(57)【要約】  本発明の１つの態様によれば、１つ以上の押出部を含み、各押出部は１つ以上の押出部分から形成され得るものであり、押出部分は１つ以上の高分子電解質種を含み得る医療用体内デバイスが提供される。１つ以上の押出部は、例えば少なくとも部分的に自立型または少なくとも部分的に基質の上に配列され得る。１つ以上の押出部は、例えば様々なプロセスを用いて形成され得る。【選択図】２Ａ
2009511096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出部を備え、前記押出部が高分子電解質種を備え、前記医療用体内デバイスが対象への植込みまたは挿入のために適合される、医療用体内デバイス。
【請求項２】
複数の押出部を備える、請求項１に記載の医療用体内デバイス。
【請求項３】
前記押出部が複数の前記押出部分を備えることを特徴とする、請求項１に記載の医療用体内デバイス。
【請求項４】
前記押出部分が複数の高分子電解質種を供えることを特徴とする、請求項１に記載の医療用体内デバイス。
【請求項５】
前記押出部分がポリカチオン種およびポリアニオン種を備えることを特徴とする、請求項１に記載の医療用体内デバイス。
【請求項６】
前記ポリカチオン種およびポリアニオン種が、非化学量論比のイオン化可能な陽イオン基と陰イオン基を備えることを特徴とする、請求項５に記載の医療用体内デバイス。
【請求項７】
前記ポリカチオン種およびポリアニオン種は分子量が異なることを特徴とし、前記分子量の低い種に対して、前記分子量の高い種のほうがモル過剰な状態で提供されることを特徴とする、請求項６に記載の医療用体内デバイス。
【請求項８】
前記ポリアニオン種がポリアクリル酸であることを特徴とし、前記ポリカチオン種がポリエチレンイミンおよび塩酸ポリアリルアミンから選択されることを特徴とする、請求項５に記載の医療用体内デバイス。
【請求項９】
前記医療用デバイスがバルーンカテーテルであることを特徴とする、請求項１に記載の医療用体内デバイス。
【請求項１０】
前記医療用デバイスが、グラフト、ステント、およびフィルターから選択されることを特徴とする、請求項１に記載の医療用体内デバイス。
【請求項１１】
重合体層が前記押出部の少なくとも１つの部分上に広げられることを特徴とする、請求項１に記載の医療用デバイス。
【請求項１２】
前記押出部分が補強体を備えることを特徴とする、請求項１に記載の医療用体内デバイス。
【請求項１３】
前記補強体がゾル‐ゲル由来補強体であることを特徴とする、請求項１２に記載の医療用体内デバイス。
【請求項１４】
前記補強体がナノ粒子補強体であることを特徴とする、請求項１２に記載の医療用体内デバイス。
【請求項１５】
前記ナノ粒子補強体が、誘導体化および非誘導体化カーボンナノチューブから選択されるナノ粒子を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の医療用体内デバイス。
【請求項１６】
前記ナノ粒子補強体が、誘導体化されたおよび非誘導体化ポリオキソメタレートから選択されるナノ粒子を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の医療用体内デバイス。
【請求項１７】
前記ナノ粒子補強体が、一般式Ａ［ＶｋＭｏｍＷｎＮｂｏＴａｐＭｑＸｒＯｓ］ｙ−のポリオキソメタレートから選択されるナノ粒子を含むことを特徴とし、Ａが少なくとも１つの対イオンであることを特徴とし、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＭはａｄｄｅｎｄａ原子であることを特徴とし、Ｍは少なくとも１つのｄ‐電子を有する少なくとも１個のｆ‐またはｄ‐ブロック元素であり、バナジウム、モリブデン、タングステン、ニオブ、およびタンタル以外であることを特徴とし、Ｘはｐ‐、ｄ‐、およびｆ‐ブロック元素から選択される、酸素以外の少なくとも１個のヘテロ原子であることを特徴とし、ｋは０〜３０の範囲、ｍは０〜１６０の範囲、ｎは０〜１６０の範囲、ｏは０〜３０の範囲、ｐは０〜１０の範囲、ｑは０〜３０の範囲、ｒは０〜３０の範囲であることを特徴とし、ｓは十分に大きいためｙはゼロより大きく、ｋ、ｍ、ｎ、ｏ、およびｐの総計は４以上であることを特徴とし、ポリオキソメタレート内の１個以上の酸素原子は、１つ以上のｐ‐ブロック元素によって任意選択的に置換され得ることを特徴とする、請求項１４に記載の医療用体内デバイス。
【請求項１８】
前記ナノ粒子補強体が誘導体化および非誘導体化カーボンナノファイバーから、誘導体化されたおよび非誘導体化フラーレン、選択されるナノ粒子を含み、誘導体化および非誘導体化セラミックナノチューブ、誘導体化および非誘導体化セラミックナノファイバー、誘導体化および非誘導体化フィロケイ酸塩、誘導体化および非誘導体化多面体オリゴマーシルセスキオキサン、およびこれらを組み合わせたものから選択されるナノ粒子を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の医療用体内デバイス。
【請求項１９】
前記ナノ粒子補強体が、最小次元において０．５〜１００  ｎｍの範囲のナノ粒子を含むことを特徴とする、請求項１４に記載の医療用体内デバイス。
【請求項２０】
治療薬が、前記押出部の上または内部に提供されることを特徴とする、請求項１に記載の医療用体内デバイス。
【請求項２１】
治療薬が、前記重合体層の上、下、または内部に提供されることを特徴とする、請求項１１に記載の医療用デバイス。
【請求項２２】
前記押出部の少なくとも１つの部分上が自立型であることを特徴とする、請求項１に記載の医療用デバイス。
【請求項２３】
前記押出部の少なくとも１つの部分が基盤となる基質または重なる基質の上に配列されることを特徴とする、請求項１に記載の医療用デバイス。
【請求項２４】
前記基礎にあるまたは重なる基質構造が、前記医療用デバイスと一緒に植込みおよび挿入されない、一時的な構造であることを特徴とする、請求項２３に記載の医療用デバイス。
【請求項２５】
前記基礎にあるまたは重なる基質構造が、前記医療用デバイスの一部を形成する永久的構造であることを特徴とする、請求項２３に記載の医療用デバイス。
【請求項２６】
前記基質構造がセラミック製金属製、または重合体製の構造であることを特徴とする、請求項２５に記載の医療用デバイス。
【請求項２７】
前記押出部の基礎に拡張可能なバルーンの基質を備える、請求項２５に記載の医療用デバイス。
【請求項２８】
前記押出部分が、基礎にある医療用デバイスの基質の全体または一部を被覆する層の形であることを特徴とする、請求項１に記載の医療用デバイス。
【請求項２９】
前記押出部分が、中実の押出部分、中空の押出部分、およびこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする、請求項３に記載の医療用デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子電解質含有押出部を有する医療用体内デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な医療用デバイスが、対象への植込みまたは挿入のために構成されている（以後「医療用体内デバイス」と呼ぶ）ことは周知である。
【０００３】
例えば、カテーテルの遠位端に取り付けられるバルーンは、医学的治療において広く使用されている。バルーンは、例えばカテーテルを挿入する血管を広げる、あるいは閉塞した血管を開かせるために使用され得る。バルーンの強度およびサイズに対する要件は、バルーンの使用目的およびカテーテルを挿入する血管のサイズによって大きく異なる。このようなバルーンが最も要求される応用分野のなかには、カテーテルを超微小血管まで奥深く挿入し、バルーン拡張によって血管の狭窄を開くのに使用するバルーン血管形成術（経皮的冠動脈形成術［ＰＣＴＡ］等）に対応するものもある。このような用途には、予測可能な拡張特性を有する壁の薄い、高強度のバルーンが要求される。薄い壁が必要とされるのは、バルーン壁の厚みによってカテーテル遠位端の最小径が制限され、カテーテルの血管系への通りやすさ、そしてそれが故に治療可能な血管サイズが決まるためである。高強度が必要とされるのは、バルーンは狭窄を押し広げるために使用されるため、この課題を達成するのに用いられる高い内部圧下（通常１０〜２５の大気圧）で薄いバルーン壁が破裂してはならないからである。バルーンの弾性は比較的低い（バルーンが実質的にはノンコンプライアント型である等）ことが求められるため、直径は予測可能であり、コントロールが容易である（バルーン拡張後は、圧の小さな変動が直径の著明な変動を引き起こすことがない等）。
【０００４】
別の実施例として、管腔内ステントまたはステントグラフトは、通常体腔内へ挿入または植え込まれる。治療薬、例えば抗血栓薬や抗再狭窄薬を放出するように構成されているステントやステントグラフトもある。一般的な植込み法においては、ステントは拡張可能なバルーンの上にコンパクトな状態で装備されている。次にこのアセンブリを体腔内の任意の部位に進め、到達するとすぐにバルーンを拡張し、ステントまたはステントグラフトを広げて血管壁を支持する。このプロセスにおいて、ステントまたはステントグラフトは、相当な力を受けるため、機械的に頑強であることが求められる。
【特許文献１】米国特許第６０２７３２６号明細書
【特許文献２】米国特許第５８４０３８７号明細書
【特許文献３】米国特許第６５４５０９７号明細書
【特許文献４】米国特許第５８４０３８７号明細書
【特許文献５】米国特許第５４６８５７４号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００４／０２３００８６
【特許文献７】米国特許出願明細書２００３／０１５７０１２
【特許文献８】米国特許出願公開第２００４／００４０８３４号明細書
【特許文献９】国際特許出願公開第０２／０１６２５７号明細書
【特許文献１０】米国特許出願公開第２００３／０２３６５１４号明細書
【特許文献１１】米国特許出願公開第２００５／０１８２４８０号明細書
【特許文献１２】米国特許出願公開第２００４／０１２７９３３号明細書
【特許文献１３】米国特許公開出願第２００４／０１４７９５５号明細書
【非特許文献１】Ｇｒａｔｓｏｎ，Ｇ．Ｍ．；Ｌｅｗｉｓ，Ｊ．Ａ．，「直接描画アセンブリの高分子電解質インクの相挙動および流動学的特性（Ｐｈａｓｅ  Ｂｅｈａｖｉｏｒ  ａｎｄ  Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｉｎｋｓ  ｆｏｒ  Ｄｉｒｅｃｔ‐Ｗｒｉｔｅ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）」Ｌａｎｇｍｕｉｒ  ２００５年，２１巻，ｐ．４５７‐４６４
【非特許文献２】Ｇｒａｔｓｏｎ他，「三次元網目構造を描画する方法（ｄｉｒｅｃｔ  ｗｒｉｔｉｎｇ  ｏｆ  ｔｈｒｅｅ‐ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｗｅｂｓ）」Ｎａｔｕｒｅ  ２００４年，４２８巻，ｐ．３８６
【非特許文献３】ｈｉｌｉｐｐ，Ｂ．；Ｄａｕｔｚｅｎｂｅｒｇ，Ｈ．；Ｌｉｎｏｗ，Ｋ．Ｊ．：Ｋｏｔｚ，Ｊ．；Ｄａｗｙｄｏｆｆ，Ｗ．「高分子電解質複合体−最近の進展と未解決問題（Ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ―ｒｅｃｅｎｔ  ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ  ａｎｄ  ｏｐｅｎ  ｐｒｏｂｌｅｍｓ）」Ｐｒｏｇ．Ｐｏｌｙｍ．Ｓｃｉ．１９８９年，１４巻，ｐ．９１‐１７２
【非特許文献４】Ｚｅｚｉｎ，Ａ．Ｂ．  および  Ｋａｂａｎｏｖ，Ｖ．Ａ．Ｒｕｓｓ．Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．１９８２年，５１巻，ｐ．８３３‐８５５
【非特許文献５】Ｚｉｎｔｃｈｅｎｋｏ，Ａ．他，「高度に凝集された複合体の遷移状態−高分子電解質交換反応による可溶性複合体：キネティクス，構造の変化，およびメカニズム（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｈｉｇｈｌｙ  Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ  Ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ―Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ  ｖｉａ  Ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ：Ｋｉｎｅｔｉｃｓ，Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ  Ｃｈａｎｇｅｓ，  ａｎｄ  Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）」Ｌａｎｇｍｕｉｒ  ２００３年，１９巻，ｐ．２５０７‐２５１３
【非特許文献６】Ｃｅｓａｒａｎｏ  ＩＩＩ  他；Ｃｅｓａｒａｎｏ  ＩＩＩ，Ｊ．，他，Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｙ（１９９８年）１４８巻，ｐ．９４
【非特許文献７】Ｓｍａｙ，Ｊ．Ｅ．，他，Ｌａｎｇｍｕｉｒ（２００２年）１８巻（１４号），ｐ．５４２９
【非特許文献８】Ｉ‐Ｃｈｉｅｎ  Ｌｉａｏ，他，「高分子電解質複合体の繊維からの制御放出（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｒｅｌｅａｓｅ  ｆｒｏｍ  ｆｉｂｅｒｓ  ｏｆ  ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ  ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ）」，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｒｅｌｅａｓｅ  １０４（２００５年）ｐ．３４７‐３５８
【非特許文献９】Ｄ．Ｗａｎｇ  および  Ｆ．Ｃａｒｕｓｏ，「ゾル−ゲル反応のためのテンプレートとして、高分子電解質-被覆されたコロイド球（ｐｏｌｙｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ‐Ｃｏａｔｅｄ  Ｃｏｌｌｏｉｄ  Ｓｐｈｅｒｅｓ  ａｓ  Ｔｅｍｐｌａｔｅｓ  ｆｏｒ  Ｓｏｌ‐Ｇｅｌ  Ｒｅａｃｔｉｏｎｓ）」Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，２００２年，１４巻，ｐ．１９０９‐１９１３
【非特許文献１０】Ｐｅｎｇ，Ｚ．，「共有結合した有機−無機ハイブリッドの合理的合成（Ｒａｔｉｏｎａｌ  ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  ｃｏｖａｌｅｎｔｌｙ  ｂｏｎｄｅｄ  ｏｒｇａｎｉｃ‐ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ｈｙｂｒｉｄｓ）」Ａｎｇｅｗ  Ｃｈｅｍ  Ｉｎｔ  Ｅｄ  Ｅｎｇｌ．２００４年  ２月１３；４３巻（８号），ｐ．９３０‐５
【非特許文献１１】Ｍｏｏｒｅ，Ａ．Ｒ．他，「ポリマーペンダントとしての有機イミド−ポリオキソメタレート（Ｏｒｇａｎｏｉｍｉｄｏ‐ｐｏｌｙｏｘｏｍｅｔａｌａｔｅｓ  ａｓ  ｐｏｌｙｍｅｒ  ｐｅｎｄａｎｔｓ）」Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．２０００年，ｐ．１７９３‐１７９４
【非特許文献１２】Ｈｕ  Ｃｈａｎｇｗｅｎ  他，「ポリオキソメタレートに基づく有機−無機ハイブリッド物質（Ｐｏｌｙｏｘｏｍｅｔａｌａｔｅ‐ｂａｓｅｄ  ｏｒｇａｎｉｃ‐ｉｎｏｒｇａｎｉｃ  ｈｙｂｒｉｄ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」Ｃ．Ｊ．Ｉ．２００１年  ６月  １，３巻（６号），ｐ．２２
【非特許文献１３】Ｐｏｐｅ，Ｍ．Ｔ．ｉｎ  Ｈｅｔｅｒｏｐｏｌｙ  および  Ｉｓｏｐｏｌｙ  Ｏｘｏｍｅｔａｌａｔｅｓ，Ｓｐｒｉｎｇｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ，１９８３年
【非特許文献１４】Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｒｅｖｉｅｗｓ，１９９８年，９８巻，１号，ｐ．１‐３８９
【非特許文献１５】Ｓｍａｌｌｅｙ  他，Ｏ‘Ｃｏｎｎｅｌｌ，他，「ポリマーラッピングによる単壁カーボンナノチューブの可逆的水溶性化（Ｒｅｖｅｒｓｉｂｌｅ  Ｗａｔｅｒ  Ｓｏｌｕｂｉｌｉｚａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｓｉｎｇｌｅ‐Ｗａｌｌｅｄ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ  ｂｙ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｗｒａｐｐｉｎｇ）」Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２００１年，３２４巻，ｐ．２６５‐２７１
【非特許文献１６】Ｊ．Ｅ．Ｒｉｇｇｓ  他「懸濁および可溶化したカーボンナノチューブの光制限特性（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｌｉｍｉｔｉｎｇ  Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ  ｏｆ  Ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ  ａｎｄ  Ｓｏｌｕｂｉｌｉｚｅｄ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ）」Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．Ｂ２０００，１０４，ｐ．７０７１‐７０７６
【非特許文献１７】Ｅ．Ｍｅｎｎａ，他，「ポリ（エチレン  グリコール）で官能化された短縮単壁ナノチューブ：生成および特性（Ｓｈｏｒｔｅｎｅｄ  ｓｉｎｇｌｅ‐ｗａｌｌｅｄ  ｎａｎｏｔｕｂｅｓ  ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｚｅｄ  ｗｉｔｈ  ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｇｌｙｃｏｌ）：ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ  ａｎｄ  ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ）」，Ａｒｋｉｖｏｃ  ２００３年  Ｐａｒｔ  １２，ｐ．６４‐７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述および他の課題については、本発明によって対応する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様によれば、医療用体内デバイスは１つ以上の押出部を含み、それぞれが１つ以上の押出部分から形成され得るものであり、今度はその押出部分が１種類以上の高分子電解質種を含み得るものとして提供される。１つ以上の押出部は、例えば少なくとも部分的には自立型であるまたは少なくとも部分的に基質上に配置され得る。
【０００７】
１つ以上の押出部は、様々なプロセスを用いて、例えばポリカチオン種とポリアニオン種の可溶性合成物を含む押出可能な液体を用いて形成され得る。特定の実施形態においては、（ａ）液体のポリカチオン種とポリアニオン種内のイオン化可能な陽イオン基と陰イオン基とが非化学量論比を示し、（ｂ）ポリカチオン種およびポリアニオン種は分子量が異なっており、（Ｃ）分子量の低い種に対して、分子量の高い種のほうがモル過剰な状態で提供され得る。
【０００８】
特定の別の実施形態においては、押出部はゾル‐ゲル由来補強体またはナノ粒子補強体（カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、フラーレン、ポリオキソメタレート、セラミックナノチューブ、セラミックナノファイバー、フィロケイ酸塩、多面体オリゴマーシルセスキオキサン、およびこれらを組み合わせたものなど、誘導体化および／または非誘導体化ナノ粒子等）等の補強体を備え得る。
【０００９】
特定のさらなる実施形態においては、押出部の少なくとも１つの部分上に重合体層が広げられる。
【００１０】
特定のさらなる実施形態においては、医療用デバイスは治療薬（規定の押出部内部、あるいは、あれば、押出部を覆う重合体層の上、下、または内部等に広げられる）を備える。
【００１１】
本発明の利点は、本発明の一部の実施形態においては、押出部が高度な空間的正確性を備える医療用デバイスが提供され得ることである。
【００１２】
本発明の別の利点は、本発明の一部の実施形態においては、極めて薄く、フレキシブルで、高強度および／または実質的にノンコンプライアント型である医療用デバイスおよび医療用デバイスコンポーネントが提供され得ることである。
【００１３】
本発明のこれらおよび他の態様、実施形態、および利点は、以下の開示を読めば当業者にとってはすぐに明白となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の１つの態様によれば、医療用体内デバイス（患者への植込みまたは挿入のために適合された医療用デバイス等）を提供し、それぞれ１つ以上の高分子電解質含有押出部を含む。
【００１５】
本発明を実施するための医療用デバイス例には、植込み可能または挿入可能な医療用デバイスとその部分、例えばカテーテル（腎臓または血管カテーテル等）、バルーン、カテーテルシャフト、ガイドワイヤー、フィルター（大静脈フィルター等）、ステント（冠動脈ステントを含む、脳血管、尿道、尿管、胆道、気管、消化管、および食道のステント）、ステントデリバリーシステム（自己拡張型システム、バルーン拡張型システム等）のステントグラフト、脳動脈瘤内用フィルタコイル（Ｇｕｇｌｉｌｍｉ取り外し可能なコイルおよび金属コイル）、人工血管、心筋用プラグ、パッチ、ペースメーカー、ペースメーカーのリード、心臓弁、血管弁、生検デバイス、正常な皮膚および損傷した皮膚（創傷を含む）に対する治療薬デリバリ用パッチ、組織工学的足場（軟骨、骨、皮膚、および他のｉｎ  ｖｉｖｏ組織再生用）、および体内へ植え込まれるまたは挿入される多様な他のデバイスなどがある。
【００１６】
本発明の医療用デバイスには、診断、哺乳類の組織または臓器に対する全身治療あるいは局所治療のために使用される医療用デバイスなどがある。例には、腫瘍、臓器（全体として「血管系」と呼ばれる心血管、冠動脈、および末梢血管系など、肺、気管、食道、脳、肝臓、腎臓、膀胱、尿道、尿管、眼、腸管、胃、膵臓、卵巣、および前立腺）、骨格筋、平滑筋、乳房、皮膚組織、軟骨、および骨などである。本明細書で使用する場合、「治療」とは疾患または状態の予防、疾患または状態と関連のある症状の低減または除去、あるいは疾患または状態の大幅または完全な除去を言う。典型的な対象は、哺乳類、より典型的にはヒトである。
【００１７】
本明細書で使用する場合、「押出部」とは１つ以上の押出部分を備える部位であり、その押出部分は（ａ）中実または中空（１つ以上の管腔を有する等）、（ｂ）様々な長さを有する、（ｃ）様々な整または不整な断面プロフィールを有する。例には、リボン状の押出部分、Ｕ形、Ｖ形、Ｗ形、Ｉ形等の押出部分、環形（棒および管等）の中実および中空の押出部分、楕円形、三角形、四角形、台形、菱形、五角形、星形等のほか、無限に近いさらに考えられる断面である。
【００１８】
本発明による押出部分を形成するにあたってダイまたはノズルの固定断面図を使用する場合、押出部分は典型的には少なくともその長さの一部に沿ってほぼ一定の断面を示す。一方、押出部分は、例えばそのような部位が押し出されているときの断面が様々になるようなダイまたはノズルを使用する場合、その長さに沿って様々な断面を示す切断面を有することもある。
【００１９】
以下の多くの例は押出部分としてのフィラメントの使用に基づくが、本発明は限定的ではなく、他の多くの中でもフィラメントを含む広範な押出部分の中実および中空の断面プロフィールを対象としていることは明らかにすべきである。
【００２０】
このことを念頭において、本発明の医療用デバイスに対応して使用される押出部は、例えば時に「インク」と呼ばれる高分子電解質含有液からフィラメントを形成するなど、様々な直接描画技術を含む様々な押出技術を用いて形成する。これらの技術により、複雑な３次元構造を作製するためのフレキシブルで廉価な手段が得られる。
【００２１】
高分子電解質インクを用いる３次元超微細周期構造の直接描画アセンブリでは、サイズが大幅に異なると考えられるノズル（例えば微小規模の、直径が約１ミクロン、例えば０．１〜０．５〜１〜５〜１０  μｍのミクロキャピタリー型めっきノズル等）を介して高分子電解質含有液を基質上に載せる技術を使用することが報告されている。基質は、この新規液体が急激に凝固して固形構造を形成すると、すぐにめっき槽内に浸水される。このような構造の例については、非特許文献１から抜粋した図１Ａおよび図１Ｂにおいて例示する。
【００２２】
このような手順を実行するための装置の略図を図３に示す。ここではノズル１２０を介して高分子電解質含有液１１０ｆを押し出し、基質１００上に載せ、これをめっき槽１３５に浸水させる。めっき槽１３５内の液体１３０と接触すると、押し出された高分子電解質含有液１１０ｆが凝固し、基質１００上に固形フィラメント１１０ｓを形成する。
【００２３】
このような技術はすぐにロボットめっきに適合させることが可能であり、例えば層の形式に基づき、１つの層における連続的インクフィラメントの直接描写によって、小規模なスケールで非常にフレキシブルに広範な構造を形成することができる。フィラメント間のスペースによって、これらの構造は固体または多孔質と考えられる。さらに、これらの構造は自立型橋渡し用のフィラメントを備え得るものであり、傾斜が強いなどの特性を有し得る。
【００２４】
上述の不織構造のほか、独立した動きを有する２つ以上のノズルを使用する際に、基本的に限りなく多様な不織構造が得られる。例えば、１つの装置を用いて一連のノズルをＸ方向（「ノズルＸ」）に、１個のノズルをＹ方向に（ノズルＹ）動かす。本装置においてノズルＸは、ノズル１、３、５等を含むＸＡセットと、ノズル２、４、６等を含むＸＢセットとに分けられる。第１ステップにおいては、ノズルセットＸＡがノズルＸＢに先行し、ノズルＹはノズルＸＡとＸＢの中間に降りる。次のステップにおいては、ノズルＸＢがノズルＸＡに先行し、ノズルＹは元に戻る。本構造がペルシア絨毯とほぼ同じ方法で形成されることに留意する。もちろん、他にもフィラメント構造を織り込み得る多くの変形形態がある。
【００２５】
本発明においては、分配器を介して高分子電解質含有液を通し、めっき時間を短縮し得る。この分配器は複数の開口部を含んでおり、それによって複数の押出部分を同時に沈着させる。
【００２６】
上述および他の技術で使用される高分子電解質含有液は、通常高濃度の可溶性高分子電解質合成物を含んでいて、極性溶媒種（水、低級アルコール等の極性有機種、またはこれらを組み合わせたもの）を含む溶液内でポリアニオンとポリカチオンを混合することによって形成し得る。可溶性高分子電解質合成物を形成するためのポリアニオンおよびポリカチオンの例には、特にポリアクリル酸、ポリエチレンイミン、および塩酸ポリアリルアミンなどがある。さらなるポリアニオンおよびポリカチオンは、以下に記載する。
【００２７】
可溶性高分子電解質合成物は、ポリアニオンおよびポリカチオンから、例えば特定の条件下でこれらの種の非化学量論的混合物を組み合わせることによって形成し得る。例えば、任意の流動性をもつ高分子電解質含有液を作製するには、荷電基が非化学量論比のときに、分子量が異なるポリイオンからなる可溶性合成物と、溶液中で過剰になっている分子量の高い種とを混合し得る。これを高分子電解質の交換反応を促進するイオン強度下で実行することによって、均一な液体が得られる。例えば、約４０〜５０重量％の可溶性高分子電解質合成物を含み、粘度が約５〜１５０パスカル／秒の水溶液が報告されている。
【００２８】
凝固槽（アルコールや水等の混合物を含む等）内に沈着すると、上述のような高分子電解質含有濃縮液は固化（時には「凝固」と呼ばれる）し、フィラメントまたは棒などの押出部分から形成されるような自立型の押出構造を形成することが知られている（上の図１Ａおよび図１Ｂ等を参照）。槽の組成は、液体の弾性に対し強い影響を及ぼす。具体例として、アニオン基［−ＣＯＯ−］とカチオン基［−ＮＨ３＋］の比が約５．７：１である、ポリアクリル酸／ポリエチレンイミン合成物を含む高分子電解質含有液では、イソプロピルアルコールおよび水を含む槽内において、剪断弾性が沈着前の約１  Ｐａから沈着後は約１０５  Ｐａまで激的に上昇したと報告されている。このような条件下で液体が流動し、基質や基盤となるパターン層に付着できるのであり、沈着後の形状を保持するのに十分な弾性率を有する。
【００２９】
高分子電解質含有液からの高分子電解質フィラメントの形成に関するさらなる情報は、非特許文献１、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４、非特許文献５に記載されており、いずれも参考文献に採用されている。ロボット法に関するさらなる情報は、例えば特許文献１、非特許文献６、非特許文献７、非特許文献８に記載されており、いずれも参考文献に採用されている。
【００３０】
上記のポリカチオンおよびポリアニオン以上に多くの高分子電解質が知られている。周知の通り、高分子電解質は荷電基を有する高分子である。通常は、高分子電解質ではこれら荷電基の数が非常に多いため、イオン的に解離した形（ポリイオンとも呼ばれる）のときに高分子は極性溶媒（水を含む）中に溶解できる。解離基の種類によっては、高分子電解質は多酸および多塩基に分類され得る。解離すると、多酸はポリアニオンを形成し、プロトンが分離される。多酸には、無機高分子、有機高分子、および生体高分子などがある。多酸の例は、ポリリン酸、ポリビニル硫酸、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルホスホン酸、およびポリアクリル酸である。多塩とも呼ばれるこれに相当する塩は、ポリリン酸塩、ポリビニル硫酸塩、ポリビニルスルホン酸塩、ポリビニルホスホン酸塩、およびポリアクリル酸塩である。多塩には、酸と反応することによってプロトン等を受け取ることのできる基があり、塩が形成される。主鎖基および／または側基内に解離基を有する多塩の例は、ポリアリルアミン、ポリエチルイミン、ポリビニルアミン、およびポリビニルピリジンである。プロトンを受け取ることによって、多塩がポリカチオンを形成する。アニオン基とカチオン基の両方を有する高分子電解質もあるが、それでも周囲ｐＨに基づいて、正味の正電荷（この場合、本文書では「ポリカチオン」と呼ぶ）または陰電荷（この場合、本文書では「ポリアニオン」と呼ぶ）を有する。
【００３１】
本発明による使用に適する高分子電解質は、他の多くの中でも様々な生体高分子、例えばアルギン酸、アラビアゴム、核酸、ペクチン、および蛋白質から、カルボキシメチルセルロースおよびリグニンスルホネートなど化学的に改良された様々な生体高分子から、もしくは、ポリメタクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルホスホン酸、およびポリエチレンイミンなど様々な合成高分子から選択され得る。
【００３２】
本発明を実施するのに適するポリカチオンが選択され得る具体例は以下の通りである。他の様々な中でも、ポリアミドアミンを含むポリアミン、ポリ（ジメチルアミノエチルメタクリレート）およびポリ（ジエチルアミノエチルメタクリレート）等ポリ（ジアルキルアミノアルキルメタクリレート）を含むポリ（アミノメタクリレート）、ポリビニルアミン、ポリ（Ｎ‐エチル‐４‐ビニルピリジン）等四級ポリビニルピリジンを含むポリビニルピリジン、ポリ（ビニルベンジルトリメチルアミン）、ポリ（アリルアミンヒドロクロライド）（ＰＡＨ）等ポリアリルアミン、ポリ（ジアリルジメチルアンモニウムクロライド）等ポリ（ジアリルジアルキルアミン）、スペルミン、スペルミジン、ヘキサジメトリンブロミド（ポリブレン）、ポリエチレンイミン、ポリプロピレンイミン、およびエトキシ化ポリエチレンイミン等ポリアルキレンイミンを含むポリイミン、ヒストンポリペプチドと、リシン、アルギニン、オルニチン、およびそれらを組み合わせたもの（ポリ‐Ｌ‐リシン、ポリ‐Ｄ‐リシン、ポリ‐Ｌ，Ｄ‐リシン、ポリ‐Ｌ‐アルギニン、ポリ‐Ｄ‐アルギニン、ポリ‐Ｄ，Ｌ‐アルギニン、ポリ‐Ｌ‐オルニチン、ポリ‐Ｄ‐オルニチン、ポリ‐Ｌ，Ｄ‐オルニチン、ゼラチン、アルブミン、プロタミン（硫酸プロタミン等）など）を含有する高分子を含むポリカチオンペプチドおよびプロテイン、カチオン澱粉等ポリカチオン性多糖類、キトサン９ポリ‐［β‐（１，４）‐２‐アミノ‐２‐デソキシ‐Ｄ‐グルコ‐ピラノース］等キトサン、キトサン誘導体、ならびにこれらの共重合体、誘導体、およびこれらを組み合わせたもの。
【００３３】
他の様々な中でも、本発明を実施するのに適するポリアニオンが選択され得る具体例は以下の通りである。（ａ）ポリビニルスルホン酸塩等ポリスルホネート、ポリ（スチレンスルホン酸ナトリウム）（ＰＳＳ）等ポリ（スチレンスルホン酸）、スルホン化ポリ（テトラフルオロエチレン）、スルホン化スチレン‐エチレン／ブチレン‐スチレントリブロック共重合体を含む特許文献２に記載されているようなスルホン化高分子、特許文献３に記載されているポリスチレン‐ポリオレフィン共重合体のスルホン化タイプ等スルホン化スチレンホモ重合体および共重合体で、例えば特許文献４および特許文献５に記載のプロセスを用いてスルホン化され得る高分子とスルホン化タイプの他の様々なホモ重合体および共重合体、（ｂ）ポリビニルスルホン酸等ポリスルホン酸、スルホン化および非スルホン化グリコサミノグリカンと特定のプロテオグリカン、例えばヘパリン、硫酸ヘパリン、コンドロイチン硫酸、硫酸ケラタン、デルマタン硫酸、（ｃ）アクリル酸高分子とその塩（アンモニウム、カリウム、ナトリウム等）等ポリカルボキシレート（例えば、Ａｔｏｆｉｎａ  ａｎｄ  Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅｓ  Ｉｎｃ．より入手可能等）、メタクリル酸高分子とその塩（ＥＵＤＲＡＧＩＴ、メタクリル酸、およびアクリル酸エチル共重合体等）、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルアミロース、および他の様々な高分子のカルボン酸誘導体、グルタミン酸高分子および共重合体等ポリアニオン性ペプチドおよび蛋白質、アスパラギン酸高分子および共重合体、マンヌロン酸等ウロン酸、ガラトクロン酸（ｇａｌａｔｃｕｒｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、およびグルロン酸とその塩、例えば、アルギン酸およびアルギン酸ナトリウムのポリアニオン、ヒアルロン酸ポリアニオン、ゼラチン、ならびにカラギナンのポリアニオン、（ｄ）様々な高分子のリン酸誘導体等ポリリン酸塩、（ｅ）ポリビニルスルホン酸塩等ポリリン酸、（ｆ）これらの共重合体、誘導体、および組み合わせたもの。
【００３４】
生分解性インクは、本発明の様々な実施形態において使用され得る。例えば、そのようなインクは別の材料、例えば中でもマグネシウム、鉄、マグネシウム合金（カルシウムを含む等）、または鉄合金から作られる生体分解性金属を一次的に遮蔽するために使用され得る。
【００３５】
棒または管の形態（ガイドワイヤー、カテーテル、ステント等）でデバイスの基質を提供する場合、デバイス上にインクが押し出され、デバイスは全面（インクが管形で押し出される等）または選択面のみ（インクが１つ以上のリボン形で押し出される等）インク層で被覆され得る。表面に沿って開口スペース（セル）を備えるステントの具体例においては、これらの開口スペースは、粘度および押出速度によって被覆される場合もあれば被覆されない場合もある。
【００３６】
同一の組成または異なる組成である複数の高分子電解質含有層が押し出された場合、異なる組成は異なる治療薬によって押出層を作製するのに有用である。複層は、同時または異なる時点に押し出される。異なる時点での押出が有用となる実施形態もある。これは例えば、２種類の治療薬を含む層が沈着し、特定の薬剤がどれくらい沈着したか、例えば沈着層の重量を測定することによって確認することが望ましい場合である。
【００３７】
上記から分かるように、本発明において使用される押出部は、概して特定の種類の基質上に沈着するため、基質は全体的または部分的に押出部によって被覆される。本発明を実施するための基質には、医療用デバイスの完成品に組み込まれる基質と、沈着用鋳型としての役割を果たすだけで完成したデバイスにはない（基質の残留物は残ることがある）基質がある。基質は通常セラミック製、金属製、高分子、および他の高分子量の材料（安定性かつ分解性を有する材料など）。
【００３８】
セラミック製基質は、例えば以下を１種類以上含む基質から選択され得る。酸化アルミニウムおよび遷移金属酸化物を含む酸化金属（チタン、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、モリブデン、タングステン、レニウム、およびイリジウムの酸化物等）、窒化ケイ素、炭化ケイ素、および酸化ケイ素を含むセラミック等ケイ素系セラミック（時にガラスセラミックと呼ばれる）、リン酸カルシウムセラミック（ヒドロキシアパタイト等）、および窒化炭素など炭素系セラミック様材料。
【００３９】
金属製基質は、例えば以下を１種類以上含む基質から選択され得る。金属（金、白金、パラジウム、イリジウム、オスミウム、ロジウム、チタン、タンタル、タングステン、およびルテニウムなどの生体安定性金属と、マグネシウムおよび鉄などの生体分解性金属等）、鉄およびクロムを含む合金（白金を豊富に含む放射線不透過性ステンレス鋼を含むステンレス鋼等）、ニッケルおよびチタンを含む合金（ニチノール等）、コバルト、クロム、および鉄を含む合金を含むコバルトおよびクロムを含む合金（エルジロイ合金等）、ニッケル、コバルト、およびクロムを含む合金（ＭＰ  ３５Ｎ等）、コバルト、クロム、タングステン、およびニッケルを含む合金（Ｌ６０５等）、ニッケルおよびクロムを含む合金（インコネル合金等）、マグネシウムまたは鉄とＣｅ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｚｒおよび／またはＬｉとを組み合わせた合金など生体分解性合金。
【００４０】
高分子および他の高分子量の材料を含む基質は、例えば以下を１種類以上含む基質から選択され得る。ポリアクリル酸を含むポリカルボン酸高分子および共重合体、アセタール高分子および共重合体、アクリル酸およびメタクリル酸高分子および共重合体（メタクリル酸‐ｎ‐ブチル等）、酢酸セルロース、硝酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、セロハン、レーヨン、レーヨントリアセテート、およびセルロースエーテル（カルボキシメチルセルロースおよびヒドロキシアルキルセルロース等）を含むセルロース系高分子および共重合体、ポリオキシメチレン高分子および共重合体、ポリイミド高分子および共重合体（ポリエーテルブロックイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、およびポリエーテルイミド等）、ポリアリルスルホンおよびポリエーテルスルホンを含むポリスルホン高分子および共重合体、ナイロン６，６、ナイロン１２、ポリエーテル‐ブロック‐コポリアミド高分子（Ｐｅｂａｘ（登録商標）樹脂等）、ポリカプロラクタム、およびポリアクリルアミドを含むポリアミド高分子および共重合体、アルキド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アリル樹脂、およびエポキシ樹脂を含む樹脂、ポリカーボネート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルピロリドン（架橋その他）、ポリビニルアルコールおよびハロゲン化ポリビニル（ポリ塩化ビニル等）、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルエーテル（ポリビニルメチルエーテル等）、ビニル芳香族高分子および共重合体（ポリスチレン、スチレンマレイン酸無水物共重合体、スチレン‐ブタジエン共重合体、スチレン‐エチレン‐ブチレン共重合体（Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）Ｇシリーズの高分子として入手できるポリスチレン‐ポリエチレン／ブチレン‐ポリスチレン［ＳＥＢＳ］共重合体等）、スチレン‐イソプレン共重合体（ポリスチレン‐ポリイソプレン‐ポリスチレン等）、アクリロニトリル‐スチレン共重合体、アクリロニトリル‐ブタジエン‐スチレン共重合体、スチレン‐ブタジエン共重合体、スチレン‐イソブチレン共重合体（ＳＩＢＳなどポリイソブチレン‐ポリスチレンブロック共重合体等）、ポリビニルケトン、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエステル（ポリ酢酸ポリビニル等）を含むビニル芳香族炭化水素共重合体を含むビニルモノマーの高分子および共重合体、ポリベンゾイミダゾール、イオノマー、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）を含むポリアルキルオキシド高分子および共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、および脂肪族ポリエステル（ラクチドの高分子および共重合体等［乳酸、ｄ‐、ｌ‐、およびメソラクチドを含む］）を含むポリエステル、イプシロン‐カプロラクトン、グリコリド（グリコール酸を含む）、ヒドロキシ酪酸塩、ヒドロキシバレレート、パラ‐ジオキサノン、トリメチレンカーボネート（およびそのアルキル誘導体）、１，４‐ジオキセパン‐２‐オン、１，５‐ジオキセパン‐２‐オン、および６，６‐ジメチル‐１，４‐ジオキサン‐２‐オン（具体的な１例はポリ乳酸およびポリカプロラクトンの共重合体）を含むポリエステル、ポリアリルエーテル（ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン等）を含むポリエーテル高分子および共重合体、ポリフェニレンサルファイド、ポリイソシアネート、ポリプロピレン、ポリエチレン［低密度および高密度、低分子量および高分子量］、ポリブチレン（ポリブト‐１‐エンおよびポリイソブチレン）、ポリオレフィンエラストマー（サントプレン等）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、ポリ‐４‐メチル‐ペン‐１‐レン、エチレン‐アルファ‐オレフィン共重合体、エチレン‐メチルメタクリレート共重合体、およびエチレン酢酸ビニル共重合体を含むポリオレフィン高分子および共重合体、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ（テトラフルオロエチレン‐コ‐ヘキサフルオロエチレン（ＦＥＰ）、改良エチレンテトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、およびポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＦ）を含むフッ化高分子および共重合体、シリコン高分子および共重合体、ポリウレタン、ｐ‐キシリレン高分子、ポリイミノカーボネート、コポリ（エーテル‐エステル）（ポリエチレンオキシド、ポリ乳酸共重合体等）、ポリホスファジン、ポリアルキレンオキサレート、ポリオキサアミドおよびポリオキサエステル［アミンおよび／またはアミド基を含むなど］、ポリオルトエステル、生体高分子（ポリペプチド、蛋白質、多糖、および脂肪酸（およびそのエステル）等、フィブリン、フィブリノゲン、コラーゲン、エラスチン、キトサン、ゼラチン、澱粉、グリコサミノグリカン（ヒアルロン酸等）を含み、上のさらなる高重合体に混合する。
【００４１】
本発明の特定の実施形態においては、高分子電解質含有押出部分は１つ以上の補強体を用いて補強される。補強体は、本質的には最も少ない無機部分であり、押出部分が固化する前、その時点、またはその後に提供され得る。
【００４２】
１つの実施例においては、押出部分は１つ以上のゾル‐ゲル由来種を介して補強され得る。典型的なゾル‐ゲル法においては、前駆体、典型的には無機金属塩および無機半金属塩、金属および半金属複合体／キレート、金属および半金属水酸化物、または有機金属および有機半金属化合物（金属アルコキシド、アルコキシシラン等）が加水分解および縮合（重合とも呼ばれる）反応を受けて、「ゾル」を形成する。例えば、最適な半金属または金属（シリコン、アルミニウム、ジルコニウム、チタン、スズ、ハフニウム、タンタル、モリブデン、タングステン、レニウム、イリジウム等）のなかで最適なアルコキシド（メトキシド、エトキシド、イソプロポキシド、ｔ‐ブトキシド等）は、適切な溶媒中、例えば１種類以上のアルコール中で溶解され得る。続いて、水または別の水溶液（酸性または塩基性の水溶液［さらにアルコール等の有機溶媒種を含む水溶液］を添加し、加水分解を引き起こし、縮合を生じさせる。
【００４３】
一方、本発明においては、ゾル‐ゲル前駆体（上述のようなアルコキシシランまたは金属アルコキシド等）をアルコール／水の槽液に添加し得る。例えば、槽液はゾル‐ゲル前駆体が十分安定している中へ提供され得るため、高分子電解質含有液が槽液へ導入されるまで加水分解および縮合プロセスは実質的には進まない。例えば、非特許文献９を参照すると、反応をコロイド上の高分子電解質コーティング内に限局するように条件を最適化することで、水に対するゾル‐ゲル前駆体の感受性を克服することと、ゾル‐ゲル由来の中空球について検討されている。
【００４４】
操作理論によって縛り付ける意図はないが、高分子電解質含有液が槽液に接触すると、これらの前駆体は少なくとも部分的には沈着した高分子電解質含有構造へ分散し得ると考えられている。次に前駆体の加水分解および縮合が起こり、小さな（コロイドサイズ等）無機粒子が生成され得る。
【００４５】
別の実施形態においては、押出部分は高分子電解質含有液中に粒子を含むことによって補強され得る。
【００４６】
この目的に適する粒子の例には、少なくとも１次元（ナノプレートまたはナノリボンでは厚み、ナノ球体、ナノシリンダー、またはナノチューブ等では直径）を有する粒子である、１００  ｎｍ未満のナノ粒子である。ここで、例えばナノプレートおよびナノ粒子は典型的には１００  ｎｍ未満である次元を少なくとも１つ有しており、ナノファイバーは典型的には１００  ｎｍ未満（円柱形ナノファイバーでは直径等）である少なくとも２つの直交次元を有し、他のナノ粒子は典型的には１００  ｎｍ未満（ナノ球体では直径等）である３つの直交次元である。
【００４７】
高分子電解質含有液における使用に適するナノ粒子は、例えば炭素、セラミック製および金属製のナノ粒子（ナノプレート、ナノチューブ、ナノ球体を含む）、および他の整および不整のナノ粒子から選択され得る。ナノプレートの具体例には、モンモリロナイト、ヘクトライト、ヒドロタルサイト、バーミキュライト、およびラポナイト等、粘土および雲母を含む合成または天然のフィロケイ酸塩（任意選択的に挿入および／または剥離され得る）がある。ナノチューブおよびナノファイバーの具体例には、フラーレンナノチューブ等、単層および多層（いわゆる「寡層」を含む）のカーボンナノチューブ、気相成長炭素繊維、アルミナナノファイバー、酸化チタンナノファイバー、酸化タングステンナノファイバー、酸化ジルコニウムナノファイバー、およびケイ酸アルミニウムナノファイバー等ケイ酸ナノファイバーがある。さらなるナノ粒子の具体例（１０００  ｎｍ未満の３つの直交次元を有するナノ粒子）には、フラーレン（Ｂｕｃｋｅｙボール等）、シリカナノ粒子、酸化アルミニウムナノ粒子、酸化チタンナノ粒子、酸化タングステンナノ粒子、酸化タンタルナノ粒子、酸化ジルコニウムナノ粒子、デンドリマー、多面体オリゴマーシルセスキオキサン等の単量体ケイ酸（ＰＯＳＳ）（様々な官能化ＰＯＳＳおよび重合化ＰＯＳＳ、およびポリオキソメタレート［ＰＯＭ］を含む）がある。
【００４８】
本発明を実施するための具体例は、ポリオキソメタレート（ＰＯＭ）などである。ＰＯＭはナノサイズの大型陰イオン系の金属および酸素含有粒子である。ポリオキソメタレートは長年にわたって合成されてきており（分かっている最初の合成日は１８２６年に遡る）、適切な条件下（酸性の水性溶媒等）ですぐに自己構成し、安定性が高い。ＰＯＭは１種類以上の金属原子、時にａｄｄｅｎｄａ原子と呼ばれ（一般的にモリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタル、またはこれらの原子の２種類以上の混合物）、酸素原子を用いて分子のためのフレームワーク構造（時に「シェル」または「ケージ」と呼ばれる）を形成する。さらなる具体例には、とりわけＶｖ、Ｎｂｖ、ＭｏＶＩ、およびＷＶＩである。なかには酸素およびａｄｄｅｎｄａ原子によって形成されるシェル内に１種類以上の中心原子（時にヘテロ原子と呼ばれる）をさらに含むＰＯＭもある。極めて広範な元素（周期表における大部分の元素等）はヘテロ原子として作用し得る。典型的な例の一部は、Ｐ５＋、Ａｓ５＋、Ｓｉ４＋、Ｇｅ４＋、Ｂ３＋などである。特定の例では、ＰＯＭ内の１個以上の酸素原子は、Ｓ、Ｆ、Ｂｒおよび／または他のｐ-ブロック元素によって置換される。ＰＯＭを形成するための材料は、例えば供給源のなかでもとりわけＳｉｇｍａ  Ａｌｄｒｉｃｈ  ａｎｄ  Ｇｏｏｄｆｅｌｌｏｗ  Ｃｏｒｐ．から入手し得る。
【００４９】
特定の実施形態においては、ＰＯＭは一般式Ａ［ＶｋＭｏｍＷｎＮｂｏＴａｐＭｑＸｒＯｓ］ｙ−を有し得る。Ａは少なくとも１つの対イオンであり、例えば中でもアルカリ金属陽イオン、アルカリ土類金属陽イオン、アンモニウム陽イオン、第四アンモニウム陽イオン、ｄ-ブロック陽イオン、ｆ-ブロック陽イオン、様々な有機または高分子陽イオン（有機および高分子アミン等）、およびこれらを組み合わせたものなどがある。Ｖ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、およびＭはａｄｄｅｎｄａ原子であり、Ｖはバナジウム、Ｍｏはモリブデン、Ｗはタングステン、Ｎｂはニオブ、Ｔａはタンタル、およびＭは少なくとも１つのｄ‐電子を有する少なくとも１個のｆ‐またはｄ‐ブロック元素であり、バナジウム、モリブデン、タングステン、ニオブ、およびタンタル以外である。Ｘはｐ‐、ｄ‐、およびｆ‐ブロック元素から選択される、酸素以外の少なくとも１個のヘテロ原子である。さらに、ｋは０〜３０の範囲、ｍは０〜１６０の範囲、ｎは０〜１６０の範囲、ｏは０〜３０の範囲、ｐは０〜１０の範囲、ｑは０〜３０の範囲、ｒは０〜３０の範囲であり、ｓは十分に大きいためｙはゼロより大きく、ｋ、ｍ、ｎ、ｏ、およびｐの総計は４以上である。特定の実施形態においては、ＰＯＭ内の１個以上の酸素原子は、Ｓ、Ｆ、Ｂｒおよび／または他のｐ-ブロック元素によって置換される。
【００５０】
誘導体化ＰＯＭも常に作製されており、高分子および非高分子を含む有機化合物を共有結合させる、または別の方法でＰＯＭと関連させる。例には、１種類以上の有機化合物がＰＯＭフレームワーク（ａｄｄｅｎｄａ原子等）と直接結合するおよび／またはＰＯＭへテロ原子と結合する、ＰＯＭ誘導体などがある。例えば、ＰＯＭ誘導体は、有機化合物をＰＯＭのａｄｄｅｎｄａ原子またはヘテロ原子とイミド結合によって共有結合させる技術を含む、多様な技術によって調製し得る。詳細な情報については、非特許文献１０、非特許文献１１、および非特許文献１２を参照する。
【００５１】
本発明に有用な誘導体化または非誘導体化ＰＯＭのさらなる例は、特許文献６、特許文献７、非特許文献１３、非特許文献１４に記載されるＰＯＭから選択され得るものであり、いずれも参考文献に採用されている。
【００５２】
多くのＰＯＭとその誘導体は可溶性であるため、速やかに高分子電解質含有液へ入れると、本発明において使用される押出部が形成され得る。
【００５３】
本発明を実施するためのさらなる具体例は、直径が０．５  ｎｍ〜２００  ｎｍの誘導体化または非誘導体化カーボンナノチューブおよびカーボンナノファイバーなどである。この点では、カーボンナノチューブ、特に単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）は、素晴らしい電気的および機械的特性を有しており、高分子複合材料等、合成物の強度を増強する見込みが大きいことが示されている。
【００５４】
これらの特性を最大化するには、典型的にはカーボンナノチューブの分散を利用することが望ましい。例えば、様々なナノ粒子（カーボンナノチューブを含む）を強酸（硝酸等）中で還流することによって部分的に酸化し、ナノ粒子上にカルボン酸基（イオン化してカルボキシ基を負に帯電させる）が形成され、それによって誘導体化ナノ粒子が形成されることは周知である。結果として、少なくとも部分的には静電気的安定効果によって、比較的安定かつ均一にナノ粒子を懸濁し得る。
【００５５】
カーボンナノチューブを含むナノ粒子は、様々な分散種を導入することによって水溶液を含む極性液中でも分散し得る。操作理論によって縛り付ける意図はないが、例えばナノ粒子を水および別の相溶性溶媒中に分散させ、特性の中でもハイブリッド構造を提供することによってナノ粒子を包む、カプセルに入れる、または別の方法で被覆し得ると考えられている。このような分散種の例には、ポリビニルピロリドン、ポリスチレンスルホネート、ポリ（１‐ビニルピロリドン‐コ‐酢酸ビニル）、ポリ（１‐ビニルピロリドン‐コ‐アクリル酸）、ポリ（１‐ビニルピロリドン‐コ‐ジメチルアミノエチルメタクリレート）、ポリビニル硫酸塩、ポリ（スチレンスルホン酸ナトリウム‐コ‐マレイン酸）、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、デキストラン、硫酸デキストラン、ウシ血清アルブミン、ポリ（メタクリル酸メチル‐コ‐アクリル酸エチル）、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアリルアミン、および共重合体とこれらを組み合わせたもの等の様々な高分子などがある。
【００５６】
別の実施形態においては、非誘導体化または誘導体化ナノ粒子（中でも誘導体化単層カーボンナノチューブを含む）は水性系で分散され、粒子の周囲が界面活性分子によって囲まれる（非誘導体化カーボンンナノチューブは、概してアンフィフォビックであり、極性および非極性溶媒中で可溶化することが難しいため、これらを溶解する前に表面活性物質の助けを借りてでも表面上に官能基を作製することにも留意する）。「界面活性物質」は、概して極性および非極性の末端を有する分子であり、自らを界面に位置付け、不混和性化学種間の表面張力を低下させる。操作理論によって縛り付ける意図はないが、特定の実施形態においては、表面活性物質分子の非極性末端がナノ粒子（ナノチューブ等）と相互作用し、極性末端は、例えばミセルタイプの配列で水性または他の極性溶媒と相互作用すると考えられる。非イオン性、陰イオン性、および陽イオン性の界面活性物質は、適切な溶媒中（水および／または極性の有機種等）で使用され得る。
【００５７】
非イオン性界面活性物質の例から選択され得る適切な非イオン性界面活性物質には、ＴＯＲＩＴＯＮ‐Ｘ界面活性物質（Ｕｎｉｏｎ  Ｃａｒｂｉｄｅ製。ＴＲＩＴＯＮ‐Ｘ界面活性物質の例は、アルキルアリールポリエーテルアルコール、エトキシ化プロポキシ化Ｃ８‐Ｃ１０アルコール、ｔ‐オクチルフェノキシポリエトキシエタノール、ポリエチレングリコールｔ‐オクチルフェニルエーテル、およびポリオキシエチレンイソオクチルシクロヘキシルなどであるが、これらに限定しない）、ＳＡＲＫＯＳＹＬ  Ｌ界面活性物質（Ｎ‐ラウロイルサルコシンまたはＮ‐ドデカノイル‐Ｎ‐メチルグリシンとしても既知）、ＢＲＩＪ界面活性物質（ＩＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａ，  ｉｎｃ製。ＢＲＩＪ界面活性物質の例は、ポリエチレングリコールドデシルエーテル、ポリエチレングリコールラウリルエーテル、ポリエチレングリコールヘキサデシルエーテル、ポリエチレングリコールステアリルエーテル、およびポリエチレングリコールオレイルエーテルである）、ＰＬＵＲＯＮＩＣ界面活性物質（ＢＡＳＦ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製。ＰＬＵＲＯＮＩＣ界面活性物質はポリエチレンとポリプロピレングリコールのブロック共重合体である）、ＴＷＥＥＮ界面活性物質（ＩＣＩ  Ａｍｅｒｉｃａｓ，Ｉｎｃ製。ＴＷＥＥＮ界面活性物質には、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウラートとしても知られるポリエチレングリコールソルビタンモノラウラート、ポリオキシエチレンモノステアラート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアリン、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテートなどがある）およびそれらを組み合わせたものである。市場ではＴＲＩＴＯＮ‐Ｘ界面活性物質として知られているアルキルアリールポリエーテルアルコールは、通常ナノチューブを含むナノ粒子を分散させるために、非イオン性界面活性物質として使用される。
【００５８】
陰イオン性界面活性物質の例から選択され得る適切な陰イオン性界面活性物質には、例えば、硫酸ドデシルナトリウム（ＳＤＳ）、スルホン酸ドデシルナトリウム（ＳＤＳＡ）、ナトリウムアルキルアリールスルホサクシネート（ＴＲＥＭ）など、ＳＡＲＫＯＳＹＬ  ＮＬ界面活性物質（Ｃｉｂａ  Ｇｅｉｇｙ  ＵＫ，Ｌｉｍｉｔｅｄ製。ＳＡＲＫＯＳＹＬ  ＮＬ界面活性剤の他に関する他の名称には、Ｎ‐ラウロイルサルコシンナトリウム塩、ナトリウムＮ‐ドデカノイル‐Ｎ‐メチルグリシネートなどがあり）およびこれらを組み合わせたものである。一般的に使用される陰イオン性表面活性物質は、硫酸ドデシルナトリウム（ＳＤＳ）である。
【００５９】
陽イオン性界面活性物質の例から選択され得る適切な陽イオン性界面活性物質には、例えば、キトサンとその誘導体、臭化ドデシルトリメチルアンモニウム（ＤＴＡＢ）、臭化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＢ）、塩化セチルトリメチルアンモニウム（ＣＴＡＣ）およびこれらを組み合わせたものである。
【００６０】
ナノ粒子（単層カーボンナノチューブ等）の調製および分散を促進するには、水（および／または別の極性溶媒）を含む混合物、ナノ粒子、および分散する種または界面活性物質を高剪断ミキサーにかける。分散をさらに促進するには、混合物を音波処理または超音波処理にかける。ナノ粒子（ナノチューブ等）の分散物を形成したのち、個々に分散した粒子は、凝集体（ナノチューブ束またはロープ等）に分散する粒子および他の非ナノ粒子固形物から分離し得る。個々に分散したナノ粒子を凝集体および他の固形物から分離するのに適する手段は、遠心および超遠心分離と考えられる。カーボンナノチューブを例に挙げると、遠心によりナノチューブの凝集体および他の非ナノ粒子固形物は、遠心チューブ底の沈殿物に集まる傾向を示し、分散したナノチューブは上清に浮遊したまま残っている。
【００６１】
上述のような分散する種または界面活性物質を用いるカーボンナノチューブの分散物形成に関するさらなる情報は、例えば特許文献８、非特許文献１５、および特許文献９「ポリマーラップされた単壁カーボンナノチューブ（Ｐｏｌｙｍｅｒ‐Ｗｒａｐｐｅｄ  Ｓｉｎｇｌｅ‐Ｗａｌｌ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｕｂｅｓ）」において確認し得るものであり、いずれも参考文献として本明細書で採用されている。
【００６２】
他の実施形態においては、誘導体化カーボンナノチューブを含む誘導体化ナノ粒子は、例えばポリ（プロピオニルエチレンイミン‐コ‐エチレンイミン）、ポリ（エチレングリコール）、または様々な別の高分子種および非高分子種と結合することによって分散され得る。例えば、非特許文献１６および非特許文献１７を参照する。カーボンナノチューブの具体例においては、酸化酸を用いてナノチューブを処理することにより、共有結合のための官能基を形成し得る。例えば、前出の論文において、酸性酸化物における切削およびエッチングプロセスにおいて処理したカーボンナノチューブをＳＯＣｌ２（塩化チオニル）に曝露させ、次いでポリ（プロピオニルエチレンイミン‐コ‐エチレンイミン）またはポリ（エチレングリコール）モノアミンによりアミド化する。
【００６３】
上のＰＯＭと同様に、分散後、カーボンナノチューブを含むナノ粒子を高分子電解質含有液に入れ、続いてとりわけフィラメント等、押出部分を形成するのに使用し得る。
【００６４】
上述の通り、本発明のいくつかの実施形態に従って、医療用デバイスの完成品に組み込まれる基礎となる基質上に押出部を形成する。具体例の通り、本発明による１つ以上の押出部は既存のバルーン（Ｐｅｂａｘ（登録商標）ｂａｌｏｏｎ等）に基づいて構成される。
【００６５】
一方、いくつかの実施形態においては、押出部を適用するための基盤となる基質は単に鋳型として役割を果たす（成形等）だけであり、押出部形成後、押出部を基質から取り外す（鋳型から解放するまたは鋳型の全てまたは一部を破壊する等）。押出部によっては、取り外し可能な基質の内側に適用されるものもあれば、取り外し可能な基質の外側に適用されるものもある。結果として生じる自立型材料は、例えばそのまま使用される、別の基質へ適用される、別の層間に挟まれるなどが考えられる。
【００６６】
押出部を基質上に形成する場合、基質全体または一部のみに広げる。例えば、押出部を基盤となる基質の複数の表面部分上に広げ、いかなる形状またはパターンでも提供し得る。
【００６７】
特定の実施形態においては、押出部上に重合体層を広げ、それによって押出部を被覆する。このような重合体層は、例えば万が一押出部がダメージを受けた場合（万が一バルーンが破裂した場合等）に破片を収容するために提供され得る、あるいは治療薬がこのような外側の高分子層と関連があり、例えばこの治療薬をｉｎ  ｖｉｖｏで送達するために広げられる。このような重合体層は、高分子基質の形成、例えば熱可塑または溶媒加工に使用される上述の高分子から選択される１種類以上の高分子から形成され得る。
【００６８】
上で示した通り、本発明の一部の実施形態においては、１種類以上の治療薬を押出部の中または上、あるいは任意選択的に重合体層の中、上、または下に組み込むことによって、本発明の医療用デバイスと関連させ得る。他の効果のなかでも、これによって本発明の医療用体内デバイスには、植込み後または挿入後に治療薬解放機能が付加される。例えば、治療薬は押出部を形成する１つ以上の押出部分を形成するのに使用される液体内に含まれており、押出部形成後、押出部の上に適用される、あるいは任意の重合体層を形成するために使用される融解物または溶液内に含められ、任意の重合体層を形成したのちにその上に適用等される。
【００６９】
「治療薬」「薬剤」「生体活性物質」「医薬品」「薬剤学的活性物質」および他の関連語は、ここでは区別なく使用してよく、遺伝的および非遺伝的治療薬を含む。治療薬は、単独または併用して使用され得る。
【００７０】
広範な治療薬は、本発明のデバイスと同時に使用され、薬剤学的有効量は当業者によってすぐに確認され得るものであり、最終的には、例えば治療される状態、治療薬自体の性質、剤形を投与する組織等によって異なる。
【００７１】
治療薬は、例えば以下から選択され得る。アドレナリン作動薬、副腎皮質ステロイド、副腎皮質抑制薬、嫌酒薬、アルドステロン拮抗薬、アミノ酸、蛋白質、アンモニア解毒剤、蛋白同化剤、滋養強壮薬、鎮痛薬、アンドロゲン剤、麻酔薬、食欲抑制薬、摂食障害薬、拮抗薬、下垂体前葉活性薬および抑制薬、駆虫薬、抗アドレナリン作動薬、抗アレルギー薬、抗アメーバ薬、抗アンドロゲン薬、抗貧血薬、抗狭心症薬、抗不安薬、抗関節炎薬、抗喘息薬、抗アテローム硬化症薬、抗菌薬、抗胆石薬、胆石予防薬、抗コリン薬、抗凝固薬、抗コクシジア薬、抗痙攣薬、抗うつ薬、糖尿病薬、抗利尿薬、解毒薬、抗ジスキネシア薬、制吐薬、抗てんかん薬、抗エストロゲン剤、抗線維素溶解薬、抗真菌薬、抗緑内障薬、抗血友病薬、抗血友病因子、抗出血薬、抗ヒスタミン薬、高脂血症治療薬、抗高リポ蛋白血症治療薬、高血圧治療薬、抗低血圧薬、抗感染薬、抗炎症薬、抗角質化薬、抗菌薬、抗偏頭痛薬、有糸分裂阻害薬、抗真菌剤、抗悪性腫瘍薬、抗癌補助的薬効増強剤、抗好中球減少薬、強迫観念治療薬、駆虫薬、抗パーキンソン薬、ニューモシスチス肺炎治療薬、抗増殖薬、前立腺肥大症薬、抗原虫薬、鎮痒薬、抗乾癬薬、抗精神病薬、抗リウマチ薬、抗住血吸虫薬、抗脂漏薬、鎮痙薬、抗血栓薬、鎮咳薬、抗潰瘍薬、尿結石治療薬、抗ウイルス薬、良性前立腺増殖症治療薬、血糖調節薬、骨吸収阻害剤、気管支拡張薬、炭酸脱水酵素阻害薬、心抑制薬、心保護薬、強心薬、心血管薬、催胆薬、コリン作動薬（Ｃｈｏｌｉｎｅｒｇｉｃ  ａｇｅｎｔｓ）、コリン作動薬（ｃｈｏｌｉｎｅｒｇｉｃ ａｇｏｎｉｓｔｓ）、コリンエステラーゼ奪活剤、コクシジウム抑制薬、認知補助剤、認知改善薬、抗鬱薬、診断補助、利尿薬、ドーパミン作動薬、外部寄生生物撲滅薬、催吐薬、酸素阻害薬、エストロゲン、線維素溶解薬、フリー酸素ラジカルスカベンジャー、胃腸運動薬、グルココルチイド、生殖腺刺激成分、止血薬、ヒスタミンＨ２受容体拮抗薬、ホルモン、低コレステロール血症治療薬、血糖降下薬、抗高脂血症薬、血圧降下薬、ＨＭＧＣｏＡ還元酵素阻害薬、免疫化薬、免疫調節薬（ｉｍｍｕｎｏｍｏｄｕｌａｔｏｒｓ）、免疫調節薬（ｉｍｍｕｎｏｒｅｇｕｌａｔｏｒｓ）、免疫反応調製物質、免疫賦活薬、免疫抑制薬、インポテンス治療補助薬、角質溶解薬、ＬＨＲＨ（黄体化ホルモン放出ホルモン）作動薬、黄体融解薬、粘液溶解薬、粘膜保護薬、散瞳薬、鼻粘膜充血除去薬、神経弛緩薬、神経筋遮断薬、神経保護薬、ＮＭＤＡ拮抗薬、非ホルモンステロール誘導体、子宮収縮薬、プラスミノーゲン活性化因子、血小板活性化因子拮抗薬、血小板凝集阻害薬、脳卒中後および頭部外傷後の治療、黄体ホルモン、プロスタグランジン、前立腺増殖阻害薬、甲状腺刺激ホルモン、向精神薬、放射性製剤、再分配剤、疥癬虫撲滅薬、硬化薬、鎮静薬、鎮静催眠薬、選択的アデノシンＡ１拮抗薬、セレトニン拮抗薬、セレトニン阻害薬、セレトニン受容体拮抗薬、ステロイド、興奮薬、甲状腺ホルモン、甲状腺阻害薬、甲状腺ホルモン模倣薬、精神安定薬、不安定狭心症薬、尿酸排泄薬、血管収縮薬、血管拡張薬、傷薬、創傷治癒薬、キサンチンオキシダーゼ阻害薬等。
【００７２】
本発明を実施するのに適する膨大なさらなる治療薬が、一般的に特許文献１０が割り当てている［００４０］〜［００４６］の段落に記載されている治療薬から選択され、それによって開示全体が参考文献に組み込まれている。
【００７３】
具体的に有益な薬剤には、多くの中でもパクリタキセル、シロリムス、エベロリムス、タクロリムス、ＥｐｏＤ、デキサメタゾン、エストラジオール、ハロフジノン、シロスタゾール、ゲルダナマイシン、ＡＢＴ‐５７８（Ａｂｂｏｔｔ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）、トラピジル、リプロスチン（ｌｉｐｒｏｓｔｉｎ）、アクチノマイシンＤ、Ｒｅｓｔｅｎ‐ＮＧ、Ａｐ‐１７、アブシキシマブ、クロピドグレル、リドグレル、ベータ遮断薬、ｂＡＲＫｃｔ阻害薬、ホスホランバン阻害薬、Ｓｅｒｃａ２遺伝子／蛋白質、レシキモド（ｒｅｓｉｑｕｉｍｏｄ）、イミキモド（ｉｍｉｑｕｉｍｏｄ）（他のイミダゾキノリン免疫反応修飾物質も）、ａｐｏｌｉｏｐｒｏｔｅｉｎ（ＡＩ、ＡＩＩ、ＡＩＩＩ、ＡＩＶ、ＡＶ等）、血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ‐２等）、およびこれらの誘導体などがある。
【００７４】
本発明の特定の具体的な実施例については、ここで図を参照しながら述べる。
【００７５】
ここで図２Ａを参照すると、バルーンカテーテルが示されており、内側ガイドワイヤールーメン１１０、外側拡張ルーメン１２０、およびバルーン１３０を含む。ガイドワイヤールーメンおよび拡張ルーメンは当業者には周知であり、通常ナイロン１２およびポリエーテル‐ブロック‐コ‐ポリアミド高分子（Ｐｅｂａｘ（登録商標）等）等のポリアミド高分子および共重合体、ポリアルキレンテレフタラート高分子および共重合体（長鎖ポリエーテルグリコールに基づき、Ｈｙｔｒｅｌ（登録商標）など熱可塑性ポリエステルエラストマーで、硬いポリブチレンテレフタラートセグメントと柔らかい非晶形セグメントを含むブロック共重合体である等）を含むポリエステル、ポリエチレン（特に高密度ポリエチレン）、およびポリウレタンを含む材料から形成される。ガイドワイヤールーメンは、一般的には内側表面に滑らかな材料、例えばポリテトラフルオロエチレンまたは高密度ポリエチレンを備える。
【００７６】
バルーン１３０の構成に関するさらなる詳細については、図２Ａの「ｂ」領域の拡張図である図２Ｂから明らかである。図２Ｂで分かる通り、バルーン壁１３０は基質部１３０ｓの上に配置される押出部１３０ｆを含んでおり、この具体例においては、この基質部は拡張可能な高分子基質に相当する。バルーン１３０の基質部１３０ｓとして使用され得る高分子材料のいくつかの例には、他の多くの中でもナイロン１２およびポリエステル‐ブロック‐コ‐ポリアミド高分子等のポリアミド高分子および共重合体（Ｐｅｂａｘ（登録商標）等）およびポリアルキレンテレフタラート高分子および共重合体（ポリブチレンテレフタラート等）を含むポリエステルがある。前述のような高分子材料は混合されることもある、あるいは要望があれば、重合体または多層基質構造として提供され得る。典型的なバルーン壁厚は、１０〜５０  マイクロメーターの範囲である。
【００７７】
例示した実施形態においては、上で詳細に記述した通り、押出部１３０ｆは１つ以上の高分子電解質含有押出部分（フィラメント等）から形成されており、補強されることもあれば補強されないこともあり、治療薬を含むこともあれば含まないこともある。１３０ｆを構成するフィラメントは、典型的には直径が０．１〜５０  マイクロメーターの範囲である。高分子電解質を組み合わせたものの具体例には、他の多くの中（上述の中から選択される等）でもポリアニオンおよびポリエチレンイミンとしてポリアクリル酸またはポリカチオンとしての塩酸ポリアリルアミンがある。
【００７８】
示される押出部１３０ｆは多層からなり、いずれも複数のフィラメントまたは単一のフィラメント（上の図１Ａにおいて示されたのと類似の方法で単一のフィラメントをバルーン上に配列する、もしくは単一のフィラメントを前進するコイル／らせんの状態でバルーンの周囲に巻く等）から形成され得る実質上並行するフィラメントセグメントを含む。各層内で実質上並行するフィラメントセグメントは、基盤となる層および／または重なる層の実質上並行するフィラメントセグメントに対し、任意の角度で配向し得る。図１Ａおよび図１Ｂにおいては、この角度は約９０°である。層間のフィラメントが互いに９０°になるように層が重ねられる実質上並行するフィラメントから構成される層は、極めて高い強度が得られることが示された。例えば、周知の防弾用複合体Ｓｐｅｃｔｒａ  Ｓｈｉｅｌｄ（登録商標）は、Ｓｐｅｃｔｒａ（登録商標）ファイバー（Ａｌｌｉｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ製の高強度、超高分子量ポリエチレンファイバーによる一方向層を２層含み、互いに９０°の角度で配列される。
【００７９】
もちろん、配向の範囲がほぼ無限である織および不織のフィラメントは、前述の直接描画法を用いて、または別の適切な沈着法を用いて提供され得る。例えばフィラメントは、他の多くの中でもクモの巣内のフィラメントと類似の方法で配向され得る。
【００８０】
押出部１３０ｆを適用する際には、基質１３０ｓを可動的に取り付ける、「インク」分配器を可動的に取り付ける、あるいはその両方が考えられる。例えば、基質１３０ｓを回転軸上に取り付け、２つの直交軸（回転軸に対し、回転軸の軸に沿って内向きおよび外向き等）に沿って動くマイクロ位置決めデバイス上に適用ノズルを取り付け得る。
【００８１】
別の例の通り、３軸のマイクロ位置決めデバイスを使用してフィラメントを定置の基質上にめっきし得る。例えば、ｘ‐ｙ面に最初の層パターンを作製したのち、ｚ軸に沿ってノズルを上げ、次の層を作製し得る。このプロセスは、完成構造体が組み立てられえるまで繰り返し得る。
【００８２】
押出部が完成すると、治療薬を含む場合または含まない場合も、バルーン全体または一部の上に任意の重合体層（図なし）を広げる。
【００８３】
ここで検討したような手順によって作製されたバルーンは、柔軟性の高い、強力なノンコンプライアント型バルーンとして設計され得る。
【００８４】
もちろん、上述の通り、本発明はバルーンカテーテル以外の広範な医療用デバイスへ適用できる。１つの具体例として、構造が特許文献１１で示されているものと類似している、支持体４５０上に配列したステント４００を図４Ａに示す。ステントは、膨大な数の開口セル４２０を形成する、相互接続した様々なステントエレメント４１０を備える。特許文献１１のステントとは対照的に、また図４Ａの断面図で分かる通り、図４Ａの各ステントエレメント４１０は押出部４１０ｅを備え、構造エレメント４１０ｓ上に配列され、例えば上述したような金属または合金から形成され得る。示されている押出分４１０ｅは１本のリボン形であり、例えば溝形の孔を有するノズルから押し出されるが、他の形または数が異なる（またはフィラメントが複数である等）押出部も明らかに適用され得る。例示した実施形態においては、押出部４１０ｅは任意の治療薬（抗再狭窄薬等）を含み得るものであり、これによりｉｎ  ｖｉｖｏで膨張後、薬剤を周囲の体組織（血管等）に局所的に送達させる。
【００８５】
別の具体例においては、フィルター材料として本発明による押出部を採用するフィルターを作製し得る。例えば、織または不織の押出部（他の多くの可能性の中でも図１Ａの不織押出部参照）をフィルター材料として採用し得る。フィルター材料の開口スペースは、血管が流れ得るサイズとするが、体の管腔または腔で浮遊する破片および塞栓の流れは制限する。例えば、押し出されたフィラメント間に開口スペースを作ることによって、約１０マイクロメーターの赤血球がフィルターおよび支持体を通過できるようになるが、実質上これより大きな種は通過しない。粒状の物質に対する許容差によっては、開口スペースは、例えば１０〜１００  マイクロメーター以上である。
【００８６】
具体例として、図５は塞栓予防アセンブリ５００の側面図であり、塞栓片を除去するために使用し得る。塞栓予防アセンブリ５００は長形の回転軸５１２を含み、その回転軸は接続されるフィルター５１４を有する。近位の止め５１６を適合させ、構成して、治療用カテーテル等の医療用デバイスが止め５１６を越えて回転軸５１２より先に進まないように止める。止め５１６は医療用デバイスがフィルター５１４を越えて遠位に進まないようにできる。一部の実施形態においては、滑りやすいよう回転軸５１２の先に配列したチューブ５１８にフィルター５１４が接続される。チューブ５１８を適合させ、構成して、フィルター５１４が回転軸５１２を越えて任意の部位に進めるようにする。チューブ５１８は、第１の止め５２０（回転軸５１２の遠位端５２２近くに設置される等）および第２の止め５２４（概して第１の止め５２０の近位に設置される等）によって適所に保たれ得る。一部の実施形態においては、止め５１６はチューブ５１８に取り付けられ得る。回転軸５１２は遠位先端部５２８も含み得る。遠位先端部５２８は、先行技術において既知の類似の先端部と同じ「ばねチップ」または「フロッピー（登録商標）チップ」を備え得る。
【００８７】
フィルター５１４は、フィルターフレーム５３０、フレーム５３０上に配列されたフィルター材料５３２、および１つ以上の壁体５３４を含み得る。一般的に、フィルター５１４は体の管腔で破片を採集するために第１の概して折りたたまれた形状と第２の概して展開された形状との間で作用する。フレーム５３０は、ニッケル‐チタン合金等の「自己展開」型記憶材料からなり、フィルター５１４を第２の展開された形状に偏向させ得る。壁体５３４は、接合部５３６によってチューブ５１８（または回転軸５１２）と接合され得る。接合部５３６は、チューブ５１８（または回転軸５１２）近くの壁体５３４の１つ以上の巻線あるいは壁体５３４端部の上に配列された、チューブ５１８に取り付けるための取付金物となり得る。図５に示したアセンブリ５００は、フィルター５１４のフィルター材料５３２が本発明による押出部（図１Ａと同様の織構造または不織構造等）であることを除けば特許文献１２に記載されたアセンブリと類似しており、参考文献として本明細書に組み込まれている。押出部は、例えばフィルターフレーム５３０状に形成され、あるいは予備成形され（適切な形状の取り外し可能な支持体を利用して等）、フィルターフレーム５３０に取り付けられ得る。
【００８８】
塞栓予防アセンブリ６００の別の具体例を図６で例示する。これはそのアセンブリに接合されるフィルター６１０を有する長形の回転軸６０５を示す。フィルター６１０は、フィルターフレーム６１５の一端に取り付けられるフィルター材料を含み得る。フィルターフレーム６１５の対端は２つの壁体の形であり、接続部６３０によってあるいは他の機構（圧着等の機械的結合、接着剤、溶接等熱的結合など）によって長形の回転軸６０５と接続され得る。例示した接続部６３０は、フィルターフレーム６１５の一端の上に配列される。一般的に、フィルター６１０を適合させ、フィルター材料６２０を用いて体の管腔で破片を採集するために第１の概して折りたたまれた形状と第２の概して展開された形状との間で作用し得る。フレーム６１５は、子の目的のため、例えばニッケル‐チタン合金等の自己展開型記憶材料を備え得る。図６に示したアセンブリ６００は、フィルター６１０のフィルター材料６２０が本発明による（図１Ａと同様の織構造または不織構造等）押出部であることを除けば特許文献１３に記載されたアセンブリと類似しており、参考文献として本明細書に組み込まれている。
【００８９】
本明細書において本発明の様々な実施形態が具体的に例示され、記載されているが、本発明の修正および変形形態は上の教示の対象であり、本発明の精神および意図する適用範囲から逸脱するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１Ａ】先行技術による、正方晶対称性を有する３次元反復構造のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）図（フィラメントの直径約１  μｍ）である。
【図１Ｂ】先行技術による、正方晶対称性を有する３次元反復構造のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）図（フィラメントの直径約１  μｍ）である。
【図２Ａ】本発明の１つの実施形態による、バルーンカテーテル断面図である。
【図２Ｂ】図２Ａ内「ｂ」領域の拡張図である。
【図３】本発明による、医療用デバイスを形成するための装置またはその部分の略図である。
【図４Ａ】本発明による、ステントの１つの実施形態透視図である。
【図４Ｂ】図４ＡのＢ‐Ｂ’線に沿って切り取った、ステントエレメントの断面図である。
【図５】本発明による、塞栓予防フィルタリングデバイスの側面図である。
【図６】本発明による、塞栓予防フィルタリングデバイスの別の実施形態の側面図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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