(57)【要約】【課題】  内臓膜または体腔壁膜の欠陥によって特徴付けられる患者の疾患を治療するための方法を提供すること。【解決手段】上記方法は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長を誘導する、生体機能性無孔多層コラーゲンフォイル生物基質を該欠陥に投与するステップを含む。一局面において、上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、上記内臓または体腔壁の欠陥と隣接組織との間で、実質的に液密性かつ気密性の層を形成する。別の局面において、上記投与するステップは、フィブリンシーラントで上記多層コラーゲンフォイル生物基質を上記内臓または体腔壁の欠陥に付着させることと、外科用シーラントで上記多層コラーゲンフォイル生物基質を上記内臓または体腔壁の欠陥に付着させることと、などからなる群より選択される、１つ以上の方法を含む。【選択図】  図６Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
哺乳動物の内臓または体腔壁の欠陥の修復用の医薬品の製造における、組成物の使用であって、該組成物は、微視的多層コラーゲンフォイル生物基質を含み、該多層コラーゲンフォイル生物基質は、該生物基質のコラーゲン層の間の間隙において細胞の成長を誘導する、組成物の使用。
【請求項２】
前記多層コラーゲンフォイル生物基質は、臓器表面と隣接する空洞または組織との間で、実質的に液密性かつ気密性の層を形成する、請求項１に記載の使用。
【請求項３】
前記多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、患者の内臓膜または体腔壁膜に付着される、請求項１に記載の方法使用。
【請求項４】
前記多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコールを含む材料と結合される、請求項１に記載の使用。
【請求項５】
前記生物基質は、前記多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内の細胞の成長後に、隣接組織との接着を促進しない、請求項１に記載の使用。
【請求項６】
前記多層コラーゲンフォイル生物基質は、平滑で実質的に無孔である、請求項１に記載の使用。
【請求項７】
前記多層コラーゲンフォイル生物基質は、平滑で無孔である、請求項１に記載の使用。
【請求項８】
前記多層コラーゲンフォイル生物基質は、天然組織に再吸収および再構築される、請求項１に記載の使用。
【請求項９】
前記組成物は、キット形態で入手可能である、請求項１に記載の使用。
【請求項１０】
内臓組織または体腔壁組織における術後漏出を阻止する際に使用するためのコラーゲン生物基質であって、該コラーゲン生物基質は、組織漏出または空気漏出を防止するように、該内臓組織または体腔壁組織の切除後、術後に適用される、コラーゲン生物基質。
【請求項１１】
前記コラーゲン生物基質は、線維芽細胞および他の組織再生細胞を補充する、請求項１０に記載のコラーゲン生物基質。
【請求項１２】
前記コラーゲン生物基質は、層間の細胞の成長を可能にするように、コラーゲン層の間に間隙を伴うコラーゲン生物基質を含む、請求項１０に記載のコラーゲン生物基質。
【請求項１３】
前記コラーゲン生物基質は、フィブリンシーラントと組み合わせて適用される、請求項１０に記載のコラーゲン生物基質。
【請求項１４】
前記コラーゲン生物基質は、フィブリンシーラントと組み合わせて、肺手術後最大２８日間、空気漏出を防止する、請求項１３に記載のコラーゲン生物基質。
【請求項１５】
前記フィブリンシーラントは、フィブリンシーラントの上に、またはフィブリンシーラントと組み合わせて適用される、コラーゲン生物基質とともに、前記欠陥上に適用される、請求項１３に記載のコラーゲン生物基質。
【請求項１６】
前記コラーゲン生物基質で被覆される前記組織の領域は、フィブリンシーラントで被覆される前記組織の領域よりも迅速な様式で再生する、請求項１３に記載のコラーゲン生物基質。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
この出願は、２００７年１０月３０日に出願された米国仮特許出願第６０／９８３，７７６号（これは、全ての目的のために、参考として本明細書に援用される）の本出願であり、かつそれへの優先権の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の実施形態は、フィブリンシーラント、ポリエチレングリコール、または他の材料と組み合わせて、またはそれらと組み合わせずに、内臓膜または体腔壁膜の欠陥を治療するため、例えば、術後の組織漏出および空気漏出を防止するための生体機能性（ＢＩＯＦＵＮＣＴＩＯＮＡＬ）、再生性の再構成されたコラーゲン生物基質の使用を包含する。
【０００３】
長期にわたる術後の組織漏出および空気漏出は、肺切除および他の種類の内臓膜または体腔壁膜手術後の病的状態の主な原因であり、疼痛および固定化に関連する、長期の排水時間をもたらす。これらの合併症は、患者が感染、出血、癒着、気胸、および気管支胸腔瘻を発症するリスクを高め、「長期入院」につながり、医療費を増大させる。この問題に対応するための外科的手技は、手術用シーラントの併用の有無に関わらず、縫合糸またはステープル装置の使用を含み、肺手術中の組織漏出または空気漏出を解消するには不十分であることが確認されており、成功していない。
【０００４】
多様な相補的天然および合成材料が試行されたが、肺切除中の組織漏出または空気漏出を克服する結果は様々である。これらの材料は、フィブリンシーラントおよび合成糊を含む。一部の例において、シーラントを使用して、縫合糸またはステープル線を補強した。しかしながら、それらはある程度の成功を収めたにすぎず、正確かつ精密な外科的手技に代わることはできない。さらに、内臓膜または体腔膜手術後の内部瘢痕、線維症、および癒着はよく知られており、そのような手術の所望されない副作用である。
【０００５】
結果として、組織再生を誘導および制御して、肺組織における術後または外傷後組織漏出、液体漏出（例えば、血液、漿液、胆汁）または空気漏出を治療または予防するためのシステムおよび手技、および手術ならびに外傷後の組織治癒および再生プロセスを促進するためのシステムおよび手技を改善することが強く求められる。また、血液を吸収せず、再構築、再生、および創傷治癒プロセスを支援し、細胞の成長および内部成長（ＩＮ−ＧＲＯＷＴＨ）を誘導する基質も必要とされる。さらに、肺を被覆する胸膜等の、切断された内臓の置換および再生を伴う手技が必要とされる。
【０００６】
本発明の実施形態は、そのようなニーズに対する解決策を提供する。本発明の側面は、切除後に内臓膜または体腔壁膜および組織の欠陥を手術的に治療するため、および肺切除術後の肺組織欠陥または内臓胸膜等の内臓膜の欠陥を治療するために、随意にフィブリンシーラントと組み合わせて生体機能性コラーゲン生物基質を使用することを包含する。そのような手技の有効性は、内臓欠陥の修復および再生のためにコラーゲン生物基質を使用した動物試験の結果によって示すことができる。このコラーゲン生物基質は、特別な層構造を有する基質を提供し、ウマ由来の純粋な自然架橋コラーゲンを含む。生物基質は、切断された内臓または内臓膜の代用物として作用することができ、その後の治癒プロセス中は、細胞の内部成長および例えば、内臓新生胸膜の形成のための再生生物基質として作用し得る。生物基質は、液体漏出に対する有効な封止としても作用し得、肺または臓器機能が内臓膜における液体漏出の不在下で著しく改善される時に特に有利である。関連して、実施形態は、肺切除または他の肺手術において術後液体漏出を防止するため、または胸膜等の内臓膜の欠陥を治療するためのコラーゲン生物基質の使用を包含する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態は、随意にフィブリンシーラントと組み合わせて、新規の生体機能性コラーゲン生物基質、および内臓膜または体腔壁膜を修復する、例えば、肺手術を受けている患者の胸膜修復および組織再生を行う一方で、持続的な組織漏出、空気漏出、液体漏出等を予防または阻止するためのその使用を含む。手術用シーラントの単独使用またはステープルあるいは縫合線の支持としての使用は、一般にＡＡＬ（肺胞空気漏出）およびＰＡＡＬ（持続性肺胞空気漏出）の発生を低減する際に有効ではない。対照的に、本発明の実施形態は、同時期の即時かつ広範囲の空気の滞留および随意に鬱血を認識することを目的として、組織欠陥の上、例えば、吹き込み損傷した肺の上でフィブリンシーラントとともに随意に適用されるコラーゲンフォイルの使用を包含する。この目的で使用されるコラーゲン生物基質のフォイル処方物は、呼吸中に肺機能を改善することができる。コラーゲン生物基質のコラーゲン原線維は、置換および再生のための支持基質を提供し、線維芽細胞および修復細胞の移動を促進することができる。一部の例において、コラーゲン生物基質は、誘導された細胞の内部成長、および例えば、肺の被膜剥離術にしたがって肺の内臓膜の欠陥を治療する際に、内臓および体腔壁膜の再生用の細胞外基質のデノボ形成のために提供される。
【０００８】
実施形態は、損傷、腫瘍、手術等の結果として、組織が損傷される場合に、実質的に無孔のコラーゲンフォイルを使用して、内臓または体腔壁組織、例えば哺乳動物の胸膜組織を修復および再生する方法を包含する。無孔コラーゲンフォイルは、弾性、液密性および気密性であり、高い引張り強さを有する置換膜組成物を提供する、コラーゲン原線維を含む。無孔コラーゲンフォイルは、さらに再吸収可能であって生物基質を提供し、新生胸膜等の新生内臓膜または新生体腔壁膜が即時に形成され、ほんの数週間で自己胸膜等の自己膜と区別できなくなる。コラーゲンフォイルを形成するプロセスは、疾病伝染の可能性を低減し得る。
【０００９】
実施形態は、胸膜等の組織の表面上、または創傷表面と隣接組織との間、例えば、肺表面と胸壁との間の、術後または外傷後細胞癒着を治療または予防するための方法を含む。方法は、多層生物活性および生体機能性コラーゲン生物基質フォイルで組織を被覆するステップと、細胞の成長および組織修復を誘導するステップとを含み得る。方法は、組織を多層コラーゲンフォイル生物基質で被覆することによって哺乳動物の疾患を治療するステップも含み得る。方法は、細胞の内部成長の誘導および組織再生の制御のために生体機能性基質を提供することによって、癒着および瘢痕組織形成を阻止または予防するために有用である。実施形態は、ＡＡＬ（肺胞空気漏出）またはＰＡＡＬ（持続性肺胞空気漏出）を治療または阻止するための方法をさらに包含する。
【００１０】
一側面において、本発明の実施形態は、内臓または体腔壁膜の欠陥によって特徴付けられる、患者の疾患を治療するための方法を包含する。方法は、欠陥に生体機能性無孔多層コラーゲンフォイル生物基質を投与するステップを含み得、この生体機能性無孔多層コラーゲンフォイル生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長を誘導する。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、実質的に液密性および気密性の層を、内臓または体腔壁欠陥と隣接組織との間に形成する。一部の例において、投与ステップは、多層コラーゲンフォイル生物基質を内臓または体腔壁欠陥にフィブリンシーラントで付着させるステップと、多層コラーゲンフォイル生物基質を内臓または体腔壁欠陥に手術用シーラントで付着させるステップと、多層コラーゲンフォイル生物基質を内臓または体腔壁欠陥に手術用縫合糸で付着させるステップと、圧入技術（ＰＲＥＳＳＵＲＥ  ＦＩＴＴＩＮＧ  ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ）を利用するステップと、または多層コラーゲンフォイル生物基質と内臓あるいは体腔壁欠陥との間で自然癒着を利用するステップと、を含む。随意に、多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、患者の内臓または体腔壁欠陥に付着される。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコールを含む材料と結合されるか、またはそれによって被覆される。一部の例において、生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長後、隣接組織との癒着を促進しない。多層コラーゲンフォイル生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質の外面上で細胞の成長を誘導し得る。多層コラーゲンフォイル生物基質は、賦形剤、例えば、抗生物質、防腐剤、成長因子、または多層コラーゲンフォイル生物基質の可撓性および弾性を補助する添加剤を含んでもよい。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、ウシ源、ブタ源、ウマ源、ヒツジ源、霊長類源、齧歯類源、またはヒト源等に由来するコラーゲンを含む。多層コラーゲンフォイル生物基質は、腱組織に由来するコラーゲンを含み得る。
【００１１】
別の側面において、本発明の実施形態は、哺乳動物の内臓膜または体腔壁膜を再生するための方法を包含する。方法は、内臓膜または体腔壁膜の欠陥をコラーゲンフォイルと接触させるステップを含み得る。フォイルは、化学物質または放射線によって架橋されないコラーゲン原線維の複数層の天然に存在しない生物基質を含んでもよい。生物基質は、実質的に無孔であってもよい。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、実質的に液密性および気密性の層を、内臓膜または体腔壁膜と隣接組織との間に形成する。多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、患者の内臓または体腔壁欠陥に付着され得る。多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコールを含む材料と結合されるか、またはそれによって被覆されてもよい。一部の例において、生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長後に、隣接組織との癒着を促進しない。
【００１２】
さらに別の側面において、本発明の実施形態は、細胞の内部成長を誘導し、内臓膜または体腔壁膜の組織再生を制御して、哺乳動物の組織表面上の術後または外傷後癒着および線維症形成を予防する方法を包含する。方法は、組織を無孔微小多層コラーゲンフォイル生物基質と接触させるステップを含み得る。多層コラーゲンフォイル生物基質は、内臓膜または体腔壁膜欠陥と隣接組織との間で、実質的に液密性および気密性の層を形成してもよい。多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、患者の内臓膜または体腔壁膜欠陥とともに付着し得るか、または欠陥に付着させてもよい。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコール等の材料と結合される。一部の例において、生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長後に、隣接組織との癒着を促進しない。
【００１３】
さらに別の側面において、本発明の実施形態は、哺乳動物の内臓または体腔壁欠陥を修復するための薬剤の製造における組成物の使用を包含する。当該組成物は、生物基質のコラーゲン層の間の間隙において細胞の成長を誘導する、微小多層コラーゲンフォイル生物基質を含んでもよい。多層コラーゲンフォイル生物基質は、実質的に液密性および気密性の層を、臓器表面と隣接空洞または組織との間に形成し得る。多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、患者の内臓膜または体腔壁膜に付着され得る。随意に、多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコールを含む材料と結合してもよい。一部の例において、生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長後に、隣接組織との癒着を促進しない。多層コラーゲンフォイル生物基質は、平滑で実質的に無孔であり得る。随意に、多層コラーゲンフォイル生物基質は、平滑で無孔であり得る。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、天然組織に再吸収および再構築され得る。組成物は、キット形態で提供され得るか、または入手可能であり得る。
【００１４】
別の側面において、本発明の実施形態は、内臓組織または体腔壁組織における術後の漏出を阻止する際に使用するためのコラーゲン生物基質を包含する。コラーゲン生物基質は、内臓組織または体腔壁組織を切除した後、術後的に適用して、組織漏出または空気漏出を防止または阻止することができる。コラーゲン生物基質は、線維芽細胞および他の組織再生細胞を補充することができる。一部の例において、コラーゲン生物基質は、コラーゲン層間の間隙を有するコラーゲン生物基質を含み、層間の細胞の成長を可能にする。コラーゲン生物基質は、フィブリンシーラントと組み合わせて適用してもよい。コラーゲン生物基質は、フィブリンシーラントと組み合わせて、肺手術後最長２８日間、空気漏出を防止または阻止し得る。フィブリンシーラントは、フィブリンシーラントの上、またはフィブリンシーラントと組み合わせて適用されるコラーゲン生物基質とともに、欠陥の上に適用してもよい。一部の例において、コラーゲン生物基質で被覆された肺組織の領域は、フィブリンシーラントで被覆された肺組織の領域よりも迅速に再生する。
【００１５】
一側面において、本発明の実施形態は、内臓胸膜の欠陥によって特徴付けられる、患者の疾患を治療するための方法を包含する。方法は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長を誘導する、生体機能性無孔多層コラーゲンフォイル生物基質を欠陥に投与するステップを含んでもよい。多層コラーゲンフォイル生物基質は、肺の外面と胸膜空洞との間に、実質的に液密性および気密性の層を形成し得る。当該投与ステップは、多層コラーゲンフォイル生物基質を内臓胸膜にフィブリンシーラントで付着させるステップと、多層コラーゲンフォイル生物基質を内臓胸膜に手術用シーラントで付着させるステップと、多層コラーゲンフォイル生物基質を内臓胸膜に手術用縫合糸で付着させるステップと、圧入技術を利用するステップ、または多層コラーゲンフォイル生物基質と内臓胸膜との間の自然癒着を利用するステップと、を含み得る。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、患者の内臓胸膜に付着される。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコールを含む材料と結合される。一部の例において、生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長後に、壁側胸膜との癒着を促進しない。多層コラーゲンフォイル生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質の外面上での細胞の成長を誘導し得る。多層コラーゲンフォイル生物基質は、賦形剤、例えば、防腐剤、成長因子または多層コラーゲンフォイル生物基質の可撓性および弾性を補助する添加剤を含み得る。多層コラーゲンフォイル生物基質は、ウシ源、ブタ源、ウマ源、ヒツジ源、霊長類源、齧歯類源、またはヒト源等の供給源に由来するコラーゲンを含んでもよい。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、腱組織に由来するコラーゲンを含む。
【００１６】
別の側面において、本発明の実施形態は、哺乳動物の内臓胸膜を再生するための方法を包含する。方法は、化学物質または放射線によって架橋されないコラーゲン原線維の複数層から成る天然に存在しない生物基質を有する、コラーゲンフォイルを内臓胸膜と接触させるステップを含み得る。生物基質は、実質的に無孔であってもよい。多層コラーゲンフォイル生物基質は、肺の外面と胸膜空洞との間に、実質的に液密性および気密性の層を形成し得る。多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、患者の内臓胸膜に付着されてもよい。多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコール等の抗癒着材料と結合されてもよい。一部の例において、生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長後に、壁側胸膜との癒着を促進しない。
【００１７】
さらに別の側面において、本発明の実施形態は、細胞の内部成長を誘導させ、組織再生を制御して、哺乳動物の肺組織の表面上での術後または外傷後癒着および線維症の形成を予防または阻止するため方法を包含する。方法は、肺組織を無孔微小多層コラーゲンフォイル生物基質と接触させるステップを含み得る。多層コラーゲンフォイル生物基質は、肺の外面と胸膜空洞との間に、実質的に液密性および気密性の層を形成し得る。多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、患者の内臓胸膜に付着させてもよい。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコールを含む材料と結合されるか、または被覆される。一部の例において、生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長後に、壁側胸膜との癒着を促進しない。
【００１８】
さらに別の側面において、本発明の実施形態は、哺乳動物の内臓胸膜欠陥を修復するための薬剤の生成における組成物の使用を包含する。当該組成物は、微小多層コラーゲンフォイル生物基質を含んでもよい。多層コラーゲンフォイル生物基質は、生物基質のコラーゲン層の間の間隙において、細胞の成長を誘導することができる。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、肺の外面と胸膜空洞との間に、実質的に液密性および気密性の層を形成する。多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、患者の内臓胸膜に付着させてもよい。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコールを含む材料と結合される。随意に、生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長後に、壁側胸膜との癒着を促進しない場合がある。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、平滑で実質的に無孔である。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、平滑で無孔である。多層コラーゲンフォイル生物基質は、天然組織に再吸収および再構築され得る。一部の例において、組成物はキット形態で入手可能である。
【００１９】
一部の側面において、本発明の実施形態は、肺における術後の空気漏出を阻止する際に使用するためのコラーゲン生物基質を包含する。コラーゲン生物基質は、肺切除または他の肺手術後に、術後的に適用して空気漏出を防止することができる。一部の例において、コラーゲン生物基質は、線維芽細胞および他の組織再生細胞を補充する。一部の例において、コラーゲン生物基質は、コラーゲン層間の間隙を有するコラーゲン生物基質を含み、層の間の細胞の成長を可能にする。随意に、コラーゲン生物基質は、フィブリンシーラントと組み合わせて適用することができる。一部の例において、コラーゲン生物基質は、フィブリンシーラントと組み合わせて、空気漏出を術後最長２８日間予防する。一部の例において、フィブリンシーラントは、フィブリンシーラントの上またはフィブリンシーラントと組み合わせて適用されるコラーゲン生物基質とともに、欠陥の上に適用される。一部の例において、コラーゲン生物基質で被覆される肺組織の領域は、フィブリンシーラントで被覆される肺組織の領域よりも迅速に再生される。
【００２０】
本発明の性質および利点をより完全に理解するために、添付の図面と併せて、次の詳細な説明を参照する必要がある。
本発明は、以下の項目を提供する：
（項目１）
内臓膜または体腔壁膜の欠陥によって特徴付けられる患者の疾患を治療するための方法であって、該方法は、多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長を誘導する、生体機能性無孔多層コラーゲンフォイル生物基質を該欠陥に投与するステップを含む、方法。
（項目２）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、上記内臓または体腔壁の欠陥と隣接組織との間で、実質的に液密性かつ気密性の層を形成する、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記投与するステップは、
フィブリンシーラントで上記多層コラーゲンフォイル生物基質を上記内臓または体腔壁の欠陥に付着させることと、外科用シーラントで上記多層コラーゲンフォイル生物基質を上記内臓または体腔壁の欠陥に付着させることと、手術用縫合糸で上記多層コラーゲンフォイル生物基質を上記内臓または体腔壁の欠陥に付着させることと、圧入技術を利用することと、上記多層コラーゲンフォイル生物基質と上記内臓または体腔壁の欠陥との間で自然接着を利用することと、
からなる群より選択される、１つ以上の方法を含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、上記患者の上記内臓または体腔壁の欠陥に付着される、項目３に記載の方法。
（項目５）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコールを含む材料と結合される、項目１に記載の方法。
（項目６）
上記生物基質は、上記多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内での細胞の成長後に、隣接組織との接着を促進しない、項目１に記載の方法。
（項目７）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、上記多層コラーゲンフォイル生物基質の外面上で細胞の成長を誘導する、項目１に記載の方法。
（項目８）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、抗生物質、防腐剤、成長因子、および上記多層コラーゲンフォイル生物基質の可撓性および弾性を補助する添加剤からなる群より選択される、賦形剤を含む、項目１に記載の方法。
（項目９）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、ウシ源、ブタ源、ウマ源、ヒツジ源、霊長類源、齧歯類源、およびヒト源からなる群より選択される、供給源に由来するコラーゲンを含む、項目１に記載の方法。
（項目１０）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、腱組織に由来するコラーゲンを含む、項目１に記載の方法。
（項目１１）
哺乳動物の内臓膜または体腔壁膜を再生するための方法であって、該方法は、該内臓膜または体腔壁膜における欠陥を、化学物質または放射線によって架橋されないコラーゲン原線維の複数層の天然に存在しない生物基質を含むコラーゲンフォイルと接触させるステップを含み、該生物基質は、実質的に無孔である、方法。
（項目１２）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、上記内臓膜または体腔壁膜と隣接組織との間で、実質的に液密性かつ気密性の層を形成する、項目１１に記載の方法。
（項目１３）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、上記患者の上記内臓膜または体腔壁膜の欠陥に付着される、項目１１に記載の方法。
（項目１４）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコールを含む材料と結合される、項目１１に記載の方法。
（項目１５）
上記生物基質は、上記多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内の細胞の成長後に、隣接組織との接着を促進しない、項目１１に記載の方法。
（項目１６）
哺乳動物の組織表面上の術後または外傷後の癒着および線維症形成を予防するための、内臓膜または体腔壁膜の誘導された細胞の内部成長および制御された組織再生のための方法であって、該方法は、該組織を微視的に無孔の多層コラーゲンフォイル生物基質と接触させるステップを含む、方法。
（項目１７）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、内臓膜または体腔壁膜の欠陥と隣接組織との間で、実質的に液密性かつ気密性の層を形成する、項目１６に記載の方法。
（項目１８）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、上記患者の上記内臓膜または体腔壁膜の欠陥に付着される、項目１６に記載の方法。
（項目１９）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコールを含む材料と結合される、項目１６に記載の方法。
（項目２０）
上記生物基質は、上記多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内の細胞の成長後に、隣接組織との接着を促進しない、項目１６に記載の方法。
（項目２１）
哺乳動物の内臓または体腔壁の欠陥の修復用の医薬品の製造における、組成物の使用であって、該組成物は、微視的多層コラーゲンフォイル生物基質を含み、該多層コラーゲンフォイル生物基質は、該生物基質のコラーゲン層の間の間隙において細胞の成長を誘導する、組成物の使用。
（項目２２）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、臓器表面と隣接する空洞または組織との間で、実質的に液密性かつ気密性の層を形成する、項目２１に記載の使用。
（項目２３）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントを使用して、患者の内臓膜または体腔壁膜に付着される、項目２１に記載の方法使用。
（項目２４）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、ポリエチレングリコールを含む材料と結合される、項目２１に記載の使用。
（項目２５）
上記生物基質は、上記多層コラーゲンフォイル生物基質の間隙内の細胞の成長後に、隣接組織との接着を促進しない、項目２１に記載の使用。
（項目２６）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、平滑で実質的に無孔である、項目２１に記載の使用。
（項目２７）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、平滑で無孔である、項目２１に記載の使用。
（項目２８）
上記多層コラーゲンフォイル生物基質は、天然組織に再吸収および再構築される、項目２１に記載の使用。
（項目２９）
上記組成物は、キット形態で入手可能である、項目２１に記載の使用。
（項目３０）
内臓組織または体腔壁組織における術後漏出を阻止する際に使用するためのコラーゲン生物基質であって、該コラーゲン生物基質は、組織漏出または空気漏出を防止するように、該内臓組織または体腔壁組織の切除後、術後に適用される、コラーゲン生物基質。
（項目３１）
上記コラーゲン生物基質は、線維芽細胞および他の組織再生細胞を補充する、項目３０に記載のコラーゲン生物基質。
（項目３２）
上記コラーゲン生物基質は、層間の細胞の成長を可能にするように、コラーゲン層の間に間隙を伴うコラーゲン生物基質を含む、項目３０に記載のコラーゲン生物基質。
（項目３３）
上記コラーゲン生物基質は、フィブリンシーラントと組み合わせて適用される、項目３０に記載のコラーゲン生物基質。
（項目３４）
上記コラーゲン生物基質は、フィブリンシーラントと組み合わせて、肺手術後最大２８日間、空気漏出を防止する、項目３３に記載のコラーゲン生物基質。
（項目３５）
上記フィブリンシーラントは、フィブリンシーラントの上に、またはフィブリンシーラントと組み合わせて適用される、コラーゲン生物基質とともに、上記欠陥上に適用される、項目３３に記載のコラーゲン生物基質。
（項目３６）
上記コラーゲン生物基質で被覆される上記組織の領域は、フィブリンシーラントで被覆される上記組織の領域よりも迅速な様式で再生する、項目３３に記載のコラーゲン生物基質。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】患者の胸部構造の選択側面を示す。
【図２】患者の胸部構造の選択側面および内臓膜ならびに組織の欠陥を示す。
【図２Ａ】患者の胸部構造の選択側面および内臓膜ならびに組織の欠陥を示す。
【図３】本発明の実施形態に従う、胸膜内臓膜および肺組織欠陥の治療手技の側面を示す。
【図４】本発明の実施形態に従う、胸膜内臓膜および肺組織欠陥の治療手技の側面を示す。
【図５】本発明の実施形態に従う、胸膜内臓膜および肺組織欠陥の治療手技の側面を示す。
【図６】本発明の実施形態に従う、胸膜内臓膜および肺組織欠陥の治療手技の側面を示す。
【図６Ａ】本発明の実施形態に従う、胸膜欠陥の治療手技の側面を示す。
【図６Ｂ】本発明の実施形態に従う、内臓膜欠陥を治療するためのコラーゲン生物基質の側面を示す。
【図７】本発明の実施形態に従う、生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の主に無孔または無孔液密性および気密性表面を示すＳＥＭ（走査電子顕微鏡）写真である。
【図８Ａ】ＥＳＥＭ（環境走査電子顕微鏡）条件下で撮影した写真であって、わずかに湿った雰囲気における自然に近い状態を意味し、本発明の実施形態に従う生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の側面から見た上表面を示す。
【図８Ｂ】ＥＳＥＭ（環境走査電子顕微鏡）条件下で撮影した写真であって、わずかに湿った雰囲気における自然に近い状態を意味し、本発明の実施形態に従う生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の側面から見た上表面を示す。
【図９Ａ】本発明の実施形態に従う生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の下表面を示す、ＥＳＥＭ条件下で撮影した写真である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態に従う生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の下表面を示す、ＥＳＥＭ条件下で撮影した写真である。
【図１０】本発明の実施形態に従う水分補給された生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の表面を示すＳＥＭ写真である。
【図１１Ａ】本発明の実施形態に従う、生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の断面を示す、ＥＳＥＭ条件（加湿雰囲気）下で撮影した写真である。
【図１１Ｂ】本発明の実施形態に従う、生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の断面を示す、ＥＳＥＭ条件（加湿雰囲気）下で撮影した写真である。
【図１１Ｃ】本発明の実施形態に従う、生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の断面を示す、ＥＳＥＭ条件（加湿雰囲気）下で撮影した写真である。
【図１２Ａ】本発明の実施形態に従う、乾燥生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の断面を示すＳＥＭ写真である。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態に従う、乾燥生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の断面を示すＳＥＭ写真である。
【図１３】胸膜内臓膜の切除後の組織欠陥または漏出および空気漏出を伴う肺組織を示す。
【図１４】本発明の実施形態に従う、創傷表面上のコラーゲンフォイルの適用を示す。
【図１５】本発明の実施形態に従う、肺の適用後組織漏出または空気漏出の水中評価（水圧試験）を示す。
【図１６】本発明の実施形態に従う、組織の細胞性を保護しながら、肺組織を被覆し、液密性および気密性の閉合を提供するコラーゲンフォイルを示す。
【図１７】本発明の実施形態に従う、フィブリンシーラントで固定されたコラーゲンフォイル生物基質で封止される肺組織欠陥の組織学的スライドを示す。
【図１８】本発明の実施形態に従う、細胞の高親和性を示すフィブリンシーラントで封止される肺組織の組織学的スライドを示す。
【図１９】本発明の実施形態に従う、組織の欠陥を封止するコラーゲン生物基質（スライドの下方部分）の組織学的スライドを示す。
【図２０】本発明の実施形態に従う、コラーゲン生物基質の間隙内での線維芽細胞の補充および成長を示す。
【図２１】肺組織の表面上での胸膜内臓膜の正常な組織学的側面を表す。
【図２２】本発明の実施形態に従う、移植４週間後の再構築されたコラーゲン生物基質および再生された内臓膜を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
体の様々な臓器に関連する漿膜は、通常、内臓層および体腔壁層を含む。漿膜腔は、心臓を包囲する心膜腔、肺を包囲する胸膜腔、および多数の腹部臓器を包囲する腹膜腔を含む。本発明の実施形態は、肺等の臓器において認められ得るような、組織および内臓膜または体腔壁膜の欠陥または漏出の治療のためのコラーゲン生物基質の使用を包含する。肺は、薄く繊細な漿膜組織である胸膜内臓膜によって包囲される。例えば、異なる程度の切除（肺切除術）とあわせての、胸膜内臓膜および肺組織への損傷は、患者の生命にかかわる合併症を提示し得る。術後の組織漏出および空気漏出は、肺癌または線維症および気腫等の肺組織における他の病理に対する肺切除後に頻出する合併症である。空気漏出は、蓄膿症等の重篤な合併症をもたらし得るか、または胸部チューブの必要性および入院を長期化させ得る。（例えば、肺切除の縫合またはステープル止めした表面からの）空気の漏出は、肺手術後の罹患率および死亡率に悪影響を及ぼすことが知られている。
【００２３】
典型的な内臓膜は、臓側腹膜、内臓胸膜、および臓側心膜または心外膜を含む。上で示唆されるように、内臓膜は、心臓、肺、肝臓、脾臓、胆嚢等の臓器を包囲し得る。典型的な体腔壁膜は、壁側腹膜、壁側胸膜、および壁側心膜を含む。そのような内臓膜または体腔壁膜の欠陥は、所望されない液体漏出をもたらし得る。肺、肝臓、腎臓、脾臓、および胸腔および腹腔の内臓膜または体腔壁膜は、鬱血、フィブリン形成、創傷治癒および修復細胞のためのガイドレールとしての損傷組織のフィブリンおよびコラーゲン、線維芽細胞および修復細胞の侵襲、細胞外基質／コラーゲン構造の再構築、および血管新生を含む、傷害、切除、損傷等に対するに対する同一または類似の創傷治癒反応スキームを有する。本明細書で開示される生体機能性コラーゲン生物基質に対する線維芽細胞および修復細胞の反応は、例えば、生物基質の特性を所定の方法で使用することによって、例えば、線維芽細胞および修復細胞の誘導された内部成長および制御によって、多数の内臓膜または体腔壁膜欠陥に関する同一または類似の原理に基づき得る。本発明の実施形態は、内臓膜あるいは体腔壁膜または組織の欠陥を治療するための手技を包含し、体腔壁および内臓膜欠陥または肺の漏出を治療するための手技を含む。通常、組織または臓器の一部としての内臓膜は、上皮／中皮細胞層および他の層を有し、体内で認められる他の種類の組織とは有意に異なる。本発明の実施形態に従って、多層生物活性コラーゲン生物基質を、細胞の内部成長の制御および内臓膜再生および回復、例えば、胸膜内臓膜再生における細胞外基質のデノボ形成に使用することができる。
【００２４】
患者へのコラーゲン生物基質の適用
ここで図面を参照して、図１は、患者の胸部構造の関連側面を示す。患者１００の肺１１０は、内臓胸膜１２０に隣接し、被覆される。この内臓胸膜は、肺に直接付着し、胸壁１５０に隣接し、胸腔の内側を覆う外部壁側胸膜１４０によって包囲される。ここで示されるように、胸壁１５０は、肋骨１５２および肋間筋１５４を含む。
【００２５】
内臓膜１２０および体腔壁膜１４０は、ともに中皮を形成する。胸膜腔１３０は、胸膜内または壁間空間として参照される場合が多く、内臓胸膜１２０と壁側胸膜１４０との間に配置される体腔または空間である。体腔壁層１４０は、胸膜液を胸膜腔１３０の中へ分泌し、胸膜液は内臓層１２０に再吸収される。
【００２６】
内臓胸膜１２０および壁側胸膜１４０は、肺の伸張した弾性状態のために、継続的に互いから離れる傾向があり、胸膜腔１３０内の胸膜内圧力の維持は、肺の換気のために重要である。例えば、吸息中は胸膜腔１３０内に陰圧が存在し、呼息中は胸膜腔１３０内に陽圧が存在する。胸膜が障害を来すと、空気は胸膜腔１３０内に吸い込まれる可能性があり、２つの胸膜層を分離して、肺の崩壊をもたらし得る。したがって、内臓胸膜１２０および壁側胸膜１４０は、呼吸において重要な役割を果たし、膜および肺組織の空気漏出または欠陥は、患者に対して著しい危険性をもたらし得る。
【００２７】
関連して、胸膜腔１３０内の胸膜液の維持も患者の呼吸機能に重要である。液体は、平坦な胸膜表面を滑らかにし、例えば、通常の呼吸中に肺が拡大収縮する時に、肺と胸壁の内面との間の摩擦を低減することによって、肺が胸壁に対して容易に移動することを助ける。内臓胸膜１２０または壁側胸膜１４０は損傷して液体の界面が破壊されると、気胸が起こり得る。
【００２８】
所定の肺手術手技または損傷が、患者の肺の組織、空気、または液体漏出をもたらし得る。例えば、内臓胸膜１２０は損なわれ得る。上述されるように、胸膜の完全性は、呼吸の機序において重要な役割を果たす。本明細書で説明されるコラーゲン生物基質の実施形態は、その多層平面構造への細胞の内部成長を促進または制御し、そのような肺の漏出または欠陥を予防または治療し、肺の平面液密性および気密性表面を維持または回復するために十分に適している。コラーゲン生物基質の弾性のために、患者が呼吸する時に、肺組織の移動に容易に対応することができる。
【００２９】
図２は、患者の胸腔の別の図を提供する。ここで示されるように、肺組織２１０は、内臓胸膜２２０によって包囲され、これは今度は、壁側胸膜２４０によって包囲される。内臓胸膜は、いくつかの組織学層を含有する。第１の層は、中皮細胞の単一層を含み、第２の層は、疎性結合組織の中皮下層を含み、第３の層は、外部弾性薄膜の弾性層であり、第４の層は、リンパ管、大毛細血管、およびコラーゲンを含む間隙または疎性結合組織層であり、第５の層は、内部弾性薄膜の弾性線維および肺と接触する線維組織を含む。内臓膜は、肺実質または組織および小葉間の裂溝を被覆する。胸壁２５０は、肋骨２５２および筋肉２５４を含む。図２は、肺切除領域または欠陥２０１も表し、それによって、肺胞または肺組織２１０が露出し、したがって肺の空気漏出２０２をもたらす。そのような欠陥は、例えば、執刀医のメスによって肺手術中に形成され得るか、または損傷の結果として形成され得る。内臓胸膜２２０が除去または損なわれると、肺組織２１０と胸膜腔２３０との間の液体連結が確立される。内臓胸膜の除去は、肺胞が破裂するか、または胸膜腔に露出されると漏出をもたらし得る。一部の例において、損傷した細気管支も同様に胸膜腔に露出され得る。本発明の実施形態は、そのような液体連結を封止または軽減するための手技を包含する。例えば、液体漏出２０２は、コラーゲン生物基質を使用して閉合または被覆することができる。
【００３０】
図２Ａは、患者の胸腔のさらに別の図を提供する。ここで示されるように、肺組織２１０Ａは、内臓胸膜２２０Ａによって包囲され、これは今度は、壁側胸膜２４０Ａによって包囲される。内臓胸膜は、いくつかの組織学的層を含む。第１の層は、中皮細胞の単一層を含み、第２の層は、疎性結合組織の中皮下層を含み、第３の層は、外部弾性薄膜の弾性層であり、第４の層は、リンパ管、大毛細血管、およびコラーゲンを含む間隙または疎性結合組織層であり、第５の層は、内部弾性薄膜の弾性線維および肺と接触する線維組織を含む。内臓胸膜は、肺実質または組織および小葉間の裂溝を被覆する。胸壁２５０Ａは、肋骨２５０Ａおよび筋肉２５２Ａを含む。図２Ａは、肺切除領域または欠陥２０１Ａも表し、それによって肺胞または肺組織２１０Ａが露出され、したがって肺の空気漏出２０２Ａをもたらす。そのような欠陥は、例えば、執刀医のメスによって肺手術中に形成され得るか、または損傷の結果として形成され得る。内臓胸膜２２０Ａが除去または損なわれると、肺組織２１０Ａと胸膜腔２３０Ａとの間の液体連結が確立される。内臓胸膜の除去は、肺胞が破裂するか、または胸膜腔に露出されると漏出をもたらし得る。一部の例において、損傷した細気管支も同様に胸膜腔に露出され得る。本発明の実施形態は、そのような液体連結を封止または軽減するための手技を包含する。例えば、液体漏出２０２Ａは、コラーゲン生物基質で閉合または被覆することができる。
【００３１】
図３は、内臓膜３２０の欠陥３０５を示す。肺組織３１０は、胸膜腔３３０および壁側胸膜３４０に露出される。ここで示されるように、胸壁３５０は肋骨３５２および筋肉３５４を含む。液体漏出３０２は、肺組織３１０と胸膜腔３３０との間に存在し得る。例えば、露出または損傷した肺胞または細気管支と胸膜腔との間に液体連結が存在し得る。本発明の実施形態は、そのような液体連結を封止または軽減するための手技を包含する。例えば、液体漏出または空気漏出３０２は、コラーゲン生物基質で閉合または被覆することができる。
【００３２】
図４に示されるように、コラーゲンフォイル生物基質４６０は、患者の内臓胸膜４２０、表面肺組織４１０、またはそれらの両方に付着され得る。コラーゲン生物基質は、それが付着される患者の内臓膜の開口をわずかに覆う。生物基質４６０は、肺表面４１０と、胸壁４５０に隣接する胸膜腔４３０または体腔壁膜４４０との間のバリアを提供する。一部の例において、コラーゲンフォイル生物基質と内臓膜または肺表面組織との間の自然誘引を使用して、任意のシーラント、糊、縫合、または圧入技術を使用せずに、コラーゲンフォイル生物基質を内臓膜または肺表面組織に付着させる。一部の例において、生物基質は、水分補給される（ＨＹＤＲＡＴＥ）と、コラーゲンフォイルが患者の内臓膜の手術開口よりもわずかに大きく切断され得るように、事前に水分補給される。それによって、コラーゲンフォイルは、それが付着される患者の内臓膜の開口をわずかに覆う。一実施形態において、水分補給されたコラーゲンフォイルは、内蔵膜と約０．５ＣＭ〜約１ＣＭ重複するような大きさにされる。重複する量は、外科医の選好および技量によって異なり得る。
【００３３】
図５に示されるように、コラーゲンフォイルまたは生物基質５６０は、フィブリンシーラント５７０を使用して、患者の内臓膜５２０、表面肺組織５１０、またはそれらの両方に付着され得る。手術使用が承認されたフィブリンシーラントの実施例は、ＴＩＳＳＵＣＯＬ（登録商標）およびＴＩＳＳＥＥＬ（登録商標）フィブリンシーラント（ＢＡＸＴＥＲ  ＡＧ、オーストリア・ウィーン）を含む。代替として、手術使用が承認された手術用シーラントを利用してもよい。フィブリンシーラントまたは手術用シーラントは、液密性および気密性封止を形成するために、内臓膜を覆うコラーゲンフォイルの一部分の周囲に連続線で適用してもよい。コラーゲンフォイル生物基質は、それが付着される患者の内臓膜の開口をわずかに覆ってもよい。生物基質５６０は、随意にフィブリンシーラント５７０とともに、肺表面５１０と、胸壁５５０に隣接する胸膜腔５３０または体腔壁膜５４０との間にバリアを提供する。ここで表されるように、生物基質は、肺組織の表面またはその付近に位置付けられ、シーラントは、肺組織内のより深部に配置される。シーラントは、例えば、肺胞または気管支と胸膜腔との間のバリアに寄与することによって、欠陥の閉合を助け得る。
【００３４】
一部の例において、コラーゲンフォイル生物基質は、他の産生物と併せて利用してもよい。例えば、コラーゲンフォイル生物基質を組織に適用し、本明細書で説明される手段のいずれかによって固定した後、抗癒着産生物をコラーゲンフォイル生物基質の上部表面もしくは下部表面または隣接組織に適用してもよい。図６は、内臓膜６２０の欠陥６０５をコラーゲンフォイルまたは生物基質６６０で治療するための修復手技を示す。随意に、コラーゲン生物基質６６０は、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等の抗癒着材料６８０で処理するか、またはそれと組み合わせることができる。例えば、ＰＥＧは、生物基質の表面上に適用、組込、結合、または被覆することができ、生物基質６６０と周囲組織との間の分離層として作動し得る。生物基質は、患者に適用されると、ＰＥＧを有する表面は、胸壁６５０に面するように配置することができる。肺表面に由来する線維芽細胞は、生物基質に移動することができ、ＰＥＧは、肺表面と壁側胸膜６４０または胸壁との間の癒着形成を予防または阻止し得る。したがって、ＰＥＧベースの産生物をコラーゲンフォイル生物基質の上部表面もしくは下部表面またはそれらの両方、あるいは隣接組織に適用してもよい。一部の例において、ＰＥＧプレコートコラーゲン生物基質を使用してもよい。コラーゲンフォイル生物基質は、「滑りやすい」表面を形成することではなく、組織再生を誘導することによって癒着を予防するため、その動作は、細胞が癒着しない「滑りやすい」表面を一時的に形成する産生物を利用することによって、相補され得る。別の実施形態において、一面または両面が既にＰＥＧベースの産生物で被覆されている、即時使用可能なコラーゲンフォイル生物基質を使用してもよい。随意に、生物基質６６０は、フィブリンシーラント６７０を使用して、患者の内臓胸膜６２０、表面肺組織６１０、またはそれらの両方に付着され得る。生物基質６６０は、随意にフィブリンシーラント６７０と併せて、肺表面６１０と胸膜腔６３０、または胸壁６５０に隣接する壁側胸膜６４０との間にバリアを提供する。ＰＥＧ層は、体腔壁膜に面する分離層を提供し得、また胸膜の移動を可能にする滑りやすい表面も提供し得る。またＰＥＧ層は、迅速に溶解および再吸収され得る。コラーゲン生物基質は、細胞の内部成長を誘導し、層状内臓膜の再生を強化する、多層生物活性再生材料を提供することができる。随意にフィブリノゲンおよびトロンビンを含むシーラントは、固定を可能にし、小間隙を充填して、数日または数週間で創傷の治癒および細胞の付着ならびに内部成長を支持することができる。ここで示されるように、シーラントは、損傷組織に面する。
【００３５】
一部の例において、抗癒着産生物は、コラーゲンフォイル生物基質の上部表面および下部表面の両方に適用することができる。図６Ａは、内臓胸膜６２０Ａの欠陥６０５Ａをそのようなコラーゲンフォイルまたは生物基質６６０Ａで治療するための修復手技を示す。胸壁６５０Ａは、肋骨６５２Ａおよび筋肉６５４Ａを含む。ここで表されるように、コラーゲン生物基質６６０Ａは、生物基質の一方の側で、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等の抗癒着材料６８０Ａで処理されるか、またはそれと結合され、また生物基質の他方の側でも、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）等の抗癒着材料６８０Ｂで処理されるか、またはそれと結合される。抗癒着材料６８０Ａ、６８０Ｂは、生物基質６６０Ａと周囲組織との間に分離層を提供し得る。生物基質が患者に適用されると、ＰＥＧを含む一表面は、体腔壁膜６４０Ａまたは胸壁６５０Ａに面して配置することができ、ＰＥＧを含む他の表面は、肺組織６１０Ａに面して配置され得る。一部の実施形態において、滑りやすい外部ＰＥＧ被覆６８０Ａは、呼吸中の内臓胸膜および体腔壁の自由な移動を増強することができ、損傷の一次閉合およびビスコース分離層の提供も助けることができる。コラーゲン生物基質６６０Ａは、細胞の内部成長の誘導および健康な正常組織の再生および再構築、例えば、総称して回復を提供することができる。内部ＰＥＧ被覆６８０Ａ’は、空気漏出を有する肺組織に面して配置することができる。内部ＰＥＧ被覆６８０Ａ’は、肺組織６１０Ａにおける小間隙を充填することができ、即時、例えば、数時間内に加水分解されて再吸収され得、例えば、数日および数週間内に、障害なく生理的損傷の治癒を可能にする。そのような両面がＰＥＧで被覆された生物基質は、生物基質の正成層状態または逆さまに適用してもよいため、簡素な取り扱いを提供し得る。図６Ｂは、手術用メッシュ６６１Ｂを有する、典型的な多層コラーゲン生物基質６６０Ｂを示し、生物基質の強化された安定性および縫合性を提供し得る。手術用メッシュ６６１Ｂは、多様な手術用ファブリックまたはフエルトのいずれかを含み得、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリテトラフルオロエチレン等の材料を含んでもよい。
【００３６】
使用する前に、乾燥コラーゲンフォイルを、例えば、生理食塩水中で水分補給してもよい。一実施形態において、生理食塩水は、０．９％塩化ナトリウム溶液を含む。別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、賦形剤または薬物含有溶液中で水分補給される。コラーゲンフォイルの水分補給に必要な時間の長さは、フォイルの厚みに関連し得る。コラーゲンフォイルは、その全体領域の厚みが一定になるまで水分補給することができる。コラーゲンフォイル生物基質は、水または生理食塩水溶液中の崩壊に耐え得る。一実施形態において、コラーゲンフォイルは、生理食塩水中で約１秒から約１時間水分補給され得る。別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、生理食塩水中で約１秒から約３０分間水分補給される。別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、生理食塩水中で約１秒から約２０分間水分補給される。別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、生理食塩水中で約１秒から約１０分間水分補給される。さらに別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、生理食塩水中で約１分から約６分間水分補給される。別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、生理食塩水に浸し、即時に取り出される。そのような部分的な水分補給（ＳＥＭＩ−ＨＹＤＲＡＴＩＯＮ）は、組織に対する強化した癒着をもたらし得る。別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、生理食塩水中で約５分水分補給される。別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、移植前に水分補給されず、組織に適用されると即時に癒着および原位置での水分補給をもたらし得る。
【００３７】
本発明の実施形態は、第ＷＯ２００４／１０８１７９号または第ＷＯ２００７／１３７８３９号に説明されるような、多層コラーゲンフォイル生物基質の使用、製造、または適用を包含し、その内容は参照することによって本明細書に組み込まれる。上述のように、生物基質は、フィブリンシーラントと併用されてもよい。一部の例において、フィブリンシーラントは、生物基質の適用前に、治療部位または位置に適用され得る。一部の例において、フィブリンシーラントおよび生物基質は、ともに適用することができる。フィブリンシーラントは、通常、フィブリノゲンおよびトロンビンという２つの主要な活性構成要素を含む。トロンビンは、架橋して、フィブリン基質を形成することができ、肺組織等の損傷した組織、およびコラーゲン生物基質の未変性コラーゲン原線維に結合できる、フィブリンモノマーへのフィブリノゲンの変換を助ける。フィブリン糊は、患者自身の血清に由来する自己フィブリンシーラントを含んでもよい。一部の例において、コラーゲン生物基質は、フィブリノゲンと組み合わせて適用され、その後にトロンビンが適用される。一部の例において、フィブリノゲンが適用された後に、コラーゲン生物基質がトロンビンとともに適用される。一部の例において、コラーゲン生物基質は、フィブリノゲンおよびトロンビンと組み合わせて適用される。フィブリンシーラントは、生物基質の表面、例えば、生物基質を患者に適用する際に、肺表面に向かって後に面する生物基質の側面上に適用することができる。フィブリンシーラントは、患者の肺組織への生物基質の固定または癒着を助けることができる。一部の例において、フィブリンシーラントは、肺組織の粗表面と生物基質との間の間隙を少なくとも部分的に充填することができる。したがって、シーラントは、生物基質と肺表面との間の密接な接触を促進し、細胞付着および細胞の成長を支持することができる。フィブリンシーラントは、薄層におけるコラーゲン生物基質に適用してもよい。フィブリンシーラントは、例えば、液体および気体に対するバリア特性も提供し得る。
【００３８】
随意に、コラーゲン生物基質、またはＰＥＧ層あるいはフィブリンシーラント層等の生物基質に関連する構成要素は、着色剤で処理するか、または着色剤を含んでもよく、個体が生物基質の一方の側を他方の側と区別できるようにする。例えば、固定のためにフィブリンシーラントを含む生物基質の一方の側は、メチレンブルー等の着色剤または染料を含んでもよい。そのような視覚的なマーカーは、生物基質をどのように患者に適用するかを決定する際に、外科医を助け得る。上述の実施例において、外科医は、青色側が肺表面に面するように、生物基質を適用することができる。
【００３９】
手術手技の一部として、外科医または他の医療専門家は、すすぎ洗いを生物基質に適用することができる。例えば、外科医は、生物基質を患者組織に適用する前に、生物基質を食塩水で水分補給してもよい。患者に適用する際に、肺と胸壁との間の天然の液体も、生物基質への水分補給を提供し得る。一部の例において、外科医は、必要に応じて、生物基質を患者に適用することができ、また生物基質を剥離して再配置してもよい。そのような手技は、適切に水分補給された生物基質を用いて促進され得る。水分補給は、生物基質が既に原位置にある場合に、溶液を用いて行うこともできる。
【００４０】
別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、フィブリンシーラントまたは手術用シーラントの連続線の有無に関わらず、自己内臓胸膜または肺表面に付着される場合に、液密性および気密性封止を生じる。別の実施形態において、内臓胸膜または肺表面を覆うコラーゲンフォイルは、フィブリンシーラントまたは手術用シーラントで点在させて、それを内臓胸膜または肺表面に付着させることができる。液密性封止固定は、出血を伴う隣接組織の接触に関連する合併症、例えば制御不能な出血およびフィブリン滲出による癒着形成の誘発を予防する時に有利となり得る。別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントまたは手術用シーラントの連続線で組織に付着されると、液密性および気密性の封止をもたらす。さらなる実施例において、組織を覆うコラーゲンフォイル生物基質は、フィブリンシーラントまたは手術用シーラントで点在させて、組織に付着させることができる。さらに別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質は、一旦望ましい接触部位に位置付けられると、手術用縫合によって組織に付着される。コラーゲンフォイル生物基質が縫合される場合、張力のない縫合手技を使用して、フォイルの引裂を予防することができる。例えば、フィブリンシーラントで縫合線を封止することが望ましい場合がある。別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質は、知られている圧入技術に従って位置付けおよび移植される。一部の手技において、コラーゲンフォイル生物基質は、望ましい移植部位に位置付けられ、周囲組織によって所定の位置に保持される。したがって、移植片は手術用縫合糸、フィブリンシーラント、または手術用封止糊を使用せずに、所定の位置に残存する。別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質は、任意のシーラント、糊、縫合糸、または圧入技術を使用せずに、位置付けおよび移植される。この手技において、コラーゲンフォイル生物基質は、望ましい移植部位に位置付けられ、コラーゲンフォイル生物基質と哺乳動物組織との間に生じる自然誘引または癒着によって所定の位置に保持される。別の実施例において、生物基質の部分的な水分補給は、損傷した湿組織に対する癒着を増強することができる。別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質は、組織に適用され、本明細書で説明される方法のいずれかによって固定され得、次いで、別のコラーゲンフォイル生物基質を隣接組織に適用し、本明細書で説明される方法のいずれかによって適用されてもよく、それによって、コラーゲンフォイル生物基質の隣接シートが生じる。
【００４１】
別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、望ましい移植部位に位置付けられると、それを手術的に縫合することによって、損傷した組織、例えば、内臓胸膜に付着される。この実施形態を利用して、コラーゲンフォイルを患者の自己内臓胸膜に付着させる。コラーゲンフォイルが縫合される場合、張力のない縫合手技を使用して、フォイルの引裂を予防してもよい。縫合線は、例えば、フィブリンシーラントで封止してもよい。
【００４２】
別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、圧入技術に従って位置付けおよび移植される。この手技において、コラーゲンフォイルは、望ましい移植部位に位置付けられ、それぞれの構造に存在する自然内部圧によって所定の位置に保持される。したがって、移植片は、手術用縫合糸、フィブリンシーラント、または組織糊を使用せずに、所定の位置に維持することができる。
【００４３】
別の実施形態において、コラーゲンフォイルは、任意のシーラント、糊、縫合糸、または圧入技術を使用せずに、位置付けおよび移植される。この手技において、コラーゲンフォイルは、望ましい移植部位に位置付けられ、コラーゲンフォイルと損傷組織、例えば実質との間に生じる自然誘引または癒着によって所定の位置に保持される。
【００４４】
コラーゲンフォイルは、先天性状態、出生時欠損、疾患、傷害、腫瘍除去、または患者の内臓膜を分断または貫通する他の手術手技によるヒト内臓組織、例えば、内臓胸膜組織を修復するための、または内臓膜、例えば、内臓胸膜の修復から利益を受け得る任意の他の状態において一時的な置換内臓膜移植片として利用することができる。コラーゲンフォイルは、多様な哺乳動物のいずれかの内臓膜組織を修復するために利用されてもよく、ヒツジ、サル、ウマ、ラット、マウス、ヒト、実験動物、または他の哺乳動物を含むが、それらに限定されない。本発明の実施形態は、コラーゲンフォイルと、置換内臓膜としてのその調製および使用に関する説明書を含むキットをさらに対象とする。
【００４５】
組織を多層生体機能性コラーゲンフォイル生物基質で被覆する方法は、内臓膜の任意の損傷または欠陥の治療中に実施されてもよい。一部の例において、基質を患者に適用するステップは、肺手術の間または一部として行うことができる。一部の例において、多層コラーゲンフォイル生物基質は、修復細胞および再生細胞等の細胞を引き付け、それらの内部成長を複数の生物活性層に沿って、およびフォイル生物基質を通して、およびその上で誘導することができる。多層コラーゲンフォイル生物基質は、細胞の内部成長によって天然組織に再吸収および再構築され得る。層構造のコラーゲンフォイル生物基質は、インビボの細胞の内部成長のための生物活性および生体機能性足場として作用し得、再生および回復中に、層構造の自己コラーゲンを有する哺乳類組織によって置き換えられる。コラーゲンフォイル生物基質は、それが移植される哺乳動物によって再吸収され得る。この特性は、例えば図１１Ａ〜Ｃおよび１２Ａ〜Ｂに示されるように、自然架橋コラーゲン線維の生物機能およびコラーゲンフォイル生物基質の多層構造によって増強され得る。
【００４６】
一部の実施形態に従って、語句「多層コラーゲンフォイル生物基質で組織を被覆すること」は、一般に、組織を多層コラーゲンフォイル生物基質と物理的に接触させることを意味する。一部の実施形態において、組織を多層コラーゲンフォイル生物基質と接触させることによって、フォイルの移植をもたらす。多層コラーゲンフォイル生物基質の位置付けの実施例は、図３〜６および１４に示される。一部の実施形態に従って、コラーゲン生物基質は、欠陥の上に適用される（オーバーレイ）。一部の実施形態に従って、コラーゲン生物基質は、欠陥の下に適用される（アンダーレイ）。
【００４７】
コラーゲン生物基質産生物は、多くの有用な特性を提供する。それらが引き起こす走化性相互作用は、内皮細胞および線維芽細胞の速やかな浸潤を促進し、これは今度は、新たなコラーゲン自己線維を層内で産生および配置し、周囲構造における同時の限定的なリンパ球炎症反応は、コラーゲン生物基質の吸収を促進する。コラーゲンは、治療的に使用される止血特性も有する。血小板は、それら自体をコラーゲン構造上に配置し、崩壊することによって、血漿因子とともにフィブリン形成を促進する凝固因子を放出する。
【００４８】
コラーゲン生物基質
一部の実施形態に従って、語句「多層コラーゲンフォイル生物基質」または「コラーゲン生物基質」あるいは「コラーゲンフォイル」は、非コラーゲン構成要素を除去し、顕微鏡レベルの多層薄層構造でコラーゲン原線維のシートを形成するように処理される、未変性コラーゲン原線維の生物基質（例えば、生体適合性および生体機能性材料の基質）を意味する。多層コラーゲンフォイルは、非コラーゲン構成要素を除去し、同一の物理特性を有するコラーゲン原線維のシートを形成するように処理される、ウシ、ヒツジ、ブタ、ウマ、またはヒト源の任意の供給源に由来し得る。コラーゲンフォイル生物基質は、一部の実施形態に従って、走査電子顕微鏡法によって決定可能であるように、実質的に無孔である。
【００４９】
一部の実施形態に従って、生体機能性多層フォイル生物基質の文脈において、本明細書で使用される「生体機能性」という用語は、生物基質が、動物の未変性コラーゲン原線維に類似する方法で、動物の細胞により認識および利用される未変性コラーゲン原線維で構成されることを意味する。例えば、非限定的に、そのような機能は、生体機能性コラーゲン原線維および多層構造に沿った修復および再生細胞の移動、および生体機能性コラーゲン原線維を含むか、または置換する細胞による新しい細胞外基質の沈着を含み得る。
【００５０】
一部の実施形態に従って、本明細書で使用される語句「天然に存在しない生物基質」は、（Ｉ）天然材料に含まれるコラーゲン原線維が、天然材料のコラーゲン構造内のそれらの天然に存在する配置から移動または再配置される方法で、処理または加工される天然に存在する材料（すなわち、天然材料）、または（ＩＩ）コラーゲン原線維の配置を操作するように処理または加工される天然に存在しない材料（すなわち、組み換え材料等の非天然、人工材料）で形成される未変性コラーゲン原線維を有する製造基質またはフレームワークを意味する。例えば、天然に存在しない生物基質は、機械的または化学的に加工された（例えば、研磨、裁断等）コラーゲンを含む出発材料から形成されてもよい。天然に存在するコラーゲンフレームワークの構造を保存する方法で、出発材料を処理または加工することにより形成されるコラーゲン生物基質は、天然に存在しない生物基質（例えば、細胞構成要素を除去するが、天然に存在するコラーゲン構造を保存するように処理される表皮組織）ではない。
【００５１】
一部の実施形態において、コラーゲンフォイル生物基質は、コラーゲン原線維を有する結合組織タンパク質を含む。例えば、コラーゲンフォイル生物基質は、Ｉ型コラーゲン原線維を有する結合組織タンパク質を含み得る。コラーゲン原線維を有することに加えて、コラーゲンフォイル生物基質は、賦形剤、防腐剤、成長因子、または最終産生物の可撓性および弾性を補助する添加剤を含んでもよい。コラーゲン原線維の各層は、実質的に無孔であり得る。一部の実施形態に従って、語句「実質的に無孔」は、コラーゲン原線維が沈殿した結果として、コラーゲンフォイル生物基質に存在し、コラーゲンシートを形成する任意の孔が、原則的に互いから離れていることを意味し、当該孔は、コラーゲンフォイルの厚みを横断する方法で相互接続されない。コラーゲンフォイル生物基質に孔を形成する機械的穿孔は、孔ではない。一部の例において、材料は、１５００倍の倍率で走査電子顕微鏡を使用して見ることができる孔を実質的に有さないように見える。走査電子顕微鏡写真は、図７、８Ａ〜Ｂ、９Ａ〜Ｂ、および１０に示されるように、コラーゲンフォイル生物基質の無孔性質を示す。
【００５２】
一部の実施形態に従って、コラーゲンフォイルは、それが移植される哺乳動物によって再吸収可能である。任意の特定の理論に制約されないが、この特性は、コラーゲンフォイルの構造によって強化され得ると考えられる。ウマコラーゲンフォイルの産生に利用される当該プロセスは、コラーゲン原線維の積み重ねられた層を形成する。各層の間には、患者の細胞および血管系が移動し、新生胸膜組織等の内臓膜または体腔壁膜組織を形成できる間隙がある。コラーゲン原線維の各層は、実質的に無孔であり得る。存在し得るいくつかの孔は、通常、互いに離れており、コラーゲン原線維の複数の層を通して相互接続しない。本発明の多層構造は、コラーゲンフォイルの液密特性および気密特性を強化する。
【００５３】
コラーゲンフォイル生物基質の実施形態は、多数の多方向に絡み合うコラーゲン原線維の層を有する天然に存在しない多層コラーゲン膜を包含し得る。したがって、コラーゲン原線維は、平面に多方向様式で配置することができ、これらの平面は、多層構造を作り出すシートを形成する。乾燥コラーゲンフォイル生物基質の図は、図７の顕微鏡写真（ＳＥＭ）で見ることができ、コラーゲン原線維が埋め込まれるコラーゲンフォイル生物基質の表面を示す。コラーゲン原線維は、わずかに湿気のある雰囲気が自然に近い状態をもたらす、ＥＳＥＭ（環境走査電子顕微鏡法）条件下で、コラーゲンフォイル生物基質の上部表面の写真で見ることができる。図８Ａ〜Ｂに示されるように、表面は平滑に見え、実質的に無孔である。コラーゲンフォイル生物基質の底面の写真（ＥＳＥＭ）は、図９Ａ〜Ｂに示されるように、コラーゲンフォイル生物基質の実質的な無孔性を示す。コラーゲン原線維は、明らかである。
【００５４】
複数層における２次元方向の未変性コラーゲン原線維の固有配向は、例えば、高い静水圧下にあっても、主に液密性および気密性に寄与し、高い弾性ともに大きな強度を提供する。コラーゲンフォイル生物基質の多数の平行配向された薄いコラーゲン原線維層のために、この材料は、被覆後の欠陥を閉合する際に、体自体の内臓膜または体腔壁膜を一時的に置換するために好適であり、新しい組織およびコラーゲン構造を形成するための細胞の内部成長の生体機能性生物基質足場を提供する。複数層構造は、コラーゲンフォイル生物基質の液密特性および気密特性を強化できる。
【００５５】
コラーゲンフォイルを使用して、哺乳動物の内臓膜組織を修復する前に、乾燥コラーゲンフォイル材料は、水分補給されてもよい。図１０は、コラーゲン原線維が明確に示される、水分補給されたコラーゲンフォイルの表面を示すＳＥＭ写真である。表面の実質的な無孔性は写真から明らかである。
【００５６】
一部の実施形態に従って、コラーゲンフォイル生物基質は、実質的に無孔であり、コラーゲン原線維の層の間に間隙が存在する。コラーゲンフォイル生物基質は、ページを積み重ねたものに類似し得、各ページは実質的に平滑で無孔であり、各ページの間に空間を有する。乾燥形態である場合、間隙はより顕著であり得る。コラーゲンフォイル生物基質が、わずかに湿った雰囲気において自然に近い状態で観察される場合、間隙は減少する。コラーゲンフォイル生物基質の間隙の減少および層状特性は、図１１Ａ〜Ｃの湿った雰囲気におけるコラーゲンフォイル生物基質の断面写真において示される。湿ったＥＳＥＭ状態は、自然な状態に近づき得る。材料は、非常に密に詰められたシートを積み重ねたもののような構造を明らかにする。コラーゲン層の間の間隙が明らかである。相対的に、図１２Ａ〜Ｂは、乾燥コラーゲンフォイルを示すＥＳＥＭ写真である。コラーゲンの複数層と、コラーゲン層の間の間隙が明らかである。液密特性および気密特性を促進することに加えて、多数の平行配向されたコラーゲンフォイル生物基質の薄いコラーゲン原線維層は、体自体の組織のデノボ構築のための細胞の内部成長の生物学的に同等の生体機能性足場として同時に機能する。
【００５７】
一部の例において、コラーゲンフォイル生物基質の体積変化は、水分補給される場合、少しであるか、または無視できる。コラーゲンフォイル生物基質は、水分補給されている際に、その大きさおよび形状を実質的に保持し、水分補給後も優れた形状安定性を有し、組織との接触後の膨張または収縮の問題を生じない。水分補給および移植されると、コラーゲンフォイル生物基質の実施形態は、手術縫合糸を引裂するか、またはフィブリンまたは患者の組織に対してコラーゲンフォイル生物基質を保持する他の生体適合性糊封止を壊す程度までの面積または厚みに著しく拡大または収縮しない場合がある。
【００５８】
一部の例において、乾燥コラーゲンフォイル生物基質の面積の収縮または膨張は、完全に水分補給される場合、約−５％〜約２０％の間で異なり得る。一部の例において、乾燥コラーゲンフォイル生物基質の面積は、完全に水分補給される場合、約−５％〜約１０％の間で異なり得る。随意に、乾燥コラーゲンフォイル生物基質の面積は、完全に水分補給される場合、約−５％〜約５％の間で異なり得る。例えば、乾燥コラーゲンフォイル生物基質の面積は、完全に水分補給される場合、約４％以下増大し得る。
【００５９】
一部の例において、コラーゲンフォイル生物基質は、完全に水分補給される場合、その乾燥厚を最大約６倍増大させる。一部の例において、コラーゲンフォイル生物基質は、完全に水分補給される場合、その乾燥厚を最大約３倍増大させる。一部の例において、コラーゲンフォイル生物基質は、完全に水分補給されると、その乾燥厚を約２倍まで増大させる。
【００６０】
コラーゲンフォイル生物基質の厚みは、特定の適用に応じて異なり得る。特定の大きさのコラーゲンフォイル生物基質を産生するために利用される出発材料の量を変えることによって、コラーゲンフォイル生物基質の厚みを制御することができる。一部の例において、乾燥形態である場合、コラーゲンフォイル生物基質は、約０．０１ＭＭ〜約３．０ＭＭの間の厚みを有する。別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質は、約０．０２ＭＭ〜約２．０ＭＭの間の厚みを有する。さらなる実施例において、コラーゲンフォイル生物基質は、約０．０３ＭＭ〜約１．５ＭＭの間の厚みを有する。別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質は、約０．０５ＭＭ〜約１ＭＭの間の厚みを有する。さらに別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質は、約１．０ＭＭ以下の厚みを有する。
【００６１】
コラーゲンフォイル生物基質の乾燥重量は、その望ましい厚みに依存し得る。一実施例において、コラーゲンフォイル生物基質の乾燥重量は、約１ＭＧ／ＣＭ２〜約５０ＭＧ／ＣＭ２の間である。別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質の乾燥重量は、約１．５ＭＧ／ＣＭ２〜約３０ＭＧ／ＣＭ２の間である。さらに別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質の乾燥重量は、約２ＭＧ／ＣＭ２〜約２０ＭＧ／ＣＭ２の間である。さらなる実施例において、コラーゲンフォイル生物基質の乾燥重量は、約２．５ＭＧ／ＣＭ２〜約１５ＭＧ／ＣＭ２の間である。例えば、コラーゲンフォイル生物基質の乾燥重量は、約３ＭＧ／ＣＭ２〜約１０ＭＧ／ＣＭ２の間であり得る。
【００６２】
一部の例において、コラーゲンフォイル生物基質の重量は、水分補給時に、その乾燥重量の最大約１５倍に増大する。別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質の重量は、水分補給時に、その乾燥重量の最大約１０倍に増大する。別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質の重量は、水分補給時に、その乾燥重量の約７倍に増大する。さらに別の実施例において、コラーゲンフォイル生物基質の重量は、水分補給時に、その乾燥状態から最大約５倍に増大する。
【００６３】
一部の実施形態に従って、コラーゲンフォイル生物基質は、例えば、その手術適用中に、コラーゲンフォイル生物基質の取り扱いを改善および支援する高い引張り強さを有利に有し、例えば、その移植後に、増大した機械的安定性を提供する。追加として、コラーゲンフォイル生物基質の厚みを増大させることによって、引張り強さを著しく増大させることができる。
【００６４】
コラーゲンフォイル生物基質材料が印加された圧力下で引裂する傾向は、その「最大引張荷重」または「最大引張力」（以下「最大引張力」と称する）として測定され得る。コラーゲンフォイル生物基質の最大引張力は、特定の幅を有するコラーゲンフォイル生物基質の細片に圧力を供し、コラーゲンフォイル生物基質の破損（例えば、引裂または断裂）をもたらす加えられた圧力の量を決定することによって決定され得る。最大引張力は、以下の方程式を使用して定量化され得る：「最大引張力」＝加えられた力／コラーゲン生物基質細片の幅＝ニュートン／ＣＭ−細片。
【００６５】
一部の例において、コラーゲンフォイル生物基質は、約１〜約３０ニュートン／ＣＭ−細片の間の最大引張力を有する。一部の例において、コラーゲンフォイル生物基質は、約１．５〜約１５ニュートン／ＣＭ−細片の間の最大引張力を有する。一部の例において、コラーゲンフォイル生物基質は、約２〜約１０ニュートン／ＣＭ−細片の間の最大引張力を有する。一部の例において、コラーゲンフォイル生物基質は、約３〜約６ニュートン／ＣＭ−細片の間の最大引張力を有する。一部の例において、例えば、図６Ｂに示される種類の統合手術メッシュを有するコラーゲンフォイル生物基質は、３０ニュートン／ＣＭ−細片を超える最大引張力を有し得る。
【００６６】
コラーゲンフォイル生物基質の実施形態は、水分補給される場合に、高い引張り強さを有し得るが、弾性および可撓性を維持する。この特徴によって、コラーゲンフォイル生物基質は、接触部位に存在する構造状態（例えば、湾曲）に最適に適合する。
【００６７】
その水分補給された状態にある場合、コラーゲンフォイル生物基質は、容易に移動することができる。例えば、生物基質は、手術部位内を移動し、内臓膜または体腔壁膜欠陥の形状および位置、例えば、それが移植される位置に最適にモデル化および適合することができる。移植されると、コラーゲンフォイル生物基質の移植片は、依然として平滑であり、必要または希望に応じて、再配置してもよい。時間の経過とともに、細胞および血管系は、多層コラーゲンフォイル生物基質の複数層全体をわたって移動し、最終的には多層コラーゲンフォイル生物基質を新しい組織および自己コラーゲン構造と置換する。コラーゲンフォイル生物基質の層内を細胞が移動し、血管系が形成されると、組織は、指示された方法で、コラーゲンフォイル生物基質の形態を取る。新たに形成された結合組織を有するコラーゲンフォイル生物基質の細胞器質化後に、隣接組織、例えば、壁側胸膜または胸壁に対する癒着の形成を最小にすることができる。
【００６８】
コラーゲンフォイル生物基質の製造に使用するためのコラーゲンは、任意の好適な供給源から取得され得る。例えば、非限定的に、コラーゲンは、ウシ、ヒツジ、ブタ、ウマ、またはヒト源であり得る。コラーゲンは、腱、真皮、または他のコラーゲンを多く含む組織等の天然に存在する組織から採取され得るか、または組み換え遺伝的手段によって産生されてもよい。以下で説明されるように、本発明の典型的な一実施形態は、アキレス腱に由来するウマコラーゲンを利用する。
【００６９】
一部の実施形態に従って、コラーゲン生物基質は、精製および粉砕したウマのアキレス腱から沈殿した未変性ウマコラーゲン原線維（主にＩ型コラーゲン）を含む。可撓性形態の安定した弾性生物基質は、無孔の液密性および気密性の多層構造を有し得る。乾燥状態の生物基質の厚みは、約０．１ＭＭであり得、湿った状態の膜厚は、約０．３ＭＭであり得る。
【００７０】
本発明の実施形態に従う多層コラーゲンフォイル生物基質は、コラーゲン原線維を含む、実質的に無孔のフォイルから成る複数層を有する、コラーゲン性の未変性の架橋した微小多層生物基質を含み得る。そのような天然に存在しない生物基質の実施例は、国際特許出願第ＷＯ０４／１０８１７９号および第ＷＯ０７／１３７８３９号において説明されており、その開示は、それら全体を参照することによって本明細書に組み込まれる。本発明の実施形態に従って使用され得るコラーゲンフォイルは、通常、生体機能性、生物活性、機械的安定、弾性、無孔、気密性および液密性、特に血液および細胞が通過せず、かつ血液、フィブリノゲン、壊死物質、および損傷組織の制御されない分布に対する一時的なバリアを提供し得る。したがって、内臓組織と隣接解剖学的構造との間に画定された生物活性分離層は、処理した組織を最初に遮断する。多層コラーゲンフォイル生物基質は、止血剤として作用し得、例えば、肺表面等の内臓膜のそばまたはそれに近接して位置する解剖学的領域において、制御されないフィブリン帯の形成および分布、ならびに線維症および癒着形成の主な原因の１つである血腫を阻止する。
【００７１】
機械的に安定し、弾性、無孔、および主に液密性および気密性のコラーゲン生物基質は、内臓膜欠陥に適用することができる。コラーゲン生物基質は、人工の上皮／中皮として作用し得、内臓または体腔壁表面を被覆し保護する。これによって、臓器表面に液体漏出および空気漏出の封止の第１の閉合が生じる。コラーゲン生物基質の適用は、液体または空気のバリアとして作用する、即時機械的シーラントを有利に提供し得る。生物基質の層状構造のために、線維芽細胞またはリンパ球またはマクロファージ等の創傷治癒細胞は、誘導され得るか、生物基質を通って移動可能となり、内因性コラーゲンの産生をもたらす。したがって、患者自身の内臓膜または体腔壁膜は、例えば、創傷治癒細胞が正常な内臓膜と最終的に置換されるにつれて、再生または強化され得る。このように、生物基質は、体自体の内臓膜へと再構築され得る。これは、癒着または結合をほとんど、またはまったく伴わずに、特に内臓組織と隣接領域との間、例えば、肺表面と胸壁との間で達成することができる。
【００７２】
一部の実施形態に従って、コラーゲン生物基質を用いる内臓膜再生は、所定の標準手術手技に代わる、または補強することができる。例えば、胸膜再生は、肺封止、凝固手技、縫合手技、および他の「生物材料」の移植の代わりに行うことができる。生体機能性コラーゲン生物基質は、内蔵膜の再生プロセスのための細胞の内部成長の制御および細胞外基質のデノボ形成の増強に使用することができる。コラーゲン生物基質は、最初に癒着力により創傷表面に癒着し得る。生物基質の未変性コラーゲン原線維は、漏出の閉合を追加的に支持する凝固およびフィブリンの局所形成、およびコラーゲン膜の癒着を活性化することができる。生物活性コラーゲンは、修復細胞、特に線維芽細胞を誘引し得る。これは、フィブリン（例えば、生理学的フィブリンシーラント）の局所的存在によって、追加で支持され得る。
【００７３】
構造化された多層生物基質の平行層は、線維芽細胞および修復細胞の内部成長を層に沿って誘導することができる。コラーゲン基質の平行層に沿った内部成長は、通常、層を通る場合よりも早い。内因性コラーゲンを有する細胞外基質のデノボ形成は、細胞（線維芽細胞）の列を通しても誘導される。このプロセスは、例えば、外傷性断裂、手術切開、切除、または被膜剥離後に、生体組織への生物基質の再構築を制御し、内臓欠陥を閉合する。被膜剥離プロセスにおいて、肺の表面層膜は除去される。
【００７４】
このように、本発明の実施形態は、コラーゲンフォイルのコラーゲン構造に起因する多層細胞外基質を形成するための手技を包含する。コラーゲン生物基質の制御は、内臓膜および体腔壁膜の再生のための誘導された細胞の内部成長を提供する。そのような制御された組織の再生は、長期にわたる術後の肺空気漏出等の胸膜組織の漏出を閉合または低減するために十分に適している。実際に、動物研究は、肺手術における長期にわたる術後の空気漏出の予防、および誘導された細胞の内部成長による内臓膜の再生の制御におけるコラーゲン生物基質の有効性を示した。
【００７５】
一部の実施形態に従って、本発明のコラーゲン生物基質は、封止を目的とする不浸透性材料であり、コラーゲンと血液細胞との接触は、血小板の凝集を決定する。このコラーゲン生物基質との相互作用は、凝固因子の放出およびフィブリンの形成を誘導する。コラーゲン生物基質は、必要に応じて切断し、内臓欠陥に適合させることができる。本発明のコラーゲン生物基質の実施形態は、移植片の組込みの巨視的側面において有効であり、隣接組織構造に対する有害な反応（炎症、癒着、線維症、壊死）なく、組込プロセスおよび結合組織器質化の組織学的評価において、術後の被験体における早期および後期空気漏出を防止することが証明された。多層コラーゲンフォイル生物基質の実施形態は、修復細胞および再生細胞等の細胞を誘引することができる。生物基質材料は、生物基質の表面上での細胞の成長を誘導させ、修復細胞および再生細胞の内部成長をもたらし得る。生物基質材料は、内部成長後に天然組織に再構築することができ、再吸収され得る。
【００７６】
標準コラーゲンベースの組成物は、通常、宿主細胞によって異物として認識され、封入される場合が多い。したがって、再細胞化およびそれぞれの解剖学的組織への再構築は、生じないか、または不可能であり、細胞の内部成長の誘導も再生プロセスの制御もなく、コラーゲンは、単に「生体適合性」移植片として許容される。対照的に、本発明の実施形態に従う多層コラーゲンフォイル生物基質は、多層コラーゲンフォイル生物基質内およびコラーゲンフォイル生物基質の表面上の細胞の成長を誘導する一時的な生物活性層として機能する、膜（例えば、内臓胸膜）として作用する。細胞の成長に対する単なるバリアとして作用するのではなく、大部分の抗癒着組成物と同様に、多層コラーゲンフォイル生物基質は、著しく生物活性であり得、組織の再構築を支援し得る。例えば、移植後数週間以内に、多層コラーゲンフォイル生物基質は、内臓膜組織の回復した解剖学的構造に十分に組み込まれ得る。さらに、術中および術後に、コラーゲン膜の無孔の液密性（例えば、血液、液体、空気、気体、胆汁等）多層構造は、（多孔組成物とは対照的に）術後の初期期間において癒着を形成する状態の支持に関与し得る、血液（例えば、フィブリノゲン／フィブリン）および壊死材料が胸膜損傷領域から制御されずに分布することを予防することができる。コラーゲン生物基質は、肺表面と壁側胸膜または胸壁（瘢痕形成および線維症の主要な領域）等、内臓表面と隣接組織との間の直接接触を予防することもできる。これは、制御されない癒着および瘢痕形成および胸膜線維症の予防および最小化を伴い、解剖学的構造の制御された再構築にも寄与する。そのような技術は、任意の哺乳動物に使用することができ、ヒト、イヌ、ネコ、マウス、ラット等を含むが、それらに限定されない。
【００７７】
液密性および気密性を促進することに加えて、コラーゲンフォイルの多数の平行配向された薄いコラーゲン原線維層は、体自体の内臓膜のデノボ構築のための細胞の内部成長の生物基質足場として機能する。コラーゲンフォイルの無孔層状構造が、細胞、血管系の内部成長、およびコラーゲンフォイル全体およびその複数層間に存在する間隙における新たなコラーゲン構造の形成を促進し、移植の数週間以内に、天然胸膜の典型的な層構造を有する新生胸膜を形成することは、驚くべき発見であった。本明細書の他の箇所で説明されるように、細胞、血管系、および新しいコラーゲン構造の内部成長は、非常に広範であるため、術後数週間以内に、新生胸膜は、患者の既存の内蔵胸膜組織との区別が困難になる。したがって、最終的に、移植片の内部成長は、完全に器質化され得る。
【００７８】
本発明の一部の実施形態にしたがって、コラーゲンフォイルを使用する有意な利益は、それが移植される患者へ疾患が伝染する危険性が実質的に低いことである。コラーゲン原線維を酸（例えば、塩酸、酢酸等）および水酸化ナトリウム等の塩基で処理し、コラーゲンフォイルを産生する製造プロセスは、存在し得る細菌、ウイルス、およびプリオンを不活性化するか、またはそれらの感染レベルを低減するように有利に作用する。塩酸、水酸化ナトリウム、酸化エチレン（ＥＴＯ）等での生物材料の処理は、プリオンおよびウイルスを不活性化するための薬物および生物材料規制の範囲内で承認される方法として政府機関に認識されている。そのような処理は、一部の規制下で、バッチベースでコラーゲンフォイルを試験するための規制要件を低減する。そのため、製造プロセス中のコラーゲン原線維の処理は、産生物の安全性を高め、患者への疾患伝染の危険性を低減する。
【００７９】
本明細書で説明される製造プロセスに供されたコラーゲン材料が、患者にいかなる病原体も伝染しないと考えられている。そのため、製造プロセスに加えて、ウマコラーゲンの利用は、ヒト死体の代用物と既に関連付けられている海綿状脳炎の伝染の危険性をさらに回避する。ウマ源に由来するコラーゲン、例えば、ウマのアキレス腱に由来するコラーゲンの使用は、ウシ海綿状脳症（ＢＳＥ）またはスクレイピーとしても知られる、伝染性海綿状脳症（ＴＳＥ）の伝染の危険性を回避する。この疾患の伝染は、反すう動物から採取した生物材料（例えば、ウシ、ヤギ、ヒツジ等から得た生物材料）の使用と関連した。
【００８０】
コラーゲンフォイルの体積変化は、水分補給される場合、少しであるか、または無視できる。多孔置換産生物とは対照的に、コラーゲンフォイルは、水分補給時に、実質的にその大きさ及び形状を維持し、優れた形状安定性を有し、水分補給後であっても生物安定性を維持して、移植後の体内での膨張または収縮の問題を生じない。水分補給および移植されると、コラーゲンフォイルは、手術縫合を引裂するか、または患者の組織に対してコラーゲンフォイルを保持するフィブリン糊封止を壊す程度までの面積または厚みに著しく拡大または収縮しない。
【００８１】
コラーゲンフォイルの厚みは、特定の大きさのコラーゲンフォイルを産生するために利用される出発材料の量を変えることによって制御できる。コラーゲンフォイルは、酸化エチレン（ＥＴＯ）または同様の滅菌ガスあるいは放射線照射によってガス滅菌することができる。
【００８２】
コラーゲン生物基質の製造
一部の実施形態に従って、コラーゲンフォイルは、細胞構成要素を除去し、コラーゲン原線維のシートを形成するように処理されるコラーゲン原線維の生物基質である。製造プロセス中に、例えば、第ＷＯ０４／１０８１７９号または第ＷＯ０７／１３７８３９号で説明されるように、コラーゲン原線維は、原線維が溶液から沈殿するにつれて自然に架橋され、コラーゲンフォイルを形成する。コラーゲン原線維を化学物質または放射線（例えば、電離放射線または紫外線）で架橋することとは異なり、コラーゲン原線維の自然架橋を可能にすることによって、それらの生物機能性を保証し、再生を加速させ、コラーゲンフォイル生物基質が組織と接触した後の再吸収時間を短縮することができる。化学物質または放射線でのコラーゲン原線維の架橋は、結果として再吸収時間の増大、またはさらには非吸収性、封入および瘢痕形成をもたらし得る。一部の実施形態において利用されるコラーゲンフォイル生物基質の原線維の自然架橋は、自然な生理学的様手段で生じる。第１に、この自然架橋は、非共役相互作用（例えば、ＶＡＮ  ＤＥＲ  ＷＡＡＬＳまたは双極子同士の相互作用）を経由するか、またはコラーゲン分子のアミノ酸側鎖間に容易に解離できるシッフ塩基の結合を形成することによる。コラーゲンの分子間架橋は、物理的および化学的安定性に関与する。コラーゲン架橋の形成において鍵となるステップは、リシンまたはヒドロキシリシン残基の酵素変換に依存し、アルデヒド、アリシン、およびヒドロキシアリシンを生じる。これらのアルデヒド基は、反応性アミノ基と自発的に反応して、不安定なアルジミン結合（例えば、−ＣＨ＝Ｎ−）を有する不安定なアルドール縮合産物を含む、シッフ塩基構成要素の形成をもたらす。そのため、産生物の原線維は、例えば、弱酸で処理することによって解離され得る。例えば、化学的架橋剤の使用から生じる架橋は、安定かつ共有結合的に架橋された架橋部分の存在から検出することができる。一般に、これは、シッフ塩基の試薬（例えば、グルタルアルデヒド）を使用し、シッフ塩基の反応産物を形成した後、アマドリ転位または還元状態のいずれかによって結合を安定化させることによって達成される。さらに、コラーゲンは、様々な二官能性カルボジイミド試薬によって架橋することができる。放射線の使用により生じる架橋は、放射線照射中に生成される遊離基部分の反応によってもたらされる、コラーゲン原線維間の安定した共有結合の存在によって検出することができる。一方、生物基質産生物中の原線維は、任意の安定した共有結合では実質的に架橋せず、化学的または放射線的方法で処理されていない。したがって、生物基質産生物中の原線維間の任意の関連は、実質的に非共有結合的であるか、または容易に可逆であり、安定して架橋されない。シアンアミド、グルタルアルデヒド、ホルムアルデヒド、アクリルアミド、カルボジイミドジオン、ジイミデート、ビスアクリルアミド等の化学物質は、過去に、化学的架橋コラーゲン原線維に利用されていた。しかしながら、そのような化学物質の使用は、コラーゲンフォイル生物基質内に残存する化学物質と内臓組織との不慮の接触に関連する毒性リスクを生じ得る。それによって、沈殿プロセスは、��橋化学物質の毒性リスク、および化学物質または放射線でのコラーゲン原線維の架橋に関連するより長い再吸収時間を回避する。
【００８３】
一部の例において、結果として生じる乾燥、沈殿したコラーゲン組成物は、２次元多方向の自然に絡み合ったコラーゲン原線維から成る多数の層を含む、高分子量多層コラーゲン膜を有する、コラーゲンフォイル生物基質を形成する。コラーゲンフォイル生物基質は、主として介在性のＩ型コラーゲンを含み得る。コラーゲンフォイル生物基質は、実質的に孔を有しなくてもよく、主に液密性および気密性であり得る。産生物に関して免疫拡散試験を行い、異種タンパク質の不在を保証してもよい。コラーゲンフォイル生物基質は、酸化エチレン（ＥＴＯ）または同様の滅菌ガスまたは放射線照射によってガス滅菌され得る。
【００８４】
コラーゲンフォイル生物基質を使用する有意な利益は、当該フォイルと接触している患者に疾患を伝染するリスクが実質的に低いことである。コラーゲン原線維を酸（例えば、塩酸、酢酸等）および水酸化ナトリウム等の塩基で処理し、コラーゲンフォイルを産生する製造プロセスは、存在し得る細菌、ウイルス、およびプリオンの感染レベルを不活性化または低減するように有利に作用する。塩酸、水酸化ナトリウム、酸化エチレン（ＥＴＯ）等を用いる生物材料の処理は、プリオンおよびウイルスを不活性化するための薬物および生物材料規制内で承認された方法として認識されている。そのような処理は、一部の規制下で、コラーゲンフォイルをバッチベースで試験するための規制要件を低減し得る。そのため、製造プロセス中のコラーゲン原線維の処理は、産生物の安全性を強化し、患者への疾患伝染のリスクを低減する。
【００８５】
追加として、実施形態は、内臓膜または周囲組織の欠陥によって特徴付けられる、損傷、手術、または病原体ベースの疾患等の哺乳動物の疾患を治療するための薬剤、すなわち医学的に適用可能な材料の製造における多層コラーゲンフォイル生物基質の使用を包含する。
【００８６】
一部の実施形態に従って、コラーゲンフォイルは、制御された乾燥プロセスを通して、高い分子量コラーゲン原線維の懸濁液から産生することができる。コラーゲン原線維懸濁液の段階的沈殿は、水の蒸発および同時ＰＨ上昇に起因する。制御された乾燥プロセスは、外科医によって移植され得る多層構築物のコラーゲンフォイルを生じる。多層コラーゲンフォイル構築物は、胸膜代用物において、かつ生体胸膜組織の再生用の生物基質として有利である多数の特性を提供する。
【００８７】
一実施形態において、コラーゲンフォイルを産生するプロセスは、主に無細胞構成要素を含む、コラーゲン原線維のコラーゲンフォイルを産生する、すべての細胞構成要素を除去する。
【００８８】
コラーゲン化学反応において確立された手順を使用し、コラーゲン含有組織をコラーゲンフォイルの調製のための出発材料として使用することができる。一実施形態において、アキレス腱等の腱が出発材料として使用される。さらなる実施形態において、ウマアキレス腱が出発材料として使用される。一部の実施形態に従って、コラーゲンは、様々な動物のいずれかから取得することができ、ヒツジ、サル、ウシ、ウマ、ラット、マウス、ヒト、または実験動物を含むげそれらに限定されない。したがって、コラーゲンは、例えば、ウシ源、ブタ源、ウマ源、ヒツジ源、霊長類源、齧歯類源、またはヒト源に由来し得る。
【００８９】
一実施形態において、例えば、ウマアキレス腱等の出発材料を最初に研磨し、少なくとも１時間、１Ｎ水酸化ナトリウムで処理して、塩酸で中和する。コラーゲン出発材料は、ＰＨ２の酸性状態で処理する。利用される酸は、塩酸、酢酸等であってもよい。続いて、出発材料に存在する非コラーゲンタンパク質および分子間架橋結合をペプシンで酵素的に分解し、コラーゲンの懸濁液を形成する。次いで、懸濁液を中和する。一実施形態において、懸濁液は、約ＰＨ６．５〜約ＰＨ８．０の間で中和される。別の実施形態において、懸濁液は、約ＰＨ６．９〜約ＰＨ７．５の間で中和される。別の実施形態において、約ＰＨ７に中和される。コラーゲン懸濁液を遠心分離し、上清を除去して、沈殿物を約ＰＨ２〜４．５の酢酸中で再懸濁した。非コラーゲンタンパク質は、それによってコラーゲンの懸濁液から成功裏に除去される。必要に応じて上述のステップを反復し、沈殿物に存在する残渣非コラーゲンタンパク質を除去してもよい。
【００９０】
ウマコラーゲンフォイルの産生プロセスに関する驚くべき結果は、酢酸中のコラーゲン懸濁液の制御されたＰＨ上昇は、長い時間、例えば、２４時間かけて蒸発させることによる、特定の水の除去によって達成されることである。特定のＰＨ上昇は、ウマコラーゲンフォイルの多層構築物を形成する、２次元配向層において、多方向に絡み合ったコラーゲン原線維の沈殿物を生じる。一実施形態において、当該プロセスは、温度が約２０℃から約５５℃の乾燥オーブン中で、蒸気を除去するための機器および酢酸の同時蒸気中和を用いて行われる。別の実施形態において、当該プロセスは、温度が約３０℃〜約４５℃の乾燥オーブン中で行われる。
【００９１】
産生プロセスから生じるウマコラーゲンフォイルは、水のさらなる喪失が検出されないか、または無視できる場合に、乾燥形態であると考えることができる。ウマコラーゲンフォイルの「乾燥形態」の水含有量は、通常、重量で約２％〜約１８％の間である。ウマコラーゲンフォイルの「乾燥形態」に存在する比較的高い残渣水は、ウマコラーゲンフォイルを構成するコラーゲン分子の変性を予防または抑制する。
【００９２】
溶解性の低い構成要素はプロセスの開始時に低ＰＨ上昇で抽出されるため、上述のプロセスは、懸濁液からのコラーゲン原線維の沈殿に関与する。この手技は、水の蒸発および同時ＰＨ上昇中に、コラーゲン原線維の沈殿をもたらす。
【００９３】
コラーゲンフォイル生物基質を産生するために利用されるプロセスは、コラーゲン原線維の積み重ねられた層を形成することができる。コラーゲン原線維の各層間は、患者の細胞および血管系が移動し、新しいコラーゲン構造および未変性コンフォメーションの組織を形成できる間隙である。生体機能性未変性コラーゲン線維およびコラーゲンフォイル生物基質の無孔層状構造が、細胞、血管系の内部成長、およびコラーゲンフォイル生物基質全体およびその複数層間に存在する間隙における新しいコラーゲン構造の形成を促進することは、一部の実施形態の有利な特性である。創傷または欠陥におけるランダムな無誘導、非制御細胞の内部成長に対する比較として、方法の実施形態に従う誘導された内部成長および再生は、癒着の形成および線維症を阻止または予防することができる。したがって、癒着および線維症に関連する疼痛および合併症を回避することができる。
【００９４】
一部の実施形態に従って、ウマコラーゲンフォイルを産生するための精製プロセスは、少なくとも１時間、腱出発材料を水酸化ナトリウム溶液で処理することから始まり、次に塩酸中で中和する。次いで、ペプシンを使用して、腱を分解する。そのため産生されるコロイドコラーゲンは、原線維として沈殿される。次いで、乾燥およびガス滅菌により、１平方ＣＭあたり５．６ＭＧの未変性コラーゲン原線維を有するウマコラーゲンフォイルを産生する。他には何も添加せず、架橋のための人工的な方法（すなわち、化学物質または放射線を伴う）も行わない。免疫拡散試験は、異種タンパク質が存在しないことを保証する。ウマコラーゲンフォイルは、未変性のウマコラーゲン原線維（主に間隙Ｉ型コラーゲン）で形成することができる。１平方ＣＭの材料は、細胞構成要素のない５．６ＭＧのコラーゲン原線維を含み得る。ＴＩＳＳＵＣＯＬ（登録商標）ＤＵＯ  Ｓ（ＢＡＸＴＥＲ）等のフィブリン糊を使用して、内臓膜または外部創傷表面に移植片を付着させることができる。この生物学的二成分糊キットは、ヒト血漿タンパク質、フィブリノゲン、凝固因子ＸＩＩＩ、血漿フィブロネクチン、およびアプロチニンを含有する事前充填されたシリンジ、およびトロンビンおよび塩化カルシウムを含有する事前充填された別のシリンジを含む。
【００９５】
実験動物
以下の実施例は、内臓胸膜欠陥の修復に使用される内臓胸膜代用物として、および内臓胸膜再生用の生物基質としての適切性について、コラーゲンフォイルを評価するためのブタの実験結果を提示する。実験には、体重約３５ＫＧのランドレースブタ５匹を使用した。動物実験は、イタリアカトリック大学の倫理委員会の権限によって正式に承認された後で行った。この種およびこの体重の選択は、ブタ肺実質がヒトの肺実質と類似するためである。動物の寸法によって、通常ヒトに使用される手術器具の使用が可能になり、ヒト被験体に理想的な動物モデルとして作用する。手術前５日間、「ホーリーハート大学（ローマ）の実験動物施設」で調製した。介入の日に、以下の手順で動物に全身麻酔をかけた。
【００９６】
麻酔
アトロピン０．０２ＭＧ／ＫＧ＋ケタミン１５ＭＧ／ＫＧ＋ジアゼパン０．１ＭＧ／ＫＧの筋肉内注射による事前麻酔、マスクを用いてＯ２およびイソフルラン２％蒸気の麻酔導入、気管内挿管およびＯ２およびイソフルラン１．５％蒸気の維持、臭化パンクロニウム（０．１ＭＧ／ＫＧ  Ｅ．Ｖ．）による筋弛緩。
【００９７】
手術手順
麻酔導入後、動物を側位で維持し、第４肋間腔上で側方開胸を行った。図１３に示されるように、内臓胸膜を損傷し、出血および空気漏出を得た。次いで、コラーゲン生物基質の小片をサイズ（３．５×２．５ＣＭの大きさである）に切断し、滅菌０．９％食塩水中に５分間浸漬して、図１４に示されるように、損傷した内臓胸膜に適用した。欠陥を閉合するため、胸膜全体縁の下の全周で移植片を折り込み、フィブリンシーラントで封止して所定の位置に保持し、水密性または液密性閉合を確実にした。コラーゲン生物基質は、粉砕されたウマアキレス腱から精製した未変性ウマコラーゲン原線維（５．６ＭＧ／ＣＭ２）を含み、フィブリンシーラントはＴＩＳＳＵＣＯＬ（登録商標）ＤＵＯ  Ｓ（ＢＡＸＴＥＲ）を含む。
【００９８】
任意の適用後空気漏出を検出するため、図１５に示されるように、水圧試験によってコラーゲン生物基質の気体静力を評価した。肺を食塩溶液で被覆し、麻酔医によって肺に吹送した。空気漏出の不在下、動物を蘇生する前に水ドレナージを除去した。空気漏出の場合、水ドレナージを空気漏出の測定システムと接続した。図１６に示されるように、コラーゲンフォイルは肺組織を被覆し、組織の細胞性を保護しながら、水密性または気密性閉合を提供する。
【００９９】
吸収性糸を用いて層で開胸を縫合し、シルクで皮膚を縫合した。動物を蘇生し、可能な空気漏出の実体が評価される間、７、１５、２１、および２８日間、実験動物施設において観察した。
【０１００】
術後の鎮痛剤（ケトプロフェン、フィンドール１０％、０．３ＭＬ／１０ＫＧ／ＤＩＥ、筋肉内）および抗生物質（エンロフロキサチン２．５ＭＧ／ＫＧ／ＤＩＥ  Ｉ．Ｍ．）治療は７日間延長した。ドレナージは生理学的機能を干渉しないため、従来の混合食餌を動物に与えた。毎日、動物の健康状態を監視した。８、１６、２２、および２９日目に、気管支挿管によって動物に再度全身麻酔をかけ、肋間腔に沿った皮膚切開により、第５の肋間腔に対して再度開胸を行った。肋間筋を切開した後、胸部開創器（ＣＯＳＴＡＬ  ＲＥＴＲＡＣＴＯＲ）（ＦＩＮＯＣＣＨＩＥＴＴＯ）および自動静止腹部開創器を所定の部位に配置した。胸膜腔を開いた後、コラーゲン生物基質で既に処理した肺葉または肺全体を除去した。開胸は、ＶＩＣＲＹＬ２で縫合し、皮膚はシルク１で縫合した。手順の最後に、依然として全身麻酔下にある動物をＴＡＮＡＸ  Ｅ．Ｖ．（３ＭＬ／１０ＫＧ）で安楽死させた。
【０１０１】
結果
麻酔、手術、および術後のフォーローアップ期間は、２匹の動物を除いてすべて順調であった。どの動物も炎症の兆候または創傷治癒の不全を示さなかった。持続的な空気漏出は、データに示されるように、術後短期または長期のいずれにおいても認められなかった。生物基質は、胸膜様内臓膜に再構築され、平滑で平面であり、臨床的に関連する癒着または線維症の兆候はない。
【０１０２】
組織学的スライド：２週目
図１７は、本発明の実施形態に従う、フィブリンシーラントとともにコラーゲンフォイル生物基質で封止された肺組織の組織学的スライドを示す。図１８は、本発明の実施形態に従う、細胞の高い親和性を示す、フィブリンシーラントで封止された肺組織の組織学的スライドを示す。図１９は、肺組織を封止するコラーゲン生物基質（スライドの下部分）の組織学的スライドを示し、コラーゲン生物基質内で、細胞は定着して組織成長を促進している。図２０は、図１９の拡大図であり、コラーゲン生物基質の間隙内で補充され、成長する線維芽細胞を示す。
【０１０３】
組織学的スライド：４週目
図２１は、移植４週間後の再構築されたコラーゲン生物基質を示す。コラーゲン生物基質の元のラメラ構造は、ラメラ自己組織に再構築される。内因性コラーゲン合成は新生胸膜を生成し、正常な内臓胸膜と同一の平行ラメラ構造を呈する。コラーゲン生物基質の平行構造の結果として、内因性合成コラーゲン層も平行ラメラ構造を示す。再構築された生物基質／新生胸膜と肺組織との間の境界における炎症反応がないことは明らかである。部分Ａは肺胞構造を示し、部分Ｂは、修復細胞（主に、線維芽細胞）および血管を含むラメラコラーゲン構造を有する再構築された生物基質／新生胸膜を示す。
【０１０４】
図２２は、肺の表面上の内臓胸膜に関する正常な組織学的側面を示す。部分Ａは肺胞構造を示し、部分Ｂは線維芽細胞および血管を含むラメラコラーゲン構造を有する内臓胸膜を示す。
【０１０５】
これらの実験によって示されるように、生体機能性コラーゲンフォイル生物基質は、細胞の内部成長を誘導させ、組織再生を制御するために、内蔵胸膜内および外部肺表面の上で手術的に産生される欠陥の端全体に配置することができ、それによって、壁側胸膜および胸壁に対する再生創傷組織の癒着を予防する。生体機能性コラーゲンフォイル生物基質の端は、欠陥付近の内臓胸膜の部分に固定され得る。生物基質表面の構造は無孔であり得、外側肺表面と胸膜腔との間に、機械的に安定した一時的な液密性および気密性バリアを形成する。胸膜線維芽細胞は、生物基質を侵襲し、平行多層構造に沿って誘導される長手方向の内部成長で拡がり、多層構造によって誘導されるように、コラーゲンフォイル生物基質に成長し得る。多層コラーゲンフォイル生物基質は、完全に組み込まれ得る。胸膜組織の修復細胞は、コラーゲン生物基質の多層構造に浸潤し得る。
【０１０６】
本開示において論じられるすべての特許、特許公開、特許出願、学術論文、書籍、技術参照等は、すべての目的でそれら全体を参照することによって本明細書に組み込まれる。
【０１０７】
典型的な実施形態について、実施例によって理解を明確にするために、ある程度詳細に説明したが、当業者であれば、多様な修正、適合、および変更を行ってもよいことを認識するであろう。したがって、本発明の範囲は、請求項によってのみ限定される。
【図１】
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【図２】
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【図２Ａ】
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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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【外国語明細書】
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