(57)【要約】【課題】ナノ材料からなる医療デバイス及びそれを利用した治療方法【解決手段】本発明は、ナノ材料からなる医療デバイスを提供する。本発明の医療デバイスは、その製造にナノ材料を利用することによって、様々な有利な性質及び／又は能力を備えられ得る。本発明の医療デバイスを製造する方法も提供される。本発明のデバイスは、それらの用途に特定の利点を与えることが予期されるので、本発明は、医療デバイスを治療又は診断されるべき身体に治療様に接触させる治療又は診断方法を含む医療ケア方法も提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種類のナノ材料からなる医療デバイス。
【請求項２】
前記ナノ材料が少なくとも１種類の多数のナノ粒子からなる請求項１記載の医療デバイス。
【請求項３】
前記ナノ粒子がカーボンナノチューブ又はナノファイバーからなる請求項２記載の医療デバイス。
【請求項４】
前記医療デバイスが多層からなり、前記カーボンナノチューブ又はナノファイバーは２つの隣接した層の間に散在する請求項３記載の医療デバイス。
【請求項５】
前記医療デバイスがカテーテルシャフト（ｃａｔｈｅｔｅｒ  ｓｈａｆｔｉｎｇ）である請求項４記載の医療デバイス。
【請求項６】
前記ナノ材料が、更なる少なくとも１種類の多数のナノ粒子及びマトリックス材料からなるナノ複合材料からなる請求項１記載の医療デバイス。
【請求項７】
前記デバイスが心臓血管の管内医療デバイスである請求項６記載の医療デバイス。
【請求項８】
前記マトリックス材料が熱可塑性材料からなり、ナノ粒子はクレーからなる請求項７記載の医療デバイス。
【請求項９】
前記マトリックス材料がポリウレタンからなり、クレーはモンモリロナイトからなる請求項８記載の医療デバイス。
【請求項１０】
前記モンモリロナイトがアルキルアンモニウムで官能化された請求項９記載の医療デバイス。
【請求項１１】
前記医療デバイスが塞栓フィルターからなる請求項８記載の医療デバイス。
【請求項１２】
少なくとも１つの医療デバイス及び少なくとも１種類の包装されているナノ材料からなる医療ケアキット。
【請求項１３】
前記少なくとも１種類のナノ材料が、前記少なくとも１つの医療デバイスの少なくとも１つの構成要素に含まれる請求項１２記載の医療ケアキット。
【請求項１４】
前記ナノ材料が、第１の多数のナノ粒子からなる請求項１２記載の医療ケアキット。
【請求項１５】
前記第１の多数のナノ粒子が少なくとも１種類の生体分解性で生体適合性材料、及び少なくとも１種類の治療薬からなる請求項１４記載の医療ケアキット。
【請求項１６】
前記第１の多数のナノ粒子が更に磁性材料を含む請求項１５記載の医療ケアキット。
【請求項１７】
前記第１の多数のナノ粒子が更に感熱材料を含む請求項１５記載の医療ケアキット。
【請求項１８】
前記医療デバイスがステントであり、前記少なくとも１種類のナノ材料が、前記ステントの少なくとも１部へ適用されたコーティングからなり、ナノ材料コーティングは、熱可塑性マトリックス材料及び磁性ナノ粒子からなる請求項１３記載の医療ケアキット。
【請求項１９】
身体の診断又は治療を実施するために、医療デバイスを身体に治療様に接触させることからなり、前記医療デバイスは少なくとも１種類のナノ材料からなる医療ケアの方法。
【請求項２０】
前記医療ケアの方法が治療方法である請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記医療デバイスが経管医療デバイスである請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
前記医療デバイスがステントデリバリーカテーテルである請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記ステントデリバリーカテーテルが所望の治療部位へステントを配送させる請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
更に、多数のナノ粒子を治療部位へ配送させることを含む請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
前記ナノ粒子が、ステントの配送時において、ステントに対して機能可能に配置される請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
前記ナノ粒子が前記ステントの表面の少なくとも一部に設けられたナノ材料コーティングの一成分である請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
前記ナノ粒子が、前記ステントが配送されるのと実質的に同時に、所望の治療部位に対し、機能可能に配置させられる請求項２４記載の方法。
【請求項２８】
前記ステントが配送された後、前記ナノ粒子が、所望の治療部位に対し、機能可能に配置させられる請求項２４記載の方法。
【請求項２９】
前記ナノ粒子が、所望の治療部位に対し、機能可能に配置させられる前記工程が多数回繰返される請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
医療デバイスの少なくとも１つの構成要素を作成する方法であって、該方法は、
ナノ材料を与えること、
医療デバイスの少なくとも１つの構成要素をナノ材料で製造すること
を含む方法。
【請求項３１】
前記ナノ材料が、第一の多数のナノ粒子を含む請求項３０記載の方法。
【請求項３２】
前記ナノ材料が、カーボンナノチューブ、ナノファイバー又はナノワイヤーからなる請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記ナノ材料は、型上へ材料をエレクトロスピニング又は電気流体力学的に噴霧することによって提供される請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
前記材料は炭化可能な材料であり、マンドレル上へ電気流体力学的にスピンされ、その後炭化され、カーボンナノチューブ、ナノワイヤー又はナノファイバーとなるものである請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
マトリックス材料をマンドレル上及びカーボンナノ粒子の少なくとも一部の周りに付着させることによって、前記医療デバイスの構成要素が得られる請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
製造された前記デバイスの構成要素が、前記医療デバイスの第１及び第２層の間に備えられた結合層である請求項３２記載の方法。
【請求項３７】
前記結合層が、前記医療デバイスの第１層の少なくとも一部をカーボンナノ粒子を含む溶液と接触させることによって得られる請求項３６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つ以上のナノ粒子及び／又はナノ複合材料からなる１つ以上の構成要素を含む医療デバイスに関する。本発明の医療デバイスの製造にこれらナノ材料を利用することによって、ナノ粒子及び／又はナノ複合材料の特定の性質は、医療デバイス産業において特に都合よく活用され得る。
【背景技術】
【０００２】
医療デバイス産業は、そこで製造及び使用される製品又はデバイスが、様々な性質及び／又は能力を示す製品であることが必要とされる産業の一例にすぎない。経管医療デバイスは一例である。このようなデバイスは、典型的には、患者の血管系中に治療部位から遠い場所において導入されるが、それは患者を苦痛にし得る手続である。これを患者が許容できるように行うため、及び患者の外傷を最小化するために、経管デバイスは、典型的には、様々な、そして時に互いに異なる性能特性を示し、幅広い範囲の機能を有する。
【０００３】
例えば、多くのこのようなデバイスは、治療を必要とする位置において操作されるように、及び／又は挿入されるように、良好な操作性を好ましく示し、かつまた、そのように操作された場合、曲がったり、ねじれたりしないように長手方向に十分に強い。実際、多くの医療デバイスは、それらの意図した目的のために効果的であるために、これらの特性、及び強度、熱安定性、構造安定性、柔軟性、不透明性、放射線−不透明性（ｒａｄｉｏ−ｏｐａｃｉｔｙ）、貯蔵安定性、潤滑性、滅菌処理に対する安定性等のような他の特性の組合せを必要とする。しばしば、医療デバイスは、更に望ましくは生体分解性であり、治療薬等を配送する能力がある。
【０００４】
使用される材料の性質は、しばしばデバイス全体の性質及び／又は能力を決定するので、材料選択は、多くの医療デバイスの治療効率のために非常に重要である。しかしながら、１つの材料、又は材料の組合せから入手できる性質の範囲は、たいていは、医療デバイス用途における性質又は能力に望まれ得る広さを与えるほど広くない。結果として、望まれる及び／又は必要とされる特性を示すために、多くの医療デバイスは、材料の組み合わせから製造され、特定の方法において加工されるか、又は他の処理を受けさせられることが必要とされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、医療デバイス産業では、医療デバイスのために必要とされる又は望まれる性質及び／又は能力の範囲を示す更なる材料を開発又は発見することが必要とされ続けている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ナノ粒子及び／又はナノ複合材料からなる医療デバイスを提供する。本発明によれば、医療デバイスの製造におけるこのようなナノ材料の利用は、しばしば同デバイスに望まれる様々な性質及び／又は性能の多く、もしくは全てを有する本発明のデバイスを提供し得る。即ち、このようなデバイスは、しばしば望ましくは様々な多数の、しばしば数倍の異なる性質を示し、及び／又は望ましくは様々な機能を果たすので、多数の材料及び加工技術を利用することなく、このようなデバイスを製造することは困難であり得る。しかしながら、本発明を使用することによって、より少ない量の材料及び／又は加工技術を使用して、所望の多数の性質及び又は能力を有する医療デバイスが製造されうるか、又は１つ以上の性質及び又は能力が強化された医療デバイスが製造される。
【０００７】
結果として、本発明は、少なくとも１種類のナノ材料からなる医療デバイスを提供する。ナノ材料は、少なくとも１種類の多数のナノ粒子及び／又は少なくとも１種類のナノ複合材料からなり得る。ナノ材料は、デバイスの１つ以上の構成要素中に存在し得るか、又はデバイス全体を製造するために利用され得る。更に、ナノ材料は、結合層、コーティング、又は構成要素もしくはデバイス全体の他のいずれかの層として存在し得る。特定の有利な態様において、ナノ粒子は、治療薬を含み得る。
【０００８】
本発明が特に関係している例示的な医療デバイスは、米国特許第５，８４３，０３２号明細書、米国特許第５，１５６，５９４号明細書、米国特許第５，５３８，５１０号明細書、米国特許第４，７６２，１２９号明細書、米国特許第５，１９５，９６９号明細書、米国特許第５，７９７，８７７号明細書、米国特許第５，８３６，９２６号明細書、米国特許第５，５３４，００７号明細書、米国特許第５，０４０，５４８号明細書、米国特許第５，３５０，３９５号明細書、米国特許第５，４５１，２３３号明細書、米国特許第５，７４９，８８８号明細書、米国特許第５，９８０，４８６号明細書及び米国特許第６，１２９，７０８号明細書に開示されているようなバルーン、カテーテル、シャフト、フィルター及びステント配送系を含む。
【０００９】
本発明の医療デバイスを作成する方法も提供され、該方法は、ナノ粒子及び／又はナノ複合材料を選択し、そナノ材料から医療デバイスの少なくとも１つの構成要素を製造することからなる。前記方法は、任意に、ナノ粒子及び／又はナノ複合材料の所望の成分を明らかにし、ナノ材料をいずれかの既知の技術に従って製造する工程も含む。
【００１０】
本発明の医療デバイスは、ナノ材料を含まない対応する医療デバイスと比べて高められた性質及び／又は能力、又は該対応する医療デバイスにない性質及び／又は能力を有し得る。結果として、本発明の医療デバイスは、それらの使用において特定の利点を提供し得る。これに関して、本発明はまた、医療デバイスを治療又は診断されるべき身体に治療様に接触させることからなり、前記医療デバイスは少なくとも１種類のナノ材料からなる治療又は診断方法も提供する。
【００１１】
添付した図は、本発明の様々な局面を図示し、そして態様の記載と一緒に、本発明の原理を説明するためのものである。図の詳細な説明は以下の通りである：
図１は、一部が断面となった、本発明に従った医療デバイスの長手方向に沿った面であり、ここで該医療デバイスは、身体の管内に挿入するために閉じたプロフィールを示す。
図２は、一部が断面となった、本発明に従った医療デバイスの長手方向に沿った面であり、ここで該医療デバイスは、開かれ、放射状に膨張したプロフィールを示す。
図３は、本発明に従った医療デバイスの末端の縦断面である。
図４は、図３に示した医療デバイスの、４−４線における横断面である。
【００１２】
以下に記載される本発明の態様は、本発明を網羅すること又は以下の詳細な記載に開示される特定の態様に本発明を限定することを意図しない。態様は、むしろ他業者でも本発明の原理及び実施を理解できるように記載したものである。
【００１３】
多くの医療デバイスの製造及び治療用途の性質上、そのデバイスが幅広く様々な多数の性質を示し、及び／又は多くの機能を果たし得ることが必要とされ得る。このような望ましい性質及び／又は能力の組合せを達成するために、しばしば、１種類以上の材料が医療デバイスの製造に使用される。例えば、強化剤粒子は、それを使用しなければ、マトリックス材料の表面又は本体内に不足する強度又は付着性のような望ましい性質を有する複合材料を形成するために、基材又はマトリックス材料へ適用もしくは添加され得る。従来、このような複合材料中に使用される粒子は、グラスファイバー、非晶質炭素又は黒鉛炭素の凝結体、金属フレーク等からなり、最大寸法における直径は少なくとも約１マイクロメーターである。このような複合材料は多くの医療デバイス用途において有用であるが、多くの他の医療デバイスの製造における許容度は、従来の大きいサイズの充填剤粒子を適応させ得ない。
【００１４】
最近、少なくとも１つの寸法が、約１マイクロメーター未満の新しい種類の粒子が記載されている。これらの非常に小さい粒子が医療デバイス用途において特に有利に使用されることが今や発見されている。従って、本発明は１つ以上のこれらナノ材料からなる医療デバイスを提供する。
【００１５】
ここで使用されるような、用語“ナノ粒子”は、１マイクロメーター未満の最大寸法を有す粒子を示すことを意味する。ナノ粒子は、１つ以上の材料からなり得、いかなる加工技術を用いても形成され得、そしていかなる外面的形態でもあり得、例えば、ナノ粒子は、一般的に球体、八角形又は六角形の形態であり得るか、又はそれらはナノチューブ、ナノベルト、ナノファイバー、ナノワイヤーの形態であり得、そして、所望の用途に依存して、固体、中空品又は多孔性であり得る。典型的には、本発明の医療デバイスに使用するのに適したナノ粒子は、それのみで使用されるとしても、ナノ複合材料の成分として使用されるとしても、少なくとも１つの寸法が、約１０００ｎｍ未満のサイズである。いくつかの態様において、ナノ粒子は、７５０ｎｍ未満の寸法、典型的には５００ｎｍ未満、例えば、約１ｎｍないし約１００ｎｍの寸法を有利に有し得る。
【００１６】
用語“ナノ複合”は、一般的に、マトリックス材料に対して機能的に配置される、少なくとも１種類の多数のナノ粒子からなる複合材料を言う。多数のナノ粒子は、マトリックス材料中に均一にもしくは不均一に分散され得るか、又は、実質的には、マトリックス材料の表面に集められ得る。都合の良いことに、マトリックス材料に対して配置されたナノ粒子の添加量又は密度が、本発明の医療デバイス内に組込まれたマトリックス材料の１つ以上の寸法にわたって変化させられ得、そのため、本発明のデバイス内にナノ複合材料を使用することによって増加もしくは与えられた性質又は能力は、対応して変化し得る。最後に、用語‘ナノ材料’は、ナノ粒子及びナノ複合材料のどちらかもしくは両方を指すことを意図している。即ち、少なくとも１種類のナノ材料からなる本発明に従った医療デバイスは、多数のナノ粒子のみ、１つのナノ複合材料のみ、もしくはそれら両方からなる。
【００１７】
例えば、ナノ材料が少なくとも１種類の多数のナノ粒子からなる本発明に従った医療デバイスは、更に、ナノ粒子をそこへ引きつけること及び／又は付着させることが可能なデバイスと組合せて与えられる、治療薬及び磁性材料及び／又は感熱性の熱可塑性材料からなる多数のナノ粒子を含み得る。都合の良いことに、本発明の医療デバイスの本態様は、全身にわたって、治療薬の配送させ、そして、更に、いかなる所望の時においても、所望の治療部分へ配送され得、かつ実質的に該治療部位に残り得る。
【００１８】
例えば、このような多数の磁化ナノ粒子は、ステントのような磁化デバイス、又は、それ自体磁化されているか、あるいは、磁化ワイヤーのような磁性材料で被覆又は包まれたグラフトのような磁化デバイスと共に設けられ得、又は１つ以上の磁石又は他の磁性材料に対して操作可能に配置されている。このような磁化ステント又はグラフトは、所望の治療部位に、配送及び又は挿入され得、そして、ステントの配送又はグラフトの挿入前、ステントの配送又はグラフトの挿入の間、又はステントの配送又はグラフトの挿入後のいかなる時においても、磁化ナノ粒子は、磁力によってステント又はグラフトへ結合させられ得る。例えば、溶液磁化ナノ粒子は、ステント又はグラフトへ局所溶液として注入され得、全身に注入され得るか、又は、局所灌流バルーンカテーテルによって配送され得る。
【００１９】
都合の良いことに、このような磁化ナノ粒子の配送は、ステント又はグラフトの内在期間の間のいかなる時でも行われ得る。本発明のこの態様の更なる利点は、多量又は多数の治療薬を全身になおかつ指示した通りに配送する能力、並びに、
デバイスからなる治療部位に、別の方法では前記デバイスに配合され得ないような治療薬、例えばＤＮＡ、タンパク質、ウィルス等のような滅菌に敏感な治療薬を配送する能力を含む。結局、本発明のこの態様が、いかなる時でも治療薬の全身配送をさせるまさにそのように、本発明のこの態様は、治療部位からの治療薬の除去をさせ得ることも同様に考えられる。即ち、前記デバイスより強い磁場を発生することができる回収デバイスが磁性ナノ粒子を、従って、いかなる残存治療薬も引きつけるため及び又は付着させるために、治療部位位へ除去可能に配送され得る。
【００２０】
更に、本発明のこの態様においては、ナノ粒子は更に、磁性材料の代わりに、又は磁性材料と組合せて感熱性の熱可塑性材料を含む。次に、所望のデバイスが、エネルギー源に対して機能可能に配置され得、その結果、ナノ粒子が、全身に配送され得、かついったん所望の治療部位へ運ばれると、エネルギー源が活性化され得、それによってデバイス及び／又はナノ粒子を加熱する結果として、ナノ粒子中に含まれた感熱性材料は、少なくともデバイス表面の一部を軟化し、該部分に付着し得る。
【００２１】
本発明の医療デバイスが、必ずしもマトリックス材料内に配合又はマトリックス材料に対して配置されない多数のナノ粒子を含み得る更なる他の例は、ナノ粒子が本発明のデバイスの２つの層の間に‘結合層’として備えられ得る本発明の態様を含み得る。このような態様の１つの特定の例は、所望により熱融合、同時押出し、スピン、噴霧又は他の方法で一緒に結合させられる、２つの層の間の結合層としてのカーボン又はセラミックナノチューブもしくはファイバーの利用を含む。特に、このようなナノ粒子の層は、第１の層上に、このようなナノ粒子の溶液中へ第１の層を浸漬することによって起こるようにランダムに、又は、ナノ粒子を第１の層もしくは表面上に紡糸又は噴霧することによって形成され得るブレイドのような、比較的パターン化した又は均一な状態で配置され得る。その後、第２の層は、所望されるように配置され、そして第２の層の適用方法又は例えば、熱融合によるような、その後の熱の適用を通して、ナノ粒子の部分は、第１及び第２の層の材料のどちらか、又は両方に少なくとも部分的に編み込まれ得、それによって、結果として生ずる第１及び第２の層の間の結合が強化される。マトリックス材料中へのナノ材料の均一な分散、又は実際にはいかなる分散も、ここで使用される‘ナノ複合材料’の定義の範囲内である必要がないので、明確に、この態様も、医療デバイスが、少なくとも１種類のナノ複合材料からなる本発明の態様の範囲内に含まれ得る。
【００２２】
本発明の医療デバイスで使用されるナノ材料は、特には制限されない。むしろ、所望の医療デバイス中に所望の性質を少なくとも１つ与える又は強化するために、もしくは所望の能力を医療デバイス中に与えるために製造又は設計され得るいかなるナノ材料も使用され得る。ナノ材料中に使用するための、特定のナノ粒子、又はナノ粒子及びマトリックス材料の選択は、ナノ材料が配合され得る医療デバイスの意図する用途及びそのように使用されるデバイスの所望の性質に依存している。
【００２３】
更に、ナノ複合材料がデバイス全体に配合される方法は、本発明の医療デバイスに所望の性質及び／又は能力を達成もしくは強化するために、更に設計又は最適化し得る。例えば、多層デバイスにおいて、該デバイスの１つの層はナノ材料であり得、残りの層は、慣例的に充填された材料、非複合材料、又はこれらの組合せからなり得る。更に、層の数及び組成はデバイスに所望の性質を最適化するように及び／又はデバイスに所望の性質を与えるために選択され得る。
【００２４】
概して言えば、本発明に従ったマトリックス材料は、このような医療デバイスにおいて使用されるのに適したいかなる材料でも、又は、後に、適当であると決定された材料でもあり得る。マトリックス材料は、ナノ複合材料構成要素から構成されない対応する医療デバイス中に、従来又は現在利用されている、又は将来の使用が予期されているいかなる材料でもあり得る。マトリックス材料は、有機、無機又はハイブリッド有機／無機材料からなり得る。更に、マトリックス材料は、単一の材料であり得るか、又は材料の組合せであり得り、例えば、マトリックス材料は、金属合金、コポリマー又はポリマーブレンドであり得る。
【００２５】
例示的な、マトリックス材料は、例えば、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のようなポリマーを含む。マトリックス材料としての使用に適当な熱可塑性樹脂の例は、例えば、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリウレア、ポリビニル、ポリアクリル、フルオロポリマー、それらのコポリマー及びブロックコポリマー、及びそれらの混合物を含む。マトリックス材料として利用され得る熱硬化性樹脂の代表的な例としては、ＥＰＤＭのようなクラストマー（ｃｌａｓｔｏｍｅｒ）、エピクロロヒドリン、ニトリルブタジエンエラストマー、シリコン等が含まれる。エポキシド、イソシアネート等のような慣用の熱硬化性樹脂もまた使用され得る。生体適合性の熱硬化性樹脂も使用され得、これらは例えば、生体分解性ポリカプロラクトン、ポリウレタン及びウレアを含むポリ（ジメチルシロキサン）及びポリシロキサンを含む。
【００２６】
同様に、本発明に従ったナノ粒子は、ナノ粒子の最大寸法が１０００ｎｍ以下、典型的には７５０ｎｍ以下、より典型的には５００ｎｍ以下、例えば約１ｎｍないし約１００ｎｍである限りは、医療デバイスにおいて使用されるために適当であるいかなる材料又は材料の組合せからも、もしくは、後に、適当であると決定された材料からもなり得る。ナノ粒子は、医療デバイス中で慣用のサイズの充填材料として、従来からある、現在ある、又は将来の使用が予期されているいかなる材料からもなり得る。望ましくは、ナノ粒子はマトリックス材料中に配合された場合、マトリックス材料の物理的性質、機械的性質、化学的性質又はその他の性質を、少なくとも最小限変性させ得る、又は本発明の医療デバイスの所望の能力を強化又は該能力を与えることができる材料からなる。
【００２７】
このように、ナノ粒子は、有機、無機、又はハイブリッド有機／無機材料のいずれか１つ、または有機、無機、又はハイブリッド有機／無機材料の組合せからなり得る。更に、ナノ粒子は、単一の材料であり得るか、又は材料の組合せであり得る。例えば、ナノ粒子は、金属合金、コポリマー又はポリマーブレンドからなり得るか、又は少なくとも、生体適合性で生体分解性材料及び治療薬からなり得る。この後者の態様は、治療部位への治療薬の全身配送がなされる価値があるところの用途に有利に使用され得る。
【００２８】
ナノ粒子中で使用するのに適当な材料の例は、特に、
モンモリロナイト（ｍｍｔ）、ヘクトライト、ヒドロタルサイト、バーミュキュライト、及びラポナイトのようなクレー及び雲母（任意に挿入、剥離、及び／又はさもなければ化学的に変性され得る）を含む合成又は天然のスメクチックのフィロシリケート；
様々な官能化ＰＯＳＳ及び重合ＰＯＳＳを含む多面体オリゴマー状シルセキオキサン（ｓｉｌｓｅｑｕｉｏｘａｎｅ）（ＰＯＳＳ）のようなモノマー状シリケート；
ポリアクリロニトリルのような炭化可能な材料をエレクトロスピニングすることによって製造されたいかなる外面的形態のカーボンナノファイバー及びナノチューブをも含むカーボン及びセラミックナノチューブ、ナノワイヤー及びナノファイバー；
単層及び多層フラーレンナノチューブ、シリカナノゲル及びアルミナナノファイバー、並びに酸化アルミニウム（ＡｌＯ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、プラチナ（Ｐｔ）及びネオジム鉄ボロン又は強パラ磁性の酸化フェライト（Ｆｅ3Ｏ4）、強パラ磁性のマグヘマイト（Ｆｅ2Ｏ3）のような磁性又はパラ磁性材料を含む金属及び酸化金属粉末；
ポリビニルピロリドン及びｎ−イソプロピルアクリルアミドコポリマー又はブレンドのような感温性ポリマー、及びポロキサマー、ポリ（乳酸）、ポリサッカライド、ポリアルキルシアノアクリレートのような生体分解性ポリマーを含む有機材料、ここで、生体分解性ポリマーも磁化され得る；
を含み、
及び更にはポリテトラフルオロエチレン、及びデンドリマー又はデンドリマー金属錯体も含む。
【００２９】
マトリックス又は本発明の医療デバイス中に配合されるナノ粒子の量、又は異なる材料からなるナノ粒子の組合せは、特定の医療デバイス又は医療デバイス構成要素によって示される所望の性質に依存して変化し得る。概して言えば、所望の性質及び／又は能力が、ナノ複合材料及び／又は医療デバイスによって、少なくとも最小限度示されるように、十分なナノ粒子が含まれねばならない。他方で、ナノ複合材料及び／又は医療デバイスの性質に有害な影響を及ぼす程多くないナノ粒子が含まれねばならない。
【００３０】
これを考慮して、また、特定の範囲が、利用されるナノ粒子及びマトリックス材料、又は、更に本発明の医療デバイスの所望の性質もしくは能力に依存して変化し得るけれども、本発明の医療デバイスに含まれるナノ粒子の有用な範囲は、場合により、ナノ複合材料又は全医療デバイスの総重量の約０．００５重量％ないし約９９重量％である。多くの態様において、ナノ粒子は、場合により、ナノ複合材料及び／又は医療デバイスの総重量の百分率として、約０．１重量％ないし約４０重量％又は５０重量％の量で配合され得る。典型的な態様において、ナノ粒子は、ナノ複合材料又は医療デバイスの約０．１重量％ないし約２０重量％の量、例えば、ナノ複合材料又は医療デバイスの約１重量％ないし約１０重量％の量で配合され得る。
【００３１】
本発明では、１個以上の多数のナノ粒子の組合せを有することが望まれ得る用途があり得、そのため、各々の異なる種類の多数のナノ粒子は、異なる材料又は材料の組合せからなることが更に考えられる。このように、１つの所望の性質の更なる強化、もしくは新しい性質又は能力の付加が、本発明の医療デバイスにおいて見られ得る。
【００３２】
例えば、ポリマー状マトリックス材料及び放射線−不透明性（ｒａｄｉｏ−ｏｐａｃｉｔｙ）を示す第１の多数のナノ粒子からなるナノ複合材料を製造することが有益であり得る。ナノ複合材料、又は本発明の医療デバイス自体は、所望により更に、強度強化材料を含む第２の多数のナノ粒子を含み得る。本発明のこの態様に従ったデバイスは、従来の映像技術を通して可視可能であり得るだけでなく、更に、強度強化ナノ粒子を含まない対応する医療デバイスと比べて、強化した強度も示し得る。
【００３３】
本発明のこの態様の１つの特定の例にすぎないが、マトリックス材料及び第１の多数の磁性ナノ粒子から製造されたナノ複合材料で被覆されたステントで与えられ得る。磁化ポリ乳酸のような、磁化生体分解性で生体適合性材料及び治療薬からなる第２の多数のナノ粒子も与えられ得る。上記したように、その後、ステントは、所望の治療部位に移植され、そして第２の多数の粒子は、ステントの配送と同時に、又はステントの配送後に全身に配送され得る。ステントの磁性材料及び第２の多数のナノ粒子は、互いに引きつけられ得、かつ第２の多数のナノ粒子の少なくとも一部が、ステントへ付着され得る。また、上記したように、ステントは磁性ナノ粒子又はいかなるナノ粒子も、少しも含む必要がなく、むしろ小さな磁石が、ステントに関して機能可能に設けられ得る。
【００３４】
このような本態様は、それゆえ、望まれる治療部位へと目標をしぼった、また制御されもした治療薬の配送を提供するだけでなく、更に、いかなる所望時においても、治療薬を全身に配送する機会を与える。即ち、従来技術の医療デバイスが、一定時間後に作動するように仕組まれた、デバイス上の解放コーティング中に薬を配合することによって、薬の配送を達成し、それにより薬が配送される時を、デバイスが利用又は移植される時及びその後の短期間に制限するのに対し、本発明のこの態様は、本発明の医療デバイスの移植後長く、所望の治療部位への治療薬の配送をさせ得る。
【００３５】
ナノ粒子が望ましくは治療薬を含む本発明の態様において、いかなる治療薬も該粒子に対し配合され得る。治療薬は、遺伝子的なもの、又は非遺伝子的なものであり得るか、又は細胞もしくは細胞質状のものからなり得る。非遺伝子的治療薬の例は、ヘパリン及びその誘導体、ウロキナーゼ、及びデキストロフェニルアラニンプロリンアルギニンクロロメチルケトン（Ｐｐａｃｋ）のような抗トロンボゲン剤；エノキサプリン（ｅｎｏｘａｐｒｉｎ）、アンディオペプチン（ａｎｄｉｏｐｅｐｔｉｎ）、又は平滑筋細胞増殖を阻止することができるモノクローナル抗体、ヒルジン及びアセチルサリチル酸のような抗−増殖剤；デサメタソン（ｄｅｓａｍｅｔｈａｓｏｎｅ）、プレドニソロン、コルチコステロン、ブデソニド、エストロゲン、スルファサラジン、及びメサラミンのような抗−炎症剤；パクリタクセル、５−フルオロウラシル、シスプラチン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エポシロン、エンドスタチン、アンギオスタチン及びチミジンキナーゼ抑制剤のような抗腫瘍剤／抗増殖剤／抗縮瞳剤；リドカイン、ブピバカイン及びロピバカインのような麻酔剤；Ｄ−Ｐｈｅ−Ｐｒｏ−Ａｒｇクロロメチルケトン、ＲＧＤペプチド含有化合物、ヘパリン、抗トロンビン化合物、血小板受容体拮抗剤、抗−トロンビンアンチコディ（ａｎｔｉｃｏｄｉｅｓ）、抗−血小板受容体抗体、アスピリン、プロスタグランジン抑制剤、血小板抑制剤及びマダニ抗血小板ペプチド（ｔｉｃｋ  ａｎｔｉｐｌａｔｅｌｅｔ  ｐｅｐｔｉｄｅ）のような抗−凝固剤；成長因子抑制剤、成長因子受容体拮抗剤、転写活性剤及び転写促進剤のような血管細胞成長促進剤；成長因子抑制剤、成長因子受容体拮抗剤、転写抑制因子、複製抑制剤、抑制抗体、成長因子を支配する抗体、成長因子及びサイトトキシンからなる二官能価分子、抗体及びサイトトキシンからなる二官能価分子のような血管細胞成長抑制剤；コレステロール低下剤；血管拡張剤；及び内因性血管共同性メカニズム（ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ  ｖａｓｃｏａｃｔｉｖｅ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ）に干渉する薬剤を含むが、これに制限はされない。
治療薬として使用され得る遺伝子的材料の例は、アンチセンスＤＮＡ又はＲＮＡ；及び例えば、不完全又は不十分な内因性分子を置換するための、アンチセンスＲＮＡ、ｔＲＮＡ又はｒＲＮＡをコードするＤＮＡ、
酸性及び塩基性繊維芽細胞成長因子、血管内皮成長因子、表皮成長因子、変換成長因子（ｔｒａｎｓｆｏｒｍｉｎｇ  ｇｒｏｗｔｈ  ｆａｃｔｏｒ）α及びβ、血小板由来内皮成長因子、血小板由来成長因子、腫瘍壊死因子α、ヘパトサイト成長因子及びインシュリン様成長因子のような成長因子を含む脈管形成因子、
ＣＤ抑制剤を含む細胞周期抑制剤、
チミジンキナーゼのような細胞増殖に干渉するのに有用な薬剤、及び
ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６（Ｖｒｇ−１）、ＢＭＰ７（ＯＰ−１）、ＢＭＰ−８、ＢＭＰ−９、ＢＭＰ−１０、ＢＭＰ−１１、ＢＭＰ−１２、ＢＭＰ−１３、ＢＭＰ−１４、ＢＭＰ−１５及びＢＭＰ−１６を含む、骨形成タンパク質（ＢＭＰ）のファミリー又はＢＭＰの上流又は下流の効果を含むことが可能ないかなる他の分子をも含むが、これに制限はされない。
【００３６】
ナノ複合材料及び／又は本発明の医療デバイスの性質及び／又は能力は、ナノ粒子及びナノ複合材料のマトリックス材料の相溶性、及び／又はナノ粒子及びナノ複合材料のマトリックス材料の間に発生し得る相互作用のレベル及び／又は種類に影響を及ぼされ得るか、もしくは、ナノ粒子及び本発明の医療デバイスの相溶性、及び／又はナノ粒子及び本発明の医療デバイスの間に発生し得る相互作用のレベル及び／又は種類に影響を及ぼされ得る。例えば、ナノ粒子及びマトリックス材料及び／又は前記デバイスは、化学的にも、例えば、充填剤粒子及びマトリックス材料の間のファンデルワールス力、共有結合又はイオン結合によっても影響を及ぼされ得る。
【００３７】
または、相溶性は、例えば、医療デバイスと感熱性ポリマーの物理的相互作用を通した、ナノ粒子とマトリックス材料及び／又は医療デバイスの表面との鎖のからみ合いによって、ナノ粒子及びマトリックス及び／又は医療デバイスが相互に作用するようなものであり得る。例えば、ナノ粒子が感熱性ポリマー及び治療薬を含む本発明の態様において、患者内に移植される医療デバイスに対する外部熱源が、ナノ粒子の感熱性ポリマーを、デバイス及び感熱性ポリマーの物理的相互作用を通して、軟化させ及び医療デバイスへ接着させるために使用され得る。上記軟化はまた、治療剤の放出をも補助し、そのため、このような本発明の医療デバイスは、目標をしぼった薬剤配送を提供するためにも利用され得る。他の例として、ナノ粒子が磁性材料を含む本発明の態様において、物理的相互作用は、医療デバイスの表面に対して機能的に配置された磁石を設けることを通して、医療デバイスの表面で発生させられ得る。もしも磁性材料が更に生体分解性磁性材料であり、ナノ粒子が更に治療薬を含むならば、目標をしぼった、時間を定めた、制御された治療薬の配送が、前記デバイスによって提供され得る。
【００３８】
概して言えば、いかなるこのような相溶性、及び結果として生じる相互作用は、ナノ複合材料のマトリックス材料内のナノ粒子の分散を高めるため及び／又は医療デバイスに対するナノ粒子の配置量を高めるために作用し得る。もしそうであるならば、そして非常に一般的に言えば、相溶性が高ければ高いほど、分散量がより増加し及び／又は配置量が高められる。従って、このようなより増加した分散又は高められた配置量が望まれる用途においては、ナノ粒子とマトリックス材料及び／又は医療デバイスの相溶性、及びナノ粒子とマトリックス材料及び／又は医療デバイスの間に結果として生じる相互作用は推奨又は促進され得る。
【００３９】
ナノ粒子とマトリックス材料の相溶性は、例えば、マトリックスとして使用される材料、又はナノ粒子中に使用される材料の選択によって容易に高められ得る。即ち、ナノ粒子とマトリックスの間の相互作用は、相溶性官能基を有する、ナノ粒子及びマトリックス材料、及び／又は他の医療デバイス材料を選択することによって容易に促進又は発生させられ得る。もしも、このような相溶性官能基が存在しない場合、それらは、ナノ粒子マトリックス材料、又は医療デバイスの所望の表面を官能化し、その後互いに影響し得る相溶性の官能基を得ることによって与えられ得る。
【００４０】
スメクチックのフィロシリケート、モノマー状シリケート及びセラミックは、ナノ粒子及びマトリックス材料及び／又は医療デバイスの間の相互作用を増加させるために有利に官能化され得る、ナノ粒子中に使用するのに適した材料のほんのいくつかの典型的な例である。例えば、ＰＯＳＳモノマーは、例えば、ポリスチレンとの相溶性を高めるために有機物の側鎖で官能化させられ得る。更に、モンモリロナイトのようなクレーは、アルキルアンモニウムで官能化させられ得り、その結果、モンモリロナイトは、例えばポリウレタンと相互作用し得る。クレーは更に、コポリマーの一成分がクレーと相溶可能であり、かつコポリマーの他成分がポリマーマトリックスと相溶可能であるところのブロック又はグラフトコポリマーで官能化され得る。
【００４１】
ナノ粒子、マトリックス材料、又は本発明の医療デバイス自体の表面のいくつか又は全てを官能化することに加えて、ナノ粒子、マトリックス材料及び／又は医療デバイスの相溶性、及びナノ粒子、マトリックス材料及び／又は医療デバイスの間の相互作用は、ナノ複合材料中、又は本発明の医療デバイス自体の表面上に１つ以上のカップリング剤又は相溶化剤を配合することによって高められ得る。ここで使用されるように、用語カップリング剤／相溶化剤は、ナノ粒子とマトリックス材料の間の、もしくはナノ粒子と本発明のデバイスの間の相溶性を高めること及び／又は相互作用を促進させることが可能ないかなる薬剤も含む。
【００４２】
このような薬剤は、有機物又は無機物であり得る。これらの任意の薬剤の選択は、もちろんナノ粒子、マトリックス材料及び／又はナノ粒子が望ましく相互作用する本発明のデバイスの部分の性質に依存し得る。この点を考慮して、適当な有機カップリング剤は、低分子量分子及びポリマーの双方であり得る。低分子量有機カップリング剤／相溶化剤の例は、アミノ酸及びチオールを含むが、これには限定されない。ポリマー状相溶剤の例は、無水マレイン酸を含むポリオレフィン又はマレイミド官能化ポリアミドのような官能化ポリマーを含み得る。無機カップリング剤は、例えば、シリコン、アルミニウム、チタン及びジルコニウムのアルコキシド又は酸化フェライトのような磁性粉末を含み得る。
【００４３】
概して言えば、カップリング剤／相溶化剤が使用されるのであれば、その量は、ナノ粒子とマトリックス材料又は、ナノ粒子と本発明の医療デバイスそれ自体の相溶性を少なくとも少しは改善し得る量であり、そのため、マトリックス内のナノ粒子の分散、及び／又はナノ複合材料の性質が少なくとも最小限高められるか、又はナノ粒子と本発明のデバイスの間に高められた相互作用が観察され得る。このような薬剤の有用な量は、ナノ複合材料の約０．１重量％ないし約１０重量％の範囲内；典型的には、約０．５重量％ないし約７．５重量％の範囲内、より典型的には、約１重量％ないし約５重量％の範囲内であると考えられる。
【００４４】
ナノ粒子とマトリックス材料の相互作用を促進するための手段として、材料選択、官能化及び相溶化に加えて、上記相互作用は、所望により、超音波補助押出し及び／又は配合等の相溶性を高める加工方法を利用することによって、高められ得る。押出ダイへ超音波振動を適用することによって、例えば、摩擦剪断力が減少し、マトリックス材料及びナノ粒子を含む溶融液がより均一になり得る。更に、ナノ粒子及び／又はマトリックス材料が、溶媒、例えばジメチルホルムアミド、ジクロロエチレン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等に分散され得る。一担分散すれば、ナノ粒子溶液とマトリックス材料溶液は混合され得、そして電子、又は電気流体力学的噴霧又はスピニング、もしくはいずれかの他の適当な方法を通して、マンドレル上へ適用され、ナノ粒子の分散が高められたナノ複合材料又は本発明の医療デバイスが製造される。もしも、このような強化された分散が、選択された用途において望ましいならば、マトリックス内のナノ粒子の分散を強化するいかなる他の技術も利用され得る。
【００４５】
ナノ粒子とマトリックス材料の間の、又はナノ粒子とデバイス自体の間の相互作用を増加することは、特定の用途において望まれ得るが、ナノ粒子それら自体の間の広範囲な相互作用は、特定の用途において望ましくないこともある。特に、ナノ粒子が、望ましくは実質的に均一な厚さを有する層を形成するところの用途、又は、別な具合に、マトリックス材料中へのもしくは所望のデバイスに対する実質的に均一な分散が望まれる用途においては、ナノ粒子のいかなる実質的な凝集も最適状態に及び得ない。そのため、このような用途においては、ナノ粒子を有する溶液をマトリックス材料及び／又は本発明のデバイス内へ分散又は適用する前に、ナノ粒子を有する溶液中に分散剤を含有させることが有利であり、望まれ得る。
【００４６】
ナノ粒子、マトリックス材料、及び所望によるカップリング剤／相溶化剤又は分散剤に加えて、本発明に従ったナノ複合材料及び／又は医療デバイスは、ナノ粒子を含まない対応する医療デバイス中に利用されるいかなる他の材料も含み得る。例えば、顔料及び／又は白色体質顔料が利用され得る。また、可塑剤、界面活性剤及び安定剤のような加工助剤もナノ複合材料中に含まれ得る。また、導電性、磁性及び／又は放射線不透過性の薬剤も含まれ得る。このような薬剤、薬剤の有用量、並びに薬剤がもたらす利益は、当業者に良く知られている。本発明の医療デバイス及び方法で使用され得る安定剤類の１つの例は、通常、放射性酸化分解又は“ＲＯＤ”安定剤として言及されるものである。名前が示唆するように、これらの薬剤は、それらが配合されなければ滅菌放射線へのポリマーの曝露によって引き起こされ得るいかなる分解に対しても耐久するように、それらが配合されるポリマーを補助し得る。更に、このような安定剤は、それらが配合されなければナノ粒子をマトリックス材料中に十分に分散するために必要とされ得る混合及び／又は加熱等の加工中に起こり得るいかなる分解に対して耐久するように、ポリマーを補助することにおいても有用であり得る。
【００４７】
このようなＲＯＤ安定剤は、抗酸化剤、特にラジカル又は酸素掃去剤であり得る。メルカプト化合物、立体障害性フェノール、ホスフィット、ホスホナイト及び立体障害性アミン抗酸化剤が、このような安定剤の中で最も効果的なものに入る。安定剤の特異的な例は、２−メルカプトベンズイミダゾール、トリラウリルホスフィット、ＩＯＮＯＸ３３０、２−メルカプトベンゾチアゾール、Ｎ，Ｎ−ジ（β−ナフチル−ｐ−フェニレンジアミン（ＤＰＰＤ）、ＳＡＮＴＯＮＯＸ  Ｒ、ＳＡＮＴＯＷＨＩＴＥ粉末、フェノチアジン、ＩＯＮＯＬ、２，６−ジ−第３−ブチルクレゾール、Ｎ−シクロヘキシル−Ｎ’−フェニル−ｐ−フェニレンジアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ＩＲＧＮＯＸ１０１０、β−（３，５−ジ−第３−ブチル−６−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ステアロイルピペリジン、及び２，２，６，６−テトラメチル−４−ニトロピペリジンである。更なる例は、ｐ−クレゾールとジシクロペンタジエンのブチル化反応生成物、置換アミンオリゴマー、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジニル）−１，６−ヘキサンジアミン、２，４−ジクロロ−６−（４−モルホリニル）−１，３，５−トリアジン及びＮ，Ｎ’−ヘキサメチレン−ビス［３−（３，５−ジ−第３−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオンアミド］が含まれる。また更に、遷移金属もしくはそれらの化合物、例えば、国際特許公開第９９／３８９１４号パンフレット、米国特許第５０３４２５２号明細書及び米国特許第５０２１５１５号明細書に記載されているように、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、プラチナ、銅、マンガン及び亜鉛金属及び化合物はＲＯＤ安定剤として機能し得る。
【００４８】
ＲＯＤ安定剤は、国際特許公開第９６／１８６８６号パンフレットに記載された式
【化１】
2005503865.tif 000003
（式中、ＲはＨ、有機側鎖、またはシリコン側鎖を表わし、ｎは２より大きい正の数を表わす。）で表わされるポリケトンポリマーのような、酸素を掃去するポリマーでもあり得る。このようなポリケトンＲＯＤ安定剤は０．１ないし約１０重量％の量で、熱可塑性組成物中に適当に使用される。
【００４９】
もしもＲＯＤ安定剤の使用を望むならば、ＲＯＤ安定剤は、分解に対するマトリックス材料の耐性を補助するのに少なくとも最小限は効果的な量、例えば、約０．０１％ないし約５％の量、適当には、約０．１％ないし約１％の量、例えば、０．２％ないし約０．５％の量でナノ複合材料中に使用され得る。安定剤は押出用溶融物の形態で又はそれより前の別の配合工程においてナノ複合材料中に配合され得る。
【００５０】
多くのナノ複合材料及びナノ粒子は市販で入手可能である。加えて、このようなナノ複合材料及び／又はナノ粒子の多くの製造方法が既知であり、そしてこれらのいかなる方法も、本発明のデバイス中へ配合するナノ複合材料及びナノ粒子を製造するために利用され得る。多くのこのような方法が、イリノイ州、シカゴで２００１年６月２５ないし２７日に開催されたＥｘｅｃｕｔｉｖｅ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ主催の“Ｎａｎｏｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ２００１，Ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇ  Ｎｅｗ  Ｖａｌｕｅ  ｔｏ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ”で開示及び記述されている。
【００５１】
都合の良いことに、そして充填剤粒子は、マトリックス内での充填剤粒子の分散によって、ナノ複合材料に示される性質に対して影響を及ぼし得るので、ナノ複合材料を製造するために利用される特定の方法が、所望の様々な性質を有する医療デバイスの提供を補助するために選択され得る。即ち、特定の医療デバイス用途においては、医療デバイス又は医療デバイス構成要素全体が医療デバイス中全て又は医療デバイスの長さに渡って実質的に均一にナノ複合材料の性質を示すことが望まれ得る。このような用途においては、ナノ複合材料のマトリックス中に充填剤ナノ粒子を実質的に均一に分布することが望まれる。他の用途においては、医療デバイス又は医療デバイス構成要素全体がナノ複合材料の性質を示すが、しかし、前記デバイス又は構成要素中で様々な程度で示すことが望まれ得る。これらの用途においては、従って、望ましく変化した性質が医療デバイス又は構成要素中で観察されるような状態で、ナノ複合材料のマトリックス中の充填剤粒子の分布を変化させることが望まれ得る。
【００５２】
次に、例示的な目的のためのみに、このようなナノ複合材料の製造方法は、充填剤の存在下でのマトリックス材料の重合、マトリックスと充填剤の溶融配合、及び例えば、シランモノマーをブロックコポリマーへ添加し、そしてその後、シランを硬化させ、コポリマーのマトリックス内に比較的均一に分散されるナノ構造化シリカ充填剤粒子を製造することによって得られ得るような充填剤のその場での形成を含む。もしも、カップリング剤／相溶化剤が使用されるならば、カップリング剤／相溶化剤は、充填剤粒子とマトリックスを配合する前に、充填剤粒子上にプレコートされ得るか、又は二者択一的に、前記薬剤は、ナノ複合材料形成工程の間に添加され得る。
【００５３】
これらの新規ナノ材料が、医療デバイスの製造において多くの独特な利点を与え得ること、すなわち、ナノ材料の特定の望ましい性質が、医療デバイス産業において特に有利な方法で開発され得ることが今や高く評価されている。
【００５４】
第一に、医療デバイスの製造におけるナノ材料の使用は、結果として生じる医療デバイスの少なくともいくつかの性質に関して、該製造により多くの制御を与え得る。実際、本発明の医療デバイスにおいてのナノ材料の、単独又は１つ以上の慣用の材料と組合せての使用は、ナノ材料からならない医療デバイスにおいて達成され得るよりも、本発明のデバイスの寸法の１つ以上で１つ以上の性質に変化を与える機会を都合良く与え得る
【００５５】
更に、慣用のサイズの充填剤粒子を利用した場合に見られ得るよりも繊細な変化が、デバイス内のナノ粒子の量を少し変化させることによって、デバイスの性質及び／又は能力に見られ得る。量又は密度のこの変化は、本発明のデバイス内で起こされ得る。即ち、もしもナノ材料が、例えば医療デバイスチューブ又はシャフトのある長さに強度を与えるために利用され、かつ、チューブがその近位端部においてより柔軟になるようにチューブの強度が減少することが望まれるならば、それに応じて、チューブの長手方向の範囲内のナノ粒子の充填密度を変化させられ得る。もちろん、このような充填密度の減少は、チューブの長手方向に沿ってナノ複合材料内のナノ粒子の量を減少させることによって起こされ得るか、又はその長手方向に沿ってチューブの厚さを変化させることによって容易になされ得る。
【００５６】
第二に、慣用のサイズの充填剤粒子と比較して、より少ない量の充填材で同様の性質を生じ得るか、又は同様の能力を与え得る。より少ない量での材料の使用は、材料、運送及び貯蔵コストの低減、すなわち多くの医療デバイス用途において重要な利点であり得る節約を意味し得る。より高い濃度の充填剤粒子が望まれるところの用途においてでさえ、このようなより多く充填されたナノ複合材料は、同様の濃度の慣用のサイズの粒子で充填された複合材料よりも、容易に加工される。
【００５７】
第三に、そのような材料から製造される場合にナノ粒子が約１マイクロメーター未満の最大寸法を有する限り、ナノ材料は、所望であれば、医療デバイスの製造において従来使用されている材料からなり得る。そのため、他の非ナノ粒子からなる医療デバイスへこれらのナノ材料を含有させても、ナノ材料と非ナノ材料の間の不相溶性ゆえの医療デバイス全体における結合性の不足を引き起こすことがない。その結果、所望であれば、多層医療デバイス中に所望の性質又は能力を与えるために、層の数及び構成、並びにその中に使用されるナノ材料及び非ナノ材料を選択すること及び最適化することにより多層デバイスの１つ以上の性質に変化を与えられ得る。
【００５８】
最後に、本発明の医療デバイスへのナノ材料の利用は、光学的にクリアーでなおかつ放射線不透過性である医療デバイスを提供するために有利に使用され得る。即ち、多くの場合において、ナノ粒子のサイズが可視光線の波長より短いため、透明でなおかつＸ線不透過性のデバイスを製造するためにナノ複合材料を使用することが可能である。本発明の医療デバイスにおけるナノ複合材料の利用によって見られ得る他の独特な利点は、摩擦係数の低下、生体適合性、生体分解性等の効果を含む。
【００５９】
上述の新しく確認され評価された利点を考慮すると、本発明はこのように、少なくとも１種類のナノ材料からなる少なくとも１つの構成要素を含む医療デバイスを提供する。本発明は、ナノ材料が、構成要素の層の１つ以上として、デバイス全体の１つの構成要素として、デバイス全体として、又はこれらのどの部分にも配置されるコーティングとして利用され得ることが意図される。
【００６０】
本発明の概念の利用性は、特定の種類又は分類の医療デバイスに特に限定されない。むしろ、見られ得る確認した利点は、いかなる医療デバイスにも、全体的であれ部分的であれ、広く利用可能であると考えられる。しかしながら、本発明の概念は、身体に治療様に接触させることが考えられる医療デバイス、すなわち、身体の治療又は診断を実施する目的のために、一時的に又は永久的に、身体へ導入されることが考えられるデバイスに利用される場合、特に有利であることが証明されると考えられる。このようなデバイスは、例えば、泌尿器、心臓血管、筋骨格、胃腸、又は肺に関する用途において使用される。
【００６１】
泌尿器に関する用途に有用な医療デバイスは、例えば、カテーテル、シャント、ステント等を含む。心臓血管に関する用途において有用な、例示的な医療デバイスは、ステント、血管造影カテーテル、冠状又は末梢血管形成カテーテル（ワイヤー、シングルオペレーター交換又は固定ワイヤーカテーテルを含む）、バルーン、ガイドワイヤー及びガイドカテーテル、本物のグラフト又は人工グラフト、人工血管、人工弁、フィルター、血管閉鎖システム、シャント等を含む。筋骨格に関する医療デバイスは、例えば、人工靭帯及び補綴物を含む。胃腸に関する用途に有用な医療デバイスの１つの例は、シャントである。肺に関する医療デバイスは、１つの例として補綴物を含む。
【００６２】
本発明の概念が特に利用可能であると考えられる医療デバイスは、上述のいずれかの用途に有用な、患者の管腔中に導入される医療デバイスを含む。このようなデバイスは、例えば、泌尿器、心臓血管、筋骨格、胃腸又は肺に関する用途において使用される、カテーテル、塞栓症防護デバイス、グラフト、シャント、ステント、バルーン等を含む。より詳しくは、本発明の概念は、治療目的で心臓血管の管内に導入されることを意図する医療デバイスに使用された場合、特に有利であることが証明されると考えられる。
【００６３】
本発明の医療デバイスは、例えば、血管造影システム、血管形成バルーン、ガイドカテーテル、又はステント配送システム用のもののようなカテーテルシャフトであり得る。このようなデバイスは、しばしば並んだ又は同軸配置の多数の管を含む。同軸配置は、一般的に内部及び外部管状構成要素を有する。本発明によると、このようなカテーテルの内部及び／又は外部管状構成要素は、ナノ材料から形成され得る。内部及び／又は外部管状構成要素は、次に、多数の層から形成され得、この場合、１つ又はそれ以上の層がナノ材料からなる。上述したように、そして、少なくとも１つの層がナノ材料からなるところのいかなる多層医療デバイスにもあることだが、層の数又は構成は、多層管状構成要素に所望の性質又は能力を与えるために、選択及び最適化され得る。
【００６４】
本発明の範囲内のカテーテルシャフトの１つの特定の例は、例えば、ナノ複合材料からなり得、該材料は更にカーボン又はセラミックナノファイバーを含み得る。都合の良いことに、このようなナノファイバーは、現在、ステンレス鋼ブレードが利用されている用途において利用され得、それにより、ステンレス鋼ブレードをその中に組込むことによって可能な壁よりも、より薄い壁ができる。更に、セラミック又はカーボンナノファイバーの利用は、ＭＲＩ技術を通して検出可能なデバイスをもたらすのに対し、ステンレスブレードの存在は、ＭＲＩ技術によってもたらされる映像を妨げる。最終的には、マトリックス材料とステンレス鋼ブレードの接触表面積に比べて、ナノファイバーとマトリックス材料の接触表面積は増大するので、ナノファイバーとマトリックスのより高い結合が生じ得る。
【００６５】
このようなシャフトは、まず、所望の材料からナノファイバーを紡糸すること、例えば、エレクトロスピニング又は電気流体力学的スピニングによって製造され得る。概して言えば、エレクトロスピニングは、帯電噴霧を引き起こすために、ポリマー溶液又は溶融物の表面において適用される電気的力を使用する。噴霧が乾燥又は固体化する場合は、帯電ファイバーが残る。この技術は、帯電ポリマー噴霧からパターン又はブレードを製造するために、ロッド又はチューブ上に帯電噴霧を向け、同時に、噴霧ノズル、又はその上に材料が配置されるロッドもしくはチューブの、どちらか又は両方を回転させることによって使用され得る。いかなる強度強化ポリマーも、本発明のシャフトに加工及び利用され得り、そして、ポリアクリルニトリルは、適当なポリマーのほんの一例である。都合の良いことに、そして、“Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  ｏｆ  Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｆｉｂｅｒｓ”，ヨングクイ  ウェン，Ｍａｔ．Ｒｅｓ．Ｓｏｃ．Ｓｙｍｐ．，Ｐｒｏｃ．，７０２巻に記載されているように、結果として生じるポリアクリロニトリルファイバーを炭化し、カーボンファイバーを製造し得、そしてカーボンファイバーは、ステンレス鋼ファイバーブレードより２０ないし１００倍の強度を有する。いったん、シャフトのナノファイバーが形成されれば、噴霧又は浸漬被覆工程を使用し、ファイバーネットワークのまわりにマトリックス材料を与え得る。さもなくば、ナノファイバーからなるナノ複合材料は、通常の押出し、不連続押出しを利用して、及び／又は多層押出しによって所望のデバイス中へと加工され得る。
【００６６】
本発明のこの特に例示的な態様に関して記載したとはいえ、ナノファイバーの利用、並びに、前記ファイバーのまわりにマトリックス材料又は本発明のデバイスの構成要素を与えるための浸漬被覆、噴霧等を併う、前記ファイバーあるいは他のいずれかのナノ粒子を形成するためのエレクトロスピニング又は噴霧法の利用は、明確に本発明の範囲内にある。例えば、ナノファイバー、又はいかなる他の外形、形態又は形状の、及びいかなる材料からもなるナノ粒子は、型によって形成され、そして所望のマトリックス材料、又は本発明のデバイスの構成要素を浸漬被覆又は噴霧されるか、もしくは所望のマトリックス材料、又は本発明のデバイスの構成要素へ融合され、本発明に従った医療デバイスを提供するためのいかなる医療デバイスにも製造され得る。
【００６７】
本発明の概念の適用から利益を得る経管医療デバイスの更なる例は、脈管グラフトであり得る。このようなデバイスは既知であり、そしてこれらの、又は今後開発され得る脈管グラフトのいかなるものも、それへ本発明の概念を適用することによって改善され得る。本発明に従って、グラフトは、人工物であり得り、かつナノ複合材料から製造又はナノ複合材料で被覆され得るか、もしくは本当の組織であり得る。どちらの場合においても、グラフトは、グラフトの表面に対し機能可能に配置された多数のナノ粒子を有し得る。
【００６８】
例えば、そして詳細に上記されたように、グラフトに対しそこへ機能可能に配置した磁性ワイヤーを有したグラフトを提供し得る。例えば、磁化生体分解性ポリマー及び治療薬を含む多数のナノ粒子が、グラフトと共に備えられ得る。グラフトは、所望の治療部位に移植され、そしてナノ粒子は、いかなる所望時であれ全身に配送されて、治療部位への治療薬の配送を実施する。特に、ナノ複合材料は、いったん、管内の流体の流れを通してグラフトへ近接する領域へ配送されると、該材料に存在する磁性材料を通してグラフトへ引きつけられ、付着し得る。生体分解性ポリマーの分解は、経時的に、治療薬の部位特定解放（ｓｉｔｅ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｒｅｌｅａｓｅ）を引き起こす。
【００６９】
本発明の概念の適用を通して有利に強化され得る心臓血管用途における有用な経管医療デバイスの更なる他の例は、遠位防護デバイス、塞栓フィルター、または単純にフィルターとしても既知の塞栓症防護デバイスである。多くのこのようなデバイスが既知であり、その典型的な例は、共に譲渡された米国特許第６，００１，１１８号明細書及び米国特許第６，３３６，９３４号明細書に記載されている。
【００７０】
次に、簡単に、かつ説明目的で記載すると、塞栓フィルターは、塞栓のような、浮遊有機堆積物を回収することが望まれるところの経管心臓血管用途において利用される。一般的に、このようなフィルターは、血液、塞栓物質及び／又は他の有機堆積物をフィルターに入らせる近位入口、及びそれを通して血液を通過させ、なおかつ塞栓物質及び／又は他の有機堆積物をフィルター本体内に保持する遠位出口を有する折り畳み可能な本体を有する。望ましくは、フィルターは、望ましくは塞栓が捕らえられかつ除去される管内の空間への挿入のために最小のプロフィールに折り畳み可能であり得り、なおかつ、効果的であるために、望ましくは、管内空間の内部径近くまで広げられ、すなわち、それによって、実質的に、少なくとも全ての塞栓がフィルター本体に入る。従って、フィルターは、所望の小さいプロフィールとなるために、典型的には薄い材料からなり、なおかつ、この薄い材料は、折り畳み、管内空間内への挿入及び管内空間内での拡張に耐えるために十分強くなければならない。更に、フィルターは、いったんそのように拡張すると、望ましくは血液の流れ及びそれを通じた搏動によってはたらく圧力に耐えるために十分な強靭性を有する材料からなる。従来のフィルターは、許容され得るとはいえ、これらの分野において更に改善され得る。
【００７１】
塞栓フィルターへの本発明の概念の適用は、このような改善を与え得る。即ち、該フィルターの製造においてナノ材料を利用することによって、薄く、なおかつきびしい使用条件下で満足に機能するように十分な弾力性、強度性及び強靭性を有するフィルターが製造され得る。本発明のこの特定の態様の一例にすぎない例として、塞栓フィルターは、ミシシッピ州、ミッドランドのダウケミカル社から市販で入手可能な、ペレタン（登録商標：Ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ）のような、ポリウレタンからなるマトリックス材料と官能化クレーからなるナノ粒子からなるナノ複合材料を利用して製造され得る。より具体的には、フィルターは、ポリウレタンを、テトラヒドロフランのような適当な溶媒中に溶解し、それへクレーナノ粒子を添加し、そしてナノ複合材料を、例えば、高速ブレンダー中で混合することによって製造され得る。その後、その結果として生じるナノ複合材料は、適当な母型又は型上へ電気流体力学的に噴霧されることによって塞栓フィルターへと有利に形成され得る。その結果として生じるフィルターは、従来の静電噴霧とは反対に電気流体力学的噴霧を利用することによって見られ得る液体粒子サイズの最小分布のため、有利に、実質的に均一に分散したクレーナノ粒子からなる。更に、結果として生じるフィルターは、慣例の材料から製造された塞栓フィルターよりも３倍薄くなおかつ何倍も強いものであり得る。
【００７２】
次に、図１及び２を参照すると、本発明の原理を具体化した、このような塞栓フィルターが図示されている。より詳しくは、図１及び２は、身体の管内でほぐれた有機堆積物を回収するための塞栓防護デバイス１０を図示し、図１は、身体の管内に挿入するために、閉じられつぶれたプロフィールをしたデバイス２０を図示し、一方、図２は、身体の管内から有機堆積物を回収するために、開かれ、放射状に膨張したプロフィールをしたデバイス１０を図示する。
【００７３】
デバイス１０はフィルター膜１０２を及び折り畳み可能な近位が先細りしたフレーム１０４を含む。フレーム１０４は、フィルター膜１０２を支持し、そして細長いガイドワイヤー１０６又は他の支持デバイスへ操作可能につながれる。フレーム１０４は、オリフィス１０８及び多数の長手方向に拡張した支持リブ１１０を含む。図２に図示した膨張したプロフィールにおいて、オリフィス１０８は開かれ、そして支持リブ１１０はオリフィス１０８を支持するために外側に放射状に膨張する。カラー１１２は、リブ１１０の近位端部をガイドワイヤー１１４へ移動可能につなぐ。従って、オリフィス１０８は、リブ１１０を通してカラー１１２につながれ、そして図１で図示したつぶれたプロフィールと図２で図示された開かれ展開したプロフィールの間を移動可能である。
【００７４】
フィルター膜１０２は、一般に、近位端部１１４及び遠位端部１１６を有するコーン形状である。遠位端部１１６は、ガイドワイヤー１０６の直径と接合するように好ましくは先細りしており、そして好ましくはガイドワイヤー１０６に安定して固定または形成される。近位端部１１４は、遠位端部１１６より大きい直径、好ましくは、オリフィス１０８の直径とおおよそ等しい直径を有し、該オリフィスへつながれる。本発明によると、フィルター膜１０２は、上述したポリウレタン／クレーナノ複合材料のようなナノ複合材料から形成され、そこに設けられた多数の小さな開口を有する。開口１１８は、既知のレーザー技術によってナノ複合膜に形成され得、そして望ましくは、血液はそれを通じて流れる一方、有機堆積物又は塞栓の流れは制限する寸法、好ましくはこのような有機堆積物又は塞栓をフィルター膜１０２内に保持するような寸法にされる。
【００７５】
オリフィス１０８は、一般的に、図１に図示したような開かれ展開したプロフィールにおいてフィルター膜１０２を支持するための膨張した寸法、及び図２に図示したような閉じられつぶれたプロフィールにおいて前記フィルターを支持するためのつぶれた寸法を有するひだを付きリング１２０を形成する。ひだを付きリング１２０は、矢印１２４で図示したように折り目１２２を閉じることによって折り畳まれ、それによって、隣接する折り目１２２は、閉じて近接した位置にくる。このような位置においては、フィルター膜１０２を管内空間への挿入及び該空間から回収するために折り畳むため、オリフィス１０８は比較的に小さい寸法をとる。
【００７６】
次に、図３及び４を参照すると、本発明の原理を具体化した、医療デバイスの態様が図示されている。特に、図３は、バルーン血管形成カテーテル３０の遠位端部の縦断面図である。この態様において、カテーテル３０は、内部層３３２及び外部層３３４からなる内部管状構成要素３３０を含む。遠位ウェスト３３８を有するバルーン３３６は、内部管状構成要素３３０に取付けられる。バルーン３３６は、外部管状構成要素３４２に取付けられた近位ウェスト３４０も有する。ガイドワイヤー３４４は、内部管状構成要素３３０の管３４６内に示される。図２は、図１の２−２線における横断面図である。
【００７７】
本発明によると、内部層３３２及び外部層３３４のどちらか又は両方を含む内部管状構成要素３３０、外部管状構成要素３４２、バルーン３３６又はガイドワイヤー３４４は、ここで開示されたようなナノ材料から製造されるか、該材料を含むことが評価されるであろう。更に、バルーン３３６は、ステント配送システムとしても機能し得るカテーテル３０を設けるために、該バルーンへ機能可能に配置されたステント（図示していない）を有し得る。このような態様においては、ステント並びにこのようなステント配送デバイスに所望により含まれ得るいかなる他の構成要素もナノ材料を含み得る。
【００７８】
本発明のデバイスそれら自体に加えて、本発明はまた、本発明のデバイスの作成方法も提供する。概して言えば、方法は、ナノ材料を与えること、及び医療デバイスの少なくとも１つの構成要素の少なくとも一部を形成するためにナノ材料を加工することを含む。ナノ材料は、このような材料の様々な市販の供給源のいかなるものからも得られ得るか、又は、それらの所望の構成要素からいかなる方法によっても製造され得る。その後、デバイス又はその構成要素は、対応する非充填医療デバイス又は、慣用のサイズの充填剤粒子を更に含む複合材料からなる対応する医療デバイスを製造するために利用される方法を少なくとも含む、いかなる適当な方法に従っても、ナノ材料を使用して製造又は加工され得る。このように適当な医療デバイスの製造方法は多数あり、その製造方法の例は、発泡加工、吹込成形又はフィルム成形、シート成形加工、異形押出し、回転成形、圧縮成形、熱硬化プレプレッグ加工、エレクトロスピニング又は噴霧、流体力学的スピニング又は噴霧、及び反応射出成形加工を含むが、これに限定はされない。
【００７９】
更に、本発明に従った医療デバイスは、その中に少なくとも１種類のナノ材料を含むため、強化した性質又は能力を与えられ得、そして、該性質及び能力は本発明の医療デバイスを治療処置において使用するために特に有利にすると予期される。結果として、本発明は、本発明のデバイスを使用した医療ケア方法も提供する。概して言えば、本発明の方法は、少なくとも１種類のナノ材料からなる医療デバイスを提供すること、及び診断又は治療処置を実施するために前記デバイスを利用することを含む。デバイスが、心臓血管の管内中に導入されることを意図するデバイスである本発明の態様において、前記方法は、更に、デバイスを管内中に挿入すること、及び所望の治療部位へそれを進めることを含む。望まれるように、前記方法は更に、ステントの場合にそうであるような治療部位へのデバイスの配送、又は、血管形成カテーテルの場合にそうであるような所望の治療の実施及び管からのデバイスの除去を含む。
【００８０】
都合の良いことに、治療薬の全身への制御された配送が望まれるところの態様において、前記方法は、デバイスを配送し、比較的すぐに、又は遅延後、配送されたデバイスへ付着可能な材料、望ましくは配送される治療薬及びナノ粒子から治療部位へ治療薬の配送を引き起こす手段、例えば、生体分解性材料を含むナノ粒子の全身配送を行うことを含む。
【００８１】
次に、本発明を以下の実施例で更に説明するが、それは、本発明を制限するよりむしろ、他業者が本発明の原理及び実施を評価及び理解し得るように選択又は記載されている。
【実施例】
【００８２】
実施例１
ＨＤＰＥ／ＰＯＳＳナノ複合材料を用いたカテーテルの内部シャフトチューブの製造
１）二軸スクリュー押出配合によるＨＤＰＥ／ＰＯＳＳナノ複合材料の製造
有機的に官能化されたＰＯＳＳ（ＭＳ０８３０，カリフォルニア州、ファウンテンバレーのハイブリッド  プラスティック社から市販で入手可能なオクタメチル−ＰＯＳＳ）を高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥマーレックス４９０３，テキサス州、ヒューストンのケブロン−フィリップスケミカルカンパニーから市販で入手可能）と配合した。とりわけ、ＨＤＰＥとＰＯＳＳを４：１の材料供給比で、１９０℃で２００ＲＰＭの速度で操作した逆回転分散二軸スクリュー配合機ＺＳＥ２７（ニュージャージー州、アレンデールのレイストリッツ  カンパニーから市販で入手可能）へ供給した。配合押出量は、時間当り５ポンドであった。
２）ＨＤＰＥ／ＰＯＳＳナノ複合材料を配合するカテーテルの内部シャフトチューブの押出し
ＨＤＰＥ／ＰＯＳＳナノ複合材料とプレクサー３９０無水物変性ポリウレタン（テキサス州、ヒューストンのエクイスター  ケミカル  カンパニーから入手可能）の４：１混合物を予備混合し、そして更にマーレックス４９０３ポリエチレンで３：１の比で希釈し、２２０℃で押出し、０．０１８インチ×０．０２４インチの寸法のチューブにした。
【００８３】
実施例２
ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）／ＰＯＳＳナノ複合材料を用いたカテーテルの外部シャフトチューブの製造
１）二軸スクリュー押出配合によるペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）／ＰＯＳＳナノ複合材料の製造
有機的に官能化されたＰＯＳＳ（ＡＭ０２６５，ハイブリッド  プラスティック社から市販で入手可能なアミノプロピルイソブチル−ＰＯＳＳ）をペバックス７２３３（登録商標：Ｐｅｂａｘ）（ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）は、ベルギー国、ブリュッセルのアトフィナ社から市販で入手可能なポリエーテルブロックアミドである。）と配合した。とりわけ、ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）とＰＯＳＳを４：１の材料供給比で、２００℃で１００ＲＰＭの速度で操作した逆回転分散レイストリッツＺＳＥ２７二軸スクリュー配合機へ供給した。配合押出量は、時間当り５ポンドであった。
２）ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）／ＰＯＳＳナノ複合材料を配合するカテーテルの外部シャフトチューブの押出し
ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）／ＰＯＳＳナノ複合材料とペバックス７２３３（登録商標：Ｐｅｂａｘ）の３：１希釈を製造し、２２６℃で押出し、０．０３０６インチ×０．０３６２インチの寸法の外部シャフトチューブにした。
チューブ押出し加工の間、ナノ複合材料は、従来の充填ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）よりもより安定であり得ることが予期される。もしも、この方法によって加工されたチューブがＥｔＯ滅菌を受けさせられた場合、ＰＯＳＳナノフィルターは、このような滅菌処理を受けさせた場合に非充填ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）医療デバイス又はデバイス構成要素において起こることが予期され得る弛緩と比べて、延伸した（ｏｒｉｅｎｔｅｄ）ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）鎖が、有害な程度まで弛緩することを減じ得るか、又は実質的には防ぎ得るということが、更に考えられる。
【００８４】
実施例３
ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）／クレーナノ複合材料を用いたカテーテルの外部シャフトチューブの製造
２０９９Ｘ８３１０９Ｃの商品名を存するペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）９５％及びクレー充填剤５％を含むと言われるペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）／クレーナノ複合材料をＲＴＰカンパニー（ミネソタ州、ウィノナ）から購入した。材料を押出し温度２２６℃において押出し、許容可能な０．０３０６インチ×０．０３６２インチの寸法の外部シャフトチューブにした。
【００８５】
実施例４
ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）／モンモリロナイト複合材料を用いた多層チューブの製造
７２ジュロメーターのペバックス材料（登録商標：Ｐｅｂａｘ）（例えば、アトケム社から市販で入手可能なペバックス７２２３（登録商標：Ｐｅｂａｘ））９５％及びモンモリロナイト充填剤５％を含むペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）／モンモリロナイトナノ複合材料を上記したような二軸スクリュー押出機で配合する。その後、ナノ複合材料を、押出しのための適当な粘度を得るために十分な温度、すなわち、約１９０℃ないし約２１５℃で、非充填ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）と同時押出し、中心層としてペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）／モンモリロナイト複合材料材料を、そして内部及び外部層として非充填ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）を有する許容可能な３層チューブにする。３層チューブは、該チューブの意図した用途に適した寸法を有しする。もしもチューブが、例えば、バルーンの形成において使用されるならば、適当な寸法は、内径約０．０１７６インチ、及び外径約０．３４２インチである。
【００８６】
実施例５
ペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）／変性モンモリロナイト複合材料を用いた単層チューブの製造
７０ジュロメーターのペバックス材料（登録商標：Ｐｅｂａｘ）（例えば、アトケム社から市販で入手可能なペバックス７０３３（登録商標：Ｐｅｂａｘ））９０％及び変性モンモリロナイト充填剤１０％を含むペバックス（登録商標：Ｐｅｂａｘ）／モンモリロナイトナノ複合材料を上記したような二軸スクリュー押出機で配合する。配合前に、モンモリロナイトは、上記したようなポリエステル及び／又はポリアミドと相互作用することが可能なブロックコポリマーからなる官能化剤で変性される。ナノ複合材料を、押出しのための適当な粘度を得るために十分な温度、すなわち、約１９０℃ないし約２１５℃で押出し、意図した用途に適した適当な寸法を有する、許容可能な単層チューブにする。次に、このチューブは、バルーン、カテーテルの内部管、カテーテルの外部管等を形成するために使用される。もしも、チューブが、例えば、バルーンの形成に使用されるならば、適当な寸法は、内径約０．０１７６インチ、及び外径約０．３４２インチである。
【００８７】
実施例６
ナイロン１２／変性モンモリロナイトナノ複合材料を用いた単層チューブの製造
ナイロン１２（アトフィナ社から登録商標リルサン（登録商標：Ｒｉｌｓａｎ）として市販で入手可能）９９％及び変性モンモリロナイト充填剤１％を含むナイロン１２／モンモリロナイトナノ複合材料を以下のように製造した。全ての材料は、粉末状で購入され得るか、又はいずれかの既知の方法によって、粉末状に粉砕される。モンモリロナイトは、上記したようなブロックポリアミド又はポリアミド基を有するいずれかの材料からなる官能化剤で変性される。粉末状ナイロン１２及び粉末状官能化モンモリロナイトは一緒に混合され、そして重量計量供給デバイス（又は他のいずれかの許容可能な粉末供給デバイス）を通して押出加工に供給される。その後、ナノ複合材料は、押出しのための適当な粘度を得るために十分な温度、すなわち、約２１０℃ないし約２４０℃、典型的には２２０℃ないし２３０℃で押出し、意図した用途に適した寸法を有する、許容可能な単層チューブにする。前記用途は、例えば、バルーン、カテーテルの内部管、カテーテルの外部管等の形成を含み得る。このようなナノ複合材料からなるチューブは、バルーンの形成において特に有用であることが予期され、その用途において、適当なチューブの寸法は、内径約０．０１７６インチ、及び外径約０．３４２インチである。
【００８８】
実施例７
ポリウレタン／カーボンナノファイバーナノ複合材料を用いた単層チューブの製造
ポリアクリロニトリルを所望のチューブ寸法のロッド又はチューブの周りにエレクトロスピニングする。結果として生じるポリアクリロニトリルファイバーを空気中で加熱して酸化させる。結果として生じた変性ポリアクリロニトリルファイバーを次に空気の不存在下において、少なくとも約１３００℃より高い温度まで加熱する。この工程は、ファイバーを炭化させ、リボン状の溶合環ポリマーを形成させ、次に該ポリマーを縮合して、ほぼ純粋なカーボンの基部が層状の平面構造を得る。
ポリウレタンを、ある量のテトラヒドロフラン中に溶解する。カーボンナノファイバー構造の周りにポリウレタンマトリックスを作成するために、カーボンナノファイバー構造を、ポリウレタン／テトラヒドロフラン溶液で何度も浸漬被覆し、それによって、意図した用途に適する寸法を有する許容可能な単層チューブを形成する。次に、このチューブは、バルーン、カテーテルの内部管、カテーテルの外部管等を形成するために使用される。もしも、チューブが、例えば、バルーンの形成において使用されるならば、適当な寸法は、内径約０．０１７６インチ、及び外径約０．３４２インチである。
【００８９】
実施例８
ペレタン（登録商標：Ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ）／官能化クレーナノ複合材料を用いた塞栓フィルターの製造
適当なペレタン（登録商標：Ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ）を対応する適当量のテトラヒドロフラン中に溶解する。４０％までの、アルキルアンモニウム−変性モンモリロナイトのある量をペレタン（登録商標：Ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ）溶液へ添加し、そして、その溶液を、電子顕微鏡検査においてクレーが分散しかつその凝塊が残っていないことを示すまで、超音波変換器に対して機能可能に配置した高速ミキサー中で混合する。
次に、ペレタン（登録商標：Ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ）／モンモリロナイトナノ複合材料を、所望の厚さになるまで、適当な型上へ静電噴霧する。とりわけ、このようにして製造され、慣例の材料からなるフィルターの約１／４未満の厚さである、約０．０００３”の厚さを有する塞栓フィルターは、それでもなお慣例の材料から製造されたフィルターに対し、機械的強度において３００％までの増加を示すと考えられる。
【００９０】
本発明の他の態様は、本明細書を考慮すれば、又はここに開示された発明の実施から、当業者には明白であろう。ここに記載された原理及び態様の様々な省略、修正及び変更が、請求項によって示される本発明の真の範囲及び意図から外れることなく当業者によってなされ得る。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】図１は、一部が断面となった、本発明に従った医療デバイスの長手方向に沿った面であり、ここで該医療デバイスは、身体の管内に挿入するために閉じたプロフィールを示す。
【図２】図２は、一部が断面となった、本発明に従った医療デバイスの長手方向に沿った面であり、ここで該医療デバイスは、開かれ、放射状に膨張したプロフィールを示す。
【図３】図３は、本発明に従った医療デバイスの末端の縦断面である。
【図４】図４は、図３に示した医療デバイスの、４−４線における横断面である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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