[发明专利]刺激应答性材料和使用其的医疗材料

说明书

技术领域

本发明涉及刺激应答性材料，更详细而言，涉及包含刺激应答性高分子、纤维和水的刺激应答性材料，以及使用其的医疗材料。

背景技术

通过外部的热、光、电流、电场、pH等刺激而使体积或状态发生变化（膨润、收缩）的刺激应答性高分子通常为人所知，并已被尝试用于作为功能性材料的各种领域。其被提出作为，例如，药物载体或防粘连材料、药物递送系统等的医疗材料、化妆品、驱动机器人的可动部的高分子促动器、化学阀、物质分离、光学元件等而受到关注。特别地，医疗材料被认为是这种材料的有希望的用途。

粘连是在炎症、外伤、擦伤、手术所致的创伤等中、在伤口的治愈过程中周围的脏器或组织结合时所形成。例如，在各种外科手术中常常进行患处的切除、和损伤部位的修复等，此时会发生手术后的粘连。为了防止这种粘连，作为在体内伤口治愈期间发挥阻隔功能的物质，已知有例如“Seprafilm”（Genzyme Biosugry社制）或“Interseed”（Johnson & Johnson社制）等片材状的防粘连材料。

但是，这些防粘连材料为片材状，因而难以用于，例如，三维形状或圆筒状的器官、或者埋入体内的复杂形状的医疗器械等。此外，如上述“Seprafilm”等那样，如若润湿则操作性方面多变得困难，在操作上还有问题。进而，近年不断增加的使用内窥镜、腹腔镜的手术中，片材状的防粘连材料的操作性变得更加困难，认为实质上无法使用。

因此，为了提高适用便利性，以液体状供给并在适用部位通过温度变化等刺激而使形态、性质等发生变化，由此成为例如固体状，从而发挥保护、分离、补强、缓冲等效果的材料，或者反之以固体状供给并在适用部位通过刺激而变化为液体状从而发挥效果的材料近年来受到关注。例如，已对使用温度应答性高分子在内窥镜或腹腔镜手术中以室温下具有流动性的液体的形式供给至体内、并在附着于患处后在体温下转变为固体状而发挥阻隔性的材料进行了研究，并研究了作为创伤被覆材料或外科手术时的防粘连材料、粘接剂来使用（例如，专利文献1）。

作为如此受到关注的刺激应答性高分子，已知有例如温度应答性高分子。温度应答性高分子通常已知有下述物质：显示处于水合状态的高分子在某温度以上去水合而使体积或形态、性质等发生变化的下限临界溶液温度（Lower Critical Solution Temperature；以下缩写为LCST）的那些、和显示在某温度以上通过进行水合而使体积或形态、性质等发生变化的上限临界溶液温度（Upper Critical Solution Temperature；以下缩写为UCST）的那些。作为显示UCST的那些，已知有例如N-乙酰基丙烯酰胺与丙烯酰胺的共聚物等（例如，专利文献2）；作为显示LCST的那些，已知有例如N-异丙基丙烯酰胺 （NIPAM）的均聚物或共聚物（例如，专利文献3）、或泊洛沙姆等。特别是聚N-异丙基丙烯酰胺（PNIPAM）系化合物在接近体温的32℃附近通过膨润-收缩的体积转移而形成固体状的凝胶，因而以医疗材料为代表，进行了广泛研究（例如，专利文献4）。

但是，它们那样的刺激应答性高分子虽然确实适用便利性优异，但通常固体状（凝胶）的弹性、强度等低，因而存在用途所要求的力学特性不充分的问题。例如，作为防粘连材料有阻隔性不充分的问题。此外，例如在医疗领域，通常已知若埋植与机体内的脏器具有不同力学特性的人工材料，则会在机体内发生因力学性质的不同而造成的机体反应，与机体内的脏器具有同等的高力学特性的材料受到需求。此外，在作为促动器时，凝胶需要具有能够充分耐受施加于促动器的阻力的力学强度。

因此，为了提高力学特性而进行了各种新型高分子的研究。例如，研究了对温度进行应答而发生凝胶化的聚(乙二醇-block-(DL-乳酸-random-乙醇酸)-block-乙二醇); (PEG-PLGA-PEG)三嵌段共聚物、或(PLGA-PEG-PLGA)三嵌段共聚物（例如，专利文献5）。进而，对包含分支型聚醚与聚酯的分支嵌段共聚物进行了研究（例如，专利文献6）。

但是，这些高分子材料若导入用于提高力学特性的官能团则温度应答性基团便相对减少，从而无法高度兼具刺激应答功能、以及力学特性或对应于各种用途的要求特性（例如，生物分解性、生物适应性、低毒性等）。

如此，现状是无法得到兼具适用便利性和优异力学特性的刺激应答性材料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-252936号公报

专利文献2：日本特开2000-86729号公报