【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、創傷・熱傷等の皮膚損
傷部を乾燥させず柔らかく保護する作用を有し、早期に
自己の組織と置換する人工皮膚に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an artificial skin which has a function of softening and protecting a damaged skin portion such as a wound or a burn without drying it, and which is replaced with its own tissue at an early stage.
【０００２】[0002]
【従来の技術】熱傷、採皮創および皮膚剥削創、外傷性
皮膚欠損創等の疾患ないし創傷による患部を保護し、治
癒を促進する目的のために、患部に一時的に適応される
創傷被覆材として、従来、ガーゼ、脱脂綿等が用いられ
てきたが、これらは細菌感染防止が低く、かつ滲出液を
速やかに吸収するために創面が乾燥してしまうと取り外
す際に、痛み、出血等を伴った。2. Description of the Related Art A wound coating temporarily applied to an affected area for the purpose of protecting the affected area due to a disease or a wound such as a burn, a skin-wound and a skin-exfoliated wound, and a traumatic skin defect wound and promoting healing. Conventionally, gauze, absorbent cotton, etc. have been used as materials, but these have low bacterial infection prevention, and when the wound surface is dry to absorb exudate quickly, it may cause pain, bleeding, etc. when removed. Accompanied.
【０００３】また、軟膏等を併用することも行われてい
るが、この場合は逆に滲出液の吸収が不充分で創面が過
度に湿った状態になってしまうものであった。Further, an ointment or the like is also used in combination, but in this case, on the contrary, the absorption of the exudate is insufficient and the wound surface becomes excessively wet.
【０００４】また、これらに代わるものとしては、特に
創面が広範囲にわたる場合に適用されるものとして、シ
リコーン製ガーゼ、シリコーンゴム製およびベロアー状
の表面構造を有するナイロン、テフロンなど合成樹脂シ
ート等の人工材料の被覆膜や凍結乾燥豚皮、キチン不織
布、コラーゲン膜、ポリアミノ酸スポンジ、ムコ多糖複
合コラーゲン膜等の生体由来材料の被覆膜も知られてい
る。As an alternative to these, particularly when applied to a wide range of wound surfaces, artificial synthetic resin sheets such as silicone gauze, silicone rubber and nylon and teflon having a velor-like surface structure are used. A coating film of a material and a coating film of a bio-derived material such as freeze-dried pig skin, chitin nonwoven fabric, collagen film, polyamino acid sponge, mucopolysaccharide complex collagen film are also known.
【０００５】しかしながら、これらのうち人工材料の被
覆膜は、患部との密着性、水蒸気透過性、ひび割れなど
の点で種々の問題点を残し、一方生体由来材料の被覆膜
は生体適合性が良いなどの特徴を有するが、その多くは
抗原性を有し、また細菌感染、滲出液による劣化などの
欠点を有し、さらに材料が入手しにくい等の問題があっ
た。However, among these, the coating film of the artificial material leaves various problems in terms of adhesion to the affected area, water vapor permeability, cracking, etc., while the coating film of the biological material is biocompatible. However, many of them have antigenicity, and also have drawbacks such as bacterial infection and deterioration due to exudate, and there is a problem that the material is difficult to obtain.
【０００６】さらに最近では、コラーゲン処理したナイ
ロンメッシュとシリコーン膜からなる複合膜が開発され
実用化されており、よく密着し、適度な水分透過性を有
するが、創面に固着し、肉芽組織が被覆膜中に入り込む
という欠点があった。More recently, a composite membrane consisting of a collagen-treated nylon mesh and a silicone membrane has been developed and put into practical use. Although it adheres well and has an appropriate water permeability, it adheres to the wound surface and the granulation tissue is covered. There was a drawback that it penetrated into the covering film.
【０００７】また同様に、上記問題点を解決する方法と
してコラーゲンを用いた人工材料が開発されている。一
般にコラーゲン自体は生体由来材料であるため、細胞、
組織に対する親和性が大きく、生体適合性に優れ好適な
材料であることは上述した通りである。そこで、人工材
料としてコラーゲンを利用するにあたっては、適当な方
法で架橋を導入し、物性面の強化を図る工夫が成された
ものが用いられる。当該架橋の方法としては、加熱によ
る脱水架橋、薬品を用いる化学架橋等を採用したものが
開発されている。Similarly, an artificial material using collagen has been developed as a method for solving the above problems. Generally, collagen itself is a biological material, so cells,
As described above, the material has a high affinity for tissues and is excellent in biocompatibility and suitable. Therefore, when using collagen as an artificial material, a material in which cross-linking is introduced by an appropriate method to strengthen the physical properties is used. As a method for the cross-linking, those adopting dehydration cross-linking by heating, chemical cross-linking using chemicals, etc. have been developed.
【０００８】このうち熱脱水架橋は薬品処理に比べ安全
性が高いが、物理的にコラゲナーゼ、酵素に対する耐性
が化学的架橋に対し低いため、通常化学架橋を熱架橋と
併用させたり、または化学的架橋単独で用いる方法が選
択されており、こうした架橋を導入した人工材料を用い
る場合、上記以外に物性面で性質が著しく向上する等の
優れた効果を奏するものである。Of these, thermal dehydration cross-linking is safer than chemical treatment, but physical resistance to collagenase and enzyme is lower than chemical cross-linking, so chemical cross-linking is usually used in combination with heat cross-linking, or chemical cross-linking is usually used. A method of using crosslinking alone has been selected, and when an artificial material introduced with such crosslinking is used, in addition to the above, excellent effects such as markedly improved properties in terms of physical properties are exhibited.
【０００９】例えば１１０℃の温度で真空下に２４時間
置いて熱的な架橋を導入した場合、該人工材料の検体で
はコラゲナーゼ３ｕｎｉｔ／ｍｌ中に３７℃下で静置す
ると１日以内に該人工材料中のコラーゲンが溶解するの
に対し、イソシアネート系の薬品を用いた化学的架橋の
みを施した該人工材料の検体ではコラゲナーゼ１００ｕ
ｎｉｔ／ｍｌ中に３７℃下で７日経過しても形態に変化
が見られない。For example, when thermal cross-linking is introduced at a temperature of 110 ° C. under a vacuum for 24 hours, the artificial material specimen is allowed to stand in 37 ° C. in collagenase 3 unit / ml, and the artificial artificial material within 1 day. Whereas collagen in the material dissolves, collagenase 100 u was used in the specimen of the artificial material that was only chemically crosslinked using an isocyanate-based chemical.
No change in morphology was observed even after 7 days in nit / ml at 37 ° C.
【００１０】しかしながら、前記人工材料を人工皮膚と
して使用する場合、強固な架橋を導入すると、導入前に
コラーゲンが有していた細胞、組織に対する親和性が大
幅に低下し、コラーゲンマトリックス内にマクロファー
ジ、好中球などの炎症性細胞や線維芽細胞はほとんど存
在することができず、やがてはマトリックスを排除して
表皮形成し、いわゆるダウン・グロウス（ｄｏｗｎ ｇ
ｒｏｗｔｈ）がおこり、炎症肉芽が形成されてしまう欠
点を有する。However, when the above-mentioned artificial material is used as artificial skin, if a strong cross-link is introduced, the affinity of collagen before the introduction for cells and tissues is greatly reduced, and macrophages in the collagen matrix Almost no inflammatory cells such as neutrophils or fibroblasts can exist, and eventually the matrix is eliminated to form the epidermis, and so-called down grow (down g
(rowth) occurs and an inflamed granulation is formed.
【００１１】一方、細胞侵入性の良好なコラーゲン−変
性コラーゲンマトリックスを形成されてなる前記コラー
ゲンを用いた人工材料も開発されており、早期に好中球
やマクロファージが浸潤し、さらに線維芽細胞が侵入す
ることができる。On the other hand, an artificial material using the above collagen, which is formed of a collagen-denatured collagen matrix having a good cell-penetrating property, has also been developed, and neutrophils and macrophages infiltrate early and fibroblasts Can invade.
【００１２】しかしながら、前記人工材料では開放創と
同様に創収縮を生じる欠点を有している。つまり、これ
らの人工材料においては、物性面の強化と細胞に対する
親和性という生物学的性能の向上とは両立が困難な相反
する実象であり、双方を満足する創傷被覆材あるいは人
工皮膚の出現が望まれていた。However, the artificial material has the drawback of causing wound contraction similar to an open wound. That is, in these artificial materials, it is a contradictory reality that it is difficult to achieve both enhancement of physical properties and improvement of biological performance such as affinity for cells, and appearance of a wound dressing material or artificial skin satisfying both of them. Was desired.
【００１３】現在までに、上記問題点を解決するものと
して、細胞侵入性の良好なコラーゲンマトリックス層と
架橋を十分に施したコラーゲンの支持層と、水蒸気透過
調節層からなる３層構造の人工皮膚が本発明者らによっ
て開示されている（特開平２−３４１６５号）。To date, as a solution to the above problems, an artificial skin having a three-layer structure consisting of a collagen matrix layer having a good cell-penetrating property, a collagen support layer sufficiently cross-linked, and a water vapor permeation control layer. Has been disclosed by the present inventors (Japanese Patent Laid-Open No. 34165/1990).
【００１４】この人工皮膚は動物実験において創面に適
用された際に線維芽細胞が早期に創傷接触層に侵入し、
真皮様の結合組織を構築するので創傷の治癒が促進され
てなるものである。しかし、この人工皮膚を広範囲の熱
創傷または広範囲の皮膚欠損部位に適用する場合、表皮
の伸展等に限界があるため、治癒するのに非常に時間が
かかる欠点を有していた。When the artificial skin is applied to the wound surface in animal experiments, fibroblasts invade the wound contact layer early,
Since the dermis-like connective tissue is constructed, wound healing is promoted. However, when this artificial skin is applied to a wide range of burn wounds or a wide range of skin defect sites, it has a drawback that it takes a very long time to heal because of limitation of extension of the epidermis.
【００１５】しかし、この欠点に関しては、一般的に臨
床で行われて分層植皮を併用することが可能であり、あ
る一定の期間上記の人工皮膚を移植した後、水蒸気透過
調節層と架橋を十分に行った支持層を剥がし、分層植皮
を行うと生着することができ、該方法により上記欠点を
補うことができ広範囲の欠損部位に適用することも一定
条件下では可能ではある。[0015] However, with respect to this drawback, it is generally clinically possible to use a split-thickness skin graft together, and after transplanting the artificial skin for a certain period of time, cross-linking with the water vapor transmission control layer is performed. It is possible to engraft when the support layer that has been sufficiently removed is peeled off and to carry out split-thickness skin grafting, the above defects can be compensated by this method, and it is possible to apply to a wide range of defective sites under certain conditions.
【００１６】しかし、この方法では分層植皮の移植時期
が遅くなると、コラーゲンが徐々に分解することから、
新たに創面の拘縮がおこるため、早い時期に分層植皮を
する必要があり、完全なものとすることはできず、これ
ら問題点を十分に解決してなる創傷被覆材および人工皮
膚は未だに得られてないのが現状である。However, according to this method, collagen is gradually decomposed when the transplantation time of split-thickness skin graft is delayed,
Due to the new contracture of the wound surface, it is necessary to carry out split-thickness skin grafting at an early stage, and it is not possible to complete the skin grafting. The current situation is that they have not been obtained.
【００１７】更に、本発明に用いられてなるコラーゲン
・ヘパリン複合体は生体適合材料として人工血管や人工
臓器に用いる場合に、生体適応性に優れ、また内皮細胞
の増殖性に優れていることが特開昭６３−６８１７４号
に記載されている。Further, the collagen-heparin complex used in the present invention is excellent in biocompatibility and proliferation of endothelial cells when it is used as a biocompatible material in artificial blood vessels and artificial organs. It is described in JP-A-63-68174.
【００１８】しかしながら、本発明の利用分野である創
傷被覆材および人工皮膚材料への適用は、何ら開示ない
し示唆されているものではない。However, the application of the present invention to wound dressings and artificial skin materials, which are the fields of application of the present invention, is not disclosed or suggested at all.
【００１９】特開昭６０−２２２４２５には、コラーゲ
ンおよび走化性を誘発されるグルコスアミノグリカンの
懸濁液からなる創傷治癒剤が記載されている。また、特
開昭６３−５４３２８には線維状コラーゲンとヘパリン
またはヘパリン類似のグリコサアミングリカンと血小板
由来増殖因子あるいは線維芽細胞成長因子の混合物から
なる創傷包帯がある。JP-A-60-222425 describes a wound healing agent consisting of a suspension of collagen and chemotactic inducing glucosaminoglycans. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 63-54328 discloses a wound dressing made of a mixture of fibrillar collagen, heparin or heparin-like glycosamine glycan and platelet-derived growth factor or fibroblast growth factor.
【００２０】その他の先行技術としては、創傷治癒を促
進させるために、コラーゲンとムコ多糖類が不可逆的に
結合してなる架橋重合体が特公昭５４−３７７９に記載
されており、また人工皮膚に関しては架橋されたコラー
ゲン・ムコ多糖類からなる第１層と水分透過調節層との
多層膜が、特公昭５７−２７８３４に記載されている。As another prior art, in order to promote wound healing, a cross-linked polymer in which collagen and mucopolysaccharide are irreversibly bound is described in Japanese Patent Publication No. 54-3779, and regarding artificial skin. JP-B-57-27834 describes a multilayer film comprising a first layer composed of cross-linked collagen / mucopolysaccharide and a water permeation control layer.
【００２１】[0021]
【発明が解決しようとする課題】従来の創傷被覆材は、
上述したようにそれぞれ問題点を有しているので、熱傷
等により皮膚組織が損失した場合の患部に対する処理と
しては、自家移植（オートグラフト［ａｕｔｏｇｒａｆ
ｔ］）が現在最善の方法とされている。The conventional wound dressings are:
As described above, since each has a problem, as a treatment for an affected area when skin tissue is lost due to burns or the like, autograft (autograft [autograf
t]) is currently considered the best method.
【００２２】しかしながら、皮膚欠損部が広範囲にわた
る場合等においては、非常に困難であり、適用可能であ
っても長時間にわたって幾度となく移植を繰り返す必要
がある。However, in the case where the skin defect portion covers a wide area, it is very difficult, and even if it can be applied, it is necessary to repeat transplantation repeatedly over a long period of time.
【００２３】また、自家移植に代わって患部を一時的に
被覆する方法として他家移植（アログラフト［ａｌｌｏ
ｇｒａｆｔ］）が適用されている。他家移植は血管が確
保されているため、感染しにくいなどの利点があるが、
やがては皮膚部分は脱落してしまう。As a method of temporarily covering the affected area in place of autograft, allograft (allograft [allograft]
Graft]) has been applied. Allogeneic transplantation has the advantage that it is less likely to be infected because blood vessels are secured,
Eventually the skin will fall off.
【００２４】そこで、自家移植や他家移植に代わって患
部を被覆して毛細血管他を早期に誘導して細菌感染を防
止することができるような人工皮膚の開発が望まれてい
る。Therefore, it is desired to develop an artificial skin that can cover the affected area and induce capillaries and the like at an early stage to prevent bacterial infection, instead of autologous transplantation or allograft transplantation.
【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の構成
を有する本発明の人工皮膚によって達成される。The above object is achieved by the artificial skin of the present invention having the following constitution.
【００２５】（１） コラーゲンマトリックスに、コラ
ーゲン産生を促進させる作用を有する物質を取り込んだ
マイクロカプセルを含有させた創傷接触層と、水蒸気透
過層調節層とからなり、当該マイクロカプセルが熱変性
コラーゲンとヘパリン等のムコ多糖類によるコアセルベ
ート構造を形成してなるマイクロカプセルであることを
特徴とする人工皮膚。(1) A collagen matrix comprising a wound contact layer containing a microcapsule containing a substance having an action of promoting collagen production and a water vapor permeable layer adjusting layer, the microcapsule being a heat-denatured collagen. An artificial skin, which is a microcapsule formed by forming a coacervate structure of a mucopolysaccharide such as heparin.
【００２６】（２） 前記コラーゲンマトリックスが線
維化コラーゲンとヘリックス含量が０〜８０％である変
性コラーゲンの複合物である上記（１）記載の人工皮
膚。(2) The artificial skin as described in (1) above, wherein the collagen matrix is a composite of fibrotic collagen and denatured collagen having a helix content of 0 to 80%.
【００２７】（３） 前記コラーゲン産生を促進させる
物質がアスコルビン酸またはアスコルビン酸リン酸エス
テルである上記（１）記載の人工皮膚。(3) The artificial skin as described in (1) above, wherein the substance that promotes collagen production is ascorbic acid or ascorbic acid phosphate.
【００２８】（４） 前記コラーゲン産生を促進させる
物質がキチンまたはキチン誘導体である上記（１）記載
の人工皮膚。(4) The artificial skin as described in (1) above, wherein the substance that promotes collagen production is chitin or a chitin derivative.
【００２９】本発明の人工皮膚は、上述したように創傷
接触層と水蒸気調節層の２層からなり、創傷接触層には
コラーゲン産生を促進させる物質を取り込んだマイクロ
カプセルが含有されている。As described above, the artificial skin of the present invention comprises two layers, a wound contact layer and a steam control layer, and the wound contact layer contains microcapsules containing a substance that promotes collagen production.
【００３０】創傷接触層を構成する材料としては、線維
化コラーゲンとヘリックス含量が０〜８０％である変性
コラーゲンの複合物が好適で、創面を直接覆ってこれを
柔らかく保護し、痛みを抑え、適度な水分を与え細菌感
染を防止する。As a material constituting the wound contact layer, a composite of fibrotic collagen and denatured collagen having a helix content of 0 to 80% is preferable, and it directly covers the wound surface to protect it softly and suppress pain. Give moderate water and prevent bacterial infection.
【００３１】さらに、創傷接触層は創面に適応された際
に極めて初期にマイクロファージや好中球他の炎症性の
細胞が湿潤した後、早期に線維芽細胞がびまん性に侵入
し、その結果真皮様の結合組織が構築され創傷の治癒が
促進される。次いで創傷接触層の真上には、周囲健常表
皮が伸展増殖し、これにより最終的には水蒸気透過調節
層は分界・排除される。Furthermore, when the wound contact layer is adapted to the wound surface, microphages, neutrophils and other inflammatory cells infiltrate very early, and then fibroblasts diffusely infiltrate early, resulting in A dermis-like connective tissue is constructed to promote wound healing. Then, immediately above the wound contact layer, the surrounding healthy epidermis spreads and proliferates, and finally the water vapor permeation control layer is demarcated and excluded.
【００３２】本発明においてマイクロカプセルには、熱
変性コラーゲンとヘパリン等のムコ多糖類を加えてコア
セルベート構造を形成させて得られるマイクロカプセル
が用いられる。当該コアセルベートの形成は本発明者ら
により見いだされたものである（特開平２−１２８
７）。In the present invention, microcapsules obtained by adding a heat-denatured collagen and a mucopolysaccharide such as heparin to form a coacervate structure are used as the microcapsules. The formation of the coacervate was found by the present inventors (JP-A-2-128).
7).
【００３３】本発明の創傷接触層およびマイクロカプセ
ルに用いるコラーゲンは、牛真皮由来のものを酸または
アルカリ処理して得られるファイバーコラーゲンをプロ
クターゼまたはペプシンで処理し分子末端の抗原基のテ
ロペプチドを消化除去した酵素処理コラーゲン（アテロ
コラーゲン）を用いることが好ましい。アテロコラーゲ
ンは水で膨潤させ、６０℃で数時間保持させると熱変性
する。The collagen used in the wound contact layer and microcapsules of the present invention is obtained by treating bovine dermis-derived fiber collagen with acid or alkali and treating it with proctase or pepsin to digest the telopeptide of the antigenic group at the molecular end. It is preferable to use the removed enzyme-treated collagen (atelocollagen). Atelocollagen is heat-denatured when swollen with water and kept at 60 ° C. for several hours.
【００３４】コアセルベートの形成は、酵素処理コラー
ゲンを４０〜９０℃の温度で熱変性させ、これをヘパリ
ン等のムコ多糖類と水性溶媒中で混合し、ｐＨ２〜７、
好ましくはｐＨ３．５〜５．０に保ちつつ撹拌すること
によって行われる。For the formation of coacervate, enzyme-treated collagen is heat-denatured at a temperature of 40 to 90 ° C., and this is mixed with a mucopolysaccharide such as heparin in an aqueous solvent to give a pH of 2 to 7.
It is preferably carried out by stirring while maintaining the pH at 3.5 to 5.0.
【００３５】本発明において、コラーゲンおよびヘパリ
ンの濃度はそれぞれ５（ｗ／ｖ）％以下、マイクロカプ
セル中のヘパリンは５０（ｗ／ｖ）％以下、５（ｗ／
ｖ）％以上である。In the present invention, the concentrations of collagen and heparin are each 5 (w / v)% or less, and the amount of heparin in the microcapsules is 50 (w / v)% or less, 5 (w / v).
v) It is at least%.
【００３６】コラーゲンおよびヘパリンの濃度が５（ｗ
／ｖ）％以上になるとマイクロカプセルが形成されず
に、沈殿が生成される。また、マイクロカプセル中のヘ
パリンの含量が５（ｗ／ｖ）％以下及び５０（ｗ／ｖ）
％以上であってもと同様にマイクロカプセルが形成され
ない。なお、ヘパリン以外のムコ多糖類を使用した場合
でもヘパリンと同様な濃度及び含有比でマイクロカプセ
ルを生成することができる。The concentration of collagen and heparin is 5 (w
/ V)% or more, microcapsules are not formed and a precipitate is generated. In addition, the content of heparin in the microcapsules is 5 (w / v)% or less and 50 (w / v)
Even if it is more than 100%, microcapsules are not formed as in the case. Even when mucopolysaccharides other than heparin are used, microcapsules can be produced with the same concentration and content ratio as heparin.
【００３７】本発明に用いるムコ多糖類としては、コン
ドロイチン硫酸、ヘパラン硫酸、デルマタン硫酸、ヒア
ルロン酸、ヘパリン等が挙げられるが、ヘパリンが最も
好ましい。Examples of the mucopolysaccharide used in the present invention include chondroitin sulfate, heparan sulfate, dermatan sulfate, hyaluronic acid, heparin and the like, and heparin is most preferable.
【００３８】本発明に用いるコラーゲン産生を促進する
物質は、アスコルビン酸あるいはアスコルビン酸リン酸
エステル、及びキチンあるいはキチン誘導体などがあ
る。The substances for promoting collagen production used in the present invention include ascorbic acid or ascorbic acid phosphoric acid ester, and chitin or chitin derivative.
【００３９】アスコルビン酸はビタミンＣとも呼ばれて
おり、分子内にエンジオール基を持ち、そのために反応
性に富み、容易に酸化されてデヒトロアスコルビン酸と
なる。アスコルビン酸及びアスコルビン酸リン酸エステ
ルの生理活性は、今日なお不明瞭な点が多いが、現在明
らかになっている作用としては、コラーゲンの生成と維
持に必要なことが挙げられている。Ascorbic acid, which is also called vitamin C, has an enediol group in the molecule and is therefore highly reactive, and is easily oxidized to dehitoroascorbic acid. The physiological activities of ascorbic acid and ascorbic acid phosphoric acid ester still have many unclear points today, but one of the currently revealed actions is that they are necessary for the production and maintenance of collagen.
【００４０】また、アスコルビン酸は中性溶液中３７℃
で酸素存在下では、非常に不安定であったが、Ｌ−アス
コルビン酸リン酸エステルはコラーゲン合成のコファク
ター活性を持ち、また生理下でも安定であることが明ら
かである。Ascorbic acid is used in a neutral solution at 37 ° C.
Although it was very unstable in the presence of oxygen, it is clear that L-ascorbyl phosphate has a cofactor activity for collagen synthesis and is stable under physiological conditions.
【００４１】一方、キチンはキチン不織布の形で創傷被
覆材として使用されており、治癒機序は今日なお不明瞭
な点が多いがキチン不織布をどん食した組織球他がコラ
ーゲンの細線維を産生するのに何らかの役割を果たして
いることは明らかである。On the other hand, chitin is used as a wound dressing in the form of a chitin non-woven fabric, and although the healing mechanism is still unclear, there are many unclear points. It is clear that it plays some role in doing so.
【００４２】上記の理由より、本発明において、アスコ
ルビン酸、特に活性持続型のＬ−アスコルビン酸リン酸
エステル、もしくはキチンまたはその誘導体を含有させ
るこたが自己のコラーゲン線維の産生を促進させるうえ
好ましい。For the above-mentioned reasons, in the present invention, the kota containing ascorbic acid, particularly L-ascorbic acid phosphoric acid ester of sustained activity type, or chitin or a derivative thereof is preferable in order to promote the production of self collagen fibers. ..
【００４３】本発明を実施態様に基づき詳細に説明す
る。図１は本発明の人工皮膚の一実施態様の微細構造を
示す拡大断面図である。図１に示すように本発明の人工
皮膚１は創傷部に接触し得る部位が細胞侵入性の良好な
コラーゲン−変性コラーゲンマトリックス層２、該創傷
接触層２にコラーゲン産生を促進する物質５を含有され
るマイクロカプセル４とからなるものである。The present invention will be described in detail based on embodiments. FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing the fine structure of one embodiment of the artificial skin of the present invention. As shown in FIG. 1, the artificial skin 1 of the present invention contains a collagen-denatured collagen matrix layer 2 having good cell invasion at a site which can contact with a wound, and a substance 5 which promotes collagen production in the wound contact layer 2. And the microcapsules 4 to be formed.
【００４４】ここで創傷接着層２が細胞侵入性を有する
ものとは、該人工皮膚１が創傷部に適用された際に、マ
クロファージや好中球等の炎症性の細胞が湿潤した後、
早期に線維芽細胞が侵入し、その結果、真皮様の結合組
織が再構築されることである。Here, the wound adhesive layer 2 having cell-penetrating property means that when the artificial skin 1 is applied to a wound site, after inflammatory cells such as macrophages and neutrophils are moistened,
The early entry of fibroblasts, resulting in the remodeling of dermal-like connective tissue.
【００４５】創傷接触層２の厚さは、用いる用途により
異なるが、一般に１〜８ｍｍが好ましいが、より好まし
くは３〜５ｍｍである。また、この創傷接触層の厚さは
あくまでも乾燥した場合の厚さであり、湿潤状態での厚
さは乾燥状態の厚さの約３分の１程になる。Although the thickness of the wound contact layer 2 varies depending on the application to be used, it is generally preferably 1 to 8 mm, more preferably 3 to 5 mm. The thickness of the wound contact layer is the thickness when dried, and the thickness in the wet state is about one third of the thickness in the dry state.
【００４６】創傷接触層２で使用する変性コラーゲンは
コラーゲンを加熱処理、化学処理、物理処理などの処理
をしたものが挙げられるが、加熱処理が最も好ましい。
マイクロカプセルで使用する変性コラーゲンも上記の同
様に加熱処理することが好ましい。The denatured collagen used in the wound contact layer 2 may be one obtained by subjecting collagen to heat treatment, chemical treatment, physical treatment or the like, and heat treatment is most preferable.
The denatured collagen used in the microcapsules is also preferably heat-treated in the same manner as above.
【００４７】コラーゲンの変性度はヘリックス構造の含
量によって示される。ヘリックス含量とはコラーゲン特
有の３重鎖ヘリックス含量のことで、変性コラーゲンは
このヘリックスがランダム化しているために、ヘリック
ス含量が変性度に対応する。ここで用いられるコラーゲ
ンの変性度の指標、即ち、ヘリックス含量は０〜８０％
であり、好ましくは０〜５０％、より好ましくは３０〜
４０％である。The degree of denaturation of collagen is indicated by the content of helix structure. The helix content is the triple chain helix content unique to collagen, and in denatured collagen, this helix is randomized, so the helix content corresponds to the degree of denaturation. The index of the degree of denaturation of collagen used here, that is, the helix content is 0 to 80%.
And preferably 0 to 50%, more preferably 30 to
40%.
【００４８】例えばコラーゲン溶液を６０℃、３０分熱
処理するとヘリックス含量は約４０％であり、１００
℃、２４時間熱処理するとヘリックス含量は０となり、
また電気泳動によりコラーゲン分子の一部が切断されて
いることがわかる。なお、１００℃で２４時間熱変性さ
せたコラーゲンを用いた場合、コアセルベートは生成さ
れなかった。For example, when the collagen solution is heat-treated at 60 ° C. for 30 minutes, the helix content is about 40% and 100%.
Helix content becomes 0 after heat treatment at ℃ for 24 hours,
Moreover, it is found that a part of the collagen molecule is cleaved by electrophoresis. It should be noted that no coacervate was produced when collagen that had been heat-denatured at 100 ° C. for 24 hours was used.
【００４９】また、コラーゲンを線維化するためには、
特に限定しないが例えばコラーゲン溶液をリン酸緩衝液
のような平衡塩溶液と混合して、３７℃において４時間
インキュベートする方法を用いる。In order to fibrillize collagen,
Although not particularly limited, for example, a method of mixing a collagen solution with a balanced salt solution such as a phosphate buffer and incubating at 37 ° C. for 4 hours is used.
【００５０】コラーゲン・変性コラーゲンマトリックス
は上記で調整した線維化したコラーゲン溶液と変性コラ
ーゲン溶液とを混合して凍結乾燥させ得ることができ
る。この際に上記の混合溶液をスチレン容器に流し込
み、凍結乾燥させるとコラーゲン・変性コラーゲンのマ
トリックスが得られる。The collagen / denatured collagen matrix can be obtained by mixing the fibrillated collagen solution prepared above and the denatured collagen solution and freeze-drying. At this time, the above mixed solution is poured into a styrene container and freeze-dried to obtain a collagen / denatured collagen matrix.
【００５１】本発明において、コアセルベートの生成の
際に系中に薬物を存在させておくと、コアセルベートの
内部に薬物を取り込んだマイクロカプセルを得ることが
できる。薬物はコラーゲン産生を促進する物質であり、
特に制限はなく例えばアスコルビン酸、アスコルビン酸
エステル、キチン、キチン誘導体などを適宣選択するこ
とができる。In the present invention, when a drug is allowed to exist in the system when coacervate is produced, microcapsules having the drug incorporated inside the coacervate can be obtained. Drugs are substances that promote collagen production,
There is no particular limitation, and for example, ascorbic acid, ascorbic acid ester, chitin, chitin derivative and the like can be appropriately selected.
【００５２】さらに、水蒸気透過調節層３を設けること
により、適度な水蒸気透過を行い、創面に滲出液が貯留
せずかつ創面が湿潤に保たれた状態とし、一方、滲出液
中のタンパク質成分の外部への漏出は防止され、組織の
修復に極めて好ましい環境を与えることになる。Further, by providing the water vapor permeation adjusting layer 3, the water vapor permeates appropriately, and the exudate is not stored on the wound surface and the wound surface is kept moist while the protein component in the exudate is Leakage to the outside is prevented, providing a highly favorable environment for tissue repair.
【００５３】本発明の水分透過調節層は、無毒性材料か
らなる約５００〜５０００ｇ／ｍ2・２４ｈの水分フラ
ックスを有する層を用いる。厚さは５〜２００μｍが適
当である。当該無毒性材料としては、シリコーン樹脂、
ポリアクリレートエステル、ポリメタクリレートエステ
ル、ポリウレタン等が挙げられるが、特にシリコーンが
好ましい。As the moisture permeation control layer of the present invention, a layer made of a non-toxic material and having a moisture flux of about 500 to 5000 g / m2 · 24 h is used. A suitable thickness is 5 to 200 μm. As the non-toxic material, silicone resin,
Examples thereof include polyacrylate ester, polymethacrylate ester, polyurethane and the like, and silicone is particularly preferable.
【００５４】以下、実施例を示し本発明の人工皮膚につ
いてさらに詳細に説明する。Hereinafter, the artificial skin of the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
【００５５】[0055]
（実施例１）線維化アテロコラーゲン−変性アテロコラーゲン溶液の
調製 アテロコラーゲン粉末（高研株式会社製）を４℃の温度
下でｐＨ３．０の希塩酸に溶解して０．３〜０．４（ｗ
／ｖ）％に調製した。この溶液を０．８μｍ及び０．２
μｍの直径の空孔を持つ２種のフィルターに順次通して
濾過滅菌した後、４℃に維持しつつ撹拌しながらｐＨ
７．４のリン酸緩衝液を加え、最終濃度が０．１〜１．
１５（ｗ／ｖ）％アテロコラーゲン（３０ｍＭ ＮａＨ
ＰＯ4，１００ｍＭ ＮａＣｌ）であるコラーゲン溶液
とした。ついで３７℃の恒温槽内に４時間放置し、線維
化アテロコラーゲン（ＦＣ）溶液を調製した。そして、
このＦＣ溶液を無菌条件下で遠心操作による濃縮を行
い、濃度４（ｗ／ｖ）％に調製した。(Example 1)Fibrotic Atelocollagen-Denatured Atelocollagen Solution
The prepared atelocollagen powder (manufactured by Koken Co., Ltd.) was dissolved in dilute hydrochloric acid having a pH of 3.0 at a temperature of 4 ° C. to obtain 0.3 to 0.4 (w.
/ V)%. This solution was added to 0.8 μm and 0.2
After being sterilized by filtration through two kinds of filters having pores with a diameter of μm, the pH was maintained while stirring at 4 ° C with stirring.
7.4 phosphate buffer is added to give a final concentration of 0.1-1.
15 (w / v)% atelocollagen (30 mM NaH
The collagen solution was PO4 , 100 mM NaCl). Then, it was left in a constant temperature bath at 37 ° C. for 4 hours to prepare a fibrotic atelocollagen (FC) solution. And
This FC solution was concentrated under aseptic conditions by centrifugation to prepare a concentration of 4 (w / v)%.
【００５６】一方、上記のフィルターを順次通過させた
０．３〜０．４（ｗ／ｖ）％のアテロコラーゲン溶液を
凍結乾燥し、再び無菌の蒸留水に６．６（ｗ／ｖ）％と
なるよう再溶解し、これを６０℃の恒温槽内に３０分間
放置して熱変性させ変性アテロコラーゲン（ＨＡＣ）溶
液とした。On the other hand, a 0.3 to 0.4 (w / v)% atelocollagen solution which was successively passed through the above filters was freeze-dried, and the sterile distilled water was added again to 6.6 (w / v)%. It was redissolved so that it was left in a constant temperature bath at 60 ° C. for 30 minutes for thermal denaturation to obtain a denatured atelocollagen (HAC) solution.
【００５７】このＨＡＣ溶液を３７℃の温度下で０．４
５μｍの直径の空孔を持つフィルターを通して濾過滅菌
した後、上記の４（ｗ／ｖ）％のＦＣ溶液に、ＦＡＣ／
ＦＣ＋ＨＡＣ＝０．１となるように混合し（ＦＣ１００
０溶に対してＨＡＣ約６７溶）、撹拌して線維化アテロ
コラーゲン−変性アテロコラーゲン（ＦＣ−ＨＡＣ）混
合溶液を得た。This HAC solution was added to 0.4 at a temperature of 37.degree.
After sterilizing by filtration through a filter having pores with a diameter of 5 μm, FAC / FAC /
Mix so that FC + HAC = 0.1 (FC100
HAC about 67 to 0 solution) was stirred to obtain a fibrotic atelocollagen-denatured atelocollagen (FC-HAC) mixed solution.
【００５８】（実施例２）マイクロカプセルの作製 アテロコラーゲンを０．３（ｗ／ｖ）％となるように蒸
留水を膨潤させてアテロコラーゲン溶液とし、この懸濁
液を室温（２４℃位）になじませた後６０℃に保ったオ
ーブン内にて約２時間加熱操作を行い変性アテロコラー
ゲン溶液を得た。この変性アテロコラーゲンは変性温度
（３７℃）以上に保っておく。なお、この処理温度時間
で得られた変性アテロコラーゲンは室温以下に冷却する
とヘリックス構造を一定の割合で再生できる範囲内のも
のである。(Example 2)Preparation of microcapsules Atelocollagen was swollen with distilled water to a concentration of 0.3 (w / v) toprepare an atelocollagen solution, and this suspension was soaked at room temperature (about 24 ° C). After that, the mixture was heated in an oven kept at 60 ° C. for about 2 hours to obtain a denatured atelocollagen solution. This denatured atelocollagen is kept at a denaturation temperature (37 ° C.) or higher. The denatured atelocollagen obtained at this treatment temperature time is within the range where the helix structure can be regenerated at a constant rate when cooled to room temperature or below.
【００５９】一方、ヘパリンを１（ｗ／ｖ）％となるよ
うに蒸留水に溶かしヘパリン水溶液を得る。On the other hand, heparin is dissolved in distilled water so as to be 1 (w / v)% to obtain an aqueous solution of heparin.
【００６０】それぞれの溶液を０．４５μｍ以下のフィ
ルターを通過させて夾雑物を除去後、変性温度以上で混
合させる。混合させる際、物質総量に対するヘパリンの
仕込み量は、５（ｗ／ｖ）％以上５０（ｗ／ｖ）％以
下、好ましくは範囲は１０（ｗ／ｖ）％以上、３０（ｗ
／ｖ）％以下であり、この範囲内で最大収量のコアセル
ベートを収穫できた。Each solution is passed through a filter of 0.45 μm or less to remove impurities and then mixed at a denaturation temperature or higher. When mixing, the amount of heparin charged relative to the total amount of the substance is 5 (w / v)% or more and 50 (w / v)% or less, and preferably the range is 10 (w / v)% or more and 30 (w).
/ V)% or less, and the maximum yield of coacervate could be harvested within this range.
【００６１】混合後、１規定のＨＣｌを用いてｐＨ調整
をする。ｐＨの下降状態に応じて白濁を生じ、コアセル
ベート液滴が形成され、マイクロカプセルが得られた。After mixing, the pH is adjusted using 1N HCl. White turbidity was generated according to the lowered state of pH, and coacervate droplets were formed to obtain microcapsules.
【００６２】（実施例３）コラーゲン産生を促進する物質を取り込んだマイクロカ
プセルの作製 実施例２のように調製したマイクロカプセルを作製する
前に、予めＬ−アスコルビン酸リン酸エステルを添加
し、アスコルビン酸を含有したマイクロカプセルを得
た。(Example 3)Microcapsule incorporating a substance that promotes collagen production
Preparation of Pucelle Before preparing the microcapsules prepared as in Example 2, L-ascorbic acid phosphoric acid ester was added in advance to obtain microcapsules containing ascorbic acid.
【００６３】（実施例４）人工皮膚の作製 実施例１のＦＣ−ＨＡＣの混合溶液に実施例３で作製し
たマイクロカプセルを添加した後、ステンレスパットを
注入し、−３０℃以下で急速冷却して十分凍結させた
後、−４０℃／０．１トール未満の真空下で凍結乾燥す
ることにより、ＦＣ−ＨＡＣのマトリックスが得られ
た。(Example 4)Preparation of artificial skin After the microcapsules prepared in Example 3 were added to the FC-HAC mixed solution of Example 1, a stainless steel pad was injected and rapidly cooled at -30 ° C or lower. After sufficiently freezing, the matrix of FC-HAC was obtained by freeze-drying under vacuum of less than -40 ° C / 0.1 Torr.
【００６４】次に、テフロン手板上に６７％のメディカ
ルサイラスティックス（登録商標）シリコーン（接着シ
リコーンタイプＡ、ダウコーニング株式会社製）のヘキ
サン溶液を精密被覆用具（アプリケーター）を用いて塗
布し製膜し、塗布した直後にその湿潤層上に上記のＦＣ
−ＨＡＣマトリックスを載せ、室温で１０分間放置した
後、６０℃で少なくとも１時間、オーブンで硬化させ
た。Next, a 67% solution of Medical Cylastics (registered trademark) silicone (adhesive silicone type A, manufactured by Dow Corning Co., Ltd.) in hexane was coated on a Teflon hand plate using a precision coating tool (applicator). Immediately after filming and coating, the above FC on the wet layer
-The HAC matrix was placed and left at room temperature for 10 minutes and then oven cured at 60 ° C for at least 1 hour.
【００６５】更に、０．０５トール未満の真空下で１時
間真空にし、１１０℃に温度を上げて２時間真空に保
ち、その後温度を下げることにより、本発明の人工皮膚
を得た。Further, a vacuum was applied under a vacuum of less than 0.05 Torr for 1 hour, the temperature was raised to 110 ° C., the vacuum was maintained for 2 hours, and then the temperature was lowered to obtain an artificial skin of the present invention.
【００６６】（実施例５）人工皮膚のラット皮膚欠損創への移植試験 上記実施例４で得られたコラーゲン産生を促進する物質
であるＬ−アスコルビン酸リン酸エステルを取り込んだ
マイクロカプセルを含有した人工皮膚をラットの背中皮
膚に移植して試験した。Example 5Transplantation Test of Artificial Skin into Rat Skin Defect Wound The microcapsules containing the L-ascorbic acid phosphate ester, which is the substance promoting the collagen production obtained in Example 4 above, were contained. The artificial skin was tested by implanting it on the back skin of rats.
【００６７】２００〜４００ｇのｗｉｓｔａｒ−ＫＹラ
ットをネンブタール麻酔下で除毛し、イソジン消毒した
ラット背部に皮下筋膜を創面とする２０×２０ｍｍの全
創皮膚欠損創を作製し、止血、乾燥した後、生塩を含ま
せた検体をそれぞれ貼付した。シリコーン膜辺縁を縫合
糸で１６ケ所結紮固定した。その上に、ソルフレン（登
録商標、テルモ株式会社製）・貼付剤を４枚重ね、更に
エラスチンコン等の伸縮性絆創膏で胴巻きにし圧迫固定
した。200 to 400 g of Wistar-KY rats were hair-removed under Nembutal anesthesia, and a total skin defect wound of 20 × 20 mm with subcutaneous fascia on the dorsal part of the rat was subcutaneously prepared and dried. After that, the specimens containing raw salt were attached respectively. The edges of the silicone film were ligated and fixed at 16 places with sutures. Four sheets of Solfrene (registered trademark, manufactured by Terumo Co., Ltd.) / Patch were laminated on top of this, and further wrapped with a stretchable bandage such as elastincon to form a body band and pressure-fixed.
【００６８】移植１週間後に、上層部のシリコーンをは
がし、ＦＣ−ＨＡＣ層上に自家の分層植皮片を移植して
更に４週間観察した結果、ほとんど収縮せず、植皮した
分層植皮片が生着していることが肉眼で確認できた。病
理組織学的にも、人工皮膚を使用して再生された真皮様
組織と生着した分層植皮片はよく密着しており、分層植
皮片の下には、再生された新しいコラーゲン線維が確認
できた。One week after the transplantation, the upper layer silicone was peeled off, and an autografted split-thickness skin graft was transplanted onto the FC-HAC layer and observed for a further 4 weeks. It was visually confirmed that they were living. Histopathologically, the dermis-like tissue regenerated using artificial skin and the engrafted split-thickness skin graft were in close contact with each other, and under the split-thickness skin graft, regenerated new collagen fibers were found. It could be confirmed.
【００６９】（実施例６）上記各実施例と同様な操作
で、マイクロカプセル中にコラーゲン産生を促進する物
質としてキチン（ポリ−Ｎ−アセチルグルコサミン）
（フナコシ社製）を取り込ませた人工皮膚を作成した。
なお、キチンは水に不溶性であるため、水に分散させた
状態でカプセル化した。Example 6 By the same operation as in each of the above examples, chitin (poly-N-acetylglucosamine) was used as a substance for promoting collagen production in microcapsules.
(Manufactured by Funakoshi Co., Ltd.) was incorporated to prepare artificial skin.
Since chitin is insoluble in water, it was encapsulated in a state of being dispersed in water.
【００７０】当該マイクロカプセル中にコラーゲン産生
を促進する物質としてキチンを取り込ませた人工皮膚
も、マイクロカプセル中にコラーゲン産生を促進する物
質としてＬ−アスコルビン酸リン酸エステルを取り込ま
せた人工皮膚と同様なラット皮膚欠損創への移植試験を
示した。The artificial skin in which chitin is incorporated into the microcapsules as a substance that promotes collagen production is similar to the artificial skin in which L-ascorbic acid phosphate is incorporated into the microcapsules as a substance that promotes collagen production. The transplantation test to the rat skin defect wound was shown.
【００７１】[0071]
【発明の効果】本発明によれば、コラーゲンマトリック
スにコラーゲン産生を促進する物質を取り込んだマイク
ロカプセルを含有した創傷接触層と水蒸気透過性を有す
るシリコーンエラストマーなどの水蒸気透過調節層の順
で積層されてなる人工皮膚が提供される。According to the present invention, a wound contact layer containing microcapsules containing a substance that promotes collagen production in a collagen matrix and a water vapor transmission control layer such as a water vapor permeable silicone elastomer are laminated in this order. An artificial skin is provided.
【００７２】本発明の人工皮膚は創傷、熱傷、じょく瘡
等により皮膚が損傷を受けた際に、損傷面に適応され、
創面を柔らかく保護し、痛みを和らげ、細菌の感染を防
止する。The artificial skin of the present invention is applied to a damaged surface when the skin is damaged by a wound, a burn, an acne, etc.,
It softens the wound surface, relieves pain and prevents bacterial infection.
【００７３】さらに、本発明の人工皮膚は、創傷接触面
が細胞侵入性を有するので、創面の適応された際に線維
芽細胞が早期に創傷接触層に侵入し、真皮様の結合組織
を構築するので創傷の治癒が促進される。Furthermore, since the wound contact surface of the artificial skin of the present invention has cell invasion properties, when the wound surface is adapted, fibroblasts invade the wound contact layer early to construct a dermis-like connective tissue. As a result, wound healing is promoted.
【００７４】さらに、移植して一定の期間保持した後、
上層の水蒸気透過調製層を剥がして、自家の分層植皮を
移植しても生着することができる。Furthermore, after transplanting and holding for a certain period,
It can be engrafted by peeling the upper layer of the water vapor permeable preparation layer and transplanting a split-skin graft of one's own.
図１・・・本発明の人工皮膚の実施態様の微細な構造を
示す断面図である。 符号の説明 １・・・人工皮膚 ２・・・創傷接触層 ３・・・水蒸気透過調節層 ４・・・マイクロカプセル ５・・・コラーゲン産生を促進する物質FIG. 1 is a sectional view showing a fine structure of an embodiment of the artificial skin of the present invention. Explanation of symbols 1 ... Artificial skin 2 ... Wound contact layer 3 ... Water vapor transmission control layer 4 ... Microcapsule 5 ... Substance that promotes collagen production
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4094328AJPH05285210A (en) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | Artificial skin |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4094328AJPH05285210A (en) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | Artificial skin |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05285210Atrue JPH05285210A (en) | 1993-11-02 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4094328APendingJPH05285210A (en) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | Artificial skin |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05285210A (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1053753A1 (en)* | 1999-05-19 | 2000-11-22 | Resorba Chirurgisches Nahtmaterial Franz Hiltner GmbH & Co. | Drug carrier for local use |
| US6531160B2 (en) | 2000-05-05 | 2003-03-11 | L′Oreal | Microcapsules with an aqueous core containing at least one water-soluble cosmetic or dermatological active principle and cosmetic or dermatological compositions containing them |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1053753A1 (en)* | 1999-05-19 | 2000-11-22 | Resorba Chirurgisches Nahtmaterial Franz Hiltner GmbH & Co. | Drug carrier for local use |
| US6531160B2 (en) | 2000-05-05 | 2003-03-11 | L′Oreal | Microcapsules with an aqueous core containing at least one water-soluble cosmetic or dermatological active principle and cosmetic or dermatological compositions containing them |
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| JPH04266763A (en) | Artificial skin |