技术领域
本发明涉及一种利用紫外线的胶原膜的制备方法、利用该方法制备的胶原膜及利用胶原膜制备的生物材料，尤其是，涉及一种利用紫外线把从动物组织分离出来的胶原予以交联而制备膜的利用紫外线的胶原膜的制备方法、利用该方法制备的胶原膜及利用胶原膜制备的生物材料。
背景技术
生物材料(Biomaterial)可如下定义，亦即，为了替代已经损伤或丧失功能的人体组织及器官的功能而在体内间歇性地或持续性地接触周边组织并且暴露于体液的人造物质。
从尺寸及形态方面考虑的话，适用于人体的生物材料应该相似于需修复的组织的部位，其机械·物理性质也要和原先组织尽量相同，这样才能持续维持效果。
因此为了符合适用部位及使用目的而制成各式各样的形态，尤其是，以生物高分子作为原料时可区分成溶液(Solution)、膜(Film)、海绵(Sponge)、纤维(Fibers)、水凝胶(Hydrogel)等剂型。
在各形态的产品开发群组中，溶液剂型有皮肤移植材料、涂层剂、药物传递体及细胞培养用基质，膜剂型则有创伤敷料、给药制剂、防粘连膜以及鼓膜或角膜之类的形态。
而且，海绵剂型适用于创伤敷料、止血剂、人造皮肤及人造器官，纤维剂型适用于手术缝合线，水凝胶剂型则适用于隐形眼镜、软部组织移植材料及细胞培养基质。
溶液或海绵及水凝胶剂型的生物材料适用于众多领域并且实现了商业化，与此相反地，膜形态的生物材料由于用于产品化的剂型不足而迫切需要进行研究开发及商品市售。
膜剂型的生物材料可作为下列用途使用。
烧伤或严重擦伤等原因导致表皮在较广泛部位受到损伤时，可采取利用创伤敷料的治疗方法或者移植培养了上皮细胞的细胞膜的方法。
膜剂型的生物材料适合以下列目的使用，亦即，执行创伤敷料功能或者让上皮细胞层坚固而提高患部组织的成活率。
在耳鼻喉科上则适合以贴片形态使用，该贴片形态用于针对受损鼓膜进行的鼓膜贴片术(该施术法把贴片贴到鼓膜穿孔边缘部位而诱使上皮层沿着贴片再生)。
在眼科则能以晶体(lens)等形态使用，该晶体等形态能在角膜手术后或者角膜损伤时使用，在牙科则为了引导组织再生术(Guided Tissue Regeneration)而用于膜之类的屏蔽膜(防止缺损部位暴露、防止细菌流入以及确保空间之类的目的，该空间则适合用于骨再生的功能性重建)。
不仅如此，还能用于作为医疗用途的给药制剂、防粘连膜、人造器官等处。
如果人体发生损伤时的最高目的是让原先的组织再生的话，在各种生物材料中利用胶原可以视为非常合理的选择。其理由为，胶原分布在人体的几乎所有组织中，是构成人体的必要蛋白质。
胶原由于具备了下述特征而具有作为医疗用材料的卓越特性，所述特征包括：优异的生物相容性及组织亲和性、低抗原性、细胞黏着能力、促进分化及增殖的作用、止血效果，在生体内完全分解后被吸收。
把胶原作为医疗用生物材料使用时，为了根据适用部位和目的维持适当的形态与强度而需要经过交联工序。
胶原交联方式粗分为化学交联法和物理交联法。化学交联法包括利用Formaldehyde、Glutaraldehyde、Carbodiimides(EDC)、Polyepoxy compounds之类的交联剂的方法。物理交联法包括利用干热处理、紫外线照射、伽马射线照射的方法。
Lifecord international株式会社的注册专利第10-0536478号为了开发出用于制备人造器官的生物降解基质而利用低于1到2％的低浓度胶原溶液让经过冷冻干燥的胶原重新溶解，然后把葡糖胺聚糖交联结合后制备了膜形态的生物降解胶原基质。
Genewel株式会社的注册专利第10-1434041号为了开发出利用生物组织来源材料制备的诱导再生的膜，把生物组织来源材料予以膨润、粉碎、过滤后通过下列处理方式制备了膜，该处理为，己撑二异氰酸脂(hexamethylene-disocyanate)、环氧基、碳酰亚胺或酰基叠氮之类的化学交联处理或者在50～100torr真空度下施加50～200℃的热的热交联处理。
包括上述方法在内，目前使用的大部分胶原交联都使用了能残留在生物内并且呈现出毒性的交联物质而无法确保生物材料的安全性。而且，这些方法需要冷冻干燥后再溶解、再进行物理交联等多个步骤的交联过程而使得生产制程复杂、需时较多、能耗较多。
有鉴于此，本发明人为了解决这些问题而进行了研究，最终确定了不必对胶原溶液进行化学交联剂或冷冻干燥过程而仅仅实行紫外线交联就能制备胶原膜的条件及方法。
解决的技术课题
本发明需要解决的技术课题是提供一种利用紫外线的胶原膜的制备方法，该方法不必对胶原溶液进行化学交联剂或冷冻干燥过程而仅仅实行紫外线交联就能制备膜，从而能够提供表面光滑式剂型的胶原膜。
本发明需要解决的另一个技术课题是提供一种使用上述利用紫外线的胶原膜的制备方法制备的胶原膜。
本发明需要解决的再一个技术课题是提供一种利用上述胶原膜制备的用于医疗目的的生物材料。
发明内容
解决课题的技术方案
为了达到上述目的，本发明的利用紫外线的胶原膜的制备方法包括下列步骤：胶原溶液制备步骤，把胶原溶解于酸性溶液制备胶原溶液；交联步骤，对上述胶原溶液照射紫外线而以物理方式予以交联；及干燥步骤，让上述交联的胶原自然干燥。
而且，还包括气泡去除步骤，在溶解于上述酸性溶液的胶原溶液去除气泡。
而且，提供使用上述利用紫外线的胶原膜的制备方法制备的胶原膜。
而且，提供利用上述胶原膜制备的生物材料，上述生物材料则是创伤敷料、人工鼓膜贴片、牙科用屏蔽膜、人工角膜、人工晶体、防粘连膜、给药制剂及人造器官中的某一个。
有益效果
根据前文所述的本发明把胶原与紫外线的照射用于膜制备过程而得以制备表面光滑式剂型的胶原膜。
而且，能够利用胶原膜制备创伤敷料、人工鼓膜贴片、人工角膜与晶体、牙科用屏蔽膜、给药制剂、防粘连膜及人造器官等。
而且，本发明揭示了不使用作为生物毒性物质的化学交联剂并且不需要进行冷冻干燥及干热处理之类工序的制备方法，从而提供了可适用于产业的、高效率的胶原膜制备方法。
附图说明
图1是根据本发明的利用紫外线的胶原膜的制备方法的一实施例的工序图。
图2是依据本发明利用猪皮肤组织制备的胶原膜的用于替代图形的照片。
图3是依据本发明利用鸭掌皮肤组织制备的胶原膜的用于替代图形的照片。
图4是利用本发明胶原膜制成了各种尺寸的创伤敷料的用于替代图形的照片。
图5是利用本发明胶原膜制成了各种尺寸的牙科用屏蔽膜的用于替代图形的照片。
图6是为了确认本发明胶原膜的柔软性而以各种形态制备的用于替代图形的照片。
图7是利用本发明胶原膜制备的人工鼓膜用贴片的用于替代图形的照片。
图形主要符号的说明
100：胶原膜
S100：胶原溶液制备步骤
S200：气泡去除步骤
S300：交联步骤
S400：干燥步骤
具体实施方式
本发明可以实行各种变化并且实现各种实施例，附图例示了特定实施例并将其用于详细说明。
但其并不是用来把本发明限定于特定实施形态，本发明的思想及技术范围内所包含的一切变化、均值物乃至替代物均应阐释为属于本发明。
本发明改善了现有方法的问题并且揭示删除了化学物质添加工序、冷冻干燥等工序后的简单工艺，从而提供了可适用于产业的、高效率的利用紫外线的胶原膜的制备方法。
而且，本发明利用以上述制备方法制备的胶原膜提供用于医疗目的的生物材料。
本发明的胶原指的是，对各种动物的组织进行酸处理或者进行胃蛋白酶之类的酶处理后提取的蛋白质。
下面结合附图说明本发明的实施例。
图1是根据本发明的利用紫外线的胶原膜的制备方法的一实施例的工序图，下面结合其说明利用紫外线的胶原膜的制备方法。
本发明的医疗用胶原膜通过下列步骤制备：
1)胶原溶液制备步骤(S100)，把胶原溶解于酸性溶液制备胶原溶液；
2)交联步骤(S300)，把上述制备的胶原溶液分配到模具，对分配到的胶原溶液照射紫外线地予以物理交联；
3)干燥步骤(S400)，让上述交联的胶原自然干燥。
下面按照各步骤详细说明本发明的方法。
首先，以相比于上述酸性溶液的0.2～3％的比率把胶原溶液溶解或稀释到酸性溶液，更优选地，以0.6～1％的比率予以溶解或稀释。
用于胶原溶解及稀释的酸性溶液使用pH2～5的磷酸或盐酸之类的水溶液，更优选地，使用pH2～3。
可利用的胶原包括哺乳类、鸟类、鱼类等各式各样的组织。
优选地，稀释的胶原溶液不包含气泡，但也可能在稀释的胶原溶液制备步骤(S100)发生气泡。
因此，还能包括气泡去除步骤(S200)，该步骤去除所稀释的胶原溶液的气泡。
之后，把稀释的胶原溶液分配到塑料模具。
为了利用稀释的胶原溶液制备50～100μm厚的膜而分配到模具的量为0.4～1.8ml/cm2，更优选地，其量为0.6～1.2ml/cm2。
在此，膜的厚度为50μm以下时较难从模具获取并且容易撕裂而较难控制。
而且，如果是100μm以上的话，由于比较不柔软而限制了其适用部位，容易破碎而较难控制。
之后。在室温下对分配到了稀释的胶原溶液的模具以紫外线进行交联。
此时，紫外线的波长是10～380nm，优选地，波长是200～280nm。
所照射的紫外线的强度是0.10～0.50mW/cm2，更优选地，强度是0.35～0.38mW/cm2。
紫外线照射时间是12～48小时，更优选地，是24～26小时。
所交联的胶原通过自然干燥的干燥步骤(S400)制成胶原膜。
干燥温度是5～30℃，更优选地，是15～24℃。
而且，干燥时间是72～168小时，更优选地，是96～120小时。
利用高温进行干燥的话，会导致胶原蛋白质的变性而无法得到所需效果，也较难得到具备光滑表面的膜。
而且，引风干燥的话，可能会得到膜厚不固定并且不透明的膜。
另一方面，可以进一步添加能轻易去除水分的设备。
图2是依据本发明利用猪皮肤组织制备的胶原膜的用于替代图形的照片，图3是依据本发明利用鸭掌皮肤组织制备的胶原膜的用于替代图形的照片。
可以通过如前所述的利用紫外线的胶原膜的制备方法得到图2及图3所示胶原膜100，下面结合下述实施例1说明如下。
实施例1
从猪皮肤组织或鸭掌皮肤组织分离出胶原后，利用在蒸馏水添加盐酸而具备pH2～3值的酸溶液进行溶解及稀释而使得胶原浓度成为0.6～1％。
此时，为了测量胶原浓度而使用羟基脯氨酸(hydroxyproline)分析法。
如果在溶解或稀释胶原时形成了气泡，则在4℃下保管24小时地去除气泡。
把去除了气泡的胶原溶液分配到塑料材质的模具。
为了得到50～100μm厚的胶原膜，每单位面积(cm2)分配了0.6～1.2ml的胶原溶液。
之后，针对分配到胶原溶液的模具，在室温下照射了具备253nm波长的紫外线。
以0.35～0.38mW/cm2的强度照射紫外线24～26小时而传递30～36J/cm2的能量地将胶原予以交联。
之后，在模具上把交联完毕的胶原溶液予以干燥。
维持15～24℃的温度96～120小时，在不吹风并且不流入杂质的状态下予以干燥。
干燥完毕后，如图2与图3所示，制成了表面光滑式剂型的胶原膜100。
图4是利用本发明胶原膜制成了各种尺寸的创伤敷料的用于替代图形的照片，图5是利用本发明胶原膜制成了各种尺寸的牙科用屏蔽膜的用于替代图形的照片，图6是为了确认本发明胶原膜的柔软性而以各种形态制备的用于替代图形的照片，图7是利用本发明胶原膜制备的人工鼓膜用贴片的用于替代图形的照片。
通过如前所述的制备工序制备了胶原膜后，为了制备各种医疗用生物材料而从模具分离了上述进行了交联及干燥的胶原膜。
可以把分离的(摘除的)胶原膜100切成一定尺寸制成作为本发明的作为生物材料的创伤敷料、牙科用屏蔽膜及人工鼓膜贴片等，下面结合下述实施例2说明如下。
实施例2
如图4与图5所示，为了符合创伤敷料或牙科用屏蔽膜的规格，利用外壳手术刀把胶原膜切成1～20cm之间的各种尺寸。
利用紫外线交联制备的胶原膜100可以根据所适用的部位或目的而切成各种模样，如图6所示，由于其柔软性卓越而得以弯曲或折叠地使用。
而且，如图7所示，为了符合人工鼓膜贴片的规格而使用BIOPSY PUNCH把胶原膜切成直径8mm、厚度50～100μm的尺寸。
所切断的胶原膜由于表面光滑，可知其为适合用于鼓膜贴片术的材料。
另一方面，利用了本发明胶原膜的生物材料可适用于人工角膜、人工晶体、给药制剂、防粘连膜、人造器官等，可以根据其使用对象而切成各种形态及尺寸后使用，因此此处不会如前所述地另行提供实施例。
产业上的用途
根据本发明的利用紫外线的胶原膜的制备方法揭示删除了进一步添加化学物质的工序、冷冻干燥及干热处理等工序后的简单工艺，从而提供了可适用于产业的、高效率的胶原膜的制备方法。
而且，本发明胶原膜能应用于用于医疗目的的创伤敷料、人工鼓膜贴片、人工角膜与晶体、牙科用屏蔽膜、给药制剂、防粘连膜、人造器官等。