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公開番号2024126163
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-20
出願番号2023034378
出願日2023-03-07
発明の名称高連通性スポンジの製造方法
出願人学校法人同志社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類A61L 27/22 20060101AFI20240912BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】スポンジ内の細孔同士が接続して連通性が高いスポンジの製造方法を提供する。
【解決手段】高連通性スポンジの製造方法であって、生体親和性マトリックスの溶液にファインバブルを混合させることでファインバブルマトリックス溶液を作製する工程と、ファインバブルマトリックス溶液を冷却することでゲル化させてファインバブルマトリックスゲルを作製する工程と、ファインバブルマトリックスゲルを乾燥によりスポンジ構造とする工程と、を有する。ファインバブルマトリックスゲルを0～-196℃にて凍結乾燥させることが好ましい。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
生体親和性マトリックスからなる高連通性スポンジの製造方法であって、
生体親和性マトリックスの溶液にファインバブルを混合させることでファインバブルマトリックス溶液を作製するバブル混合工程と、
前記ファインバブルマトリックス溶液を冷却することでゲル化させてファインバブルマトリックスゲルを作製するゲル化工程と、
前記ファインバブルマトリックスゲルを乾燥によりスポンジ構造とする乾燥工程と、
を有することを特徴とする高連通性スポンジの製造方法。
続きを表示（約 710 文字）【請求項２】
前記ファインバブルは、気泡径がマイクロメートルからナノメートルオーダーの範囲内の微細気泡であることを特徴とする請求項１に記載の高連通性スポンジの製造方法。
【請求項３】
前記ファインバブルは、空気、酸素、二酸化炭素、窒素、又は、オゾンの何れか一つを含むことを特徴とする請求項１に記載の高連通性スポンジの製造方法。
【請求項４】
前記ゲル化工程では、ファインバブルマトリックス溶液を3℃～5℃で冷却することを特徴とする請求項１に記載の高連通性スポンジの製造方法。
【請求項５】
前記乾燥工程では、ファインバブルマトリックスゲルを0～-196℃にて凍結乾燥させることを特徴とする請求項１に記載の高連通性スポンジの製造方法。
【請求項６】
前記高連通性スポンジは医療材料としての創傷被覆材に利用されることを特徴とする請求項１に記載の高連通性スポンジの製造方法。
【請求項７】
前記生体親和性マトリックスは、ゼラチン、コラーゲン、フィブリン、アルギネート、セルロース、キトサン、及び、フィブロネクチンからなる群から選択される天然ポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の高連通性スポンジの製造方法。
【請求項８】
前記生体親和性マトリックスは、ポリ(L-ラクチド)(PLLA)、ポリ(DL-ラクチド-co-グリコリド)(PLGA)、ポリ(DL-ラクチド)(PDLA)、ポリ(e-カプロラクトン)(PCL)、及び、ポリウレタンからなる群から選択される合成ポリマーである、請求項１に記載の高連通性スポンジの製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、高連通性スポンジの製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
現在、再生医療において、細胞とその活動の基盤となる足場は組織構築の上で細胞の接着や増殖、分化を制御・促進する役割を果たしている。さらに、細胞群に十分な栄養と酸素を供給するために多孔質であり、生体に悪影響を及ぼさない性質としての生体親和性が求められている。
【０００３】
ゼラチンは、高い生体適合性と生分解性を有し、自然界に極めて広く分布しており、安易かつ容易に入手することができることから、ゼラチンスポンジ足場材料として用いることが検討されている(特許文献１～４)。
【０００４】
しかし、ゼラチンは、水溶性が極めて高く、これをそのまま生体内に移植しても急速にその形状を失ってしまう。従って、生体に移植して足場材としての役割を果たすためには、何らかの架橋を施して耐水性を高める必要があり、例えば凍結乾燥による物理架橋がある。
【０００５】
また、スポンジは気孔率が高いため、栄養素及び代謝産物の交換や輸送、細胞の接着及び増殖の促進が期待される。しかし、凍結乾燥によるゼラチンスポンジは、連通性が低く、細胞がスポンジ内部に遊走しにくいという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２２－０４３３６８号公報
特開２０２０－１７６０７２号公報
特開２００７－００９１８５号公報
特開２００５－２１３４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、スポンジ内の細孔同士が接続して連通性が高いスポンジの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかる高連通性スポンジの製造方法は、生体親和性マトリックスからなる高連通性スポンジの製造方法であって、生体親和性マトリックスの溶液にファインバブルを混合させることでファインバブルマトリックス溶液を作製する工程と、ファインバブルマトリックス溶液を冷却することでゲル化させてファインバブルマトリックスゲルを作製する工程と、ファインバブルマトリックスゲルを乾燥によりスポンジ構造とする工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、スポンジ内の細孔同士が接続して連通性が高いスポンジの製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ファインバブルを生体親和性マトリックスの溶液に混入させるバブル混入装置の全体を示す写真図である。
本発明の製造方法により製造されたゼラチンスポンジの連通性評価に用いた装置の全体を示す写真図である。
ローテーターを使用せずに、ファインバブルマトリックス溶液を4℃で冷却し、ファインバブルマトリックスゲルを作製した状態を示す写真図であり、そのうち(a)は2 w/v%のゼラチン溶液に5分間バブルを混合したものであり、(b)は2 w/v%のゼラチン溶液に10分間バブルを混合したものであり、(c)は2 w/v%のゼラチン溶液に20分間バブルを混合したものである。
ローテーターを使用して、ファインバブルマトリックス溶液を4℃で冷却し、ファインバブルマトリックスゲルを作製した状態を示す写真図であり、そのうち(a)は2 w/v%のゼラチン溶液に5分間バブルを混合したものであり、(b)は2 w/v%のゼラチン溶液に10分間バブルを混合したものであり、(c)は2 w/v%のゼラチン溶液に20分間バブルを混合したものである。
各バブル混合条件で作製したゼラチンスポンジの水平方向の断面SEM画像図であり、そのうち(a)は2 w/v%のゼラチン溶液にバブルを混合しなかったもの、(b)は2 w/v%のゼラチン溶液に5分間バブルを混合したものであり、(c)は2 w/v%のゼラチン溶液に10分間バブルを混合したものであり、(d)は2 w/v%のゼラチン溶液に20分間バブルを混合したものである。
各バブル混合条件で作製したゼラチンスポンジの垂直方向の断面CT画像図であり、そのうち(a)は2 w/v%のゼラチン溶液にバブルを混合しなかったものであり、(b)は2 w/v%のゼラチン溶液に5分間バブルを混合したものであり、(c)は2 w/v%のゼラチン溶液に10分間バブルを混合したものであり、(d)は2 w/v%のゼラチン溶液に20分間バブルを混合したものである。
各ゼラチンスポンジの細孔径分布を示す図であり、そのうち(a)は2 w/v%のゼラチン溶液にバブルを混合しなかったものであり、(b)は2 w/v%のゼラチン溶液に5分間バブルを混合したものであり、(c)は2 w/v%のゼラチン溶液に10分間バブルを混合したものであり、(d)は2 w/v%のゼラチン溶液に20分間バブルを混合したものである。
CT画像より算出した各ゼラチンスポンジの空隙率を示す図である。
各条件におけるゼラチンスポンジの通過前後の差圧を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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