圆筒体及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种弹性率、弹性恢复率优良、适合于血管再生用的立足处材料的圆筒体。此外，本发明专利技术的目的在于提供一种具有空气透过率高的最外层、细胞的浸润性优良、适于血管再生用的立足处材料的圆筒体。本发明专利技术的圆筒体由同心圆状的多层构成，是外径为０．５～５０ｍｍ、厚度为２００～５０００μｍ的中空圆筒体，其中，各层由平均纤维直径为０．０５～５０μｍ的脂肪族聚酯纤维构成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有由脂肪族聚酯纤维构成的多层的。
技术介绍
近年来，作为较大地损伤或失去的生物组织的治疗方法，利用细胞分化、繁殖能力，再构筑原来的生物组织的再生医疗的研究变得活跃起来。血管再生也是其中一种，正在进行下述研究，即，将因先天或疾病而受损的血管切除，在切口部交联成为再生的立足处的材料，使血管再生。作为这样的立足处材料，提出由聚氨酯纤维等构成的、具有内径为0.3～3cm的孔的导管辅助材料(专利文献1)。但是在再生医疗中优选生分解性材料。此外，对由静电纺丝得到的纳米纤维构成的立足处材料进行讨论(非专利文献1)。纳米材料具有与细胞外基质近似的长度、直径。此外，纳米纤维由于纤维直径较小，所以比表面积较大，与通常的纤维相比，具有100倍以上的比表面积。此外，与其伴随而具有细胞粘接性良好的优点。因此，纳米纤维制造的构造体在再生医疗中作为优良的立足处材料而被期待。但是，目前为止讨论的纳米纤维制造的立足处材料为均匀的多孔质体，结构与作为生物组织的血管相差较大。即，实际的血管不是均匀的构造，而由内膜、中膜、和外膜构成，所述内膜包括覆盖血管内表面的内皮细胞，所述中膜由平滑筋细胞构成，所述外膜由纤维芽细胞构成。内膜为了控制物质的选择性的透过而具有空间体积较小的密的构造，此外中膜承担血管特有的弹性功能，进而外膜为了从血管的外面获取营养成分而具有空间体积较大的疏的结构。此外，提出有使用具有从几纳米到几十纳米的外径的骨胶原、聚氨酯等医疗用高分子的纤维制作的包含无纺布的人工血管(专利文献2)。(专利文献1)特开昭52-110977号公报 (专利文献2)特开2004-321484号公报(非专利文献1)Biomaterials.25，877(2004)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种弹性率、弹性恢复率优良、适合于血管再生用的立足处材料的圆筒体。此外，本专利技术的目的在于提供一种具有空气透过率高的最外层、细胞的浸润性优良、适于血管再生用的立足处材料的圆筒体。本专利技术者对具有与血管类似的构造、且具有同程度的机械强度、适于作为血管再生用的立足处材料的材料进行研究。结果发现卷绕利用静电纺丝法将含有脂肪族聚酯的纺丝原液纺丝而得到的纤维、且由多层构成的圆筒体具有与血管同程度的机械强度，适于血管再生用的立足处材料，从而完成了本专利技术。此外还发现若在静电纺丝法中在形成最外层时使用静电除去装置，则纤维密度较低，空气透过率良好，形成与生物血管的外膜同样空间体积的较大的层，从而完成本专利技术。即，本专利技术的圆筒体由同心圆状的多层构成，是外径为0.5～50mm、厚度为200～5000μm的中空圆筒体，其特征在于，各层由平均纤维直径为0.05～50μm的脂肪族聚酯纤维构成。此外，本专利技术的圆筒体的制造方法是制造由同心圆状的多层构成的中空圆筒体的方法，其特征在于，包括下述工序(i)准备与层数对应的数量的纺丝原液，该纺丝原液含有脂肪族聚酯及挥发性溶剂；(ii)利用静电纺丝法将各纺丝原液纺丝，并卷绕到收集器上，得到与层数对应的数量的单层的圆筒体；以及(iii)将得到的多个圆筒体层叠。进而，本专利技术的圆筒体的制造方法是制造由同心圆状的多层构成的中空圆筒体的方法，其特征在于，包括下述工序(i)准备与层数对应的数量的纺丝原液，该纺丝原液含有脂肪族聚酯及挥发性溶剂；(ii)利用静电纺丝法将第1纺丝原液纺丝，并卷绕到收集器上，形成层；以及(iii)在得到的层上，用下一纺丝原液形成层。本专利技术的圆筒体由多层构成，具有与血管类似的构造。本专利技术的圆筒体，其弹性率、弹性恢复率优良，具有与血管组织同程度的弹性率、弹性恢复率、因此，本专利技术的圆筒体适于血管组织的培养基材。此外，本专利技术的一方式的由脂肪族聚酯纤维构成的、具有最内层以及/或者最外层的圆筒体，其细胞的附着生长性优良。适合于血管组织的培养基材，所述脂肪族聚酯纤维由含有乙醇酸由来的重复单位的共聚物构成。此外，本专利技术的一方式的具有空气透过率较高的最外层的圆筒体，类似于具有空间体积较大的外膜的生物血管的构造。因此，该圆筒体，其细胞浸润性优良，适合于血管组织的再生。附图说明图1是在静电纺丝法中使用的装置的一例的图。图2是在静电纺丝法中使用的装置的一例的图。图3是图2的装置的立体图。图4是在静电纺丝法中使用的装置的一例的图。图5是在静电纺丝法中使用的装置的一例的图。图6是本专利技术的圆筒体的截面的说明图。图7是折皱状的圆筒体的截面的说明图。图8是在实施例4中得到的圆筒体的外观照片。图9是在实施例4中得到的圆筒体的外观照片。附图标记说明1.喷嘴2.纺丝原液3.保持槽4.喷出侧电极5.捕集侧电极6.高电压产生器7.收集器8.静电除去器9.山部10.谷部 11.外径12.山部的间隔13.谷部的深度14.厚度15.内径具体实施方式下面，对本专利技术进行详细描述。另外，这些实施例等以及说明只是例示本专利技术，并不限制本专利技术的范围。<圆筒体> 本专利技术的圆筒体由同心圆状的多层构成，是外径为0.5～50mm、厚度为200～5000μm的中空圆筒体，各层由平均纤维直径为0.05～50μm的脂肪族聚酯纤维构成。本专利技术的圆筒体由同心圆状的多层构成。各层的厚度优选为30～500μm，更优选为50～250μm。各层优选将脂肪族聚酯纤维以圆筒体的轴为中心而卷绕为涡卷状。构成圆筒体的脂肪族聚酯纤维的平均纤维直径为0.05～50μm，优选为0.2～20μm，更优选为0.2～10μm。若平均纤维直径比0.05μm小，则不能确保圆筒体的强度，所以不优选。此外，若平均纤维直径超过50μm，则纤维的比表面积较小，附着生长的细胞数变少，所以不优选。平均纤维直径是从光学显微镜的图像中20处纤维直径的测定值的平均数。将本专利技术的圆筒体的截面的一例表示于图6。图6是用于说明的概略图，在本专利技术的圆筒体的外表面、内表面上存在不规则的凹凸。本专利技术的圆筒体的外径11为0.5～50mm，优选为1～30mm。通过千分尺对10处外径进行测定，将其用测定值的最小值和最大值的范围表示。圆筒体的内部为中空，中空部的内径15优选为0.1～45mm，更优选为0.5～25mm。内径是测定的外径值和厚度值之差。本专利技术的圆筒体厚度14为200～5000μm，优选为200～2000μm。若厚度比200μm薄，则机械强度低，作为血管等负荷较高的细胞培养基材不优选。厚度在将圆筒体切开、调制长度5cm、宽度1cm的试样、并通过千分尺进行10处测定时，用测定值的最小值和最大值的范围表示。圆筒体的拉伸弹性率优选为0.1～10MPa的范围。这是因为实际人体动脉血管的拉伸弹性率为2MPa(临床工学文库丛书2，P54(秀润社)、生物物性/医疗机械工学池田研二、岛津秀照著)。若比0.1MPa低，则不能承受由血液带来的负荷，有时会破损。此外，若拉伸弹性率比10MPa高，则移植时有时引起柔性失谐。拉伸弹性率是通过将圆筒体切开、制作轴向为5cm、圆周方向为1cm的试样、并在轴向上进行拉伸试验而求出的。此外，本专利技术的圆筒体的弹性恢复率优选为70～100％。若不满70％，则不能承受由血液带来的负荷，有破损的可能性。因此，优选拉伸弹性率为0.1～10MPa、弹性恢复率为70～100％的圆筒体。弹性恢复率是通过下式算出的值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆筒体，由同心圆状的多层构成，是外径为０．５～５０ｍｍ、厚度为２００～５０００μｍ的中空圆筒体，其特征在于，各层由平均纤维直径为０．０５～５０μｍ的脂肪族聚酯纤维构成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-11-19 335980/2004;JP 2005-6-10 170858/20051.一种圆筒体，由同心圆状的多层构成，是外径为0.5～50mm、厚度为200～5000μm的中空圆筒体，其特征在于，各层由平均纤维直径为0.05～50μm的脂肪族聚酯纤维构成。2.如权利要求1所述的圆筒体，其特征在于，各层的脂肪族聚酯纤维以圆筒体的轴为中心卷绕为涡卷状。3.如权利要求1所述的圆筒体，其特征在于，拉伸弹性率为0.1～10MPa，弹性恢复率为70～100％。4.如权利要求1所述的圆筒体，其特征在于，最外层的、换算成差压为125Pa、厚度为100μm后的空气透过率在30cm3/cm2·s以上。5.如权利要求1所述的圆筒体，其特征在于，至少一层由与其他层不同的脂肪族聚酯纤维构成。6.如权利要求5所述的圆筒体，其特征在于，脂肪族聚酯是从聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯以及它们的共聚物构成的组中选择的至少一种。7.如权利要求1所述的圆筒体，其特征在于，除了最外层的至少一层为由己内酯由来的重复单位的含有量为15mol％以上的共聚物构成的脂肪族聚酯纤维。8....

【专利技术属性】
技术研发人员：北薗英一，兼子博章，三好孝则，小村伸弥，斋藤亮，
申请(专利权)人：帝人株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]