(57)【要約】複数の表面脱灰繊維性骨チップを含む骨誘導性組成物を提供する。各繊維性骨チップは約１０ｍ２／ｇｍ〜約７０ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する。骨誘導性組成物は完全脱灰骨繊維も含みうる。表面脱灰繊維性骨チップを含む骨誘導性組成物（完全脱灰骨繊維を含むこともある）は、メッシュバッグなどのカバリングに入れることができる。骨誘導性組成物は、その他の骨構造及び／又は生物活性薬及び／又はセラミックを含むことができる。複数の表面脱灰繊維性骨チップを含む骨誘導性組成物（完全脱灰骨繊維を含むこともある）による、それを必要とする患者における骨空洞の治療法も提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨誘導性組成物であって、該骨誘導性組成物は、複数の表面脱灰繊維性骨チップを含み、各表面脱灰繊維性骨チップは、ミネラルコアと脱灰表面層とを有し、そして約１０ｍ２／ｇｍ〜約７０ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する骨誘導性組成物。
【請求項２】
各表面脱灰繊維性骨チップが、加圧によって繊維として成形され、表面脱灰繊維性骨チップが、約３５％〜約８５％の脱灰を含む、請求項１に記載の骨誘導性組成物。
【請求項３】
表面脱灰繊維性骨チップが、脱灰されていないコアを有し、約０．１ｍｍ〜約３．６ｍｍのコアサイズを含む、請求項２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項４】
表面脱灰繊維性骨チップの脱灰表面積が、約０．５ｍｍ〜約３．６ｍｍの深さを有する表面層サイズを含む、請求項２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項５】
表面脱灰繊維性骨チップのサイズが、脱灰骨チップのサイズを約２５％〜約１００％上回る、請求項２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項６】
表面脱灰繊維性骨チップが、表面脱灰骨チップを約５，０００〜約１０，０００ｐｓｉの圧力に付すことによって得られる、請求項２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項７】
表面脱灰繊維性骨チップの粒径分布Ｄ５０が、約１ｍｍ〜約８ｍｍのサイズを有する粒子を含む、請求項２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項８】
完全脱灰骨繊維をさらに含む、請求項２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項９】
生物活性薬をさらに含む、請求項２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項１０】
表面脱灰繊維性骨チップと完全脱灰繊維がカバリングに入れられる、請求項８に記載の骨誘導性組成物。
【請求項１１】
カバリングが、約１００〜約２００ミクロンの孔を含むメッシュバッグを含む、請求項１０に記載の骨誘導性組成物。
【請求項１２】
骨誘導性組成物であって、表面脱灰繊維性骨チップと完全脱灰骨繊維との組合せを含み、各表面脱灰繊維性骨チップが約１０ｍ２／ｇｍ〜約７０ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する骨誘導性組成物。
【請求項１３】
（ｉ）表面脱灰骨チップが元のチップサイズの約１０％〜約９０％の増大した繊維性表面層を含み；又は（ii）繊維性骨チップが約１．８ｍｍ〜約８．０ｍｍの表面積サイズを含む、請求項１２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項１４】
表面脱灰繊維性骨チップと完全脱灰繊維が約９０：１０〜約１０：９０Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖの比率である、請求項１２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項１５】
ヒドロキシアパタイト及びリン酸三カルシウムを含む一つ又は複数のセラミックをさらに含む、請求項１２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項１６】
生物活性薬をさらに含む、請求項１２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項１７】
骨誘導性組成物が、約１００〜約２００ミクロンの孔を含むメッシュ封止バッグに入れられる、請求項１２に記載の骨誘導性組成物。
【請求項１８】
それを必要とする患者における骨空洞の治療法であって、該方法は、患者の骨空洞に、複数の表面脱灰繊維性骨チップを含む骨誘導性組成物を移植することを含み、各表面脱灰繊維性骨チップは、約１０ｍ２／ｇｍ〜約７０ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する治療法。
【請求項１９】
骨誘導性組成物がさらに完全脱灰骨繊維を含む、請求項１８に記載の骨空洞の治療法。
【請求項２０】
骨誘導性組成物がメッシュバッグに入れられる、請求項１９に記載の骨空洞の治療法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
傷害、疾患、創傷、又は手術によって生じた骨欠損の迅速かつ効果的な修復は、整形外科（手術）の目標である。この目標に向けて、多数の組成物及び材料が、骨欠損の修復に使用するために使用又は提案されている。組成物及び材料の生物学的、物理的、及び機械的性質が、主要因子の中でも、様々な整形外科的用途におけるそれらの適切性及び性能に影響を及ぼしている。
【０００２】
自家海綿骨(Autologous cancellous bone)（“ＡＣＢ”）は、自家移植片又は自家骨としても知られるが、骨移植片のゴールドスタンダードと見なされている。ＡＣＢは、骨誘導性かつ非免疫原性であり、定義によれば、特定のレシピエントに適切なすべての適切な構造的及び機能的特徴を備えている。残念なことに、ＡＣＢが利用できる状況はごく限られている。個人によっては移植に適切な寸法及び品質のＡＣＢが不足することもあり、ドナー部位の痛み及び病的状態が患者及び彼らの主治医にとって深刻な問題を提起することもある。
【０００３】
代替の骨移植片材料の同定又は開発に多大な努力が傾注されてきた。脱灰骨マトリックス(demineralized bone matrix)（“ＤＢＭ”）インプラントは特に有用であると報告されている。脱灰骨マトリックスは典型的には死体由来である。骨は無菌的に取り出され、及び／又はあらゆる感染性因子を殺滅するように処理される。骨はその後、粉砕又は磨砕によって粒子状にされ、次いで、例えば酸性溶液中に骨を浸漬することによりミネラル成分が抽出される。
【０００４】
ＤＢＭは、骨誘導性マトリックスを提供し、骨伝導可能性を示すことによって骨の成長及び治癒を促進するため、骨移植片材料の望ましい成分である。ＤＢＭは、骨形成タンパク質（ＢＭＰ）を含む活性骨成長因子が存在するため、骨誘導性である。骨誘導性は、ＤＢＭ中の成長因子の濃度だけでなく、移植後、細胞がそれらを利用できるかということにも依存する。さらに、ＤＢＭは完全再吸収性であり、有機ＤＢＭを含有する骨移植片材料は、多くの天然骨成分を含有するため、高度に生体適合性である。移植後、ＤＢＭの存在は、傷害部位への細胞動員を誘導する。動員された細胞は、最終的に骨形成細胞に分化しうる。そのような細胞動員は、創傷治癒速度の増大、従って患者のより早い回復をもたらす。好都合なことに、ＤＢＭは、単離された骨形成タンパク質（ＢＭＰ）など、多くのその他の利用可能な有機骨組成物添加剤よりも低コストである。
【０００５】
先行技術の方法によって得られる脱灰骨粒子の量が限られていることは、ドナー骨の入手可能性が限られているため、懸念事項である。現時点では、規制により、ドナー骨材料のプールは許可されていない。入手できる脱灰骨粒子の量は、ドナー骨の入手可能性の点からも骨サイズの点からも限られているので、これらの制限因子による制約を受けない脱灰骨粒子の製造法が求められている。
【０００６】
例えば、脱灰骨繊維を製造する場合、繊維にする以前に、大量の容認可能な骨が必要となり、無駄を生じる。さらに、繊維形でない骨材料は、骨チップ、粉末及び非繊維性粒子の形態である。
【０００７】
そこで、骨原性、骨誘導性及び／又は骨伝導性を可能にし、そしてまたＤＢＭ骨材料、特にＤＢＭ骨チップの使用も可能にするＤＢＭ組成物及び方法が求められている。繊維形でない骨材料から製造でき、非繊維骨材料の無駄も削減するＤＢＭ組成物及び方法を提供することが望ましいであろう。
【発明の概要】
【０００８】
一部の態様において、本願は、骨原性、骨誘導性及び／又は骨伝導性を可能にし、そしてまた骨チップなどの繊維形でないＤＢＭ骨材料の使用も可能にして、非繊維骨材料の無駄を削減するＤＢＭ組成物及び方法を提供する。一部の態様において、本願は、機械的手段を用いて、表面脱灰骨チップを表面脱灰繊維性骨チップに変換する。
【０００９】
一部の態様において、複数の表面脱灰繊維性骨チップを含み、各表面脱灰繊維性骨チップは、約１０、２０、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５ｍ２／ｇｍ〜約７０ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する組成物を提供する。表面脱灰骨チップは、加圧して表面脱灰層上に繊維性の構造を形成させることにより、増大した骨誘導性を有する。
【００１０】
増大した骨誘導性を有する表面脱灰繊維性骨チップは、脱灰繊維としても表面脱灰骨チップとしても機能できるので、骨誘導性及び骨伝導性の両機能が可能となる。表面脱灰繊維性骨チップは、単独でも、又は完全脱灰骨繊維及び／又はその他の材料、例えばヒドロキシアパタイト−リン酸三カルシウムと組み合わせてメッシュバッグのような容器に組み込んで使用することもできる。表面脱灰繊維性骨チップは、表面脱灰骨チップを、例えば約５，０００〜約１０，０００ｐｓｉの圧力に付した場合に形成される繊維性脱灰層から得られる高表面積に由来して、高い骨伝導性を有することができる。
【００１１】
一部の態様において、表面脱灰骨チップに印加された圧力の結果、骨チップのコア及び非(now)繊維性脱灰層の両方の表面積が増大し、繊維性の形態を取る。特に、様々な態様において、表面脱灰繊維性骨チップのミネラルコアサイズは脱灰されてなく、元のチップサイズの約１０％〜９０％のミネラルコアサイズを含む。他の態様において、表面脱灰繊維性骨チップの脱灰表面積は、元のチップサイズの約１０％〜９０％の増大した繊維性表面層を含む。
【００１２】
一部の態様において、本願に記載された骨誘導性組成物の表面脱灰繊維性骨チップは、脱灰骨チップのサイズを約２５％〜約１００％上回る。
一部の態様において、繊維の形の表面脱灰骨チップは、容積的に約３５％〜約８５％の脱灰を含む。他の態様において、表面脱灰繊維性骨繊維の粒径分布は、約１ｍｍ〜約８ｍｍのサイズを有する繊維性粒子を含む。
【００１３】
別の側面において、表面脱灰繊維性骨チップと、ミネラル化、表面脱灰及び／又は完全脱灰骨チップとの組合せを含む骨誘導性組成物を提供する。別の側面において、表面脱灰繊維性骨チップと、ミネラル化、表面脱灰骨繊維及び／又は完全脱灰骨繊維との組合せを含む骨誘導性組成物を提供する。本開示のすべての骨誘導性組成物は、生物活性薬及び／又は一つもしくは複数のセラミックなど、他の成分と組み合わせることができる。さらに他の側面において、本願の骨誘導性組成物は、多孔質の生分解性の移植体(graft body)であり得るメッシュバッグなどの覆い（カバリング）に入れることができる。
【００１４】
一側面に従って、骨移植片送達デバイスを提供する。該デバイスは、手術部位で骨成長を誘導するための多孔質の生分解性移植体を含み、多孔質の生分解性移植体は、配置された表面脱灰及び／又は完全脱灰骨マトリックス（ＤＢＭ）繊維と、多孔質の生分解性（移植）体の内部に配置された表面脱灰繊維性骨チップとを有し、多孔質の生分解性移植体は、手術部位で骨成長を誘導するために、多孔質の生分解性移植体に出入りする細胞及び／又は栄養素の移動を促進する。
【００１５】
別の側面に従って、骨移植片送達デバイスを提供する。該デバイスは、手術部位で骨成長を誘導するための多孔質の生分解性移植体を含み、多孔質の生分解性移植体は、多孔質の生分解性（移植）体の内部に配置された表面脱灰繊維性骨チップを有し、多孔質の生分解性移植体は、手術部位で骨成長を誘導するために、多孔質の生分解性移植体に出入りする細胞及び／又は栄養素の移動を促進する。一部の態様において、多孔質の生分解性移植体は、表面脱灰繊維性骨チップのみを含有するメッシュバッグである。
【００１６】
別の側面に従って、骨移植片送達デバイスを提供する。該デバイスは、手術部位で骨成長を誘導するための多孔質の生分解性移植体を含み、多孔質の生分解性移植体は、表面脱灰及び／又は完全脱灰骨マトリックス（ＤＢＭ）繊維と、表面脱灰繊維性骨チップとを有し、これらはすべて多孔質の生分解性（移植）体の内部に配置されたポリマーマトリックス中に配置され、多孔質の生分解性移植体は、手術部位で骨成長を誘導するために、多孔質の生分解性移植体に出入りする細胞及び／又は栄養素の移動を促進する。
【００１７】
さらに別の側面に従って、骨移植片送達デバイスの製造法を提供する。該方法は、表面又は完全ＤＢＭ繊維を表面脱灰繊維性骨チップに添加して混合物を形成させ；表面又は完全ＤＢＭ繊維と表面脱灰繊維性骨チップの混合物をコラーゲンスラリーに加え；該コラーゲンスラリーを乾燥させてスポンジを形成させ；そして該スポンジを生分解性メッシュバッグ内に配置することを含む。一部の態様において、スポンジは生分解性メッシュ封止バッグ内に配置されない。
【００１８】
様々なその他の態様において、それを必要とする患者における骨空洞の治療法を提供する。該方法は、患者の骨空洞に、複数の表面脱灰繊維性骨チップを含む骨誘導性組成物を移植することを含み、各表面脱灰繊維性骨チップは、約１０ｍ２／ｇｍ〜約７０ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する。他の態様において、それを必要とする患者の骨空洞の治療法に利用される骨誘導性組成物は、さらに完全脱灰骨繊維を含む。
【００１９】
複数の態様が開示されているが、添付の図面と併せて以下の詳細な説明を読むことにより、当業者には本願のさらにその他の態様も明らかになるであろう。明白な通り、本開示は、様々な自明の側面において、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく変更が可能である。従って、詳細な説明は、制限的ではなく例示的な性質を持つと見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、表面脱灰骨チップの拡大上面図を示す。
【図２】図２は、表面脱灰骨チップの拡大Ｘ線像を示す。
【図３】図３は、本願の一側面に従って繊維層を有する、加圧後の例示的表面脱灰繊維性骨チップの拡大上面図を示す。
【図４】図４は、本願の一側面に従って軽度加圧後、繊維層を有する例示的表面脱灰繊維性骨チップの拡大上面図を示す。
【図５】図５は、表面脱灰骨チップを複数回加圧後、望ましくないことに、層が分離し始め、骨チップが崩壊し始め、粉末状粒子の形態を取るようになった、表面脱灰繊維性骨チップの拡大上面図を示す。
【００２１】
図面は正確な縮尺で描かれていないことは理解されるはずである。さらに、図面中の物体間の関係も正確な縮尺とは限らず、実際、サイズに関しては、逆転した関係を有することもある。図面は、示された各物体の構造に対する理解及び明確性をもたらすことを目的としているので、一部の特徴は、構造の特定の特徴を示すために誇張されていることもある。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
定義
本明細書及び添付の特許請求の範囲の目的のために、別途記載のない限り、成分の量、材料のパーセンテージ又は割合、反応条件、ならびに本明細書及び特許請求の範囲で使用されているその他の数値を表すすべての数字は、すべての場合において、“約”という用語によって修飾されていると理解されるものとする。同様に、数値が“約”という先行詞の使用によって近似値として表されている場合、その特定の値は、引用された値の±１０％である別の態様を形成することも理解されるであろう。従って、それに反することが示されない限り、以下の明細書及び添付の特許請求の範囲に示されている数値パラメーターは、本開示が得ようとしている所望の性質に応じて変動しうる近似値である。少なくとも、そして特許請求の範囲への均等論の適用を制限しようとするのではなく、各数値パラメーターは、少なくとも、報告されている有効数字の桁数を考慮し、通常の丸め技術を適用することによって解釈されるべきである。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲も含めて使用されている単数形の“ａ”、“ａｎ”及び“ｔｈｅ”は複数形も含み、特定の数値への言及は、文脈が明らかに他の場合を指示していない限り、少なくともその特定値を含む。範囲は、本明細書においては、“約”又は“およそ”の一特定値から、及び／又は“約”又は“およそ”の別の特定値までとして表現されうる。そのような範囲が表現されている場合、別の態様は、一つの特定値から及び／又は他の特定値までを含む。
【００２３】
本願の広い範囲を示す数値範囲及び数値パラメーターは近似値ではあるが、特定の実施例中に示されている数値はできる限り正確に報告されている。しかしながら、いずれの数値も、それぞれの試験測定に見出される標準偏差に必然的に由来する一定の誤差を本質的に含有している。さらに、本明細書中に開示されたすべての範囲は、その中に包含されるありとあらゆる部分範囲も包含すると理解されるべきである。例えば、“１〜１０”の範囲は、最小値１と最大値１０の間（それらを含む）のありとあらゆる部分範囲、すなわち、１以上の最小値及び１０以下の最大値を有するありとあらゆる部分範囲、例えば５．５〜１０を含む。
【００２４】
生物活性薬又は生物活性化合物とは、本明細書においては、生物学的又は化学的事象を変更、阻害、活性化する、又は別の方法でそれらに影響を及ぼす化合物又は物質(entity)のことを言うのに使用される。例えば、生物活性薬は、骨形成又は軟骨形成タンパク質又はペプチド、抗ＡＩＤＳ物質、抗がん物質、抗生物質、免疫抑制剤、抗ウィルス物質、酵素阻害薬、ホルモン、神経毒、オピオイド、睡眠薬、抗ヒスタミン剤、潤滑剤、精神安定剤、鎮痙剤、筋弛緩薬及び抗パーキンソン物質、鎮痙剤及び筋収縮薬、例えばチャンネル遮断薬、縮瞳薬及び抗コリン作用薬、抗緑内障化合物、抗寄生虫及び／又は抗原虫化合物、細胞−細胞外マトリックス相互作用の調節薬、例えば細胞増殖阻害薬及び抗接着分子、血管拡張剤、ＤＮＡ、ＲＮＡ又はタンパク質合成の阻害薬、降圧剤、鎮痛剤、解熱剤、ステロイド性及び非ステロイド性抗炎症薬、抗血管新生因子、血管新生因子、抗分泌因子、抗凝固剤及び／又は抗血栓剤、局所麻酔薬、眼薬、プロスタグランジン、抗鬱剤、抗精神病薬物質、制吐剤、及び造影剤などでありうるが、これらに限定されない。一定の態様において、生物活性薬は薬物である。生物活性薬はさらに、ＲＮＡ類、例えばｓｉＲＮＡ、及び破骨細胞刺激因子も含む。一部の態様において、生物活性薬は、骨成長阻害薬の活性を停止、除去、又は低減する因子でありうる。一部の態様において、生物活性薬は、成長因子、サイトカイン、細胞外マトリックス分子又はそのフラグメントもしくは誘導体、例えばＲＧＤなどの細胞接着配列である。本願で使用するのに適切な生物活性薬及び特定薬物のより完全なリストは、“Ｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌ  Ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ：Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ，Ｐａｔｅｎｔｓ，Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”  Ａｘｅｌ  Ｋｌｅｅｍａｎｎ及びＪｕｒｇｅｎ  Ｅｎｇｅｌ著，Ｔｈｉｅｍｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ，１９９９；ｔｈｅ  “Ｍｅｒｃｋ  Ｉｎｄｅｘ：Ａｎ  Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｄｒｕｇｓ，ａｎｄ  Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｓ”，Ｓｕｓａｎ  Ｂｕｄａｖａｒｉら編，ＣＲＣ  Ｐｒｅｓｓ，１９９６；及び米国薬局方−２５／国民医薬品集−２０，米国薬局方協会出版，Ｒｏｃｋｖｉｌｌｅ  Ｍｄ．，２００１に見出すことができる（それぞれ引用によって本明細書に援用する）。
【００２５】
生体適合性とは、本明細書においては、インビボに投与したとき、望ましくない長期の影響を引き起こさない物質のことを言うものとする。
骨とは、本明細書においては、自家由来、同種由来、異種由来、又はトランスジェニック由来の皮質骨、海綿骨又は皮質海綿骨である骨のことを言う。
【００２６】
骨移植片とは、本明細書においては、本明細書中に記載の態様に従って製造された任意のインプラントのことを言い、従って、骨材料及び骨膜などの表現も含まれうる。
脱灰(demineralized)とは、本明細書においては、組織、例えば骨組織からミネラル物質を除去することによって生成した任意の材料のことを言う。一定の態様において、本明細書中に記載の脱灰組成物は、５％未満のカルシウムを含有する調製物を含む。一部の態様において、脱灰組成物は重量で１％未満のカルシウムを含みうる。一部の態様において、該組成物は、重量で５、４、３、２及び／又は１％未満のカルシウムを含みうる。部分脱灰骨とは、重量で５％を超えるカルシウムを有するが、元の出発量のカルシウムの１００％未満を含有する調製物のことを言うものとする。一部の態様において、部分脱灰骨は、元の出発量のカルシウムの５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８及び／又は９９％を含む。
【００２７】
一部の態様において、脱灰骨は、その元のミネラル含量の９５％未満を有する。一部の態様において、脱灰骨は、その元の含量の９５、９４、９３、９２、９１、９０、８９、８８、８７、８６、８５、８４、８３、８２、８１、８０、７９、７８、７７、７６、７５、７４、７３、７２、７１、７０、６９、６８、６７、６６、６５、６４、６３、６２、６１、６０、５９、５８、５７、５６、５５、５４、５３、５２、５１、５０、４９、４８、４７、４６、４５、４４、４３、４２、４１、４０、３９、３８、３７、３６、３５、３４、３３、３２、３１、３０、２９、２８、２７、２６、２５、２４、２３、２２、２１、２０、１９、１８、１７、１６、１５、１４、１３、１２、１１、１０、９、８、７、６及び／又は５％未満を有する。一部の態様において、“脱灰”は、“実質的脱灰”、“部分脱灰”、“表面脱灰”、及び“完全脱灰”のような表現を包含するものとする。“部分脱灰”は“表面脱灰”を包含するものとする。
【００２８】
一部の態様において、脱灰骨は約１〜９９％表面脱灰できる。一部の態様において、脱灰骨は１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８及び／又は９９％表面脱灰される。様々な態様において、脱灰骨チップは、約３０％〜約６５％表面脱灰できる。一部の態様において、脱灰骨は、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４及び／又は６５％表面脱灰される。
【００２９】
脱灰骨活性は、脱灰骨の骨誘導活性のことを言う。
脱灰骨マトリックス（ＤＢＭ）とは、本明細書においては、骨組織からミネラル物質を除去することによって生成した任意の材料のことを言う。一部の態様において、本明細書におけるＤＢＭ組成物は、５％未満のカルシウム、一部の態様においては重量で１％未満のカルシウムを含有する調製物を含む。一部の態様において、ＤＢＭ組成物は、重量で５、４、３、２及び／又は１％未満のカルシウムを含有する調製物を含む。他の態様において、ＤＢＭ組成物は部分脱灰骨を含む（例えば、重量で５％を超えるカルシウムを有するが、元の出発量のカルシウムの１００％未満を含有する調製物）。
【００３０】
骨伝導性とは、本明細書においては、骨がそれに沿って成長できるテンプレート又は物質としての機能を果たす物質の能力のことを言う。
骨原性とは、本明細書においては、骨組織に分化できる生細胞を含有する材料のことを言う。
【００３１】
骨誘導性とは、本明細書においては、新骨形成を刺激できる可能性を有する細胞を宿主から動員できる性質(quality)のことを言う。動物の軟部組織に異所性骨の形成を誘導できる任意の材料が骨誘導性と見なされる。例えば、大部分の骨誘導性材料は、Ｅｄｗａｒｄｓらによる“Ｏｓｔｅｏｉｎｄｕｃｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｈｕｍａｎ  Ｄｅｍｉｎｅｒａｌｉｚｅｄ  Ｂｏｎｅ：Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｒａｔ  Ｍｏｄｅｌ（ヒト脱灰骨の骨誘導性：ラットモデルでの特徴付け）”，Ｃｌｉｎｉｃａｌ  Ｏｒｔｈｏｐａｅｄｉｃｓ  ＆  Ｒｅｌ．Ｒｅｓ．，３５７：２１９−２２８，１９９８年１２月（引用によって本明細書に援用する）の方法に従ってアッセイされた場合に、無胸腺ラットに骨形成を誘導する。
【００３２】
表面脱灰とは、本明細書においては、元の無機ミネラル含量の少なくとも約９０重量パーセントを保有する骨由来要素のことを言う。一部の態様において、表面脱灰は、元の無機物質の少なくとも約９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８及び／又は９９重量パーセントを含有する。“部分脱灰”という表現は、本明細書においては、元の無機ミネラル含量の約８〜約９０重量パーセントを保有する骨由来要素のことを言う。一部の態様において、部分脱灰は、元の無機ミネラル含量の約８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９及び／又は９０重量パーセントを含有する。“完全脱灰”という表現は、本明細書においては、元のミネラル含量の８％未満を含有する骨のことを言う。一部の態様において、完全脱灰は、元のミネラル含量の約８、７、６、５、４、３、２及び／又は１％未満を含有する。
【００３３】
本願のＤＢＭ繊維に適用される“平均長対平均厚の比”という表現は、繊維の最長平均寸法（平均長）の、その最短平均寸法（平均厚）に対する比を意味する。これは、繊維の“アスペクト比”とも呼ばれる。
【００３４】
繊維性とは、本明細書においては、その平均長対平均厚比又は繊維のアスペクト比が約５：１〜約１０００：１である骨要素のことを言う。一部の態様において、繊維の平均長対平均厚比又はアスペクト比は、約５：１、１０：１、２５：１、５０：１、７５：１、１００：１、１２５：１、１５０：１、１７５：１、２００：１、２２５：１、２５０：１、２７５：１、３００：１、３２５：１、３５０：１、３７５：１、４００：１、４２５：１、４５０：１、４７５：１、５００：１、５２５：１、５５０：１、５７５：１、６００：１、６２５：１、６５０：１、６７５：１、７００：１、７２５：１、７５０：１、７７５：１、８００：１、８２５：１、８５０：１、８７５：１、９００：１、９２５：１、９５０：１、９７５：１及び／又は１０００：１である。全体的外観において、繊維性骨要素は、骨繊維、糸、細片、又は薄シートと言うことができる。しばしば、薄シートが製造される場合、それらの縁（エッジ）は、互いに向かって丸まりがちである。繊維性骨要素は、実質的に線形の外観のこともあれば、又はバネのように螺旋巻きのこともある。一部の態様において、骨繊維は、例えば、線形、蛇行、又は湾曲形状を含む不規則形状である。骨繊維は、好ましくは脱灰されているが、特別の態様にとって望ましい場合、元のミネラル含量の一部が保持されていてもよい。様々な態様において、骨繊維はミネラル化されている。一部の態様において、繊維は脱灰及びミネラル化の組合せである。
【００３５】
非繊維性とは、本明細書においては、繊維性骨要素の平均厚より実質的に大きい平均幅を有する又はアスペクト比が約５：１〜約１０００：１未満である要素のことを言う。好ましくは、非繊維性骨要素は、実質的に規則的な様式で成形されている又は特定の形状、例えば、三角柱、球体、立方体、円筒形及びその他の規則形状に成形されている。これに対し、チップ、破片、又は粉末などの粒子は、不規則又はランダムな幾何形状を有する。本願の要素の製造において、寸法に多少の変動は起こるであろうこと、寸法にそのような変動を示す要素も本願の範囲内であり、本明細書においては、“ほとんど不規則”及び“ほとんど規則的”という表現によって確立される境界内に含まれると理解されるものとすることは理解されるべきである。
【００３６】
“表面脱灰繊維性骨チップ”とは、本明細書においては、約５，０００、５，５００、６，０００、６，５００、７，０００、７，５００、８，０００、８，５００、９，０００、９，５００から約１０，０００ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の軽度の圧力をかけられた表面脱灰骨チップのことを言う。一部の態様において、脱灰繊維性骨チップの表面は脱灰されている。しかしながら、表面脱灰繊維性骨チップのコアは、完全ミネラル化又は実質的に完全ミネラル化されており、コアのミネラル含量の９８％、９９％、又は１００重量％を含む。一部の態様において、表面脱灰の深さは、約０．１、０．２５、０．５、０．７５、１．０、１．２５、１．５、１．７５、２．０、２．２５、２．５、２．７５、３．０、３．２５、３．５０〜約３．６ｍｍでありうる。
【００３７】
一側面に従って、骨移植片送達デバイスを提供する。該デバイスは、手術部位で骨成長を誘導するための多孔質の生分解性移植体を含み、多孔質の生分解性移植体は、多孔質の生分解性移植体の内部に配置された表面脱灰繊維性骨チップと完全脱灰骨マトリックス（ＤＢＭ）繊維とを有し、多孔質の生分解性移植体は、手術部位で骨成長を誘導するために、多孔質生分解性移植体に出入りする細胞の移動を促進する。
【００３８】
表面脱灰繊維性骨チップ
様々な態様において、表面脱灰繊維性骨チップは一般的なチップ構造を保持しうるが、表面脱灰繊維性骨チップは、例えば増大した表面積及び骨誘導性といった繊維様特徴を発揮する。図１は、加圧されて表面脱灰繊維性骨チップになる前の表面脱灰骨チップの拡大上面図を示す。図２は、脱灰後の表面脱灰骨の拡大Ｘ線像を示す。図１も２も、表面脱灰骨チップのミネラルコア１と表面脱灰層２を示している。図１及び２のどちらにも示されているように、表面脱灰骨チップのコアは、約０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．５、０．７５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５から約３．６ｍｍの間で変動し得、表面層サイズ（深さ）は、約０．１、０．２５、０．５、０．７５、１．０、１．２５、１．５、１．７５、２．０、２．２５、２．５、２．７５、３．０、３．２５、３．５０から約３．６ｍｍの間で変動する。
【００３９】
図３及び４は、約５，０００、５，５００、６，０００、６，５００、７，０００、７，５００、８，０００、８，５００、９，０００、９，５００から約１０，０００ｐｓｉの軽度の圧力をかけられた後の表面脱灰繊維性骨チップの拡大上面図を示す。図３に示されているように、表面脱灰層は、軽度の加圧後、表面脱灰層を含む骨チップに繊維性の特徴を持たせている。表面脱灰繊維層は３として示されている。コアは完全ミネラル化されており、ミネラルコアは１として示されている。結果は表面脱灰繊維性骨チップである。一部の態様において、表面脱灰繊維性骨チップの表面脱灰の深さは、１〜４ｍｍのサイズを有するチップの場合、約０．１、０．２５、０．５、０．７５、１．０、１．２５、１．５、１．７５、２．０、２．２５、２．５、２．７５、３．０〜約３．６ｍｍでありうる。一部の態様において、表面脱灰繊維性骨チップのコアの深さは、１〜４ｍｍのサイズを有するチップの場合、約０．１、０．１５、０．２、０．２５、０．５、０．７５、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、〜約３．６ｍｍでありうる。表面脱灰繊維性骨チップは、表面脱灰骨チップより大きい表面積を有するが、完全脱灰骨繊維より小さい表面積を有する。一部の態様において、表面脱灰繊維性骨チップのＢＥＴ表面積は、約１０、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、〜約７０ｍ２／ｇｍであろう。
【００４０】
図３及び４に示されているように、表面脱灰繊維性骨チップは一般的チップ構造を保持しているが、繊維様構造の表面層を形成する結果、骨誘導性も骨伝導性も増大した全体的繊維構造となる。表面脱灰繊維性骨チップの繊維構造の外縁４を図４に示す。それでも、表面脱灰骨チップが１０，０００ｐｓｉを超える圧力及び／又はあまりにも多くの加圧事象に付されると、図５に示されているように、表面脱灰繊維性骨チップの層は５に示されているように分離し、コアから崩壊して粉末又は規則的な繊維の特徴を呈する。図３及び４のいずれにおいても、適切な圧力を表面脱灰骨チップにかけた結果、加圧されていない表面脱灰骨チップと比べた場合に、表面脱灰繊維性骨チップのコア及び表面積とも伸張し、サイズが増大している。特に、表面脱灰繊維性骨チップのコアサイズは増大し、約０．２、０．２５、０．５、０．７５、１．０、１．２５、１．５、１．７５、２．０、２．２５、２．５、２．７５、３．０、３．２５、３．５０〜約３．６ｍｍとなり得、非脱灰コアを含む繊維性骨チップ全体の表面サイズは増大し、約１．８０、１．８５、１．９０、１．９５、２．００、２．０５、２．１０、２．１５、２．２０、２．２５、２．３０、２．３５、２．４０、２．４５、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．０、６．５、７．０、７．５〜約８．０ｍｍとなりうる。
【００４１】
周知の通り、最も広く使用されている粒径分布の記述法はＤ値である。Ｄ１０、Ｄ５０及びＤ９０が、所与のサンプルの粒径の中点及び範囲を表すのに一般的に使用されている。特に、粒径分布Ｄ５０は、メジアン径又は粒径分布の中央値としても知られ、累積分布の５０％における粒子径の値である。Ｄ１０は、粒子サンプルの１０％がこのサイズ未満であり、Ｄ９０は、粒子サンプルの９０％がこのサイズ未満であるような粒子径を示す。
本開示に記載されている表面脱灰繊維性骨チップのＤ５０値は、約１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、３．５、４．０、４．５〜約５．０ｍｍの間で変動する。
【００４２】
様々な態様において、本開示に記載の表面脱灰繊維性骨チップは、約１０、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５〜約７０ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する。これに対し、同じ程度の表面脱灰を有するが、約５，０００〜約１０，０００ｐｓｉの圧力をかけることによって繊維性にされていない表面脱灰骨チップは、約４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４〜約２５ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する。さらにこれに対し、完全脱灰繊維は、約４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５〜約１００ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する。従って、一部の場合において、表面脱灰繊維性骨チップのＢＥＴ表面積は、加圧されていない表面脱灰骨チップのＢＥＴ表面積と比較すると、約２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０〜約８５％増大している。
【００４３】
様々な側面において、本開示は、複数の表面脱灰繊維性骨チップを含む骨誘導性組成物の製造法を提供し、該方法は、表面脱灰骨チップに、約５，０００、５，５００、６，０００、６，５００、７，０００、７，５００、８，０００、８，５００、９，０００、９，５００〜約１０，０００ｐｓｉの圧力をかけることを含む。最も簡単な加圧技術は、拘束されていない表面脱灰骨チップに圧力を印加することである。例を挙げると、表面脱灰骨チップを乳鉢と乳棒を用いて加圧する、麺棒によって生じるような転動／加圧運動を印加する、又は表面脱灰骨チップを平面又は曲面プレート、例えばＣａｒｖｅｒプレスの２枚の平面プレートの間で加圧するなどである。
【００４４】
一部の態様において、表面脱灰繊維性骨チップは、骨誘導性組成物の製造に使用できる。他の態様において、骨誘導性組成物は、上記のようにして製造された複数の表面脱灰繊維性骨チップを含み、各表面脱灰繊維性骨チップは、約３０ｍ２／ｇｍ、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５〜約７０ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する。様々な態様の表面脱灰骨チップは、表面脱灰骨チップに約５，０００〜約１０，０００ｐｓｉの圧力をかけることによって繊維として成形でき、表面脱灰繊維性骨チップを形成する。それらは、約３５％、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、〜約８５重量％脱灰されている。いくつかの側面において、表面脱灰繊維性骨チップの表面積は、加圧されていない表面脱灰骨チップの表面積を、約２５％、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、４３、４４、４５、４６、４７、４８、４９、５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６、５７、５８、５９、６０、６１、６２、６３、６４、６５、６７、６８、６９、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４又は８５％上回っている。
【００４５】
一部の態様において、骨誘導性組成物は、複数の表面脱灰繊維性骨チップを含み、完全脱灰骨繊維及び／又は生物活性薬及び／又は一つもしくは複数のセラミックを含む。他の態様において、表面脱灰繊維性骨チップと完全脱灰骨繊維の組合せを含有する骨誘導性組成物においては、表面脱灰繊維性骨チップ対完全脱灰繊維の比率は、約９０：１０、８０：２０、７０：３０、６０：４０、５０：５０、４０：６０、３０：７０、２０：８０及び／又は１０：９０Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖの比率の間で変動しうる。
【００４６】
一部の態様において、多孔質の生分解性移植体は、約０．５〜約２，０００ミクロンの孔径を有する孔を含有する。一部の態様において、多孔質生分解性移植体は、約０．５、５、５０、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９５０、１，０００、  １，０５０、１，１００、１，１５０、１，２００、１，２５０、１，３００、１，３５０、１，４００、１，４５０、１，５００、１，５５０、１，６００、１，６５０、１，７００、１，７５０、１，８００、１，８５０、１，９００、１，９５０〜約２，０００ミクロンの孔径を有する孔を含有する。一部の態様において、本開示の骨誘導性組成物を含有する生分解性移植体は、約１００〜約２００ミクロンの孔を有するメッシュ封止バッグを含む。一部の態様において多孔質の生分解性移植体の孔径は均一である。一部の態様において、多孔質生分解性移植体の孔径は不均一であり、０．５〜約２，０００ミクロンの範囲の様々な孔径を含む。
【００４７】
脱灰骨材料
骨材料は、切削、粉砕又はそれらが得られたその他の技術の後、無機含量を非常に低レベル、一部の態様においては、約５重量％以下の残留カルシウム、好ましくは約１重量％以下の残留カルシウムに削減するために脱灰に付される。骨材料の脱灰は通常、ある程度のその収縮をもたらす。この骨材料は、表面脱灰骨チップ、表面脱灰繊維性チップ（加圧後）、及び／又は表面脱灰骨繊維を製造するために表面脱灰される。表面脱灰されると、一部の態様においては、コアは完全ミネラル化されているので、脱灰は表面的である。
【００４８】
本明細書中に記載の方法で使用される骨は、自家移植片、同種移植片、又は異種移植片でありうる。様々な態様において、骨は、皮質骨、海綿骨、又は皮質海綿骨でありうる。本明細書においては、脱灰骨マトリックスについて特に論じるが、本明細書における教示に従って処理される骨マトリックスは、非脱灰、脱灰、部分脱灰、又は表面脱灰でありうる。下記の議論は、脱灰、部分脱灰、及び表面脱灰骨マトリックスに適用される。一態様において、脱灰骨は、ウシ又はヒト骨から供給される。別の態様において、脱灰骨はヒト骨から供給される。一態様において、脱灰骨は、患者自身の骨（自家骨）から供給される。別の態様において、脱灰骨は、同じ種の異なる動物（死体を含む）（同種骨）から供給される。
【００４９】
任意の適切な骨脱灰法が使用できる。骨材料の脱灰は、公知の慣用手順に従って実施できる。例えば、好適な脱灰手順において、本願の移植可能組成物に有用な骨材料は、酸脱灰工程とその後の脱脂／消毒工程に付される。骨材料は、その脱灰を実行するために時間をかけて酸の中に浸漬される。この工程で使用できる酸は、塩酸などの無機酸、及び過酢酸、酢酸、クエン酸、又はプロピオン酸などの有機酸を含む。骨表面への脱灰の深さは、処理時間、脱灰溶液の温度、脱灰溶液の濃度、処理中の撹拌強度、及び印加されたその他の力、例えば真空、遠心分離、圧力、及び当業者に公知のその他の因子を調整することによって制御できる。従って、様々な態様において、骨材料は、完全脱灰、部分脱灰、又は表面脱灰できる。
【００５０】
酸処理後、骨を無菌の注射用水で濯ぎ、所定の最終ｐＨにするために緩衝剤で緩衝し、そして最後に注射用水で濯いで残留量の酸及び緩衝剤を除去するか、又は水洗して残留酸を除去することによりｐＨを上げる。脱灰後、骨材料は脱脂を実行するために溶液中に浸漬される。好適な脱脂／消毒溶液は、エタノールの水溶液である。エタノールは脂質の良溶媒であり、水は溶液を骨のより奥深くに浸透させることができる良好な親水性担体である。水性エタノール溶液は、増殖型(vegetative)微生物及びウィルスを殺滅することによって骨の消毒もする。通常、最短時間以内に最適な脂質除去及び消毒をもたらすために、少なくとも約１０〜４０重量パーセントの水（すなわちアルコールなどの脱脂剤約６０〜９０重量パーセント）が脱脂／消毒溶液中に存在すべきである。脱脂溶液の好適な濃度範囲は、約６０〜８５重量パーセントのアルコール、最も好ましくは約７０重量パーセントのアルコールである。
【００５１】
さらに、本願に従って、ＤＢＭ材料は、インプラント組成物を製造するために直ちに使用することも、又はそのような製造の前に、有益には臨界点乾燥状態で無菌条件下で貯蔵することもできる。好適な態様において、骨材料は、組成物をＸ線技術を利用して画像化できるようにするために、その元のミネラル含量の一部を保持することもできる。
【００５２】
様々な態様において、本願は、臨界点乾燥（ＣＰＤ）繊維を含む骨マトリックス組成物も提供する。ＤＢＭは、骨形成タンパク質（ＢＭＰ）及びその他の成長因子を含む酸不溶性タンパク質と共に骨のコラーゲンマトリックスを含む。それは、顆粒、ゲル、スポンジ材料又はパテとして使用するために配合でき、貯蔵のために凍結乾燥できる。疾患伝播から保護するために使用される滅菌手順は、ＤＢＭ中の有益な成長因子の活性を低下させうる。ＤＢＭは、初期骨伝導性マトリックスを提供するほか、周辺組織からの骨前駆細胞の浸潤及び分化を誘導することにより、ある程度の骨誘導可能性も示す。
【００５３】
ＤＢＭ調製物は、骨形成を促進するために整形外科医療で長年使用されている。例えば、ＤＢＭは、骨折の修復、脊椎骨の固定、人工関節置換術、及び関節リウマチなどの基礎疾患による骨破壊の治療に利用されている。ＤＢＭは、骨伝導過程及び骨誘導過程によってインビボで骨形成を促進すると考えられている。移植されたＤＢＭ組成物の骨誘導効果は、単離されたコラーゲンベースのマトリックス上に存在する活性成長因子の存在の結果と考えられている。これらの因子は、ＴＧＦ−β、ＩＧＦ、及びＢＭＰタンパク質ファミリーのメンバーを含む。骨誘導性因子の特別な例は、ＴＧＦ−β、ＩＧＦ−１、ＩＧＦ−２、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−７、副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）、及び血管新生因子などである。オステオカルシン及びオステオポンチンなどのその他の骨誘導性因子も、ＤＢＭ調製物中に存在する可能性がある。ＤＢＭ中にはその他の無名又は未発見の骨誘導性因子も存在する可能性がある。
【００５４】
様々な態様において、本願に記載の方法に提供されるＤＢＭは、臨界点乾燥に付された細長い骨繊維から製造される。本願で使用される細長いＣＰＤ骨繊維は、一般的に、比較的高い平均長対平均幅の比（アスペクト比としても知られる）を有することを特徴とする。様々な態様において、細長い骨繊維のアスペクト比は、少なくとも約５：１〜少なくとも約１０００：１である。そのような細長い骨繊維は、いくつかの方法のいずれか一つ、例えば全骨又は比較的大きい骨部分の表面を粉砕又は切削することによって、容易に得ることができる。
【００５５】
他の態様において、繊維の長さは、少なくとも約３．５ｃｍで、平均幅は約２０ｍｍ〜約１ｃｍでありうる。様々な態様において、細長い繊維の平均長は約３．５ｃｍ〜約６．０ｃｍ、平均幅は約２０ｍｍ〜約１ｃｍでありうる。他の態様において、細長い繊維は、約４．０ｃｍ〜約６．０ｃｍの平均長と、約２０ｍｍ〜約１ｃｍの平均幅を有しうる。
【００５６】
一部の態様において、繊維の長さは、約３．５ｍｍ、４．０、４．５、５．０、５．５、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５、１１．０、１１．５、１２．０、１２．５、１３．０、１３．５、１４．０、１４．５から、約１５．０ｍｍまででありうる。他の態様において、骨繊維は、約２．５、３．０、３．５、４．０、４．５、５．０、５．５、６．５、７．０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５、１０．０、１０．５、１１．０、１１．５、１２．０、１２．５、１３．０、１３．５、１４．０、１４．５、１５．０、１５．５、１６．０、１６．５、１７．０、１７．５、１８．０、１８．５、１９．０、１９．５、２０．０、２０．５、２１．０、２１．５、２２．０、２２．５、２３．０、２３．５、２４．０、２４．５から約２５ｍｍまでの長さを有する骨片から製造される。さらにその他の態様において、繊維の長さは１５ｃｍまででありうる。一部の態様において、繊維の幅は、約０．１ｍｍ、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．５、２．０、２．５、３．０、２．５、３．０、３．５、から約４．０ｍｍまででありうる。
【００５７】
さらに他の態様において、細長い繊維の直径又は平均幅は、例えば、約１．００ｃｍ以下、０．５ｃｍ以下又は約０．０１ｃｍ以下である。さらに他の態様において、繊維の直径又は平均幅は、約０．０１ｃｍ〜約０．４ｃｍ又は約０．０２ｃｍ〜約０．３ｃｍでありうる。
【００５８】
別の態様において、繊維のアスペクト比は、約５０：１〜約９５０：１、約５０：１〜約７５０：１、約５０：１〜約５００：１、約５０：１〜約２５０：１；又は約５０：１〜約１００：１でありうる。本開示による繊維は、都合よくは、約５０：１〜約１０００：１、約５０：１〜約９５０：１、約５０：１〜約７５０：１、約５０：１〜約６００：１、約５０：１〜約３５０：１、約５０：１〜約２００：１、約５０：１〜約１００：１、又は約５０：１〜約７５：１のアスペクト比を有しうる。
【００５９】
一部の態様において、骨チップ対繊維の比は、約９０：１０、８０：２０、７０：３０、６０：４０、５０：５０、４０：６０、３０：７０、２０：８０及び／又は１０：９０Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖである。様々な態様において、表面脱灰チップ対部分脱灰繊維の比は、約９０：１０、８０：２０、７０：３０、６０：４０、５０：５０、４０：６０、３０：７０、２０：８０及び／又は１０：９０Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖである。一部の態様において、完全脱灰骨チップ対部分脱灰繊維の比は、約９０：１０、８０：２０、７０：３０、６０：４０、５０：５０、４０：６０、３０：７０、２０：８０及び／又は１０：９０Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖである。一部の態様において、完全脱灰骨チップ対完全脱灰繊維の比は、約９０：１０、８０：２０、７０：３０、６０：４０、５０：５０、４０：６０、３０：７０、２０：８０及び／又は１０：９０Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖである。様々な態様において、表面脱灰繊維性骨チップ対完全脱灰繊維の比は、約９０：１０、８０：２０、７０：３０、６０：４０、５０：５０、４０：６０、３０：７０、２０：８０及び／又は１０：９０Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖである。
【００６０】
骨原性ＤＢＭを製造するためには、一定量の繊維を生体適合性担体と組み合わせて脱灰骨マトリックスを提供する。
ＤＢＭは、典型的には、例えば凍結乾燥又は溶媒乾燥によって乾燥され、移植のために活性な状態でＤＢＭを貯蔵及び維持する。さらに、これらの工程のそれぞれは、骨の全体的な表面積構造を削減すると考えられている。理解されているように、外表面の構造的損傷は、全体的な表面積を減少させる。表面に対する物理的変更及び表面積の減少は、細胞の接着、移動、増殖、及び分化に影響を及ぼしうる。成長因子に対する表面の親和性及び表面からの成長因子の放出動態も変更されうる。
【００６１】
従って、一部の態様において、移植のために骨の表面積を維持又は増大させる活性状態で骨を貯蔵及び維持するための骨の乾燥法を提供する。一態様において、骨マトリックスは臨界点乾燥（ＣＰＤ）技術を用いて処理されることにより、骨の表面の破壊が低減される。臨界点乾燥について具体的記述がなされるが、代替の態様においては、超臨界点処理が使用できることも理解されるべきである。ＣＰＤを利用する様々な態様において、骨表面上のコラーゲン原線維(collagen fibrils)の割合は、残留水分含量およそ１５％以下に乾燥された後も変性されない。一部の態様において、乾燥後、骨マトリックスは、およそ８％以下の残留水分含量を有する。一部の態様において、乾燥後、骨マトリックスは、およそ６％以下の残留水分含量を有する。一部の態様において、乾燥後、骨マトリックスは、およそ６％以下の残留水分含量を有する。一部の態様において、乾燥後、骨マトリックスは、およそ３％以下の残留水分含量を有する。
【００６２】
試験片(specimens)の蒸発乾燥及び凍結乾燥は、表面構造の変形及び崩壊を招きうるので、表面積の減少をもたらす。特定の理論に拘束されることは望まないが、この変形及び構造は、物質が液体から気体への境界を越えると、物質が揮発して液体の体積が減少するために発生すると考えられる。これが起きると、固液界面における表面張力は、液体が付着しているあらゆる構造を引っ張る。繊細な表面構造はこの表面張力によって破壊されやすい。そのような損傷は、液／気界面での表面張力の影響によっても起こりうる。臨界点乾燥は、液／気界面の発生を実質的に防止することによって、液／気界面での表面張力の影響を回避する技術である。臨界点又は超臨界乾燥は、いずれの相境界も越えない代わりに気体と液体間の区別の適用が消滅する超臨界領域を通過する。その結果、臨界点乾燥を用いて脱水された材料は、有害な表面張力に暴露されない。液体の臨界点に達すると、状態の急激な変化なしに液体から気体に移行することが可能となる。臨界点乾燥を骨マトリックスで使用すれば、表面張力の影響なしに液体から乾燥気体に相変化させることができる。従って、臨界点乾燥を用いて脱水された骨は、表面構造の少なくとも一部、従って表面積を保持又は増大できる。
【００６３】
一部の態様において、臨界点乾燥は二酸化炭素を用いて実施される。しかしながら、Ｆｒｅｏｎ１３（クロロトリフルオロメタン）を含むＦｒｅｏｎなどの他の媒体を使用することもできる。一般的に、超臨界乾燥に適切な流体は、二酸化炭素（臨界点  ７．３９ＭＰａで３０４．２５Ｋ、又は１０７２ｐｓｉで３１．１℃、又は７３．８ｂａｒで３１．２℃）及びＦｒｅｏｎ（３．５−４ＭＰａで約３００Ｋ、又は５００−６００ｐｓｉで２５〜３０℃）などである。亜酸化窒素は二酸化炭素と類似した物理的挙動を有するが、その超臨界状態では強力な酸化剤である。超臨界水も強力な酸化剤である。理由の一部は、その臨界点が非常に高い温度（３７４℃）及び圧力（３２１２ｐｓｉ／６４７Ｋ及び２２．０６４ＭＰａ）で起こるためである。
【００６４】
一部の態様において、骨は、臨界点乾燥の前に、水分を除去するために前処理されてもよい。そこで、一態様に従って、骨マトリックスを臨界点状態の（又はそれより上の）二酸化炭素を用いて乾燥させる。脱灰後、骨マトリックスサンプル（水中）を脱水し、残留水分含量を除去することができる。そのような脱水は、例えば、一連の段階的エタノール溶液（例えば、脱イオン水中２０％、５０％、７０％、８０％、９０％、９５％、１００％エタノール）によるものでありうる。一部の態様において、段階的シリーズのエタノール溶液又はアルコールによる組織浸透は自動的に達成できる。例えば、圧力及び真空を用いれば、組織への浸透を促進できる。
【００６５】
代替の態様において、骨から水分を除去（乾燥又は脱水）するために他の手段又は手順を使用することもできる。例えば、骨をアセトンなどの他の脱水液で洗浄すれば、これら２液の完全混和性を利用して水分を除去することができる。アセトンはその後、高圧液体二酸化炭素を用いて洗い流せばよい。
【００６６】
一部の態様において、脱水された骨マトリックスを臨界点乾燥（ＣＰＤ）装置内のチャンバに入れ、液体ＣＯ２を流し、エタノール（又はその他の脱水液）を除去する。液体ＣＯ２による洗浄は１回以上実施してもよい。その後、温度及び／又は圧力を臨界点にまで上昇させる（ＣＯ２の臨界点は３１．２℃及び７３．８ｂａｒで到達する）。臨界点乾燥を実施するために、温度及び圧力は、例えば４０℃とそれに対応する圧力８５ｂａｒに上げ続けることができる。従って、一部の態様において、液体二酸化炭素は、その圧力が臨界点以上になるまで加熱される。その時点で、圧力を徐々に解放し、気体を逃すと、乾燥生成物を残すことができる。
【００６７】
一定の態様において、ＣＰＤを用いて処理された骨繊維は、約４０〜約１００ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する。これは凍結乾燥骨繊維より３又は１０倍大きい値である。更なる態様において、臨界点乾燥サンプルは、超臨界二酸化炭素（臨界点を超える二酸化炭素）でさらに処理、又は代替的に処理することができる。超臨界ＣＯ２はウィルスの不活化にも有用でありうる。従って、一部の態様において、骨マトリックスを超臨界ＣＯ２チャンバに入れ、液体ＣＯ２を例えばエアポンプによって導入する。温度を１０５℃に上げる。対応圧力は約４８５ｂａｒである。代替の態様において、ＣＯ２の臨界点を超える他の温度及び／又は圧力を使用することもできる。サンプルを超臨界ＣＯ２に一定時間浸漬し、ＣＯ２を放出させる。得られた骨サンプルは、そのような処理後も、表面形態、従って表面積、及び骨誘導性を保持している。
【００６８】
なお更なる態様において、モノリシックな（継目のない）骨を脱灰し、粒子状にしてから乾燥させる。従って、骨はモノリシック片で脱灰できる。脱灰されたモノリシック片は、次いで湿潤状態で粉砕され、例えば媒体として二酸化炭素を用いて臨界点乾燥される。
【００６９】
なお更なる態様において、モノリシック骨を脱灰し、乾燥させてから粒子状にする（する場合）。従って、骨はモノリシック片で脱灰できる。ＤＢＭは湿潤状態で加圧され、次いで例えば媒体として二酸化炭素を用いて臨界点乾燥される。この態様の代替において、脱灰及び乾燥されたモノリシック骨は粒子状にされず、モノリシックなインプラントとして加工される。
【００７０】
骨移植片デバイス
様々な態様において、複数の表面脱灰繊維性骨チップ及び完全脱灰繊維の組合せを含む骨誘導性組成物は、骨移植片デバイスで送達できる。骨移植片送達デバイスは、所望の骨部位に適合する任意の形状、サイズ又は構成(configuration)で形成することができ、その上の任意の位置又は方向に少なくとも一つの取付け部材を含みうる。
【００７１】
一部の態様において、完全脱灰ＤＢＭ繊維は約０．５〜４ｍｍの厚さを有する。様々な態様において、完全脱灰ＤＢＭ繊維は、約０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．５、２、２．５、３、３．５及び／又は４ｍｍの厚さを有する。様々な態様において、完全脱灰ＤＢＭ繊維対表面脱灰繊維性骨チップの比率は、約４０：６０〜約９０：１０Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖである。一部の態様において、完全脱灰骨繊維対表面脱灰繊維性骨チップの比率は、約２５：７５〜約７５：２５Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖである。様々な態様において、骨移植片デバイスは、完全脱灰ＤＢＭ繊維を４０：６０〜約９０：１０Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖの比率で含む。一部の態様において、完全脱灰ＤＢＭ繊維対表面脱灰繊維性骨チップの比率は、５：９５〜約９５：５Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖである。一部の態様において、完全脱灰ＤＢＭ繊維対表面脱灰繊維性骨チップの比率は、５：９５、１０：９０、１５：８５、２０：８０、２５：７５、３０：７０、３５：６５、４０：６０、４５：５５、５０：５０、５５：４５、６０：４０、６５：３５、７０：３０、７５：２５、８０：２０、８５：１５、９０：１０及び／又は９５：５Ｗ／Ｗ、Ｗ／Ｖ又はＶ／Ｖである。
【００７２】
一部の態様において、多孔質の生分解性移植体はインサートとして成形され、一端に、インサート内への移植片材料の配置を容易にするための封止可能な開口部を有する。一部の態様において、移植片材料は、脱灰骨、繊維、粉末、チップ、三角柱、球体、立方体、円筒形、破片又は不規則もしくはランダムな幾何形状を有するその他の形状を含む脱灰骨材料を含む。これらには、例えば、“実質的脱灰”、“部分脱灰”、又は“完全脱灰”皮質及び／又は海綿骨が含まれうる。これらには、骨構造物の表面が実質的脱灰、部分脱灰、又は完全脱灰されているが、骨構造物の体部はなお完全ミネラル化されている表面脱灰も含まれる。
【００７３】
様々な態様において、骨移植片材料は、完全ＤＢＭ繊維及び表面脱灰骨チップを含む。一部の態様において、完全ＤＢＭ繊維対表面脱灰繊維性骨チップの比率は、５：９５〜約９５：５の繊維対繊維性骨チップである。一部の態様において、完全ＤＢＭ繊維対表面脱灰骨チップの比率は、５：９５、１０：９０、１５：８５、２０：８０、２５：７５、３０：７０、３５：６５、４０：６０、４５：５５、５０：５０、５５：４５、６０：４０、６５：３５、７０：３０、７５：２５、８０：２０、８５：１５、９０：１０及び／又は９５：５の繊維対チップである。様々な態様において、完全ＤＢＭ繊維は約０．５〜４ｍｍの厚さを有する。様々な態様において、完全ＤＢＭ繊維は、約０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．５、２、２．５、３、３．５及び／又は４ｍｍの厚さを有する。
【００７４】
一部の態様において、多孔質の生分解性移植体は、約１００〜約２００ミクロンの孔を含むメッシュ封止バッグを含む。様々な態様において、多孔質の生分解性移植体は、天然材料、合成ポリマー性再吸収性材料、合成ポリマー性非再吸収性材料又はその他の材料を含むメッシュ封止バッグを含む。一部の態様において、多孔質の生分解性移植体は、ヒト皮膚、コラーゲン、ヒト毛髪、ポリエチレングリコール、キトサン、アルギネート、セルロース、ヒアルロン酸、ケラチン、生分解性ポリマー、ポリ（ラクチド−コ−グリコリド）、脂肪、骨、又はそれらの組合せを含むメッシュ封止バッグを含む。様々な態様において、メッシュ封止バッグは、ヒートシール、縫合、接着、結束(tying)、折畳みロック(fold lock)及び緊締(cinching)によって封止される。
【００７５】
一部の態様において、骨移植片送達デバイスは、ポリマー（例えばコラーゲン）マトリックスを含む。完全ＤＢＭ繊維及び表面脱灰繊維性骨チップをポリマーマトリックス内に懸濁させ、そして、該ポリマーマトリックスを、手術部位に留置するために多孔質の生分解性移植体の内部に配置し、多孔質生分解性移植体に出入りする細胞の移動を促進し、手術部位における骨成長を誘導する。様々な態様において、骨移植片送達デバイスはさらに、ポリマーマトリックス内に懸濁させたミネラル化骨繊維を含む。一部の態様において、完全表面脱灰繊維性骨チップは、完全ＤＢＭ繊維及びミネラル化骨繊維と共にポリマーマトリックスに含められる。一部の態様において、ポリマーマトリックスに含められた表面脱灰繊維性骨チップと完全ＤＢＭ繊維は、生分解性移植体の骨誘導性を改良し、骨の癒合、例えば棘突起間癒合を促進する。
【００７６】
様々な態様において、ポリマーマトリックスは多孔質スポンジであり、コラーゲン、キトサン、アルギネート又はヒアルロン酸を含む天然ポリマーを含む。一部の態様において、多孔質スポンジは、例えばゼラチンなどのその他の天然ポリマーを含む。
【００７７】
一部の態様において、ポリマーマトリックスは、即時放出又は持続放出を提供できる生体浸食性、生体吸収性、及び／又は生分解性バイオポリマーを含む。適切な持続放出バイオポリマーの例は、ポリ（アルファ−ヒドロキシ酸）、ポリ（ラクチド−コ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリグリコリド（ＰＧ）、ポリ（グリコール酸）（ＰＧＡ）、ポリ（アルファ−ヒドロキシ酸）のポリエチレングリコール（ＰＥＧ）複合体、ポリオルトエステル（ＰＯＥ）、ポリアスピリン、ポリホスファゲン、コラーゲン、デンプン、アルファ化デンプン、ヒアルロン酸、キトサン、ゼラチン、アルギネート、アルブミン、フィブリン、ビタミンＥ化合物、例えばアルファトコフェリルアセテート、ｄ−アルファトコフェリルスクシネート、Ｄ，Ｌ−ラクチド、又はＬ−ラクチド、カプロラクトン、デキストラン、ビニルピロリドン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ＰＶＡ−ｇ−ＰＬＧＡ、ＰＥＧＴ−ＰＢＴコポリマー（多活性）、ＰＥＯ−ＰＰＯ−ＰＡＡコポリマー、ＰＬＧＡ−ＰＥＯ−ＰＬＧＡ、ＰＥＧ−ＰＬＧ、ＰＬＡ−ＰＬＧＡ、ポロキサマー４０７、ＰＥＧ−ＰＬＧＡ−ＰＥＧトリブロックコポリマー、ＳＡＩＢ（スクロース・アセテート・イソブチレート）又はそれらの組合せなどであるが、これらに限定されない。当業者には分かるように、ｍＰＥＧ及び／又はＰＥＧは、ＰＬＧＡの可塑剤として使用できるが、他のポリマー／賦形剤も同じ効果を達成するために使用できる。ｍＰＥＧはポリマーに展性を付与する。一部の態様において、これらのバイオポリマーは、所望の放出プロフィールを提供するために、医療デバイス上にコーティングされてもよい。一部の態様において、コーティング厚は、例えば、約５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５又は５０ミクロンのように薄いものから、医療デバイスからの物質の放出を遅延させるために、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００ミクロンのより厚いコーティングまでありうる。一部の態様において、骨移植片送達デバイス上のコーティングの範囲は、骨移植片送達デバイスからの放出を遅延させるために、約５ミクロン〜約２５０ミクロン又は５ミクロン〜約２００ミクロンの範囲である。
【００７８】
様々な態様において、骨移植片送達デバイスの様々な成分は、ポリ（ラクチド−コ−グリコリド）（ＰＬＧＡ）、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリグリコリド（ＰＧＡ）、Ｄ−ラクチド、Ｄ，Ｌ−ラクチド、Ｌ−ラクチド、Ｄ，Ｌ−ラクチド−コ−ε−カプロラクトン、Ｄ，Ｌ−ラクチド−コ−グリコリド−コ−ε−カプロラクトン、Ｌ−ラクチド−コ−ε−カプロラクトン又はそれらの組合せを含む。
【００７９】
一部の態様において、骨移植片送達デバイスは、骨形成タンパク質（ＢＭＰ）、成長因子、抗生物質、血管新生促進物質、生物活性薬又はその他の能動的放出材料をさらに含む。
【００８０】
様々な態様において、繊維及び／又は表面脱灰繊維性骨チップは表面ＤＢＭである。一部の態様において、繊維及び／又は表面脱灰繊維性骨チップは表面ＤＢＭ皮質同種移植片である。様々な態様において、表面脱灰は少なくとも一定の深さまでの表面脱灰を含む。例えば、同種移植片の表面脱灰は、約０．１ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．５ｍｍ、４ｍｍ、４．５ｍｍから約５ｍｍでありうる。骨繊維及び／又は表面脱灰繊維性骨チップの縁（エッジ）は、適合性を改良し、何らかの動き又は微動を制限するのを助け、癒合及び／又は骨誘導を起こりやすくするのに役立つように、任意の形状に又は溝、突起、もしくは窪みなどの特徴を含むようにさらに機械加工されてもよい。
【００８１】
一部の態様において、骨移植体は、二つの隣接する棘突起間に適合するように成形又は形成できる。一部の態様において、骨移植体は、畝(ridges)、歯、ねじ山(threads)、くさび、こぶ(bumps)、円筒、角錐、ブロック、谷、窪み、穴、格子、ほぞ穴(mortises)、ほぞ(tenons)、さね(tongues)、溝、谷、トラフ、窪み、ピット、ばち(dovetails)又はそれらの組合せを有する生分解性メッシュバッグ又はブロックとして成形でき、生分解性メッシュバッグ又はブロックの動きを低減または防止することができる。
【００８２】
一般的に、多孔質の生分解性移植体は、多孔質の生分解性移植体が手術部位に配置されるまで、その中に提供された物質を少なくとも部分的に保持できるカバリング又はメッシュバッグのような単コンパートメント又は多コンパートメント構造でありうる。配置されると、多孔質の生分解性移植体は、手術部位周辺への物質及び／又は材料の移動を促進する。多孔質の生分解性移植体は、物質の放出、又は周辺材料、例えば細胞又は組織による多孔質生分解性移植体の浸透に関与、それらを制御、又は別の方法で調整できる。
【００８３】
一部の態様において、多孔質生分解性移植体は、延長及び／又は増大した貯蔵寿命、好ましくは少なくとも６ヶ月を超える貯蔵寿命を提供する天然及び合成ポリマーを含む。ポリマーの延長された貯蔵寿命は、多孔質生分解性移植体の環境分解を防止するので、効率を増大し、無駄を防止し、長期間にわたってより効果的で有用な製品を提供する。
【００８４】
様々な態様において、多孔質生分解性移植体はさらに、滅菌処理中の安定性を改良するために、耐湿性及び耐放射線性を提供しうる。例えば、多孔質生分解性移植体に利用されるポリマーは、多孔質生分解性移植体の早期生分解を防止するために高い耐湿性を付与できるので、送達デバイスの内容物を保護できる。さらに、多孔質生分解性移植体に好適に利用されるポリマーは、滅菌処理中の放射線暴露など、放射線に対する高い抵抗性及び耐久性も提供できる。
【００８５】
一部の態様において、移植体はメッシュ材料を含みうる。一部の態様において、移植体は生分解性メッシュバッグである。適切なメッシュ材料は、天然材料、合成ポリマー性再吸収性材料、合成ポリマー性非再吸収性材料、及びその他の材料を含む。天然メッシュ材料は、絹、細胞外マトリックス（例えば、ＤＢＭ、コラーゲン、靱帯、腱組織、又はその他）、絹−エラスチン、エラスチン、コラーゲン、及びセルロースなどである。合成ポリマー性再吸収性材料は、ポリ（乳酸）（ＰＬＡ）、ポリ（グリコール酸）（ＰＧＡ）、ポリ（乳酸−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ポリジオキサノン、ＰＶＡ、ポリウレタン、ポリカーボネート、及びその他などである。その他の適切な材料は、炭素繊維、金属繊維、及び各種メッシュなどである。他の態様において、移植体は、紡糸繭(spun cocoon)などの不織布材料又はコイル形状を有する形状記憶材料又は形状記憶合金を含みうる。
【００８６】
一般的に、移植体は、移植体の構造の形成に使用できる任意の天然又は合成構造（組織、タンパク質、炭水化物）から形成できる。従って、移植体は、ポリマー（例えばポリアルキレン（例えばポリエチレン、ポリプロピレンなど））、ポリアミド、ポリエステル、ポリ（グラキサノン）(poly(glaxanone))、ポリ(オルトエステル)、ポリ（ピロリカシド）(poly(pyrolicacid))、ポリ（ホスファゼン）、ポリカーボネート、Ｄａｃｒｏｎなどのその他の生体吸収性ポリマー又はその他の公知の手術用プラスチック、天然生物由来材料、例えばコラーゲン、ゼラチン、キトサン、アルギネート、セラミック（骨成長増進剤入り、ヒドロキシアパタイトなど）、ＰＥＥＫ（ポリエーテル−エーテルケトン）、乾燥生分解性材料、金属、複合材料、生体適合性織物（例えば、綿、絹、麻）、細胞外マトリックス成分、組織、又は合成及び天然材料の複合材料、又はその他から形成できる。コラーゲン縫合糸及びコラーゲン糸を含め、様々なコラーゲン材料が、単独で又は他の材料と組み合わせて使用できる。任意の適切なコラーゲン材料が使用できる。例えば、公知のコラーゲン材料、又は移植体の形成に使用できるコラーゲン材料を開示している２００８年２月１２日出願の米国特許出願第１２／０３０，１８１号（引用によってその全文を本明細書に援用する）に開示されているようなコラーゲン材料などである。いくつかの例を挙げると、メッシュに織った又は編んだポリマー糸又はコラーゲン糸などである。他の適切な材料は、ポロゲンの存在下で成型され、浸出を経た薄ポリマーシート；ポリマーシート又は筋膜及びその他のコラーゲン材料、小腸粘膜下層、又は膀胱上皮などの天然由来シート（シートは多孔性を導入するために穿孔されている）；利用可能な又は将来の印刷技術を用いて印刷された特異的形状；特定の型内で増殖したバクテリアセルロースなどの天然分泌材料などである。一部の態様において、完全ＤＢＭ繊維及び表面脱灰繊維性骨チップを含有するポリマーマトリックスは、細胞がポリマーマトリックスに出入りできるように孔を増強するための孔形成剤を含有することもできる。
【００８７】
一部の態様において、ポリマーマトリックスのほか、メッシュ繊維も、繊維に多孔性を付与するために処理することができる。これは、ＰＬＡ、ＰＬＧＡ、ＰＧＡ、及びその他の繊維に対して実施することができる。メッシュ繊維を処理するための一つの適切な方法は、粒子を部分的に可溶化するための超臨界二酸化炭素処理を含む。この処理はさらに、ウィルスを不活化するために実施することもできる。メッシュ繊維を処理するための別の適切な方法は、爆発的減圧を含む。爆発的減圧は多孔性を生じ、制御された透過性をもたらす。メッシュ材料にはさらに、細胞、成長因子、又は生物活性薬を負荷することもできる。
【００８８】
更なる態様において、メッシュ材料の繊維は、粒子をそれに接着させるなどの処理をすることもできる。粒子は例えば骨粒子でありうる。従って、一態様において、移植体は織物に形成された複数の糸を含みうる。糸はそれに接着させた粒子を有しうる。例えば、糸は、糸に刺し込まれた粒子を有しうる。代替の態様において、移植体を材料から形成し、その材料に粒子をコーティングしてもよい。
【００８９】
さらに他の態様において、移植体は、透過性でありうる非孔質材料を含みうる。非孔質材料は、その中に提供された物質の後送達(later delivery)（又は遅延送達）に使用できる。そのような物質は、例えば、細胞、成長因子、又は骨形成タンパク質を含みうる。従って、一態様において、細胞、成長因子、又は骨形成タンパク質の遅延送達用の送達デバイスは、非孔質の移植体を含んで提供される。
【００９０】
多孔質の生分解性移植体材料は機能的特徴を有しうる。あるいは、機能的特徴を有する他の材料を多孔質の生分解性移植体に組み込んでもよい。機能的特徴は、放射線不透過性、殺菌性、放出材料の供給源、粘着性などを含みうる。そのような特徴は、多孔質生分解性移植体に実質的に全体的に付与されても、又は多孔質生分解性移植体の一定の位置又は部分のみに付与されてもよい。
【００９１】
適切な放射線不透過性材料は、例えば、セラミック、ミネラル化骨、セラミック／リン酸カルシウム／硫酸カルシウム、金属粒子、繊維、及びヨウ素化ポリマー（例えばＷＯ／２００７／１４３６９８参照）などである。米国特許第６，５８５，７５５号に教示されているように、ポリマー材料を使用して多孔質生分解性移植体を形成し、それらをヨウ素化することによって放射線不透過性にしてもよい（前記特許は引用によりその全文を本明細書に援用する）。ポリマーの放射線不透過性を増大するために、生体適合性金属又は金属塩をポリマーに組み込む他の技術も使用できる。適切な殺菌性材料は、例えば微量金属元素などでありうる。一部の態様において、微量金属元素は骨成長も促進できる。
【００９２】
放射線不透過性マーカーなどの機能性材料は、多孔質生分解性移植体上の一つ又は複数の位置に提供されても、又は多孔質生分解性移植体に実質的に全体的に提供されてもよい。従って、例えば、管状の移植体では、放射線不透過性マーカーを管状移植体の先端に提供できる。そのようなマーカーは移植体の配置を容易にすることができる。放射線不透過性材料は、移植体及び／又は移植体によって送達するための物質に組み込むことができる。さらに、放射線不透過性材料を移植体上の一部の位置だけに提供し、それらの位置を可視化することによってインビボにおける移植体の向きに対する指示を提供できるようにすることもできる。
【００９３】
移植体自体は、移植体材料の分解中に材料を放出するように設計できる。従って、骨形成タンパク質（ＢＭＰ）、成長因子、抗生物質、血管新生促進物質（以下でより詳細に論ずる）、生物活性薬（以下でより詳細に論ずる）、又はその他の能動的放出材料を移植体材料に組み込んで、移植体材料が体内で分解されるにつれて能動的放出材料が放出されるようにすることができる。例えば、能動的放出材料は、例えばポリ（乳酸）（ＰＬＡ）、ポリ（グリコール酸）（ＰＧＡ）、ポリ（乳酸−コ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、又はポリヒドロキシアルカノエート（ポリヒドロキシブチレート及びポリヒドロキシバレレート及びコポリマー）のような生分解性ポリエステルから製造された生分解性ポリマーの移植体に組み込むことができる。一部の態様において、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）を生分解性ポリエステルに組み込んで、薬物送達を増強するために親水性及びその他の物理化学的性質を加えることができる。一部の態様において、同種移植片骨と生分解性ポリマーの複合材料（例えば、Ｏｓｔｅｏｔｅｃｈ社から入手できるＰＬＥＸＵＲ（登録商標）製品）を移植体に使用することができる。
【００９４】
一部の態様において、移植体は、濡れると粘着性になる材料を含みうる。そのような材料は、例えば、タンパク質又はゼラチンベースの材料でありうる。イガイ接着タンパク質及びクリアノクリレート(cryanocrylates)を含む組織接着剤を使用して、移植体に粘着性を付与することができる。更なる例では、アルギネート又はキトサン材料を使用して、移植体に粘着性を付与することができる。更なる態様において、接着剤物質又は材料を移植体の一部又は移植体の特定領域に配置し、移植体のその部分又は領域を移植部位の適所に固定することができる。
【００９５】
一態様において、移植体は二つのコンパートメントを含み、第一及び第二の材料をそれぞれ第一及び第二のコンパートメントのために使用することができる。第一の材料は、第一の速度に従って成長因子を放出又は露出でき、第二の材料は第二の速度に従って成長因子を放出できる。さらに、第一及び第二のコンパートメントによって放出される成長因子は同じでも又は異なっていてもよい。例えば、血管新生成長因子は第一のコンパートメントに供給でき、骨誘導性成長因子は第二のコンパートメントに供給できる。
【００９６】
メッシュ設計(mesh formulations)
任意の適切な技術を用いて、移植体のための材料を形成することができる。一般的に、材料は、実質的固体材料として、シートとして、メッシュとして、又はその他の構造で形成できる。一部の態様において、材料は織物タイプの材料でありうる。従って、例えば、材料は、製織(weaving)、ラグ製造(rug making)、又は編成(knitting)などの織物の手法を用いて形成できる。そのような形成は、機械的方法によるものでも又は工業的方法によるものでもよい。別の態様においては、実質的に固体のシートを形成し、細胞、流体、及びタンパク質が透過可能な構造を取るように処理することができる。例えば、シートを穿孔する、膨張させて開口部を創製する、又はその他などでありうる。また、移植体材料の薄シートを用い、それを穿孔し、膨張させて開口部を創製し、又はその他の方法で細胞、流体及びタンパク質が透過できるようにするのが完全に適切であろう。
【００９７】
一態様において、細長い骨由来粒子又は小腸粘膜下層のフラグメント（例えば、およそ６）を縦に組み合わせて、それぞれ例えば約１〜約３個の組織粒子を有する３つの小束にすることができる。３つの束はその後編組できる。様々な編組の方法及び編組の種類（そのいずれも本願の材料の製造に有用でありうる）についても記載する。編組された組織由来粒子の端部は、その後固化剤を用いて一緒に接着し、それらが解（ほど）けるのを防止するか、又は生体適合性ポリマーもしくは金属バンドで一つにまとめてもよい。
【００９８】
代替の態様において、骨由来粒子を溶媒と組み合わせて材料を形成させる。例示的溶媒は、水、低級アルカノール、ケトン、及びエーテルならびにこれら又はその他の材料のいずれかの混合物などである。次に、材料を、適当な温度及び圧力で押し出し、糸を創製する。糸は、紡糸、延伸、ローリング、溶媒押出、シート又はバー原料からの切断又はレーザー切断によって製造されてもよい。材料は、あるいは、固体のシート又はバー原料に流延又は成型された後、細い糸に切断することもできる。これらは直ちに使用又はメッシュに織ることができる。あるいは、又はそれに加えて、それらは、接合(spliced)、包み込み(wrapped)、撚り合わせ(plied)、ケーブル編み(cabled)、編組(braided)、製織(woven)されても、又はこれらのいくつかの組合せで加工されてもよい。材料は、熱結合又は化学結合、又はその両方によって成形できる。一態様において、溶媒の一部は押出前に材料から除去される。
【００９９】
あるいは、又はそれに加えて、材料は、スラリーとして流延、押出、又は成型されてもよい。様々な材料加工法は当業者には周知であろう。例えば、材料は、Ｃａｒｖｅｒプレスなどのプレスを用いて溶媒流延し、材料をフィルムに広げることができる。溶媒蒸発により多孔質フィルムが得られる。あるいは、材料を圧縮成形してフィルムにすることもできる。フィルムのメッシュサイズ又は多孔度は、フィルムの厚さ及び前駆体の粘度によるので、当業者によって容易に操作できる。細長い粒子が押出集合体(extruded aggregate)に使用される場合、それらは互いにほぼ平行に整列する傾向にある。
【０１００】
代替の態様において、生体適合性の天然又は合成材料、例えばポリラクチド又はコラーゲンの糸は、組織由来又はその他の要素で、例えばダビングにより被覆されてもよい。例えば、ポリマー繊維を接着剤、例えばレシチンで被覆すると、骨粒子又はその他の骨伝導性もしくは骨誘導性の原線維が糸に接着することが可能となる。糸はその後、それ自体で又は第二もしくは複数の類似処理された糸と共に加撚することができる。あるいは、又はそれに加えて、糸は編組されてもよい。接着剤は、室温でワックス状の脂質、例えば室温で固体のジ-又はトリ-グリセリドでありうる。あるいは、又はそれに加えて、接着剤はホスホコリン又はホスファチジルコリンでもよい。一部の態様において、接着剤は、糸にも、糸の被覆に使用される材料（例えば骨粒子）にも結合するが、いずれをも分解しない材料である。非水性接着剤の方が水性接着剤に比べて最終集合体の安定性を改良できる。
【０１０１】
適切な繊維は、天然繊維（例えば、綿、絹など）及び合成繊維（例えばポリ（グリコリド）及びポリ（乳酸）、ナイロン、酢酸セルロースなどの合成生体吸収性ポリマーから製造されたもの）の加工に適用される周知技術、例えば、編組、撚り合わせ、編成、製織、フェルト化を利用して形成できる。具体的には、コラーゲン糸を円筒形のステンレススチール製スプールに巻き付ける。スプールをその後、編組カルーセルに搭載し、次いで編組機に備え付けられた説明書に従ってコラーゲン糸を集成（アセンブル）する。一つの特別な実施において、ブレードを４本のコラーゲン糸から形成する。これは、２本の非架橋コラーゲン糸と２本の架橋コラーゲン糸からなる。当業者であれば、これらの技術は本明細書中に記載の他の繊維性材料にも適用できることは分かるであろう。
【０１０２】
繊維及びより均等に寸法決めされた粒子も、例えば綿又はポリエステルなどのその他の材料から製造された糸の撚り合わせにおいて当業者に公知の同じ方法及び同じ機械を用いて撚り合わせ、ヤーンにすることができる。
【０１０３】
マルチストランド材料、例えば、ブレード、合撚糸(plied yarns)、ケーブルなどを含む細長い材料は、他の種類の糸から製造された織物を製造する分野の当業者に公知の技術を用いることにより、管状又は平坦な織物に編むことができる。様々な生物活性物質を、編組された、編成された、又は製織された材料に組み込む又は関連付けることができる。これらの粒子及び繊維及び材料（マルチストランド材料を含む）は、代替的に又は追加的に、積層(laying)、ニードルパンチ、及びフッキング(hooking)（ラグの場合のような）などの不織法によって材料に集成することもできる。例えば、糸を、別の糸又は加圧されたフィルムに接着させることができる。
【０１０４】
集成法にかかわらず、材料の形状、メッシュサイズ、ケーブル厚、及びその他の構造的特徴、例えばアーキテクチャは、所望用途に応じてカスタマイズできる。例えば、ギャップ内にチキソトロープ材料を保持するために２次元集合体が使用される場合、漏れを防止するために密織が好適である。メッシュを通る細胞又は流体の移動を最適化するために、孔径は流体の粘度及び表面張力又は細胞のサイズに対して最適化できる。例えば、細胞がメッシュを通過する場合、およそ１００〜２００μｍの大きさの孔径が使用できる。メッシュサイズは、前駆体材料中の溶媒対固体の比率を制御することによって、材料のストランドを物理的に織ることにより制御できる。
【０１０５】
細胞は、材料上に播種されても、又は材料内に含有されてもよい。一態様において、細胞は、アルギネート又はコラーゲンゲルなどのマトリックス内に被包（カプセル化）され、そのカプセルを材料上に配置できる。播種された材料は、一般的に、結合剤を部分溶解しかねない溶液中で長時間インキュベートする必要はない。その代わりに、カプセルを移植直前に材料又は移植体上に配置すればよい。別の態様では、細胞を単にゲルと混合し、次いでそれを材料と合わせる。あるいは、材料又は移植体は、移植前に細胞と培養されてもよい。一態様において、移植中の機械的完全性を増大させるために、より粘稠な材料が培養に使用される。結合組織細胞、臓器細胞、筋肉細胞、神経細胞、及び幹細胞を含む任意の種類の細胞がインプラント上に播種できる。例示的態様において、骨芽細胞、破骨細胞、線維芽細胞、腱細胞、軟骨細胞、及び靱帯細胞などの結合組織細胞ならびに部分分化幹細胞、例えば間葉幹細胞及び骨髄間質細胞が使用される。
【０１０６】
前述のように、移植体はメッシュとして形成できる。従って、移植体は織物材料を含みうる。織物材料は、様々な程度の透過性を有しうる。それは、透過性のことも、半透過性のことも、又は不透過性のこともある。透過性は、細胞、液体、タンパク質、成長因子、骨形成タンパク質、又はその他に対する透過性でありうる。更なる態様において、材料は編組することもできる。
【０１０７】
代替の態様において、移植体は、実質的固体構造、例えばチャンバを有するポリマー構造、又は紡糸繭を含みうる。
移植体は任意の適切な形状(configuration)を有しうる。例えば、移植体は、リング、円筒、ケージ、長方形、メッシュ、縫合糸様ラップ(suture-like wrap)、連続チューブ、又はその他の形状として形成できる。特定の態様において、移植体は、カテーテル又は導入チューブを通じて挿入されるように設計された細チューブ、脊椎後側方固定術のために棘突起に隣接して適合するように設計された長方形、椎体間又は脊椎椎体間固定術のケージ内に適合するように設計された立方体様構造、端部が癒着不能長骨欠損上に適合するように設計されたチューブ様形状、頭蓋又は顎顔面欠損を充填するために設計された比較的平坦な形状、骨軟骨欠損用に設計された長方形構造、様々なインプラントの周囲に適合するように予備成形された構造（例えば、歯科インプラント用の穴付き歯科用ドーナツ）、又は伸縮して形状に従う比較的弾性のリング様構造（例えば、突起周囲に適合するゴムバンド）として形成できる。移植体がケージとして形成される態様において、ケージは、複数の交差したフィラメントを含みうる（組織の内部成長用の一連の開口部をその交差フィラメント間に規定する）。これらの形状のいずれも、複数のコンパートメントを含む移植体のために使用できる。例えば、チューブ状の態様において、チューブは、チューブ周囲のコードを一つ又は複数の箇所で結ぶことにより、又はその他の適切な機構、例えば、ひだ付け(crimping)、加撚(twisting)、結び目(knotting)、ホチキス留め(stapling)、縫製、又はその他により、複数のコンパートメントに形成することができる。移植体の形状は、移植体の内部に提供される物質によって決定できる。例えば、含有される物質が繊維を含む場合、移植体は、繊維の周囲に巻き付けた結び紐(string)又は縫合糸として形成できる。
【０１０８】
一定の態様において、骨間隙が充填できる。移植体材料内のコンパートメントは、少なくとも部分的に骨修復物質で満たすことができる。様々な態様において、少なくとも部分的に満たされるとは、本明細書においてはコンパートメント（又は適用可能な場合、移植体材料）の体積の割合が、少なくとも７０％占拠、少なくとも７５％占拠、少なくとも８０％占拠、少なくとも８５％占拠、少なくとも９０％占拠、少なくとも９５％占拠、又は１００％占拠されていることを意味しうる。移植体材料は、欠損部が実質的に充填されるまで欠損部の開口部に挿入できる。様々な態様において、実質的に充填されているとは、本明細書においては欠損部（又は適用可能な場合、移植体材料）の体積の割合が、少なくとも７０％占拠、少なくとも７５％占拠、少なくとも８０％占拠、少なくとも８５％占拠、少なくとも９０％占拠、少なくとも９５％占拠、又は１００％占拠されていることを意味しうる。仮に骨に欠損部がなければ、骨の表面を超えて伸びている過剰の材料は、欠損の開口部が未損傷の骨表面と同一平面になるように、除去又は少なくとも部分的に除去できる。
【０１０９】
一部の態様において、移植体は標識できる。そのような標識は、任意の適切な様式で移植体上の任意の適切な位置に実施できる。一部の態様において、標識は、シルクスクリーン印刷を用いることにより、織物又は結び目のパターンの変更を用いることにより、異なる色の糸を用いることにより、又はその他により、実施できる。標識は移植体に関する情報を示すことができる。そのような情報は、部品番号、ドナーＩＤ番号、処置における使用順又はインプラントサイズなどを示す番号、文字又は文言などである。
【０１１０】
一態様において、移植体は、骨に隣接して配置されるように構成された第一のコンパートメントには透過性材料を、軟部組織に隣接して配置されるように構成された第二のコンパートメントには実質的に不透過性材料を含みうる。あるいは、コンパートメントの材料は実質的に同一の特徴を有していてもよい。次いで移植体は任意の所望様式で配置できる。ほんの一例として挙げると、移植体は、骨に隣接して配置される多孔質表面と、軟部組織に隣接して配置される一般的に不透過性表面を有する別の又は反対側の表面とを有しうる。あるいは、移植体は、多孔質材料を含む一つのコンパートメントと、実質的に不透過性の材料を含む第二のコンパートメントを有していてもよい。
【０１１１】
単コンパートメントの移植体及び多コンパートメントの移植体とも、移植体は物質の充填後閉鎖できる。従って、移植体は、未充填、未封止状態で提供できる。送達用の物質を移植体に入れた後、移植体は永久的又は一時的に閉鎖できる。永久的閉鎖は、例えば、ヒートシール、縫合、接着、又はその他の方法によるものでありうる。一時的閉鎖は、結束、折畳みロック、緊締などによるものでありうる。一時的に閉鎖された移植体は、移植手術中、物質を移植体に加える又は移植体から除去するために、移植体を損傷することなく開くことができる。
【０１１２】
一部の態様において、骨移植片送達デバイスは、二つの骨送達デバイスを含みうる。
使用に適切な接着剤は、例えば、シアノアクリレート（例えば、ｎ−ブチル−２  シアノアクリレートであるヒストアクリル、Ｂ  Ｂｒａｕｎ；又は２−オクチルシアノアクリレートであるＤｅｒｍａｂｏｎｄ）；エポキシ系化合物、歯科用樹脂シーラント、歯科用樹脂セメント、グラスアイオノマーセメント、ポリメチルメタクリレート、ゼラチン−レソルシノール−ホルムアルデヒド接着剤(glue)、コラーゲン系接着剤、無機結合剤、例えばリン酸亜鉛、リン酸マグネシウム又はその他のリン酸ベースのセメント、カルボン酸亜鉛、Ｌ−ＤＯＰＡ（３，４−ジヒドロキシ−Ｌ−フェニルアラニン）、タンパク質、炭水化物、糖タンパク質、ムコ多糖、その他の多糖類、ヒドロゲル、タンパク質ベースの結合剤、例えばフィブリン接着剤及びイガイ由来接着タンパク質、及び任意のその他の適切な物質などでありうる。接着剤は、それらの結合時間に基づいて、使用のために選択されうる。例えば、一部の状況においては、一時的な接着剤が望ましいこともあるが（例えば手術中及びその後の限られた時間の間の固定のため）、他の状況においては、永久的な接着剤が望ましいこともある。コンパートメントが再吸収性の材料で製造される場合、その材料が体内に存在する限りにおいて（大体）、接着するような接着剤を選ぶことができる。一部の態様において、移植体材料は、移植体と隣接組織（骨であれ軟部組織であれ）の間に化学結合を形成するように処理することもできる。
【０１１３】
一部の態様において、生物学的接着(biological attachment)は、多孔質コーティング又はヒドロキシアパタイト−リン酸三カルシウム（ＨＡ／ＴＣＰ）コーティングによるものなど、組織の内部成長を促進する機序を介しうる。一般的に、ヒドロキシアパタイトは、新組織形成の生物学的効果によって結合する。多孔質の内部成長表面、例えばビーズコーティング中のチタン合金材料又はタンタル多孔質金属又は小柱金属が使用され、骨が少なくとも多孔質のインプラント表面を通って成長するのを促進することにより、接着を促進できる。これらの機序は、生物学的接着機序と呼ぶことができる。
【０１１４】
一部の態様において、移植体は、移植体の他の領域（例えば体部）のポリマーより親水性であるポリマーを有する縁を含むことができる。この態様において、移植体は、移植されると、体液をこの領域に他の領域よりも多く引き付けるので、移植体の縁は膨張し、移植体を欠損部位又はその近傍に固定することができる。あるいは、移植体の体部が、移植体の縁のポリマーより親水性のポリマーを有することもできる。この態様において、移植体は、移植されると、体液を縁領域よりも体部領域に多く引き付けるので、移植体の体部は膨張し、移植体を欠損部位に、その近傍に、又はその内部に固定することができる。
【０１１５】
生物活性薬
インビボで送達するために、物質が手術前又は手術中（後述の通り）に移植体の内部に提供される。一般的に、物質又は材料は、均質又は不均質でありうる。物質又は材料は一定のグラジエント（勾配）を示すように選択できる。例えば、物質又は材料は、細胞を経路に沿って案内、誘引、又は引き付けるためのグラジエントを示すように選択できる。そのようなグラジエントは、細胞グラジエント、細胞タイプのグラジエント（例えば、骨細胞から軟骨細胞への遷移又は骨細胞から腱細胞への遷移）、伝導性のグラジエント、又は密度／多孔度のグラジエントを含みうる。一部の態様において、物質又は材料は一連の成分を含みうる。
【０１１６】
移植体は、任意の適切な生体適合性材料を含む物質を送達するために使用できる。特定の態様において、移植体は、表面脱灰骨チップ（任意に所定の粒径の）、脱灰骨繊維（任意に加圧されている）、及び／又は同種移植片を送達するために使用できる。物質が生物学的である態様の場合、該物質は、自家的、同種的、異種的、又はトランスジェニック的でありうる。移植体に配置できる他の適切な材料は、例えば、タンパク質、核酸、炭水化物、脂質、コラーゲン、同種移植骨、自家移植骨、軟骨刺激物質、同種移植軟骨、リン酸三カルシウム（ＴＣＰ）、ヒドロキシアパタイト、硫酸カルシウム、ポリマー、ナノ繊維ポリマー、成長因子、成長因子用担体、組織の成長因子抽出物、ＤＢＭ、象牙質、骨髄穿刺液、各種の骨誘導性又は骨伝導性担体と組み合わせた骨髄穿刺液、脂質由来又は骨髄由来成人幹細胞の濃縮物、臍帯由来幹細胞、各種の骨誘導性又は骨伝導性担体と組み合わせた成人又は胚性幹細胞、トランスフェクト細胞株、骨膜由来の骨形成細胞、骨刺激及び軟骨刺激材料の組合せ、骨原性又は軟骨原性系統からの委任又は部分委任細胞、又は上記のいずれかの組合せなどである。一部の態様において、物質は移植体に配置される前に加圧できる。移植体の内部に提供される物質は、均質、又は一般的に単一物質でも、不均質、又は物質の混合物でもよい。
【０１１７】
一部の態様において、移植体は、その中に脱灰骨材料を有する一つ又は複数のコンパートメントを含みうる。脱灰骨材料は、脱灰骨、粉末、チップ、三角柱、球体、立方体、円筒形、破片、繊維又は不規則もしくはランダムな幾何形状を有するその他の形状を含みうる。これらには、例えば、“実質的脱灰”、“部分脱灰”、又は“完全脱灰”皮質及び海綿骨が含まれうる。これらには、骨構造物の表面が実質的脱灰、部分脱灰、又は完全脱灰されているが、骨構造物の体部はなお完全ミネラル化されている表面脱灰も含まれる。一部の態様において、移植体は、何らかの完全脱灰骨材料を含みうる。骨材料の形状は、例えば米国特許第５，８９９，９３９号に記載されているように、全骨の粉砕、切削、切断又は機械加工によって得ることができる。前記特許の全開示内容は引用によって本開示に援用する。
【０１１８】
一部の態様において、移植体は、繊維の平均長対平均厚比又はアスペクト比が約５：１〜約１０００：１である細長い脱灰骨繊維を含む。全体的外観において、細長い脱灰骨繊維は、糸、細片、又は薄シートの形態でありうる。細長い脱灰骨繊維は、実質的に線形の外観のこともあれば、又はバネのように螺旋巻きのこともある。一部の態様において、細長い脱灰骨繊維は、例えば、線形、蛇行、又は湾曲形状を含む不規則形状である。細長い骨繊維は、脱灰できるが、特別の態様にとって望ましい場合、元のミネラル含量の一部が保持されていてもよい。
【０１１９】
一部の態様において、移植体は、細長い脱灰骨繊維及びチップを含む。細長い脱灰骨繊維は、部分的又は完全に表面脱灰できる。一部の態様において、細長い部分脱灰骨繊維対表面脱灰骨チップの比率は、約５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、又は４５の繊維対約５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０又は９５のチップである。他の態様において、細長い完全脱灰骨繊維対表面脱灰骨チップの比率は、約５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、又は４５の繊維対約５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０又は９５のチップである。
【０１２０】
一部の態様において、生体適合性材料は、脱灰骨マトリックス繊維及び表面脱灰繊維性骨マトリックスチップを３０：７０の比率で含む。一部の態様において、脱灰骨マトリックス材料は、脱灰骨マトリックス繊維及び表面脱灰繊維性骨マトリックスチップを２５：７５〜約７５：２５の繊維対チップの比率で含む。一部の態様において、脱灰骨マトリックス繊維は部分脱灰又は完全脱灰でありうる。
【０１２１】
一部の態様において、脱灰骨材料は移植体の中にあってよく、約１〜約７０マイクロメートルの粒径範囲又は約１２５〜約２５０マイクロメートルの粒径範囲を含む。
一部の態様において、移植体は、約１×１０２〜約６×１０５ｄｙｎ／ｃｍ２、又は２×１０４〜約５×１０５ｄｙｎ／ｃｍ２、又は５×１０４〜約５×１０５ｄｙｎ／ｃｍ２の範囲の弾性率を有しうる。デバイスが標的部位に投与された後、移植体は、約１×−１０２〜約６×１０５ｄｙｎｅｓ／ｃｍ２、又は２×１０４〜約５×１０５ｄｙｎｅｓ／ｃｍ２、又は５×１０４〜約５×１０５ｄｙｎｅｓ／ｃｍ２の範囲の弾性率を有しうる。
【０１２２】
一部の態様において、物質はインビボで膨張するように設計することもできる。そのような態様を使用すれば、例えば椎体間固定の場合、それがインビボで膨張するにつれて空間を充填し、合致する表面と接触を作り出すことができる。従って、一部の態様において、骨移植片送達デバイスは、椎間板腔、インプラント間、又はケージ内部に使用することができる。
【０１２３】
移植体は、移植体に対する圧力によって物質を適所に保持する。移植体は、従って、一部の態様において、物質の粒子を近接して維持できる（例えば、移植体が骨粒子を含む物質を保持する場合）。一般的に、移植体材料の、物質（移植体の内部に配置するための）に対する比率は低いであろう。例えば、一部の態様において、移植体材料対物質の比率は、重量で、およそ１：１，０００、１：１００、１：５０、１：２５、１：１、又はこれらより高くても低くてもよい任意の適切な比率でありうる。
【０１２４】
一部の態様において、移植体によって送達される物質は、血管新生促進物質又は生物活性薬などの添加剤を含みうる。使用される添加剤の量は、添加剤の種類、使用される特定の添加剤製剤の比活性、及び組成物の使用目的によって変動しうることは理解されるであろう。所望量は当業者によって容易に決定可能である。血管新生は、新しい骨及び軟骨組織置換のための重要な寄与因子でありうる。一定の態様において、血管新生は、血管がインプラント部位に形成されて、発育中の骨又は軟骨組織に酸素及びその他の栄養素及び成長因子を効率的に輸送できるように促進される。従って、血管新生促進因子を物質に添加すれば、血管新生を増進することができる。例えば、クラス３セマフォリン、例えばＳＥＭＡ３は、血管系のインテグリン機能を阻害することによって血管形態形成を制御し、回復されたヒドロキシアパタイトに含まれうる。
【０１２５】
一部の態様に従って、物質は、一つ又は複数の生物活性薬又は生物活性化合物により、補給、さらに処理、又は化学的に修飾することができる。生物活性薬又は生物活性化合物とは、本明細書においては、生物学的又は化学的事象を変更、阻害、活性化する、又は別の方法でそれらに影響を及ぼす化合物又は物質(entity)のことを言う。例えば、生物活性薬は、骨形成又は軟骨形成タンパク質又はペプチド；表面脱灰繊維性骨チップ；コラーゲン；不溶性コラーゲン誘導体など、及びその中に溶解されている可溶性固体及び／又は液体；抗ＡＩＤＳ物質；抗がん物質；抗菌剤及び／又は抗生物質、例えば、エリスロマイシン、バシトラシン、ネオマイシン、ペニシリン、ポリマイシンＢ、テトラサイクリン、バイオマイシン、クロロマイセチン、及びストレプトマイシン、セファゾリン、アンピシリン、アザクタム、トブラマイシン、クリンダマイシン及びゲンタマイシンなど：免疫抑制剤；抗ウィルス物質、例えば肝炎に対して有効な物質；酵素阻害薬；ホルモン；神経毒；オピオイド；睡眠薬；抗ヒスタミン剤；潤滑剤；精神安定剤、鎮痙剤；筋弛緩薬及び抗パーキンソン物質；鎮痙剤及び筋収縮薬、例えばチャンネル遮断薬；縮瞳薬及び抗コリン作用薬；抗緑内障化合物；抗寄生虫及び／又は抗原虫化合物；細胞−細胞外マトリックス相互作用の調節薬、例えば細胞増殖阻害薬及び抗接着分子；血管拡張剤；ＤＮＡ、ＲＮＡ又はタンパク質合成の阻害薬；降圧剤；鎮痛剤；解熱剤；ステロイド性及び非ステロイド性抗炎症薬；抗血管新生因子；血管新生因子及びそのような因子を含有するポリマー性担体；抗分泌因子；抗凝固剤及び／又は抗血栓剤；局所麻酔薬；眼薬；プロスタグランジン；抗鬱剤；抗精神病薬物質；制吐剤；造影剤；殺生物／生物静止糖、例えばデキストラン、グルコースなど；アミノ酸；ペプチド；ビタミン；無機元素；タンパク質合成のための補因子；内分泌組織又は組織フラグメント；シンセサイザー；酵素、例えばアルカリホスファターゼ、コラゲナーゼ、ペプチダーゼ、オキシダーゼなど；実質細胞付きのポリマー細胞足場；コラーゲン格子；抗原；細胞骨格剤；軟骨フラグメント；生細胞、例えば軟骨細胞、骨髄細胞、間葉幹細胞；天然抽出物；遺伝子操作された生細胞又は別の方法で改変された生細胞；増殖又は培養細胞；プラスミド、ウィルスベクター、又は他のメンバーによって送達されたＤＮＡ；組織移植物；自家組織、例えば血液、血清、軟部組織、骨髄など；生体接着剤；骨形成タンパク質（ＢＭＰ）；骨誘導因子（ＩＦＯ）；フィブロネクチン（ＦＮ）；内皮細胞成長因子（ＥＣＧＦ）；血管内皮細胞成長因子（ＶＥＧＦ）；セメント質付着抽出物（ＣＡＥ）；ケタンセリン；ヒト成長ホルモン（ＨＧＨ）；動物成長ホルモン；上皮成長因子（ＥＧＦ）；インターロイキン、例えばインターロイキン−１（ＩＬ−１）、インターロイキン−２（ＩＬ−２）；ヒトアルファトロンビン；形質転換成長因子（ＴＧＦ−ベータ）；インスリン様成長因子（ＩＧＦ−１、ＩＧＦ−２）；副甲状腺ホルモン（ＰＴＨ）；血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）；線維芽細胞増殖因子（ＦＧＦ、ＢＦＧＦなど）；歯周靱帯化学走化性因子（ＰＤＬＧＦ）；エナメル・マトリックス・タンパク質；増殖及���分化因子（ＧＤＦ）；タンパク質のヘッジホッグファミリー；タンパク質受容体分子；上記成長因子から誘導された小ペプチド；骨促進剤；サイトカイン；ソマトトロピン；骨消化剤；抗腫瘍薬；細胞誘引物質及び細胞接着剤；免疫抑制剤；浸透増強剤、例えば脂肪酸エステル、例えばポリエチレングリコールのラウリン酸、ミリスチン酸及びステアリン酸モノエステル、エナミン誘導体、アルファ−ケトアルデヒドなど；及び核酸などでありうるが、これらに限定されない。
【０１２６】
一定の態様において、生物活性薬は薬物でありうる。一部の態様において、生物活性薬は、成長因子、サイトカイン、細胞外マトリックス分子、又はそれらのフラグメントもしくは誘導体、例えばタンパク質又はＲＧＤなどのペプチド配列でありうる。
【０１２７】
滅菌
骨移植片送達デバイスは滅菌可能でありうる。様々な態様において、骨移植片送達デバイスの一つ又は複数の構成要素は、最終包装時の最終滅菌工程において放射線により滅菌される。製品の最終滅菌は、個々の製品構成要素を別々に滅菌し、最終包装を無菌環境で行うことを必要とする無菌法などの方法より大きい無菌性保証を提供する。
【０１２８】
様々な態様において、ガンマ放射線が最終滅菌工程で使用される。これは、デバイス及び／又は移植体に深く透過するガンマ線からの電離エネルギーを利用するものである。ガンマ線は微生物の殺滅に非常に効果的で、残留物も残さなければデバイスに放射能を与えるほどのエネルギーもない。ガンマ線はデバイスが包装されていても使用でき、ガンマ滅菌は高圧又は真空条件の必要もないので、包装の封止及びその他の要素がストレスを受けない。さらに、ガンマ放射線は、透過性包装材料の必要性も排除する。
【０１２９】
様々な態様において、電子線（ｅ−ビーム）放射線も、デバイスの一つ又は複数の構成要素を滅菌するのに使用できる。ｅ−ビーム放射線は、一般的に低透過率及び高線量率を特徴とする電離エネルギーの形態を含む。ｅ−ビーム照射は、微生物の生殖細胞を含む様々な化学結合及び分子結合を接触により変更するという点で、ガンマ処理に類似している。ｅ−ビーム滅菌のために発生されるビームは、電気の加速及び変換によって発生する電子の集中高電荷ストリームである。ｅ−ビーム滅菌は、例えば、デバイスがゲルに含まれる場合も使用できる。
【０１３０】
その他の方法も、デバイス及び／又はデバイスの一つ又は複数の構成要素を滅菌するために使用できる。例えば、エチレンオキシドなどを用いるガス滅菌又は蒸気滅菌、又は例えば超臨界ＣＯ２を用いる臨界／超臨界流体などであるが、これらに限定されない。
【０１３１】
使用法
一部の態様において、骨移植片送達デバイスの製造法を提供する。該方法は、完全ＤＢＭ繊維を表面脱灰繊維性骨チップに添加して混合物を形成させ；完全ＤＢＭ繊維と表面脱灰繊維性骨チップの混合物をコラーゲンスラリーに加え；該コラーゲンスラリーを乾燥させてスポンジを形成させ；そして該スポンジを生分解性メッシュバッグ内に配置することを含む。一部の態様において、ミネラル化骨繊維及び／又は骨チップをコラーゲンスラリーに加えてもよい。一部の態様において、コラーゲンスラリーは乾燥前に型に注入される。一部の態様において、乾燥は、コラーゲンスラリーを凍結乾燥させてスポンジを形成させることを含む。様々な態様において、ポリマーマトリックスを代替的に架橋させる。一部の態様において、スポンジは生分解性メッシュ封止バッグ内に配置されない。
【０１３２】
様々な態様において、それを必要とする患者における骨空洞の治療法を提供する。該方法は、患者の骨空洞に、複数の表面脱灰繊維性骨チップを含む骨誘導性組成物を移植することを含み、各表面脱灰繊維性骨チップは、約１０、２０、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５ｍ２／ｇｍ〜約７０ｍ２／ｇｍのＢＥＴ表面積を有する。他の態様において、それを必要とする患者の骨空洞の治療法に利用される骨誘導性組成物は、さらに完全脱灰骨繊維を含む。
【０１３３】
一部の態様において、骨部位の治療法を提供する。該方法は、所望の骨部位、例えば、二つの隣接する棘突起間に適合するように成形された多孔質生分解性骨移植体を提供することを含む。多孔質生分解性骨移植体に結合できる少なくとも一つの骨送達担体を提供する。一部の態様においては、二つの骨送達担体を提供し、それぞれを多孔質生分解性骨移植体の両側に結合させる。多孔質生分解性移植体は、ＤＢＭ材料を骨部位、その近傍、又はその内部に保持し、多孔質生分解性移植体に出入りする細胞の移動を促進する。
【０１３４】
多孔質生分解性移植体は、１種類又は複数種類の物質をインビボに送達する。そのような送達は、能動的、受動的、拡散、又はその他によるものでありうる。能動的送達は、体液、細胞外マトリックス分子、酵素又は細胞との相互作用による移植体の崩壊又は分解を含みうる。これには、体液、細胞外マトリックス分子、酵素又は細胞の存在と移植体からの物質の物理的及び／又は化学的相互作用の切断も含まれうる。さらに、体液、細胞外マトリックス分子、酵素又は細胞による物質（成長因子、タンパク質、ポリペプチド）の形成変化も含まれうる。
【０１３５】
多孔質生分解性移植体にはインビボに配置するための物質が負荷される。多孔質生分解性移植体は事前負荷できるので、製造時に負荷することも、又は手術室内もしくは手術部位で負荷することもできる。事前負荷は、例えば、ＤＢＭ、合成リン酸カルシウム、合成硫酸カルシウム、増強ＤＢＭ、コラーゲン、幹細胞用担体、及び増殖細胞（幹細胞又はトランスジェニック細胞）を含む前述の物質のいずれを用いて実施してもよい。手術室内又は手術部位での負荷は、任意のこれらの材料のほか、さらに自家移植片及び／又は骨髄穿刺液を用いて実施することもできる。
【０１３６】
手術室内又は手術部位での多孔質生分解性移植体への物質の負荷には任意の適切な方法が使用できる。一部の態様において、物質はスプーンを使って多孔質生分解性移植体に入れても、物質は鉗子を用いて多孔質生分解性移植体に配置されても、物質はシリンジ（針あり又は針なし）を用いて移植体に負荷されても、又は物質は任意のその他の適切な様式で移植体に挿入されてもよい。手術部位での負荷の場合の具体的態様は、椎体形成術又は椎体間腔充填剤の場合を含む。
【０１３７】
配置の場合、１種類又は複数種類の物質を多孔質生分解性移植体に提供し、その多孔質生分解性移植体をインビボ、例えば骨欠損部位に配置すればよい。一態様において、多孔質生分解性移植体は、多孔質生分解性移植体をカテーテル又は管状挿入器に入れ、そのカテーテル又は管状挿入器で多孔質生分解性移植体を送達することによってインビボに配置される。物質がその内部に提供された多孔質生分解性移植体は、例えば最小侵襲脊椎処置のために柔軟な導入装置と共に使用できるように可動性でありうる。例えば、骨インプラントは、ＸＬＩＦ、ＴＬＩＦ、又はその他の処置中に、管状開創器又はスコープ下で導入できる。他の態様において、多孔質生分解性移植体（物質の負荷あり又はなし）は、例えば椎体間固定のためにケージ内に配置できる。
【０１３８】
一部の態様において、多孔質生分解性移植体は、送達のための物質を事前充填することもできるし、他のコンパートメントは外科医による充填のために空にしておいてもよい。
一部の態様において、多孔質生分解性移植体をインビボの部位に結合させるために、多孔質生分解性移植体に取付け機構を提供することもできる。
【０１３９】
多孔質生分解性移植体は任意の適切な用途に使用することができる。一部の態様において、多孔質生分解性移植体は、脊椎圧迫骨折の治癒、椎体間固定術、最小侵襲処置、後側方固定術、成人又は小児の脊柱側彎の矯正、長骨欠損の治療、骨軟骨欠損、歯槽堤増大術（歯科／頭蓋顎顔面、例えば無歯患者）、内部外傷プレート(beneath trauma plates)、脛骨プラトー欠損、骨嚢胞の充填、創傷治癒、外傷周囲、輪郭矯正（美容／形成／再建手術）、及びその他に使用できる。デバイスは、小切開からの配置により、チューブ又はその他を通じての送達により、最小侵襲処置に使用できる。サイズ及び形状は、送達条件に対する制約を考慮して設計できる。一部の態様において、移植体片は、分離支援（線）に沿って印加された引張力又は引裂力によって分離することができ、移植体片は骨欠損を取り囲むように使用することができる。例えば、３片に引き裂いた多孔質生分解性移植体を、骨欠損内部、その部位又はその近傍への細胞流入による骨成長のために、骨欠損の周囲に三角形に配置することができる。
【０１４０】
一部の態様において、多孔質生分解性移植体は、移植体が骨欠損部位、その近傍又はその内部に移植される前に、それ自体で折り畳めるほど十分に柔軟である。
開示されている骨移植片送達デバイスを使用するための例示的用途は、脊椎の固定である。臨床用途では、移植体と送達物質は、隣接する又は連続した椎体の横突起間の間隙を架橋するために使用できる。デバイスは、二つ以上の脊椎運動セグメントを架橋するために使用することもできる。多孔質生分解性移植体は、移植される物質を取り囲み、体内での治癒活性に重点を置いた物質を含有する。
【０１４１】
他の用途において、デバイスは、椎骨の横突起又は棘突起に適用できる。
一般的に、デバイスは、既存の欠損、創製された溝、又は修正された欠損に適用できる。従って、例えば、デバイスを受容するために、骨に溝が形成されることも又は既存の欠損を切って溝が形成されることもある。移植体は、溝又は欠損に適合するように形作ることができる。一部の態様において、移植体の形状は、溝に適合するように選ぶことができる。他の態様においては、移植体の形状を反映するために、溝を創製することも又は欠損を拡大もしくは変更することもある。移植体は、欠損又は溝に配置できる（任意に取付け機構を用いて結合できる）。
【０１４２】
デバイスを欠損部位に配置する直前、任意の材料、例えば、自家骨髄穿刺液、自家骨、選択された自家移植片細胞の調製物、骨促進作用をコードする遺伝子を含有する自家移植片細胞を、移植体及び／又は移植体の内部に提供されている物質と組み合わせることができる。デバイスは、骨修復部位に、所望であれば任意の適切な固定部材、例えば、縫合糸、ホチキス、生体接着剤、ネジ、ピン、リベット、その他の締め具などを用いて移植できる。あるいは、その周囲の軟部組織を閉じることによって適所に保持することもできる。
【０１４３】
一部の態様において、多孔質の生分解性移植体は、多孔質の生分解性移植体が手術部位に配置されるまで、その中に提供された物質を少なくとも部分的に保持できる単コンパートメント又は多コンパートメント構造でありうる。多孔質の生分解性移植体は、ミシン目などの分離支援線を含みうる。配置されると、物質は手術部位に放出されうる（能動的又は受動的に）。多孔質の生分解性移植体は、物質の放出に関与、物質の放出を制御、又は別の方法で調整できる。デバイスは、長時間にわたって、デバイス内に提供されている物質の、手術部位の細胞及び組織への供給を制御するために使用できる。
【０１４４】
本発明を好適な態様を参照しながら説明してきたが、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細において変更が可能であることは分かるであろう。
【符号の説明】
【０１４５】
１  ミネラルコア
２  表面脱灰層
３  表面脱灰繊維層
４  外縁
５  層分離
【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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【国際調査報告】
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