JP2000511580A - 生体適合性接着剤 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
第一構造物を第二構造物の表面へ接着させるための生体適合性接着剤の製造における、1種以上の糖(例えば、毒性を示さない1種以上の単糖、二糖、三糖、オリゴ糖または多糖)の使用。この生体適合性接着剤は、仮留め接着剤として作用するのに適している。この場合、例えば、肺気腫を治療するための肺容量整復手術の際に、緩衝材料を介して1列以上のステープル列を肺へ打ち込んで該緩衝材料を手術用ステープラーのフォーク部から罹患肺へ移す場合のように、この接着剤を使用して、医療用構造物を医療器具から人体または動物身体の構造物の表面へ移すことが可能となる。この生体適合性接着剤は、医療用構造物を人体または動物身体の構造物へ直接接着または固定する(例えば、パッチを哺乳動物の皮膚へ貼り付ける)のに使用できるという利点も有する。
Description
【発明の詳細な説明】
生体適合性接着剤
発明の技術分野
本発明は、第一構造物を第二構造物の表面へ接着させるための生体適合性(bio
compatibile)接着剤の製造における、公知材料の新規な用途に関する。本発明は
、専らというわけではないが、手術あるいは、肺気腫を治療するための肺容量整
復(lung volume reduction)または身体器官もしくは組織の治療といった他の医
療手法に特定の用途を有する。本発明はまた、このような接着剤で被覆された高
分子材料からなるパッチを含む医療用具にも関する。
発明の背景
肺気腫は、肺気量(lung capacity)が減少していくことを特徴とする肺の症状
である。患者がこの病気にかかると、典型的には正常な肺気量のわずか15〜20%
しか残らない。肺気量を改善させるには、健康な組織の拡大を促してその結果肺
気量を改善するための肺容量整復手術として知られている手法で肺の一部を切り
取ることにより肺容量を約30%程度削減する。これを達成する一般的な方法は、
手術用のリニアステープラー(linear surgical stapler)を用いて所望の切断ラ
インに沿って密接して配置されたステープルの列を2列設け、ステープルのライ
ンに沿って切断するものである。この操作は、一般的には列の間で行うが、列の
いずれか一方に近い肺の罹患(diseased)側でも行える。この方法は、肺の最も重
篤な患部を完全に切除するまで数回行われることがある。
肺容量整復手術または他の肺の手術法を行う場合、それぞれに共通する合併症
は永続的な空気洩れであり、そのため肺から有意かつ持続的に空気が失われる。
このことは、主にステープルの孔を介して起こると報告されており、この孔は肺
が膨張する度に広がったり裂けたりすることがある。
しかしながら、空気洩れの影響は、ステープラーに材料のストリップを適用し
、このストリップを介してステープルを挿入することで軽減することが可能であ
る。
例えば、EP-A-0667119(Bio-Vascular,Inc.)では、しつけ糸でバットレス部材
に仮留めされて手術用のステープルガン(staple gun)のあご部(jaws)またはフォ
ーク部(forks)のいずれかの上をスライドできる管状の形状をしたウシ心膜を含
む動物組織材料のストリップを含む製品が公知になっている。動物組織材料のス
トリップはフォーク部に配置されるため、ステープルはこのストリップを介して
挿入される。次いで罹患組織を切除する。従って、罹患組織は、バットレス部材
が依然としてストリップとつながっているため、この時点では健康な組織と一時
的に結合した状態にある。バットレスをストリップから外して罹患組織を健康な
組織から離すためには、しつけ糸を外す必要がある。
動物材料のストリップをステープルガンのフォーク部へ設置し、ステープルを
ストリップを介して罹患肺へ打ち込めるようにしたEP-A-0667119に提案されてい
る手段には、欠点がいくつかある。
一つ目の欠点は、バットレス部材をストリップから外すまでは、罹患組織の切
除が達成されないことである。二つ目の欠点は、バットレス部材が邪魔になりが
ちなため、特に内視鏡技術において組織の切断が困難になることである。3つ目
の欠点は、動物組織のストリップがバットレス部材で手術用のステープラーにゆ
るく止められているだけで、簡単に外れてしまうことである。この点は、特に内
視鏡技術を用いる場合に再び問題となる。
発明の開示
本発明は、医療分野で使用することのできる、第一構造物を第二構造物の表面
へ接着または固定する手段を提供することを提案する。
従って、本発明によれば、第一構造物を第二構造物の表面へ接着させるための
生体適合性接着剤の製造において、1種以上の糖を使用することを提供する。例
えば、毒性を示さない1種以上の単糖、二糖、三糖、オリゴ糖または多糖を、生
体適合性接着剤の製造に使用することが可能である。
本発明の実施態様では、生体適合性接着剤は、第一構造物を第二構造物の表面
へ剥離可能なように(releasably)接着させるのに適している。この接着剤は、第
一構造物が人体または動物身体の構造物の表面上に置かれる医療用構造物であり
、
第二構造物が医療器具である場合に特定の用途を有する。従って、この生体適合
性接着剤によって、医療用構造物を医療器具から身体構造物の表面へ移すことが
可能になる。例えば、身体構造物は人体または動物身体の内部構造物であってよ
く、医療器具は侵襲的な手術法に用いられる侵襲的な手術器具であってよく、こ
の場合、医療用構造物が手術器具から内部身体構造物の表面へ移される。肺容量
整復手術はこのような手術法を含むものである。この場合には、医療用構造物は
緩衝材料として作用するため、罹患肺へ打ち込んだ1本以上のステープルライン
を強化し、手術後の空気洩れを防ぐことが可能である。緩衝材料が手術器具から
離れてしまえば、接着剤によって緩衝材料の身体器官への接着を補助する必要は
ないであろう。接着剤は、単に手術時の仮留め接着剤として作用すればよい。
本発明を利用できる別の手術法としては、腸吻合および血管手術が挙げられる
。血管手術では、緩衝材料は、肺容量整復手術の場合のような空気ではなくて血
液の喪失を防ぐように作用するであろう。
緩衝材料は、EP-A-0667119(Bio-Vascular, Inc.)に開示されているようなウ
シ心膜を含む動物組織材料のストリップであってよい。しかしながら、この場合
には、ウシ心膜を構成する高分子が特に石灰化する傾向にあるため、この高分子
が患者の体内にある間に再吸収も分解もされないという欠点がある。使用可能な
非分解性の他の材料としては、TEFLON(即ち、ポリ(テトラ-フルオロエチ
レン))、およびDACRON(ポリ(エチレンテレフタレート)からなるポリエス
テル材料)が挙げられる。しかしながら、理想的には、この材料は生体再吸収性
材料である。適切な生体再吸収性材料としては、ポリ(グリコール酸)(PGA)、
ポリ(乳酸)(PLA)、ポリ(ε−カプロラクトン)(PCL)、ポリ(β-リンゴ酸)(
PMLA)およびポリ(p-ジオキサノン)(PDS)などの高分子が挙げられる。一
般にポリ(3-ヒドロキシブチレート)(PHB)と呼ばれるポリ(β-ヒドロキシ酪酸
)が、分解性、生体適合性および再吸収性であるため特に適している。さらにこ
れを不織パッチ(non-woven patch)に成形してもよい。
本発明の別の実施態様では、第一構造物は医療器具であり、第二構造物は哺乳
動物の皮膚または毛髪等の器官組織構造物である。従って、生体適合性接着剤は
、医療器具を哺乳動物の皮膚または毛髪へ貼り付ける必要があるいずれの用途に
も
用いることが可能である。例えば、電極や湿布を皮膚または毛髪へ貼り付けるの
にこの接着剤を用いることが可能である。
本発明の別の実施態様では、第二構造物は人体または動物身体の構造物であり
、第一構造物は医療用構造物である。この医療用構造物は直接身体表面へ適用す
ることが可能である(例えば、医療用パッチを哺乳動物の皮膚へ貼り付ける)。こ
のような場合には、適用を容易にするために医療器具を使用する必要はない。
生体適合性接着剤の組成は、接着剤を使用する特定の用途に応じて変えること
ができる。必要とされる接着剤の粘度に応じて、90重量%までの糖を溶液の状態
で使用することが可能である。しかしながら、60〜90重量%の糖を含有する接着
剤が好適である。80〜85重量%、特に約85重量%の糖を含む接着剤が特に好適で
ある。
接着剤には任意の溶媒を用いることができるが、生体適合性を確実にするには
水が理想的な溶媒である。
接着剤の粘度も用いる糖の種類に依存する。さらに、多糖は、全てが人体に容
易に再吸収されるわけではなく、また、毒性を示すものもある。このため、砂糖
(sugar)(即ち、単糖および二糖)が、毒性がなくて迅速に再吸収されるため理想
的である。フルクトース、グルコース(デキストロース)およびスクロース等の
一般に存在する単糖および二糖を使用することが可能である。
接着剤は溶液の状態で適用し、次いで乾燥させることが可能である。従って、
材料は使用直前に湿らせればよい。しかしながら、ポリ(3-ヒドロキシブチレー
ト)等の生分解性材料を用いる場合には、製造または貯蔵の際に材料が加水分解
される虞がある。接着剤は、乾燥粉末からなる別品(separate supply)として使
用してもよく、使用直前に再度湿らせればよい。しかしながら、粘性の高い状態
で適用して直ちに使用する場合には、接着剤の組成をさらに制御して最適な理想
の粘着性を確実に達成することができる。これにより、使用時に水を添加する必
要もなくなる。
接着剤は、溶液中に1種類の糖を含むことが可能である(即ち、1種類の糖だ
けで構成されていてもよい)。接着剤を溶液の状態で適用し、次いで乾燥させる
場合にはこれで充分である。しかしながら、結晶化に伴って発生する可能性のあ
る問題を回避するには、2種類以上の異なる糖の混合物が好適である。
吸湿性の材料を添加することにより、貯蔵時に接着剤から水分が失われるのを
最小限に抑えることができる。吸湿性材料には0.5〜30重量%のグリセロールが
含まれていてもよい。1〜10重量%のグリセロールが好適であり、約10%前後が
最も好適である。あるいは、吸湿性材料には、分子量が50,000未満のポリエチレ
ングリコール(PEG)が1〜30重量%含まれていてもよい。この場合、潤滑剤と
して作用し得るという利点もある。
本発明によれば、第一構造物を第二構造物の表面へ接着させるための1種以上
の糖を含む生体適合性接着剤がさらに提供される。
本発明によれば、1種以上の糖を含む生体適合性接着剤で第一または第二構造
物の一方またはもう一方を被覆する工程を含む、第一構造物を第二構造物の表面
へ接着させる方法がさらに提供される。
本発明によれば、医療用構造物を手術器具へ剥離可能なように固定し、次いで
該手術器具から人体または動物身体の構造物の表面へ該医療用構造物を移す工程
を含む手術によって人体または動物身体を治療する方法であって、1種以上の糖
を含む生体適合性接着剤を用いて医療用構造物を手術器具へ剥離可能なように固
定することを特徴とする前記方法も提供される。
本発明によれば、パッチを含む医療用具がさらに提供される。このパッチは、
高分子材料と、該パッチを人体または動物身体の構造物の表面へ接着させるため
の1種以上の糖を含む生体適合性接着剤の被覆とからなるものである。適切な高
分子材料としては、ウシ心膜、TEFLON(即ち、ポリ(テトラフルオロエチレ
ン))およびDACRON(ポリ(エチレンテレフタレート)からなるポリエステル
材料)等の非分解性材料が挙げられる。しかしながら、理想的には、この材料は
生体再吸収性材料である。適切な生体再吸収性材料としては、ポリ(グリコール
酸)(PGA)、ポリ(乳酸)(PLA)、ポリ(ε-カプロラクトン)(PCL)、ポリ(
β-リンゴ酸)(PMLA)およびポリ(p-ジオキサノン)(PDS)などの高分子が挙
げられる。本発明者らは、一般にポリ(3-ヒドロキシブチレート)(PHB)と呼ば
れるポリ(β-ヒドロキシ酪酸)が、分解性、生体適合性および再吸収性であるた
め特に適していることを見出した。
これは不織パッチとしても使用できる。
発明の実施態様の詳細な説明
本発明の実施態様を例を挙げて説明する。以下の実施態様は、医療器具または
身体器官もしくは組織を別の材料へ貼り付けるための生体適合性接着剤の製造に
おいて、1種以上の糖を使用することを説明するものである。この接着剤は、
(1)湿式接着剤(wet glue)であって、
(a)手術用リニアカッターステープラー(linear cutter surgical stapler
)、
および
(b)ヒト皮膚
へ適用するもの、または
(2)乾式接着剤(dry glue)であって、使用直前に湿らせるもの
のいずれかとして調製する。
(1)湿式接着剤
水30gをプラスチックホイルで覆ったビーカー内で70℃へ加熱した。この水へ
、スクロース40g、フルクトース30gおよびグルコース(デキストロース)30gを添
加し、70℃で約30分間攪拌しながら溶解させた。プラスチックホイルを外し、約
85重量%程度の糖溶液が得られるまで水を約2時間蒸発させた。次いでこの溶液
をガラスシリンジ(1ml)へ入れ、使用に備えて周囲温度まで冷却した。
(a)手術用リニアカッターステープラー:
上記溶液の少量(1ml未満、好ましくは0.05〜0.1ml)を、ポリ(3-ヒドロキ
シブチレート)(PHB)製の不織パッチからなる2枚のストリップ(1cm×10cm
)の各々の上に広げた。次いでこのストリップを手術用リニアカッターステープ
ラー(PROXIMATETMモデルTLC-75、Somerville,N.J.,USAのEthicon,Inc
.製)のフォーク部へ設置した。ストリップはフォーク部へ容易に貼り付き、器
具を発射させた後フォーク部から簡単に剥がせた。
(b)皮膚:
上記溶液の少量(1ml未満)をPHB製の不織パッチからなる試験片(5cm
×5cm)の上に広げた。次いでこのパッチを皮膚の上に置いたところ、パッチは
容易に皮膚へ貼り付いた。10時間経過した後でもパッチは依然として皮膚に接着
しており、また、容易に剥がすこともできた。
(2)乾式接着剤
水10gを、プラスチックホイルで覆ったビーカー内で70℃へ加熱した。この水
へスクロースを30g添加し、70℃で半時間攪拌しながらスクロースを溶解させた
。プラスチックホイルを外し、この溶液1mlを、ポリ(3-ヒドロキシブチレート)
(PHB)製の不織パッチからなるストリップ(1cm×10cm)の上に広げた。次い
で水を蒸発させるために、このストリップを50℃の真空乾燥器へ5時間入れた。
次いでこのストリップを湿らせたスポンジで湿らせ、手術用リニアカッターステ
ープラーのフォーク部へ設置した。このストリップはフォーク部へ容易に貼り付
き、また剥がすのも容易であった。
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Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.第一構造物を第二構造物の表面へ接着させるための生体適合性接着剤の製造 における、1種以上の糖の使用。 2.前記生体適合性接着剤の製造において、毒性を示さない1種以上の糖を使用 することを特徴とする、請求項1記載の使用。 3.前記生体適合性接着剤の製造において、1種以上の単糖、二糖、三糖、オリ ゴ糖または多糖を使用することを特徴とする、請求項1または2記載の使用 。 4.前記生体適合性接着剤が、第一構造物を第二構造物の表面へ剥離可能なよう に接着させるのに適していることを特徴とする、請求項1、2または3記載 の使用。 5.前記第二構造物が人体または動物身体の構造物であることを特徴とする、請 求項1〜4のいずれか一項に記載の使用。 6.前記第一構造物が医療用構造物であることを特徴とする、請求項5記載の使 用 7.前記第一構造物が人体または動物身体の構造物の表面上に置かれる医療用構 造物であり、前記第二構造物が医療器具であり、前記生体適合性接着剤によ って該医療用構造物を医療器具から該身体構造物の表面へ移すことが可能に なることを特徴とする、請求項4記載の使用。 8.前記身体構造物が人体または動物身体の内部構造物であることを特徴とする 、 請求項5、6または7記載の使用。 9.請求項7に従属する場合、前記医療器具が侵襲的な手術法に用いられる侵襲 的な手術器具であり、前記医療用構造物が該手術器具から前記内部身体構造 物の表面へ移されることを特徴とする、請求項8記載の使用。 10.前記身体構造物が人体または動物身体の皮膚であることを特徴とする、請 求項5、6または7記載の使用。 11.前記医療用構造物がパッチであり、前記身体構造物が人体または動物身体 の皮膚であることを特徴とする、請求項6記載の使用。 12.前記侵襲的な手術器具が人体または動物身体の肺の肺気腫を治療するため の肺容量整復手術に用いられるステープラーであり、前記医療用構造物が緩 衝材料であり、この緩衝材料を介して該ステープラーから1本以上のステー プルラインを肺へ打ち込むことを特徴とする、請求項9記載の使用。 13.前記第一構造物が生体再吸収性材料を含むことを特徴とする、請求項1〜12 のいずれか一項に記載の使用。 14.前記生体再吸収性材料がポリ(3-ヒドロキシブチレート)を含むことを特徴と する、請求項13記載の使用。 15.前記生体適合性接着剤が60〜90重量%の糖を溶液中に含むことを特徴とす る、請求項1〜14のいずれか一項に記載の使用。 16.前記生体適合性接着剤が約85重量%の糖を溶液中に含むことを特徴とする、 請求項15記載の使用。 17.前記糖の溶媒として水を使用して前記溶液を形成することを特徴とする、 請求項15または16記載の使用。 18.前記糖が砂糖(sugar)を含むことを特徴とする、請求項1〜17のいずれか一 項に記載の使用。 19.前記生体適合性接着剤を粘性の高い状態で形成し、第一構造物を第二構造 物の表面へ接着させるのにすぐに使用することを特徴とする、請求項1〜18 のいずれか一項に記載の使用。 20.前記生体適合性接着剤が2種以上の異なる糖の混合物を含むことを特徴と する、請求項1〜19のいずれか一項に記載の使用。 21.前記溶液が0.5〜30重量%のグリセロールを含むことを特徴とする、請求 項15、16または17記載の使用。 22.前記溶液が、分子量が50,000未満のポリエチレングリコールを1〜30重 量%含むことを特徴とする、請求項15、16または17記載の使用。 23.第一構造物を第二構造物の表面へ接着させるための、1種以上の糖を含む 生体適合性接着剤。 24.毒性を示さない1種以上の糖を含むことを特徴とする、請求項23記載の生 体適合性接着剤。 25.1種以上の単糖、二糖、三糖、オリゴ糖または多糖を含むことを特徴とす る、請求項23または24記載の生体適合性接着剤。 26.第一構造物を第二構造物の表面へ剥離可能なように接着させるのに適して いることを特徴とする、請求項23、24または25記載の生体適合性接着剤。 27.60〜90重量%の糖を溶液中に含むことを特徴とする、請求項23〜26のい ずれか一項に記載の生体適合性接着剤。 28.約85重量%の糖を溶液中に含むことを特徴とする、請求項27記載の生体 適合性接着剤。 29.前記糖の溶媒として水を使用して前記溶液を形成することを特徴とする、 請求項27または28記載の生体適合性接着剤。 30.前記糖が砂糖を含むことを特徴とする、請求項23〜29のいずれか一項に記 載の生体適合性接着剤。 31.粘性の高い状態で形成し、第一構造物を第二構造物の表面へ接着させるの にすぐに使用することを特徴とする、請求項23〜30のいずれか一項に記載 の生体適合性接着剤。 32.2種以上の異なる糖の混合物を含むことを特徴とする、請求項23〜31のい ずれか一項に記載の生体適合性接着剤。 33.前記溶液が0.5〜30重量%のグリセロールを含むことを特徴とする、請求 項27、28または29記載の生体適合性接着剤。 34.前記溶液が、分子量が50,000未満のポリエチレングリコールを1〜30重 量%含むことを特徴とする、27、28または29記載の生体適合性接着剤。 35.1種以上の糖を含む生体適合性接着剤で第一または第二構造物の一方また はもう一方を被覆する工程を含む、第一構造物を第二構造物の表面へ接着さ せる方法。 36.前記生体適合性接着剤が、第一構造物を第二構造物の表面へ剥離可能なよ うに接着させるのに適していることを特徴とする、請求項35記載の方法。 37.医療用構造物を手術器具へ剥離可能なように固定し、次いで該手術器具か ら人体または動物身体の構造物の表面へ該医療用構造物を移す工程を含む手 術によって人体または動物身体を治療する方法であって、1種以上の糖を含 む生体適合性接着剤を用いて該医療用構造物を該手術器具へ剥離可能なよう に固定することを特徴とする前記方法。 38.前記手術が人体または動物身体の肺の肺気腫を治療するための肺容量整復 手術であり、前記手術器具が1列以上のステープル列を肺へ打ち込む手術用 ステープラーであり、前記医療用構造物が緩衝材料であり、前記生体適合性 接着剤によって該緩衝材料を該手術用ステープラーのフォーク部へ剥離可能 なように接着して、該緩衝材料を介してステープルを打ち込めるようにする ことを特徴とする、請求項37記載の方法。 39.前記生体適合性接着剤が毒性を示さない1種以上の糖を含むことを特徴と する、請求項35、36、37または38記載の方法。 40.前記生体適合性接着剤が1種以上の単糖、二糖、三糖、オリゴ糖または多 糖を含むことを特徴とする、請求項35〜39のいずれか一項に記載の方法。 41.前記生体適合性接着剤が60〜90重量%の糖を溶液中に含むことを特徴とす る、請求項35〜40のいずれか一項に記載の方法。 42.前記生体適合性接着剤が約85重量%の糖を溶液中に含むことを特徴とする、 請求項41記載の方法。 43.前記糖の溶媒として水を使用して前記溶液を形成することを特徴とする、 請求項41または42記載の方法。 44.前記糖が砂糖を含むことを特徴とする、請求項35〜43のいずれか一項に記 載の方法。 45.前記生体適合性接着剤を粘性の高い状態で形成し、第一構造物を第二構造 物の表面へ接着させるのにすぐに使用することを特徴とする、請求項35〜44 のいずれか一項に記載の方法。 46.前記生体適合性接着剤が2種以上の異なる糖の混合物を含むことを特徴と する、請求項35〜45のいずれか一項に記載の方法。 47.前記溶液が0.5〜30重量%のグリセロールを含むことを特徴とする、請求 項41、42または43記載の方法。 48.前記溶液が、分子量が50,000未満のポリエチレングリコールを1〜30重 量%含むことを特徴とする、請求項41、42または43記載の方法。 49.パッチを含む医療用具であって、該パッチが、高分子材料と、該パッチを 人体または動物身体の構造物の表面へ接着させるための1種以上の糖を含む 生体適合性接着剤の被覆とからなるものである前記医療用具。 50.前記生体適合性接着剤が毒性を示さない1種以上の糖を含むことを特徴と する、請求項49記載の医療用具。 51.前記生体適合性接着剤が1種以上の単糖、二糖、三糖、オリゴ糖または多 糖を含むことを特徴とする、請求項49または50記載の医療用具。 52.前記生体適合性接着剤が、パッチを身体構造物へ剥離可能なように接着さ せるのに適していることを特徴とする、請求項49、50または51記載の医 療用具。 53.前記パッチがポリ(3-ヒドロキシブチレート)からなる不織パッチを含むこと を特徴とする、請求項49〜52のいずれか一項に記載の医療用具。
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