(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-18
(45)【発行日】2023-12-26
(54)【発明の名称】創傷面被覆材
(51)【国際特許分類】
A61F 13/00 20060101AFI20231219BHJP
A61F 13/02 20060101ALI20231219BHJP
A61L 31/06 20060101ALI20231219BHJP
A61L 31/14 20060101ALI20231219BHJP
A61M 37/00 20060101ALI20231219BHJP
【FI】
A61F13/00 305
A61F13/02 310M
A61L31/06
A61L31/14 500
A61M37/00 530
(21)【出願番号】P 2020555551
(86)(22)【出願日】2019-11-06
(86)【国際出願番号】 JP2019043538
(87)【国際公開番号】W WO2020095956
(87)【国際公開日】2020-05-14
【審査請求日】2022-09-22
(31)【優先権主張番号】P 2018210991
(32)【優先日】2018-11-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】308038613
【氏名又は名称】公立大学法人和歌山県立医科大学
(73)【特許権者】
【識別番号】000125347
【氏名又は名称】学校法人近畿大学
(74)【代理人】
【識別番号】100118924
【氏名又は名称】廣幸 正樹
(72)【発明者】
【氏名】田中 篤
(72)【発明者】
【氏名】樽谷 玲
(72)【発明者】
【氏名】加藤 暢宏
【審査官】山尾 宗弘
(56)【参考文献】
【文献】特表2003-533326(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2010/0305473(US,A1)
【文献】国際公開第2018/110510(WO,A1)
【文献】特表2008-522731(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A61F 13/00
A61F 13/02
A61L 31/06
A61L 31/14
A61M 37/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
メッシュ状の支持体と
前記支持体の表面に形成されたマイクロニードルを含み、
前記支持体および前記マイクロニードルは、生体分解材で形成され、
見かけのヤング率が2.0MPa~2.0GPaであり、
前記支持体の桟は、屈曲部を含む卍形状であ
り、
前記支持体は部分的に撓み強度が弱い部分が形成されていることを特徴とする創傷面被覆材。
【請求項2】
前記支持体には、切れ目が入れられていることを特徴とする請求項1に記載された創傷面被覆材。
【請求項3】
前記マイクロニードルは、前記支持体の表面および裏面に形成されていることを特徴とする請求項1または2の何れかの請求項に記載された創傷面被覆材。
【請求項4】
前記支持体の表面および裏面に形成された前記マイクロニードルは、高さが異なることを特徴とする請求項3に記載された創傷面被覆材。
【請求項5】
前記支持体の表面若しくは裏面に薬剤が塗布されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一の請求項に記載された創傷面被覆材。
【請求項6】
前記支持体の端部には前記桟の端をつなぐ縁が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の創傷面被覆材。
【請求項7】
前記マイクロニードルは、前記支持体に対して傾斜して形成されていることを特徴とする請求項1に記載された創傷面被覆材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外科的処置の際に体内もしくは体表面の創傷面を止血するための創傷面被覆材に関するものである。
【背景技術】
【0002】
外科的処置を行う際、出血のコントロールは不可欠であり、確実な止血および手術時間の短縮を目的として、局所止血用創傷面被覆材(以下止血用被覆材)が用いられている。止血用被覆材として、動物性材料を用いた「タコシール」(登録商標、CSLベーリング株式会社)、並びに、多糖類材料を用いた「サージセル」(登録商標、ジョンソン・エンド・ジョンソン株式会社)が知られている。
【0003】
タコシールは、ヒト由来のフィブリノゲンおよびトロンビンを含む。形状は、やや固めのスポンジ状シートである。接着力が高く、止血性能に優れる(例えば特許文献1)。サージセルは、木材パルプに由来する再生酸化セルロース製である。形状は、ガーゼタイプ、綿タイプ、ニットタイプ(ニューニット)がある。
【0004】
しかし、近年症例が増えている腹腔鏡手術では、トラカールを介して体内に挿入する必要があるので、止血用被覆材に柔軟性が要求されてきている。この点従来の止血用被覆材には課題があった。そのためポリ-γ-グルタミン酸に糖類を加えた材料で柔軟性に富む止血シートも提案されている(特許文献2)。
【0005】
また、体内組織の瘢痕形成を抑制するために、抗増殖薬を塗布したメッシュ状の止血用被覆材も提案されている(特許文献3)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】国際公開第2002/058749号
【文献】特開2017-192560号公報
【文献】特表2004-529667号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
接着面にフィブリノゲンおよびトロンビンといった凝固因子を含む止血用被覆材は、生体の止血・凝固機転(生体糊)を利用しているため、一度接着すると強力な止血効果を有する。しかし止血・凝固機転が終了するまでに5~15分程度の時間を必要とするため、この間の固定に難渋している。また柔軟性に課題があるうえに、感染症の可能性に高い注意を払う必要がある。
【0008】
一方、生体分解材の止血用被覆材は、血液を吸収し膨張することによる物理的圧迫および凝血物の形成が、その止血効果の中心である。感染症に対する課題は少ないものの、止血効果や体内組織への接着性は高いとは言えず、留置されて生体に分解されるまでの間、膨張した止血用被覆材による組織圧迫障害という課題も指摘されているため、あくまで補助的止血素材として扱われている。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、生体分解材を用い、体内組織への接着性に優れた創傷面被覆材を提供するものである。より具体的に本発明に係る創傷面被覆材は、
メッシュ状の支持体と
前記支持体の表面に形成されたマイクロニードルを含み、
前記支持体および前記マイクロニードルは、生体分解材で形成され、
見かけのヤング率が2.0MPa~2.0GPaであり、
前記支持体の桟は、屈曲部を含む卍形状であり、
前記支持体は部分的に撓み強度が弱い部分が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係る創傷面被覆材は、メッシュ状の支持体上にマイクロニードルが形成されているので、マイクロニードルが体内組織に引っ掛かることで、留置直後から創傷面に接着し、配置された場所から移動することがない。また一度留置した後、再度留置位置を変更することも可能である。すなわち、マイクロニードルの接着効果によって創傷面被覆材は、創傷面に留置される。
【0011】
また、支持体はメッシュ状なので、シートと組織の間に気泡が入ることがなく、組織に十分に密着させることができる。
【0012】
また、支持体の厚さとメッシュの孔の大きさによってシート全体の強度と可撓性を制御することができるので、使用場所に応じた創傷面被覆材を提供することができる。なお、本発明に係る創傷面被覆材は、生体分解材で構成されるので、体内にそのまま残存させておいても、いずれ生体内で分解される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【
図1】本発明に係る創傷面被覆材の構成を示す図である。
【
図4】切れ目が入った創傷面被覆材を例示した図である。
【
図5】創傷面被覆材で傷を固定する際の手順を示す図である。
【
図6】さらに構成を加えた創傷面被覆材の斜視図と側面図である。
【
図7】創傷面被覆材の見かけのヤング率を測定する方法を示す図である。
【
図8】生体分解材としてポリ乳酸を用いた場合の桟の幅と支持体の見かけのヤング率の関係を示す図である。
【
図9】桟の部分に屈曲部を設けた例を示す図である。
【
図10】桟の部分の雄型を作製する工程を示す図である。
【
図11】マイクロニードルの部分の雄型を作製する工程を示す図である。
【
図12】雄型から雌型を抜いた工程を示す図である。
【
図13】上型の雌型とその一部拡大図を示す図である。
【
図15】マウスの肝臓で創傷面被覆材の止血効果・接着効果を確認した実験結果を示す写真である。
【
図16】マイクロニードルのない支持体のみで、止血効果および接着効果を実験した結果を示す写真である。
【
図17】マウスの肝臓で創傷面被覆材の接着効果を確認した実験結果を示す写真である。
【
図18】マイクロニードルのない支持体のみで実験した結果を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に本発明に係る創傷面被覆材について図面および実施例を示しながら説明する。なお、以下の説明は本発明を限定するものではない。本発明は発明の主旨を逸脱しない範囲で以下の説明を改変することができる。
【0015】
図1に本発明に係る創傷面被覆材の構成を示す。創傷面被覆材1は、メッシュ状の支持体10と、その支持体10上に形成されたマイクロニードル20で構成されている。支持体10とマイクロニードル20は、共に生体分解材で構成される。支持体10の一方の面を表面10aと呼び、逆の面を裏面10bと呼ぶ。なお、表面10aおよび裏面10bは特に区別があるわけではなく、便宜的なものである。
【0016】
生体分解材としては、医療材料として使用できる材料であれば特に限定されるものではない。ポリ乳酸(Polylactic acid、polylactide:以後「PLA」とも呼ぶ。)、ポリグリコール酸(Polyglycolic acid:以後「PGA」とも呼ぶ。)、ポリカプロラクトン(Polycaprolactone:以後「PCLとも呼ぶ。」)やマグネシウム合金は、生体分解材としてよく利用されている。また、複数の生体分解材を混合して利用してもよい。
【0017】
支持体10はメッシュ状であるので、貫通孔12が形成されている。貫通孔12を介して、創傷面被覆材1が体内組織に密着したことを視認でき、また創傷面被覆材1と体内組織の間に気泡が入らないという効果を奏する。さらに、貫通孔12の大きさで創傷面被覆材1全体の可撓性を制御できるという効果を奏する。
【0018】
貫通孔12は支持体10上に少なくとも1つ以上あればよいが、創傷面被覆材1の開口率が1%以上99%以下の間で好適に設定することができる。なお、ここで開口率は以下に示す方法で求めた値である。
【0019】
図2は、創傷面被覆材1の平面視である。貫通孔12を形成する桟11の幅11wの半分で貫通孔12を囲む範囲を最小単位13とし、最小単位13の面積13Sに対する貫通孔12の面積12Sの比を開口率とする。
【0020】
なお、メッシュの桟11は直線状でなくてもよい。つまり、最小単位13や貫通孔12は正方形でない場合を排除しない。その場合は、繰り返し模様から最小単位13および貫通孔12の面積12Sを求めてよい。さらに、メッシュは場所によって貫通孔12の大きさが変化してもよい。その場合は、繰り返し模様毎、若しくは隣接する貫通孔12との間の距離を等分して最小単位13を決めてよい。
【0021】
また、本発明に係る創傷面被覆材1は、貫通孔12が1つの場合を除かない。これは、
図3のような形態を含む。
図3を参照して、支持体10には、1つの貫通孔12が形成されている。桟11上にはマイクロニードル20が形成されている。
【0022】
図1を再び参照する。支持体10の厚み10tは、0.1~2.0mmの範囲で好適に利用できる。創傷面被覆材1は、可撓性が要求されるが、支持体10の厚み10tがあまりに厚いと、貫通孔12をいくら形成しても柔らかくすることは困難になる。
【0023】
マイクロニードル20は、支持体10の桟11上であればどこにでも形成することができる。
図1(b)にはマイクロニードル20の側面拡大図を示す。支持体10の表面10aから先端20tまでの距離をマイクロニードル20の高さ20hとする。
【0024】
マイクロニードル20の高さ20hは、0.01~2.0mm程度まで形成することができるが、0.05~1.5mmであれば好ましい。マイクロニードル20の高さ20hが低すぎると体内組織への接着効果が発揮されず、高すぎるとマイクロニードル20自体が折れてしまう。また体内組織に対して逆にダメージを与えることにもなる。
【0025】
貫通孔12の形状は四角形に限定されるものではなく、円形、三角形、星形等であってもよく、これらの混合であってもよい。また、不定形であってもよい。なお、ここで「不定形」とは、1つ以上の貫通孔12の形状が、意図的であれ、偶発的であれ他の貫通孔12の形状と異なる場合をいう。
【0026】
また、マイクロニードル20は、支持体10の表面10aだけでなく、裏面10bに形成されていてもよい。裏面10bにマイクロニードル20が形成されることで、創傷面被覆材1は、接着する被接着面だけでなく、周囲の体内組織との間にも接着効果を発揮する。そのため、創傷面被覆材1は、体内に配置された際に、より動きにくくなり、体内組織との間で接着因子などによる接着が行われなくても、位置が動くことはない。
【0027】
また、マイクロニードル20は、支持体10の表面10aおよび裏面10bで形状、高さ20hおよび形成位置が異なっていてもよい。被接着面を有する体内組織と、それに隣接する体内組織に対して密着性を異ならせたい場合もあるからである。
【0028】
また、マイクロニードル20は、支持体10とは異なる材質であってもよい。したがって、支持体10はポリ乳酸等の体内分解材を用いて形成し、マイクロニードル20は、薬物で形成してもよい。若しくは、支持体10およびマイクロニードル20を生体分解材と薬剤の混合物で形成してもよい。このような構成にすることで、創傷面被覆材1が、分解されるにしたがい、薬剤も放散させることができる。
【0029】
また、ポリ乳酸などの体内分解材で支持体10もマイクロニードル20も形成した後に、薬剤を表面10a若しくは裏面10bに塗布してもよい。このようにした際には、貫通孔12が微小なので、薬剤が液体であっても表面張力で薬剤を保持することができる。
【0030】
本発明に係る創傷面被覆材1は、被覆した際に組織に沿って形状を変化できることが求められる。したがって、シート状に形成された際に切れ目が入れられていてもよい。
図4には、切れ目16が入れられた創傷面被覆材1の平面図を例示する。
図4(a)は1か所、
図4(b)は4か所の切れ目16が入れられた場合を示している。
【0031】
また、より具体的な使用方法は以下の状態が想定される。
図5(a)を参照する。創傷面被覆材1は、マイクロニードル20を組織外面40に向けた状態で、組織外面40上に形成された傷42上に移動させられる。ここで傷42は紙面表側から紙面裏側に向かって創られている。
図5(b)を参照して、創傷面被覆材1の両端を摘まんで撓ませる。撓みの峰(ピーク)を峰10pとする。
【0032】
次に、創傷面被覆材1を撓ませた状態で、峰10pを傷42の長さ方向に沿ってあてがう。そして、創傷面被覆材1の撓みを開放する。マイクロニードル20は、傷42を跨いで、組織外面40に貫入する。このようにして傷42を固定する。
【0033】
したがって、創傷面被覆材1は中央部が峰10pになりやすいような構造であることが望ましい。また、マイクロニードル20は、傷42を固定しやすいように、峰10pの両側が内側に向いて形成されると好適である。峰10pに向かって傾斜したマイクロニードル20は、傷42の組織外面40を傷42に向かって挟持するため、創傷面被覆材1の接着性が高まる。
【0034】
さらに、実際に利用してみると、創傷面被覆材1を傷42に貼り付けた後、ガーゼで押圧を与えると、支持体10の縁にガーゼが引っかかり、ガーゼの繊維が創傷面被覆材1の端部に残留してしまうという問題も発生した。
【0035】
そこで、以下のような構成が加えられていてもよい。
図6(a)はさらなる構成が加えられた創傷面被覆材1の斜視図であり、
図6(b)は側面図である。支持体10の端部10eは、全周に渡って、桟11の端部をつなぐ縁18が設けられている。この縁18によって、桟11は凸になる部分がなくなり、ガーゼ等の繊維が引っかかることが回避される。
【0036】
また、撓めた際に峰10pとなる中央部分は一方向の桟11が省略されている。つまり、一方向の桟11だけで構成されている。このようにすることで、中央部分10cは撓みやすくなる。これは、創傷面被覆材1が部分的に撓みに対する強度(撓み強度)として弱い部分を形成しているといえる。また、撓みに対する強度が支持体10の全面に渡って一定でないと一般的に言ってもよい。
【0037】
撓みに対する強度を弱くする方法としては、撓みの峰10pを形成する部分において、一方向だけの桟11にする以外に、部分的に桟11の数を減らす、部分的に桟11の太さを細くするといった方法でもよい。また、ここでは、創傷面被覆材1の中央部分10cが撓めたときの峰10pになるようにしたが、中央部分10cからずれた部分に峰10pができる部分を形成してもよい。
【0038】
さらに、
図6(b)を参照して、マイクロニードル20は中央部分10cに向かって傾斜している。具体的には支持体10の中央部分10cに対して左側と右側のマイクロニードル20は互いに、中央部分20に向かって傾斜している。符号20dはマイクロニードル20の傾斜方向を表している。この傾斜したマイクロニードル20によって、傷42近傍の組織外面を挟持し、創傷面被覆材1自体の接着力も強化される。
【0039】
なお、このようなマイクロニードル20は、撓みの強さの弱い部分に向かって傾斜していると言ってもよい。
【0040】
以下に本発明に係る創傷面被覆材1の製造方法について説明する。本発明に係る創傷面被覆材1は、様々な方法で形成することができる。大きく分類すると以下の方法が考えられる。
【0041】
(1)シート状に形成された生体分解材を作製し、マイクロニードル20を付加し、その後マイクロニードル20間に貫通孔12を開ける。この場合、マイクロニードル20は、シート状生体分解材と同一の材料であってもよいし、同一材料でなくてもよい。また貫通孔12の形成は、マイクロドリルによる切削や、抜型による打ち抜きといった穿孔加工やレーザー加工等が好適に利用できる。
【0042】
(2)シート状に形成された生体分解材を作製し、ニードル形状の雌型を押し付けてシート自体からマイクロニードル20を絞り出すことで形成し、その後マイクロニードル20間に孔を開ける。この場合、マイクロニードル20は、シート状生体分解材と同一の材料となる。
【0043】
(3)シート状に形成された生体分解材を作製し、貫通孔12を形成することで、支持体10を先に作製する。次にマイクロニードル20を支持体10に付加する。この方法は、マイクロニードル20が、貫通孔12を形成する工程によってダメージを受けることがない。支持体10とマイクロニードル20は、別材料であっても同一材料であってもよい。
【0044】
(4)シート状に形成された生体分解材を作製し、貫通孔12を形成することで、支持体10を先に作製する。次にニードル形状の雌型を押し付けて支持体10自体からマイクロニードル20を絞り出すことで形成する。この方法も、マイクロニードル20が、貫通孔12を形成する工程によってダメージを受けることがない。なお、支持体10とマイクロニードル20は同一材料となる。
【0045】
(5)支持体10を構成する材料を線状に押し出しながら、縦糸と横糸を形成するようにメッシュ状の支持体10を先に作製する。そして次にマイクロニードル20を付加する。この方法は、支持体10とマイクロニードル20の材料が同一であってもよいし、同一でなくてもよい。また、マイクロニードル20の形成前に貫通孔12が形成されているので、貫通孔12の形成によって、マイクロニードル20がダメージを受けることがない。また、支持体10が生体分解材を押し出しながら縦糸状および横糸状に形成して作製するので、貫通孔12を形成する際に材料の無駄がない。
【0046】
(6)支持体10を構成する材料を線状に押し出しながら、縦糸と横糸を形成するようにメッシュ状の支持体10を先に作製する。そして次にニードル形状の雌型を押し付けて支持体10自体からマイクロニードル20を絞り出すことで形成する。この方法は、支持体10とマイクロニードル20の材料は同一となる。
【0047】
また、マイクロニードル20の形成前に貫通孔12が形成されているので、貫通孔12の形成によって、マイクロニードル20がダメージを受けることがない。また、支持体10が生体分解材を押し出しながら縦糸状および横糸状に形成して作製するので、貫通孔12を形成する際に材料の無駄がない。
【0048】
(7)ニードルの雌型上に直接メッシュ状の支持体10を3Dプリンターで形成していく。硬化前の材料がニードル雌型に入り、ニードル部が形成されると共に、メッシュ状の支持体10も同時に形成される。この方法であれば、熱プレスを行わずにメッシュ状の支持体10にマイクロニードル20を形成させたものを作製することができる。
【0049】
他にも、メッシュ状の支持体10を先に形成する方法において、3Dプリンターによって、支持体10を直接形成してもよいし、支持体10の金型を作製し、生体分解材を射出成型によって形成してもよい。本発明に係る創傷面被覆材1は、いずれの方法で形成されてもよい。
【0050】
次に本発明に係る創傷面被覆材1の可撓性の評価について説明する。すでに説明したように、創傷面被覆材1は、体内組織の形状に沿って形が変形し、配置された状態で大きな応力を有しない程度の柔らかさが必要である。一方、被接着組織に創傷面被覆材1を配置させるためには、一定の腰(硬さ)がないと、取扱ができない。
【0051】
一般に体内分解材であるポリ乳酸やポリグリコール酸は、硬いプラスチックであるため、可撓性を付与しようとすると膜厚を薄くするしかない。しかし、本発明に係る創傷面被覆材1は、貫通孔12の大きさおよび支持体10の厚み10tを適宜変更することで可撓性を調整することができる。
【0052】
高分子材料の弾性率は、通常3点曲げ試験により求める。ただし、3点曲げ試験は、測定試料が梁であることが条件となっている。本発明に係る創傷面被覆材1は、厚さが1mm以下と薄い場合が多く、3点曲げ試験では、正しく弾性率を評価することができない。そこで、以下のようにして創傷面被覆材1の可撓性を評価した。
【0053】
図7には、創傷面被覆材1(試料)の弾性率の測定の原理を示す。測定ステージ30には、直径32D(mm)の円形の穴32が形成されている。穴32の深さ32dは試料の変形量に対して十分に深いものとする。荷重ロッド34は、先端が穴32の直径32Dより小さい半径の球面で仕上げられている。荷重ロッド34の軸径34Dは、穴32の直径32Dよりも大きくてもよい。
【0054】
被測定試料は、穴32よりも大きな直径1D(mm)程度に形成され中心が穴32の中心に重なるように配置される。被測定試料の厚み(支持体10の厚み10tである。)をhとし、穴32の径32Rを2r、かけた荷重をPとする。この時のたわみをωとする。なお、材料のポアソン比はνとする。この時創傷面被覆材1の見かけのヤング率Eは、(1)式のように表される。
【0055】
【0056】
なお、(1)式では、被測定試料の厚みhと測定ステージ30の穴32の半径rが含まれた式となっており、被測定試料および測定系の影響を反映した値となる。したがって、(1)式によるヤング率は、「見かけのヤング率」と呼ぶ。
【0057】
見かけのヤング率は創傷面被覆材1の柔らかさを示す指標である。そこで、以後は、見かけのヤング率とは、表面に直径10mmの穴が形成された測定ステージ30に置かれた創傷面被覆材1を、前記穴32の直径32Dより小さい曲率半径の荷重ロッド34で荷重P(kg)をかけたときのたわみをωとして(1)式で求めた値Eとする。なお、rは穴32の半径(mm)であり、hは創傷面被覆材1の厚み(mm)、νは創傷面被覆材1のポアソン比である。
【0058】
図8には、生体分解材としてポリ乳酸を用いた場合に、桟11の幅11wを0.1、0.2、0.3、0.4mmとした場合の支持体10の見かけのヤング率(GPa)を示す。なお、見かけのヤング率の測定においては、測定ステージ30の穴32は直径10mmであり、支持体10の厚み10t(=被測定試料の厚みhである。)は、桟11の幅11wと同じであった。また、ポリ乳酸のポアソン比νは0.35とした。
【0059】
図8を参照して、横軸は桟11の幅11w(mm)であり、縦軸は支持体10の見かけのヤング率(GPa)である。なお、
図8において最も右上の点は貫通孔12のない平板のポリ乳酸の見かけのヤング率を表す。
【0060】
これより、メッシュ状の支持体10は桟11の太さを変えるだけでも平板の見かけのヤング率のおよそ1/6から1/2の範囲での調整が容易に可能であった。
【0061】
創傷面被覆材1の見かけのヤング率を調整する方法としては、桟11の形状を変える方法もある。
図9(a)は、桟11の形状を卍(まんじ)形状とした場合の写真を示す。
図9(b)はその模式図である。白点はマイクロニードル20の位置である。桟11の太さはおよそ0.4mmである。しかし見かけのヤング率は0.1GPaと小さくできた。
【0062】
このように、桟11に屈曲部11vを与えることで、支持体10全体が弾力性を持ち、見かけのヤング率を低減させることができる。医師による触感では、創傷面被覆材1としての見かけのヤング率は2.0MPa~2.0GPa、好ましくは3.5MPa~0.5GPaであれば、堅すぎもせず、取扱に適度な腰があるといえた。なお、2.0MPa~3.5MPaがパラフィルム(登録商標)程度の堅さで、ピンセットで把持して作業をする際には、この程度の柔らかさが限界である。
【実施例】
【0063】
次に実施例について説明する。創傷面被覆材1を上述の(6)の方法によって形成した。
【0064】
<型の作製>
メッシュ状に形成した支持体10からマイクロニードル20を絞り出しで形成するために、雌型を作製した。具体的には特開2017-202302号公報に詳細が記載された方法を用いた。
図10を用いて簡単に説明する。
図10(a)を参照して、透明基板100の上に紫外線硬化レジスト102を500μmの厚さに塗布したものを用意した。なお
図10(a)では、透明基板100の下側に紫外線硬化レジスト102が配置されたように示した。紫外線光源104は図面の上方にある。
【0065】
波長340nmの紫外線を照射しながら、直径100μmの露光孔106hが開いたマスク106(
図10(b)参照)を左右前後に移動させ(
図10(c)参照)、桟11の幅11wが200μm、貫通孔12の径12rが800μmに相当するメッシュパターンを露光させた。
【0066】
なお、
図10(c)は、透明基板100の上方視で、露光孔106hの動きを示したものである。また、波長340nmの紫外線で露光された露光部108を
図10(a)に示した。波長340nmでは、紫外線硬化樹脂の表層部分までしか透過しないため、透明基板100の近傍しか露光しない。
【0067】
次に、
図11(a)を参照する。メッシュパターンの交点の部分にマスク106を配置し、波長365nmの紫外線を照射しながら、上記のマスク106を120回転/分で回転させながら露光した。
図11(a)は、メッシュパターンの交点の部分に配置されたマスク106の露光孔106hの動きを平面視した状態を示している。また、
図11(b)は、波長365nmで露光された部分110を示している。
【0068】
図11(c)は、透明基板100を側面視した状態を示している。マスク106の露光孔106hを回転させながら露光することで、紫外線硬化レジスト102の深さ方向では、露光時間に違いが生じる。露光時間の違いは露光された部分110の傾斜となって現れ、円錐状の露光された部分110を得る。結果、幅200μm、露光孔106hの径12rが800μmのメッシュパターンの桟11に相当する交点部分に高さ400μmのマイクロニードル20に相当する円錐形を露光させた。
【0069】
そしてこれを現像し、ガラス基板上に高さ500μmのマイクロニードル20が複数個形成された雄型111を得た。
【0070】
次に
図12を参照する。主剤と触媒を混和した液状のポリジメチルシロキサン(Polydimethylsiloxane:「PDMS」とも呼ぶ。)雌型剤112を、雄型111に流し込み(
図12(a))、熱硬化した後に、雄型111を抜いて、マイクロニードル20の雌型114を得た(
図12(b))。別途マイクロニードル20が形成されていない桟だけの雌型116を得た。これは下側の型となる。
【0071】
図13(a)には、雌型114の斜視図を示す。
図13(b)は
図13(a)の一部拡大図である。365nmで露光された部分110が雌型114となった部分はマイクロニードルに相当する円錐状の雌型部分210となり、波長340nmで露光された露光部108は、桟に相当する溝状の雌型部分208となっている。
図14には、下側の桟だけの雌型116を雌型114と共に示す。
【0072】
<支持体の作製>
溶融したポリ乳酸を200μmのノズルから押し出しながら基板上に1mmピッチで縦糸(縦桟)を形成した。次に、ノズルの移動方向を90°回転させ、同様の手順で太さ200μmでピッチ1mmの横糸(横桟)を形成した。これで、メッシュ状の支持体10を得た。
【0073】
<支持体からマイクロニードルを形成させる>
メッシュ状の支持体10の上方からマイクロニードル20が形成された雌型114を、下方からマイクロニードル20が形成されていない雌型114を、互いの貫通孔12が一致するように合わせて押し当て、加熱しながら加圧した。その結果、桟11の幅11wが200μm、貫通孔12が一辺800μmの正方形を有する支持体10上に、高さ400μm、ピッチ1mmのマイクロニードル20が形成された創傷面被覆材1を得た。創傷面被覆材1は1.5mm×2.0mmの大きさに切りだしておいた。
【0074】
<マウスによる創傷面被覆材の効果の確認>
(1)急性期の止血効果・接着効果の確認
図15及び14は、肝臓Lを腹腔内から扁平鈎で露出させた状態での止血実験の結果を示す。
図15(a)は、露出させたマウスの肝臓Lにメス刃で創WJを作製した状態を示す。露出された肝臓Lは、曲率の大きな曲面(急な曲面)を示す。
図15(b)は、創WJに創傷面被覆材1を留置しすぐに手を離した状態を示す。創傷面被覆材1はマイクロニードル20が形成されているので、急な曲面に留置されても落ちることなく接着していた。また留置後2秒で止血することができた。
【0075】
図16は、マイクロニードル20のない支持体10だけの場合である。
図16(a)は露出された肝臓Lに創WJを作製した状態を示し、
図16(b)は支持体10を留置し手を離した状態である。支持体10は創WJ上で単純に乗っているだけで、固定は困難で、呼吸運動に伴い落下した。またじわじわと出血も見られた。
【0076】
(2)慢性期まで持続する接着効果の確認
次にマウスを使って創傷面被覆材1の効果を確かめた。マウスを麻酔したのち、肝臓部を開腹した。
図17(a)は、開腹した状態のマウスの肝臓Lである。
図17(b)は、肝臓L表面にメス刃で創WJを作成した状態を示す。創WJからは出血が認められた。
図17(c)は、創WJに創傷面被覆材1を貼り付けた状態を示す。創WJからの出血は3秒ほどで止めることができた。そしてそのまま閉腹した。閉腹後マウスを通常の状態で飼育した。
【0077】
図17(d)は、創傷面被覆材1を使ったマウスを1か月後に再度開腹した状態を示す。創傷面被覆材1は、動くことなく肝臓L表面に留まっていた。また一部生体に吸収し始めていることが確認された。
【0078】
図18は、同じ実験をマイクロニードル20のない、支持体10だけのもので行った結果を示す。
図18(a)は、開腹直後のマウスの肝臓Lである。
図18(b)はメス刃で創WJを作った状態である。
図18(c)は、支持体10を創WJに留置した状態を示している。支持体10を創WJに留置しても止血はできず、しみ出すように出血が持続した。
【0079】
図18(d)は1か月後の同じマウスの肝臓部分の開腹状態である。支持体10は肝臓L表面から消失しており、大網組織内に吸収されていた。一時期、創傷面被覆材1が存在したことを示す支持体10の色素10z(実際は青色)が残留していた。
【産業上の利用可能性】
【0080】
以上のように本発明に係る創傷面被覆材1は、体内の創傷面の止血・接着に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【0081】
1 創傷面被覆材
10 支持体
10a 表面
10b 裏面
10c 中央部分
10e 端部
10p 峰
10t 厚み
10z 色素
11 桟
11v 屈曲部
11w 幅
12 貫通孔
12S 面積
13 最小単位
13S 面積
16 切れ目
18 縁
20 マイクロニードル
20t 先端
20h 高さ
30 測定ステージ
32 穴
32D 直径
32d 深さ
34 荷重ロッド
34D 軸径
40 組織外面
42 傷
1D (被測定試料の)直径
100 透明基板
102 紫外線硬化レジスト
104 紫外線光源
106h 露光孔
106 マスク
108 露光部
110 露光された部分
111 雄型
112 雌型剤
114 雌型
116 桟だけの雌型
208 雌型部分
210 雌型部分