(57)【要約】  本開示内容は、反復単位を含む多糖のヒドロゲル組成物及び合成と使用方法とを提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多糖を含む組成物であり、其の内、上記多糖は第1反復単位と、第2反復単位と、を含み、そのうち、第1反復単位は式(I)の構造を有する：
【化１】
2019508193.tif 000020
第2反復単位は式(II)の構造を有する：
【化２】
2019508193.tif 000021
其の内、
R1は、水素と、−OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2と、−O(CH2)nNH2と、から選ばれ、其の内R'は水素またはメチル基であり、nは1より小さくないし、mは1より小さくないし、且つ、pは1より小さくない；
R2は、水素と、−OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2と、−O(CH2)nNH2と、から選ばれ、其の内R'は水素またはメチル基であり、nは1より小さくないし、mは1より小さくないし、且つ、pは1より小さくない；
R3は、水素と、-OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2と、−O(CH2)nNH2と、から選ばれ、其の内R'は水素またはメチル基であり、nは1より小さくないし、mは1より小さくないし、且つpは1より小さくない。
【請求項２】
請求項１に記載の組成物、其の内上記多糖は式(III)である：
【化３】
2019508193.tif 000022
其の内xは1より大きく、かつ、yも1より大きい。
【請求項３】
請求項１または２に記載の組成物に基づき、其の内p＝2。
【請求項４】
請求項１〜３の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内m＝1。
【請求項５】
請求項１〜４の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内R'はメチル基である。
【請求項６】
請求項１〜５の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内n=2または3。
【請求項７】
請求項１〜６の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内−O(CH2)nNH2は式(IV)である：
【化４】
2019508193.tif 000023
【請求項８】
請求項１〜７の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内−O(CH2)nNH2は式(V)の構造を有する：
【化５】
2019508193.tif 000024
【請求項９】
請求項１〜８の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内−OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2は式(VI)の構造を有する：
【化６】
2019508193.tif 000025
【請求項１０】
請求項１〜６の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内R1は式IVであり、R2は水素または式VIであり、且つR3は水素または式VIである；
其の内R1は水素または式VIであり、R2は式IVであり、且つR3は水素または式VIである；
其の内R1は水素または式VIであり、R2は水素または式VIであり、且つR3は式IVである；
其の内R1は式IVであり、R2は式IVまたは式VIであり、且つR3は式IVまたは式VIであり、または、其の内R1は式VIであり、R2は式IVであり、且つR3は式IVである。
【請求項１１】
請求項１〜６の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内R1は式Vを有し、R2は水素または式VIであり、且つR3は水素または式VIである；
其の内R1は水素または式VIであり、R2は式Vであり、且つR3は水素または式VIである；
其の内R1は水素または式VIであり、R2は水素または式VIであり、且つR3は式Vである；
其の内R1は式Vであり、R2は式Vまたは式VIであり、且つR3は式Vまたは式VIである；または
其の内R1は式VIであり、R2は式Vであり、且つR3は式Vである。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内上記多糖はデキストランを含む。
【請求項１３】
請求項１２に記載の組成物に基づき、其の内上記デキストランの平均分子量は少なくとも2,000から2,000,000である。
【請求項１４】
請求項１２に記載の組成物に基づき、其の内上記デキストランの平均分子量は200,000である。
【請求項１５】
請求項１２に記載の組成物に基づき、其の内上記デキストランは、13個以上の反復単位を有する。
【請求項１６】
請求項１２に記載の組成物に基づき、其の内上記デキストランは、10、100、500、104または104個以上の反復単位を有する。
【請求項１７】
請求項１〜１６の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内上記反復単位は、アミン基を含む。
【請求項１８】
請求項１〜１７の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内上記多糖は、少なくとも一つの加水分解性結合部分を含み、その内上記加水分解性結合部分は生体適合性葡萄糖反復単位と、架橋基と、の間に位置する。
【請求項１９】
請求項１８に記載の組成物に基づき、其の内上記架橋基は不飽和ビニール基を含む。
【請求項２０】
請求項１８に記載の組成物に基づき、其の内上記加水分解性結合部分はエステル基を含む。
【請求項２１】
請求項１７に記載の組成物に基づき、其の内上記アミン基は第１級アミン基を含む。
【請求項２２】
請求項１〜２１の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内上記アミン基と、架橋基と、は、同じまたは異なる反復単位に位置することができる。
【請求項２３】
請求項１〜２２の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内上記多糖は架橋されている。
【請求項２４】
請求項１〜２３の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内上記組成物はヒドロゲルである。
【請求項２５】
請求項１〜２４の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内上記組成物はさらに生体活性剤を含む。
【請求項２６】
請求項２５に記載の組成物に基づき、其の内上記生物活性剤は、薬剤、薬物、細胞、気体または気体前駆体、合成有機分子、タンパク質、酵素、成長因子、ビタミン、ステロイド、ポリアニオン、ヌクレオシド、ヌクレオチド、ポリヌクレオチド、ナノ粒子、診断剤、遺伝子物質及びその何れの組み合わせから選ばれる。
【請求項２７】
請求項２６に記載の組成物に基づき、其の内上記成長因子は、表皮成長因子、血小板由来の成長因子、肝細胞成長因子、ヒト成長ホルモン、線維芽細胞増殖因子、血管内皮増殖因子及びその組み合わせから選ばれる。
【請求項２８】
請求項１〜２７の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内上記多糖上のヒドロキシ基のOCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2置換度は0.05-0.97である。
【請求項２９】
請求項１〜２７の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内上記多糖上のヒドロキシ基の−O(CH2)nNH2置換度は0.03-0.95である。
【請求項３０】
請求項１〜２９の何れの一項に記載の組成物からヒドロゲルを形成する方法であり、以下を含む：
請求項１〜２９の何れの一項に記載の組成物を溶液中に十分長く混合させておく。共に、溶液をUV光の下に露出させ、露光後に、組成物は架橋されたポリマーネットワーク構造を形成する。
【請求項３１】
請求項３０に記載の方法に基づき、さらに上記ヒドロゲル組成物を乾燥させることを含む。
【請求項３２】
請求項３０または請求項３１に記載の方法に基づき、其の内、架橋反応が完成する前に、ヒドロゲルを一定時間乾燥させる。
【請求項３３】
請求項３０〜３２の何れの一項に記載の方法に基づき、さらに、ヒドロゲル組成物を破砕することを含む。
【請求項３４】
請求項３０〜３３の何れの一項に記載の方法に基づき、其の内乾燥してからヒドロゲルを破砕する。
【請求項３５】
請求項３０〜３４の何れの一項に記載の方法に基づき、さらに、ヒドロゲル組成物を予定の鋳物形状に鋳造することを含む。
【請求項３６】
請求項３０〜３５の何れの一項に記載の方法に基づき、さらに以下を含む：上記組成物を切断、折り畳み、延伸、コアリングまたは/及び機械加工して鋳造形状とは異なる予定の形状またはサイズにする。
【請求項３７】
請求項３０〜３６の何れの一項に記載の方法に基づき、さらに、上記生物活性剤を上記組成物中に混入するが、そのうち上記生物活性剤は以下を含む：薬物；ビタミン、ミネラル補充剤、プロドラック、成長因子または薬物活性剤。
【請求項３８】
高分子モノマーの合成方法に関するものであり、以下を含む：
-(CH2)p(COO)mCR’=CH2を含む第1化合物と、多糖のヒドロキシ基と、を反応させ、重合性結合部分と、加水分解性結合基と、を含む第1高分子モノマーを獲得し、其の内上記高分子モノマーは式IIであり、共に、
第1高分子モノマーと、-(CH2)nNH2を含む第2化合物と、を反応させるが、其の内第2化合物と、第1高分子モノマーの遊離ヒドロキシ基と、を反応させることで、第2高分子モノマーを形成し、其の内第2高分子モノマーは式IIIである。
【請求項３９】
請求項３８に記載の方法に基づき、其の内、第1＆第2高分子モノマーは生物分解可能である。
【請求項４０】
請求項３８または３９に記載の方法に基づき、其の内、第2高分子モノマーは第1高分子モノマーに対してより良い生体適合性を有する。
【請求項４１】
請求項３８〜４０の何れの一項に記載の方法に基づき、其の内、上記ヒドロキシ基は、ジブチルスズジラウレート存在の下でイソシアネート基と反応してウレタン基を形成することで、上記多糖の中に生物分解性のエステル基と、不飽和ビニール基と、を組み込む。
【請求項４２】
請求項３８〜４１の何れの一項に記載の方法に基づき、其の内、上記ヒドロキシ基は、トリメチルアミンの存在下で代替され第一級アミン側基が得られる。
【請求項４３】
請求項３８〜４２の何れの一項に記載の方法に基づき、其の内、上記多糖はデキストランを含む。
【請求項４４】
請求項４３に記載の方法に基づき、其の内、上記デキストランの平均分子量は少なくとも2000から200,000である。
【請求項４５】
ヒドロゲルが形成するシステムに関するものであり、其の内上記システムは基本的に多糖からなり、上記多糖は式Iの第1反復単位と、式IIの第2反復単位と、を含み、其の内、少なくとも一つの反復単位が少なくとも一つの重合性結合部分を有する；
其の内上記システムをUV光に露出させて重合することで、三次元ポリマーネットワークが形成される。
【請求項４６】
請求項４５に記載のシステムに基づき、其の内、上記多糖はデキストランである。
【請求項４７】
請求項４５または４６に記載のシステムに基づき、其の内上記デキストランは、少なくとも2000ダルトンから200,000ダルトンの平均分子量と、少なくとも13個から1234個の反復単位と、を有する。
【請求項４８】
請求項４５〜４７の何れの一項に記載のシステムに基づき、其の内上記ヒドロゲルが形成するシステムの重量濃度は0.01-99.99%である。
【請求項４９】
請求項４７〜４８の何れの一項に記載のシステムに基づき、其の内上記ヒドロゲルを制御することでタンパク質分子を携帯する共に当分子を釈放する。
【請求項５０】
皮膚傷口の癒合を促進する方法であり、上記方法は、請求項１〜３７の何れの一項に記載の組成物を局所負傷した皮膚の上に放置することを含む。
【請求項５１】
請求項５０に記載の方法に基づき、其の内上記組成物を表面上に放置する。
【請求項５２】
表皮と、皮膚附属物と、の再生を促進する方法であり、其の内上記方法は、請求項１〜２９の何れの一項に記載の組成物を一部負傷した皮膚エリアに放置することを含む。
【請求項５３】
請求項５２に記載の方法に基づき、其の内上記皮膚附属物は毛嚢、皮脂腺、汗腺を含む。
【請求項５４】
請求項５０〜５３の何れの一項に記載の方法に基づき、其の内負傷された皮膚エリアは、スクラッチ、カット、引き裂く、擦り傷、打撲傷磨耗、刺し傷、切り口、一度火傷、二度火傷、三度火傷、開放型傷口、皮膚剥離及び/または裂傷を含む。
【請求項５５】
瘢痕形成を減少する方法であり、其の内上記方法は以下を含む：
瘢痕皮膚の切除、共に、
請求項１〜２９の何れの一項に記載の組成物を用いた瘢痕皮膚エリア上での皮膚再生を行う。
【請求項５６】
請求項５０〜５５の何れの一項の記載に基づき、其の内上記組成物は、ヒドロゲルである。
【請求項５７】
請求項５６に記載の方法に基づき、其の内上記ヒドロゲルは、液体ヒドロゲルと、個体ヒドロゲルと、ナノサイズのヒドロゲル及び/またはマクロサイズのヒドロゲルと、を含む。
【請求項５８】
請求項５６または５７に記載の方法に基づき、其の内投薬の前に上記ヒドロゲルを冷凍乾燥、切断、小さく刻むまたはみじん切りにする。
【請求項５９】
請求項５６〜５８の何れの一項に記載の方法に基づき、其の内上記ヒドロゲルは余分の液体、滲出物の吸収、及び/または水分保持ができる。
【請求項６０】
請求項５０〜５９の何れの一項に記載の方法に基づき、さらに上記組成物を負傷してない皮膚エリアに放置することを含む。
【請求項６１】
請求項５０〜６０の何れの一項に記載の方法に基づき、其の内上記組成物を全負傷エリアに投与する。
【請求項６２】
請求項５０〜６１の何れの一項に記載の方法に基づき、其の内上記組成物は、治療を必要とする個体の生物活性剤を含む。
【請求項６３】
請求項６２に記載の方法に基づき、其の内上記生物活性剤は、薬物；ビタミン、ミネラル補充剤、プロドラッグ、成長因子または薬物活性剤を含む。
【請求項６４】
請求項５６〜６３の何れの一項に記載の方法に基づき、其の内上記ヒドロゲルを新しい組織の再生または組織の保護に用いることでさらなる損傷または悪化を防ぐことに用いる。
【請求項６５】
請求項６４に記載の方法に基づき、其の内上記組織は、皮膚、筋肉、骨格、肝臓、肺、骨格筋、歯内パルプ、血管システム、胃腸道、心臓組織、目の組織、腸、椎間板、軟骨、靭帯、腱またはその組み合わせを含む。
【請求項６６】
請求項１〜２９の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内上記組成物は、ヒドロゲルである。
【請求項６７】
請求項６６に記載の組成物に基づき、其の内上記ヒドロゲルは、液体ヒドロゲルと、個体ヒドロゲルと、ナノサイズのヒドロゲル及び/またはマクロサイズのヒドロゲルと、を含む。
【請求項６８】
請求項６６または６７に記載の組成物に基づき、其の内投薬前に上記ヒドロゲルを冷凍乾燥、切断、小さく刻むまたはみじん切りにする。
【請求項６９】
請求項６６〜６８の何れの一項に記載の組成物に基づき、其の内上記ヒドロゲルは余分の液体、滲出物の吸収、及び/または水分保持ができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〔関連特許出願の交差引用〕
35 U.S.C. 119(e)に基づき、本出願は、2016年1月17日に提出した米国特許出願番号62/279,786の優先権を主張し、その内容を引用することで全部本文に編入させる。
【０００２】
本開示内容は、多糖ヒドロゲル及びその組成物に関するものであり、その製造及び使る。
【背景技術】
【０００３】
身体の中で最大の器官としての皮膚は、多様な機能を働きヒトの健康をサポート・維持している(Schulz III等、Annual Review of Medicine、第51巻、第231-244ページ、2000；Sun等，Nanomedicine，2012)。皮膚の表皮及びその附属物（例えば毛嚢、皮脂腺と汗腺）は、物理的、化学的、生物病原体による危害に対して保護・阻止作用を発揮する共に、脱水を防ぐ。しかし、全層皮膚の傷が癒合される時、皮膚の附属物は通常的に再生されなく、失能した瘢痕性皮膚が形成される。瘢痕皮膚の形成は厳重な美的毀損と、機能上と、心理上と、の問題を起こす。米国・欧州では8700万人以上の患者が瘢痕減少療法の恩恵を受けている（Bush等、Dermatology Research and Practice、第2010巻、2010；Mak等、Journal of Dermatological Science、第56巻、第168-180ページ、2009）。人々が巨大な努力をはらい瘢痕の形成を減少するにも関わらず、完璧な皮膚を再生させることは依然とも挑戦であり、なお、崇高な目標(Martin、Science、第276巻、第75-81ページ，1997)であるため、創傷癒合における主要な目的となっている（Heng、International Journal of Dermatology、第50巻、第1058-1066ページ、2011；Martin，Science，第276巻、第75-81ページ、1997；Sun等、JSM Regen Med，第1巻、第1007ページ、2013)。
【０００４】
伝統的に、ティッシュエンジニアリングの主なやり方は、体外で損傷された組織の機能性代替物を構築してから、それらを移植することで損傷された器官への修復または/及び回復を行った。急性深層創傷の治療を例に、まずは、体外でヒト全層皮膚の同価物を開発してから、患者の体内に移植してきた。しかし、その結果は患者に満足できるものとは距離が遠い。近年来、周知して来たように各種の活組織には驚くほどの再生能力を有する可能性がある。例えば、肝臓、骨格と皮膚。ティッシュエンジニアリング分野の新たな概念は、体外で複雑な活性組織を再建するより、我々は合成材料の開発に着目すべく、当材料は、細胞とカギとなる相互作用を経て身体の固有組織と、自己修復の能力と、を起発させる(Place等、Nat Mater、第8巻，第457-470ページ、2009)。
【０００５】
ヒドロゲルは、親水性三次元網状構造を有し、天然細胞外マトリックス(ECM)に類似している。魅力的なバイオミメティクス構造以外にも、ヒドロゲルは、独特な生体適合性、フレキシブルな合成方法、広範囲な成分、及び必要な物理特性も有する。そのため、これらは、既に再生医学応用分野でよく使われる材料となっている(Slaughter等、Advanced Materials、第21巻、第3307-3329ページ、2009；Van Tomme等、International Journal of Pharmaceutics、第355巻，第1-18ページ、2008)。ヒドロゲルは、異なる機能性の基を組み込みながらも、生物学的活性分子を変えないよう保護できるため、インテリジェント薬物送達システム(DDS)(Schillemans等、Journal of Controlled Release、第150巻、第266-271ページ、2011；Van Tomme等、Biomaterials、第26巻、第2129-2135ページ、2005)として使われている。同時に、多くの生物化学・物理性質をヒドロゲル内に組み込むことで体内の微小環境を模擬することが可能なため、確実な組織再生テンプレートとして使い、誘導環境を提供することで、三次元細胞を機能性組織またはオルガンに形成させる。
【０００６】
生体適合性は、組織工学支持体に置いて重要な配慮要素である。この点は創傷癒合にとってとても重要である。大人中の炎症性細胞の過多は、繊維化組織の形成に繋がる（Coolen等、Wound Repair Regen、第18巻、第291-301ページ、2010）。マクロファージは重要な炎症細胞である。炎症応答を増強する以外に、マクロファージは、増殖段階で新しい組織の形成を刺激する共に、リフォーム段階でECMの合成を調整する。負傷した際、循環する単核細胞は創傷部位に集中するが、TGF-βの補佐の下、単核細胞は急速にマクロファージに分化される。異なる刺激の下、マクロファージは、さらに炎症誘発性マクロファージ (M1)または抗炎症性マクロファージ (M2) に極性成長できる。これらは、炎症誘発性サイトカイン (例えばIL-1、IL-6)と、成長因子(例えばPDGF、TGF-β、VEGF、FGFとEGF)(Barrientosなど、Wound Repair and Regeneration、第16巻、第585-601ページ、2008；Delavaryなど、Immunobiology、第216巻、第753-762ページ、2011)と、を生成する。そのため、マクロファージは、組織再生(M2)を誘導することも、破壊性作用(M1)(Brancato等、American Journal of Pathology、第178巻、第19-25ページ、2011；Martinez等、Front Biosci、第13巻、第453-461ページ、2008)を起こすことも、ある。最近の研究により、マクロファージ応答は、移植されたECM支持体材料と強い相関性(Brown等、Acta Biomaterialia、第8巻、第978-987ページ、2012)，があり、有利なM2表現型は構造性組織のリフォームを促進することができる。従って、マクロファージの表現型と、ECM支持体材料と、間の相互作用は、創傷修復結果の予測に使われるが、再生医学においては高い生体適合性と共にマクロファージをM2表現型に誘導できる生物材料が求められる。そのため、創傷癒合おいて、免疫反応を引き起こさないまたは免疫反応が小さい支持体は特に重要である。一部のコラーゲン基盤の支持体が臨床応用に受け入れられているが、臨床研究中に炎症の増加が観察された（Moreira Teixeira等、Biomaterials、第33巻、第3651-3661ページ、2012；Muangman等、Journal of Trauma and Acute Care Surgery，第61巻、第1212-1217ページ、2006)。
【０００７】
最近、Dex-AE/PEGDAヒドロゲルは、3度火傷のマウスモデルで、完全な表皮及びその皮膚付属物の再生機能を促進することが証明された。Sun等参照、Proceedings of the NationalAcademy of Sciences、第108巻、第20976-20981ページ(2011)。だが、前臨床試験のブダモデルでは、創傷癒合中に完全な再生が生じなかった(Shen等、The Journal of investigation of dermatology、第135巻、第2519-2529ページ、2015)。当ヒドロゲルの処方でポリエチレングリコール (PEG)含量（約20％）は、細胞の付着・浸潤の固定化と排斥を引き起こしたが、これはヒドロゲルの治療上の利点と、臨床的意義と、を破壊した可能性がある。
【０００８】
そのため、より良い生体適合性と、生物分解可能なヒドロゲルと、が求められ、それは、先天的な自己再生能力を増強し、異なる信号通路を触発または活性化させる共に、幹細胞の増殖・分化・成熟及び/または移動を誘導することで、負傷部位またはその周辺で皮膚構造と、その他の機能性組織と、を形成させる。
【発明の概要】
【０００９】
本開示内容の一方面は一種の組成物に関するものであり、それは多糖を含み・基本的に多糖からなり・またはさらに多糖からなり、上記多糖は第1反復単位と、第2反復単位と、を含み・基本的に第1反復単位と、第2反復単位と、からなり・またはさらに第1反復単位と、第2反復単位と、からなるが、其の内、第1反復単位は式(I)の構造を有する。
【００１０】
【化１】
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【００１１】
第2反復単位は式(II) の構造を有する。
【００１２】
【化２】
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【００１３】
そのうちR1は、水素、−OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2、−O(CH2)nNH2から選ばれ、そのうちR'は水素またはメチル基であり、nは1より小さくないし、mは1より小さくないし、且つ、pは1より小さくない；そのうちR2は、水素、−OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2、−O(CH2)nNH2から選ばれ、そのうちR'は水素またはメチル基であり、nは1より小さくないし、mは1より小さくないし、且つ、pは1より小さくない；そのうちR3は、水素、-OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2、−O(CH2)nNH2から選ばれ、そのうちR'は水素またはメチル基であり、nは1より小さくないし、mは1より小さくないし、且つpは1より小さくない。一部の実施例の中で、第1反復単位と、第2反復単位と、は同じである。
【００１４】
もう一方面の中で、本開示内容は上記組成物をヒドロゲルに形成させる方法に関するものであり、その方法は次のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに次のステップからなる：請求項１〜２８の何れの一項に記載の組成物を溶液中に十分長く混合させておく；共に、溶液をUV光の下に露出させ、露光後に、組成物中に架橋されたポリマーネットワーク構造が形成された。
【００１５】
一面、本開示内容は、高分子モノマーの合成方法に関するものであり、それは以下のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：-(CH2)p(COO)mCR’=CH2を含み・基本的に-(CH2)p(COO)mCR’=CH2からなり、またはさらに-(CH2)p(COO)mCR’=CH2からなる第1化合物を、多糖のヒドロキシ基と反応させ、重合性構造部と加水分解性結合基とを含み・基本的に重合性構造部と加水分解性結合基からなり・またはさらに重合性構造部と加水分解性結合基からなる第1高分子モノマーを得るが、そのうち上記高分子モノマーは式IIである；なお、第1高分子モノマーを、-(CH2)nNH2を含み・基本的に-(CH2)nNH2からなり・またはさらに-(CH2)nNH2からなる第2化合物と反応させ、当第2化合物は第1高分子モノマーの遊離ヒドロキシ基と反応し第2高分子モノマーを形成するが、そのうち第2高分子モノマーは式IIIである。
【００１６】
もう一つの実施方案の中で、本開示内容は一種のヒドロゲルからなるシステムに関してあり、そのうち上記システムは多糖を含み・基本的に多糖からなり、またはさらに多糖からなるが、上記多糖は式Iの第1反復単位と、式IIの第2反復単位と、を含み、基本的に式Iの第1反復単位と、式IIの第2反復単位と、からなり、またはさらに式Iの第1反復単位と、式IIの第2反復単位と、からなるが、そのうち少なくとも一種の反復単位は少なくとも一つの重合性構造部を有する；そのうち上記システムはUV光に露光された後に重合することで三次元重合物ネットワークを形成する。
【００１７】
一つの実施方案の中で、本開示内容はさらに瘢痕形成の減少方法に関しており、上記方法は以下のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：瘢痕皮膚を切除する共に、本開示内容の何れの一種の組成物を使って瘢痕皮膚部位で皮膚を再生する。もう一つの実施方案の中で、本開示内容は皮膚創傷の癒合または表皮及び皮膚付属物の再生を促進する方法に関しており、上記方法は以下のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：本開示内容の何れの一種の組成物を一部の損傷皮膚部位に投与する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図1は、合成した高度な生体適合性を有し、且つ生物分解性デキストラン高分子モノマーの通用化学構造を示している。
【図２】図2は、生体適合性ヒドロゲル前駆体のスクリーニングを例示した。図2Aはデキストラン誘導の高分子の体外生体適合性を示し、図2A(i)は48時間後、高分子モノマーが存在する場合、COS7細胞の生存性を示し、図2A(ii)は0.05mg/mL培地の中で高分子モノマーのhASC中での細胞毒性を示した。図2Bは生体適合性を有するDexIEMEの化学合成を示し、そのうちデキストランは、メタクリル酸-2-イソシアナトエチル（2-isocyanatoethyl methacrylate）(DexIEM)と反応させ、その後エチルアミン (DexIEME)を添加した。有意水準の設定は：*p<0.05、**p<0.01、***p<0.001である。表示値は平均値±SDである。
【図３】図3は、DexIEMEのキャラクタライゼーションを示す。図3Aは(i)デキストラン、(ii) DexIEM及び(iii) DexIEMEの1H NMRスペクトルを示す。図3Bは(i)デキストラン、(ii) DexIEM及び(iii) DexIEMEのFTIRスペクトル(1と2：〜1635cm-1；3：〜1541cm-1；4：〜1535cm-1) を示す。
【図４】図4はマクロファージの分化と、極性成長と、を示す。図4Aは単核細胞がマクロファージに分化された後、さらに極性成長することを示す。図4Bは高分子モノマーが(i)マクロファージの分化に与える影響を例示し、なお、さらに (ii) マクロファージが炎症誘発性(M1)及び(iii)抗炎症性 (M2) マクロファージに極性成長することに与える影響を例示した。
【図５】図5は、高分子モノマーがマクロファージの(M1)及び(M2)への極性成長に与える影響を示す。DexIEMEの炎症誘発性 M1への誘導は比較的低いが、抗炎症性M2マクロファージ表現型への促進は比較的高い。
【図６】図6はヒドロゲルの製造を示す。図6AはDexIEMEヒドロゲルの合成を示すが、以下を含む： (i)化学反応式と、(ii)と、のイルガキュア2959存在下での光架橋。図6Bはヒドロゲル架橋の最適化を示し、 (i) ヒドロゲルの転換効率と (ii)異なる濃度及び時間での膨潤率とを含む。
【図７】図7はインテリジェントヒドロゲルを急性皮膚損傷と、異常創傷と、の癒合に投与した再生治療法を示す。創傷を修復方式ではなく再生方式での癒合するように制御するため、細胞と緊密に相互作用できる生物模倣支持体を開発するにより身体の先天的再生能力を釈放させる。まず、急性深層損傷部(I)または瘢痕皮膚(II)を切除してから、異なる信号チャンネルを触発・励起する共に内在性幹細胞の増殖・分化・移動を誘導するインテリジェントヒドロゲルを負傷部位に投与することで、皮膚幹細胞が自発的に完全な皮膚構造を構築するようにする。
【図８】図8は既存瘢痕に対するヒドロゲルの治療を例示した。図8Aはマウスの背部で生成させた瘢痕皮膚と、ヒドロゲルを使った局所治療と、を示す。図8A(i)は三度火傷で造られた瘢痕を示す；図8A(ii)は部分切除した瘢痕皮膚を示す；そして図8A(iii)はヒドロゲルの創傷エリアへの投与を示す；図8A(iv)は5週後の傷口癒合結果を示す。図8Bは三度火傷から切除した瘢痕皮膚を示す。図8Cはヒドロゲル処理後に再生された新しい皮膚を示し、図8C(i)は体表性のある瘢痕皮膚で再生した新しい皮膚のヘマトキシリン及びエオジン(H＆E)写真を示すが、点線で火傷による瘢痕皮膚と、ヒドロゲル治療後に再生された新しい皮膚と、を囲んである；図8C(ii)は比較的高倍率の元瘢痕部位での完全再生した皮膚を示す；8C(iii)は比較的高倍率の治療してない火傷由来の瘢痕を示す。比例尺＝200μm。図8Dは再生された新しい皮膚と、瘢痕皮膚と、の間の毛嚢の定量分析である。図8Eは皮質(AE13)、伴侶層(companion layer、k75)及び外毛根鞘(AE13/AE15)で表現された新しい再生毛髪を示す。比例尺＝25μm。
【図９】図9は瘢痕皮膚局所に対する治療を示した写真であり、DexIEME処置後に再生された新しい皮膚である。図8Dの定量分析はこれら実験のH＆E写真由来である。
【図１０】図10は既存の完全な瘢痕に対してさらにヒドロゲル治療したことを示す。図10Aはマウスの背部で造った瘢痕皮膚と、フールヒドロゲル処置と、を示す。図10A(i)は三度火傷瘢痕から切除した皮膚を示す；図10A(ii)はヒドロゲルを完全切除した瘢痕傷口上に放置したものを示す；図10A(iii)は4週後に再生された皮膚を示す；図10A(iv)は皮膚のもう一面を示す。図10Bはヒドロゲル再生の完全な皮膚構造を示す；図10B(i)は瘢痕皮膚から再生された皮膚を示すが、点線で三つの違う位置の新生皮膚を囲んでいる；図10B(i)、10B(ii)、10B(iii)は三箇所の拡大図であり、これは新しい皮膚の形成を示す。比例尺＝200μm。
【図１１】図11はヒドロゲルで治癒したブダ皮膚の深層傷口を示す。図11Aは皮膚の皮下組織まで深く皮膚を完全切除した外科プロセスである；図11A(i)は ヒドロゲル；図9A(ii)は直径2.5cmの円形傷口；図11A(iii) はヒドロゲルを使って傷口全体を庇ったものを示す；図11A(iv) はヒドロゲル治療未実施とヒドロゲル治療を実施した傷口を示す；図11(v)は10週後に癒合した傷口を示す；図9A(vi) はヒドロゲル治療後に癒合された傷口を示す。図11Bは違うタイミングでの傷口癒合のH＆E代表性写真を示す：(i)、(ii)、(iii)は、ヒドロゲル治療未実施の傷口、 (v)・(vi)・(vii)は、ヒドロゲル治療を実施した傷口癒合、(iv)・(viii)は、各自比較組とヒドロゲル治療した傷口との拡大図である。図11B(ii)と11B(vi)中の点線は、新たに形成された組織と正常な皮膚との間の傷口界面である。比例尺=200μm。
【図１２】図12は正常なブダの皮膚である。(A)正常なブダ皮膚構造のH＆E染色した組織セクションと (B)それの比較的高倍率の真皮層構造である。比例尺=100μm。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
理解すべきなのは、本発明は、記載されている具体的な方法・方案・細胞株・動物種と属・化合物・ポリマーと試薬に限らないため、それらは変化可能である。さらに理解すべきなのは、本文で使われている用語の目的は、具体的に実施方案を説明するものであり、本発明の範囲を制限する趣旨ではないもので、本発明の範囲は添付される請求の範囲のみで限定される。
【００２０】
本文に使われている単数形式の「一つ」・「一種」・「上記」は、複数のものを含めて代表するもので、上下文で明確に規定している場合は別とする。従って、例え、「一つの細胞」という言葉は多数の当細胞を含み、「培養物」という言葉は、一種または多種の培養物及び当業者既知のそのものの価物等を含む。本文で使われる全ての技術・科学用語は、本発明分野の一般技術者の理解と同じ意味を持つものであり、明確な説明がある場合は別とする。
【００２１】
本発明の何の方法・設備・システムの何の実施方案は、上記のステップまたは/及び特徴からなり、または基本的に上記のステップまたは/及び特徴からなるものであり、上記のステップまたは/及び特徴を包括/含む/含有/具備するものではない。そのため、何の請求項の中での用語「…からなる。」または「基本的に…からなる。」は、上文記載のオープン型連結動詞に代替できるもので、提示された請求の範囲の変更に利便性を提供するが、そうでない場合は、当オープン型連結動詞を使うべきである。
【００２２】
請求の範囲で使われている用語「または」は、「または/及び」を指すもので、各選択項のみを代表すると明確に指示した場合、または各選択項が相互排斥するものでない限り、本開示内容は各選択項と「または/及び」とだけを指すことを支える。
【００２３】
本出願全般に使われている用語「約」は、その値は、当値を確定するために用いられた設備または方法による誤差の基準偏差を含むことを表示する。
【００２４】
本文に使われている用語「多個」は一個以上をさす。値の範囲を表示する場合、もう一つの実施方案で、一個の具体的な値または/及びからもう一個の具体的な値までを含む。本文で引用した全ての参考文献は引用うを通じて編入されるもので、各自単独に編入されるのと同等である。
【００２５】
本文で使われている用語「処置」・「治療」・「再生」などは、疾病または/及びそれと関連性のある症状を減少または改善することをさす。理解すべきなのは、排除しないが、疾病または病症を完全解消する必要のない疾病・病症またはそれと関連性のある症状を治療する。
【００２６】
用語「改善」は、疾患または毀損された皮膚の発展または進展を減少・低減・抑制・軽減・減少・阻止または安定させることをさす。
【００２７】
本文で使われている用語「架橋組成物」は、三次元ネットワークを形成する組成物をさし、なお、上記ネットワークは、個体はたは流体状ゲルで良い。同業者は、一般的に個体ヒドロゲルと流体状ヒドロゲルとを区別できる。例えば、「個体ヒドロゲル」は、架橋後に、その形状を維持または十分な機械的性能を具備するが、「流体状ゲル」は、架橋後にも、その形状維持不能または機械強度不足である。しかし、制限ではなく例示として、流体状ヒドロゲルを向上された機械強度とルーズなネットワーク構造とを有するヒドロゲルとみなすせる。
【００２８】
本文で使われている用語「多糖」は、主に（少なくとも90％）単糖反復単位または/及び誘導化の単糖反復単位含有の主鎖を含み・基本的にそれからなる主鎖・またはさらにそれからなる主鎖をさす。非制限性実例は、澱粉・化工澱粉・アミロペクチン・修飾アミロペクチン・直鎖澱粉・修飾直鎖澱粉・キトーサン・キチン質・グアーガム・修飾グアーガム・ローカストビーンガム・タラガム・コンニャクガム・コンニャク粉末・フェヌグリーク・メスキットガム・アロエマンナン・セルロース・修飾セルロース（代表性実例はカルボキシアルキル化セルロースとカルボキシメチルセルロースとを包括）・酸化多糖・硫酸化多糖・カチオン多糖（例えキトーサン・多糖の第四(級)アンモニウム誘導体またはグアニジン化多糖（例、カナダの特許2,519,417 (Berrada)記載）であるがそうとは限らない。）ペクチン・アラビアゴム・カラヤゴム・キサンタン・カッパ・ιまたはλ-カラギーナン・寒天・アルギン酸塩及びその混合物を含む。
【００２９】
本文で使われている用語「反復単位」は、当業者が理解する一般的な意味を有する。一部の実施方案中での用語「反復単位」とは、少なくとも２箇所でポリマーのもう一つの反復単位または末端単位に接続する結合部を持つことを指す。
【００３０】
本文で使われている用語「ヒドロゲル」は、本文の中で、水中で膨潤しかつ一種または多種のモノマーを含み、架橋剤の存在または不在状態で重合した多孔三次元高分子ネットワークを指す。一部の実施方案の中で、ヒドロゲルは架橋剤がない状態で形成される（例えば本発明の一部の実施方案のように）。一部の実施方案の中では、ヒドロゲルを形成させるのに架橋剤を必要とする。例えばDex-AE/PEGDAシステム。
【００３１】
本文で使われている用語「架橋剤」は、本文の中で通常な意味で使われている。即ち、適切な基礎モノマーと反応した場合三次元ネットワークの分子が形成される。
【００３２】
本文で使われている用語「架橋」は、本文の中で架橋剤が既に基礎モノマー分子と反応して三次元ネットワークを形成した時点を指す。
【００３３】
本文で使われている用語「支持体」は、機械的強度を具備または不備の状態で、新しい組織の形成を支える三次元多孔ポリマー構造を指す。
【００３４】
本文で使われている用語「デキストラン」は、異なる長さの鎖状の葡萄糖分子に繋がれてできた複雑な分枝鎖多糖をさす。そのうちデキストラン中の天然デキストランは、既に数人の研究者から、ロイコノストック メセンテロイデス(L. mesenteroide)釈放の酵素が蔗糖に作用して酵素的に産生されることが証明されたが、これ以外にも、もう一種の細菌ロイコノストック属（Leuconostoc sp.）から産生される。BixlerなどがIndustrial and Engineering Chemistry、第692-705ページ、1953年4月で天然デキストランの産生を纏めているが、その全部の内容を引用することで本文に編入する。
【００３５】
用語「デキストラン誘導体」は、エステル結合によって大部分のデキストランポリマーのヒドロキシ基に結合された酢酸エステル、プロピオン酸エステルまたは/及び琥珀酸エステル基を含む任意のデキストランポリマー族をさす。一つの実施方案の中で、デキストランポリマー誘導体は、酢酸デキストラン・プロピオン酸デキストラン・琥珀酸デキストラン・酢酸プロビオン酸デキストラン・酢酸琥珀酸デキストラン・プロビオン酸琥珀酸デキストラン・酢酸プロビオン酸琥珀酸デキストラン及びその混合物から選ばれる。もう一つの実施方案の中で、デキストランポリマー誘導体は、酢酸琥珀酸デキストランである。もう一つの実施方案の中で、デキストランポリマー誘導体は、プロビオン酸琥珀酸デキストランである。
【００３６】
本開示内容の一つの実施方案は一種の組成物に関しており、それは多糖を含み・基本的に多糖からなり・またはさらに多糖からなり、上記多糖は第1反復単位と、第2反復単位と、を含み・基本的に第1反復単位と第2反復単位からなり・またはさらに第1反復単位と第2反復単位からなり、そのうち第1反復単位は式(I)の構造を有する：
【００３７】
【化３】
2019508193.tif 000005
【００３８】
第2反復単位は式(II)の構造を有する：
【００３９】
【化４】
2019508193.tif 000006
【００４０】
其の内R1は、水素、−OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2、−O(CH2)nNH2から選ばれ、其の内R’は水素またはメチル基であり、nは1より小さくなく、mは1より小さくなく、pは1より小さくない；R2は、水素、−OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2、−O(CH2)nNH2から選ばれ、其の内R'は水素またはメチル基であり、nは1より小さくなく、mは1より小さくなく、pは1より小さくない；R3は水素、-OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2、−O(CH2)nNH2から選ばれ、其の内R'は水素またはメチル基であり、nは1より小さくなく、mは1より小さくなく、pは1より小さくない。一つの実施方案の中で、多糖は式 (III)の構造を有する：
【００４１】
【化５】
2019508193.tif 000007
【００４２】
其の内xは1より大きく、かつ、yも1より大きい。一部の実施方案の中で、p=2。一部の実施方案の中で、m=1。一つの実施方案の中で、R'はメチル基である。一つの実施方案の中で、n=2または3。もう一つの実施方案の中で、−O(CH2)nNH2は式(IV)の構造を有する：
【００４３】
【化６】
2019508193.tif 000008
【００４４】
もう一つの実施方案の中で、−O(CH2)nNH2は式(V)の構造を有する：
【００４５】
【化７】
2019508193.tif 000009
【００４６】
一つの実施方案の中で、−OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2は式(VI)の構造を有する：
【００４７】
【化８】
2019508193.tif 000010
【００４８】
一部の実施方案の中で、R1は式IVであり、R2は水素または式VIであり、且つR3は水素または式VIである；其の内R1は水素または式VIであり、R2は式IVであり、且つR3は水素または式VIである；そのうちR1は水素または式VIであり、R2は水素または式VIであり、且つR3は式IVであり；そのうちR1は式IVであり、R2は式IVまたは式VIであり、且つR3は式IVまたは式VIであり；または其の内R1は式VIであり、R2は式IVであり、且つR3は式IVである。一部の実施方案の中、R1は式Vを有し、R2は水素または式VIであり、且つR3は水素または式VIである；そのうちR1は水素または式VIであり、R2は式Vであり、且つR3は水素または式VIである；其の内R1は水素または式VIであり、R2は水素または式VIであり、且つR3は式Vである；其の内R1は式Vであり、R2は式Vまたは式VIであり、且つR3は式Vまたは式VIである；または其の内R1は式VIであり、R2は式Vであり、且つR3は式Vである。
【００４９】
一つの方面の中で、上記多糖はデキストランを含み・基本的にデキストランからなり、またはさらにデキストランからなる。一部の実施方案の中で、デキストランの平均分子量は少なくとも2,000から2,000,000  Daである。異なる実施方案の中で、デキストランの平均分子量は200,000 Daである。一つの実施方案の中で、デキストランは13個以上の反復単位を有する。もう一つの実施方案の中で、デキストランは10、100、500、104または104個以上の反復単位を有する。デキストラン誘導体の非排他的リストは、表１の示す通り。一部の実施方案の中で、反復単位は、アミン基を含み・基本的にアミン基からなり・またはさらにアミン基からなる。もう一つの実施方案の中で、上記多糖は、少なくとも一つの加水分解性結合部分を含み・基本的に少なくとも一つの加水分解性結合部分からなり・またはさらに少なくとも一つの加水分解性結合部分からなり、その内上記加水分解性結合部分は生体適合性葡萄糖反復単位と、架橋基と、の間に位置する。一つの実施方案の中で、架橋基は不飽和ビニール基を含み・基本的に不飽和ビニール基からなり・またはさらに不飽和ビニール基からなる。もう一つの実施方案の中で、加水分解性結合部分はエステル基を含み・基本的にエステル基からなり・またはさらにエステル基からなる。一部の実施方案の中で、アミン基は第１級アミン基を含み・基本的に第１級アミン基からなり・またはさらに第１級アミン基からなる。一つの実施方案の中で、アミン基と、架橋基と、は、同じまたは異なる反復単位に位置して良い。一部の実施方案の中で、上記多糖は架橋されている。異なる実施方案の中で、上記組成物はヒドロゲルである。一つの実施方案の中で、上記組成物はさらに生物活性剤を含み・基本的に生物活性剤からなり・またはさらに生物活性剤からなる。
【００５０】
【表１】
2019508193.tif 000011
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2019508193.tif 000013
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【００５１】
本文記載に使われている可溶性ヒドロゲルまたは/及び組成物中の生物活性剤の実例は、以下を含むが限定ではない：薬物；ビタミン；ミネラル補充剤；疾病または病気の治療・予防・診断・治癒または軽減に用いられる物質；または身体構造または機能を証明する物質；またはプロドラッグ、それは予定の生理環境中に置かれた場合、生物活性を持つようになっだりまたはさらに活性化される。一部の実施方案の中で、生物活性剤は以下を含むが限定ではない：成長因子、例えば成長因子(TGF)を転換する遺伝子ファミリー(例TGF-β1、TGF-β2とTGF-β3)の成員、線維芽細胞増殖因子(FGFs)、血小板由来成長因子(PDGF)、表皮成長因子（EGF）、結合組織活性化ペプチド（CTAPs）、骨形成因子、骨形成タンパク質（例、BMP-1、BMP-2、BMP-3、BMP-4、BMP-5、BMP-6、BMP-7、BMP-8、BMP-9）；ヘパリン結合成長因子（例、線維芽細胞増殖因子(FGF)、表皮成長因子（EGF）、血小板由来成長因子(PDGF)、インスリン様成長因子(IGF)）；インヒビン（例、インヒビンA、インヒビンB）；成長分化因子(例、GDF-1)；そしてアクチビン(例、アクチビンA、アクチビンB、アクチビンAB)、血管内皮増殖因子(VEGF)；ホルモン、例えばインシュリン、グルカゴン、エストロゲンであるが限定ではない；治療剤または薬物、以下を例とするが限定ではない：傷口癒合剤、抗炎症類ステロイドと化学治療剤；抗微生物剤；麻酔剤及びこれら成長因子の生物活性類似物、断片と誘導体；及びその何れの組み合わせ。
【００５２】
一部の実施方案の中で、生物活性剤は薬物活性剤で良い。薬物活性剤の非限定性実施例は以下を含める。則ち、（1）非ステロイド性抗炎症薬(NSAID)、鎮痛薬は、ジクロフェナク、イブプロフェン、ケトプロフェン、ナプロキセンを含むが限定ではない；（2）アヘンアゴニスト鎮痛薬は、コデイン、バンコマイシン、セフタジジム、フェンタニル、ヒドロモルフォン、モルヒネを含むが限定ではない；（3）サリチル酸鎮痛薬は、アスピリン(ASA)(または腸溶性コーティングASA) を含むが限定ではない；（4）H1-遮断剤抗ヒスタミンは、クレマスチン、テルフェナジンを含むが限定ではない；（5）H2-遮断剤抗ヒスタミンは、シメチジン、ファモチジン、ニザチジン、ラニチジンを含むが限定ではない；（6）抗感染薬は、ムピロシンを含むが限定ではない；（7）抗嫌気性細菌抗感染薬は、クロラムフェニコール、メトロニダゾール、クリンダマイシンを含むが限定ではない；（8）抗真菌性抗生物質抗感染薬は、アンホテリシンB、クロトリマゾール、フルコナゾール、ケトコナゾールを含むが限定ではない；（9）マクロライド抗生物質抗感染薬は、アジスロマイシン、エリスロマイシンを含むが限定ではない；（10）各種β-ラクタム抗生物質抗感染薬は、アズトレオナム、イミペネムを含むが限定ではない；（11）ペニシリン抗生物質抗感染薬は、ナフシリン、オキサシリン、ペニシリンG、ペニシリンVを含むが限定ではない；（12）キノロン抗生物質抗感染薬は、シプロフロキサシン、ノルフロキサシンを含むが限定ではない；（13）テトラサイクリン抗生物質抗感染薬は、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、テトラサイクリンを含むが限定ではない；（14）抗結核菌抗マイコバクテリア抗感染薬は、イソニアジド（INH）、リファンピンを含むが限定ではない；（15）抗原虫薬性抗感染薬は、アトバコン、ダプソンを含むが限定ではない；（16）抗マラリア原虫性抗感染薬は、クロロキン、ピリメタミンを含むが限定ではない；（17）抗レトロウイルス性抗感染薬は、リトナビル、ジドブジンを含むが限定ではない；（18）抗ウイルス性抗感染薬は、アシクロビル、ガンシクロビル、インターフェロンアルファ、リマンタジンを含むが限定ではない；（19）アルキル基抗腫瘍剤は、カルボプラチン、シスプラチンを含むが限定ではない；（20）ニトロソウレアアルキル基抗腫瘍剤は、カルムスチン（BCNU）を含むが限定ではない；（21）抗代謝抗腫瘍剤は、メトトレキサートを含むが限定ではない；（22）ピリミジン類似物抗代謝抗腫瘍剤は、フルオロウラシル（5-FU）、ゲムシタビン、セフタジジム、aminoglycodi  meroperiumまたはチカルシリン、トブラマイシンを含むが限定ではない；（23）ホルモン類抗腫瘍薬は、ゴセレリン、ロイプロリド、タモキシフェンを含むが限定ではない；（24）天然抗腫瘍薬は、アルデスロイキン、インターロイキン-2、ドセタキセル、エトポシド（VP-16）、インターフェロンα、パクリタキセル、トレチノイン（ATRA）を含むが限定ではない；（25）抗生物質天然抗腫瘍薬は、ブレオマイシン、アクチノマイシン、ダウノルビシン、ドキソルビシン、マイトマイシンを含むが限定ではない；（26）ビンカアルカロイド天然抗腫瘍薬は、ビンブラスチン、ビンクリスチンを含むが限定ではない；（27）自律神経剤は、ニコチンを含むが限定ではない；（28）抗コリン自律神経剤は、ベンズトロピン、トリヘキシフェニジルを含むが限定ではない；（29）抗ムスカリン性抗コリン自律神経剤は、アトロピン、オキシブチニンを含むが限定ではない；（30）麦角アルカロイド自立神経剤は、ブロモクリプチンを含むが限定ではない；（31）コリン作動性アゴニスト副交感神経作用薬は、ピロカルピンを含むが限定ではない；（32）コリンエステラーゼ阻害副交感神経作用薬は、ピリドスチグミンを含むが限定ではない；（33）α遮断剤交感神経抑制薬は、プラゾシンを含むが限定ではない；（34）β遮断剤交感神経抑制薬は、アテノロールを含むが限定ではない；（35）アドレナリン作動性交感神経抑制薬は、アルブテロール、ドブタミンを含むが限定ではない；（36）心血管薬物は、アスピリン(ASA)、プラビックス（クロピドグレル硫酸塩）などを含むが限定ではない；（37）β遮断剤抗狭心症薬は、アテノロール、プロプラノロールを含むが限定ではない；（38）カルシウムチャネル遮断薬抗狭心症薬は、ニフェジピン、ベラパミルを含むが限定ではない；（39）硝酸エステル抗狭心症薬は、硝酸イソソルビド (ISDN)を含むが限定ではない；（40）強心配糖体抗不整脈薬は、ジゴキシンを含むが限定ではない；（41）I群抗不整脈薬は、リドカイン、メキシレチン、フェニトイン、プロカインアミド、キニジンを含むが限定ではない；（42）II群抗不整脈薬は、アテノロール、メトプロロール、プロプラノロール、チモロールを含むが限定ではない；（43）III群抗不整脈薬は、アミオダロンを含むが限定ではない；（44）TV群抗不整脈薬は、ジルチアゼム、ベラパミルを含むが限定ではない；（45）α遮断剤抗高血圧薬は、プラゾシンを含むが限定ではない；（46）アンジオテンシン変換酵素阻害薬（ACE阻害薬）抗高血圧薬は、カプトプリル、エナラプリルを含むが限定ではない；（47）β遮断剤抗高血圧薬は、アテノロール、メトプロロール、ナドロール、プロプラノロールを含むが限定ではない；（48）カルシウムチャネル遮断薬抗高血圧薬は、ジルチアゼム、ニフェジピンを含むが限定ではない；（49）中枢性アドレナリン作動性抗高血圧薬は、クロニジン、メチルドーパを含むが限定ではない；（50）利尿剤抗高血圧薬は、アミロリド、フロセミド、ヒドロクロロチアジド(HCTZ)、スピロノラクトンを含むが限定ではない；（51）末梢血管拡張薬抗高血圧薬は、ヒドララジン、ミノキシジルを含むが限定ではない；（52）抗高脂血剤は、ゲムフィブロジル、プロブコールを含むが限定ではない;（53）胆汁酸遮蔽剤抗高脂血剤は、コレスチラミンを含むが限定ではない；（54）HMG-CoA還元酵素阻害薬抗高脂血剤は、ロバスタチン、プラバスタチンを含むが限定ではない;（55）筋収縮性物質(inotropes)は、アムリノン、ドブタミン、ドーパミンを含むが限定ではない;（56）強心性配糖体筋収縮性物質は、ジゴキシンを含むが限定ではない;（57）血栓溶解剤または酵素は、アルテプラーゼ（TPA）、アニストレプラーゼ、ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼを含むが限定ではない;（58）外皮用薬は、コルヒチン、イソトレチノイン、メトトレキサート、ミノキシジル、トレチノイン(ATRA) を含むが限定ではない;（59）皮膚病学コルチコステロイド抗炎症薬は、ベタメタゾン、デキサメタゾンを含むが���定ではない;（60）抗真菌性局所抗感染薬は、アンホテリシンB、クロトリマゾール、ミコナゾール、ナイスタチンを含むが限定ではない;（61）抗ウイルス局所抗感染薬は、アシクロビルを含むが限定ではない;（62）局所抗腫瘍薬は、フルオロウラシル（5-FU）を含むが限定ではない;（63）電解質・腎臓剤は、ラクツロースを含むが限定ではない;（64）ループ利尿薬は、フロセミドを含むが限定ではない;（65）カリウム保持性利尿剤は、トリアムテレンを含むが限定ではない;（66）チアジド系利尿薬は、ヒドロクロロチアジド(HCTZ) を含むが限定ではない;（67）排尿酸薬は、プロベネシドを含むが限定ではない;（68）酵素は、RNA酵素、DNA酵素を含むが限定ではない;（69）免疫抑制剤は、シクロスポリン、ステロイド、メトトレキサート、タクロリムス、シロリムス、ラパマイシンを含むが限定ではない;（70）制吐薬は、プロクロルペラジンを含むが限定ではない;（71）サリチル酸胃腸抗炎症薬は、スルファサラジンを含むが限定ではない;（72）胃酸ポンプ阻害剤抗潰瘍剤は、オメプラゾールを含むが限定ではない;（73）H２遮断薬抗潰瘍剤は、シメチジン、ファモチジン、ニザチジン、ラニチジンを含むが限定ではない;（74）消化剤は、パンクレリパーゼを含むが限定ではない;（75）胃腸運動促進薬は、エリスロマイシンを含むが限定ではない；（76）アヘン（阿片）アゴニスト静脈麻酔薬は、フェンタニルを含むが限定ではない；（77）造血性抗貧血剤は、エリスロポエチン、フィルグラスチム（G-CSF）、サルグラモスチム（GM-CSF）を含むが限定ではない;（78）凝血剤は、抗血友病因子1-10(AHF 1-10) を含むが限定ではない；（79）抗凝血薬は、以下を含むが限定ではない。即ち、ワルファリン、ヘパリン（ペパリン結合のポリマー＆心肺バイパスポンプ回路にとっては重要である）、アルガトロバンーー各自異なるメカニズムで作用し個別に代謝される；（80）成長受容体阻害剤は、エルロチニブ、ゲフィチニブを含むが限定ではない;（82）堕胎薬は、メトトレキサートを含むが限定ではない；（83）抗糖尿病薬は、インシュリンを含むが限定ではない;（84）経口避妊薬は、エストロゲン、プロゲスチンを含むが限定ではない;（85）プロゲスチン避妊薬は、レボノルゲストレル、ノルゲストレルを含むが限定ではない;（86）エストロゲンは、共役エストロゲン、ジエチルスチルベストロール（DES）、エストロゲン（エストラジオール、エストロン、エストロピペート）を含むが限定ではない;（87）妊娠促進剤は、クロミフェン、ヒト絨毛性ゴナドトロピン（HCG）、メノトロピンを含むが限定ではない;（88）副甲状腺剤は、カルシトニンを含むが限定ではない;（89）下垂体ホルモンは、デスモプレシン、ゴセレリン、オキシトシン、バソプレッシン（ADH）を含むが限定ではない;（90）プロゲスチンは、メドロキシプロゲステロン、ノルエチンドロン、プロゲステロンを含むが限定ではない;（91）甲状腺ホルモンは、レボチロキシンを含むが限定ではない;（92）免疫生物学的薬剤は、インターフェロンβ-1b、インターフェロンγ-1bを含むが限定ではない;（93）免疫グロブリンは、免疫グロブリンIM、IMIG、IGIM、免疫グロブリンIV、IVIG、IGIVを含むが限定ではない;（94）アミド局所麻酔薬は、リドカインを含むが限定ではない;（95）エステル局所麻酔剤は、ベンゾカイン、プロカインを含むが限定ではない;（96）筋骨格のコルチコステロイド抗炎症薬は、ベクロメサゾン、ベタメタゾン、コルチゾン、デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、プレドニゾンを含むが限定ではない;（97）筋骨格系抗炎症性免疫抑制剤は、アザチオプリン、シクロホスファミド、メトトレキサートを含むが限定ではない;（98）筋骨格系非ステロイド性抗炎症薬（NSAID）は、ジクロフェナク、イブプロフェン、ケトプロフェン、ケトロラク、ナプロキセンを含むが限定ではない；（99）骨格筋弛緩薬は、バクロフェン、シクロベンザプリン、ジアゼパムを含むが限定ではない；（100）逆神経筋遮断薬骨格筋弛緩薬は、ピリドスチグミンを含むが限定ではない；（101）神経学的薬は、ニモジピン、リルゾール、タクリン、チクロピジンを含むが限定ではない；（102）鎮痙薬は、カルバマゼピン、ガバペンチン、ラモトリギン、フェニトイン、バルプロ酸を含むが限定ではない；（103）バルビツレート鎮痙薬は、フェノバルビタール、プリミドンを含むが限定ではない；（104）ベンゾジアゼピン鎮痙薬は、クロナゼパム、ジアゼパム、ロラゼパムを含むが限定ではない；（105）抗パーキンソン病薬は、ブロモクリプチン、レボドパ、カルビドパ、ペルゴリドを含むが限定ではない；（106）抗めまい剤は、メクライジンを含むが限定ではない；（107）アヘン（阿片）アゴニストは、コデイン、フェンタニル、ヒドロモルフォン、モルヒネを含むが限定ではない；（108）アヘン（阿片）アンタゴニストは、ナロキソンを含むが限定ではない；（109）β遮断剤抗緑内障は、チモロールを含むが限定ではない；（110）縮瞳抗緑内障は、ピロカルピンを含むが限定ではない；（111）目のアミノグリコシド抗感染薬は、ゲンタマイシン、ネオマイシン、トブラマイシンを含むが限定ではない；（112）目のキノロン抗感染薬は、シプロフロキサシン、ノルフロキサシン、オフロキサシンを含むが限定ではない；（113）目のコルチコステロイド抗炎症薬は、デキサメタゾン、プレドニソロンを含むが限定ではない；（114）目の非ステロイド性抗炎症薬（NSAID）は、ジクロフェナクを含むが限定ではない；（115）抗精神病薬は、クロザピン、ハロペリドール、リスペリドンを含むが限定ではない；
（116）ベンゾジアゼピン系抗不安薬・鎮静剤・催眠剤は、クロナゼパム、ジアゼパム、ロラゼパム、オキサゼパム、プラゼパムを含むが限定ではない；（117）精神刺激剤は、メチルフェニダート、ペモリンを含むが限定ではない；（118）鎮咳剤は、コデインを含むが限定ではない；（119）気管支拡張薬は、テオフィリンを含むが限定ではない；（120）アドレナリンアゴニスト気管支拡張薬は、アルブテロールを含むが限定ではない；（121）呼吸器コルチコステロイド抗炎症薬は、デキサメタゾンを含むが限定ではない；（122）解毒剤は、フルマゼニル、ナロキソンを含むが限定ではない；（123）重金属アンタゴニスト/キレート剤は、ペニシラミンを含むが限定ではない；（124）薬物乱用阻止薬は、ジスルフィラム、ナルトレキソン、ニコチンを含むが限定ではない；（125）離脱物質乱用剤は、ブロモクリプチンを含むが限定ではない；（126）ミネラルは、鉄、カルシウム、マグネシウムを含むが限定ではない；（127）ビタミンB化合物は、シアノコバラミン（ビタミンB12）、ナイアシン（ビタミンB3）を含むが限定ではない；（128）ビタミンC化合物は、アスコルビン酸を含むが限定ではない；（129）ビタミンD化合物は、カルシトリオールを含むが限定ではない；（130）抗寄生虫化合物は、メトロニダゾールを含むが限定ではない；（131）気管支拡張薬は、サルメテロール、βアゴニストを含むが限定ではない；（132）ロイコトリエン遮断剤/修飾剤は、モンテルカスト、ジロイトンを含む；（133）吸入類ステロイド薬は、フルチカゾン、ベクロメタゾン、ブデソニドを含むが限定ではない。また止血剤（止血薬）を含み、プロタミン、駆虫薬、放射線増感剤、その他の薬物を含むが限定ではなく、リシン、シクロスポリンを含むが限定ではない。追加抗癌薬物は、pycnidione及び抗Myc阻害剤を含むが限定ではない。ヒドロゲルは、抗菌活性に用いる銀または銀塩を含み・基本的にそれからなり・またはさらにそれからなる。
【００５３】
そのため、もう一つの実施方案の中で、生物活性剤は、薬剤、薬物、細胞、気体・気体前駆体、合成有機分子、タンパク質、酵素、成長因子、ビタミン、ステロイド、ポリアニオン、ヌクレオシド、ヌクレオチド、ポリーヌクレオチド、ナノ粒子、診断剤、遺伝子物質及びその何れの組み合わせから選ばれる。一部の実施方案の中で、成長因子は、表皮生長因子、血小板由来の生長因子、肝細胞生長因子、ヒト成長ホルモン、線維芽細胞増殖因子、血管内皮成長因子及びその組み合わせから選ばれる。
【００５４】
もう一つの方面、本開示内容は上記組成物からヒドロゲルを形成する方法に関するものであり、以下のステップを含み・基本的に以下のステップからなり、またはさらに以下のステップからなる：請求項１〜２８の何の一項に記載の組成物を溶液中に十分長い時間混合しておく共に、溶液をUV光に露出させ、露光後に、組成物は架橋されたポリマーネットワーク構造を形成する。一つの実施方案の中で、上記方法はさらに次のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：ヒドロゲル組成物を乾燥させる。もう一つの方案の中では、架橋反応が完成する前にヒドロゲルを一定時間乾燥させる。一部の実施方案の中で、上記方法はさらに以下のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：ヒドロゲル組成物を破砕する。一つの異なる実施方案の中では、乾燥後にヒドロゲルを破砕する。一つの実施方案の中で、上記方法はさらに以下のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：ヒドロゲル組成物を予定の鋳物形状に鋳造する。もう一つの実施方案の中で、上記方法はさらに以下のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：上記組成物を切断、折り畳み、延伸、コアリングまたは・及び機械加工して鋳造形状とは違う予定の形状またはサイズにする。一つの実施方案の中で、上記方法はさらに以下のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：生物活性剤を組成物中に混入し、そのうち生物活性剤は以下の物質を含み・基本的に以下の物質からなり・またはさらに以下の物質からなる：薬物；ビタミン、ミネラル補充剤、プロドラック、成長因子または薬物活性剤。
【００５５】
一つの方面で、本開示内容は高分子モノマーの合成方法に関しており、それは以下のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：-(CH2)p(COO)mCR’=CH2を多糖のヒドロキシ基と反応させ、重合性結合部分と、加水分解性結合基と、を含み・基本的に重合性結合部分と加水分解性結合基とからなり・またはさらに重合性結合部分と加水分解性結合基とからなる第1高分子モノマーを得り、当高分子モノマーは式IIである；かつ、第1高分子モノマーを、-(CH2)nNH2を含み・基本的に-(CH2)nNH2からなり・またはさらに-(CH2)nNH2からなる第2化合物と反応させるが、其の内第2化合物を第1高分子モノマーの遊離ヒドロキシ基と反応させることで、第2高分子モノマーを形成し、其の内第2高分子モノマーは式IIIである。一つの実施方案の中で、第1・第2高分子モノマーは生物分解可能である。もう一つの実施方案の中で、第2高分子モノマーは第1高分子モノマーに対してより良い生体適合性を有する。一部の実施方案の中で、ヒドロキシ基はジブチルスズジラウレート存在の下でイソシアネート基と反応してウレタン基を形成することで、多糖の中に生物分解性のエステル基と、不飽和ビニール基と、を組み込む。異なる実施方案の中で、トリメチルアミンの存在の下で、ヒドロキシ基は代替され第一級アミン側基を生成する。一つの実施方案の中で、上記多糖はデキストランを含み・基本的にデキストランからなり・またはさらにデキストランからなる。一部の実施方案の中で、デキストランの平均分子量の範囲は少なくとも2000ダルトンから200,000ダルトンである。
【００５６】
一つの実施方案の中で、多糖上のヒドロキシ基の-OCONH(CH2)p(COO)mCR’=CH2置換度は0.05-0.97である。一つの実施方案の中で、多糖上のヒドロキシ基の−O(CH2)nNH2置換度は0.03-0.95である。
【００５７】
もう一つの実施方案の中で、本開示内容はヒドロゲルが形成するシステムに関するものであり、其の内上記システムは多糖を含み・基本的に多糖からなり・またはさらに多糖からなり、上記多糖は式Iの第1反復単位と式IIの第2反復単位とを含み・基本的に式Iの第1反復単位と式IIの第2反復単位からなり・またはさらに式Iの第1反復単位と式IIの第2反復単位からなり、其の内少なくとも一つの反復単位は少なくとも一つの重合性結合部分を有する；其の内上記システムはUV光に露出された後に重合することで、三次元ポリマーネットワークを形成する。一つの実施方案の中で、上記多糖はデキストランである。もう一つの実施方案の中で、デキストランは少なくとも2000ダルトンから200,000ダルトンの平均分子量と、少なくとも13個から1234個の反復単位とを有する。異なる実施方案の中で、上記ヒドロゲルが形成するシステムの重量濃度は0.01-99.99%である。一部の実施方案の中で、上記ヒドロゲルを制御することでタンパク質分子を携帯する共に当分子を釈放する。
【００５８】
一つの実施方案の中で、本開示内容はさらに瘢痕形成を減少する方法に関んするものであり、上記方法は以下のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：瘢痕皮膚の切除、及び本開示内容の何れの一種の組成物を用いた瘢痕皮膚エリア上での皮膚再生を行う。もう一つの実施方案の中で、本開示内容は、皮膚傷口の癒合または表皮・皮膚付属物の再生を促進する方法に関んするものでり、上記方法は以下のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：本開示内容の何れの一種の組成物を一部の損傷皮膚エリアに投与する。一つの実施方案の中で、上記組成物を局所投与する。もう一つの実施方案の中で、皮膚附属物は毛嚢、皮脂腺、汗腺を含み・基本的に毛嚢、皮脂腺、汗腺からなり・またはさらに毛嚢、皮脂腺、汗腺からなる。一部の実施例の中で、皮膚の損傷エリアとはスクラッチ、カット、引き裂く、擦り傷、打撲傷磨耗、刺し傷、切り口、一度火傷、二度火傷、三度火傷、開放性傷口、皮膚剥離及び/または裂傷を含み・基本的にそれらからなり・またはさらにそれらからなる。一つの実施方案の中で、上記組成物はヒドロゲルである。一部の実施方案の中で、上記ヒドロゲルは液体ヒドロゲル、個体ヒドロゲル、ナノサイズのヒドロゲル及び・またはマクロサイズのヒドロゲルを含み・基本的にそれらからなり・またはさらにそれらからなる。一つの実施方案の中では、使用前に上記ヒドロゲルを冷凍乾燥、切断、小さく刻むまたはみじん切にする。一部の実施方案の中で、上記ヒドロゲルは余分の流体、滲出物の吸収及び・または水分保持ができる。
【００５９】
一部の実施方案の中で、上記方法はさらに次のステップを含み・基本的に以下のステップからなり・またはさらに以下のステップからなる：上記組成物を傷されてない皮膚エリアに放置する。一部の実施方案の中で、上記組成物を全負傷エリアに投与する。一つの実施方案の中で、上記組成物は治療を必要とする個体の生物活性剤を含み・基本的に生物活性剤からなり・またはさらに生物活性剤からなる。一部の実施方案の中で、上記生物活性剤は、薬物、ビタミン、ミネラル補充剤、プロドラッグ、成長因子または薬物活性剤を含み・基本的にそれらからなり・またはさらにそれらからなる。もう一つの実施方案の中で、上記ヒドロゲルを新しい組織の再生または組織の保護に用いることでさらなる損傷または悪化を防ぐ。一部の実施方案の中で、上記組織は、皮膚、筋肉、骨格、肝臓、肺、骨格筋、歯内パルプ、血管システム、胃腸道、心臓組織、目の組織、腸、椎間板、軟骨、靭帯、腱またはその組み合わせを含む。
【実施例】
【００６０】
以下の実施例を提出するが、同業者の為に、本発明の全部の開示及び説明のもとに製造及び使い方を提供することを趣旨とするもので、発明者のその発明範囲に対する見方を制限するものではない。なお、これらは下記の実験が実施例の全てまたは唯一の実験であることを表現するものでもない。所用数字（例、数量、温度等）の正確性を確保するための努力をするが、一部の実験誤差及び偏差を配慮すべきとする。特に説明のない限り、部数は重量部であり、分子量は重量平均分子量であり、温度は摂氏度であり、圧力は大気圧または大気圧に近い圧力である。
【００６１】
本明細書に引用された全ての出版物及び特許は、全て引用を通じて本文に編入されるもので、個々の出版物または特許が具体的及び個別に引用を通じて本文に編入されるのと同等である。
【００６２】
本発明は、本発明者によって発現されまたは提出された具体的な実施方案に関して記載することで、本発明の実施にあたり用いられる好適モデルを包括する。同業者が理解することは、本開示内容に基づき、本発明の想定範囲から外れないことを前提に、例示された具体的な実施方案に対して多くの修正および変化を持たすことができる。
【００６３】
ヒドロゲルは、直接化学反応して架橋することが可能であり、または上記反応を、化学開始剤または光開始剤によって誘発させても良い。光誘発の架橋は以下の利点が提供できる：UV光露光を直接制御することで、架橋度の制御がより容易になる。そのため、一部の実施方案ではヒドロゲルと、特定の時間内にヒドロゲルを形成するヒドロゲル形成組成物とを含む。 例えば、365nmの36Wの紫外ランプの下で露光させることで、自由基の重合を誘発させ何れの成形ヒドロゲルを形成する際、上記組成物は、約1分未満、約5分未満、約10分未満または約20分未満内にヒドロゲルを形成する。DexIEME  ヒドロゲルの構造は図6Aの示す通り。 ヒドロゲルの架橋を最適化するために、 図6Bではさらに、異なる条件での変換効率および膨潤比を示し、そのことで皮膚再生における理想的な架橋条件を狭めた。
【００６４】
所用のヒドロゲルは、包帯を使って適所位置での保持をする。 包帯は、細菌感染から傷口を保護し、水分蒸発の損失を制御し、脱水を防止し、酸素および二酸化炭素の浸透性を制御し、かつ、傷口からの滲出物を吸収する。
【００６５】
一部の実施方案の中で、上記ヒドロゲルは一部の試薬を含み・基本的にそれからなり・またはさらにそれからなることで、傷口の修復及び皮膚の完全再生を促進するが、上記試薬は例えば成長因子、サイトカイン、遺伝子、幹細胞などである。一部の実施方案の中で、薬剤は抗生物質または成長因子で良い。ヒドロゲルが抗生物質を含む際、上記抗生物質は例えば、抗菌剤、抗真菌剤、抗ウイルス剤または抗微生物剤であって傷口の感染を防止または軽減する。
【００６６】
上記の説明から、本明細書記載の発明に対して改変及び修正することで、様々な用途及び条件に適用させることが可能であることは一目瞭然である。当類の実施方案も以下の特許請求の範囲内とされる。
【００６７】
上下文で特に説明がない限り、単数時制で例示された用語は、複数も包括する。
【００６８】
以下の実施例の中で、本発明化合物の製造、特徴付け、使用方法を説明する。出発物質は、当分野公知または本文に例示された方法によって製造する。以下の実施例を提供することで本発明に対するより全面的な理解をはかる。これらの実施例は例示に過ぎず、何れの方式で本発明を限定するものと解釈してはならない。
【００６９】
以下の非限定性実施例は、本特許の開示内容に対するさらなる説明として使われる。
【００７０】
［統計］
各データポイントに関して、3〜8個のサンプルに対してデキストラン誘導体及びヒドロゲル特性の全ての測定を実施する。適合であれば、一方または二方向のANOVA測定（GraphPad Prism 4.02、GraphPad Software、San Diego、CA）を実施した。有意水準は、POST測定で確定し、かつ、* p <0.05、** p <0.01、および*** p <0.001と設定した。 すべてのグラフィカルデータを報告する。
【００７１】
〔実施例１〕  生体吸収性Dex高分子モノマーの合成
デキストラン高分子モノマーの合成は、図2に示すように、2つのステップを含む。DexIEMヒドロゲル前駆体の製造は、以前の報道と類似している（Sun等、Carbohydrate Polymers、第65巻、第273-287ページ、2006）。まず、デキストランをDBTDL触媒の存在下でIEMと反応させることでデキストランーメタクリル酸イソシアネートエチル（DexIEM）を形成した。室温（25℃）で乾燥窒素ガスの下で、乾燥したデキストラン（MW 40,000; 8.0g）を無水DMSO（70.0mL）中に溶解した。室温で、DBTDL触媒（1.2mL）を溶液中に注入してから、IM（1.2mL）を滴下した。反応混合物を室温（25℃）で12時間撹拌した。得られた高分子モノマーを冷たい過剰イソプロパノール中で沈殿させた。DMSOで溶解してからイソプロパノール中で沈殿させることによって生成物をさらに純化した。得られたDexIEMを37℃で一晩真空乾燥させた。
【００７２】
生体適合性は、生物活性支持体にとって重要な配慮要素である。細胞生存度実験で、DexIEMEは比較的高い濃度で優れた生体適合性を有することを示した（図2A（i））。DexIEAEは最小差を有する新しい設計であるが、DexIEMEはDex-AEよりもはるかに大きい生体適合性を示した。比較的低い濃度でもDexIEMEはDex-AEと比較して著しく向上された生体適合性を有する（Sun等、J Biomed Mater Res A、第93巻、第1080-1090ページ、2010）（図2A（ii））。DexIEMEの合成は図2Bの中で表示している。DexIEMは、DBTDL触媒の存在の下でデキストランを、メタクリル酸2-イソシアネートエチルと反応させることで容易に得られた。当ステップの中では、イソシアネート基、生分解性エステル基、架橋性ビニール基を有する化合物をデキストラン中に組み込むことで、DexIEMが得られた。第2ステップの中では、図2Bに示すように、DexIEMとBEAHBとを反応させることで、アミン基をDexIEMの遊離ヒドロキシル基に組み込みDexIEMEを形成した。上記反応はトリエチルアミンの存在下で行われる。
【００７３】
2段階の化学修飾ステップの後、デキストランは、酵素分解可能及び加水分解可能でありながら、改善された生体適合性を有する高分子モノマーに変化していた。そして、当修飾は、比較的長い鎖に組み込むことができるため、第2架橋剤を使ってヒドロゲルを製造する必要もない。
【００７４】
上記高分子モノマーの生体適合性を高めるため、第1級アミン基をDexIEM高分子モノマー中に組み込む。アミン基をデキストラン中に組み込むことで、より良い生体適合性と、釈放性質と、を有するヒドロゲルが得られた（Sun等、Journal of Biomedical Materials Research Part A、第93A巻、第1080-1090ページ、2010）。簡潔に言えば、乾燥した窒素ガスの下で乾燥したDexIEM（3.0 g）を無水DMSO（30mL）中に溶解した。トリエチルアミン（5.6 mL）を上記の溶液中に注入した。BEAHB（3.75 g）をDMSO（10 mL）中に溶解させてから、上記溶液中に滴下した。当反応溶液を50℃で8時間撹拌した。反応した混合物を濾過することでEt3NH4Br沈殿を除去する。濾過した溶液を過剰な冷イソプロピルアルコール中で沈殿させることでDexIEMEが得られる。生成物をDMSOで溶解した後、冷イソプロピルアルコールで沈殿させることでさらに純化させるが、少なくとも3回行う。DexIEMEを37℃で一晩真空乾燥する。その後、得られたDexIEMEを、蒸留水で3日間透析し（MWCO 1000 Da）、さらに3日間凍結乾燥させる。アミン基を組み込んだ後、DexIEMEはDexIEMに対して生体適合性が著しく改善されたことを示した（図2A(i)）。
【００７５】
［化学特徴付け］
FTIRと1 H NMRとの特徴付けによってデキストラン及びその誘導体である高分子モノマーの化学構造を確定する。FTIRの特徴付けに対して、全てのサンプルを真空乾燥機内で少なくとも24時間乾燥させてから、KBr粉末にで丸状(1/10，w/w)に圧制し、FT-IR特徴付け（Nicolet Magna 560、Madison、SI）を行う。1H NMRの特徴付けに関して、サンプルを25％(w/v)濃度で重水素化されたDMSO（DMSO-d6）中に溶解し、Varian INOVA 400MHz分光計（Palo Alto、CA）でスペクトルを記録した。2.50ppmのDMSOピークを基準線として使用した。
【００７６】
核磁気共鳴（1 H NMR）及びフーリエ変換赤外分光分析（FTIR）を通じてデキストラン、DexIEM、DexIEMEの化学構造を、さらに特徴付けし、図3で表示する。図3Aの中で異なる高分子モノマーの1H NMRスペクトルが示すように、DexIEM及びDexIEMEのビニール基末端基のピークは6.16pmと、5.75ppmと、で現れた。7.33と7.47ppmとのピークは、カルバメート（─NH─）プロトン、に属され、3.54ppmのピークはアミン基共役のアルキル基に属する。図3Bの中で、これら高分子モノマーに関するFTIRスペクトルが示すように、1635cm -1のピークは、典型的な二重結合延伸振動を示すが、これはビニール基の共役成功を実証している。DexIEM中の1541cm -1のピークはアミドIIに属し、かつ、アミン基のN-H延伸振動のため、DexIEMEの中で1535cm -1にシフトされた。結果的に、NMR及びFTIRスペクトル両方とも、我々の設計した高分子モノマーの構造を実証した。デキストラン及びその誘導体の特徴付けは図3に示す通り。
【００７７】
〔実施例２〕
［生体適合性］
ヒドロゲル前駆体の範囲を縮小するため、まず、デキストラン誘導体に対して細胞毒性試験を行う。生体適合性への評価は、MTT測定（Invitrogen）を使って増殖したアフリカミドリザルSV40から転換された腎線維芽細胞（COS7）を確認した。簡潔に言えば、COS7細胞を6000個細胞/穴の密度で96穴板に種まきし、10％のFBSを含む100μL  DMEMの中で24時間培養する。その後、各穴に異なる濃度のデキストラン誘導体のサンプルを添加した。48時間後、穴ことに20mLのMTT（5mg/mL、PBS緩衝液中）溶液を添加し、さらに4時間培養した。最後に、150mLのジメチルスルホキシド（DMSO）で培地を代替した。吸光度は、マイクロプレートリーダー（Bio-Rad、型番550、USA）を使って570nmで測定した。相対細胞生存率は以下の計算式で計算する：細胞生存率（％）=（OD570（サンプル））/ OD570（対照））×100％、其の内、OD570（サンプル）はサンプルが存在する場合に得られた読み値であり、OD570（対照 ）は、サンプルが存在しない場合の読み値である。
【００７８】
脂肪細胞は、傷口の癒合および毛嚢の再生両方に有益である（Festa等、Cell、第146巻、第761-771ページ; Schmidt等、Development、第140巻、第1517-1527ページ、2013）。デキストラン誘導体の生体適合性をさらに研究するため、MTSキット（Sigma）を用いてヒト脂肪幹細胞（ASC）（Cyagen Biosciences Technology）の増殖を測定した。ASCを、10％ウシ胎児血清を含むDMEM/F-12中で培養し、細胞が80％コンフルエンスに達するまで培養する。簡潔に言えば、ASCを高分子モノマー溶液（5.0 μl/ml培地）の存在下で培養する共に、毎日計数し、または20％(v/v) MTS溶液を含む培地の中で4時間培養する。その後、培地を96穴板に移し、マイクロプレートリーダーの490nmで結果をの読み取った。
【００７９】
〔実施例３〕
［マクロファージ分化］
10％FBS及び1％ペニシリン/ストレプトマイシンを補充したRPMI-1640培地の中で、ヒト単球性白血病THP-1細胞株（American Type Culture Collection）を、培養した。開示された方案（Freytes等、Journal of Cellular Biochemistry、第114巻、第220-229ページ（2013）; Tjiu等、J Invest Dermatol、第129巻、第1016-1025ページ（2008））に基づき、THP-1細胞を、酢酸ミリスチン酸ホルボール（50ng / ml）で48時間処理した後、マクロファージに分化された。高分子モノマーがマクロファージ増殖に対する影響を測定するために、高分子モノマー溶液(5.0 μl/ml培地)の存在下で、分化したマクロファージ（2.0×10 5細胞/ml）を37° C、基準湿度及びCO2条件で96時間培養し、かつ、MTS溶液を添加してからさらに４時間培養した。120 μl培地を96穴板中に移し、マイクロプレートリーダーを使って490nmで結果を読み取った。
【００８０】
［炎症誘発（M1）・抗炎症性（M2）マクロファージの極性成長］
THP-1細胞がマクロファージに分化された後、それらは各自さらにM1＆M2の表現型に極性成長する。240 ng/ml LPS と、20 ng/ml IFN-γ と、10%熱失活したウシ胎児血清（HI-FBS）と、を有するRPMI-1640の培地内で48時間処理した後に、M1の極性成長マクロファージが得られた。10% HI-FBSの 20 ng/ml IL-4と、20 ng/ml IL-13と、を含有するRPMI-1640培地内で、M2の極性成長マクロファージが得られた。同様に、極性成長したM1/M2細胞（2.0×10 5細胞/ml）を、高分子モノマー溶液（5.0μl/ ml培地）の存在の下、37℃で96時間培養し、なお、MTS溶液を添加してからさらに後4時間培養する。120μlの培地を96穴板に移し、マイクロプレートリーダーを使って490nmでの結果を読み取った。
【００８１】
成人中の炎症細胞過多は線維化組織の形成に繋がる。従って、免疫応答を引き起こさないまたは免疫応答が比較的小さい支持体は、傷口癒合に置いて特に必要である。マクロファージの分化及び極性成長は図4で示している。図4B(i)はマクロファージに露出した際、四日内のDexIEMEはDex-AEに対して著しくより低い炎症応答を有することを、示している。さらに進んだ研究では、DexIEMEはDex-AE、HA、MatriStemと比較してより少ない炎症誘発応答(図4B(ii))を表すが、抗炎症性応答ではより大きいことを表した (図4B(iii))。図5に示すように、MatriStemは強力な炎症誘発応答を有し、DexIEMEの炎症誘発応答は比較的低いが、強力な抗炎症応答を有する。総合的に言えば、当結果は、DexIEMEは低免疫応答を引き起こし、可能性として、皮膚再生における良い選択肢である。細胞毒性研究と共に、その安全性はさらに実証される。
【００８２】
〔実施例４〕
［生体吸収性Dexヒドロゲルの製造］
DexIEMEヒドロゲルの製造は、以前に報道された方法に類似している（Sun等、Carbohydrate Polymers、第65巻、第273-287ページ（2006））。DexIEMEを異なる濃度（例えば10％）で0.1%(w/w) の2-メチル-1- [4-（ヒドロキシエトキシ）フェニル] -2-メチル-1-プロパノン(Irgacure 2959，Ciba)を含有するリン酸塩緩衝生理食塩水（PBS）内に溶解する。上記混合物を金型に移し（例えば、金型体積100μL/個）、光重合後にディスク状のヒドロゲルが得られた。得られたヒドロゲルを金型から取り出す共に、無菌PBS溶液中に浸してから、傷口上に投与する。
【００８３】
［ヒドロゲル変換効率］
ヒドロゲル前駆体を相互反応させ三次元ネットワークを形成し、以下の計算式で変換効率を推算する：変換効率（％）= Wd / Wo×100、其の内Wdは蒸留水で洗浄した後に乾燥させたヒドロゲルの重量であり、Woは初期前駆体の重量である。
【００８４】
［膨潤試験］
ヒドロゲルの膨潤性質は以前に報道されたように測定する（Sun等、Carbohydrate Polymers、第65、第273-287ページ、2006）。膨潤率は以下の計算式で計算する：膨潤率（％）= [（Ws-Wd）/ Wd]×100、其の内Wdは乾燥したヒドロゲルサンプルの重量であり、Wsは室温（25℃）で所定間隔での膨潤ヒドロゲルの重量である。2つの隣接する間隔間の膨潤率に差がない際、ヒドロゲルは膨潤平衡状態に達する。
【００８５】
一部の実施方案の中では、ヒドロゲルまたは組成物（固体または流体状）を、少なくとも負傷エリアの一部に投与する。一部の実施方案の中では、事前形成したヒドロゲルを負傷部位に放置する。一つの実施方案の中では、ヒドロゲルを卵形、球形、円板状、シート状または他の構造を含む任意の形状に成形するが、これらに限らない。一つの実施方案の中で、ヒドロゲルの形状は傷口の形状によって決められるものであり、ヒドロゲルを傷口に合う形状に事前成形または裁断する。一部の実施方案の中で、ヒドロゲルを、負傷部位上で光架橋して良い。一部の実施方案の中で、負傷領域以外にヒドロゲルを投与することで、ヒドロゲルを非負傷領域上に延ばす。一部の実施方案の中で、負傷領域全体をヒドロゲルで被覆させでよいが、その内非負傷領域まで延長または延長しなくても良い。当投与は図7に示す通り。
【００８６】
〔実施例５〕
［手術プロセス］
承認され、かつ、NIHガイドライン（NIH出版物85-23番、1985年改訂）に従って動物ケアと手術とを行う。負傷した皮膚に対する我々のヒドロゲルの治療能力を研究するため、まず、マウスに3度火傷による瘢痕皮膚を形成した。火傷の経過は過去に報道されたように進行した（Sun等、Proc Natl Acad Sci USA、第108巻、第20976-20981ページ、2011; Zhang等、Arch Surg、第145巻、第259-266ページ、2010）。簡潔に言えば、まず、マウスを麻酔する; その後背部の毛を剃り、アルコールで洗浄した。そして、直径1.2cmの3度火傷を形成する。火傷された皮膚は5週内に自己癒合され瘢痕皮膚を形成した。全厚さまたは半厚さに近い瘢痕皮膚を切除し、なお、同サイズのDexIEMEヒドロゲルで傷口を被覆する共に、さらに適切な包帯で保護した。
【００８７】
さらに、ヒドロゲルのより大きな傷に対する再生能力を研究するため、3ヶ月のバハマの小型ブタの背部に直径2.5cm（または1インチ）の皮下組織まで深い傷を形成した。傷口を同サイズのヒドロゲルで覆い、さらに適切な包帯で保護した。ヒドロゲル及び包帯の損傷または喪失を防ぐため、身体の周りを毛布層で包みあげた。
【００８８】
［組織学］
DexIEMEヒドロゲルの外植体を10％ホルムアルデヒド溶液で24時間固定し、グレードエタノール（70％〜100％）の中で脱水し、パラフィン包埋してから、組織を一連の5マイクロメートルの厚さに薄切りし、さらに、ヘマトキシリン＆エオジン(H＆E)で染色または皮膚構造の免疫組織化学研究を行う。
【００８９】
ヒドロゲルを既存瘢痕の治療に適用する（図8）。図8Aに示すように、マウスの背部で瘢痕皮膚を形成する共に、ヒドロゲルで局所治療を行う。瘢痕は3度火傷によって形成され、瘢痕皮膚を部分切除させる（図8A（i）、（ii）及び図8B）。ヒドロゲルを負傷領域に投与（図8A（iii））した結果を図8A（iv）で示す。図8Bは、3度火傷の5週後の癒合した創傷結果を示す。図8Cはヒドロゲル処置後に新たに再生した皮膚を示す。ヘマトキシリン・エオシン（H＆E）を使って傷から再生した代表的な新しい皮膚を染色し、点線は、火傷による瘢痕皮膚及びヒドロゲル処理後に新たに再生した皮膚を表現する（図8C（ii））。図8C（ii）は、比較的高倍率の瘢痕部位由来の完全再生皮膚を示す。図8C（iii）は、比較的高倍率の火傷起因、かつ、安定している瘢痕皮膚を示す。再生皮膚は皮膚の附属物及び皮下組織を表したが、火傷由来の瘢痕皮膚は相変わらず瘢痕皮膚である。図8Dは、新たに再生された皮膚と、瘢痕皮膚と、の間の毛嚢数を示す。図8Eは、皮質（AE13）、伴侶層（k75）及び外根鞘（AE13/AE15）で表現された新たな再生毛髪を示す。
【００９０】
図9は既存の瘢痕に対するヒドロゲルの処置を示す。図8Dはこれら実験から得られたHE写真計算である。
【００９１】
図10は、完璧な既存瘢痕に対するさらに行ったヒドロゲル治療を示す。図10Aは、マウス背部に瘢痕皮膚を形成し瘢痕を完全除去した後に行なった、ヒドロゲル処置を示す。図10A（i）は、火傷から切除した皮膚である。なお、図10A（ii）は、皮膚の瘢痕を除去した後、DexIEMEで完全被覆したものである。なお、図10A（iii）・図10A（iv）は、新たに再生された皮膚の両側を示す。図10Bは、ヒドロゲルで再生したオール皮膚構造を示す。図10B（i）は瘢痕から再生された皮膚を示し、点線は3つの異なる場所からの新しい皮膚を表している；図10B(i)、10B(ii)、10B(iii)は、3箇所の拡大図であり、新しい皮膚の形成を表している。
【００９２】
総合すると、DeuxIEME  ヒドロゲルを3度火傷瘢痕の局所処置及び完全処置に適用した場合、全て新しい皮膚の再生に繋がった。
【００９３】
さらにDexIEMEヒドロゲルの効率を実証するため、前臨床ブタモデルを用いた。図11は、ブタ身体のヒドロゲル癒合の急性深層傷を示す。図11Aは、外科プロセスを示す：皮膚を皮下組織まで深く完全切除した後、ヒドロゲルで10週間処置する。図11Bは異なる時点での創傷癒合の代表性H＆E写真である：（i）、（ii）、（iii）はヒドロゲル処置をしてない傷口であり、（v）、（vi）、（vii）はヒドロゲル治療した傷口であり、（iv）、（viii）は、各自対照体と、ヒドロゲル処置した傷口と、の拡大図である。図11B（ii）、11B（vi）中の点線は、新たに形成された組織と、正常な皮膚と、の間の傷口界面を表す。図12の正常なブタ皮膚と比較して、DexIEMEヒドロゲル処置10週後に、完全な皮膚構造が形成された。
【００９４】
〔同等方案〕
理解すべきなことは、既に上記実施方案を持って本開示内容を説明しているが、上記記述と、実施例と、は説明することを主旨とするものであり、本開示内容の範囲を限定するものではない。本開示内容の範囲内に置かれる他の方面、利点、変更は、当業者にとって一目瞭然である。
【００９５】
特に定義しない限り、本明細書で使用される全ての技術用語、科学用語は、本開示内容の属する分野の一般技術者の通常的な理解と同じ意味を有する。
【００９６】
本文で例示的に記載された実施方案は、本文で具体的に記載されてない何れの要素、制限の下でも適用することができる。従って、例えば用語「包括」、「含む」、「含有」等は、拡大され、なお、無限度に解釈されるべきである。そして、本文で使用される用語・書き方は、説明することを目的とするものであり、限定することを目的とする用語ではない。なお、これらの用語・書き方を使用するにあたり、表現・記載する特徴またはその一部の何れの同等物を排除しないが、本開示内容の範囲内で様々な変更が可能であることは認識すべきである。
【００９７】
従って、本開示内容は既に具体的な実施方案、任意の特徴によって具体的に開示されているが、当業者は本文開示の実施方案に対して改変、改善、変化することが可能であり、当改変、改善、変化は、本開示内容の範囲内とみなすべきてあることを理解すべきである。本文提供の材料、方法、実施例は、具体的な実施方案の代表であり、例示的ものであり、本開示内容の範囲を限定するものではない。
【００９８】
本文では本開示内容の範囲に対して既に広範囲的に一般的に記載している。一般性開示範囲内に含まれる各狭い類別と、亜類別と、も本開示内容の一部を構成する。これは、一般性記載を含み、当類別から何れの主題の附属条件またはネガティブな制限を除去することを含むもので、除去された材料が本文で具体的に記載されたとは限らない。
【００９９】
そして、本開示内容の特徴または方面を、マーカッシュグループとして記載する場合、当業者は本開示内容の実施方案も、これによってマーカッシュグループの任意の単独メンバーまたはサブグループに関して記載することも可能であることを認識できる。
【０１００】
本明細書に言及されている全ての出版物、特許出願、特許、他の参考文献は、引用することで明確に本文に編入されるもので、各自の引用によって単独編入されるのと同等効果を持つ。矛盾する場合は、本明細書（定義を含む）を基準とする。
【図１】
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【図２】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【国際調査報告】
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