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生体適合性と温度応答性を併せ持つ高分子 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P10S000393
掲載日 2010年5月21日
出願番号 特願2005-504205
登録番号 特許第4746984号
出願日 平成16年3月26日(2004.3.26)
登録日 平成23年5月20日(2011.5.20)
国際出願番号 JP2004004295
国際公開番号 WO2004087228
国際出願日 平成16年3月26日(2004.3.26)
国際公開日 平成16年10月14日(2004.10.14)
優先権データ
  • 特願2003-091281 (2003.3.28) JP
  • 特願2003-327180 (2003.9.19) JP
発明者
  • 田中 賢
  • 伊土 直子
  • 下村 政嗣
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 生体適合性と温度応答性を併せ持つ高分子 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

本発明は、下記式(1)

[式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、メチル基又はエチル基であり、mは2又は3である]で表される繰り返し単位を有する高分子を含む、生体適合性及び下限臨界共溶温度(LCST)を有する材料を提供するものである。

従来技術、競合技術の概要

医療用材料表面に生体成分が接触すると、生体組織中のタンパク質の非特異吸着、変性、多層吸着が生起し、凝固系、補体系、白血球系の活性化が起こる。したがって、医療用具の開発には、生体との接触界面である医療用材料表面に生体適合性を付与することが必要不可欠である。具体的には、人工肺装置、透析装置、血液保存バッグ、血小板保存バッグ、血液回路、留置針、カテーテル、ガイドワイヤー、ステントなどの医療用具は、血液に直接接触するため、優れた血液適合性が要求される。
輸血分野に用いられる血液フィルターでは、血液の濾過時に凝固系や補体系の活性化に基づくと考えられる副作用が問題になっている。したがって、上記の副作用の原因となる血液の活性化(凝固系、補体系、白血球系、血小板系)を抑制することが必要とされている。例えば、凝固系の活性化の代表例であるブラジキニンの産生は、血液フィルター表面への血漿タンパク質である凝固系第XII因子の吸着、および変性等の接触活性が引き金になることが知られている。従って、濾過時の血液成分へ与えるダメージを抑制できれば、輸血時の副作用も低減できると考えられる。
医療用具に接触時に、血液成分の粘着が少ないとされる公知の表面としては、2-ヒドロキシエチルメタクリレートやポリビニルアルコールを主成分とする医療用材料が知られているが(中林宣男,石原一彦,岩崎泰彦:バイオマテリアル、コロナ社(1999))、ヒドロキシル基を有するため、補体系の活性化が起こり問題とされている。また、電気泳動用ゲルとして用いられている親水性ゲルであるポリアクリルアミドを導入した表面では、血液との接触時に血小板が活性化され、その血液が体内に返血されると、血栓形成を誘発するため問題であった。
以上のように、従来の生体内組織や血液と接触させて使用することとなる医療用材料においては、血小板の粘着・活性化の抑制といった機能を満たす合成高分子材料を容易に得ることができなかった。
一方、温度、pH、光などの刺激に対して構造が変化する高分子化合物は、その構造変化により体積、あるいは、親水性、疎水性のような極性が変化する。温度応答性高分子として代表的なものとして、ポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)が知られている(H.G.Schld:Prog.Polym.Sci.,17,163(1992))。この高分子は水溶液中において、32℃以下の低温側で溶解し、32℃以上の高温側で析出する現象、下限臨界共溶温度(LCST)を示す。低温側では、その高分子化合物が親水性で膨潤した状態で水に溶解しており、逆に高温側では、その高分子化合物が疎水性で収縮した状態で凝集していると考えられる。このような温度による特性を利用し、架橋剤、他のモノマーとの共重合体が合成され、薬剤の放出制御やクロマト用分離ゲル、細胞培養の培養床などへの展開が検討されている。しかしながらモノマーであるN-イソプロピルアクリルアミドの細胞毒性が問題となっている。

産業上の利用分野

本発明は、血液などの体液または生体組織と接触して使用され、生体成分へのダメージを軽微にできる生体適合性材料とその製造方法に関する。また、本発明は温度応答性材料およびその製造方法に関する。さらに、温度応答性を利用した再生医療の足場や薬物・遺伝子のデリバリー(DDS)担体、各種分離剤、カテーテル、人工筋肉、マイクロマシン、温度センサー、ケミカルバルブに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】下記式(1):

[式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、メチル基又はエチル基であり、mは2又は3であり、nは繰り返し数を示す]で表される繰り返し単位を有し、数平均分子量が10,000~300,000であり、水に対する下限臨界共溶温度が5~80℃であって、極性基としてエーテル結合とエステル結合のみを有する高分子を含む、血液適合性材料。
【請求項2】Rが、水素原子であり、Rが、エチル基であり、mが2である、請求項1に記載の血液適合性材料。
【請求項3】Rが、メチル基であり、Rが、メチル基であり、mが2である、請求項1に記載の血液適合性材料。
【請求項4】人工臓器及び/又は医療用具の用途に使用される、請求項1~3のいずれかに記載の血液適合性材料。
【請求項5】下記式(1):

[式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、Rは、メチル基又はエチル基であり、mは2又は3であり、nは繰り返し数を示す]で表される繰り返し単位を主成分とし、数平均分子量が10,000~300,000であり、水に対する下限臨界共溶温度が5~80℃であって、極性基としてエーテル結合とエステル結合のみを有する高分子を表面に有することを特徴とする、血液と接触して使用される基材。
【請求項6】Rが、水素原子であり、Rが、エチル基であり、mが2である、請求項5に記載の基材。
【請求項7】Rが、メチル基であり、Rが、メチル基であり、mが2である、請求項5に記載の基材。
産業区分
  • 高分子化合物
  • 薬品
  • 治療衛生
  • 光学装置
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005504205thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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