(57)【要約】      （修正有）【課題】縫合糸又は接着剤などの、層を互いに保持する任意の合成材料を使用しない、したがって、拒絶、炎症、又は望ましくない封入の危険性を最小限に抑える、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）又はポリマー材料の２枚以上の層を含んだ組織移植片製品を調製する機器の提供。【解決手段】細胞外マトリックス（ＥＣＭ）又はポリマー材料の２つ以上のシートを含む組織移植片製品１を調製する機器であって、（ｉ）ＥＣＭ又はポリマー材料のシートが重ね合わせられ得る型と、（ｉｉ）ラグシート２を形成するためにＥＣＭ又はポリマー材料のシートにラグを切るラグカッターと、（ｉｉｉ）穿孔シートを形成するためにＥＣＭ又はポリマー材料のシートに穿孔を作り出す少なくとも１つの穿孔部材と、（ｉｖ）組織移植片製品を形成するために穿孔シート３の穿孔にラグシートのラグ５を押し通すための少なくとも１つの押圧部材と、を含む機器。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料の２つ以上の層を含む組織移植片製品であって、各々の層が、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）又はポリマー材料を含み、層が、層の一部分を別の層の一部分と噛合することによって、互いに積層される、組織移植片製品。
【請求項２】
複数のラグを有した材料の第１の層及び複数の孔を有した材料の第２の層を含み、第１の層の各々のラグが、第２の層の孔を通って置かれ、孔及びラグが、ラグが第２の層の表面と係合して第１の層を第２の層と噛合するような、寸法を有する、請求項１に記載の組織移植片製品。
【請求項３】
少なくとも１つの層がＥＣＭを含む、請求項１又は２に記載の組織移植片製品。
【請求項４】
ＥＣＭ及び／又はポリマー材料の２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０つの層を含む、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の組織移植片製作物。
【請求項５】
ＥＣＭが、反芻動物の前胃の固有−粘膜下組織から形成される、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の組織移植片製品。
【請求項６】
少なくとも１つの層がポリマー材料を含む、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の組織移植片製品。
【請求項７】
ポリマー材料が合成ポリマー材料である、請求項６に記載の組織移植片製品。
【請求項８】
合成ポリマー材料が、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリグレカプロン−２５、又はポリエステルから形成される、請求項７に記載の組織移植片製品。
【請求項９】
ポリマー材料が天然ポリマー材料である、請求項６に記載の組織移植片製品。
【請求項１０】
天然ポリマー材料が、タンパク質、多糖類、糖タンパク質、プロテオグリカン、又はグリコサミノグリカンである、請求項９に記載の組織移植片製品。
【請求項１１】
各々の孔が、実質的に円形状、三角形状、正方形状、長方形状、ダイヤモンド形状、又は星形状である、請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の組織移植片製品。
【請求項１２】
実質的に平坦なシートであるか、又は製品が移植される場所に合うように成形された３次元形態を有する、請求項１〜１１のうちのいずれか１項に記載の組織移植片製品。
【請求項１３】
材料の２つ以上の層を積層する工程を含む、請求項１〜１２のうちのいずれか１項に記載の組織移植片製品を調製する方法であって、各々の層が、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）又はポリマー材料を含み、層が、層の一部分を別の層の一部分と噛合することによって、互いに積層される、方法。
【請求項１４】
（ｉ）複数のラグを有した材料の第１の層を複数の孔を有した材料の第２の層に適用する工程と、
（ｉｉ）第１の層のラグを第２の層の孔に押し通す工程であって、孔及びラグが、ラグが第２の層の表面と係合して第１の層を第２の層と噛合するような、寸法を有する、工程と、
を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
（ｉ）ＥＣＭ又はポリマー材料のシートが重ね合わせられ得る型と、
（ｉｉ）ラグシートを形成するためにＥＣＭ又はＳＰＭのシートにラグを切るラグ切り手段と、
（ｉｉｉ）穿孔シートを形成するためにＥＣＭ又はポリマー材料のシートに穿孔を作り出す穿孔手段と、
（ｉｖ）組織移植片製品を形成するために穿孔シートの穿孔にラグシートのラグを押し通す手段と、
を含む、請求項１〜１２のうちのいずれか１項に記載の組織移植片製品を調製する機器。
【請求項１６】
ヒト又は他の動物の組織を置換するか又は修復するための請求項１〜１２のうちのいずれか１項に記載の組織移植片製品の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野
本発明は、損傷した又は病気の組織構造の再成長及び治癒を促進する際に有用な組織移植片製品に関する。より詳細には、本発明は、生物学的及び／又は合成材料の複数のシートから形成された積層移植片製品、及び製品を作製する方法を目的とする。
【０００２】
背景
ヒトを含む、温血脊椎動物由来の脱細胞された組織の組成物は、組織移植片材料として使用され得る。一般的な組織移植片組成物は、真皮、小腸、膀胱、腎被膜、単一の腺胃、及び前胃マトリックス由来であり得る（例えば、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、米国特許４，９０２，５０８号、５，５５４，３８９号、６，０９９，５６７号、７，０８７，０８９号、及び８，４１５，１５９号参照）。これらの組成物は、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）として知られており、組織成長及び再生への最適な化学的及び構造的環境の提供に重要な役割を有する。組織再生のために使用されるＥＣＭスキャフォールドは、従来、種々の器官、並びに様々な動物結合組織及び基底膜源から単離される脱細胞されたヒト及び動物組織から調製される。これらのスキャフォールドは、組織再生を促進し、免疫学的に耐容性良好である。
【０００３】
理想的な組織移植片は、天然組織になるべく近い類似体の片である。組織処理は、拒絶を引き起こす可能性がある細胞要素を除去すること、及び伝染性疾患からの安全性を確実にすることが必要である。更なる処理が、移植片の製造をカスタマイズして部位特異的な必要性を満たしかつ保持可能寿命を改良するために導入されてもよい。各々の連続した処理工程は、ＥＣＭに損傷を与え、免疫反応を変化させ、結果として組織リモデリング処理に影響を与える可能性がある。化学処理、乾燥、及び滅菌技術は、ＥＣＭに損害を与え、したがって移植片（１〜３）のｉｎ  ｖｉｖｏ挙動に影響を与える。すぐに使用可能な製品が、外科医に好まれる。結果として、最小限に処理された湿移植片が、好ましい。
【０００４】
いくつかのＥＣＭ移植片材料の１つの制限は、移植片の厚みが原材料から獲得される組織層の厚みによって決定されるということである。例えば、前胃ＥＣＭシートの厚みは、原組織の厚みによって制限される。しかしながら、ヘルニア修復、皮膚移植、硬膜代替、腱修復及び再建手術などの用途は、多くの場合、厚みのある移植片が適切な引張強度、生体力学的性能、及び生物学的活性を提供することを必要とする。
【０００５】
ＥＣＭ組織の個々のシートは、典型的に、組織内のコラーゲン繊維の配向によって方向的に特定される異方性の機械的特性を有する。これは、ＥＣＭ組織の単一の天然シートの物理的特性の方向変動性をもたらす。異なる繊維配向を有する交互のシートを有した積層移植片製作物は、製作物の方向変動性を最小にすることができ、複数の方向に強い等方性製作物をもたらすことができる。
【０００６】
ＥＣＭ移植片をカスタマイズして部位特異的な必要性を満たすために、圧縮及び乾燥、化学的架橋、縫合などの技術を使用して、又は接着剤を使用することにより、ＥＣＭの複数のシートを含む積層移植片製品を製造することが可能である（米国特許第５，８８５，６１９号、第５，９５５，１１０号、及び第８，４１５，１５９号参照）。
【０００７】
これらの技術を使用して作製された移植片製品は、制限を有する。空気、熱、又は凍結乾燥が移植片製品を乾燥させるために使用される場合、ＥＣＭは水分損失の結果として損傷を受ける。凍結乾燥の場合には、氷結晶形成が、スキャフォールドの構造変化をもたらす（４）。脱水及び圧縮が積層移植片製品を製造する方法として使用される間に、ＥＣＭタンパク質は、典型的に、処理において損傷を受けて、結果として過剰免疫学的反応を誘発する。脱水及び圧縮された製品の更なる制限は、再水和の後に、外科的取り扱い、植設の間に、及びその後経時的に、層剥離する傾向である。
【０００８】
縫合糸が、積層移植片製品の層剥離する傾向を克服するために使用されてもよい。
しかしながら、縫合糸は異物を移植片に導入し、炎症、瘢痕、及び封入をもたらす可能性があり、いくつかの状況においては望ましくない場合がある（５）。例えば、互いにシートを固定するために、Proleneなどの、永久合成縫合糸を使用して積層ＥＣＭ移植片製品を製造することにより、経時的なＥＣＭの置換がもたらされるが、合成縫合糸はリモデリングされない。これは、移植片が患者自身の組織と完全に置換されなければならない用途において望ましくない。永久縫合糸は、高い感染の可能性をもたらし、観血真皮修復用途におけるこの種類の製品の有用性を制限する。縫合糸は多くの場合加水分解によって崩壊するので、吸収可能な縫合糸を含む移植片製品は、湿った存在位置において制限された保持可能寿命を有する（６、７）。結果として、長期間にわたり高い引張強度を必要とする用途において、吸収可能な縫合糸は好適ではない。
【０００９】
積層移植片製品はまた、接着剤を使用して互いに保持されるＥＣＭシートからなってもよい。しかしながら、接着剤を導入することによって、細胞移動に対する障壁が作り出され、ＥＣＭリモデリングの典型的なメカニズム及び動態が変化する可能性がある。
【００１０】
互いに結合されたＥＣＭの化学的架橋シートを含む移植片製品は、異物反応を誘発し、制限された生体栄養特性を有することが知られている。
【００１１】
合成ポリマーメッシュだけからなる移植片製品は、長期の強度及び剛性を提供することが知られている。しかしながら、経時的に、多量の合成材料は、異物反応を引き起こす可能性があり、メッシュが組織の層を通過することができるメッシュ浸食をもたらす場合がある。合成ポリマー材料移植片は、生物学的要素を有しなく、したがって創傷及び組織修復に対する生物学的支援を提供しない。これは、移植片の封入をもたらし、有害反応の危険性を増加させる可能性がある。
【００１２】
したがって、広範囲の解剖学的部位の生物物理学的必要性を満たすように容易に調整することができ、手術の間又は植設の後に層剥離しない、ＥＣＭ及び／又は天然若しくは合成ポリマー材料を含む積層移植片製品が必要であることが、既存の移植片製品と関連した問題及び欠点から確認され得る。更に、乾燥した及び湿った存在位置において完全なままである移植片製品が、望ましい。ＥＣＭへの損傷を回避しかつ本来備わっている生体栄養特性を保ち続けるように湿った形態で提示される積層移植片製品が、最も望ましい。
【００１３】
したがって、本発明の目的は、少なくとも部分的に、１つ以上の上述の問題を克服する、ＥＣＭ若しくはポリマー材料の２つ以上の層を含む組織移植片製品を提供するか、又は有用な代替手段を既存の製品又は操作に少なくとも提供することである。
【００１４】
概要
本発明は、縫合糸又は接着剤などの、層を互いに保持する任意の合成材料を使用しない、したがって、拒絶、炎症、又は望ましくない封入の危険性を最小限に抑える、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）又はポリマー材料の２枚以上の層を含んだ組織移植片製品を提供する。
【００１５】
したがって、本発明の第１の態様では、材料の２つ以上の層を含む組織移植片製品であって、各々の層が、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）又はポリマー材料を含み、層が、層の一部分を別の層の一部分と噛合することによって、互いに積層される、組織移植片製品が提供される。
【００１６】
本発明の特定の実施形態では、組織移植片製品は、複数のラグを有した材料の第１の層及び複数の孔を有した材料の第２の層を含み、第１の層の各々のラグが、第２の層の孔を通って置かれ、孔及びラグが、ラグが第２の層の表面と係合して第１の層を第２の層と噛合するような、寸法を有する。
【００１７】
組織移植片製品は、ＥＣＭを含む少なくとも１つの層を有してもよく、又はＥＣＭを含むすべての材料の層を有してもよい。製品は、ＥＣＭ及び／又はポリマー材料の任意の好適な数の層、例えばＥＣＭ及び／又はポリマー材料の２、３、４、５、６、７、８、９、又は１０つの層、を含んでもよい。ＥＣＭは、反芻動物の前胃の固有−粘膜下組織から形成されてもよい。組織移植片製品は、ポリマー材料を含む少なくとも１つの層を有してもよく、又はポリマー材料を含むすべての材料の層を有してもよい。ポリマー材料は、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、ポリグレカプロン−２５、又はポリエステルから形成された合成材料であってもよい。代替的に、ポリマー材料は、タンパク質、多糖類、糖タンパク質、プロテオグリカン、又はグリコサミノグリカンなどの、天然材料であってもよい。例としては、コラーゲン、アルギン酸塩、キトサン、及び絹を挙げることができる。
【００１８】
第２の層の各々の孔は、実質的に円形状、三角形状、正方形状、長方形状、ダイヤモンド形状、又は星形状を含む、任意の好適な形状を有してもよい。円形状の孔は、典型的に、２〜４mmの範囲の直径を有する。複数の孔を有する各々の層は、cm2当たり０．５〜１５孔の、孔の密度を有してもよい。
【００１９】
本発明の組織移植片製品は、実質的に平坦なシートであっても、又は製品が移植される場所に合うように成形された３次元形態を有してもよい。
【００２０】
組織移植片製品は、湿っていても、又は、例えば凍結乾燥によって、乾燥されてもよい。
【００２１】
第２の態様では、本発明は、材料の２つ以上の層を積層する工程を含む本発明の組織移植片製品を調製する方法であって、各々の層が、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）又はポリマー材料を含み、層が、層の一部分を別の層の一部分と噛合することによって、互いに積層される、方法を提供する。
【００２２】
本発明のいくつかの実施形態では、方法は、
（ｉ）複数のラグを有した材料の第１の層を複数の孔を有した材料の第２の層に適用する工程と、
（ｉｉ）第１の層のラグを第２の層の孔に押し通す工程であって、孔及びラグが、ラグが第２の層の表面と係合して第１の層を第２の層と噛合するような、寸法を有する、工程と、
を含む。
【００２３】
本発明の別の態様では、
（ｉ）ＥＣＭ又はポリマー材料のシートが重ね合わせられ得る型と、
（ｉｉ）ラグシートを形成するためにＥＣＭ又はポリマー材料のシートにラグを切るラグ切り手段と、
（ｉｉｉ）穿孔シートを形成するためにＥＣＭ又はポリマー材料のシートに穿孔を作り出す穿孔手段と、
（ｉｖ）組織移植片製品を形成するために穿孔シートの穿孔にラグシートのラグを押し通す手段と、
を含む、本発明の組織移植片製品が提供される。
【００２４】
本発明の更なる態様では、ヒト又は他の動物の組織を置換するか又は修復するための本発明の移植片製品の使用が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の組織移植片製品の概略表現である。
【図２Ａ】本発明の組織移植片製品の概略表現の断面図である。
【図２Ｂ】本発明の組織移植片製品の概略表現の断面図である。
【図３】本発明の組織移植片製品を調製するために使用される器具の一例の概略表現である。
【図４】本発明の組織移植片製品を調製する処理を示す。
【図５】本発明の３次元組織移植片製品を調製するために使用される器具の一例の概略表現である。
【図６】ラグ通しされた及びラグ通しされないヒツジ前胃マトリックスの湿式取り扱い完全性を示した棒グラフである。
【図７】ラグ通しされた及びラグ通しされないヒツジ第二胃マトリックスの湿式取り扱い完全性を示した棒グラフである。
【図８】ラグ通しされた及びラグ通しされないヒツジ心膜マトリックスの湿式取り扱い完全性を示した棒グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
発明の詳細な説明
定義
本明細書において使用される用語「細胞外マトリックス」（ＥＣＭ）は、脱細胞された動物又はヒトの組織を言い、構造的完全性のためのマトリックス及び他の材料を搬送する枠体を提供する。
【００２７】
本明細書において使用される用語「脱細胞された」は、組織又は器官の一部分からの、例えばＥＣＭからの、細胞及びこれに関連した残骸の除去を言う。
【００２８】
本明細書において使用される用語「ポリマー材料」は、多くの反復サブユニットを含んだ大分子又は高分子を言い、限定されるものではないが、ポリペプチド及びタンパク質（例えばコラーゲン）、多糖類（例えばアルギン酸塩）、並びに糖タンパク質などの他のバイオポリマーを含む天然材料であっても、又は、限定されるものではないが、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸、及びポリエステルを含む合成材料であってもよい。
【００２９】
本明細書において使用される用語「噛合」又は「噛合する」は、２枚以上の重なり合う材料のシートの係合及び嵌合を言う。
【００３０】
本明細書において使用される用語「積層」又は「積層する」は、別の材料のシート上への材料のシートの重ね合わせを言う。
【００３１】
本明細書において使用される用語「シート」は、ＥＣＭ又はポリマー材料の実質的に平坦な可撓部を言う。
【００３２】
本明細書において使用される用語「層」は、互いに重なり合うか又は隣接して、互いに噛合した２枚以上のシートを言う。
【００３３】
本明細書において使用される用語「ラグ」は、ラグが接続ブリッジを介してシートに固定して取り付けられたままであるように部分的に切り出されたシートの一部を言う。
【００３４】
本明細書において使用される用語「ラグシート」は、複数のラグが切られたシートを言う。
【００３５】
本明細書において使用される用語「穿孔シート」は、複数の孔が穿たれたシートを言う。
【００３６】
本明細書において使用される用語「ラグ通す」は、穿孔シートの孔にラグシートのラグを押し通す処理を言う。
【００３７】
本明細書において使用される用語「ラグ通しされたシート」は、ラグシートのラグが穿孔シートの孔に押し通されたラグシートを言う。
【００３８】
積層移植片製品
本発明は、一般に、シートの一部分を別のシートの一部分と噛合することによってシートが互いに保持されるＥＣＭ又はポリマー材料の２枚以上のシートの積層に関する。本発明は、任意の特定の噛合方法に制限されないが、シートが積層移植片製品を形成するために互いに噛合及び保持されるように１枚以上のシートのラグが他のシートの孔に押し通される方法に関して説明される。本発明の積層移植片製品は、他の種類の積層製品に勝る利点を提供し、創傷修復及び組織再生を含み、かつ追加的な引張強度がＥＣＭの単一のシートの強度を越えて必要とされる、ヘルニア又は靭帯／腱修復などの、用途を含んだ、様々な臨床及び治療用途で有用である。
【００３９】
本発明のいくつかの実施形態は、悪影響を与えるか若しくは創傷若しくは組織修復に不適な装置にする場合がある、縫合糸若しくは接着剤などの任意の追加的な材料を使用せずに、又は製造処理における乾燥工程を使用せずに積層されるシートを特徴とする。これらの積層体は、個々のシートよりも大きな引張強度を有する。これらの積層体はまた、孔が開き、流体の排出を容易にして漿液腫形成の危険性を低減させる。
【００４０】
他の組成物の添加なしで積層された従来技術において説明されるいくつかの積層製品は、長期間の水和で層剥離する傾向にあるので、湿った存在位置には不適である。本発明の製品は、長期にわたる水への曝露の後に層剥離せず、構造的完全性を保ち続ける。
【００４１】
一般的に、本発明は、ＥＣＭ又はポリマー材料の複数のシートを重ね合わせること、及び積層移植片製品を形成するためにシートの一部分を噛合することを含む方法に基づく。
【００４２】
細胞外マトリックス
本発明において使用されるＥＣＭ由来マトリックスは、高度に保存されたコラーゲン、糖タンパク質、プロテオグリカン、及びグリコサミノグリカンを天然の構成及び天然の濃度で含んだコラーゲンベースの生物分解性マトリックスである。本発明において使用される１つの細胞外コラーゲンマトリックスは、温血脊椎動物のＥＣＭである。ＥＣＭは、種々の源、例えば、ブタ、ウシ、及びヒツジ、又は他の温血脊椎動物を含む、食肉生産のために飼育された動物から採取される胃腸組織、から獲得され得る。脊椎動物のＥＣＭは、商業的な食肉生産作業の豊富な副産物であり、したがって、低費用組織移植片材料である。
【００４３】
移植片製品の形成の際の使用に好適なＥＣＭ組織は、天然関連ＥＣＭタンパク質、糖タンパク質、及びＥＣＭの源に基づいてＥＣＭ内で天然に見出される他の因子を含む。ＥＣＭ組織の１つの源は、温血脊椎動物の前胃組織である。
【００４４】
前胃組織は、本発明において使用されるＥＣＭ組織の好ましい源である。好適な前胃ＥＣＭは、典型的に、反芻動物の前胃の固有−粘膜下組織を含む。本発明の特定の実施形態では、固有−粘膜下組織は、前胃の第一胃、第二胃、又は第三胃に由来する。これらの組織スキャフォールドは、典型的に、起伏のある管腔表面を有する。一実施形態では、ＥＣＭ組織スキャフォールドは、上皮、基底膜、又は筋層の一部分及びこれらの組み合わせを含む脱細胞された組織を追加的に包含してもよい。組織スキャフォールドはまた、限定されるものではないがＩ型コラーゲン、ＩＩＩ型コラーゲン、又はエラスチン、及びこれらの組み合わせを含む１つ以上の繊維性タンパク質を含んでもよい。これらのシートは、脊椎動物種の源によって、厚み及び定義が異なることが知られている。
【００４５】
固有−粘膜下組織は、典型的に、反管腔及び管腔表面を有する。管腔表面は、器官源の内腔に向き合う表面であり、反管腔表面は、滑らかな筋肉組織表面に向き合う。固有−粘膜下層の複数のシートは、反管腔表面を管腔表面に接触させ、管腔表面を管腔表面に接触させて、又は反管腔表面をＥＣＭの隣接するシートの反管腔表面に接触させて重ね合わせられ得る。いくつかの又は異なる脊椎動物又は器官源由来のＥＣＭの重なり合うシートのすべてのこれらの組み合わせが、ＥＣＭを含む積層移植片製品を生成する。
【００４６】
本発明に従って使用されるＥＣＭを調製する１つの方法は、米国特許第８,４１５,１５９号に説明される。好ましくはヒツジ種から採取された、脊椎動物の前胃のセグメントが、組織のすべて又は一部分内の組織層が分離及び／又は脱細胞されるように、組織の両側間で貫壁性浸透流に曝される。貫壁性浸透流は、組織のすべて若しくは一部分の管腔から反管腔側へ、又は組織のすべて若しくは一部分の反管腔から管腔側へ向けることができる。これは、貫壁性浸透流が低張溶液から高張溶液へ向くように、例えば高張溶液と低張溶液との間で組織を分離することによって、達成されてもよい。方法は、上皮、基底膜、又は筋層、及びこれらの組み合わせを含んだ組織層のすべて又は一部の除去を更に伴ってもよい。高張溶液及び低張溶液は、例えば、水及び任意に少なくとも１つのバッファ、デタージェント、又は塩を含んでもよい。高張溶液は、低張溶液より高い濃度の溶質を包含する。特定の実施形態では、高張溶液は、４Ｍ  ＮａＣｌを含み、低張溶液は、０．２８％Triton X-200及び０．１％ＥＤＴＡを含む。別の特定の実施形態では、低張溶液は、０．１％ＳＤＳを含む。更に別の実施形態では、低張溶液は、０．０２８％Triton X-20、０．１％ＥＤＴＡ、及び０．１％ＳＤＳを含む。ＥＣＭは、水和又は脱水状態で保存され得る。凍結乾燥又は空気乾燥されたＥＣＭは、再水和又は部分的に再水和され、生体栄養的及び機械的特性を著しく損なうことなく本発明に従って使用され得る。
【００４７】
ポリマー材料
本発明のいくつかの実施形態では、ポリマー材料のシートが、ラグシート又は穿孔シートとして製品に含まれてもよい。例えば、追加的な強度又は長い持続性が、（Prolene mesh及びElevate meshにおいて見出される）ポリプロピレン、（Gore-Tex meshにおいて見出される）ポリテトラフルオロエチレン、（Vicryl meshにおいて見出される）ポリグリコール酸、（Paritex progrip meshにおいて見出される）ポリ乳酸、（ltrapro meshにおいて見出される）ポリグレカプロン−２５、及び（Mersilene meshにおいて見出される）ポリエステルなどの、繊細な織物永久合成材料を含むことによって、製品に組み込まれてもよい。ポリプロピレン、ＰＴＦＥ、及びポリエステルなどの合成材料は、吸収不可能で、無期限に持続して、長期にわたる強度及び剛性を提供する。ポリグリコール酸、ポリ乳酸、及びポリグレカプロン−２５などの合成材料は、吸収可能なメッシュであり、短期的に追加的な強度を提供するが、長期的に吸収される。代替的に、ポリマー材料は、天然材料であっても、又はタンパク質（例えばコラーゲン）、多糖類（例えばアルギン酸塩）、糖タンパク質、又は他の材料などの、天然材料に由来してもよい。
【００４８】
他の実施形態では、製品は、ポリマー材料だけの（すなわちＥＣＭのシートのない）シートを含んでもよい。
【００４９】
移植片製品を調製する一般的方法
本発明の一実施形態では、積層移植片製品は、複数重ね合わせられるか又は部分的に重ね合わせられたシートから形成される。使用される個々のシートの寸法は、重要ではない。ＥＣＭ及び／又はＳＰＭの積層移植片製品を形成する一方法は、シート全体に多数のラグを形成して「ラグシート」を形成するためにシートに好適な形状のカッター（ラグカッター）を押し通す工程を含む。ラグシートは、湿シートであっても、乾燥シートであっても、凍結乾燥シートであっても、再水和性シートであっても、又は再水和されたシートであってもよい。ラグ層は、ラグシートの１つ以上の組み合わせを含んでもよく、互いに重なり合っても又は重なり合わなくてもよい。ラグ層はまた、積層体の複数の層全体の強度を改良するために、いろいろなパターンのラグサイズの異なる組み合わせを含んでもよい。シート全体に多数の小さい穿孔を形成するためにＥＣＭ又はポリマー材料のシートに鋭端又は鈍端針を突き通して、「穿孔シート」が形成される。穿孔シートは、湿シートであっても、乾燥シートであっても、凍結乾燥シートであっても、再水和性シートであっても、又は再水和されたシートであってもよい。穿孔層は、穿孔シートの１つ以上の組み合わせを含んでもよく、互いに重なり合っても又は重なり合わなくてもよい。ラグ層は、穿孔層上に少なくとも部分的に重ね合わせられる。方法のこの時点で、層は、等張食塩水などの液体によって再水和されてもよい。ラグ層のラグは、次いで、ラグ層を穿孔層に噛合及び固定するために、ピン、プッシュロッド、パンチ、鈍端針、又は類似の装置を使用して穿孔層の穿孔に押し通される。これにより、本発明の積層移植片製品が形成される。
【００５０】
図１を参照すると、積層移植片製品１が、ラグシート２及び３枚の穿孔シート３を含んで示される。各々の部分４は、ラグがラグシート２から切り出されて穿孔シート３の穿孔から移植片製品１の下側に押し通される場所を示す。単一のラグ５が、ラグシート２から押し通されて描かれる。他のラグは、示されない。図２Ａは、積層移植片製品の断面図である。ラグシート２は、４枚の穿孔シート３上に重ね合わせられて示される。ラグ５は、ラグシート２から穿孔シート３の穿孔に押し通されて示される。各々のラグ５は、接続ブリッジ６を介してラグシート２に取り付けられたままである。実際には、各々のラグ５が、移植片製品１の下側に対して実質的に平坦に横たわることが理解されるであろう。したがって、すべてのシートが、互いに噛合及び保持される。
【００５１】
本発明のいくつかの実施形態では、積層移植片製品は、潜在的に危うい縫合糸、接着剤、及び化学前処理のない、ＥＣＭ組織から本質的になり、製品を形成するために使用される個々のシートよりも大きな機械的強度及びcm2当たりのコラーゲン含量を有する。
【００５２】
隣接するシート間で重なり合う組織の量は、用途、所望の特性、必要な積層強度、製品の必要な表面積又はサイズに応じて変化するが、各々のシートの少なくとも一部分が、別のシートの一部分と重なり合って噛合する。ラグは、積層移植片製品をもたらすために、重なり合う領域で穿孔シートをラグシートに対して噛合及び固定する。
【００５３】
上で定義されたような用語「噛合する」又は「噛合」は、接着剤若しくは縫合糸などの他の材料の添加の必要性なしに、又は圧縮及び脱水などの処理の必要性なしに、１枚以上のラグシートが１枚以上の穿孔シートを互いに固定する方法を言う。形成される製品は、積層移植片製品の異なる点で重畳及び固定される層及びシートの数が異なってもよい。移植片製品の可変構造は、高い機械的強度を提供することができる。
【００５４】
製品の噛合されたシートの強度は、主に、重なり合うラグ通しされた穿孔シートの表面積、固定の密度、ラグ接続ブリッジの強度、ラグの圧縮に対する剛性及び抵抗性、穿孔シートの孔の強度、並びにラグと穿孔との間の嵌合の密性による。小さな穿孔及び大きなラグを有する製品の層は、大きな強度で固定されて、したがって、ラグ引き抜きの可能性が低減する。しかしながら、あまりに小さい穿孔は、単純なラグ押し通し（ラグ通し）を妨げ、穿たれた孔の引裂のために破損しやすい。
【００５５】
本発明の好ましい実施形態では、ラグシートは、凍結乾燥された組織を含み、穿孔シートへのラグの押し通しの前に穿孔シート上に重ね合わせられると水和され得る。しかしながら、他の実施形態では、ラグシートが、ラグ切り及びラグ押し通しの処理に有害である引裂、穿孔、他の変形に抵抗する十分な特性を有し、したがって、ラグが、変形せず穿孔から後ろに抜け出ないのであれば、ラグシートは、湿シート、乾燥シート、再水和性シート、若しくは再水和されたシート、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
【００５６】
本発明のいくつかの実施形態では、穿孔シートは、湿組織を含む。しかしながら、他の実施形態では、穿孔シートは、穿孔、ラグ押し通し、及びラグ保持に有害である引裂又は他の変形に抵抗する十分な特性を有するのであれば、乾燥シート、凍結乾燥シート、再水和性シート、若しくは再水和されたシート、又はこれらの組み合わせを含んでもよい。
【００５７】
移植片製品を調製するための器具
本発明の移植片製品を調製する典型的な方法では、本発明のラグ及び穿孔シートを調製するために使用されるシートは、型上に置かれる。一実施形態では、シートは、効果的なラグ形成、穿孔、及び／又はラグ押し通しを可能にするためにシートに張力を作り出すように、型上で縦横両方向に延伸され得る。延伸されたシートは、延伸されたシートの張力を維持するために、型の周辺部の周りで鋭端又は鈍端ピンによって穿刺されて、ピン越しに置かれる。代替的に、シートが、延伸されて型上に置かれ、シートの張力が、止め具若しくはプレス、又は他の好適な方法を使用して維持され得る。
【００５８】
ロッド、バー、又は類似した形状の装置などのガイドが、延伸された組織を型に固定しかつ加えられる任意の次のシートを整列して並べる方法を提供するために、延伸されたシートを通過して型内へ通され得る。これらのガイドはまた、穿孔を生成しラグを押し通すために使用される器具を含む、処理で使用される器具を整列して並べるために使用され得る。このようなガイドを有する型の使用により、ラグシートのラグ及び穿孔シートの穿孔が、互いの上下に確実に整列して並べられ、ラグ押し通し器具がまた、穿たれた孔上に整列して並べられて、穿たれた孔を通過して確実に誘導され得る。
【００５９】
いくつかの実施形態では、シートは、型上に置かれ、未延伸／張力のないシートを通過することができるロッド、バー、又は類似した形状の装置を使用して、挟持固定される。いくつかの実施形態では、シートは、型上に置かれ、限定されるものではないが止め具又はプレスを含む方法を使用して固定される。
【００６０】
型の組成物は、重要ではなく、任意のサイズ又は形状で設計され得る。一実施形態では、型は、１６mm厚のアセタールブロックである。型は、型内へ通るように、ラグ、針、及びピンのためのバカ孔を包含する。バカ孔の配列の密度、形状、サイズ、配向、及び型、並びにバカ孔自体のサイズ、配向、形状、及び型は、材料のシート及び層のタイプ、厚み、及び数、並びに必要な用途に合わせて調節され得る。一実施形態では、バカ孔は、水平及び垂直に整列して並べられた列に配置され、直径３．１mmであり、中心で３．５mmの間隔を置かれる。
【００６１】
別の実施形態では、バカ孔は、ラグの切りのために必要とされる力の低減を可能にし及び／又は高密度のラグ及び固定点を可能にするために、オフセットされた水平又は垂直列に配置される。別の実施形態では、型は、型表面を形成するロッドの終端を有した小さな直径のロッドの一群から作製される。このような実施形態では、ロッド先端は、ラグ、針、及び／又はピンの通過を可能にするように動く。別の実施形態では、型は、ラグ、針、及び／又はピンの通過を可能にするために分かれる発泡体製である。これらの実施形態では、型を処理器具と整列して並べることは不要である。
【００６２】
いくつかの実施形態では、型は、平坦な平表面を有し、平面積層移植片製品を形成するために使用される。
【００６３】
典型的な処理では、ＥＣＭ又はポリマー材料のシートが、型上に置かれ、ラグが、ラグシートを形成するために好適な形状のカッター（ラグカッター）で切られる。ラグシートが、除去され、ＥＣＭ又はポリマー材料の新しいシートが、型上に置かれる。代替的に、新しいシートが、類似したバカ孔及びガイドパターンを有する異なる型上に置かれる。新しいシートが、穿孔シートを形成するために針（単数又は複数）を使用して穿孔される。続いて、１枚以上のラグシートが１枚以上の穿孔シートの層上に重ね合わせられ、ラグシートのラグが、非鋭端（鈍終端）ピン（単数又は複数）を使用して穿孔シートの層に押し通される。ラグが穿孔シートの孔に押し通されると、ラグは、開き、これにより積層移植片製品を形成するためにラグシート及び穿孔シートを互いに噛合する。移植片製品は、少なくとも２枚のシートを有して調製され得るが、３、４、５、６、７、８、９、１０枚以上のシートを含んでもよい。
【００６４】
湿シートが使用されるとき、分離スリップが、シート、ラグシート、穿孔シートのいずれかと器具要素との間で利用されてもよい。これにより、シート上にかなり大きな力を及ぼすことなくシート及び他の器具要素から器具要素を容易に離間することを可能にする表面張力が低減される。分離スリップは、典型的に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）又はステンレス鋼などの、薄い可撓性材料製であり、シート上にかなり大きな力を生じさせることなく除去するために、シートから巻き取られるか又は剥離され得る。
【００６５】
押さえプレートが、ラグ切り、穿孔、及び穿孔シートを通過するラグの押圧の前に組織を固定するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、ラグカッターは、鋭端金属管から作製されたナイフであってもよい。他の実施形態では、ラグカッターは、刃に鋭化され得る任意の材料製であってもよい。ラグカッターは、ラグを円形状に切るが、限定されるものではないが正方形、長方形、三角形、又は逆三角形、ダイヤモンド形、星形などの、接続ブリッジをシートに取り付けられたままにしておく任意の他の形状に切ってもよい。
【００６６】
いくつかの実施形態では、ラグの突出した自由先端の貫入が最も少ないように、ラグは、可能な限り小さい。しかしながら、ラグは、保持を達成するために十分な幅を有しなければならない。例えば、直径２．８mmのラグサイズを有し、中心で３．５mmの間隔を置かれたラグシートが、前胃固有−粘膜下組織ＥＣＭシートを含む５シート製品の調製に好ましい。各々のラグの接続ブリッジは、好ましくは、ラグ押し通し作業がまだ存続する間に実用可能な限り狭い。前胃固有−粘膜下組織ＥＣＭを含む５シート製品には、幅０．７mmの接続ブリッジが、理想的である。ラグ及び接続ブリッジの小さな幅は、少ない数のシートの積層に、又は薄いシートに、剛性ラグ通し材料の使用に好適であり得る。大きいラグ及び接続ブリッジ幅は、大きい数のシートの積層に、厚いシートに、可撓性材料に、又は大きな自由ラグ先端の存在が懸念されない場合に好適であり得る。
【００６７】
いくつかの実施形態では、ラグシートは、平坦なブロックに配列された複数のラグカッターを使用してラグを切ることによって作り出される。ラグカッターのパターンは、型上のバカ孔に合致することになる。このラグ切りブロックは、型上のガイド及びバカ孔と揃えられ、圧力が、型上の固定されたシートにラグを切りラグシートを形成するために、ブロックに加えられる。圧力を加えるための付勢力は、手の力、重量の印加、電子プレス、又は液圧プレスを含む任意の数の好適な方法によって、発生させることができる。ラグ切り作業は、大きなラグシートを作り出すために大きなシート上に複数回適用され得る。他の実施形態では、ラグカッターが、個々に使用されても、可撓性シートに配列されても、ロボットアームに取り付けられてもよく、又はラグが、限定されるものではないがダイ又はレーザなどの、他の切り出し器具を使用して切られてもよい。
【００６８】
いくつかの実施形態では、穿孔作業は、長いテーパーを有した磨かれた鋭端針を使用して実行されてもよい。１枚のシートがラグ間に中心で３．５mmの間隔を置いた幅２．８mmのラグを有し幅０．７mmの接続ブリッジを有したラグシートである、前胃固有−粘膜下組織ＥＣＭシートを含んだ５シート製品の積層のために、中心で３．５mmの間隔を置いた１．２mmの直径を有する針が、シートを穿孔して孔を作り出すために使用されてもよい。しかしながら、１．８mm以下の及び１．８mmより長い直径を有する針が、完成品に適切な噛合を生成してもよい。短い針直径は、小さな幅のラグを使用した噛合に、又はラグ通し材料が可撓性である場合に好適であり得る。
【００６９】
いくつかの実施形態では、穿孔シートは、針でシートを穿孔することによって作り出される。複数の針が、平坦なブロックに配列されてもよい。針のパターンは、型上のバカ孔に合致することになる。シートにラグを切りラグシートを形成するための力の印加と同様に、力が、シートに小さな孔を穿つために、針ブロックに加えられる。
【００７０】
積層製品は、部分的に又は完全に重ね合わせ、１枚以上の穿孔シートの層の上に１枚のラグシートを整列して並べ、ラグ通し作業を実行することによって、形成される。いくつかの実施形態では、１枚のラグシートは、１枚以上の穿孔シートの上部でラグ通しされる。ラグ及び穿孔シート上のラグ及び穿孔は、限定されるものではないが目によること、ガイドを使用すること、又はジグを使用することを含む任意の好適な方法によって、整列して並べられ得る。噛合された積層移植片製品は、層及びシートを互いに固定するために穿孔にラグを押し通すことによって、形成される。
【００７１】
いくつかの実施形態では、ラグ通し作業は、１つ以上の鈍化した、丸い、及び／又は非鋭端ピン（押し通しピン）を使用して実行される。中心で３．５mmの間隔を置いた幅２．８mmのラグ、幅０．７mmの接続ブリッジを有した１枚のラグシート及び直径１．２mmの針で作製された穿孔を有する前胃固有−粘膜下組織ＥＣＭを含んだ５シート製品の積層のために、ラグは、０．５５mmの直径の押し通しピンを使用して押し通されてもよい。しかしながら、１mm以下及び１mmより長い直径の押し通しピンが、適切な噛合を生成する。
【００７２】
いくつかの実施形態では、複数の押し通しピンは、型上のバカ孔のパターンに合致するパターンで平坦なブロックに配列される。このピンブロックは、型上でガイド及びバカ孔と揃えられ、付勢力が、１枚以上の穿孔シートを通過してバカ孔内にラグシートのラグを押し通すために、ブロックに加えられて、ピンがシートから後退して除去された後にラグをこの位置に残す。これにより、押されたラグが１枚以上の穿孔シートをラグシートに止める移植片製品がもたらされる。ラグ通し作業は、大きな積層シートを作り出すために大きな積層体上に複数回適用され得る。
【００７３】
図３は、本発明の組織移植片製品を調製するために使用される器具の一例の概略表現である。型１１（点線）は、シート１２の張力を維持するために型周辺ピン１３を使用して型１１に取り付けられたＥＣＭ又はポリマー材料のシート１２と重ね合わせられて示される。押さえプレート１４及び分離スリップ１５は、止め具１６で型１１に挟持されて示される。穿孔針ブロック１７（代替的に、ラグカッターブロック、穿孔針ブロック、又は押し通しピンブロックであってもよい）及びスペーサブロック１８は、ガイドロッド１９を使用して型１１上へ誘導されてもよい。針２０は、下側から突出してブロック１７によって保持される。下方圧力が穿孔針ブロック１７に加えられるとき、針２０はシート１２を穿孔するために下方へ押し込まれる。穿孔針ブロック１７は、下側から突出するラグカッターを有したラグカッターブロックと置換されてもよい。同様の作業で、下方圧力がラグカッターブロックに加えられるとき、ラグカッターは、シートにラグを切るために下方へ押し込まれる。更に、穿孔針ブロック１７は、代わりに、下側から突出する押し通しピンを有した押し通しピンブロックであってもよい。下方圧力が押し通しピンブロックに加えられるとき、押し通しピンは、シートの穿孔にラグを押し通し本発明の噛合された積層移植片製品をもたらすために下方へ押し込まれる。
【００７４】
図４は、本発明の組織移植片製品を調製する処理を示す。工程Ａ及びＢは、ラグシートの調製を示す。工程Ｃ及びＤは、穿孔シートの調製を示す。工程Ｅ及びＦは、積層移植片製品の製作を示す。ラグカッターブロック２１は、複数のラグカッター２２を保持する。ラグカッター２２の終端は、底２４上に保持されたＥＣＭ又はポリマー材料のシート２３に押し通されるときに半円形切片２５がシート２３に作製されるような角度で切られる。ラグカッターブロック２１は、シート２３からラグカッター２２を抜くために上がって、シート２３を再度切るために９０度回転して下方へ押し込まれる。ラグ層２７を形成するために切られたラグ２６を３工程操作がもたらすように、これは２回繰り返される。工程Ｃを参照すると、針２９を保持する穿孔針ブロック２８が、ＥＣＭ又はＳＰＭの３枚のシート３０上に位置付けられて示される。複数の穿孔３１が穿孔層３２を形成するためにシート２９に作製されるように、穿孔針ブロック２８は、下方へ押し込まれる。ラグ層２７は、穿孔層３２上に重ね合わせられる。押し通しピン３４が穿孔層３２をラグ層２７と噛合させて積層移植片製品３５を形成するためにラグ２６を穿孔３１に押し通すように、複数の押し通しピン３４を保持する押し通しピンブロック３３は、下方へ押し込まれる。
【００７５】
複数のシートを含む移植片製品
いくつかの実施形態では、形成される製品は、複数のラグシートを含んでもよい。他のラグシートのラグパターンにオフセットされたラグパターン配列を有するシートが、作り出されてもよい。これにより、各々の上部に配列された異なるラグシート上の複数のラグ、及び重ね合わせられたラグシートのラグ孔に押し通される複数のラグが回避される。これらのラグシートは、ラグがラグシートを通過して穿孔シート内に押し通され得るように、穿孔を包含することができる。異なるパターンを有するラグ及び穿孔によって設計されたシートは、「ディファレンシャルラグ／穿孔シート」と名づけられる。
【００７６】
他の実施形態では、１枚以上のラグシート及び／又はディファレンシャルラグ／穿孔シートを含む層が、１枚以上の穿孔シートの層の上下に置かれて、ラグを包含するシートの層の間に１枚以上の穿孔シートの層を効果的にサンドイッチしてもよい。その結果、厚くて強い製品となる。サンドイッチ状の積層移植片製品は、層を固定してサンドイッチを形成するために穿孔にラグを押し通すことによって、形成される。上のラグ層のラグは、上部から穿孔に押し通され、下のラグ層のシートのラグは、下部から穿孔に押し通される。ラグは、すべての穿孔に押し通されても押し通されなくてもよく、対向側のラグシート又はディファレンシャルラグ／穿孔シートに押し通されても押し通されなくてもよい。
【００７７】
図２Ｂを参照すると、３枚の穿孔シート３が、上部ラグシート７と下部ラグシート８との間にサンドイッチされて示される。ラグシート８からのラグ９は、穿孔シート３の穿孔に押し通され、ラグシート７からのラグ１０もまた、穿孔シート３の穿孔に押し通される。
【００７８】
サンドイッチ状の製品では、対向側からのラグが接触しないように、上及び下のラグシート及び／又はディファレンシャルラグ／穿孔シートのラグは、互いにオフセットされてもよい。ラグがすべての層又はシートに押し通されないサンドイッチ状の製品は、露出したラグが組織摩耗及び／又は摩擦を引き起こす場合がある状況において利点を提供する。したがって、ラグシート及び／又はディファレンシャルラグ／穿孔シートが、剛性である可能性が高く組織に対して粗い可能性を有する合成材料を含むときに、サンドイッチ状の装置は理想的である。
【００７９】
偽等方性移植片製品
いくつかの実施形態では、偽等方性積層移植片製品が、ＥＣＭの複数のシートから調製される。本明細書において使用される用語「偽等方性」は、移植片材料の各々の軸に沿って類似した物理的特性を有した組織移植片材料を言う。本発明の偽等方性積層移植片製品は、ＥＣＭの個々のシートから調製されてもよい。ＥＣＭ材料は、典型的に、他の方向と比較して一方向に強い。これは、多くの場合、ＥＣＭのポリマー繊維（例えばコラーゲン）の整列化に起因する。偽等方性積層移植片製作物を調製する方法は、ラグ又は穿孔シートの第１のシートの少なくとも一部分をラグ又は穿孔シートの第２のシートと重ね合わせることを含み、第１のシートの長手方向軸が第２のシートの長手方向軸に対して一定の角度であるように、第２のシートが回転する。ラグ又は穿孔シートの追加的なシートが、所望の数の積層シートを有した偽等方性積層移植片製作物を作り出すために、同様に加えられ得る。
【００８０】
大面積移植片製品
大面積移植片製品が、本発明によって調製され得る。ＥＣＭが特定の動物の器官の組織から獲得されるので、移植作業のために使用され得る組織のシートのサイズには制限がある。移植片組織の大面積シートが（例えば大きな火傷のために）必要とされるとき、縫合糸、接着剤、又は他の種類の処理が、十分な表面積を有した移植片製品を作り出すために使用されなければならない。しかしながら、本発明によるＥＣＭの部分的に重なり合うシートの噛合は、移植片製品を調製するために使用される任意の個々のシートの表面積より大きい表面積を有した積層移植片製品の調製を可能にする。
【００８１】
３次元移植片製品
いくつかの実施形態では、移植片製品は、本質的に平坦な可撓性製品であり、平坦な平面型を使用して調製される。他の実施形態では、移植片製品は、曲面３次元形状を有してもよい。シートが他の材料を導入するか又は他の処理を使用することなく形状を保ち続けるように、曲面型を使用しシートをラグ通ししてシートから３次元形状を形成する能力は、既存の技術の制限を克服し、人体の一部の自然な形状と合う積層製品の作出を可能にするので有利である。平坦な積層移植片製品は、豊胸手術などの、自然な曲面形状に合わせる能力に限界があり、溝又はしわを形成しやすい。これらのしわは、合併症又は美容効果の悪化につながる漿液腫形成の部位となる場合がある。したがって、噛合処理の間に３次元で合わせられた形状に装置を形成する能力は、有利である。
【００８２】
３次元形状の噛合された積層移植片製品は、曲面形状を有する型を使用して形成されてもよい。型はまた、異なる角度で配列された段階状の端又は複数の平坦な表面を有してもよい。型は、非垂直なラグカッター、針、及びピン用に、非垂直なバカ孔を有してもよい。
【００８３】
組織が好ましい形状に容易に合うことができるように、ラグ及び穿孔シートは、好ましくは、製造処理の間に水和される。
【００８４】
型表面と垂直なバカ孔を有する型が、個々のラグカッター、可撓性シートのラグカッター、ロボットアーム上のラグカッター、レーザ、又は他の技術と共に使用されてもよい。別の実施形態では、ラグ切りブロックは、表面と非垂直に配列されたバカ孔を有する型と共に使用されてもよい。代替的に、３次元形状は、複数の平坦な表面を有する型及び個々の平坦な表面に合致するラグ切りブロックよって形成され得る。同様に、型表面と垂直なバカ孔を有する型が、個々の針、可撓性シートの針、ロボットアーム上の針（単数若しくは複数）、レーザ、又は他の技術と共に使用されてもよい。別の実施形態では、針ブロックは、表面と非垂直に配列されたバカ孔を有する型と共に使用されてもよい。代替的に、３次元形状は、複数の平坦な表面を有する型及び平坦な表面に合致する針ブロックよって形成され得る。同様に、型表面と垂直なバカ孔を有する型が、個々のピン、可撓性シートのピン、ロボットアーム上のピン（単数若しくは複数）と共に使用されても、又はラグが、限定されるものではないがプッシュロッド、パンチ、ダイ、又は任意の非鋭利物などの、他の器具を使用して穿孔に押し通されてもよい。別の実施形態では、ピンブロックは、表面と非垂直に配列されたバカ孔を有する型と共に使用されてもよい。代替的に、３次元形状は、複数の平坦な表面を有する型及び平坦な表面に合致するピンブロックよって形成され得る。
【００８５】
移植片製品は手動力によって型及び止め具から除去されてもよく、又は過剰な組織が止め具から切り離されて、製品が型から除去されてもよい。製品が型から除去されると、製品は、層剥離の危険性なしで、乾燥され、凍結乾燥され、若しくは完全に水和されても、又は積層処理されたときと同じ水和状態のままであってもよい。製品は、種々の医療用途に合うように更に操作されてもよい。製品は、標準的な技術を使用して滅菌され得る。
【００８６】
製品の機械的特性は、層の数、層内のシート、層内のシートの種類を調整することによって、形状を修正することによって、ラグ通しパターン、サイズ、密度、及び形状を調整することによって、いろいろな動物及び組織源からのＥＣＭシートの選択によって、並びにＳＰＭシートの選択によって、医療用途ニーズに合わせて調節され得る。
【００８７】
開いた孔は、移植片のｉｎ  ｖｉｖｏリモデリング特性を強化する。開いた孔は、（植設された移植片の表面積を増加させることによって）内因性流体及び細胞とのＥＣＭ組織の接触を促進すると考えられる。開いた孔はまた、細胞外液が移植片を通過することを可能にする導管として働く。本発明の移植片製品の製造の間に形成される開いた孔は、流体が組織から流れ出ることができる導管を提供することによって、移植片製作物のシートの間の流体の蓄積を緩和することになる。
【００８８】
図５は、本発明の３Ｄ組織移植片製品を調製するために使用される器具の一例を示す。図５Ａは、置台３７上の型３６を示す。型３６は、針又はピンを受ける複数のバカ孔３８を含む。固定ピン３９は、ＥＣＭ又はＳＰＭのシートが固定されることになる型３６の端上に示される。図５Ｂは、複数の針又はピンを使用する代替的な配列を示す。型４０は、置台４１上に示される。ＥＣＭ又はＳＰＭのシート４２は、型４０上に延伸され、固定ピン４３への取り付けによって固定されて示される。穿孔針ブロック４４（押し通しピンブロックと置換され得る）は、ブロックガイド４５に取り付けられる。
【００８９】
生物活性材料の送達
本発明の積層移植片製品は、生物活性材料を移植片部位に送達するために使用されてもよい。生物活性材料は、移植片製品の調製において使用されるＥＣＭに対して内因性であっても、又は移植片製品製造処理の間か若しくは後にＥＣＭ及び／若しくはポリマー材料層に組み込まれる材料であってもよい。このように移植片部位に送達される生物活性材料は、創傷治癒並びに他の望ましい生理的及び薬理的機能を含む、細胞機能を促進するために有益なことが知られている。
【００９０】
実施例１：１枚のラグシート及び４枚の穿孔シートを有する基礎積層製品
ＥＣＭを、US 8,415,159に説明される操作に従って、脊椎動物の前胃組織から調製した。前胃ＥＣＭのシートを、固有−粘膜下組織を含む、温血脊椎動物の前胃組織のセグメントから形成した。
【００９１】
ラグシートを、以下の方法によって調製した：４つの直径５mmの孔を、凍結乾燥されたＥＣＭの１枚のシートの、１４０mm×１４０mm正方形の各々の角に、カットダイ及びプレスを使用して、パンチした。このシートを、凍結乾燥されたＥＣＭシートに切られた孔に合致するように各々の角から等距離に位置付けられた直径５mmのガイドロッドを有する１４０mm×１４０mmの平坦なアセタールプレート上に置き、ガイドロッドにより、プレート上にＥＣＭの横向き位置を固定した。プレートは、幅約２０mmの孔のない周辺部分をもたらす、中心どうし３．５mmで位置付けられた直径３．１mmのバカ孔の２９行×２９列グリッドを有する。このプレートは、型として機能した。バカ孔のパターンに合致するラグカッターのためのガイド孔を有する押さえプレートを、凍結乾燥されたＥＣＭシートの上部に置いた。止め具を適用して、アセンブリを互いに固定した。ガイドロッド孔及びバカ孔に合致するバカ孔サイズ及びパターンを有する厚さ５mmのスペーサプレートを、押さえプレートの上部に置いた。バカ孔のパターンに合致した、中心で３．５mmの間隔を置いた直径２．５mmの円形管ラグカッターを有するアセタールブロックを含んだラグ切りブロックを使用し、アセタールブロックのガイドロッド孔及びラグカッターガイド孔を使用して、ＥＣＭシートにラグカッターを押し通すときにラグ切りブロックを整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロックを、後退させて除去し、１８０度回転させて再置した。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロックを、後退させて、スペーサと共に、除去した。ラグ切りブロックを、９０度回転させて再置した。このように形成された、幅約２．８mmのラグを有する、ラグシートを、器具から除去した。
【００９２】
穿孔シートを、以下の方法によって調製した：新鮮なＥＣＭの４枚の重なり合うシートを、上で説明されたプレートと同じ寸法、孔、及びガイドロッドを有する平坦なアセタールプレート上に延伸した。プレートはまた、延伸された新鮮なＥＣＭシートをプレートに固定するために使用される側部から突出したピンを有した。直径５mmの金属パンチ／ガイドを、新鮮なＥＣＭを通過して、各々のガイドロッド孔内に置き、組織を穿孔して組織を適所に固定した。厚さ１mmのＰＴＦＥ分離スリップを、新鮮なＥＣＭ上に置いた。ガイドロッド及びバカ孔のグリッドに合致するサイズ及びパターンの孔のグリッドを同様に所有した押さえプレートを、ＰＴＦＥスリップの上部に置いた。止め具を適用して、アセンブリを互いに固定した。バカ孔に合致するパターンのグリッドで置かれたサイズ１１の刺繍ミシン針を有するアセタールブロックを含んだ穿孔針ブロックを使用した。穿孔ブロックはまた、ガイドロッドと整列して並ぶガイド孔を有し、これらを使用して針をＥＣＭシートに向けて型上に穿孔針ブロックを整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。穿孔ブロック、止め具押さえプレート、及びＰＴＦＥ分離スリップを除去した。
【００９３】
積層移植片製品を、以下の方法によって組み立てた：ラグシートを穿孔シートの上部に置き、ガイドロッドに沿って４つのガイド孔を誘導して、整列して並べた。ラグシートを、等張食塩水によって再水和した。分離スリップ、押さえプレート、及び止め具を再置した。バカ孔のグリッドに合致するグリッドで配列された、鈍化したピンを有するアセタールブロックを含んだピンブロックを使用した。ピンブロックはまた、ガイドロッドと整列して並ぶガイド孔を有し、ピンをＥＣＭシートに向けて、ピンブロックを押さえプレートの上部に下げ、ガイド孔及びガイドロッドを使用して整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ピンブロックを、更に２回、除去、再置、及びアーバプレスで圧縮した。アセンブリを分解した。メスを使用して、型から装置を切り離した。このように、厚みのある粗いシートの外観を有した湿性かつ可撓性の１００mm×１００mmの噛合された積層移植片製作物を生成した。シートを、その後凍結乾燥し、剛性多層装置を生成した。
【００９４】
実施例２：２枚のラグシート及び３枚の穿孔シートを有する積層製品
ＥＣＭのシートを、実施例１において説明されたように調製した。２枚のラグシート及び３枚の穿孔シートを、実施例１において説明されたように同様に調製した。積層製品を、以下の方法によって組み立てた：２枚のラグシートを穿孔シートの上部に置き、ガイドロッドに沿って４つのガイド孔を誘導して、整列して並べた。ラグシートを、等張食塩水によって再水和した。分離スリップ、押さえプレート、及び止め具を再置した。バカ孔のグリッドに合致するグリッドで配列された、鈍化したピンを有するアセタールブロックを含んだピンブロックを使用した。ピンブロックはまた、ガイドロッドと整列して並ぶガイド孔を有し、ピンをＥＣＭシートに向けて、ピンブロックを押さえプレートの上部に下げ、ガイド孔及びガイドロッドを使用して整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ピンブロックを、更に２回、除去、再置、及びアーバプレスで圧縮した。アセンブリを分解した。メスを使用して、型から装置を切り離した。このように、厚みのある粗いシートの外観を有した湿性かつ可撓性の１００mm×１００mmの積層製品を生成した。
【００９５】
実施例３：ポリプロピレンラグシートを有する積層製品
ＥＣＭのシートを、実施例１において説明されたように調製した。使用するシートがポリプロピレンメッシュであったことを除いて、ラグシートを、実施例１において説明されたように調製した。穿孔シートを、実施例１において説明されたように調製した。積層製品を、以下の方法によって調製した：ポリプロピレンラグシートを穿孔シートの上部に置き、ガイドロッドに沿って４つのガイド孔を誘導して、整列して並べた。ラグシートを、等張食塩水によって再水和した。分離スリップ、押さえプレート、及び止め具を再置した。バカ孔のグリッドに合致するグリッドで配列された、鈍化したピンを有するアセタールブロックを含んだピンブロックを使用した。ピンブロックはまた、ガイドロッドと整列して並ぶガイド孔を有し、ピンをＥＣＭシートに向けて、ピンブロックを押さえプレートの上部に下げ、ガイド孔及びガイドロッドを使用して整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ピンブロックを、更に２回、除去、再置、及びアーバプレスで圧縮した。アセンブリを分解した。メスを使用して、型から装置を切り離した。このように、厚みのある粗いシートの外観を有した湿性で可撓性に富む１００mm×１００mmの噛合された積層移植片製作物を生成した。
【００９６】
実施例４：異なるシートを有する積層製品
固有−粘膜下組織ＥＣＭのシートを、実施例１において説明されたように調製した。
凍結乾燥された前胃ＥＣＭのラグシートを、実施例１において説明されたように調製した。１枚は小腸固有−粘膜下組織からなり、１枚はポリプロピレンメッシュからなり、１枚は心膜からなり、１枚は腎被膜マトリックスからなる、４枚の穿孔シートを、実施例１の方法によって調製した。積層製品を、以下の方法によって組み立てた：ラグシートを穿孔シートの上部に置き、ガイドロッドに沿って４つのガイド孔を誘導して、整列して並べた。ラグシートを、等張食塩水によって再水和した。分離スリップ、押さえプレート、及び止め具を再置した。バカ孔のグリッドに合致するグリッドで配列された、鈍化したピンを有するアセタールブロックを含んだピンブロックを使用した。ピンブロックはまた、ガイドロッドと整列して並ぶガイド孔を有し、ピンをＥＣＭシートに向けて、ピンブロックを押さえプレートの上部に下げ、ガイド孔及びガイドロッドを使用して整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ピンブロックを、更に２回、除去、再置、及びアーバプレスで圧縮した。アセンブリを分解した。メスを使用して、型から装置を切り離した。このように、厚みのある粗いシートの外観を有した湿性かつ可撓性の１００mm×１００mmの積層製品を生成した。材料強度及び剛性の増加の利点を提供しながら、合成製品の外観をもたらさず、組織界面での合成材料の曝露を低減させるように、ポリプロピレンのシートを、製品内にサンドイッチした。
【００９７】
実施例５：オフセットされたラグの列を有する積層製品
ＥＣＭのシートを、実施例１において説明されたように調製した。使用するアセタールプレートが六角格子に配列されたバカ孔の中心を有し、中心を六角格子に配列するためにバカ孔の各々の連続的な行を互い違いにして、まっすぐな列の正方形密集配列上に密度の高いバカ孔パターンを提供したことを除いて、凍結乾燥されたＥＣＭのラグシートを、実施例１の方法によって調製した。もたらされた孔の格子は、２８つ又は２９つのバカ孔の包含を繰り返す３３つの行からなる。プレートは、幅約２０mmの孔のない周辺部分を有する。新鮮なＥＣＭの４枚の重なり合う穿孔シートを、実施例１の方法によって調製した。積層製品を、以下の方法によって組み立てた：ラグシートを穿孔シートの上部に置き、ガイドロッドに沿って４つのガイド孔を誘導して、整列して並べた。ラグシートを、等張食塩水によって再水和した。分離スリップ、押さえプレート、及び止め具を再置した。バカ孔のグリッドに合致するグリッドで配列された、鈍化したピンを有するアセタールブロックを含んだピンブロックを使用した。ピンブロックはまた、ガイドロッドと整列して並ぶガイド孔を有し、ピンをＥＣＭシートに向けて、ピンブロックを押さえプレートの上部に下げ、ガイド孔及びガイドロッドを使用して整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ピンブロックを、更に２回、除去、再置、及びアーバプレスで圧縮した。アセンブリを分解した。メスを使用して、型から装置を切り離した。このように、厚みのある粗いシートの外観を有した湿性かつ可撓性の１００mm×１００mmの積層製品を生成した。バカ孔のオフセットされた行パターンにより、ラグ切り、穿孔、及びラグ通し作業を行うために必要とされる力は、低減された。
【００９８】
実施例６：積層偽等方性製品
ＥＣＭのシートを、実施例１において説明されたように調製した。凍結乾燥されたＥＣＭのラグシートを、実施例１の方法によって調製した。穿孔シートを、０度で置かれたラグシートに対して、略３６度、−７２度、＋７２度、及び−３６度のコラーゲン繊維方向性で配列したことを除いて、新鮮なＥＣＭの４枚の重なり合う穿孔シートを、実施例１の方法によって調製した。積層偽等方性製品を、以下の方法によって組み立てた：ラグシートを穿孔シートの上部に置き、ガイドロッドに沿って４つのガイド孔を誘導して、整列して並べた。ラグシートを、等張食塩水によって再水和した。分離スリップ、押さえプレート、及び止め具を再置した。バカ孔のグリッドに合致するグリッドで配列された、鈍化したピンを有するアセタールブロックを含んだピンブロックを使用した。ピンブロックはまた、ガイドロッドと整列して並ぶガイド孔を有し、ピンをＥＣＭシートに向けて、ピンブロックを押さえプレートの上部に下げ、ガイド孔及びガイドロッドを使用して整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ピンブロックを、更に２回、除去、再置、及びアーバプレスで圧縮した。アセンブリを分解した。メスを使用して、型から装置を切り離した。このように、厚みのある粗いシートの外観を有した湿性かつ可撓性の１００mm×１００mmの積層偽等方性製品を生成した。個々のシートのいろいろな繊維配向のため、製品は、複数の平面方向に類似した生体力学的特性を有する偽等方性装置の外観を有した。
【００９９】
実施例７：ラグシートの間にサンドイッチされた穿孔シートを有する積層製品
ＥＣＭのシートを、実施例１において説明されたように調製した。凍結乾燥されたＥＣＭの２枚のラグシートを、実施例１の方法によって調製した。型の上に新鮮なＥＣＭの４枚の重なり合うシートを延伸する前に、１枚のラグシートを、アセタールプレート上に０度の角度でラグの自由終端を介して置いたことを除いて、新鮮なＥＣＭの４枚の重なり合う穿孔シートを、実施例１の方法によって調製した。その結果、ラグがバカ孔洞内に押された、型上に延伸される４枚のＥＣＭ層を含む穿孔シートとなった。積層サンドイッチ製品を、以下の方法によって組み立てた：第２のラグシートを第１のラグシートに対して１８０度の角度でラグの自由終端を介して穿孔シートの上部に置き、ガイドロッドに沿って４つのガイド孔を誘導して、整列して並べた。ラグシートを、食塩水によって再水和した。分離スリップ、押さえプレート、及び止め具を再置した。バカ孔のグリッドに合致するグリッドで配列されるが、バカ孔の中心から０．５mmオフセットされ、第２のラグシート上でラグの自由終端から最も遠く離れて位置付けられるように整列して並べられた、鈍化したピンを有するアセタールブロックを含んだピンブロックを使用した。ピンブロックはまた、ガイドロッドと整列して並ぶガイド孔を有し、ピンをＥＣＭシートに向けて、ピンブロックを押さえプレートの上部に下げ、ガイド孔及びガイドロッドを使用して整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ピンブロックを、更に２回、後退、再置、及びアーバプレスで圧縮した。アセンブリを、アーバプレスから除去して、裏返した。
【０１００】
バカ孔のグリッドに合致するグリッドで配列されるが、バカ孔の中心から０．５mmオフセットされ、第１のラグシート上でラグの自由終端から最も遠く離れて位置付けられるように整列して並べられた、鈍化したピンを有するアセタールブロックを含んだ第２のピンブロックを使用した。ピンブロックはまた、ガイドロッドと整列して並ぶガイド孔を有し、ピンをＥＣＭシートに向けて、ピンブロックを型の上部に下げ、ガイド孔及びガイドロッドを使用して整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。アセンブリをアーバプレスから除去して、もたらされた製作物の両側のピンブロックを後退及び除去して、止め具及び押さえプレートを除去して、分離スリップを除去した。メスを使用して、型から装置を切り離した。このように、厚みのある粗いシートの外観を有した湿性で可撓性に富む１００mm×１００mmの積層サンドイッチ製品を生成した。
【０１０１】
実施例８：ラグシートの間にサンドイッチされた穿孔シートを有するが、ラグが製品内に隠れる積層製品
ＥＣＭのシートを、実施例１において説明されたように調製した。凍結乾燥されたＥＣＭの２枚のラグシートを、１枚を実施例１の方法によって、１枚を、幅約２１mmの孔のない周辺部分をもたらす、中心どうし５．０mmで位置付けられた直径３．１mmのバカ孔の２０行×２０列グリッドを型が含むことを除き、同じ方法によって、調製した。型の上に新鮮なＥＣＭの４枚の重なり合うシートを延伸する前に、１枚のラグシートを、アセタールプレート上に０度の角度でラグの自由終端を介して置いたことを除いて、新鮮なＥＣＭの４枚の重なり合う穿孔シートを、実施例１の方法によって調製した。その結果、ラグがバカ孔洞内に押された、型上に延伸される４枚のＥＣＭ層を含む穿孔シートとなった。積層サンドイッチ製品を、以下の方法によって組み立てた：バカ孔のグリッドに合致するグリッドで配列された、鈍化したピンの２０行×２０列アレイを有するアセタールブロックを含んだピンブロックを使用した。ピンブロックはまた、ガイドロッドと整列して並ぶガイド孔を有し、ピンをＥＣＭシートに向けて、ピンブロックを型の下から上げ、ガイド孔及びガイドロッドを使用して整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。アセンブリをアーバプレスから除去して、ピンブロックを後退及び除去して、止め具及び押さえプレートを除去して、分離スリップを除去した。第１のラグシートのラグの自由終端を、穿孔シートの上部に沿って最初に向いた方向に平坦化した。
【０１０２】
第２のラグシートを第１のラグシートに対して１８０度の角度でラグの自由終端を介して穿孔シートの上部に置き、ガイドロッドに沿って４つのガイド孔を誘導して、整列して並べた。ラグシートを、食塩水によって再水和した。分離スリップ及び押さえプレートを、再置した。スペーサブロックを押さえプレート上に置き、止め具を再置した。バカ孔のグリッドに合致するグリッドで配列された、鈍化したピンの２０行×２０列アレイを有するアセタールブロックを含んだピンブロックを使用した。ピンブロックはまた、ガイドロッドと整列して並ぶガイド孔を有し、ピンをＥＣＭシートに向けて、ピンブロックを押さえプレートの上部に下げ、ガイド孔及びガイドロッドを使用して整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ピンブロックを、更に２回、後退、及びアーバプレスで圧縮した。アセンブリを、アーバプレスから除去して、分解した。製作物を、メスを使用して型から切った。このように、突起のない厚みのある粗いシートの外観を有した湿性で可撓性に富む１００mm×１００mmの噛合された積層移植片製作物を生成した。
【０１０３】
実施例９：手で積層した３Ｄ製品
ＥＣＭのシートを、実施例１において説明されたように調製した。ラグシートを、以下の方法によって調製した：４つは、一辺に沿って長端から中心で１０mm、１本の短辺から中心で１０mm、１１１．５mm、１３０mm、及び２３１．５mmであり、４つは、長辺だけに沿って第１の４つの孔とよく似た関係である、８つの直径５mmの孔を、１４０mm×２４０mmと測定される、凍結乾燥されたＥＣＭの１枚のシートに、カットダイ及びプレスを使用して、パンチした。このシートを、凍結乾燥されたＥＣＭシートの左の終端に切られた孔に合致するように、各々の角から等距離に位置付けられた直径５mmの４本のガイドロッドを有する１４０mm×１４０mmの平坦なアセタールプレート上の左に置き、ガイドロッドにより、プレート上にＥＣＭの位置を固定した。プレートは、幅約２０mmの孔のない周辺部分をもたらす、中心どうし３．５mmで位置付けられた直径３．１mmのバカ孔の２９行×２９列グリッドを有する。このプレートは、型として機能した。バカ孔のパターンに合致するラグカッターのためのガイド孔を有する押さえプレートを、凍結乾燥されたＥＣＭシートの上部に置いた。止め具を適用して、アセンブリを互いに固定した。ガイドロッド孔及びバカ孔に合致するバカ孔サイズ及びパターンを有する厚さ５mmのスペーサプレートを、押さえプレートの上部に置いた。バカ孔のパターンに合致した、中心で３．５mmの間隔を置いた直径２．５mmの円形管ラグカッターを有するアセタールブロックを含んだラグ切りブロックを使用し、アセタールブロックのガイドロッド孔及びラグカッターガイド孔を使用して、ＥＣＭシートにラグカッターを押し通すときにラグ切りブロックを整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロックを、後退させて除去し、１８０度回転させて再置した。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロック及びスペーサを、除去した。ラグ切りブロックを、９０度回転させて再置した。このように形成された、約１００mmｘ１００mmの正方形にわたる、幅約２．８mmのラグを有するラグシートを、器具から除去し、次いで、シートの右手側が型上にあるように再度位置付けた。シートをガイドロッドに沿って下げ、押さえプレートを適所に置き、止め具及びスペーサブロックを適所に置いてアセンブリを固定させた。ラグカッターブロックを、ＥＣＭシートの左手側を切るときに使用した配向と同じ配向で適所に下げた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロックを、後退させて除去し、１８０度回転させて再置した。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロックを、後退させて、スペーサと共に、除去した。ラグ切りブロックを、９０度回転させて再置した。このように形成された、約１００mmｘ２００mmの長方形にわたる、幅約２．８mmのラグを有する、ラグシートを、器具から除去した。
【０１０４】
穿孔シートを、以下の方法によって調製した：新鮮なＥＣＭのシートを、半球状の表面と直角の２．０mmの孔が密集した直径１４０mm×高さ７０mmの半球状の空洞のアセタールブロック上に延伸し、所有する任意の自然な３Ｄ形態の利点を最大に利用するようにＥＣＭシートを位置付けた。ＥＣＭのシートを、ブロックの下側で固定ピンのアレイによって、延伸された位置に保持した。このブロックは、型の機能を有した。更に３枚のＥＣＭシートを、１枚ずつ、同様に、適用した。
【０１０５】
噛合された適合積層移植片製作物を、以下の方法によって組み立てた：可撓性を有するようになるまで、長いラグシートを、部分的に水和し、ＥＣＭ湿シートの上部に置いて、延伸した。２本のサイズ１１の刺繍針でラグの行に沿って作業して、各々のラグを持ち上げ、針を型の最も近い利用可能な孔に押して、穿孔を４枚のＥＣＭ層に作製し、ラグを鈍端ピンで穿孔に押し通した。ラグ通しされることが必要なエリア内の他の行を、同じやり方で処理した。メスを使用して、型から装置を切り離した。積層移植片製品は、湿性かつ可撓性で、厚みのある粗いシートの外観を有し、型の形状に一致した。
【０１０６】
実施例１０：３Ｄ単一点積層製品
ＥＣＭのシートを、実施例１において説明されたように調製した。ラグシートを、以下の方法によって調製した：４つは、一辺に沿って長端から中心で１０mm、１本の短辺から中心で１０mm、１１１．５mm、１３０mm、及び２３１．５mmであり、４つは、長辺だけに沿って第１の４つの孔とよく似た関係である、８つの直径５mmの孔を、１４０mm×２４０mmと測定される、凍結乾燥されたＥＣＭの１枚のシートに、カットダイ及びプレスを使用して、パンチした。このシートを、凍結乾燥されたＥＣＭシートの左の終端に切られた孔に合致するように、各々の角から等距離に位置付けられた直径５mmの４本のガイドロッドを有する１４０mm×１４０mmの平坦なアセタールプレート上の左に置き、ガイドロッドにより、プレート上にＥＣＭの位置を固定した。プレートは、幅約２０mmの孔のない周辺部分をもたらす、中心どうし３．５mmで位置付けられた直径３．１mmのバカ孔の２９行×２９列グリッドを有する。このプレートは、型として機能した。バカ孔のパターンに合致するラグカッターのためのガイド孔を有する押さえプレートを、凍結乾燥されたＥＣＭシートの上部に置いた。止め具を適用して、アセンブリを互いに固定した。ガイドロッド孔及びバカ孔に合致するバカ孔サイズ及びパターンを有する厚さ５mmのスペーサプレートを、押さえプレートの上部に置いた。バカ孔のパターンに合致した、中心で３．５mmの間隔を置いた直径２．５mmの円形管ラグカッターを有するアセタールブロックを含んだラグ切りブロックを使用し、アセタールブロックのガイドロッド孔及びラグカッターガイド孔を使用して、ＥＣＭシートにラグカッターを押し通すときにラグ切りブロックを整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロックを、後退させて除去し、１８０度回転させて再置した。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロック及びスペーサを、除去した。ラグ切りブロックを、９０度回転させて再置した。このように形成された、約１００mmｘ１００mmの正方形にわたる、幅約２．８mmのラグを有するラグシートを、器具から除去し、次いで、シートの右手側が型上にあるように再度位置付けた。シートをガイドロッドに沿って下げ、押さえプレートを適所に置き、止め具及びスペーサブロックを適所に置いてアセンブリを固定させた。ラグカッターブロックを、ＥＣＭシートの左手側を切るときに使用した配向と同じ配向で適所に下げた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロックを、後退させて除去し、１８０度回転させて再置した。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロックを、後退させて、スペーサと共に、除去した。ラグ切りブロックを、９０度回転させて再置した。このように形成された、約１００mmｘ２００mmの長方形にわたる、幅約２．８mmのラグを有する、ラグシートを、器具から除去した。
【０１０７】
穿孔シートを、以下の方法によって調製した：新鮮なＥＣＭのシートを、半球状の表面と直角の２．５mmの孔が密度の高い孔のアレイを示すパターンで密集した、直径１４０mm×高さ７０mmの半球状の空洞のアセタールブロック上に延伸し、所有する任意の自然な３Ｄ形態の利点を最大に利用するようにＥＣＭシートを位置付けた。ＥＣＭのシートを、ブロックの下側で固定ピンのアレイによって、延伸された位置に保持した。このブロックは、型の機能を有した。更に３枚のＥＣＭシートを、１枚ずつ、同様に、適用した。ロボットアームを使用して、シートを穿孔した。
【０１０８】
噛合された適合積層移植片製作物を、以下の方法によって組み立てた：可撓性を有するようになるまで、長いラグシートを、部分的に水和し、ＥＣＭ湿シートの上部に置いて、延伸し、穿たれた孔を越えてラグ通しされることが必要なエリアの周辺部の周りにラグを整列して並べた。ロボットアームを使用し、鈍端ピン器具を使用してそれぞれの穿孔に各々のラグを押し通した。メスを使用して、型から装置を切り離した。積層移植片製品は、湿性かつ可撓性で、厚みのある粗いシートの外観を有し、型の形状に一致した。
【０１０９】
実施例１１：３Ｄ複数点積層製品。
ＥＣＭのシートを、実施例１において説明されたように調製した。ラグシートを、以下の方法によって調製した：４つは、一辺に沿って長端から中心で１０mm、１本の短辺から中心で１０mm、１１１．５mm、１３０mm、及び２３１．５mmであり、４つは、長辺だけに沿って第１の４つの孔とよく似た関係である、８つの直径５mmの孔を、１４０mm×２４０mmと測定される、凍結乾燥されたＥＣＭの１枚のシートに、カットダイ及びプレスを使用して、パンチした。このシートを、凍結乾燥されたＥＣＭシートの左の終端に切られた孔に合致するように、各々の角から等距離に位置付けられた直径５mmの４本のガイドロッドを有する１４０mm×１４０mmの平坦なアセタールプレート上の左に置き、ガイドロッドにより、プレート上にＥＣＭの位置を固定した。プレートは、幅約２０mmの孔のない周辺部分をもたらす、中心どうし３．５mmで位置付けられた直径３．１mmのバカ孔の２９行×２９列グリッドを有する。このプレートは、型として機能した。バカ孔のパターンに合致するラグカッターのためのガイド孔を有する押さえプレートを、凍結乾燥されたＥＣＭシートの上部に置いた。止め具を適用して、アセンブリを互いに固定した。ガイドロッド孔及びバカ孔に合致するバカ孔サイズ及びパターンを有する厚さ５mmのスペーサプレートを、押さえプレートの上部に置いた。バカ孔のパターンに合致した、中心で３．５mmの間隔を置いた直径２．５mmの円形管ラグカッターを有するアセタールブロックを含んだラグ切りブロックを使用し、アセタールブロックのガイドロッド孔及びラグカッターガイド孔を使用して、ＥＣＭシートにラグカッターを押し通すときにラグ切りブロックを整列して並べた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロックを、後退させて除去し、１８０度回転させて再置した。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロック及びスペーサを、除去した。ラグ切りブロックを、９０度回転させて再置した。このように形成された、約１００mmｘ１００mmの正方形にわたる、幅約２．８mmのラグを有するラグシートを、器具から除去し、次いで、シートの右手側が型上にあるように再度位置付けた。シートをガイドロッドに沿って下げ、押さえプレートを適所に置き、止め具及びスペーサブロックを適所に置いてアセンブリを固定させた。ラグカッターブロックを、ＥＣＭシートの左手側を切るときに使用した配向と同じ配向で適所に下げた。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロックを、後退させて除去し、１８０度回転させて再置した。アセンブリを、アーバプレスに置いて、圧縮した。ラグ切りブロックを、後退させて、スペーサと共に、除去した。ラグ切りブロックを、９０度回転させて再置した。このように形成された、約１００mmｘ２００mmの長方形にわたる、幅約２．８mmのラグを有する、ラグシートを、器具から除去した。
【０１１０】
穿孔シートを、以下の方法によって調製した：新鮮なＥＣＭのシートを、互いに平行な２．５mmの孔の部分が密度の高い孔のアレイを示すパターンで密集した、直径１４０mm×高さ７０mmの半球状の空洞のアセタールブロック上に延伸し、所有する任意の自然な３Ｄ形態の利点を最大に利用するようにＥＣＭシートを位置付けた。ＥＣＭのシートを、ブロックの下側で固定ピンのアレイによって、延伸された位置に保持した。このブロックは、型の機能を有した。更に３枚のＥＣＭシートを、１枚ずつ、同様に、適用した。ロボットアームを使用して、シートを穿孔した。型を置台上でインデックス付けし、ラグ通しされるエリア上に規則的なパターンで穿孔されるＥＣＭをもたらす各々のインデックスの、２つの位置で、５６本のサイズ１１の刺繍針を包含する針ブロックを湿ＥＣＭに適用した。
【０１１１】
噛合された適合積層移植片製作物を、以下の方法によって組み立てた：可撓性を有するようになるまで、長いラグシートを、部分的に水和し、ＥＣＭ湿シートの上部に置いて、延伸し、穿たれた孔を越えてラグ通しされることが必要なエリアの周辺部の周りにラグを整列して並べた。型を置台上でインデックス付けし、ラグ通しされるエリア上にラグ通しされるＥＣＭをもたらす各々のインデックスの、２つの位置で、型の孔に対するものと同じパターンで配列された５６本の鈍端ピンを包含するピンブロックを湿ＥＣＭに適用した。メスを使用して、型から装置を切り離した。積層移植片製品は、湿性かつ可撓性で、厚みのある粗いシートの外観を有し、型の形状に一致した。
【０１１２】
実施例１２：ラグ通しされたヒツジ前胃マトリックス積層体及びラグ通しされない等価な積層体の湿式取り扱い完全性試験
１枚のラグシート及び２枚の穿孔シートを含むラグ通しされた凍結乾燥積層体を、実施例１に従って調製し、凍結乾燥した。ラグ通しされない等価な３層積層体を、Floden et al.の方法（８）によって、積層により調製した。ヒツジ前胃マトリックスを、US 8,415,159に説明される操作に従って調製した。ヒツジ前胃湿マトリックスの１つの層を、反管腔表面を上へ向けて平坦な表面上に置いた。第２の層を、滑らかな反管腔表面を下へ向けて、第１の層に接触して、第１の層の上部に置いた。第３の層を、滑らかな反管腔表面を上方へ向けて、第２の層の上部に置いた。圧力を加えて、層間の任意の間隙を除去した。３層積層体を、次いで、凍結乾燥して、３つの層の積層体を作り出した。
【０１１３】
ラグ通しされた積層体及びラグ通しされない等価な積層体の積層強度を比較するために、湿式取り扱いシミュレーション試験を実行した。ラグ通しされた積層体及びラグ通しされない積層体を、湿式取り扱い試験の前に、４cm×４cmサンプルに切った。積層体の各々を試験するための最終的なサンプルサイズは、５（ｎ＝５）であった。１０枚のペトリ皿を、各々、２０mLの１ｘＰＢＳで満たした。Ｔ＝０時点で、（ラグ通しされた又はラグ通しされない）４cm×４cm積層体を、ペトリ皿に導入して、湿式取り扱い試験の前に１ｘＰＢＳにおいて完全に再水和させた。再水和の際に、積層体を、鉗子により角で取り上げ、左右の動きを使用して、５秒間揺動した。積層体を、次いで、ＰＢＳに再導入して、４分の１に折り畳んだ。次いで、折り畳んだままで、積層体を、ペトリ皿の蓋内に２０cmの高さから落下させた。積層体を、次いで、ＰＢＳに再導入して、更に５秒間揺動した。試験の終了後、サンプルが層剥離したかを評価した。層剥離を、『任意の層の５０％以上が、対向する層から分離した』と定義した。湿式取り扱いシミュレーションによって層剥離したサンプルを、『不合格』と記録した。湿式取り扱いシミュレーション試験を、Ｔ＝０時間、Ｔ＝１２時間及び２４時間で行った。積層体は、試験の間、ＰＢＳに入れて水和させたままであった。湿式取り扱いシミュレーション試験の結果は、図６に示される。
【０１１４】
実施例１３：ラグ通しされたヒツジ第二胃積層体及びラグ通しされない等価な積層体の湿式取り扱いシミュレーション試験
ヒツジ第二胃ＥＣＭを、以下のように調製した。ヒツジ第二胃組織は、１歳未満のヒツジから供給された。筋層を、組織から物理的に分離して廃棄した。残存組織（およそ１５００ｇ）を、４時間室温で揺動しながら、０．１％のTriton TX-100（１０Ｌ）においてインキュベートした。溶液を、廃棄した。組織を、１８時間室温で０．１％のTX-100、０．３％のＴＲＩＳ、及び０．１５％のＥＤＴＡを含む溶液（１０Ｌ）においてインキュベートした。溶液を、廃棄した。最後に、組織を、３回室温で、揺動しながら１０分間純水（１０Ｌ）で濯いだ。脱細胞された材料を、必要に応じて凍結乾燥した。１枚のラグシート及び２枚の穿孔シートを含むラグ通しされた凍結乾燥積層体を、実施例１に従って調製し、凍結乾燥した。ラグ通しされない等価な３層積層体を、実施例１２に従って調製した。ラグ通しされた積層体及びラグ通しされない等価な積層体の積層強度を比較するために、湿式取り扱いシミュレーション試験を、実施例１２に従って行った。ラグ通しされた及びラグ通しされないヒツジ第二胃ＥＣＭ積層体に対する結果は、図７に示される。ラグ通しされたヒツジ第二胃積層体は、最初の取り扱い（Ｔ＝０）の後に、完全なままではなかった。
【０１１５】
実施例１４：ラグ通しされたヒツジ心膜積層体及びラグ通しされない等価な積層体の湿式取り扱い完全性試験
ヒツジ心膜ＥＣＭを、以下のように積層のために調製した。ヒツジ心膜は、１歳未満のヒツジから供給された。心膜嚢を、心臓及び肺から剥離し、凍結して組織から脂肪除去しやすくした。解凍するとすぐに、組織を、洗浄して、実施例１３に従って上皮除去した。１枚のラグシート及び２枚の穿孔シートを含む凍結乾燥心膜積層体を、実施例１に従って調製し、凍結乾燥した。ラグ通しされない等価な３層積層体を、実施例１２に従って調製した。特に、心膜形状は、実施例１及び１２の装置よりも小さな装置をもたらした。両方の積層体を、湿式取り扱い試験の前に、２cm×２cm積層体に切った。各々の積層体タイプの最終的なサンプルサイズは、４（ｎ＝４）であった。湿式取り扱いシミュレーション試験を、実施例１２に従って行った。結果は、図８に示される。
【０１１６】
本発明が一例として説明されたが、変形及び修正が請求項に記載の本発明の範囲から逸脱することなくなされ得ることを理解すべきである。更に、既知の等価物が特定の特徴に対して存在する場合には、このような等価物は、本明細書において具体的に参照されるかのように、組み込まれる。
【０１１７】
参考文献
【表１】
2020072965.tif 000003
【図１】
2020072965.tif 000004
【図２Ａ】
2020072965.tif 000005
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年1月15日(2020.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞外マトリックス（ＥＣＭ）又はポリマー材料の２つ以上のシートを含む組織移植片製品を調製する機器であって、
（ｉ）ＥＣＭ又はポリマー材料のシートが重ね合わせられ得る型と、
（ｉｉ）ラグシートを形成するためにＥＣＭ又はポリマー材料のシートにラグを切るラグカッターと、
（ｉｉｉ）穿孔シートを形成するためにＥＣＭ又はポリマー材料のシートに穿孔を作り出す少なくとも１つの穿孔部材と、
（ｉｖ）組織移植片製品を形成するために穿孔シートの穿孔にラグシートのラグを押し通すための少なくとも１つの押圧部材と、を含む機器。
【請求項２】
ラグカッターは、レーザーカッター又は鋭端金属管を含む、
請求項１に記載の機器。
【請求項３】
ＥＣＭ又はポリマー材料のシートに複数のラグを同時に切る複数のラグカッターを保持するブロックを含む、
請求項１又は２に記載の機器。
【請求項４】
前記穿孔部材又は各々の穿孔部材は、鋭端又は鈍端針を含む、
請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項５】
前記押圧部材又は各々の押圧部材は、鈍端押し通しピンを含む、
請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項６】
複数の押し通しピンを有するブロックを含む、
請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項７】
前記押圧部材は、１つのシートの部分を別のシートの部分と噛合させるため、前記穿孔シートの穿孔を通してラグシートのラグを押すように構成される、
請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項８】
前記シートは、乾燥シートである、
請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項９】
シートを張力状態で型に固定する固定手段を含む、
請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項１０】
固定手段は押さえプレートを含む、
請求項９に記載の機器。
【請求項１１】
型を穿孔部材および/または押圧部材と整列して並べるように配置されたガイドを含む、請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項１２】
ラグが穿孔と整列して並べられるために、シートを型に固定し、シートを並べるようにガイドが構成されている、請求項１１に記載の機器。
【請求項１３】
型は、穿孔部材および／または押圧部材を受け入れるための複数のバカ孔を含む、請求項１〜１２のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項１４】
バカ孔は、整列して並べられた列に配置されている、請求項１３に記載の機器。
【請求項１５】
バカ孔は、オフセットされた列に配置されている、請求項１３に記載の機器。
【請求項１６】
複数のラグカッターを保持するブロックを含み、
ラグカッターはバカ孔と整列して並べられる、
請求項１３〜１５のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項１７】
型は、複数のロッドを含み、ロッドの端部は型の表面を定義する、
請求項１〜１６のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項１８】
型は、平坦な組織移植片製品を形成するための実質的に平坦な表面を含む、
請求項１〜１７のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項１９】
型は、三次元に湾曲して組織移植片製品を形成するための実質的に湾曲した表面を含む、請求項１〜１７のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項２０】
装置は、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）またはポリマー材料の３枚以上のシートを含む組織移植片製品を調製するように構成され、穿孔部材は、複数のシートを穿孔するように構成される、請求項１〜１９のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項２１】
ラグカッターは、ラグを実質的に円形にカットし、接続ブリッジをシートに取り付けられたままにする、請求項１〜２０のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項２２】
ラグカッターに圧力を加えるためのプレスを含む、
請求項１〜２１のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項２３】
穿孔部材に圧力を加えるためのプレスを含む、
請求項１〜２２のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項２４】
押圧部材に圧力を加えるためのプレスを含む、
請求項１〜２３のうちのいずれか１項に記載の機器。
【請求項２５】
器具からシートの分離を支援する分離スリップを含む、
請求項１〜２４のうちのいずれか１項に記載の機器。
【外国語明細書】
2020072965000001.pdf