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METHOD FOR PRODUCING SILK FIBER THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE commons meetings

Patent code P160013477
File No. N15125
Posted date Nov 4, 2016
Application number P2016-173094
Publication number P2018-040071A
Date of filing Sep 5, 2016
Date of publication of application Mar 15, 2018
Inventor
  • (In Japanese)玉田 靖
  • (In Japanese)岸本 祐輝
  • (In Japanese)森川 英明
  • (In Japanese)山中 茂
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人信州大学
Title METHOD FOR PRODUCING SILK FIBER THREE-DIMENSIONAL STRUCTURE commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a silk fiber three-dimensional structure in a biologically safe process, using silk protein of high biocompatibility, which can be used in the fields of regenerative medicines and perfume cosmetics and the like.
SOLUTION: A silk fiber three-dimensional structure is produced by using silk protein aqueous solution with a concentration of 4w/v% or more and 22 w/v% or less and a pH of 8-12 as spinning solution, according to electric field spinning.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

手術用縫合糸として2500年以上の間使用されているシルクは、重篤な生体反応を起こさないために、生体親和性の高い材料として利用されている。シルクは、通常は水に対して不溶であるが、高濃度の公知の塩溶液等に溶解することが可能であり、その水溶液を水に対して透析することで所定濃度のシルクタンパク質水溶液を調製することが可能である。このシルクタンパク質水溶液を利用して、フィルム、パウダーあるいはスポンジ構造体を容易に作製できる。これらの構造体は生体親和性の高い材料であるので、軟骨再生、骨再生、皮膚再生、膀胱再生、血管再生等の再生医療用材料としての利用、研究開発が進められている。特に、シルクタンパク質のナノファイバーやマイクロファイバーの集積体は、体積に対する表面積の割合が高く、また、生体組織に近い繊維構造体となることから、再生医療用の細胞足場材料として有望であると考えられている。

そこで、シルクタンパク質を原料としたナノファイバーやマイクロファイバーからなる繊維集積体(集合体)の作製と再生医療用細胞足場材料等としての開発が検討されている。この繊維集積体の作製方法としては、電界紡糸法(エレクトロスピニング法)を用いるのが容易である。エレクトロスピニング法は、紡糸液に高電圧を印加することで紡糸液表面に電荷を蓄積させ、その電荷の反発が表面張力を超えると、ジェット状に電荷を帯びた紡糸液がコレクタ電極に向かって噴射され、さらにその噴射液が溶媒の蒸発とともに分岐し、ナノファイバーを形成しコレクタ電極上に堆積されることで、繊維集積体を作製する方法である。

シルクタンパク質溶液を紡糸液として、エレクトロスピニング法により繊維集積体を作製する検討が報告されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、シルクタンパク質水溶液からの紡糸は、高濃度のシルクタンパク質水溶液が必要であったり、強力な酸やフッ素系の有機溶媒を使用したり、あるいは、共紡糸液として、ポリエチレングリコール等の水溶液高分子を混合する必要があった。しかも、高濃度シルクタンパク質水溶液は極めて不安定であり、かつ調製時にシルクタンパク質が低分子化するという問題がある。また、十分な強度を持った繊維集積体を作製する有機溶媒は、生体に対して有害であり、繊維集積体中に残存する危険性があり、再生医療等の医療用材料として利用する場合には問題がある。さらに、ポリエチレングリコール等を混合する場合には、繊維集積体の作製後に、このポリエチレングリコール等を除去するプロセスが必要であるが、完全に除去することは困難である。

また、有機溶媒を含まない、少なくとも10wt%のフィブロイン濃度を有する水性シルクフィブロイン溶液が知られている(例えば、特許文献1参照)。しかし、この特許文献では、この有機溶媒を含まない水性フィブロイン溶液に対し、吸湿性ポリマーを用いて透析し、得られた少なくとも10wt%の水性シルクフィブロインを用いてシルクフォームなどを作製している。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、シルク繊維立体構造体の製造方法に関し、特に、皮膚再生や血管組織再生や血管再生等の生体組織再生における細胞足場材料等の再生医療用材料や、創傷保護や治癒促進のための創傷被覆材等の医療用分野や、フェースパックや皮膚保湿材等のエステティックや化粧分野や、マスク等の衛生材料分野や、あるいは、微細粒子捕捉や水質浄化用のフィルター等の産業分野において活用されるシルク繊維立体構造体の製造方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
電界紡糸法に従って、紡糸液として、濃度が4w/v%以上22w/v%以下であり、pHが8~12であるシルクタンパク質水溶液を用い、シルク繊維立体構造体を製造することを特徴とするシルク繊維立体構造体の製造方法。

【請求項2】
 
前記シルクタンパク質水溶液として、この水溶液にエタノールを1~5v/v%添加したものを用いることを特徴とする請求項1記載のシルク繊維立体構造体の製造方法。

【請求項3】
 
前記シルク繊維立体構造体を製造した後、このシルク繊維立体構造体をアルコール水溶液に浸漬させ、又は水蒸気やアルコールの蒸気に暴露させることを特徴とする請求項1又は2に記載のシルク繊維立体構造体の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2016173094thum.jpg
State of application right Published
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