專利名稱：人工血管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種由生物體材料構成的人工血管及其制造方法，尤其是涉及一種把從異種生物體所摘取的血管作為其基材的人工血管及其制造方法。
作為人工血管應具備的條件，美國血管外科學會列舉出下列項目(1954年)。
1．在生物體內的物性穩(wěn)定；2．在化學上穩(wěn)定并且無毒性；3．沒有異物反應；4．不誘發(fā)癌癥；5．沒有變態(tài)反應；6．疲勞強度大；7．制造簡單并且成本低；8．消毒簡單。
最近，除對這樣的材料的安全性的條件之外，又要求具有下述等的生物體適應性和移植后的性能。
9．具有優(yōu)異的抗血栓性；10．具有比得上生物體血管的伸縮率，以及11．能迅速地得到治愈良好的新生內膜。
另一方面，在目前所提供使用或所報導的人工血管中，主要可列舉以下的人工血管。
A．把滌倫(商品名)作為基材的人工血管。
B．把ePTTE作為基材的人工血管。
C．把人的臍帶作為基材的人工血管。
D．把牛的內胸動脈作為基材的人工血管。
但是，對于把滌倫作為基材的人工血管，曾有報導在長期使用時發(fā)生動脈瘤的病例，并且，在臨床病例中不能確認包覆內皮細胞。最近，雖有用膠原或明膠包覆該基材作為大口徑人工血管使用，但是也能見到被認為是在制作階段的內毒素的原因造成手術后不明的低燒發(fā)生。
對把ePFE為基材的人工血管，其組織親和性低，因此不能使內皮細胞再生，而對在吻合部形成血管翳的小口徑人工血管的長期存活性不能得到滿意的結果。
對把人的臍帶作為基材的人工血管，除容易引起吻合部開裂或內皮細胞的再生不良并且存活率差之外，難于得到材料，并且也不能克服最近產生的parion問題。
把牛的內胸動脈作為基材的人工血管是用唯一異種生物體材料的制品，但是牛的細胞直接殘存，為了避免因異種組織和異種細胞的排斥反應，用藥劑進行完全地交聯(lián)和固定該殘存細胞，所以完全不能置換自己的生物體，因此也不能促進內皮化，另外也不能再生寄生的細胞。并且，由于存活率差在目前已經不再使用。
如上所述，至今的人工血管不能滿足上述的要件，特別是對于6mm以下的小口徑血管，還不能得到具有經得起臨床應用的長期存活性的制品。
本發(fā)明的目的是提供一種能解決上述以往的人工血管的問題的人工血管及其制造方法，尤其是(1)具有抗血栓性，(2)有組織親和性，(3)迅速地引起內皮化，并且(4)再生寄生的細胞的人工血管及其制造方法。
本發(fā)明是由異種生物體所摘取的血管，并且是完全除去該血管的細胞成分而成的人工血管。
另外，本發(fā)明提供所述人工血管和制造方法，是包括用表面活性劑洗滌由異種生物體所摘取的血管并完全除去該血管的細胞成分的工序的制造方法。
在本發(fā)明的人工血管中，所謂“異種生物體”是指除人以外的動物，例如牛、豬、狗、猴等的動物，而所謂“完全除去細胞成分而成”是指用HE染色不能認定細胞成分，并且為IgG染色陰性。另外，用MHC抗原染色也為陰性是理想的(即使為擬陽性用顯微鏡所見沒有作為異種抗原的細胞成分時也作為陰性處理)。
另外，本發(fā)明的人工血管也可為在其內腔壁面應用具有抗血栓性物質，例如肝素、arugatoroban、纖維蛋白溶酶等的物質。
這里，作為基材的血管的摘取部位雖然沒有特別地限定，但是，作為原則為與其口徑及構成成分應用人工血管的患者的血管同等的部位，并且該患者的血管的物理特性，特別是強度同等的部位是理想的。
作為用于洗滌該采用血管的表面活性劑為非離子性的表面活性劑，并且以“TritonX-100”、“Lubrol PX”、“Tween series”等所代表的聚氧乙烯衍生物是理想的。
另外，具體地說，是通過在0.1-3wt％的表面活性劑溶劑中浸漬12-72小時進行洗滌。當表面活性劑的濃度不到0.1wt％時，則除去被洗滌血管的細胞成分不充分，而濃度超過3wt％，則表面活性劑殘存在被洗滌的血管中。另一方面，浸漬時間不到12小時不能充分除去被洗滌血管的細胞成分，而當超過72小時，則在被洗滌的血管中應殘存的細胞成分(至少膠原和彈性纖維一定殘存)受到損傷。
在這種洗滌操作中，表面活性劑溶液在每規(guī)定的時間交換到新溶液中是理想的，因為能保持洗滌能力。另外，在表面活性劑溶液中交換時若用蒸餾水進行洗滌則更好。由于引起應除去的細胞成分的膨潤和破壞，所以能增進洗滌效果。
另外，也可在表面活性劑溶液的洗滌前和/或后進一步進行超聲波洗滌。這樣，能更好地從基材除去細胞成分。
這里，由表面活性劑溶液的洗滌操作(包括蒸餾水的洗滌)不用說，超聲波洗滌操作及其它的必要操作(某種情況)也在無菌條件下進行。這是由于排除從外部的異物(涉及物理影響的不用說，也包括涉及生物學的影響)的混入可能性。
另外，作為本發(fā)明的人工血管，在其內腔壁面應用具有抗血栓性的物質，例如肝素等的情況中，作為具有該抗血栓性的物質的應用方法可按常規(guī)方法進行。當以使用肝素作為具有該抗血栓性物質的情況為例時，可列舉把實施由表面活性劑的洗滌操作后的基材在0.1-5wt％的肝素溶液中浸漬2-72小時的方法。這里，當肝素濃度不到0.5wt％時肝素的結合量不充分(其結果，肝素早期從血管內腔消失得不到所希望的抗血栓性)而當超過5wt％時肝素的結合量過多(其結果，肝素在血管內腔長期殘存妨礙內皮細胞的再生)，所以是不理想的。另一方面，浸漬時間不到2小時肝素的結合量不充分，而當浸漬時間超過72小時則肝素的結合量變得過多是不理想的。
這里，在應用肝素前，在由所述表面活性劑洗滌完后的基材上應用戊二醛(以下稱GA)，在該基材的內腔面上交聯(lián)和連接魚精蛋白(然后，用向肝素溶液的浸漬操作使該魚精蛋白與肝素離子鍵合，其結果使肝素應用到該基材上。另外，向GA的該基材的應用最終是以交聯(lián)和連接魚精蛋白為目的，不能進行到妨礙向人工血管的寄生細胞的取代的程度)。
另外，作為肝素的應用法，也有使用不用GA的親水性聚環(huán)氧化合物(“Deacol”EX-512:Nakase化成工業(yè))的方法。
下面，通過本發(fā)明的實施例對本發(fā)明給予更具體的說明。
用表面活性劑溶液(Shigima社制“TritonX-100”濃度1wt％)洗滌從豬所摘取的新鮮頸動脈(以下簡稱“基材”)(38℃×48小時，另外，表面活性劑溶液每12小時更換一次，在該更換時進行約1小時的蒸餾水洗滌)。
把用該表面活性劑溶液洗滌完的基材用蒸餾水洗滌(38℃×48小時)后，用魚精蛋白溶液(濃度1wt％)充滿該基材內腔，在該基材內腔加壓(80-100mmHg)，同時浸漬到GA溶液(濃度1wt％)5-10分鐘。
用生理食鹽水洗滌該GA處理后的基材(38℃×30分鐘)后，把基材浸漬到肝素溶液(濃度1wt％)(40℃×48小時)，然后直接保存在冷暗處。
另外，以上操作完全在無菌條件下進行。
所得的人工血管為與其壁厚稍薄的生物體的動脈幾乎同樣容易處理的制品。在顯微鏡下觀察，細胞完全消失，只能認出膠原和彈性纖維。并且，同HE染色不能認出細胞成分，對抗豬IgG染色、MHC抗原染色也呈陰性。
用下述要領檢證了上述所制的人工血管的有用性。
1．應用動物小獵犬(5只)2．對應用動物肌肉注射鹽酸開他敏、Celatooru、硫酸阿托品，同時在器官內插管。整個手術用三氟氯溴乙烷進行麻醉。
3．靜脈內注射肝素1ml后，遮斷應用動物的腹部大動脈，切除5-10mm。然后，在該處吻合所述的人工血管(外徑7mm，長度20mm)(分別在后側用7-0聚丙烯絲，在腹側用自動縫合(Awtoswture“VCSsizeM”)。
4．經20日后，用血管造影確認有無狹窄(所有例都“無狹窄”)。
5．其中2只在3周后，3只在18周后，分別摘取出人工血管并進行評價。
其結果如下述。
開存率為100％。用肉眼觀察，雖然經3周后的人工血管中間都有一部分沒伸展，但是可看到從吻合部的內皮增殖。而經18周后的人工血管所有試例中都可能確認內皮細胞再生。
利用顯微鏡觀察結果如下。
(1)3周后在吻合部附近內皮細胞再生，在內膜上能看到平滑筋細胞。雖然內彈性板也再生，但看不到完全的連續(xù)性。在外膜側看到，并且在內膜側也能看到一部分完整球或形質細胞浸潤，在人工血管中間部的沒有內皮細胞部分，看到血纖維蛋白沉著。
(2)18周后內皮細胞完好地再生，沒有缺損部；雖然在一部分上看到炎癥細胞，但是非常輕微；在人工血管的內腔側、外腔側兩側看到巨噬細胞及纖維芽細胞等的寄生的連接組織細胞并且人工血管被逐漸地吸收；內彈性板與上述經3周后的相比更明顯再生，并看到連續(xù)性。
在產業(yè)上利用的可能性雖然要求人工血管的最重要的要素是長期保持流通性，但是由于其口徑變小要達到上述長期保持流通性是困難的。并且把異種生物體作為基材供給源也有其抗原性的問題。
但是，用本發(fā)明的人工血管，經表面活性劑的洗滌操作使細胞成分從該基材上脫落，利用只有纖維成分的無細胞基體，所以其抗原性極低，在解除基材供給的關鍵問題上對產業(yè)的發(fā)展作用大，并且由于能積極地謀求獲得為提高人工血管的長期保持流通性的抗血栓性，所以能提供在這點上也優(yōu)異的人工血管。
并且，本發(fā)明的人工血管，該無細胞基體促進再生寄生細胞，同時能吸收和取代該細胞，能提供完全再生和復元寄生的自己血管的非常有用的人工血管。
權利要求
1．一種人工血管，是摘取由異種生物體的血管并完全除去該血管的細胞成分而成。
2．一種按權利要求1所述的人工血管的制造方法，包括用表面活性劑洗滌從異種生物體所摘取的血管并完全除去該血管的細胞成分的工序。
全文摘要
一種人工血管及該人工血管的制造方法,是摘取由異種生物體的血管并且完全除去該血管的細胞成分而構成,并且該制造方法包括用表面活性劑洗滌從異種生物體所摘取的血管并完全除去該血管的細胞成分的工序。該人工血管(1)具有抗血栓性;(2)具有組織親和性;(3)能迅速地引起內皮化;并且(4)再生寄生的細胞。
文檔編號A61F2/06GK1313741SQ99809878
公開日2001年9月19日 申請日期1999年8月3日 優(yōu)先權日1998年9月7日
發(fā)明者清水慶彥, 田村暢成, 寺井弘, 中村達雄, 山本恭通 申請人:清水慶彥, 達比古股份有限公司