JP3536051B2 - 抗血栓材料及びその製造方法 - Google Patents
抗血栓材料及びその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、血小板の粘着性を抑制
した抗血栓材料に関するものであり、さらにはその製造
方法に関するものである。
した抗血栓材料に関するものであり、さらにはその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、皮膚，粘膜，血管，肝臓，脾臓
等、人工材料のみでは機能の代替が不十分な臓器につい
て、細胞埋め込み型のハイブリッド人工臓器を目指す動
きが活発化している。あるいは、細胞を用いたバイオセ
ンサー、スイッチング素子、バイオリアクター等の開発
も進められている。
等、人工材料のみでは機能の代替が不十分な臓器につい
て、細胞埋め込み型のハイブリッド人工臓器を目指す動
きが活発化している。あるいは、細胞を用いたバイオセ
ンサー、スイッチング素子、バイオリアクター等の開発
も進められている。
【０００３】これらの開発に際しては、培養される細胞
の足場となるマトリックス材料を選択し設計することが
重要な課題となる。例えば、このマトリックス材料は、
その表面に血小板が粘着して凝固し血栓を形成すると、
上述した人工臓器、特に人工血管に用いることが不可能
となる。すなわち、このマトリックス材料を用いて人工
臓器等を形成する場合、血小板の粘着性を制御すること
は、高性能な人工臓器実現のための鍵を握るといっても
過言ではない。
の足場となるマトリックス材料を選択し設計することが
重要な課題となる。例えば、このマトリックス材料は、
その表面に血小板が粘着して凝固し血栓を形成すると、
上述した人工臓器、特に人工血管に用いることが不可能
となる。すなわち、このマトリックス材料を用いて人工
臓器等を形成する場合、血小板の粘着性を制御すること
は、高性能な人工臓器実現のための鍵を握るといっても
過言ではない。
【０００４】従来、血小板の粘着を阻止する材料（以
下、抗血栓材料と称する。）としては、ヘパリンを結合
した高分子材料、ウロキナーゼを固定化した高分子材料
及びヒドロキシエチルメタクリレートとスチレンとのブ
ロックポリマー等が挙げられる。これらの高分子材料を
用いた抗血栓材料は、血小板の粘着を阻止するとともに
細胞の粘着も阻止する。
下、抗血栓材料と称する。）としては、ヘパリンを結合
した高分子材料、ウロキナーゼを固定化した高分子材料
及びヒドロキシエチルメタクリレートとスチレンとのブ
ロックポリマー等が挙げられる。これらの高分子材料を
用いた抗血栓材料は、血小板の粘着を阻止するとともに
細胞の粘着も阻止する。
【０００５】上述したような抗血栓材料では、血小板の
粘着性は阻止されるが、一方で、細胞の接着性もまた阻
止されてしまう。このような抗血栓材料は、細胞接着性
を有さないために、細胞埋め込み型のハイブリッド人工
臓器に用いられることは困難であった。
粘着性は阻止されるが、一方で、細胞の接着性もまた阻
止されてしまう。このような抗血栓材料は、細胞接着性
を有さないために、細胞埋め込み型のハイブリッド人工
臓器に用いられることは困難であった。
【０００６】一方、従来、血小板の粘着を阻止し、かつ
細胞の接着性も有する材料としては、コラーゲン等の生
体高分子タンパク質に対して化学的な修飾を施したもの
が挙げられる。具体的には、特開昭５８−１６５８５４
号公報に示されるように、コラーゲンのポリペプチド鎖
中のアミノ基（−ＮＨ２基）側鎖をサクシニール化する
ことにより、血液適合性及び偽内膜形成を改善する方法
が挙げられる。
細胞の接着性も有する材料としては、コラーゲン等の生
体高分子タンパク質に対して化学的な修飾を施したもの
が挙げられる。具体的には、特開昭５８−１６５８５４
号公報に示されるように、コラーゲンのポリペプチド鎖
中のアミノ基（−ＮＨ２基）側鎖をサクシニール化する
ことにより、血液適合性及び偽内膜形成を改善する方法
が挙げられる。
【０００７】この方法は、細胞接着性を有する生体高分
子材料に対して血小板の粘着を化学的方法により阻止す
るものである。
子材料に対して血小板の粘着を化学的方法により阻止す
るものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した特開昭５８−
１６５８５４号公報に記載された方法により形成された
材料では、ポリペプチド鎖中のアミノ基（−ＮＨ2基）
側鎖に化学的修飾を行う。しかしながら、この化学的修
飾は、化学反応の制御性が悪いために、生体高分子材料
に対して均一になされなかった。このため、従来の抗血
栓材料では、抗血栓性及び細胞接着性は満足のゆくもの
ではなかった。したがって、従来の抗血栓材料は、抗血
栓性及び細胞接着性の点で信頼性が低いといった問題点
があった。
１６５８５４号公報に記載された方法により形成された
材料では、ポリペプチド鎖中のアミノ基（−ＮＨ2基）
側鎖に化学的修飾を行う。しかしながら、この化学的修
飾は、化学反応の制御性が悪いために、生体高分子材料
に対して均一になされなかった。このため、従来の抗血
栓材料では、抗血栓性及び細胞接着性は満足のゆくもの
ではなかった。したがって、従来の抗血栓材料は、抗血
栓性及び細胞接着性の点で信頼性が低いといった問題点
があった。
【０００９】また、上述した特開昭５８−１６５８５４
号公報に記載された方法では、ポリペプチド鎖中のアミ
ノ基（−ＮＨ2基）側鎖に化学的修飾を行う化学反応の
制御性が悪く、製造工程も複雑なものとなっていた。し
たがって、この方法は、均一な抗血栓性及び細胞接着性
を有する抗血栓材料を製造することが困難であるといっ
た問題点があった。
号公報に記載された方法では、ポリペプチド鎖中のアミ
ノ基（−ＮＨ2基）側鎖に化学的修飾を行う化学反応の
制御性が悪く、製造工程も複雑なものとなっていた。し
たがって、この方法は、均一な抗血栓性及び細胞接着性
を有する抗血栓材料を製造することが困難であるといっ
た問題点があった。
【００１０】そこで、本発明は、かかる従来の実情に鑑
みて提案されたものであって、十分な細胞接着性を示す
とともに、血小板の粘着性が抑制され、しかも信頼性の
高い抗血栓材料を提供することを目的とし、さらにはそ
の製造方法を提供することを目的とする。
みて提案されたものであって、十分な細胞接着性を示す
とともに、血小板の粘着性が抑制され、しかも信頼性の
高い抗血栓材料を提供することを目的とし、さらにはそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述の目
的を達成するべく、様々な観点から種々の検討を重ねて
きた。その結果、細胞接着性の良いゼラチンやコラーゲ
ン等の生体高分子材料に対してイオンビームを照射する
と、この血小板の粘着性が失われるとの全く新たな知見
を得るに至った。さらに、このイオンビームの照射の際
の条件（イオン種や加速エネルギー、照射量）を選定す
ることで、細胞に対する接着性のみを制御することがで
きることを見出した。
的を達成するべく、様々な観点から種々の検討を重ねて
きた。その結果、細胞接着性の良いゼラチンやコラーゲ
ン等の生体高分子材料に対してイオンビームを照射する
と、この血小板の粘着性が失われるとの全く新たな知見
を得るに至った。さらに、このイオンビームの照射の際
の条件（イオン種や加速エネルギー、照射量）を選定す
ることで、細胞に対する接着性のみを制御することがで
きることを見出した。
【００１２】本発明は、これらの知見に基づいて完成さ
れたものである。すなわち、本発明の抗血栓材料は、基
材上にコーティングされた生体高分子材料に対してイオ
ンビームを照射することにより細胞接着性が残存し、血
小板粘着性が抑制されることを特徴とする。
れたものである。すなわち、本発明の抗血栓材料は、基
材上にコーティングされた生体高分子材料に対してイオ
ンビームを照射することにより細胞接着性が残存し、血
小板粘着性が抑制されることを特徴とする。
【００１３】また、本発明の製造方法は、基材上にコー
ティングされた生体高分子材料に対し、加速エネルギー
５０〜１５０ｋｅＶ、照射量１×１０14〜１×１０17個
／cm2 でイオンビームを照射することを特徴とするもの
である。
ティングされた生体高分子材料に対し、加速エネルギー
５０〜１５０ｋｅＶ、照射量１×１０14〜１×１０17個
／cm2 でイオンビームを照射することを特徴とするもの
である。
【００１４】本発明者等の実験によれば、基材としてポ
リスチレンを用い、この基材上にゼラチンあるいはコラ
ーゲンをコーティングした表面に、いわゆるイオン注入
法によってＯ+ ，Ｎｅ+ ，Ｎａ+ ，Ａｒ+ ，Ｋ+ 等のイ
オンビームを照射することにより、照射部に血小板の非
粘着表面の形成が行えた。
リスチレンを用い、この基材上にゼラチンあるいはコラ
ーゲンをコーティングした表面に、いわゆるイオン注入
法によってＯ+ ，Ｎｅ+ ，Ｎａ+ ，Ａｒ+ ，Ｋ+ 等のイ
オンビームを照射することにより、照射部に血小板の非
粘着表面の形成が行えた。
【００１５】ここで、血小板の非粘着表面は、前述のコ
ラーゲンやゼラチンのみならず、ファイブロネクチン、
ラミニンまたはビトロネクチン等の生体高分子材料で構
成されていればよい。
ラーゲンやゼラチンのみならず、ファイブロネクチン、
ラミニンまたはビトロネクチン等の生体高分子材料で構
成されていればよい。
【００１６】イオンビームの加速エネルギーとしては、
５０〜１５０ｋｅＶの範囲であり、照射量は１×１０14
〜１×１０17個／cm2 である。
５０〜１５０ｋｅＶの範囲であり、照射量は１×１０14
〜１×１０17個／cm2 である。
【００１７】特に、Ｎｅ+ イオンビームを加速エネルギ
ー１５０ｋｅＶ、照射量１×１０14〜１×１０17個／cm
2 で照射することによって、血小板の粘着を阻止する
が、細胞の粘着は阻害しない表面の形成が可能である。
ー１５０ｋｅＶ、照射量１×１０14〜１×１０17個／cm
2 で照射することによって、血小板の粘着を阻止する
が、細胞の粘着は阻害しない表面の形成が可能である。
【００１８】このような現象は、これまで全く報告され
たことがなく、本発明者等によって初めて見出されたも
のである。
たことがなく、本発明者等によって初めて見出されたも
のである。
【００１９】以上のように構成された本発明にかかる抗
血栓材料及びその製造方法では、細胞外マトリックスと
して知られるコラーゲン、ゼラチン等の細胞接着性を有
する生体高分子材料が表面の血小板粘着部位のみをイオ
ンビームによって破壊することによって、細胞が接着し
ない表面が形成される。
血栓材料及びその製造方法では、細胞外マトリックスと
して知られるコラーゲン、ゼラチン等の細胞接着性を有
する生体高分子材料が表面の血小板粘着部位のみをイオ
ンビームによって破壊することによって、細胞が接着し
ない表面が形成される。
【００２０】特に、イオンビームのイオン種、加速エネ
ルギー、照射量を選定することにより、細胞接着部位の
内、血小板が認識する部位が選択的に破壊され、細胞の
接着性のみを有する表面が形成される。
ルギー、照射量を選定することにより、細胞接着部位の
内、血小板が認識する部位が選択的に破壊され、細胞の
接着性のみを有する表面が形成される。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した実施の形
態について、具体的な実験結果を参照しながら詳細に説
明する。
態について、具体的な実験結果を参照しながら詳細に説
明する。
【００２２】イオン注入装置の構成
図１に、本実施の形態で用いたイオン注入装置の概要を
示す。このイオン注入装置は、いわゆる前段加速型のイ
オン注入装置であり、目的のイオンをイオン化するイオ
ン源１、イオンを加速する加速系２、目的のイオンだけ
を分離する質量分離系３、イオンを照射するターゲット
室４より構成される。
示す。このイオン注入装置は、いわゆる前段加速型のイ
オン注入装置であり、目的のイオンをイオン化するイオ
ン源１、イオンを加速する加速系２、目的のイオンだけ
を分離する質量分離系３、イオンを照射するターゲット
室４より構成される。
【００２３】上記イオン源１は、オーブン１１やフィラ
メント（陰極）１２、陽極１３、コイル１４を備えてな
るものであり、オーブン１１に入れられた適当な物質を
ガス化して、希望するイオンのイオンプラズマを発生す
る。
メント（陰極）１２、陽極１３、コイル１４を備えてな
るものであり、オーブン１１に入れられた適当な物質を
ガス化して、希望するイオンのイオンプラズマを発生す
る。
【００２４】上記加速系２は、引き出し電極やフォーカ
ス電極等から構成されるもので、この中を通過する間
に、イオンビームは必要なエネルギーを与えられる。
ス電極等から構成されるもので、この中を通過する間
に、イオンビームは必要なエネルギーを与えられる。
【００２５】また、質量分離系３は、イオンビームの向
きを９０°変えるマグネットを備えてなるもので、質量
の相違するイオン種の軌跡の相違を利用して不純イオン
種を選別し除去するものである。
きを９０°変えるマグネットを備えてなるもので、質量
の相違するイオン種の軌跡の相違を利用して不純イオン
種を選別し除去するものである。
【００２６】一方、前記質量分離系３とターゲット室４
の間には、Ｙ−スキャナー（偏向電極）４１及びＸ−ス
キャナー４２が設置されており、イオンビームを電気的
にラスタ走査してターゲット室４内に置かれたターゲッ
ト４３に対して均一なイオン注入を行うことが可能であ
る。なお、前記ターゲット室４内に置かれるターゲット
４３は、詳細を後述するチューブ状基材を用いた試料で
ある。
の間には、Ｙ−スキャナー（偏向電極）４１及びＸ−ス
キャナー４２が設置されており、イオンビームを電気的
にラスタ走査してターゲット室４内に置かれたターゲッ
ト４３に対して均一なイオン注入を行うことが可能であ
る。なお、前記ターゲット室４内に置かれるターゲット
４３は、詳細を後述するチューブ状基材を用いた試料で
ある。
【００２７】このイオン注入装置を用いたイオン注入法
の特徴としては、質量分離系３を有するため、非常に純
度の良い単一イオンビームが得られる点と、イオンの運
動エネルギーが５０ｋｅＶ以上という高エネルギーであ
る点である。
の特徴としては、質量分離系３を有するため、非常に純
度の良い単一イオンビームが得られる点と、イオンの運
動エネルギーが５０ｋｅＶ以上という高エネルギーであ
る点である。
【００２８】試料
本実施の形態においては、試料を構成するチューブ状基
材としては、内径２ｍｍのポリスチレンチューブ（ＰＳ
チューブ）及び内径３ｍｍの延伸ポリテトラフルオロエ
チレンチューブ（ｅＰＴＦＥチューブ）とを準備した。
そして、試料は、これらＰＳチューブ及びｅＰＴＦＥチ
ューブのそれぞれの内壁に生体高分子材料としてコラー
ゲンがコーティングされてなる。
材としては、内径２ｍｍのポリスチレンチューブ（ＰＳ
チューブ）及び内径３ｍｍの延伸ポリテトラフルオロエ
チレンチューブ（ｅＰＴＦＥチューブ）とを準備した。
そして、試料は、これらＰＳチューブ及びｅＰＴＦＥチ
ューブのそれぞれの内壁に生体高分子材料としてコラー
ゲンがコーティングされてなる。
【００２９】また本実施の形態では、基材にポリスチレ
ンを用いたが、本質的には他の材料（例えば、ガラス、
金属等）であってもかまわない。また、本実施の形態で
は、生体高分子材料としてコラーゲンが使用されたが、
生体高分子材料はゼラチン、ファイブロネクチン、ラミ
ニンあるいはビトロネクチン等の細胞接着性を有する生
体高分子材料であってもよい。
ンを用いたが、本質的には他の材料（例えば、ガラス、
金属等）であってもかまわない。また、本実施の形態で
は、生体高分子材料としてコラーゲンが使用されたが、
生体高分子材料はゼラチン、ファイブロネクチン、ラミ
ニンあるいはビトロネクチン等の細胞接着性を有する生
体高分子材料であってもよい。
【００３０】イオンビーム照射方法
本実施の形態においては、上述のように形成された試料
に対して、上述のように構成されたイオン注入装置を用
いてイオンビームを照射する。このとき、上述した試料
では、図２に示すように、ゴニオメーターを用いて傾斜
された状態で、その内壁にコーティングされたコラーゲ
ンに対してイオンビームが照射される。
に対して、上述のように構成されたイオン注入装置を用
いてイオンビームを照射する。このとき、上述した試料
では、図２に示すように、ゴニオメーターを用いて傾斜
された状態で、その内壁にコーティングされたコラーゲ
ンに対してイオンビームが照射される。
【００３１】先ず、試料は、図２中破線で示すように、
図２中Ｚ軸で示す中心軸がＹＺ平面に±１．７゜傾斜し
て設置される。そして、試料は、この状態で、上述した
ように、両端部方向よりイオンビームがそれぞれ照射さ
れる。さらに、試料は、この状態からＺ軸を中心に９０
゜回転され、上述した方法と同様にイオンビームが照射
される。
図２中Ｚ軸で示す中心軸がＹＺ平面に±１．７゜傾斜し
て設置される。そして、試料は、この状態で、上述した
ように、両端部方向よりイオンビームがそれぞれ照射さ
れる。さらに、試料は、この状態からＺ軸を中心に９０
゜回転され、上述した方法と同様にイオンビームが照射
される。
【００３２】次に、試料は、その中心軸が図２中ＹＺ平
面に−１．７゜傾斜した状態で両端部方向よりイオンビ
ームがそれぞれ照射される。
面に−１．７゜傾斜した状態で両端部方向よりイオンビ
ームがそれぞれ照射される。
【００３３】次に、試料は、その中心軸が図２中ＸＺ平
面に＋１．７゜傾斜した状態で両端部方向よりイオンビ
ームがそれぞれ照射される。
面に＋１．７゜傾斜した状態で両端部方向よりイオンビ
ームがそれぞれ照射される。
【００３４】これにより、試料の内壁にコーティングさ
れたコラーゲンは、全体的に均一にイオンビームが照射
されることとなる。
れたコラーゲンは、全体的に均一にイオンビームが照射
されることとなる。
【００３５】実験１；抗血栓性の評価実験
抗血栓性の評価実験は、図１に示すイオン注入装置を用
い、試料内壁にＨｅ+，Ｎｅ+，Ａｒ+，Ｋ+ イオンビー
ムを加速エネルギー１５０ｋｅＶ、照射量１×１０14〜
１×１０17個／cm2 で上述のように照射した後、試料を
雑種成犬の大腿動脈及び大腿静脈に内置換し、試料内壁
の状態を観察することで行われた。また、この試料に関
して、長期実験として、頚動脈に内置換して１７日、３
０日経過した後の試料内壁の状態を観察した。
い、試料内壁にＨｅ+，Ｎｅ+，Ａｒ+，Ｋ+ イオンビー
ムを加速エネルギー１５０ｋｅＶ、照射量１×１０14〜
１×１０17個／cm2 で上述のように照射した後、試料を
雑種成犬の大腿動脈及び大腿静脈に内置換し、試料内壁
の状態を観察することで行われた。また、この試料に関
して、長期実験として、頚動脈に内置換して１７日、３
０日経過した後の試料内壁の状態を観察した。
【００３６】本実験１においては、チューブ基材として
ＰＳチューブが用いられており、上述したように試料が
形成されている。また、この試料では、ＰＳチューブの
内壁に生体高分子材料としてコラーゲンがコーティング
されている。
ＰＳチューブが用いられており、上述したように試料が
形成されている。また、この試料では、ＰＳチューブの
内壁に生体高分子材料としてコラーゲンがコーティング
されている。
【００３７】本実験１では、以上のように形成された試
料に関して、末梢側に電磁血流計を装着することにより
血液の流量を経時的に監視した。また、試料を経時的に
取り出し、ヘパリン添加生理食塩水により内腔を洗浄し
た後、血栓形成状態を肉眼により観察した。さらに、走
査型電子顕微鏡によりその内腔における血小板の粘着を
観察した。
料に関して、末梢側に電磁血流計を装着することにより
血液の流量を経時的に監視した。また、試料を経時的に
取り出し、ヘパリン添加生理食塩水により内腔を洗浄し
た後、血栓形成状態を肉眼により観察した。さらに、走
査型電子顕微鏡によりその内腔における血小板の粘着を
観察した。
【００３８】上述のように抗血栓性が評価された試料の
開存度を表１に示す。
開存度を表１に示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】この表１から明らかなように、大腿動脈及
び大腿静脈いずれにおいても、試料は、開存されてい
る。また、これらの試料に関して、走査型電子顕微鏡に
よる血小板の粘着性を観測したところ、試料内壁には、
散在性の血小板は観測されたが、血小板による義足の形
成は観測されなかった。さらに、長期実験として、頚動
脈に内置換したものは、１７日後、３０日後とも試料内
壁が開存しており、良好な抗血栓性を示した。
び大腿静脈いずれにおいても、試料は、開存されてい
る。また、これらの試料に関して、走査型電子顕微鏡に
よる血小板の粘着性を観測したところ、試料内壁には、
散在性の血小板は観測されたが、血小板による義足の形
成は観測されなかった。さらに、長期実験として、頚動
脈に内置換したものは、１７日後、３０日後とも試料内
壁が開存しており、良好な抗血栓性を示した。
【００４１】これらの結果から明らかなように、上述し
た本発明にかかる抗血栓材料は、２４時間程度使用した
場合でも、血小板の粘着性が失われたままであり、良好
な抗血栓性を示す。
た本発明にかかる抗血栓材料は、２４時間程度使用した
場合でも、血小板の粘着性が失われたままであり、良好
な抗血栓性を示す。
【００４２】また、比較例として、上述のように形成さ
れた試料に対して、イオンビームを照射しない場合の試
料の開存度を表２に示す。なお、この比較例として挙げ
る試料は、イオンビームを照射しない以外は、上述した
イオンビームを照射する試料と同様に形成されている。
れた試料に対して、イオンビームを照射しない場合の試
料の開存度を表２に示す。なお、この比較例として挙げ
る試料は、イオンビームを照射しない以外は、上述した
イオンビームを照射する試料と同様に形成されている。
【００４３】
【表２】
【００４４】この表２から明らかなように、大腿動脈及
び大腿静脈いずれにおいても、試料は、留置時間２０分
で閉塞されている。また、この比較例として挙げる試料
に関して、走査型電子顕微鏡により観察したところ、試
料内壁には、血小板の粘着とともにフィブリンネットワ
ークが形成されていた。
び大腿静脈いずれにおいても、試料は、留置時間２０分
で閉塞されている。また、この比較例として挙げる試料
に関して、走査型電子顕微鏡により観察したところ、試
料内壁には、血小板の粘着とともにフィブリンネットワ
ークが形成されていた。
【００４５】これらの結果から明らかなように、イオン
ビームを照射しない場合、試料は、血栓を形成し、血液
の循環に支障をきたしてしまう。
ビームを照射しない場合、試料は、血栓を形成し、血液
の循環に支障をきたしてしまう。
【００４６】実験２；細胞接着性の評価実験
細胞接着性の評価実験は、試料としてコラーゲンをコー
ティングしたシャーレを用い、コラーゲン表面にＮｅ+
イオンビームを加速エネルギー１５０ｋｅＶ、照射量１
×１０14〜１×１０17個／cm2 で照射した。そして、イ
オンビームを照射した試料に対して、牛血清１０％を添
加した培養液（商品名：ＲＰＭＩ−１６４０、ニッスイ
薬品社製）中の牛大動脈由来の血管内皮細胞を８×１０
4個／ｍｌで添加し、位相差顕微鏡を用いて血管内皮細
胞の粘着状態を観察した。
ティングしたシャーレを用い、コラーゲン表面にＮｅ+
イオンビームを加速エネルギー１５０ｋｅＶ、照射量１
×１０14〜１×１０17個／cm2 で照射した。そして、イ
オンビームを照射した試料に対して、牛血清１０％を添
加した培養液（商品名：ＲＰＭＩ−１６４０、ニッスイ
薬品社製）中の牛大動脈由来の血管内皮細胞を８×１０
4個／ｍｌで添加し、位相差顕微鏡を用いて血管内皮細
胞の粘着状態を観察した。
【００４７】本実験２においては、コラーゲンをコーテ
ィングしたシャーレに対して円形にイオンビームを照射
することによって、イオンビームが照射されない領域を
比較例とした。
ィングしたシャーレに対して円形にイオンビームを照射
することによって、イオンビームが照射されない領域を
比較例とした。
【００４８】このとき、血管内皮細胞は、図３に示すよ
うに、イオンビームが照射された領域とイオンビームが
照射されない領域とにおいて、ほぼ同様に粘着してい
た。このことから明らかなように、生体高分子材料をコ
ーティングした試料は、イオンビームを照射することに
より細胞接着性が抑制されることはなく、細胞を粘着さ
せるとができる。なお、ここでシャーレにコーティング
した生体高分子材料は、コラーゲンに限定されず、ゼラ
チン、ファイブロネクチン、ラミニン及びビトロネクチ
ン等の細胞接着性を有する生体高分子材料であっても良
いことは勿論である。
うに、イオンビームが照射された領域とイオンビームが
照射されない領域とにおいて、ほぼ同様に粘着してい
た。このことから明らかなように、生体高分子材料をコ
ーティングした試料は、イオンビームを照射することに
より細胞接着性が抑制されることはなく、細胞を粘着さ
せるとができる。なお、ここでシャーレにコーティング
した生体高分子材料は、コラーゲンに限定されず、ゼラ
チン、ファイブロネクチン、ラミニン及びビトロネクチ
ン等の細胞接着性を有する生体高分子材料であっても良
いことは勿論である。
【００４９】上述した実験１及び実験２より、本発明に
かかる抗血栓材料では、イオンビームを照射することに
より血小板の粘着が阻止されるとともに、細胞の接着性
が保持されることが明らかになった。そして、この抗血
栓材料は、血小板の粘着が阻止されることによって、良
好な抗血栓性を示す。また、この抗血栓材料では、細胞
の接着性が保持されることによって、その表面で粘着し
た細胞が増殖することが可能となる。したがって、この
抗血栓材料は、体内で長期間使用するような細胞埋め込
み型ハイブリッド人工臓器として用いられる極めて有効
な材料となる。
かかる抗血栓材料では、イオンビームを照射することに
より血小板の粘着が阻止されるとともに、細胞の接着性
が保持されることが明らかになった。そして、この抗血
栓材料は、血小板の粘着が阻止されることによって、良
好な抗血栓性を示す。また、この抗血栓材料では、細胞
の接着性が保持されることによって、その表面で粘着し
た細胞が増殖することが可能となる。したがって、この
抗血栓材料は、体内で長期間使用するような細胞埋め込
み型ハイブリッド人工臓器として用いられる極めて有効
な材料となる。
【００５０】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、十分な細胞接着性を示すとともに、血小板
の粘着性が高度に制御された信頼性の高い抗血栓材料を
提供することが可能である。したがって、かかる抗血栓
材料は、細胞埋め込み型のハイブリッド人工臓器や、細
胞を用いたバイオセンサー、スイッチング素子、バイオ
リアクター等を開発する上で極めて有用である。
明によれば、十分な細胞接着性を示すとともに、血小板
の粘着性が高度に制御された信頼性の高い抗血栓材料を
提供することが可能である。したがって、かかる抗血栓
材料は、細胞埋め込み型のハイブリッド人工臓器や、細
胞を用いたバイオセンサー、スイッチング素子、バイオ
リアクター等を開発する上で極めて有用である。
【００５１】以上のような本発明にかかる抗血栓材料
は、次のような用途が期待される。
は、次のような用途が期待される。
【００５２】１）小口径人工血管の開発。
【００５３】例えば、急性心筋梗塞発症早期のカテーテ
ル検査等において、閉塞冠動脈に対して経皮的冠動脈形
成術を施行する場合に、狭搾部に留置する小口径人工血
管の内壁に使用する。これにより、留置した部分の再狭
窄防止と経皮的冠動脈形成術の合併症として起こる急性
冠動脈閉塞の予防とを実現することができる。
ル検査等において、閉塞冠動脈に対して経皮的冠動脈形
成術を施行する場合に、狭搾部に留置する小口径人工血
管の内壁に使用する。これにより、留置した部分の再狭
窄防止と経皮的冠動脈形成術の合併症として起こる急性
冠動脈閉塞の予防とを実現することができる。
【００５４】また、例えば、冠動脈形成術の重篤合併症
として起こる冠動脈解離による急性冠動脈閉塞におい
て、解離部に挿入される小口径人工血管の内壁に使用す
る。これにより、解離部における簡潔流が確保されると
ともに、緊急手術施行までの血行動態の安定化を実現す
ることができる。
として起こる冠動脈解離による急性冠動脈閉塞におい
て、解離部に挿入される小口径人工血管の内壁に使用す
る。これにより、解離部における簡潔流が確保されると
ともに、緊急手術施行までの血行動態の安定化を実現す
ることができる。
【００５５】２）損傷血管補修用血管パッチの開発。
【００５６】例えば、動脈瘤が形成された血管又は動脈
硬化症の血管等の修復において、血管の損傷部位を切開
し、切開した部分に連結する損傷血管補修用血管パッチ
の内壁に使用する。これにより、本発明にかかる抗血栓
材料は、血管内皮細胞が粘着するとともに血栓が形成さ
れることのない損傷血管補修用血管パッチを実現するこ
とができる。
硬化症の血管等の修復において、血管の損傷部位を切開
し、切開した部分に連結する損傷血管補修用血管パッチ
の内壁に使用する。これにより、本発明にかかる抗血栓
材料は、血管内皮細胞が粘着するとともに血栓が形成さ
れることのない損傷血管補修用血管パッチを実現するこ
とができる。
【図１】イオン注入装置の一構成例を示す模式図であ
る。
る。
【図２】イオン注入装置に設置される際の試料の状態を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図３】イオンビームが照射された部分と照射されない
部分とを有する試料上における細胞の粘着状態を示す模
式図である。
部分とを有する試料上における細胞の粘着状態を示す模
式図である。
フロントページの続き
(72)発明者 中島 博
東京都目黒区柿の木坂２−15−18
(72)発明者 金子 三蔵
神奈川県川崎市宮前区野川1189−１
(72)発明者 本田 博之
東京都調布市緑ヶ丘１−６
(56)参考文献 特開 平３−112560（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−108060（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−89569（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−24053（ＪＰ，Ａ)
特開 昭51−21384（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−207340（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61L 33/00
C08J 7/00
C08L 89:00
Claims (3)
- 【請求項１】 基材上にコーティングされた生体高分子
材料に対してイオンビームを照射することにより細胞接
着性が残存し、且つ血小板粘着性が抑制されることを特
徴とする抗血栓材料。 - 【請求項２】 上記生体高分子材料がゼラチン、コラー
ゲン、フィブロネクチン、ラミニンまたはビトロネクチ
ンであることを特徴とする請求項１記載の抗血栓材料。 - 【請求項３】 基材上にコーティングされた生体高分子
材料に対し、加速エネルギー５０〜１５０ｋｅＶ、照射
量１×１０14〜１×１０17個／cm2 でイオンビームを照
射することを特徴とする抗血栓材料の製造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12347596A JP3536051B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 抗血栓材料及びその製造方法 |
| US08/856,751 US5906824A (en) | 1996-05-17 | 1997-05-15 | Antithrombogenic material and method for producing the same |
| DE19720682A DE19720682B4 (de) | 1996-05-17 | 1997-05-16 | Antithrombogenes Material und Verfahren zu dessen Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12347596A JP3536051B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 抗血栓材料及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09299474A JPH09299474A (ja) | 1997-11-25 |
| JP3536051B2 true JP3536051B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=14861556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12347596A Expired - Fee Related JP3536051B2 (ja) | 1996-05-17 | 1996-05-17 | 抗血栓材料及びその製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3536051B2 (ja) |
| DE (1) | DE19720682B4 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP5505752B2 (ja) * | 2001-04-23 | 2014-05-28 | 独立行政法人理化学研究所 | 細胞接着性を有する人工硬膜およびその製造方法 |
| JP4445697B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2010-04-07 | 独立行政法人理化学研究所 | 生体組織接着剤と親和性を有する生体修復材料 |
| US7686758B2 (en) * | 2002-09-10 | 2010-03-30 | Hitmac (Usa), Inc. | Cannula tip for a cardiac assist device |
| JP2005034256A (ja) * | 2003-07-17 | 2005-02-10 | Institute Of Physical & Chemical Research | 血管壁修復材料 |
| US8696564B2 (en) * | 2004-07-09 | 2014-04-15 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Implantable sensor with biocompatible coating for controlling or inhibiting tissue growth |
| JP2006230639A (ja) * | 2005-02-24 | 2006-09-07 | Institute Of Physical & Chemical Research | 生体接触部分を改質したカテーテル |
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| US8994666B2 (en) * | 2009-12-23 | 2015-03-31 | Colin J. Karpfinger | Tactile touch-sensing interface system |
| US8551525B2 (en) | 2010-12-23 | 2013-10-08 | Biostructures, Llc | Bone graft materials and methods |
| US9114195B2 (en) | 2011-08-22 | 2015-08-25 | Exogenesis Corporation | Method for modifying the wettability and other biocompatibility characteristics of a surface of a biological material by the application of beam technology and biological materials made thereby |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS58165854A (ja) * | 1982-03-25 | 1983-09-30 | 株式会社高研 | 生体適合性医用材料 |
| DE3778195D1 (de) * | 1986-04-07 | 1992-05-21 | Agency Ind Science Techn | Antithrombogenisches material. |
| JP2930329B2 (ja) * | 1989-09-28 | 1999-08-03 | ソニー株式会社 | 抗血栓性材料 |
-
1996
- 1996-05-17 JP JP12347596A patent/JP3536051B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-15 US US08/856,751 patent/US5906824A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-05-16 DE DE19720682A patent/DE19720682B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5906824A (en) | 1999-05-25 |
| JPH09299474A (ja) | 1997-11-25 |
| DE19720682B4 (de) | 2005-06-02 |
| DE19720682A1 (de) | 1997-11-20 |
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