薬物放出のための微小階層構造化および中和されたシェラックフィルムを用いて調製された二重機能性の付着防止障壁

Dual-functional anti-adhesion barrier prepared using micro-hierarchical structured and neutralized shellac films for drug release.

• Jin Ik Lim

抄録

ドデシルトリクロロ固定化シェラック微粒子を用いた溶液キャスティング法を用いて、微小階層構造を有するシェラック膜を作製した。このシェラック膜の対向する2つの面について，微小階層構造を有する面と，アルカリエタノールを用いて中和した面の2つのシェラック膜を作製し，医療分野への応用を評価した．引張強度試験機を用いた曲げ強度試験とスクラッチ硬さ試験機を用いた表面硬度測定の結果、耐久性促進剤としてシェラック15%とリン酸カルシウム10%の最適な組成の基材フィルムが得られた。さらに、ドデシルトリクロロ固定化シェラック微粒子を合成し、スプレー蒸着した。その結果、シェラックの溶解度はシェラック溶液のpHが高くなるにつれて上昇した。細胞接着、増殖、抗血栓効率の解析は、WSTアッセイ、電界放出型走査型電子顕微鏡、および血球計を用いて行った。微小階層構造表面との接触角は約150°であった。スプレー蒸着シェラック膜は、未処理膜に比べて細胞と血小板の付着率（20％）が低かった。これらの結果は、微小階層構造がユニークな特性を有していることを示しており、この新規な超疎水性生分解性シェラックフィルムは、血液/組織適合性のある生分解性材料として、付着防止バリアを必要とする植え込み型医療機器に適用できることを示している。

Micro-hierarchical structured shellac films were prepared using a solution casting method with dodecyltrichloro-immobilized shellac microparticles. We evaluated two opposite surfaces of the shellac films-one a micro-hierarchical structured side and the other a neutralized shellac side using alkali ethanol-for their applications in the medical field. A bending strength test using a tensile strength testing machine and measurement of surface hardness using a scratch hardness tester indicated that the optimal composition of the base films comprised 15% shellac and 10% calcium phosphate as durability promoting agents. Further, dodecyltrichloro-immobilized shellac microparticles were synthesized and spray-deposited on the films. The solubility of shellac increased as the pH of the shellac solution increased. Analyses of cell adhesion, proliferation, and anti-thrombus efficiency were performed using a WST assay, field emission scanning electron microscope, and hemocytometer. The contact angle with the micro-hierarchical structure surface was approximately 150°. The spray-deposited shellac film yielded a lower cell and platelet adhesion rate (20%) than the untreated film. These results indicate that the micro-hierarchical structure has unique properties and that this novel superhydrophobic biodegradable shellac film can be applied as a blood/tissue-compatible, biodegradable material for implantable medical devices that need an anti-adhesion barrier.