種内分泌機能の異常による病気の治療のための人工臓器、例えば組織培養した膵臓のランゲルハンス氏島（以下、ラ氏島という）細胞を充填して体内に埋設し、インスリンを分泌させて血糖値を正常化し、糖尿病治療を行う「人工膵臓」、あるいは薬剤の徐放性を持たせたカプセルなどに用いられる人工臓器用カプセルの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の人工臓器用カプセルとしては、特開平０１−２４７０８２号、特開平０８−２４６２１１号、実公平０６−０１３７３９号の各公報に開示されているものが知られている。
【０００３】
特開平０１−２４７０８２号公報に開示されている人工臓器用カプセルは、培養したラ氏島細胞を細胞保護膜で挟んだ後に、その保護膜を接着していたので、作業が複雑になり、またこの接着工程中に空気中に浮遊している細菌が混入してしまい、ラ氏島細胞が死滅してしまうという事故も生じていた。このような技術的背景の下で、無菌的にカプセル内へのラ氏島細胞の充填を可能にしたのが、実公平０６−０１３７３９号公報に開示されている人工臓器用カプセルである。
【０００４】
図９〜図１１は、その人工臓器用カプセルを示す。図９はその平面図、図１０は図９のＣ−Ｃ断面図、図１１はラ氏島細胞の注入状態示す断面図である。
【０００５】
図において、２１は動物または人間用としてその体内に人工臓器用として埋設可能な大きさのカプセルで、環状のシリコーンゴムの枠材２２と、この枠材２２の両端開口部の端面に接着剤２３を介して接着されたポリエステルなどからなる高分子多孔質膜とからなっている。多孔質膜２４，２５の接着によりカプセル２１内には分泌細胞が注入される密閉空間２６が形成されている。人工臓器用カプセル２１は、人工膵臓として使用するとき、注射器で密閉空間２６内に分泌細胞を注入するが、この注入に際して注射器の注射針が枠材２２に差し込み可能で、かつ刺した注射針が抜かれると穴が自然に閉塞される必要がある。このため、枠材２２は、自己閉塞性のよい弾性材料としてのシリコーンゴムで作ってある。
【０００６】
このようにして作られた人工臓器用カプセル２１の密閉空間２６内には、図１１に示すように、注射器の注射針２７を枠材２２の側壁を貫通するように刺すことによりラ氏島細胞２８が注入される。所定量のラ氏島細胞２８の注入を終えたら注射針２７を抜く。このようにして人工膵臓ができあがる。
【０００７】
図１２〜図１４は、実公平０６−０１３７３９号公報に開示されている別の人工臓器用カプセルである。
【０００８】
２９は上記人工臓器用カプセル２１とほぼ同じ大きさの人工臓器用カプセルで、馬蹄形を呈し、かつ両端部が中央部より徐々に薄肉に形成された半環状のシリコーンゴムの枠材３０と、この枠材３０の表裏面に接着剤３１を介して接着されたポリエステルなどからなる高分子多孔質膜３２とからなっている。高分子多孔質膜３２は１枚ものからなっていて、枠材３０の両端部に接する部分で上下対称に折り曲げられ接着されている。多孔質膜３２の接着によりカプセル２９内には分泌細胞が注入される密閉空間３３が形成されている。
【０００９】
このような人工臓器用カプセル２９でも、枠材３０の側壁に注射器の注射針を刺して密閉空間３３内にラ氏島細胞３４を注入すると、図１４のように人工膵臓３５ができあがる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の人工臓器用カプセルにあっては、シリコーンゴムの枠材２２，３０と高分子多孔質膜との接着がまだ十分ではなく、実験の途中で剥がれて注入した分泌細胞がカプセルの中から漏れだしてしまうという事故が生じることがあった。この場合、注入した細胞は異種生体の細胞であるため、急激な拒絶反応が生じてしまうという事故も生じていた。
【００１１】
この発明は、このような従来の問題点を解決するためになされたもので、シリコーンゴムの枠材と高分子多孔質膜の接着部分が剥がれて、この部分から注入した分泌細胞が漏れないようにすることができる人工臓器用カプセルの製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明が提供する人工臓器用カプセルの製造方法は、次の（１）及び（２）に記載のものである。
【００１３】
（１）環状のシリコーンゴムの枠材の両端開口部端面に高分子多孔質膜を接着剤で接着し、内部に分泌細胞を注入する密閉空間を形成してなり、かつ、外表面の出角部を鈍角面状または曲面状とすることによって、同部分に丸みをつけるとともに、前記枠材に、これにその外部から注射器の注射針を差し込んで密閉空間に分泌細胞を注入する際に、注射針が高分子多孔質膜を突き破らないように、その挿入を案内する有底の注射針案内孔を高分子多孔質膜と平行に設けた人工臓器用カプセルの製造方法であって、枠材の両端開口端面に高分子多孔質膜を接着剤で接着する際に、枠材と高分子多孔質膜の間に接着剤を介在させ、これを低圧で高分子多孔質膜側へ吸引して高分子多孔質膜の孔に浸透させることを特徴とする人工臓器用カプセルの製造方法。
【００１４】
（２）環状のシリコーンゴムの枠材の両端開口部端面に高分子多孔質膜を接着剤で接着し、内部に分泌細胞を注入する密閉空間を形成してなり、かつ、外表面の出角部を鈍角面状または曲面状とすることによって、同部分に丸みをつけるとともに、前記枠材に、これにその外部から注射器の注射針を差し込んで密閉空間に分泌細胞を注入する際に、注射針が高分子多孔質膜を突き破らないように、その挿入を案内する有底の注射針案内孔を高分子多孔質膜と平行に設け、さらに、前記注射針案内孔に挿入した注射針が枠材内で同案内孔の中心軸線上から外れて高分子多孔質膜を突き破るのを防止する、枠材に埋設した注射針規制部材であって、注射針案内孔の先端部近傍から密閉空間内にかけて、同孔の中心軸線を挟むように、高分子多孔質膜と平行に配置した２枚の金属板で構成したものを備えている人工臓器用カプセルの製造方法であって、前記枠材の両端開口端面に高分子多孔質膜を接着剤で接着する際に、枠材と高分子多孔質膜の間に接着剤を介在させ、これを低圧で高分子多孔質膜側へ吸引して高分子多孔質膜の孔に浸透させることを特徴とする人工臓器用カプセルの製造方法。
【００１５】
本発明に係る人工臓器用カプセルの製造方法によれば、接着剤が高分子多孔質膜の孔に浸透し、膜の内面側から外面側に透過するので、そのアンカー作用によって枠材と高分子多孔質膜の接着が確実、強固なものとなり、両者の剥離が生じにくい人工臓器用カプセルを得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を実施例によって説明する。
【００１７】
図１及び図２は実施例の製造方法によって得られる人工臓器用カプセルを示す。図１はその平面図、図２は図１のＡ−Ａ断面拡大図である。
【００１８】
図において、１は円環状のシリコーンゴムの枠材、２は枠材１の両端開口部の端面に接着剤３で接着した円形の高分子多孔質膜、３は接着剤である。Ｅは、枠材１に高分子多孔質膜２を接着して形成された密閉空間で、この空間Ｅに枠材１部分から内分泌細胞が注入される。
【００１９】
上記枠材１は、従来のカプセルに使用されている図１０に示す枠材２２との比較で言えば、その外周面側の断面直角の出角部に面取り加工を施して、図２のように、出角部に丸みをつけた形状になっている。
【００２０】
なお、出角部に丸みをつけるには、例えば、図６に示すように、高分子多孔質膜２を出角部ａ，ｄまでの大きさとし、枠材１との間の段差部分にシリコーンゴム８を充填、塗布してもよい。このほか、図７に示すように、枠材１を外周面の断面形状が円弧状の枠材１Ａとし、この枠材１Ａと高分子多孔質膜２との間の段差部にシリコーンゴム９を充填、塗布してもよい。
【００２１】
また、枠材１は、あらかじめ面取りを施した金型で成形してもよいし、両端開口部の両端面が平行なリングを作り、これに面取り加工を施して作ってもよい。
【００２２】
上記接着剤としては、信越化学工業（株）製の１液型シリコーンＲＴＶゴム「ＫＥ−４２Ｔ」に、金属ナトリウム灌流法によって脱水した後、蒸留して得たトルエン１．５〜２．０倍量を撹拌しながら徐々に加えて粘度を下げ、生じた気泡を減圧下で除去したものを使用した。このＲＴＶゴムは、溶剤であるトルエンに水分があると、撹拌の途中でこの水分と反応して粘度が上昇したり、ゲル化する。このため、上記のように脱水したトルエンを使用した。
【００２３】
なお、有機溶剤としては、ヘキサンを脱水して使用してもよい。また、脱水には金属ナトリウムの代りに、炭酸カルシウムを使用してもよい。ただし、このことは、脱水していない有機溶剤が使用できないということを意味するものではなく、また硬化遅延剤の使用を制限するものでもない。
【００２４】
そのほかの接着剤としては、信越化学（株）製の「ＫＥ−４１Ｔ」に、前記トルエンを同量加えたものを使用することができる。シリコーンゴムＲＴＶゴムとしては、前記以下にも、同社製の「ＫＥ−１３００Ｔ」等の各種のシリコーンＲＴＶゴムを使用することができる。
【００２５】
高分子多孔質膜２の枠材１への接着は、図３に示す吸引装置によって行った。
【００２６】
すなわち−５ｍｍＨｇ〜−３５０ｍｍＨｇの範囲に調節可能な図外の減圧ポンプからのチューブ４を円形の上部開口部を有するロート状の吸引装置５のコネクタ５ａに接続し、ついで、吸引装置５の上部開口部に設置した金属製のメッシュ板６の上に放電処理した高分子多孔質膜２を載せ、接着剤３を塗布した枠材１を、同接着剤３を下にして、高分子多孔質膜２の上に重ね、しかる後、減圧ポンプを駆動して、−８０ｍｍＨｇの圧力で吸引装置５内を減圧した。
【００２７】
上記吸引装置５の上部開口部の直径は枠材１の直径とほぼ同じであり、メッシュ板６の中央部は枠材１に対応する部分を除いて目張り６ａがしてある。接着剤３を塗布した部分のみに減圧による接着剤３の吸引作用が効果的に働くようにするためである。
【００２８】
メッシュ板６の孔径は、実施例では、１００メッシュであるが、２０〜１５０メッシュの範囲が実用範囲である。
【００２９】
高分子多孔質膜２の放電処理は、図４に示す放電処理機によって行った。
【００３０】
すなわち、高分子多孔質膜２をマイナス電極７ａとプラス電極７ｂの間に置き、１０００Ｖ以上の安定した出力が可能な直流電源７ｃにより電圧をかけて膜２に電子を照射し、その表面の分子を励起して活性化した。
【００３１】
図５は、上記吸引装置５による高分子多孔質膜２と接着剤３の結合状態を示したものである。図に示すように、膜２の孔２ａに接着剤３が浸透し、膜２の内面２ｂ側から外面２ｃ側に透過し、同接着剤３がアンカーのように、膜２に充填されている。接着剤の浸透が十分でない場合は、表面へ薄く接着剤を塗布すれば、浸透している部分同士の橋掛けができるので、より確実な接着を期待することができる。
【００３２】
実施例の製造方法によれば、枠材１と高分子多孔質膜２の接着剤３による接着を吸引装置５によって行ったので、両者１，２の剥離が生じにくく、したがって、カプセルに充填した分泌細胞が漏れにくい人工臓器用カプセルが得られる。
【００３３】
１１は、注射器の注射針１０を枠材１にその外部から差し込んで密閉空間Ｅに内分泌細胞を注入する際に、注射針１０の挿入を案内する有底の注射針案内孔で、図８に示すように、図２に示す人工臓器用カプセルの枠材１の厚さ方向中間部にその径方向に向けて設けられる。この孔１１は、注射針１０を高分子多孔質膜２と平行に挿入できるようにして、注射針１０で高分子多孔質膜２を突き破らないようにするためのものである。注射針案内孔１１の径は、注射針１０と殆ど同じに設定されている。
【００３４】
図８に示す人工臓器用カプセルには、さらに、注射針規制部材１４を設けることができる。注射針案内孔１１によって案内された注射針１０は、通常の場合、その中心軸線方向から外れることはないが、これから大きく外れて高分子多孔質膜２を突き破る可能性は全くないわけではない。
【００３５】
上記注射針規制部材１４は、この大きな外れを防止するためのもので、注射針案内孔１１の先端部近傍から密閉空間Ｅ内にかけて、同孔１１の中心軸線を挟むように、高分子多孔質膜２と平行に埋設された２枚の金属板で構成されている。この規制部材は、金属製の円筒であってもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、上述のような構成としたので、シリコーンゴムの枠材と高分子多孔質膜の接着部分が剥がれて、この部分から注入した分泌細胞が漏れないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施例の製造方法によって得られる人工臓器用カプセルの平面図
【図２】  図１のＡ−Ａ断面拡大図
【図３】  図２の枠材と高分子多孔質膜を吸引装置によって接着する場合の要領を示す断面図
【図４】  図３における高分子多孔質膜の放電処理に使用する放電処理機の構成図
【図５】  図３の要部拡大図
【図６】  実施例の人工臓器用カプセルの要部断面図
【図７】  実施例の人工臓器用カプセルの要部断面図
【図８】  実施例の人工臓器用カプセルの要部断面図
【図９】  従来の人工臓器用カプセルの平面図
【図１０】  図９のＣ−Ｃ断面図
【図１１】  図１０の人工臓器用カプセルに内分泌細胞を注入している状態を示す断面図
【図１２】  従来の人工臓器用カプセルの展開斜視図
【図１３】  従来の人工臓器用カプセルの断面図
【図１４】  図１２の人工臓器用カプセルに内分泌細胞を注入した状態を示す断面図
【符号の説明】
１  枠材
２  高分子多孔質膜
３  接着剤
５  吸引装置
６  メッシュ板
８，９  シリコーンゴム
１０  注射針
１１，１２  注射針案内孔
１３  シリコーンゴムシート
１４  注射針規制部材
Ｅ  密閉空間
１５  シール層
１６，１８  袋
１７，１９  栓材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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