(57)【要約】一または二以上の曲がる構成要素、相互に連結する構成要素または磁力により引きつける力のある構成要素（1,2）からなる組織吻合デバイスを提供する。組織吻合デバイス（1,2）を通じて生理活性剤（3）を送達する方法も提供する。
2005524478.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体適合性のあるポリマー、セラミックス、金属の、一個または二個以上の曲がる構成要素、相互に連結する構成要素または磁力により引きつける力のある構成要素であり、生理活性剤を装填した閉鎖手段を含む、組織吻合デバイス。
【請求項２】
閉鎖手段の曲がる構成要素、相互に連結する構成要素または磁力により引きつける力のある構成要素のうち少なくとも一つが、生体吸収性ポリマーを含む、請求項１に記載の組織吻合デバイス。
【請求項３】
生理活性剤が、閉鎖手段の曲がる構成要素、相互に連結する構成要素または磁力により引きつける力のある構成要素の間に円盤として装填されている、請求項１に記載の組織吻合デバイス。
【請求項４】
内腔直径が約１０mm以下である管または臓器の内部に適合する大きさとされている、請求項１に記載の組織吻合デバイス。
【請求項５】
閉鎖手段のポリマー、セラミックス、金属の選択が、あらかじめ決めたとおりに生理活性剤を放出するための、その放出プロファイルもしくは分解時間および／または組織吻合デバイスにおける一体性の喪失に基づいてなされている、請求項１に記載の組織吻合デバイス。
【請求項６】
一個または二個以上の構成要素からなる閉鎖手段を含む組織吻合デバイスであって、前記構成要素は、曲がるか、相互に連結するか、または磁力で引き合って、前記一個または二個以上の構成要素の間の大きさを変えることができる間隙を生ぜしめる、前記組織吻合デバイス。
【請求項７】
少なくとも一個の構成要素に生理活性剤が装填されている、請求項６に記載の組織吻合デバイス。
【請求項８】
生理活性剤が造影剤である、請求項１または請求項７に記載の組織吻合デバイス。
【請求項９】
吻合部位または他の手術部位へ生理活性剤を送達する方法であって、請求項１〜７のいずれかに記載の組織吻合デバイスを用いて、吻合部位または他の手術部位における組織を吻合することを含む、方法。
【請求項１０】
追加の生理活性剤を吻合部位または他の手術部位へ直接投与することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１または７に記載の組織吻合デバイスを挿入することを含む、生理活性剤を組織または臓器に局所的に送達する方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、好ましくは生理活性剤を装填した、組織吻合デバイスを提供する。組織吻合デバイスは、一個または二個以上の曲がる構成要素または相互に連結する構成要素または磁力により引きつける力のある構成要素からなる、生体適合性のあるポリマー、セラミックスまたは金属の閉鎖手段を含む。好ましい態様では、構成要素の間の大きさを変えることができる間隙を生じさせるために、閉鎖手段の構成要素は曲がるか、相互に連結するかまたは磁力により引きつけ合う。また、好ましくは、一個または二個以上の構成要素には生理活性剤が装填されており、組織吻合デバイスは直径１０mmまたはそれ以下の管もしくは臓器内で使用できる大きさにされる。好ましい態様では、組織吻合デバイスは、治癒を促進するため、炎症を抑えるためおよび吻合部位またはもう一方の手術部位の感染症を防止するために選択された生理活性剤を含む。組織吻合デバイスは、例えば手術部位、すなわち腫瘍の切除後、に局所的に送達するための化学療法薬や、例えば組織吻合デバイスまたはその周辺を発見および監視するための造影剤など、生理活性剤を装填することができる。
【０００２】
発明の背景
創傷を閉じたり腸などの直径の大きな管を吻合したりするための多種の機械的な装置が過去一世紀にわたり発展してきた。
１９７０年代に鋼製の手術用ステープルが米国に導入されたことは、手術の手法に革命を起こした。その信頼性により、鋼製の手術用ステープルは現在多くの処置で使用されている。ステープラーには３つの基本的なデザインが存在する。リニアステープラー（linear stapler）とリニアカッティングステープラー（linear cutting stapler）と円形両末結合ステープラー（circular end to end anastomizing stapler）である。
生体分解性の重合体から作製される生体吸収性のステープルも商業的に入手可能であり、安全性および効率性においてスチール製のステープルと同等であるが、より優れているわけではない。
【０００３】
1997年4月8日に発行された米国特許5,618,313は、縫合糸、クリップ、その他のファスナー、ステープル、ピン、ねじ、人工臓器、包帯、ドラッグデリバリーデバイス、吻合リング、ならびにジオキサンおよびその他の生体吸収性モノマーから形成されるその他の埋め込み型のデバイスを含む吸収性の手術用品を開示している。これらの物品の中に、治癒経過を早めたり改変したりする物質などの、医学的外科的に有用な物質を組み込むことも開示されている。
【０００４】
1996年11月26日に発行された米国特許5,578,662は、縫合糸、ステープル、クリップ、吻合リング、骨プレート、ねじ、および持続的でおよび／または制御された薬物活性物質の放出を提供する基質、を作るために有用なモノマーを構成する軟かいセグメントの星型高分子を開示している。これらの手術用装置の中に医学的外科的に有用な一種または二種以上の薬品を組み込むことも開示している。
【０００５】
しかしながら、大きさ、形、およびステープルによって組織を結合する基本的なメカニズムが原因で、特に内腔の直径が約１０mmかそれ以下の管や臓器では、その使用が制限される。例えば、血管、胆管、尿管などの部位は、その小ささと傷の付きやすさのため、ステープルの信頼性の恩恵を受けられない。
【０００６】
発明の概要
本発明の目的は、一個または二個以上の曲がる構成要素または相互に連結する構成要素であり、生体適合性のあるポリマー、セラミックまたは金属の閉鎖手段を含む組織吻合デバイスを提供することである。好ましい態様では、構成要素の間の大きさを変えることができる間隙を生じさせるために、閉鎖手段の構成要素は曲がるかまたは相互に連結する。また、好ましくは、構成要素には一種または二種以上の生体活性物質が装填される。
好ましい態様では、本組織吻合デバイスは、内腔直径が約１０mmかそれ以下の管または臓器の内部に適合する大きさである。
【０００７】
本発明のもう一つの目的は、一個または二個以上の曲がる構成要素または相互に連結する構成要素を有する閉鎖手段を含む組織吻合デバイスであって、構成要素の間の大きさを変えることができる間隙を有する曲がる構成要素または相互に連結する構成要素によって組織が吻合される組織吻合デバイスを用いた組織結合方法を提供することである。
【０００８】
本発明のもう一つの目的は、一個または二個以上の曲がる構成要素または相互に連結する構成要素であり、生体適合性のあるポリマー、セラミックスまたは金属の閉鎖手段を含む、生理活性剤を装填した組織吻合デバイスを用いて、吻合部位その他の手術部位にある吻合された組織を含む吻合部位その他の手術部位へ一種または二種以上の生理活性剤を送達する方法を提供することである。好ましい態様では、吻合部位または手術部位は、内腔直径が約１０mmかそれ以下の管または臓器の内部にある。
【０００９】
本発明のさらにその他の目的は、生体適合性のあるポリマー、セラミックス、金属の、一個または二個以上の曲がる構成要素、相互に連結する構成要素または磁力により引きつける力のある構成要素であり、一種または二種以上の生理活性剤を装填した閉鎖手段を含む組織吻合デバイスを臓器または組織に挿入することを含む、生理活性剤を組織または臓器に局部的に送達する方法を提供することである。
【００１０】
本発明のさらにその他の目的は、生理活性剤を送達する速度とは異なる速度で、組織を結合するために必要な一体性を失うようにあらかじめ決められた組織吻合デバイスによって、生理活性剤を送達するための組織吻合デバイスおよび方法を提供することである。
【００１１】
本発明のさらにその他の目的は、一個または二個以上の曲がる構成要素または相互に連結する構成要素を含む組織吻合デバイスであって、その構成要素の少なくとも一つが撮像可能な生理活性剤を装填している組織吻合デバイスを提供することである。
【００１２】
本発明のさらにその他の目的は、二個または三個以上の相互に連結する構成要素を含む組織吻合デバイスであって、その構成要素の少なくとも一つが磁力で他の構成要素に引っ張られる組織吻合デバイスを提供することである。
【００１３】
図面の簡単な説明
図１は本発明の組織吻合デバイスの実施態様の図である。図に示すとおり、この実施態様では、スパイクのあるリベット１がロックのための一つ目の構成要素としてあり、スパイクのあるリベットが入るラチェットナット２が二つ目の構成要素としてある。この実施態様では、生体活性物質は、閉鎖手段のリベットとラチェットナットの間に取り付けた円盤３として、閉鎖手段に装填される。
【００１４】
発明の詳細な説明
本発明では、組織吻合デバイスは内腔直径が約１０mmかそれ以下の管または臓器の中で使える大きさであるように提供され、また、このデバイスが挿入された部位に生理活性剤を送達することができるように提供される。挿入部位に生理活性剤を送達することができることは、狭い管の中で瘢痕形成から生じる再狭窄に対する抵抗を与える場合に有効である。これらのデバイスは、選択された生理活性剤または生理活性剤の組合せを吻合部位または他の手術部位に送達することに使うことができ、または、別途吻合部位またはその他の手術部位に送達された付加的な生理活性剤と組み合わせて使ってもよい。
【００１５】
本発明は、病変組織を摘出した病気を処置するためにも有効である。例えば、憩室炎の切除後結腸の吻合部に抗生物質を送達するために使用できる。これらのデバイスは、例えばアミノサリチル酸のような抗炎症薬を、炎症性腸炎、クローン病、潰瘍性大腸炎の吻合部位に送達するためにも使用できる。自己免疫または炎症性の動脈閉塞の経過をこれらのデバイスによって処置しているときに、ステロイド剤を血管に送達することができる。本発明に係るデバイスは、腫瘍の切除部位などの手術部位へ化学療法薬または放射性物質を送達し、すなわち、腫瘍が再発する最も一般的な部位付近、すなわち切除縁に、確実に投与するために特に有効である。組織吻合デバイスはヘパリンまたはヘパリン断片を装填して、血栓症を避けるために血管の吻合に使用することができる。
【００１６】
一つの実施態様では、本発明に係る組織吻合デバイスは、曲がる構成要素または相互に連結する構成要素の間に挿入に応じてその大きさが制御される間隙を設けるために、構成要素が曲がるかまたは相互に連結する一個または二個以上の構成要素からなる閉鎖手段を含む。従来のステープラーは小さいかまたは限られた範囲の間隙を有する閉鎖手段にすぎないため、薄い壁やとても厚い壁の構造には適していないと考えられることから、曲がる構成要素または相互に連結する構成要素の間にある間隙の大きさを制御できることは、特に重要である。一個または二個以上の構成要素の間の間隙の大きさを制御することによって、傷の治療を改善することができる。
【００１７】
他の実施態様では、組織吻合デバイスは、二個または三個以上の、磁力により引き合う構成要素を有する閉鎖手段を含む。組織吻合デバイスの構成要素の磁力はその配置および配列に役立つ。
【００１８】
本発明に係る吻合デバイスは、好ましくは、閉鎖手段の曲がる構成要素または相互に連結する構成要素または磁力により引きつける力のある構成要素の内の、一個または二個以上の中に装填された生理活性剤をさらに含む。組織吻合デバイスは、一つの生理活性剤を含んでも良いし、複数の生理活性剤を含んでも良い。さらに、閉鎖手段の中の二個または三個以上の分離した構成要素を用いてデバイスの中に生理活性剤を装填した場合には、構成要素が相互に連結したときに相乗効果または抑制効果（limiting affect）を得られるように、それらを選ぶことができる。例えば、インターロイキン２とペプチドワクチンを腫瘍近くにある組織吻合デバイスの異なった構成要素に装填することができ、そうすると、免疫による腫瘍の除去を効果的に促進することができる。もしくは、接着分子の存在により白血球がその部位に束縛され、それをTGF-betaが傷を治すためにサイトカインを放出するように刺激することで傷の治癒を加速するために、組織吻合デバイスの異なった構成要素にTGF-betaと接着分子を装填してもよい。組織吻合デバイスがある部位の凝固を促進するために、組織吻合デバイスの分離した構成要素に、凝固カスケード、活性化X因子、トロンビンの内の二つの成分を装填することもできる。さらに、これらのデバイスは、いかなる生理活性剤、化学療法薬、放射性物質、その他の治療薬を含むことなく、単にその効果的な傷口の閉鎖能力と組織吻合能力によって、傷口の閉鎖装置として使用しても良い。
【００１９】
閉鎖手段の曲がる構成要素または相互に連結する構成要素は生体適合性のあるポリマー、セラミックス、または金属で構成してもよい。本発明に有用なポリマーとして、ポリラクチド、ポリグリコリド、ポリカプロラクトン、ポリラクチドとポリグリコリドのコポリマー、ラクチドとラクトンのコポリマー、多糖類、ポリ無水物（polyanhydride）、ポリスチレン、ポリアルキルシアノアクリレート、ポリアミド、ポリホスファゼン、ポリメチルメタクリレート、ポリウレタン、メタクリル酸とアクリル酸のコポリマー、ヒドロキシメタクリレートとメチルメタクリレートのコポリマー、ポリアミノ酸、ポリペプチド、および天然および人工の多糖類があるが、これらに限定されるものではない。好ましいポリマーは、これらの生体適合性および／または生体分解性のあるものである。好ましい態様では、ポリマーはポリ乳酸グリコール酸（PLGA）である。
【００２０】
本発明に有用な生体適合性のあるセラミックスとしてジルコニア、シリコン、ヒドロキシアパタイトがあるが、これにら限定されるものではない。
本発明に有用な生体適合性のある金属として、チタン、鋼、およびコバルト、クロム、モリブデン、ニッケル、タングステン、アルミニウムおよびバナジウムを含む合金があるが、これらに限定されるものではない。本発明に有用な金属として、磁鉄および酸化鉄もある。
【００２１】
本発明に使用する好ましいポリマー、セラミックスおよび金属は、小部品製造の当業者に知られた定法によって、成形、機械加工、鋳造または加工することができる。成形方法の溶剤として、好ましい溶剤には、塩化メチレン、アセトン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、クロロホルム、ペンタン、ペンテン、メチルエチルケトン、およびそれらの組み合わせがあるが、これらに限定されるものではない。
【００２２】
好ましい態様では、組織吻合デバイスの閉鎖手段の一個または二個以上の構成要素は、あらかじめ決めることができる体内での寿命を組織吻合デバイスに与えるように選択される。例えば、閉鎖手段の構成要素の内少なくとも一つは、好ましくは、選択された期間を通じて分解し、それによってその期間を通じて制御された量の生理活性剤を放出するような、生理活性剤を装填した生体吸収性ポリマーでできている。追加的な相互に連結する構成要素または磁力により引き合う構成要素を含む態様では、その他の構成要素は、そのデバイスに要求される寿命に応じて、同じポリマー、異なったポリマー、金属またはセラミックスでできている。構成要素の分解は、材料（例えば、生体内での異なった分解率を有するポリマー）のふさわしい選択により数日から数年まで変化する。組織吻合デバイスの一体性もまた、閉鎖手段の一個または二個以上の構成要素の選択を基にしてあらかじめ決めることができる。例えば、いったん傷が治ったらデバイスはバラバラになるか外れるかするが、生理活性剤を送達し続ける、またはその逆をできるように、一体性をあらかじめ決めることができる。好ましい態様では、閉鎖手段の一または二以上の構成要素はおよそ１４日間一体性を保ち、生理活性剤を送達する能力を最大２月間保つ。
【００２３】
本発明では、「装填された」の語は、生理活性剤が、閉鎖手段の一個または二個以上の曲がる構成要素または相互に連結する構成要素に塗られるか、閉鎖手段の一個または二個以上の曲がる構成要素、相互に連結する構成要素または磁力により引き合う構成要素に封入されるか、閉鎖手段の構成要素のいずれかの間に挿入されるか、および／または、溜め（reservoir）に入っている生理活性剤を、組織吻合デバイスまたは組織吻合デバイスが挿入された組織に生理活性剤を放出する、組織吻合デバイスを挿入するために用いられる器具に入れることによって、組織吻合デバイスを用いて同時に投与されること、を意味する。従って、生理活性剤は閉鎖手段の一部または全部に吸収され、付着し、もしくは封入することができ、または、生理活性剤は閉鎖手段の曲がる構成要素または相互に連結する構成要素の間の分離した円盤に吸収され、付着し、もしくは封入することができる。さらに、一種以上の生理活性剤を組織吻合デバイスに装填することもできる。本開示から当業者が理解するとおり、送達される生理活性剤の量は、閉鎖手段に装填される生理活性剤の量、閉鎖手段に生理活性剤を装填する方法、および閉鎖手段を作る素材によって制御することができる。例えば、閉鎖手段の金属またはセラミックスの構成要素に塗られた生理活性剤の放出プロファイルは、生体吸収性ポリマーの構成要素に封入された生理活性剤の放出プロファイルよりも早くすることができる。これらのパラメータを変化させることで、組織吻合デバイスの送達する能力は数時間から数ヶ月を通じて数ナノグラムから数グラムまでの範囲をとることができる。生理活性剤のふさわしい量と期間の選択は、運ばれるべき生理活性剤と組織吻合デバイスの目的に依存する。吻合組織の傷口の治癒を促進するために、好ましい組織吻合デバイスは、ナノグラムの量のTGF-betaのような生理活性剤を、毎日、少なくとも６週間にわたり送達することになる。
【００２４】
閉鎖手段に装填できる生理活性剤の例としては、
アザシチジン、シタラビン、フルオロウラシル、メルカプトプリン、メトトレキサート、チオグアニン、ブレオマイシンペプチド抗生物質、エトポシド、VP-16、テニポシド、およびVM-26、などのポドフィリン系アルカロイド、
ビンクリスチン、ビンブラスチン、およびパクリタキセル、などの植物アルカロイド、
ブスルファン、サイクロホスファミド、メクロレタミン、メルファラン、およびチオテパ、などのアルキル化剤、
ダクチノマイシン、ダウノルビシン、プリカマイシン、およびミトマイシン、などの抗生物質、
BCNU、CCNU、およびメチルCCNU、などのシスプラチンおよびニトロソウレア系抗癌剤、
抗VEGF分子MMP-2およびMMP-9、などの遺伝子治療ベクターおよびペプチド阻害剤、
などの、局部に止まったときに腫瘍の成長を防止する抗新生物薬および抗癌剤；
TGF-beta群のサイトカインおよびシクロオキシゲナーゼ阻害剤、などの炎症モジュレータ（inflammatory modulators）；
ベータラクタム、マクロライド、リンコサミド、アミノグリコシド、テトラサイクリン、ポリペプチド、サルファ剤、およびフルオロキノリン、などの抗生物質および抗真菌剤；
TGF-β、PDGF、EGF、TGF-α、VEGF、IGF-1、FGFs、アンジオポエチン、KGF、エンドセリン、TNF-α、インターロイキン１または１β、インターロイキン４、インターロイキン６、インターロイキン８、インターロイキン１０、インターロイキン１８、SLPi、MCP-1、MIP-1α、MIP-2、INF-α、INF-β、およびINF-γ、などの創傷治療剤；
VCAM-1、ICAM-1、ELAM-1、インテグリン、セレクチン、および免疫グロブリン超分子群、などの接着分子；
mRNA、DNA、アンチセンスオリゴヌクレオチド、プラスミド、およびベクター、などの核酸；
DNAおよびRNAワクチン、ペプチド、免疫活性化分子、および改質した細菌およびウィルス剤、などのワクチン；
抗体、グルココルチコイド、免疫抑制剤、および抗イディオタイプ抗体、などの免疫調整剤；
インスリン、甲状腺ホルモン、ステロイドホルモン、アンドロゲン、エストロゲン、およびソマトスタチン、などの内分泌剤；
ヘパリンまたはヘパリン断片、抗血小板薬、血栓溶解剤、ストレプトキナーゼ、ウロキナーゼ、および組織プラスミノゲン活性化因子、などの凝固性モジュレータ（coagulation modulators）、；
一酸化窒素、Ｎ-オメガ-ニトロ-Ｌ-アルギニンメチルエステル、αまたはβアゴニスト、トロンビン、およびフィブリン、などの血管拡張モジュレータ（vascular tone modulators）；
ならびに、プロテオグリカンおよびヒアルロン酸を含むグリコサミノグリカン；
があるが、これらに限定されるものではない。
【００２５】
「生理活性剤」の語は、挿入後の組織吻合デバイスまたはその周辺部位の可視化のための造影剤または標識剤をも含む意味を有する。例えば、Ｘ線により可視化するための放射線不透過性物質を、閉鎖手段の一個または二個以上の相互に連結する構成要素に装填してもよい。超音波により可視化するために気泡を、閉鎖手段の一または二以上の連結する構成要素に装填することもできる。99Tcまたは125Iなどのガンマ線放出物質などによる核医学を用いた可視化のために、放射性核種を一個または二個以上の構成要素に装填することもできる。さらに、蛍光検出を通じて可視化するために蛍光プローブを一個または二個以上の連結する構成要素に装填することもできる。さらに、PET検査のために、18F-FDG（18Fフルオロデオキシグルコース）の18Fのなどの、β放射体を装填することもできる。
【００２６】
図１は本発明の実施態様の一つである。図に示すとおり、この実施態様では、スパイクのあるリベット１がロックのための一つ目の構成要素としてあり、スパイクのあるリベットが入るラチェットナット２が二つ目の構成要素としてある。この実施態様では、生理活性剤は、閉鎖手段のリベットとラチェットナットの間に取り付けた円盤３として、閉鎖手段に装填される。この実施態様では開放創周辺の組織は、創傷の一方の側にある一つ目の構成要素、つまりスパイクのあるリベット１と創傷の他方にある二つ目の構成要素、つまりラチェットナット２、の最初の挿入によって吻合される。その後、創傷の両側の組織を互いに吻合するために、スパイクのあるリベット１はラチェットナット２に挿入される。段階的に調節し得る間隙として１〜２ミリメートルの大きさを有する、小さなリベットの配列は、弧状、直線状、またはその他の配列にすることができる。この実施態様の吻合を説明するために、開放創を例示する目的のために用いたが、本開示から当業者が理解するとおり、この実施態様はここに記載した他の全ての目的に使用することもできる。さらに、外科的に配置することに加えて、その他の知られた処置により組織吻合デバイスを配置できる。その他の知られた処置は内視鏡による処置、腹腔鏡による処置および経皮的な処置を含むが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
本開示から当業者が理解できるとおり、図１は単に、二個または三個以上の相互に連結する構成要素を有する閉鎖手段のひとつの実施態様を表現したに過ぎない。一個または二個以上の相互に連結する構成要素を有するその他の閉鎖手段の例としては、
単一の構成要素であってそれ自身で相互に連結できるように曲がっているかまたは折れ重なっているもの、単一の終端をもつ非円形断面の方式、第一の構成要素を第二の構成要素にねじ込む方式；
第一の構成要素が第二の構成要素に挿入され、その後その構成要素をその場に固定するために内側または外側に折れ曲がる方式、言い換えれば、ホッチキス型のメカニズム；
ならびに、第一の構成要素と第二の構成要素がお互いに挿入できるスパイクを持っている方式、言い換えれば、ナットとリベット型のメカニズム；
があるが、これに限定されるものではない。あるいは、本デバイスは、磁力で引き合う二個または三個以上の構成要素を含んでもよい。一個又は二個以上の相互に連結する構成要素からなる閉鎖手段のさらなる設計も、本明細書の記載に基づいて当業者が日常的に行うことができる。
【００２８】
本発明に係る組織吻合デバイスは、速やかに挿入でき、そのために手術時間を短くできる点で有利である。加えてこれらの組織吻合デバイスは、治癒を促進し、炎症を抑制し、および／または感染症を防止する生理活性剤を送達することによって創傷の治癒時間を短縮することができる。さらに、本発明に係る組織吻合デバイスは、化学療法薬を用いて、病変組織の切除後、すなわち腫瘍の切除後、に手術部位を局所的に処置することができる。
以下の例により、本発明をさらに説明する。
【００２９】
例1：モデル生理活性剤を装填した組織吻合デバイスに用いるための高分子化合物の製造及び試験
インビトロ法で、放出される薬剤の分子量とアッセイのしやすさに基づいて生理活性剤は三つに分類される。５−フルオロウラシルは小さい化合物（small compound）のカテゴリーとして使用することができ、インスリンはペプチドのカテゴリーとして使用することができ、フルオロセインイソチオシアネートで標識したウシ血清アルブミンは巨大タンパク質のカテゴリーとして使用することができる。形質転換成長因子β３（TGF-β3）は、それぞれ112のアミノ酸からなる二つのジスルフィド結合鎖からなる分子量２５kDaのタンパク質である。TGF-β（1および2）の抗体も有効であって、超高分子量のIgGsで構成される。
初期検査では、蛍光標識された分子量68,000.00のタンパク質である、フルオロセインイソチオシアネートで標識したウシ血清アルブミンを典型的なタンパク質として用いた。TGF-β3とその抗体の間にある分子量および蛍光標識により、迅速で定量的な検出が可能である。
【００３０】
材料および方法：
ポリマー、50:50のPLGA、85:15のPLGA、PDLLA、およびPLLAはBI Chemicals、 Henley Division（ニュージャージー州モントベール）、およびBirmingham Polymers Inc.（アラバマ州バーミングハム）またはAlkermes（オハイオ州シンシナティ） から入手できる。全ての溶媒は最適な品質（Optima grade）であり、緩衝塩と一緒にFisher Scientific（ニュージャージー州フェアローン）から入手した。蛍光標識ウシ血清アルブミン（FITC-BSA）はMolecular Probes（オレゴン州ユージーン）から入手した。その他のタンパク質（TGF-β、抗体）、診断キット、および放射性核種は、Sigma Chemical（ミズーリ州セントルイス）から、酵素免疫測定法（ELISA）のTGF-βQuantikineキットはR&D Systems（ミネソタ州ミネアポリス）から入手した。
【００３１】
試作品作製：
塩化メチレンからの溶媒鋳造（solvent casting）によって作製した試作リングを用いてデータを収集した。溶媒鋳造は、５〜６０％粉砕し、ふるいにかけたFITC-BSAを内包する、１０〜６０％のポリマーの塩化メチレン溶液をテフロン（登録商標）の鋳型に入れ、一週間風乾し、その後、重量が変化しなくなるまで真空（９×１０−６Torr）で一週間乾燥させて行った。乾燥したら、リングを鋳型から慎重に取り出した。
【００３２】
析出鋳造（precipitation casting）では、ポリマーと薬剤を上記のとおり溶解し、分散せしめる。一方、アセトンが、溶剤として使用され、そして、上記のように円筒形の鋳型で成形され乾燥される、溶剤としての粘着性のある沈殿物を得るためにエタノール中において沈殿される。
【００３３】
放出実験：
組成と重さのわかっている薬剤が入ったリングを、リン酸緩衝生理食塩水（PBS）を４ml含み蓋をしたガラス瓶に入れ、３７℃の定温回転式振盪恒温器に置いた。緩衝液を毎日交換して、限りない人体内のシンク（sink）の状態を再現するようにし、捕捉された薬剤が放出される様子を分析した。FITC-BSAは、励起および放出波長が356nmと519nmについてそれぞれ蛍光測定により測定した。インスリンは免疫学的検定法でアッセイできる。５−フルオロウラシルは標準的な蛍光測定でアッセイできる。TGF-βの濃度はELISAを用いて測定できる。
【００３４】
FITC-BSAの累積放出量を時間に対してプロットした。全ての測定は５回行い、結果は±標準偏差により表した。結果の統計的有意性を判断するために、単一要因ｔ分散分析を用いた。多重比検定として、サンプルのセットについての対応のない両側ｔ検定を、有意水準９５％で行った。
【００３５】
BSAの放出およびリングの一体性は、リングの組成と有意に相関することが分かった。例えば、50:50のPLGAを用いて作製したリングとPLA単体を用いて作製したリングとの比較では、その一日目に、治療上有用な薬剤の急激な放出が双方から確認され、その放出量はPLAの方が多かった。非常に少ない量の持続的な薬剤の放出が双方から最大２週間確認され、その時点でPLGAからは、もう一度、一度目よりはるかに多い量の薬剤の急激な放出があり、一体性が失われた。
【００３６】
例２：生理学的条件下における薬剤の放出およびポリマーの分解特性のインビトロ測定
分解実験：
重さを測定したポリマーのリングをpH7.4のPBSにいれ、実験期間内３７℃の恒温器に入れる。毎日リングを回収し、ティッシュペーパーで軽くたたいて余分な緩衝液を取り除き、キャリパスを用いて膨らみを測定する。測定後、測定されたリングを新しい緩衝液に入れ、恒温器に戻す。崩壊部分の分析のため、使用済み緩衝液を分析する。
【００３７】
分解のパターンを、ポリマーの分子量の変化をモニタリングするか、または溶媒に溶け出した乳酸またはグリコール酸の量をモニタリングすることによって追跡することができる。重さを測定したポリマーのリングをpH7.4のPBSにいれ、実験期間内３７℃の恒温器に入れる。リングを５日間連続で回収し、テトラヒドロフラン（5mg）に溶かし、汎用コンピュータ（GPC：HP GPC-Addon Rev.A.01.01 columnのあるヒューレッドパッカードシリーズ1100）によって分析する。溶出ピークは230nmの紫外線吸収により測定する。この分析により、溶解性の崩壊部分ではなく、残っているポリマーの分子量が得られる。インキュベーション緩衝液内に放出された溶解性の崩壊部分は、Waters 2690 Separating Moduleを用いて、高圧液体クロマトグラフィー（HPLC）によって調べる。使用したHPLCの方法は、乳酸とグリコール酸を緩衝液から分離するのに極めて優れている。Alltech社の5μmのカラムのInersil ODS-3Vは、疎水性に基づいて二つの酸を分離する。グリコール酸は乳酸よりもはるかに親水性で、カラムを速く進み、乳酸がカラムを通り抜けるのにおよそ５分かかるのに対し、グリコール酸はおよそ３分で抽出される。二つの酸を分離する際の移動相は、流速1.0ml/minuteで、210nmの赤外線を検出し、pH2.5の、0.1モル（0.1M）の無水リン酸アンモニウムであった。
溶出ピーク面積を、乳酸およびグリコール酸の標準となる既知のものと比較することで、定量的なデータを得た。
【００３８】
リングのサンプルを金でコーティングして、20kVの走査型電子顕微鏡Amray Model 1830（Amray、マサチューセッツ州ベッドフォード）を用いて測定することもできる。放出される前および放出中に時間間隔を空けてサンプルを採取する。金でスパッタする前に、サンプルを蒸留水で洗い、フリーズドライし、重さを測る。その後、重量の経時的な減少をプロットする。
【００３９】
例３：生理活性剤を装填した組織吻合デバイスと、組織吻合デバイス周辺部位への生理活性剤適用の比較
吻合と送達を同時に行う二つの方法を比較する。一つ目の方法では、血管、尿管、胆管などの部位で使用するための生理活性剤を装填した、改変した生体吸収性ステープルを調製する。二つ目の方法では、生理活性剤で満たした溜め（reservoir）をステープラーに入れることによって、ステープラーを挿入するのと同時に生理活性剤を投与する。ここで、ステープラーは、生理活性剤がステープルが挿入されている間に組織に放出されるように穴が開いている。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の組織吻合デバイスの実施態様の図である。
【図１】
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【国際調査報告】
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