专利名称：胶原材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在由胶原超(微)细纤维无纺布状多层体的基体中，或在既具有生物体相容性、又能在生物体内被降解吸收物质的无纺布的基体中含有既具有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收物质的胶原材料、含有该胶原材料的特定形态的材料、由该材料形成的医用材料及它们的制备方法。
做为医用材料使用的各种原材料当中，取自动物的胶原由于具有优良的生物亲合性和组织相容性、低抗原性及具有促进宿主细胞分化、增殖的作用，有止血作用，在生物体内能完全被降解吸收，因而做为医用材料的原料最具有优良特性。取自动物的胶原现在已发现Ⅰ-ⅪⅩ型，其中Ⅰ-Ⅴ型胶原做为医用材料以不同方法使用着。而做为细胞外基质用的Ⅰ型胶原使用得最多。这些胶原取自牛、猪、鸟、袋鼠等动物的皮、骨、软骨、腱、脏器等各种器官的缔合组织，通过酸溶法、碱溶法、中性溶解法及酶溶法等方法提取、精制而成。以往使用的提取的胶原从分子水平来说，是被降解到单体至低聚物的东西，以粉末或液状保存。这些提取的胶原由于其分子被分解到处于单体至低聚体状态，因而若同水、体液或血液等一接触，很快就溶胶化了。为此，将这些胶原做为医用材料成形时，为使其在加工时保持一定强度，常将胶原被复在尼龙、有机硅等合成高分子材料的表面来使用；或者在应用于生物体时，为在一定时间内使其保持其形状，常将提取胶原的成形物用交联剂进行化学交联；或施以放射线、电子束、紫外线及加热等物理交联处理后使用。此外，这些提取的胶原常被加工成丝状，做为医用线使用，纺丝采用的是湿法。
但是，将胶原与合成高分子组合时，因合成高分子材料在生物体内做为异物存在，极易导致肉芽、炎症等障碍，还有，这样的材料不可能适用于所有的细胞与脏器。此外，即便对胶原进行了交联处理，其物性特别是拉伸断裂强度几乎不会升高，因而不可能将其加工成用于缝合的医用材料。若采用戊二醛或环氧等交联剂的话，不仅交联剂本身就会给生物体带来毒性，而且胶原本来具有的化学特性，特别是对细胞增殖的促进效果就会丧失。物理交联处理法其交联率不稳定，不能赋予满意的物理性能，而且，想通过交联处理实现其在生物体的吸收速度能被控制也是困难的。还有，纺成丝的胶原由于不具备足够的强度，难以做成缝合线。
还有另一方面，因各种疾患或外伤等原因，常需进行脑、各种脏器的外科手术。在闭合术创时，有必要将切开的脑硬膜、心膜、胸膜、腹膜或浆膜等再缝合起来，由于缝合时要窝边导致膜产生部分短缩，而膜部分地被切除就不能完好地闭合手术创口，常在膜中产生缺损部位。如将这种缺损部位原样放置的话，脑、心脏、肺、肠等脏器就会从膜的缺损部位处钻出来造成重大障碍，同时从脏器及其周围漏水漏气，手术创口就痊愈不好。此外，由于引起脏器与周围组织的粘连，损伤了组织，愈后不良。为此，以往做为这种缺损部位填补材料的医用代用膜的是从死者身上摘下的冷冻干燥人脑硬膜，及聚四氟乙烯拉伸多孔膜(EPTFE)(注册商标组织用Gore-Tex)、聚丙烯筛网、聚四氟乙烯薄片、达克纶薄片等。还有开发中的乳酸与ε-己内酯的共聚物(50∶50)。此外，还有不得已地用自身的大腿筋膜、心膜、皮肤、肌肉等的方法。
但是，使用人脑硬膜的方法，因填补进去的人脑硬膜与脑实质组织会产生粘连，术后不仅要担心引起癫痫发作，而且从死者身上切取人脑硬膜还存在伦理问题及供应量非常有限的问题。尤其是最近有报道称，被移植了脑硬膜的患者，其移植的脑硬膜是造成Creutzfeldt-Jakob Disease(CJD)的原因(脑神经外科，1993,21(2):167-170)。在日本，现在已不使用人脑硬膜。此外，已经知道EPTFE材料等由于在生物体内不能降解，又做为异物存在，因而易引起感染，与生物体组织一接触就会引起组织细胞脂肪变性，以及造成术后合并症等。乳酸与ε-己内酯的共聚物在生物体内是可降解的，用于生物体后会缓慢降解，到被降解吸收为止，几乎需2年的长时间。因此，终归是做为异物在生物体内存留一段时间，就会在降解过程中引起组织炎症，形成肉芽肿。由于这种共聚物用的单体是L体的乳酸，所以造成乳酸在共聚物中结晶化，引起炎症。进而，EPTFE、乳酸与ε-己内酯的共聚物都不具备促进生物膜再生的功能。还有，用自己的大腿筋膜的方法，对患者与医师两方面都是很大的负担。
做为心膜的填补材料，过去一直使用上述的EPTFE、聚丙烯筛网[马来克斯(Marlex)]、干燥人脑硬膜、戊二醛(GA)处理的牛心膜等，EPTFE与干燥人脑硬膜有上述的缺点。而聚丙烯筛网会引起心脏之间的强粘连，GA处理的牛心膜由于在生物体内不会被降解吸收而残留，从而造成石灰附着导致的老化，另外还观察到了对牛心膜免疫反应造成的间质性肺炎合并症。
为了减轻肺手术后从手术部位出现的泄漏空气症状，聚乙二醇酸无纺布及牛心膜也做为脑膜填补材料或自身操纵用材料。但是，聚乙二醇酸因不透明，所以很难用于自身操纵材料。牛心膜则有上述的缺点。
根据上述理由，希望开发出在保持本来的生物化学特性的同时，还具有可缝合程度的物性，进而应用于生物体后还能在一定期间保持其形态的胶原材料；其制备方法；以及基于它的医用材料，例如人造神经管、人造脊髓、人造食道、人造气管、人造血管、人造瓣膜、替代脑硬膜等人造医用替代膜、人造韧带、人造腱、外科用缝合线、外科用填补材料、外科用增强材料、创伤保护材料、人造皮肤及人造角膜等。在各种医用材料中，对那些特别不存在伦理问题，能稳定供给，与应用于生物体后可防止术后的创口粘连，不必担心感染，不会引起组织变性与进入生体体后的降解速度可控，进而对生物体膜，特别是对脑硬膜、心膜、胸膜、腹膜及浆膜具有促进再生功能，可做为医用代用膜使用的材料的开发，临床上有强烈的要求。
本发明人为解决上述课题，通过锐意研究，结果发明了以胶原超细纤维为基本单元的无纺布状多维结构体的基体中填充或夹层有既具有生物体相容性、又能在生物体内被降解吸收的物质的胶原材料以及在具有生物体相容性且能在生物体内被降解吸收的物质的无纺布状基材中，填充具有生物体相容性、且能在生物体内被降解吸收的物质的胶原材料，发现它们做为医用材料具有特殊的优秀特性，同时具备可缝合的特性，从而完成了本发明。
也就是说，本发明是有关胶原材料，其特征在于以胶原超细纤维为基元结构的胶原纤维的无纺布状多维结构体的基体中，存在填充或夹层有既具有生物体相容性、又能在生物体内被降解吸收的物质。
本发明的胶原材料具有
图1所示的基本结构，成为其中心的胶原纤维无纺布状多维结构体的基体如以下说明的那样，由尺寸及形态各异的各种纤维状胶原多维地构筑。
也就是说，胶原纤维的无纺布状多维结构体是以由数个胶原分子形成的直径为3-7nm的超细纤维15为基元结构，该超细纤维集束形成直径为30-70nm的微细纤维14，该微细纤维再集束成直径为1-3μm的细纤维13a、13b，然后该细纤维经纬分层排列集束成直径为5-8μm的纤维12，该纤维在同轴方向重叠，形成直径为20-50μm的板状纤维11。最后，这种板状纤维11无规缠结而形成胶原超细纤维无纺布状多层体10中最大单位的纤维性胶原。
本发明的胶原材料，其板状纤维11聚集成无纺布状的纤维化胶原的多维结构体的基体中含有既具有生物相容性、又能在生物体内被降解吸收的物质。在这里，做为具有生物体相容性和生物体内可降解吸收性的该物质，是将提取胶原的盐酸溶液导入该基体中，然后进行冷冻和冷冻干燥处理，由此在该基体中含有新被纤维化的胶原超细纤维的胶原纤维是其代表。做为候补物质可举荐向该基体中导入该提取胶原的溶液或透明质酸液，并将其风干而成的材料(以下将源自胶原的这种物质称作无定型胶原)。
进而，本发明的胶原材料也可以是在上述胶原材料表面的特定部位进一步形成提取胶原溶液的风干物层的材料。
本发明的胶原材料以图1的构造为基本结构，根据该材料的不同用途，也可以作成在所述的胶原纤维无纺布状多维结构体的内部存在生物体内可降解吸收材料构成的片状或筒形筛网状中间材料的材料。
进而，本发明的胶原材料还可以是，将所述的基体作成由既有生物体相容性、又能在生物体内被降解吸收的物质，例如从聚乙二醇酸、聚乳酸、乙二醇酸与乳酸的共聚物、聚二氧酮、乙二醇酸与环丙烷碳酸酯的共聚物，或聚乙二醇酸与聚乳酸混合物一组中筛选出的材料构成的无纺布状的片或园筒体，在该基体中被填入的既有生物体相容性、又能在生物体内被降解吸收的物质，可以用填充入所述基体中相同的胶原(胶原纤维或无定型胶原)或透明质酸。
这样的本发明的胶原可通过以下几个步骤制得。基本过程步骤a将提取的胶原盐酸溶液浇铸成期望厚度的溶液层。此处的浇铸可根据做为目的物的胶原材料的形状，选择适宜的为人们所知道的方法进行。例如想要膜状的胶原材料时，可以用砖片、黏土块(bat)做模具，想要管状材料时，要使用其壁部有空洞的膜具(下同)。
步骤b将该胶原溶液层骤然冷冻，在所希望的时间内保持这种状态，接着进行冷冻干燥(这时形成以胶原超细纤维为基元结构的胶原纤维的多维结构体。但是该胶原纤维的多维结构体，在基体中存在很多空隙，即溶液可进入的空间，但并不是孔)。
步骤c对被冷冻干燥的物质进行热脱水交联(付与构成基体的纤维化胶原在下一步骤中所需要的耐水溶性)。
步骤d在该经过热脱水交联的材料的基体中，导入提取胶原的盐酸溶液(结果该基体中的空隙被非纤维化胶原填埋。此处，在这一操作中被填埋的空隙无需达到该基体的整个空隙体积。还有，导入的具体方法可以弱真空抽吸进行。当然，并不限定此法，只要能有效地向微小空间导入液体的方法就行)。
步骤e将被导入提取胶原溶液的材料再度冷冻，保持其状态一定时间，然而冷冻干燥(这个操作对所述的基材中的空隙，至少有一部分会被含有新纤维化的胶原超细纤维的胶原纤维填埋。这里所谓的“被填埋”，正确地说，是在该基体中的空隙内，含有新被纤维化的胶原超细纤维的胶原纤维与构成该基体的纤维化胶原的各纤维缠绕存在)。
步骤g压缩该被冷冻干燥的材料。
步骤i对该被压缩物进行热脱水交联(付与含新被纤维化的胶原超细纤维的胶原纤维以做为最终产品或变换方法在后边步骤所需的耐水溶性)。
进而，在所述的步骤e与步骤g之间，依序进行以下步骤也可以(将所述基体中的空隙用含有更新被纤维化的胶原超细纤维的胶原纤维填埋，只要最终胶原材料制品所需要的强度以外的特性，例如“手感”、“柔软”等容许，为了获得希望的强度，尽力填埋这些空隙为好。用空隙率表示的该空隙的容积率，一般基体的这个值为50-60％，步骤e后为10％左右，步骤d与步骤e反复一次，第一次的步骤e后空隙率为5％左右。该胶原材料用于通常用途，例如做为医用代用膜，经过步骤f1及f2一次就足够了)。
步骤f1将该提取胶原的盐酸溶液导入所述的被冷冻干燥的材料的基体中。
步骤f2将被导入该提取的胶原的盐酸溶液的材料再度骤然冷冻，并在所期望的时间内保持其形态，接着进行冷冻干燥。
进而，在所述的步骤g与步骤i之间，再进行以下步骤也可以。
步骤h1在所述的被压缩物的表面的指定部位，使其形成胶原溶液层[具体来说，将该被压缩物在提取胶原的盐酸溶液中至少按指定的时间浸渍一次并风干为好，胶原在盐酸溶液中的浓度以2.0％以下为宜(欲将材料用做抑制该部位因体液进入导致强度下降的场合)。还有在“指定部位”形成胶原溶液层的操作，在浸入提取胶原的盐酸溶液方面，可采取把对形成胶原溶液层非关键的部分分解成若干为公众所知的适当手段进行为好]。
在进行步骤h1的场合，则在进而进行下一步骤i之前进行步骤h2，也就是“将所述的胶原层再度压缩”这样的操作为好(消除胶原材料表面的凹凸，或者至少减少，期望改善“手感”、“柔滑”的场合)。
还有，做为填充进所述的基体中的物质，在使用向该基体中导入、风干提取的胶原盐酸溶液或透明质酸溶液(在所述的步骤d中的“提取的胶原盐酸溶液”可改读成“透明质酸”)之后得到的物质时，则可省去所述的步骤e至步骤i的操作，再继续对导入了所述的提取胶原的盐酸溶液或透明质酸溶液的基体加压，并对该基体进行规定时间的热脱水交联为好。此处，对该基体加压的目的是为了尽量抑制残存在该基体中的空气的影响，即抑制胶原材料的局部“鼓起”的产生。
另一方面，做为可以夹层进入基体中的、具有生物体相容性又可在生物体内降解的物质，在选用来自聚乙二醇酸、聚乳酸、乙二醇酸与乳酸的共聚物、聚二氧酮、乙二醇酸与环丙烷碳酸酯的共聚物，或聚乙二醇酸与聚乳酸的混合物(以下称为聚乙二醇酸等)的情况下，在所述的步骤a中，可将提取胶原的盐酸溶液的浇铸分两次进行。在两次浇铸操作之间，将用所述材料作成的片状或筒形筛网状物简单地以夹层导入即可(具体地说，在第一次被浇铸的胶原溶液层之上，附着该材料-得到膜状物为好。还有，由于这些材料缺乏亲水性，因而在即将导入之前通过等离子体等将其表面进行改性较好)。此外，在将这样的材料夹入该基体中时，为了用这些材料与基体产生的复合效应以获得指定的强度，原则上不需要在向该基体中引入含纤维化的胶原超细纤维的胶原纤维进行新的增强(体系的构成部分变动的步骤a→步骤b→步骤→c步骤g)。但是，从调整被压缩物表面的生化状态出发，还是形成胶原溶液层或明胶溶液层为好。
做为本发明的胶原材料是将所述的基体作成由既有生物相容性又能在生物体内被降解吸收的物质，例如选自聚乙二醇酸、聚乳酸、乙二醇酸与乳酸的共聚物、聚二氧酮、乙二醇酸与环丙烷碳酸酯的共聚物或聚乙二醇酸与聚乳酸混合物的材料构成的无纺布状的薄片或筒状物，向该基体中填充的既具有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收的物质，采用与所述的基体填充物相同的胶原(胶原纤维或无定型胶原)或透明质酸时，用下述的方法制造较好。还有，为了方便说明，拟以导入该基体的物质用胶原，作成的胶原材料为膜状的情况举例说明。
步骤j从聚乙二醇酸、聚乳酸、乙二醇酸与乳酸的共聚物、聚二氧酮、乙二醇酸与环丙烷碳酸酯的共聚物或聚乙二醇酸与聚乳酸混合物一组中选出的材料作成的无纺布状薄片形成的基体中，导入提取胶原的盐酸溶液后使其风干。这一提取胶原的盐酸溶液的导入操作，是向置于减压环境如用水泵，排除其中的空气产生的比大气压多少低一些的压力气氛中的容器内，注入能将该基体浸入其中的一定浓度的提取胶原的盐酸溶液(装在另外的容器内)，在规定时间内保持这种状态。具体地说，就是向该基体中渗进该提取胶原的盐酸溶液。此外，从这一操作清楚了不仅该基体内部，在其表面也必然形成该提取胶原盐酸溶液层。
步骤l被导入该提取胶原的盐酸溶液后又被风干的基材，至少在其一面形成胶原溶液层。具体地说，将该提取胶原的盐酸溶液导入、风干的基材再浸入与所述同样的提取胶原盐酸溶液并风干为好(最好反复操作1-5次，最后得到的是胶原溶液层。还有如只让单面形成这种胶原层的话，则另一面通过适当的方法分解进行本步骤为宜)。
步骤o在该胶原溶液层之上形成明胶层。具体地说，通过涂布一定浓度的明胶水溶液或浸入该明胶水溶液中实现。还有，这一步骤属于谋求最终制品能阻止生物体粘连的必要的随意步骤。
步骤p对该形成了明胶溶液层的材料进行指定时间的热脱水交联(目的是同所述方法中对胶原纤维的处理一样，付与耐水溶性)。
至此，是这个方法的基本步骤，然而这种方法也可以变通。其中之一就是在步骤j与l之间，以及步骤l与步骤o之间分别进行胶原溶液的纤维化。具体地说，就是与所述的方法一样，对导入基体中的提取胶原及胶原溶液层附加冷冻→保持→冷冻干燥等一系列操作(对步骤j与步骤l之间需附加步骤k，对步骤l与步骤o之间附加步骤m1)。还有，这一附加步骤是做为提供强度的部位的基体其强度较低时要采用的步骤(具体地说，无纺布状基体的厚度较薄)。此处，最好接续附加步骤m1，再压缩该被冷冻干燥物(附加步骤m2)，以增加整体强度。
做为进一步附加的步骤，可考虑热脱水交联。其实行场所为步骤l与步骤o之间或步骤m2与步骤o之间(附加步骤n。目的与所述方法一样以付与产物耐水溶性)。
本发明的胶原材料可做为人造神经管、人造脊髓、人造食道、人造气管、人造血管、人造瓣膜、人造韧带、人造腱、外科用填补材料、外科用增强剂、创伤保护材料、人造皮肤等医用材料的主构成材料使用。几乎可依原来的形态使用，从更进一步的期望较高的立场来看，最好能做为生物体膜，尤其是脑硬膜、心膜、胸膜、腹膜、浆膜及角膜等医用代用膜。
还有，在外科用填补材料、外科用增强剂、创伤保护材料等膜状物方面，本发明的胶原材料的单面或双面具有被交联处理的明胶凝胶层或透明质酸层的材料更好。
本发明的胶原材料，进而由丝状材料及该丝状材料构成的医用材料，例如可做为外科缝线使用。该丝状材料取代在所述的步骤a形成胶原溶液层的操作，而进行湿法纺丝首先得到胶原丝，除此项操作外，可以与其它材料同样的操作来进行制造。
以下对附图作简单说明。
图1为表示本发明的胶原材料的结构图。
在上述附图中，10-胶原超细纤维无纺布状多层体；11-板状纤维；12-纤维；13a、13b-细纤维；14-微细纤维；15-超细纤维；20-新形成的纤维化胶原。
实施发明的最佳形式做为本发明的胶原材料的原料胶原按常规用的是各种胶原，最好是用中性可溶性胶原、酸溶性胶原、碱溶性胶原及酶溶性胶原。其中酶溶性胶原，由于是将不溶性胶原进行了酶(胃朊酶、胰朊酶、胰凝乳朊酶、木瓜酶、炭色链霉菌蛋白酶等)处理的产物，所以通过这些处理胶原分子中的抗原性较强的调聚多肽(telopeptide)部分被除去，从而抗原性降低，因此特别好。这些胶原的来源没有特别限定，一般是从牛、猪、兔、羊、袋鼠、鸟、鱼等动物的皮、骨、软骨、腱、脏器中提取并精制而成，可使用其Ⅰ型胶原或Ⅰ型与Ⅲ型的混合胶原。
以上述那样的胶原超细纤维为基本结构单元的、胶原纤维的无纺布状多维结构体为基体的本发明的胶原材料，与以往做为各种医用材料一直使用的胶原分子以单体-低聚体状态分散的无定型结构的非纤维性胶原单独构成的材料相比较，前者在保持胶原本身存在的对生物体的作用的同时，与后者比较，还具备优异的物性，特别是很高的拉伸断裂强度，在生物体内的吸收速度也被充分延长。此外，含有本发明的胶原材料的丝状材料，除了其形态为丝状外，其构成与所述的材料完全相同。还有，含有本发明胶原材料的医用材料是在同样的基体及基体中填充了具备生物体相容性、又可在生物体内被降解吸收的物质而构成的胶原材料，它可被加工成各种医用材料。医用材料的形态可为膜状、管状、袋状、块状等。本医用材料的用途首推医用代用膜，尤其是单面或双面具有被交联处理的明胶凝胶层或透明质酸层的医用代用膜更好。在这种场合，其厚度在0.1-5mm左右为好。
本发明的医用代用膜其表面存在已形成的明胶层，由于明胶有防止细胞粘附及增殖的作用，因而在有必要防止粘连的部位，由于阻止了细胞从周边生物组织延伸过来，从而可做为粘连防止层使用。此外，透明质酸也具有提高胶原稳定性的作用，所以也能防止粘连。本发明的医用代用膜在植入生物体后，大约3-4周，由于明胶层或透明质酸层有必要不被降解吸收地存留在生物体内，因而对这明胶层或透明质酸层需进行交联处理。
为了制备本发明的胶原材料，先调制上述那样的提取胶原(当然精制后)的约1N的盐酸溶液(PH约为3)(是胶原分子以单体一低聚体状态分散着的非纤维化胶原的溶液。以下同。胶原的浓度以约0.5-3wt％为宜，特别合适的是1wt％)，以渗入法等常规方法，在培养皿等容器内，使液层厚度均匀地形成胶原盐酸溶液层(制作管状物时，例如采用其壁部呈中空型式也很好。根据不同场合要求，在芯棒基材的表面通过涂布、风干形成也可以)。做为胶原以外的、由既具有生物体相容性又可在生物体内被降解吸收的物质组成的材料(做为向胶原基体内形成夹层的材料)，在使用聚乙二醇酸的场合下，这一操作中，将该材料的片状或筒形筛网状物夹入该胶原盐酸溶液层中较好。此外，将那样的材料做为基体使用时(无纺布状或筒状体)，将无定型胶原及纤维化胶原等的胶原(不同场合下可为透明质酸)填充入该基体较好(负压下使其被吸入等)。还有，在以下的说明中，往基体内填充胶原等及对被填充的胶原等的更进一步处理，以及对进行过那样处理的基体的进一步处置的说明，没有特别限制。这种非胶原材料的、既具有生物体相容性又可在生物体内被降解吸收的物质可做成基体，也适用于在该基体中胶原以填充状态存在的胶原材料的场合。胶原盐酸溶液层的厚度根据本发明的胶原材料的用途来决定。例如，做为医用代用膜的脑硬膜使用时，以约1-5cm为宜，最好是约1-3cm。将此材料最好是在约-10-190℃，特别是在约-20℃下，最少冷冻约6小时，更好是约6-48小时，最好是冷冻约24小时。通过冷冻，分散在盐酸溶液中胶原分子之间形成微细的冰，从而导致胶原盐酸溶液分层，通过胶原分子的重排而实现纤维化。冷冻时间不足6小时的话，胶原盐酸溶液还未被充分冻结，从而造成胶原的纤维化不充分而得不到理想的物理性能。接着，将上述被冷冻的胶原盐酸溶液在真空下，较好是约-40-80℃，特别是在约-80℃下冷冻干燥24-48小时，特别好的是约48小时。通过冷冻干燥，胶原分子间的微细的冰被汽化，与此同时，胶原分子形成的超细纤维构成基元结构，按上述那样从细微纤维、细纤维、纤维、板状纤维的顺序获得多维结构的无纺布状的胶原结构体。还有，对这种胶原盐酸溶液进行了冷冻→(保持)→冷冻干燥这样的操作，在并用聚乙二醇酸等非胶原材料的场合对获得纤维化胶原也是必须进行的操作。
其次，如上得到的无纺布状胶原结构体的基体中，作为由既具有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收的物质构成的材料之一的非纤维化胶原，具体地说，就是导入胶原盐酸溶液的既具有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收的物质(作为夹层进入胶原基体中的材料)形成的材料，在采用聚乙二醇酸时，这一操作原则上可以不要。此外，该溶液的胶原浓度以小于0.5wt％为宜。该导入操作应平稳地、使该被导入溶液在基体中的扩散更加均匀地进行，结果该基体中残存的空气会被平稳地排除。导入该溶液的具体方法，由于该基体并不具备多大的阻抗，所以在50cm水柱这样的低真空下，例如利用水泵抽吸该胶原盐酸溶液的方法是简单的(当然，其它的方法，例如利用所述的操作，即冷冻干燥过程中的真空气氛让该胶原的盐酸溶液自然地渗进该基体中也可以)。还有，为了防止在前面操作中形成的该基体中的胶原纤维溶解在该胶原盐酸溶液中(当然其当中含有水)，先于导入该胶原盐酸溶液，对该类无纺布的胶原层进行热脱水交联比较好(真空下，约105-150℃为宜，约140℃下最好；交联时间6-48小时为宜，最好是加热该基体约24小时。这里，低于105℃不能引起充分的交联。另一方面，若超过150℃的话，胶原就会完全改变性质。还有，含有本发明的胶原材料的医用材料在植入生物体后，调节材料在希望的期间内让其存留于生物体内是本操作本来的目的)。
此外，胶原盐酸溶液被导入基体中的无纺布状的胶原结构体被骤然冷冻，保持该状态一定时间后进行冷冻干燥，该被导入的胶原盐酸溶液就转换成纤维化胶原(其结果，该基体的空隙的一定空间被新纤维化的胶原填埋。也就是说，在构成该基体的纤维化胶原中的空隙被新纤维化的胶原缠绕起来，从而该基体中的空隙被新纤维化的胶原填充。还有，条件同所述的冷冻、冷冻干燥操作。做为既具有生物体相容性，又能在生物体内被降解吸收的物质(做为夹层入胶原基体的材料构成的物质在采用聚乙二醇酸的情况下，这一操作原则上也可不要)。接着，对该新纤维化的胶原中空隙给定空间的被填充的该基体进行压缩(例如500kgf/cm2×15sec.)，然后进行热脱水交联(条件同所述的热脱水交联)。
如以上这样被制造的本发明的胶原材料在干燥状态至少有30N的一点支持张力，及至少65N的抗拉强度；在湿态至少有1.4N的一点支持张力及至少6.5N的抗拉强度(厚为1mm时，填充进基体中的既有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收的物质(以下称作生物体内可降解吸收性物质)在基体中含有新被微(细)纤维化的胶原的超细纤维的胶原纤维(以下称作填充胶原纤维)。或在干态至少有10N的一点支持张力和至少25N的抗拉强度；在湿态至少有5N的一点支持张力及至少15N的抗拉强度(厚为1mm时，夹层入基体中的生物体内可降解吸收物质为聚乙二醇酸等的情况下。做为该基体在采用非胶原材料时，当然会显示出比该值更高的数值)。由于与以往的胶原材料相比，具有很高的强度，因此可加工成各种医用材料，也能用于缝合(特别是后者的胶原材料，湿度强度更高，因此不论手术医生缝合技术巧拙都能很好缝合，特别方便)。此外，在被植入生物体的场合，3-8周期间仍能保持其形态。而且仍保持着胶原本来具有的做为医用材料的特性。
还有，期望获得更高的强度时，则可将该胶原盐酸溶液导入该基体中(条件同上)→冷冻、冷冻干燥(条件同上)这样的操作至少来回做一次(通常一次已足够)。
通过到前面为止的步骤，能得到本发明的胶原材料。根据需要，下面叙述一下在所述的胶原材料表面的指定部位形成非纤维化胶原层的方法，具体如下(1)将该被压缩的胶原材料浸入提取胶原的盐酸溶液(胶原浓度约为0.5-3wt％，特别是为2wt％)，然后风干(至少一次，通常用途时一次已足够)；再接着(2)对该表面指定部位有非纤维化胶原层的胶原材料进行热脱水交联(与所述条件同即可)。
此处，在上面所记述的操作(1)与(2)之间，也可以进一步对该表面指定部位有非纤维化胶原层的胶原材料进行压缩。最终得到的胶原材料的表面呈现较小的凹凸，这是由于“手感”、“触感”改进的原因。
还有，至此对做为所述的基体中填充的、既有生物体相容性、又能在生物体内被降解吸收物质构成的材料，以胶原盐酸溶液为原料，导入该溶液进到该基体中后刚刚使该胶原纤维化的物质已做了说明。根据用途不同，将其它物质例如该溶液或透明质酸溶液导入该基体中，之后只进行风干也是可以的。将这些导入后只进行过风干的物质做为填充物，是为了抑制本发明的胶原材料形成的医用材料在植入生物体后由于体液的更一步渗入多少会造成材料的湿强度下降。对该基体的导入、风干操作之后可进行的操作原则上只能是热脱水交联了(但是，此操作在200kg/cm2压力下进行为宜)根据不同情况最好先于热脱水交联进行压缩与所述的追加操作(1)。
进而，根据需要可对通过上述基本步骤或基本步骤+追加步骤而得到的胶原材料，以环氧乙烷气体处理或紫外线、γ线照射进行灭菌。
将上述那样制备的本发明的胶原材料加工成单面或双面被交联处理过的、有明胶凝胶层或透明质酸层的医用代用膜的情况下，明胶凝胶层的形成较好的是用约2-70wt％的明胶水溶液，特别好的是用60wt％的明胶水溶液。用约60wt％的明胶水溶液的情况下，湿润状态下以形成厚约0.1-5mm，最好是约1mm厚的明胶凝胶层；而在干燥状态下，明胶凝胶层的厚度以约0.06-3mm为宜，约0.6mm最好。明胶凝胶层的形成可用涂布、浸渍等方法，无论用什么方法都可以。例如，在培养皿等容器内，注入明胶水溶液并形成一定厚度，在它的上面放置如上所述那样得到的本发明的胶原材料，然后使明胶凝胶化。要在其两面形成明胶凝胶层时，那么另一面也进行同样的处置使其在两面都形成明胶凝胶层。
接着，将这样得到的其单面或双面形成了明胶凝胶层的明胶材料进行交联处理。通过交联处理可控制明胶凝胶层的降解吸收速度。交联的方法以热脱水交联为佳。为使明胶凝胶层应用于生物体后约3-4周能存留于生物体内，要将形成了该明胶凝胶层的胶原材料在真空下，较好约在105-150℃，最好在140℃下进行约6-48小时的热脱水交联处理，更适宜的时间是24小时(低于约105℃，交联反应不能充分发生；超过150℃，胶原性质整个改变了，这不好)。
这样形成的已被交联处理过的明胶凝胶层，在到各生物膜再生为止的期间内，具有防止本医用代用膜的胶原部分与周围组织粘连作用，生物膜从膜缺损部周围伸出再生，因此在把膜缺损部分盖住为止的约3-4周内，明胶凝胶层应不发生降解地存留在生物体内。
另一方面，形成透明质酸层的情况下，最好用约0.5-2.0mg/ml，特别是约1.0mg/ml的透明质酸钠的水溶液，照上述的方法将本发明的胶原材料的单面或双面通过涂布或浸渍的方法来形成透明质酸钠水溶液层，将此水溶液层风干即形成透明质酸层。透明质酸钠水溶液层应能在生物膜从该修复的膜缺损部周围伸出再生，到将膜缺损部被盖住为止的约3-4周内，不被降解吸收地存留在生物体内。透明质酸钠水溶液层的厚度，湿态下以约0.5-4.0mm为宜，最好的是约2mm，干态时，以约0.1-2.0mm为宜，最好的是约1.0mm(约1.0mg/ml的水溶液的情况下)。将胶原材料的表面用透明质酸固定后为了做出透明质酸层则要进一步进行第二次交联处理，在透明质酸的情况下，用水溶性的碳化二亚胺(WSC)进行交联处理较好。这时，予先在透明质酸钠水溶液中混入WSC后放置，与透明质酸钠一起通过适用于胶原材料的操作，让胶原的羧基与透明质酸的氨基反应交联，是理想的。透明质酸钠水溶液中含有的WSC的浓度以约5-20mg/ml为宜，最好的是约8-15mg/ml。制备这种含透明质酸钠与WSC的水溶液，充分搅拌，厚度约为1mm那样地涂布在胶原材料的单面或双面，风干后即形成了透明质酸层。
本发明的胶原材料由于具有优异的强度，因而可用作手术缝合线。本发明的含有胶原材料的丝状材料可按所述的胶原材料制备的初始步骤，先配制提取(当然经过精制的)胶原的约1N盐酸溶液(PH约为3)(胶原浓度以约0.5-3wt％为宜，最好为约1wt％)，然后将其通过孔径约为50-300μm，最好约为100μm的喷丝孔喷向凝固浴进行湿法纺丝制备。其它步骤按所述的胶原材料的制备法进行。
如上述那样制备的本发明的胶原材料与以往的提取胶原材料相比，由于具有优异的物性，特别是很高的拉伸断裂强度，因而无需与其它合成高分子材料积层，单独就可以加工成各种医用材料并可用于缝合。本发明的胶原材料在应用于生物体的情况下，并不立即溶解，约在3-8周内能保持其形状。由于这些原因，本发明的胶原材料进一步可根据用途要求而被加工成膜状、管状、袋状和块状等形态，从而可用做各种医用材料。例如，人造神经管、人造脊髓、人造食道、人造气管、人造血管、人造瓣、人造脑硬膜等人造医用代用膜、人造韧带、人造腱、外科用缝合线、外科用填补材料、外科用增强材料、创伤保护材料、人造皮肤和人造角膜等，能促进受伤害的生物体组织恢复、再生。或者用做压迫止血材料，或者在细胞培养方面做为三维培养基。
此外，上述得到的本发明的医用材料构成的医用代用膜通过填补各种外科手术后的膜缺损部分可用于防止在膜缺损部的脏器与周围组织的粘连。本发明的医用代用膜中，与有必要防止粘连的周边组织相连接的一侧，交联的明胶凝胶层或透明质酸层相向地使用单面或双面形成了明胶凝胶层或透明质酸层的本发明的医用代用膜。将本医用代用膜做为心膜代用膜使用时，将两面形成了明胶凝胶层或透明质酸层的代用膜还用做胸膜、腹膜或浆膜的场合下，可将单面已形成的明胶凝胶层或透明质酸层的代用膜面向明胶层或透明质酸层与周围组织连接的一侧使用。作为脑硬膜代用膜使用的情况下，将两面或单面形成了明胶凝胶层或透明质酸层的代用膜怎么用都可以。使用单面已形成了明胶凝胶层或透明质酸层的代用膜的场合，明胶凝胶层或透明质酸层要朝向与脑实质组织连接侧使用。还有，上述的用途以外，在缝合血管、消化道、气管、尿道、膀胱、粘膜、齿根膜等时还可以做增强材料使用。
如上所述做为生物膜缺损部分填补用材料的本发明的医用代用膜，可做为脑硬膜、心膜、胸膜、腹膜或浆膜的代用膜使用。将本代用膜应用于手术创口的话，术创周围存留的脑硬膜、心膜、胸膜、腹膜、或浆膜等生物膜，从与本代用膜接触的部位出发将本代用膜的胶原部分做为再生立足地延伸再生。另一方面，生物体组织在与明胶凝胶层或透明质酸层连接的部位，为防止细胞的进入、延伸，要防止粘连，最终缺损部分被再生膜盖住，本代用膜则被生物体降解吸收从而完全消失。
如上所述，本发明的胶原材料，及本发明的含胶原材料的医用材料，特别是医用代用膜，与以往的含胶原材料的医用材料相比，具有较高的拉伸断裂强度。然而将本医用材料例如用于人造膀胱等时，则常要求具有更高的强度。为此，做为本发明的胶原材料，以及含有本发明的胶原材料的医用材料，在所述的基体内，夹层入生物体内可降解吸收的材料构成的片状或筛网状中间材料为好。做为生物体内可降解吸收材料可以例举聚乙二醇酸、聚乳酸、乙二醇酸与乳酸的共聚物、聚二氧酮、乙二醇酸与环丙烷碳酸酯的共聚物或聚乙二醇酸与聚乳酸的混合物。这些材料形成的片状的筛网样中间材料，例如具有约50-2000μm的孔径；例如呈现筛网片、织布、无纺布、形成贯穿孔的薄片等形态，其厚度例如约100-2000μm，筛网状中间材料的孔径与其厚度依用途适当变动为好。
为了制备这样的基体中掺入由生物体内可降解吸收材料构成的片状的筛网样中间材料的胶原材料，做为所述的胶原材料制备法最初步骤的形成胶原盐酸溶液层时，在浇铸的胶原盐酸溶液中将上述的片状的筛网样中间材料浸入，然后再添加对该胶原盐酸溶液层的冷冻、冷冻干燥等后续步骤即可。但是在这种形态的情况下，原则上不需向基体中填充新的胶原超细纤维，因此需要该填充的步骤，例如提取胶原的盐酸溶液的追加导入→再冷冻→再冷冻干燥等步骤及最终的热脱水交联步骤可以省略。另一方面，其它的追加步骤，即在该胶原材料的表面(单面或双面)形成追加层，例如胶原层溶液也好，明胶凝胶层或透明质酸层的形成(原则上在这些操作后进行热脱水交联)根据需要适当进行为宜。
以下对本发明以制备膜状胶原材料的实施例为例进行说明。
实施例1用从猪皮得来的胶原配成提取胶原的1N盐酸溶液(胶原浓度1wt％)，将其注入培养皿形成18mm厚的胶原溶液层。将此物在-20℃下冷冻24小时，接着在-80℃下冷冻干燥48小时。然后将此被冷冻干燥过的胶原纤维的多维结构体(以下简称多维结构体)在真空下140℃进行24小时的热脱水交联，之后用玻璃水泵使该多维结构体的内部形成负压(50cm水柱)，然后将提取胶原的1N盐酸溶液(胶原浓度0.5wt％)导入该多维结构体中，使该多维结构体内部的空隙埋入非纤维化胶原中，接着在与所述相同条件下，进行冷冻与冷冻干燥(通过新形成的纤维化胶原减小该多维结构体内部空隙的操作)，之后将其压缩至厚为1mm左右(500kgf/cm2)，接着将该被压缩的材料浸入提取胶原的1N盐酸溶液(胶原浓度2wt％)，风干(形成胶原层，次数一次)。与所述相同条件下进行热脱水交联处理，即得到本发明的胶原材料。
按上述制备的胶原材料，通过以下所述的方法测定其干、湿态下的一点支持张力与抗拉强度。其结果列于表1。
作成大小为10×25mm的长方形试片。用以下的方法在25℃、湿度为50％的恒温恒湿室内，用数字式拉伸仪(AIKOHENGINEERING制CPU)在试片的长轴方向以ISO的B速度(5mm/min)均匀地施加张力，测定干、湿(37℃的生理食盐水中，进行1分钟与30分钟水和作用的结果)两种状态下到膜断裂为止所施加的最大张力。
1．一点支持张力用丝[4-0脯氨酸或2-聚二羟基乙酸(Dexon)]将试片从片端中央5mm内侧部位缝合固定，另一端用夹子均匀地把持施加张力。
2．抗拉强度把试片两端用夹子均匀地把持施加张力。结果列于表1(表中“湿态A”是水和1分钟的数据，“湿态B”是水和30分钟的数据)。
实施例2在所述的被压缩的材料上形成胶原溶液层5次，除此之外与实施例1相同地得到本发明的胶原材料。关于该胶原材料，通过与实施例1相同的方法测定其干、湿态下一点支持张力与抗拉强度。其结果列于表1。
实施例3除在所述的第二次冷冻干燥操作与压缩操作之间，在与所述相同条件下通过热脱水交联处理与新形成纤维化胶原，将多维结构体内部的空隙减小的操作及对所述的被压缩的材料未进行形成胶原溶液层的操作这两者之外，根据同样的方法测定其干、湿态下一点支持张力及抗拉强度。其结果列于表1。
实施例4除未在上述的、被压缩的材料上形成胶原溶液层的操作之外，与实施例1同样地获得本发明的胶原材料。对该胶原材料，根据与实施例1相同的方法测定其干、湿态下的一点支持张力与抗拉强度。其结果列于表1。
实施例5除在形成最初的胶原溶液层时，将予先在其表面进行了等离子体放电处理的聚乙二醇酸的筛网(网孔1mm)夹入及未进行通过新形成的纤维化胶原减少该多维结构体内部空隙的操作，与实施例1同样地操作得到本发明的胶原材料。对该胶原材料通过与实施例1同样的方法测定其干、湿态的一点支持张力与抗拉强度。其结果列于表1。
实施例6做为所述的在被压缩物中形成胶原溶液层的替代法，除了在该被压缩物的单面上形成明胶凝胶层(将15％明胶水溶液涂布在该膜面上，然后干燥)外，与实施例5同样地操作得到本发明的胶原材料。对该胶原材料通过与实施例1同样的方法，测定其干、湿态下的一点支持张力与抗拉强度。其结果列于表1。
实施例7除了在所述的被压缩物的双面形成明胶凝胶层外，与实施例6同样地操作得到本发明的胶原材料。测定该胶原材料在干、湿态下的一点支持张力与抗拉强度。其结果列于表1。
表1(单位N)
如表1所示，可以确认本发明的胶原材料具有耐缝合的优良特性。还有，表中的参考栏只为聚乙二醇酸筛网的数据。
实施例8将等离子体放电处理过的聚乙二醇酸的无纺布(2plies-厚0.2mm，空隙率88.75％)，与能完全浸润它的提取胶原盐酸溶液(胶原浓度1％)放入容器中，将该容器再置于干燥器内，用水泵对该干燥器减压(-50cm水柱)，保持这一状态一定时间(1-2分钟)，该无纺布内充分吸入该提取胶原的盐酸溶液后，从干燥器中取出该无纺布并风干。对被风干的无纺布按与实施例1同样的条件进行冷冻→保持→冷冻干燥→热脱水交联处理等各项操作。接着对提取胶原的盐酸溶液(胶原浓度1％)浸渍与风干反复2次，在其当中填充了纤维化胶原的无纺布的表面上形成了无定型的胶原溶液层。之后，再在该无定型胶原溶液层的表面使其形成明胶凝胶层(用20％明胶水溶液浸渍、风干操作2次)。之后，用与实施例1同样的条件进行热脱水交联得到本发明的胶原材料。
实施例9除做为聚乙二醇酸的无纺布采用4plies(厚度0.55mm，空隙率75.1％)，及对充分吸入提取胶原的盐酸溶液的无纺布未进行冷冻→保持→冷冻干燥→热脱水交联等一系列操作以外，与实施例8同样地获得本发明的胶原材料。还有由于在预备试验中已确认可获得一定强度，因而与实施例8一样，未进行更为详细的强度试验。
本发明的胶原材料，在保持其原有的生物化学特性的同时，由于具备可进行缝合的物性，因此，可能做为各种医用材料而得到广泛应用。此外，本发明的医用代用膜不存在伦理问题，可稳定供给，因而可做为填补生物体膜缺损部分的材料或防粘连材料。还有，缝合后可存留到生物膜再生为止，显示出防粘连效果。另一方面，由于缓慢被分解吸收，因而在生物体中长时间存留也不会引起炎症，可安全地使用。
权利要求
1．一种胶原材料，在以胶原的超细纤维为基元单位的胶原纤维的无纺布状多维结构体的基体中，填充或夹层了既有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收的物质。
2．根据权利要求1所述的胶原材料，填充进所述的基体中的、既有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收的物质是从导入所述的基体中的提取胶原盐酸溶液出发，通过冷冻与冷冻干燥操作得到的、含新纤维化胶原的超细纤维的胶原纤维。
3．根据权利要求1所述的胶原材料，夹层进所述的基体中的既有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收的物质是从聚乙二醇酸、聚乳酸、乙二醇酸与乳酸的共聚物、聚二氧酮、乙二醇酸与环丙烷碳酸酯的共聚物，或聚乙二醇酸与聚乳酸的混合物一组中筛选出的物质，以筛网状薄片或筒状物或无纺布状薄片或筒状体形态使用的。
4．根据权利要求2或3所述的胶原材料，所述的胶原纤维的无纺布状多维结构体由直径为20-50μm的胶原板状纤维无规缠绕而成；该板状纤维系由直径为5-8μm的胶原纤维在同轴方向重叠而成；该纤维则是由其直径为1-3μm的胶原细纤维束列纵横不同地层积而成；该细纤维是由直径为30-70nm的胶原微细纤维集束而成；该微细纤维是由数个胶原分子构成的其直径为3-7nm的胶原超细纤维集束而成。
5．一种胶原材料，在既有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收的物质的无纺布状基体中，填充了既有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收的物质。
6．根据权利要求5所述的胶原材料，构成所述的无纺布基体的、既具有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收的物质是从聚乙二醇酸、聚乳酸、乙二醇酸与乳酸的共聚物、聚二氧酮、乙二醇酸与环丙烷碳酸酯的共聚物，或聚乙二醇酸与聚乳酸的混合物组中筛选出来的。
7．根据权利要求5所述的胶原材料，所述的基体中填充的、既具有生物体相容性又能在生物体内被降解吸收的物质，是所述的导入基体中的提取胶原盐酸溶液风干后的无定型胶原，或含有由该提取胶原盐酸溶液通过冷冻及冷冻干燥操作使其纤维化的胶原微细纤维的胶原纤维。
8．根据权利要求7所述的胶原材料，所述的胶原纤维由直径为20-50μm的胶原板状纤维无规缠绕而成；该板状纤维系由直径为5-8μm的纤维在同轴方向重叠而成；该纤维则是由其直径为1-3μm的胶原细纤维束列纵横不同地层积而成；该细纤维是由直径为30-70nm的胶原微细纤维集束而成；该微细纤维是由数个胶原分子构成的其直径为3-7nm的胶原超细纤维集束而成。
9．根据权利要求2或4所述的胶原材料，在干燥状态至少具有30N的一点支持张力及至少65N的抗拉强度；在湿润状态至少有1.4N的一点支持张力及至少6.5N的抗拉强度(厚为1mm的情况下)。
10．根据权利要求3、4或6乃至8任一项所述的胶原材料，在干燥状态至少具有10N的一点支持张力及至少25N的抗拉强度；在湿润状态至少有5N的一点支持张力及至少15N的抗拉强度(厚为1mm的情况下)。
11．一种胶原材料的制造方法，至少按下列顺序分步进行a．将提取胶原的盐酸溶液浇铸成指定的厚度形成胶原溶液层；b．将该胶原溶液层急骤冷冻，在指定时间内保持其状态，然后冷冻干燥；c．将该被冷冻干燥物进行指定时间的热脱水交联。d．将该提取胶原的盐酸溶液导入经热脱水交联过的物质的该基体之中；e．将导入了该提取胶原溶液的物质骤然冷冻，保持其形态一定时间，然后进行冷冻干燥；g．将该被冷冻干燥的物质进行压缩，并且i．对该压缩物进行一定时间的热脱水交联。
12．根据权利要求11所述的方法，在所述的步骤e与步骤g之间，顺序进行以下步骤f1．向该被冷冻干燥过的物质的基体中，再次导入该提取胶原的盐酸溶液；f2．将导入该提取胶原溶液的物质骤然冷冻，保持其状态一定时间，然后进行冷冻干燥。
13．根据权利要求11或12所述的方法，在所述的步骤g与步骤i之间进行以下步骤h1．在该被压缩物表面的指定部位形成胶原溶液层。
14．根据权利要求13所述的方法，在所述的步骤h1与步骤i之间进行以下步骤h2．压缩该胶原溶液层。
15．根据权利要求11至14任一项所述的方法，所述的步骤b、e及f2中的冷冻操作时的保持时间为6-48小时。
16．根据权利要求11至14任一项所述的方法，所述的步骤d及f1中的提取胶原的盐酸溶液的胶原浓度为0.5％以下。
17．根据权利要求13或14中所述的方法，为了形成所述步骤h1中的胶原溶液层的提取胶原的盐酸溶液中胶原浓度为2.0％以下。
18．根据权利要求11或15所述的方法，在所述的步骤a中，将提取胶原的盐酸溶液的浇铸分2次进行，在2次浇铸操作之间夹层从聚乙二醇酸、聚乳酸、乙二醇酸与乳酸的共聚物、聚二氧酮、乙二醇酸与环丙烷碳酸酯的共聚物，或聚乙二醇酸与聚乳酸的混合物一组中筛选出的材料构成的筛网状薄片或筒状物，与此同时在所述的步骤c之后进行所述的步骤g，进而进行步骤i。
19．根据权利要求18所述的方法，在所述的步骤g之后进一步进行下述的步骤h3．在该压缩物的至少一面上形成胶原溶液层或明胶溶液层；h4．对该胶原层或形成明胶溶液层的后物质进行热脱水交联。
20．根据权利要求19所述的方法，为形成所述的胶原溶液层的提取胶原的盐酸溶液中胶原的浓度低于2％。
21．根据权利要求19所述的方法，为形成所述的明胶溶液层的明胶水溶液中明胶浓度为5-25％。
22．一种胶原材料的制造方法，至少按下述的顺序与步骤进行j．向从聚乙二醇酸、聚乳酸、乙二醇酸与乳酸的共聚物、聚二氧酮、乙二醇酸与环丙烷碳酸酯的共聚物或聚乙二醇酸与聚乳酸的混合物一组中选出的材料构成的无纺布状薄片或筒状物的基体中导入提取的胶原盐酸溶液，之后进行风干；l．该提取胶原的盐酸溶液被导入、风干所得的基质的至少一个面上形成胶原溶液层；o．在该胶原溶液层上形成明胶溶液层，然后p．对该明胶溶液层形成物进行指定时间的热脱水交联。
23．根据权利要求22所述的方法，分别在所述的步骤j与步骤l间加入下述的步骤k，在所述的步骤l与步骤o之间加入下记的步骤mk．将导入该提取胶原后的物质骤然冷冻，在指定时间内保持其形态，然后冷冻干燥；以及m1．将该胶原溶液层形成的物质骤然冷冻，在指定时间内保持其形态，然后冷冻干燥；然后m2．压缩该被冷冻干燥的物质。
24．根据权利要求22或23所述的方法，在所述的步骤l与步骤o之间，或所述的步骤m2与步骤o之间，进行下述的步骤n∶n．对该胶原溶液层的形成物或该被冷冻干燥物进行指定时间的热脱水交联。
25．根据权利要求22至24任一项所述的方法，在所述的步骤j与l中的提取胶原的盐酸溶液中胶原浓度为2.0％以下。
26．根据权利要求22至24任一所述的方法，所述的步骤o中明胶水溶液的明胶浓度为5-25％。
27．根据权利要求11至17任一项所述的方法，制造出的胶原材料在干燥状态至少具有30N的一点支持张力及至少65N的抗拉强度；在湿润状态至少具有1.4N的一点支持张力及6.5N的抗拉强度(厚度为1mm的情况下)。
28．根据权利要求18至26任一项所述的方法，制造出的胶原材料在干燥状态至少具有10N的一点支持张力及至少25N的抗拉强度；在湿润状态至少具有5N的一点支持张力及25N的抗拉强度(厚度为1mm的情况下)。
全文摘要
本发明涉及胶原在保持其固有的生物化学特性的同时,具有做为缝线的物理特性,并且在应用到生物体一定时间后仍能保持其形状的胶原材料,其制造方法;以提供基于该材料的医用材料,例如人造神经管、人造脊髓、人造食道、人造气管、人造血管、人造瓣膜、替代脑硬膜等人造医用代用膜、人造韧带、人造腱、外科缝合线。外科用填补材料、外科用增强材料。创伤保护材料。人造皮肤及人造角膜等为目的。这种胶原材料的特征是,以胶原超细纤维为基元单位的胶原纤维无纺布状多维结构体的基体中,填充或夹层既有生物相容性又能在生物体内被降解吸收的物质。
文档编号D04H1/42GK1305546SQ99807217
公开日2001年7月25日 申请日期1999年6月7日 优先权日1998年6月11日
发明者清水庆彦 申请人:清水庆彦, 达比古股份有限公司