JPH0399655A - 人工***用外皮の製造方法 - Google Patents

人工***用外皮の製造方法

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JPH0399655A
JPH0399655A JP2232647A JP23264790A JPH0399655A JP H0399655 A JPH0399655 A JP H0399655A JP 2232647 A JP2232647 A JP 2232647A JP 23264790 A JP23264790 A JP 23264790A JP H0399655 A JPH0399655 A JP H0399655A
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James Michael Curtis
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、必要な表面特性を有するインブラント（移植
片又は移植装置）を提供するために表面から外側へ突出
する複数の微小柱を有する表面を備えた人工***や他の
移植用医療装輪″のような品物の製造方法に関する。該
方法は負の逃げ面の所望の微小柱構造を有する型表面の
使用を意図している、そしてその表面にエラストマーを
形成する重合体の液体分散系を塗布する。重合体を塗布
した型には次に高圧力を加え、重合体を橋かけにより硬
化させて高圧下でエラストマーを形成させる。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕***又
は他の軟質組織のインブラントの外表面のテクスチャー
（組織）化は、インブラントとの組織界面の構造を変え
るインブラントの構成に役立ち、従ってインブラントを
囲む組織における被膜の収縮反応の形成に優れた抵抗を
有することがとね捷でに示唆さねている〔例えば、Ｔ　
ｏ　ｎ　−Ｂｃ　；１ｍＭｉｃｒｏｔｅｘｔｕｒｉｎｇ
　ｏｆ　Ｂｉｏｍａｔｅｒｉａｌｓ　：　ＰｉｃｈａＴ
ｎｄｕｓｔｒｙ　　（Ａｐｒｉｌ　　１９８４）、Ｃａ
ｎｏｎ　Ｐｕｂｌ、　　Ｔｎｃ。
２４１６　Ｗｉ　１ｓｈｉｒｃ　Ｂｌｖｄ、　　５ａｎ
ｉａ　Ｍｏｎ１ｃａ、　ＯＡ、参照）。さらに、ポウエ
ルによる修士論文〔ＡＭａｓｔｅｒｓ　ｔｈｅｓｉｓ　
ｂｙ　Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ　Ａ、ｎｎ　Ｐｏｗｅｌｌｏ
ｆ　　ｔｈｅ　　Ｄｅｐｃｒｔｍｅｎｊ　　ｏｆ　　Ｂ
ｉｏｍｅｄｉｃａｌ　　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。
Ｃａ５ｅ　Ｗｅｓｔｅｒｎ　Ｒｅ５ｃｒｖｅ　Ｕｎｉｖ
ｅｒｓｉｔｙ　ｅｎｔｉｔｌｅｄ“Ｃｈａｎｇｅｓ　ｉ
ｎ　ｔｈｅ　５ｕｂｃｕｔａｎｅｏｕｓ　Ｔｉ５ｓｕｃ
Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　Ｉｍｐｌａｎ
ｔ　Ｏｏｍｌ　１ａｎｃｃａｎｄ　５ｕｒｆａｃｅ　Ｍ
ｏｒｐｈｏｌｏｇｙ”（Ｍａｙ　１９８２））には別の
例が記載さね、ている。表面が幅が７５μｍで高さが１
５０μｍの複数の微小柱を含む人工装具の成形法が開示
されている。そわ、らの微小柱は相互に７５μｍ離ね５
ている。
前記の論文には、微小柱を備えた表面の成形方法が開示
されており、その方法は負のテクスチャード・エポキシ
型の上にシリコーン分散系を注入し、次にその型を真空
中に入ねて気泡を引き出しそれによってテクスチャーの
***内への分散系の侵入を促進することからなる。しか
しながら、この方法は、得られた品物を微小柱を傷つけ
ることなく型から剥離することが極めて困難であるとい
う欠点をもつ。記載されている材料は、実際的な人工装
具として移植に必要なタイプの３次元のものではなく２
次元のシートであった。従って、かかる人工装具の商業
的製造はとねまでに実施されておらず、かかる人工装具
の優れた製造方法の提供が依然として必要である。
人工***の表面から組織を離なすためにさらに若干大き
な剛性の***を人工***の外側の組み込むことを提案し
た別の例が１９８５年７月３０日付は米国特許筒４．５
３１．２４４号（Ｈａｍａｓ）に開示されている。しか
し乍ら、該特許はかかるインブラントを製造する商業的
に実施できる方法を開示していない。さらに、それらの
***は、インプラ（５） ントの周囲の体の組織の反応と相互に作用すると共にそ
の反応を変える弾性微小柱というよりむしろ体の組織に
対するスペーサとして作用するように設計さね、た剛性
スペーサを構成するものとして開示されている。
本発明は、経皮性カテーテル、人工心臓、左心室補助装
置、および人工***や組織エクスパンダのような短長期
の医療インブラント（移植体）のような３次元の移植装
具に複数の微小柱状表面を製造する優ねたかつ商業的に
実施可能な方法を提供することにある。一般に、本発明
によって製造されたミクロテクスチャード（微細組織化
）表面はインブラントに対する体の組織反応を改良する
ことが望ましい全ての装具（装置）と共に使用される。
本発明によって製造されたインブラントは、インブラン
トと組織の界面の構造を変えて、インブラントを囲む痘
痕組織における被膜の収縮反応の形成に優れた抵抗を示
す表面を有する。
〔課題を解決するための手段〕
上記本発明の目的は、硬化性、 （６） 橋かけ性であり、 或いは反応性にできると共に適当な液体媒質に担われる
重合体の分散系から医用イスプラントの優れた成形方法
を提供することによって達成される・本発明により、負
の逃げ面で所望の微小柱の形および寸法を有する微小止
め穴の配列を含む表面を有する３次元のマンドレルが提
供される。かかるマンドレルは、一般にマンドレルの表
面に適当な形および寸法の微***を形成さすために適当
なスクリーンを介したイオン・ビーム衝撃や機械的穴あ
けのような方法、又はレーザによる穴あけによって形成
される。本発明の微小柱は一般に５〜３０００μｍ、望
才しくけ人工***のような多くの場合には２５〜８００
μｍの幅と、約７５〜３５００μｍの高さを有する。そ
れら微小柱の厳密な寸法は本発明の部分を構成しない。
特定の用途に対する望才しい微小柱の寸法は、特定の形
態に対する生きた組織の反応を試験することによって決
定される。
本願明細書における用語「微***」は約５〜３０００μ
ｍの直径と約５〜３５００μｍの深さを有する止め穴を
意味する。
要約すると、本発明の方法は、複数の微小止め穴の配列
を有する型表面を提供する工程、型表面にエラストマー
を形成する重合体の液体分散系を塗布する工程、その型
および重合体に高圧力を加える工程、かかる高圧下で重
合体を硬化する工程および得られたエラストマー品を前
記型から剥離する工程を含み、一体構造で表面から外側
へ突出する複数の微小柱を有する表面を何気た生組織に
移植する物品を提供する。その物品は次に、大部分のイ
ンブラントの場合のように微小柱を有する表面がインブ
ラントの外側を構成する場合には、裏返すことができる
。
本発明の目的、利点および新規の特徴は添付図面と共に
次の詳細な説明からさらに十分間らかになるであろう。
〔実施例〕
図面、特に第１図には、一般にエポキシ又はポリエステ
ル（例えば、ポリテレフタル酸エチレン）ポリフッ化ビ
ニリデン、ポリアセタール（単独又は共重合体）、ポリ
テトラフルオロエチレン、ペルフルオロエチレン又は他
のフッ素重合体のような硬質の樹脂質重合体材料から形
成される複数のマンドレル１０が示さねている。それら
のマンドレル１０は、第４図に著しく拡大した形で示し
た微小止め穴（ｂｌｉｎｄ　ｍ１ｃｒｏｈｏｌｅｓ）　
２０を備えた外表面を有する。マンドレル１０は、各マ
ンドレルの後中心部、成形され、る人工装具外皮の後部
になる位ｉｉ＜ｊに取り付けられる数例はシャフト４６
と共にアーム４５を使用している浸せき固定物４４に取
９刊けることが望ましい。矢印Ａで示すように、エラス
トマーの液体分散系を含有するタンク４０に浸せきする
ことによって、マンドレル１０の外側に重合体の分散系
４２が形成される。典型的に、マンドレル１０はその表
面に必要な厚さの重合体を形成するために９回浸せきさ
れ、重力流によりマンドレルの片側に余９多く積層され
ないように、矢印Ｂで示す如くそれらの浸せきの間に回
転される。
マンドレルをコーティングするもう１つの方法は、分散
系の流ね１８をスプレーノズル１６から（９） マンドレル上に噴霧する方法である。かかるノズル１６
は、噴霧工程中に回転されるマンドレルの外面に重合体
の均一層を積層させるべく典型的にロボットで駆動され
る。マンドレルに分散系を塗工する別の従来の方法、例
えばローラ、はけ１等による塗布も用いることができる
。
第３図には、多数の被覆マンドレル１０ｅ支持トレー４
４上に配置している圧力室３１を含む圧力オープン３０
を示す。矢印３２は室３１内の高圧力を象徴的に示すこ
とを意図している。加熱加圧ガスを室３１の内部に導入
および内部から取シ出すために適当な流入および排出導
管３４．３６を使用する。慣用手段に従って、温度制御
器３５．３７および圧力調整器３８をオーブン３０に設
けることが望ましい。マンドレル１０を被覆する特定の
重合体を橋かけ（又は硬化）させるのに必要な条件に従
って厳密な硬化温度を選ぶ。選択する圧力は必要な複数
の微小柱およびマンドレルの微***の形態に依存する。
市販の分散系で、０３〜７０Ｋｙ／１ｙｔｌのゲージ圧
力を使用できることがわが（１０） つた。
第４図に示すように、インブラント外皮１９は重合体の
分散系４２または１８の乾燥および橋かけによって形成
される。マンドレル１０の表面の止め穴ば２０で示す。
そわらの止め穴２０には小さなエア・ポケット２１が捕
獲さね、ている。硬化工程中における高圧力の使用は、
とわらのエア・ポケットをマンドレルの止め穴２０の底
部に圧縮状態で保持する。さらに、重合体の硬化後の圧
力解放は、ポケット２１内の空気に微小柱２２を微小止
め穴２０から押し出させ、従ってマンドレル１０からイ
ンブラント外皮１９を一層剥離し易くさせる傾向にある
ことがわかった。さらに、捕獲さね、た空気２１の存在
は、別の方法では微***２０の底部の形状に依存して丸
くなったり尖る傾向にある微小柱２２の先端を平らにさ
せる傾向にある。
典型的に、止め穴が電子衝撃やレーザ穴あけによって形
成されると、ピットの底部は不規則なテパ又は尖った形
状になる傾向がある。かかる微***はテーパ微小柱を作
る型の働きをする。
本発明の製造および使用の方法を記載する次の特定の実
施例は限定ではなくて説明を意図している。全ての部は
特にことわらない限り重量である。
ポリアセタール共重合体のマンドレル・モールド（型）
はコンピュータ制御（ＯＮＯ）旋盤」二で成形された。
続いて、微小止め穴のパターンをその型の表面にレーザ
による穴あけによって形成した。この実施例における微
小止め穴の直径は約２５０μｍであった、そして中心か
ら中心捷では約５００μｍの間隔を有し約２５００μｍ
の深さであった。各微小止め穴の形状は先が細くなって
いる。ステンレス鋼固定物は型を市販の自動浸せき装置
の昇降機上に配置された保持板に連結した。
その型は約１１係固体分の液体シリコーン・ゴム分散系
（商品名はダウ・コーニング社のＱ７２４２３ＩＮＴで
これは１，１，１．−トリクロロエタンに分散された白
金硬化系を有するポリジメチルシロキサン）内に下げ、
そしてその液体分散系から制御された速度で引き」二げ
て部品をコーティングした。くり返しの浸せきによって
十分な被膜厚さが形成された。この実施例における分散
系の粘度は約８３０ｃｐであった。それらの型は９回浸
せきして十分な厚さにした。マンドレルの型は浸せき間
に手で回転して「ドリップ」部分を分散させた。（「ド
リップ」部分とは、特に重力の流れのために被膜が最も
厚い浸せきコーティング部の領域である。マンドレルが
回転されない、又はそれらの浸せきコーティング軸が変
わらないと、浸せき毎の厚い「ドリップ」領域が重なっ
て全外被表面に不均一な厚さを与えることになる）。１
゜１．１．−トリクロロエタン溶媒の蒸発によって被膜
を乾燥させるのに十分な時間を与えるために９回目のコ
ートとその硬化の間に約２時間が経過した。次にマンド
レルを予熱した圧力オープンに人ね、た。被膜はそのオ
ーブン内で約９３℃の温度、約１．８３　Ｋｑ／１）ｖ
ｌのゲージ圧力で約２時間硬化させた。マンドレルに冷
却空気を吹き付けて強制冷却後、それらを剥がした。こ
ねらのマンドレルから除去された外被はマンドレルの穴
に対応した位置を有する微小柱を含んだ。こわら微小柱
の高さは（１３） 約７５０μｍであった。
以上、本発明の特定の実施態様を説明のために記載した
が、特許請求の範囲に規定された本発明の意図および範
囲を逸脱することなく、種々の変化、改良がありうるこ
とは当業者には明白である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に従った分散系塗布工程の一実施態様
を示す略図、第２図は本発明に従った硬化工程を示す略
図、第３図は支持トレー上に多数の被覆マンドレルが配
置されている圧力室を含む圧力オープンの略図、第４図
は重合体分散系の乾燥および橋かけによって形成された
インブラント・シェルの略図、そして第５図は本発明に
従った型剥離工程を説明する部分拡大断面図である。 （ ） 豐 ０

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. １．（Ａ）約５〜３５００μｍの深さと約５〜３０００
    μｍの直径を有する複数の微小止め穴の配列を有する外
    表面を備え、人工***の外皮の形状に近い形状の３次元
    マンドレルを提供し、前記微***が一体構造で人工***
    の表面から外側へ突出する複数の微小柱を成形する型表
    面を構成し、 （Ｂ）前記マンドレルの外表面に橋かけ性のエラストマ
    ー形成用重合体の液体分散系を塗布し、 （Ｃ）前記マンドレルおよび重合体に高圧力を加え、 （Ｄ）高圧下で前記重合体を硬化し、 （Ｅ）得られたエラストマー外皮を前記マンドレルから
    剥離し、そして （Ｆ）前記外皮を裏返す工程からなることを特徴とする
    、 一体構造の外側へ突出する微小柱を有する表面を備えた
    ヒトの胸に移値する人工***用外皮の製造方法。
  2. ２．前記エラストマーはポリウレタン、ポリジメチルシ
    ロキサンおよびそれらの共重合体からなる群から選ぶ請
    求項１記載の方法。
  3. ３．（Ａ）複数の微小止め穴の配列を有する型表面を提
    供し、 （Ｂ）エラストマー形成用重合体の液体分散系を前記型
    表面に塗布し、 （Ｃ）前記型および重合体に高圧力を加え、（Ｄ）該高
    圧下で前記重合体を硬化し、そして、 （Ｅ）得られたエラストマー品を前記型から剥離する工
    程からなることを特徴とする、一体構造で表面から外側
    へ突出する複数の微小柱を有する表面を備えた生組織に
    移値する装置の製造方法。
  4. ４．前記重合体が工程（Ｅ）の次にさらに硬化又は橋か
    けされる請求項３記載の方法。
  5. ５．請求項１記載の方法によつて作られた人工装具。 ６　請求項３記載の方法によつて製造された移植装置。
JP2232647A 1989-09-05 1990-09-04 人工***用外皮の製造方法 Pending JPH0399655A (ja)

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JP (1) JPH0399655A (ja)
AU (1) AU625341B2 (ja)
CA (1) CA2023922A1 (ja)

Cited By (3)

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