[发明专利]胶原蛋白结构体及胶原蛋白结构体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含胶原纤维的胶原蛋白结构体、以及所述胶原蛋白结构体的制造方法。

背景技术

胶原蛋白是形成鱼或猪、牛等的生皮、肌腱、骨等的主要蛋白质。由于胶原蛋白在动物间的同源性高，所以其抗原性低，机体亲和性或组织适应性优异，作为医用材料的原材料具有优异的特性。在机体组织发生任何异常的情况下，作为可以稳定供给移植组织、且可以避免免疫排斥反应的人工材料等，人们正在开发以胶原蛋白为原料的各种构件。

例如，有一种细胞侵入性医用材料，所述材料是在由合成树脂等构成的载体上结合或包覆了螺旋结构含量为0～80％的变性胶原蛋白(专利文献1)。虽然胶原蛋白的组织亲和性优异，但在机体内胶原蛋白会被胶原蛋白酶分解。为了避免这种分解，使用进行了交联处理、并提高了体内残留性的胶原蛋白。专利文献1中记载的细胞侵入性医用材料在埋入机体内或覆盖于创伤面时对机体内的分解酶具有抵抗性，在一定期间可保持必要的机械强度，并且与细胞、组织的亲和性良好，增殖了的细胞容易进入其内部。

另外，还有如下技术：在用醋酸调节胶原蛋白稀释溶液的pH后添加戊二醛，并进行冷冻干燥，将所形成的交联胶原蛋白海绵用作人工皮肤(专利文献2)。已知若将胶原蛋白海绵埋植在烧伤等患处，则通过其多孔质的结构提供适合成纤维细胞增殖的无数个孔，帮助成纤维细胞增殖，由此促进患处的痊愈，但现有的胶原蛋白海绵是使胶原蛋白溶液发泡来调制的，所以步骤复杂。在上述专利文献2中，不必将胶原蛋白溶液发泡，即可调制胶原蛋白海绵。

另外，还有由胶原蛋白的微孔性水凝胶构成的胶原蛋白海绵(专利文献3)。在专利文献3中，其特征在于：将预先调制的胶原蛋白海绵用亲水性有机溶剂的水溶液湿润，之后进行冷冻干燥处理以使其干燥。胶原蛋白海绵可用作人工皮肤或创伤包覆材料等，但现有的胶原蛋白海绵是在溶液中湿润来进行保存的，胶原蛋白容易发生变质。另一方面，干燥后保存时会发生挛缩。专利文献3正是鉴于这一点而提出的。在实施例中，将浓度为0.3％的来自猪的肌腱的缺端胶原在冰冷下搅匀，放入方形模板内冷冻后进行真空冷冻干燥，再进行真空热干燥以使其交联，然后浸在戊二醛溶液中使其交联。将如此调制的胶原蛋白海绵用亲水性有机溶剂的水溶液润湿，接着在不易发生挛缩的大约-80℃以下的温度下冷冻干燥，则能够明显减少干燥体的裂纹。

另外，还有一种边使胶原蛋白溶液浓缩边模制成管状或面状以制造胶原蛋白结构体的技术(专利文献4)。所述技术是使胶原蛋白溶液经由透过性构件与聚乙二醇等浓缩剂接触，浓缩至50～100mg/ml的胶原蛋白浓度，再将该浓缩溶液模制成环状，从而形成环状的胶原蛋白结构体。

另外，还有一种胶原蛋白凝胶，所述胶原蛋白凝胶是使具有缓冲能力的盐水溶液和交联剂同时与未进行纤维化的胶原蛋白溶液接触以使胶原纤维之间交联而形成的(专利文献5)。胶原蛋白凝胶作为细胞载体、医疗用材料等有效，但其热稳定性差，有时凝胶强度不充分。在使蛋白质交联剂与胶原蛋白凝胶接触的现有的交联方法中，是在胶原纤维表面进行交联，交联剂并没有渗透到凝胶的中心部，所以凝胶的热稳定性没有充分提高。根据专利文献5，通过在胶原蛋白的纤维化过程中在纤维间发生交联反应，可以通过交联以及纤维化来提高胶原蛋白凝胶的机械强度和热稳定性。

另外，还有一种胶原蛋白材料，所述材料是由用非纤维化胶原蛋白层夹持胶原蛋白超微细纤维性无纺布状多层体而得到的层叠体构成的(专利文献6)。将胶原蛋白与尼龙等合成高分子材料组合得到的医用材料有可能引起来源于合成高分子材料的肉芽形成或炎症等，在利用戊二醛或环氧化物等进行的胶原蛋白的交联中，是鉴于交联剂的毒性问题等问题而提出的。

此外，还有密度为约0.01～0.3g/cm³的胶原蛋白移植片(专利文献7)。所述移植片是在去端肽胶原的酸性水溶液中添加碱使胶原蛋白沉淀，将沉淀物溶解形成分散液，在流延成所期望的厚度后进行瞬时冷冻而形成胶原蛋白基质，再压缩该基质使厚度为约1～20mm。至少有80％的孔的直径为35～282μm。

而且，还有一种高密度培养组织的制造方法，所述的制造方法是循环培养含有胶原蛋白和动物细胞的细胞培养液，使胶原蛋白和动物细胞高密度地聚集(专利文献8、专利文献9)。根据专利文献8、专利文献9中记载的方法，通过简单的操作，可以迅速制成胶原蛋白和动物细胞高密度聚集的人工组织。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特公平06-022579号公报

专利文献2：日本专利第4681214号公报