(57)【要約】      （修正有）【課題】多孔性であり、組織の構造に合致し、そして最小侵襲性の様式で送達される、外科手術用移植物を処方に従って作製すること。【解決手段】約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する微粒子を含有する第一の成分；および少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の成分を含む、噴霧可能な外科手術用移植物を提供する。ある実施形態において、上記第二の成分は、上記少なくとも１種の架橋試薬で表面修飾された微粒子を含有する。【選択図】図１Ｃ
2011235106.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する微粒子を含有する第一の成分；および
少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の成分、
を含む、外科手術用移植物。
【請求項２】
前記第二の成分が、前記少なくとも１種の架橋試薬で表面修飾された微粒子を含有する、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項３】
前記微粒子が、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリヒドロキシ酸、多糖類、脂質、ポリアミド、ポリアミン、ビニルポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるポリマーを含有する、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項４】
前記微粒子がポリヒドロキシ酸を含有する、請求項３に記載の外科手術用移植物。
【請求項５】
前記第一の成分、前記第二の成分、またはこれらの両方が、ビオチン／アビジン結合、抗体／抗原結合、ペプチド結合する配列、ヌクレオチド塩基の対合、自己集合性ペプチド、鍵と鍵穴タンパク質結合、クリック化学、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される機構を利用して反応する、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項６】
前記第一の成分および第二の成分が、ＵＶベースの系、糖ベースの系、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される機構を使用して架橋する、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項７】
前記第一の成分、前記第二の成分、またはこれらの両方が、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、反応性シリコーン、アクリレート、アルデヒド、イソシアネート、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの反応性基をさらに含む、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項８】
前記第一の成分、前記第二の成分、またはこれらの両方が、アミンを含む反応性基を有する、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項９】
生物活性因子をさらに含有する、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項１０】
前記生物活性因子が、麻酔薬、脈管形成薬、鎮痙薬、抗炎症薬、鎮痛薬、抗生物質、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項９に記載の外科手術用移植物。
【請求項１１】
前記外科手術用移植物が、インサイチュで形成するメッシュを含む、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項１２】
前記外科手術用移植物が、インサイチュで形成する足場を含む、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項１３】
前記第一の成分、前記第二の成分、またはこれらの両方が、スクシンイミドエステルを含む反応性基を有する、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項１４】
前記第一の成分、前記第二の成分、またはこれらの両方が、溶液中にある、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項１５】
前記第一の成分と前記第二の成分との両方が溶液中にあり、そして該溶液中の前記微粒子の濃度が、約０．５重量％〜約５０重量％であり、そして該溶液中の前記少なくとも１種の架橋試薬の濃度が、約５重量％〜約９５重量％である、請求項１４に記載の外科手術用移植物。
【請求項１６】
前記微粒子が、微小球、微小棒、微小繊維、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される形状を有する、請求項１に記載の外科手術用移植物。
【請求項１７】
表面修飾されたタンパク質微粒子を含有する第一の成分；および
少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の成分、
を含み、該表面修飾されたタンパク質微粒子が、約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する、外科手術用移植物。
【請求項１８】
前記第二の成分が、前記少なくとも１種の架橋試薬で表面修飾された微粒子を含有する、請求項１７に記載の外科手術用移植物。
【請求項１９】
前記表面修飾されたタンパク質微粒子が、アルブミン、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、エラスチン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１７に記載の外科手術用移植物。
【請求項２０】
前記表面修飾されたタンパク質微粒子がコラーゲンを含有する、請求項１７に記載の外科手術用移植物。
【請求項２１】
前記架橋試薬が、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド、Ｎ−ヒドロキシエトキシ化スクシンイミド、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドアクリレート、スクシンイミジルグルタレート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドヒドロキシブチレート、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される反応性基を有するポリエチレングリコールを含有する、請求項１７に記載の外科手術用移植物。
【請求項２２】
前記表面修飾されたタンパク質微粒子が生物活性因子を含有する、請求項１７に記載の外科手術用移植物。
【請求項２３】
前記生物活性因子が、フィブロネクチン、ラミニン、トロンボスポンジン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるペプチドを含有する、請求項２２に記載の外科手術用移植物。
【請求項２４】
前記外科手術用移植物が、インサイチュで形成するメッシュを含む、請求項１７に記載の外科手術用移植物。
【請求項２５】
前記外科手術用移植物が、インサイチュで形成する足場を含む、請求項１７に記載の外科手術用移植物。
【請求項２６】
前記第一の成分、前記第二の成分、またはこれらの両方が、アミンを含む反応性基を有する、請求項１７に記載の外科手術用移植物。
【請求項２７】
前記第一の成分、前記第二の成分、またはこれらの両方が、スクシンイミドエステルを含む反応性基を有する、請求項１７に記載の外科手術用移植物。
【請求項２８】
多孔性外科手術用移植物を形成するためのシステムであって、
約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する微粒子を含有する第一の溶液；および
少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の溶液；
を備え、
該第一の溶液および該第二の溶液は、組織上に導入されること；ならびに
該少なくとも１種の架橋試薬が該微粒子とインサイチュで反応し、これによって、多孔性外科手術用移植物を形成すること、
を特徴とする、システム。
【請求項２９】
前記第一の溶液が、前記微粒子に封入された生物活性因子をさらに含有する、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
前記生物活性因子が、幹細胞、軟骨細胞、免疫応答性細胞、神経細胞、グリア細胞、脂肪細胞、心臓細胞、筋肉細胞、内皮細胞、骨芽細胞、脈管細胞、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３１】
前記生物活性因子が局所麻酔薬を含有する、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】
前記生物活性因子が局所鎮痛薬を含有する、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３３】
前記第一の溶液が、生物活性因子で表面修飾された微粒子を含有する、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３４】
前記第一の溶液および第二の溶液が、噴霧によって前記組織上に導入されることを特徴とする、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３５】
前記生物活性因子が、増殖因子、成長因子、ペプチド、ＤＮＡ、ｓｉＲＮＡ、タンパク質、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項２９に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、外科手術用移植物に関し、そしてより特定すると、軟組織修復のための移植物に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの外科手術用移植物（例えば、外科手術用メッシュ）は、軟組織に対する支持を提供するために、インサイチュで使用され得る。外科手術用メッシュは、多孔性であっても非多孔性であってもよい。多孔性であるものは、移植後および治癒プロセス中に、組織の内方成長を可能にし得る。
【０００３】
多孔性外科手術用移植物は、凍結乾燥、発泡体からの塩浸出、またはメッシュを布から形成することなどの方法によって、予め形成され得る。インサイチュで形成され得る他の移植物が開発されている。これらのインサイチュで形成する移植物は、最小侵襲性手順中に送達可能であり得、そして複雑な組織の構造に合致することが可能であり得る。このようなインサイチュで形成する移植物は、ヒドロゲルの形態を取り得る。これらのヒドロゲルは、組織の内方成長を可能にする多孔性の構造を欠き得、そして一体化された支持体よりむしろシールを形成し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
多孔性であり、組織の構造に合致し、そして最小侵襲性の様式で送達される、外科手術用移植物を処方に従って作製することが有利である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、例えば、以下を提供する：
（項目１Ａ）
約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する微粒子を含有する第一の成分；および
少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の成分、
を含む、外科手術用移植物。
（項目２Ａ）
上記第二の成分が、上記少なくとも１種の架橋試薬で表面修飾された微粒子を含有する、上記項目に記載の外科手術用移植物。
（項目３Ａ）
上記微粒子が、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリヒドロキシ酸、多糖類、脂質、ポリアミド、ポリアミン、ビニルポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるポリマーを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目４Ａ）
上記微粒子がポリヒドロキシ酸を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目５Ａ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、ビオチン／アビジン結合、抗体／抗原結合、ペプチド結合する配列、ヌクレオチド塩基の対合、自己集合性ペプチド、鍵と鍵穴タンパク質結合、クリック化学、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される機構を利用して反応する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目６Ａ）
上記第一の成分および第二の成分が、ＵＶベースの系、糖ベースの系、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される機構を使用して架橋する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目７Ａ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、反応性シリコーン、アクリレート、アルデヒド、イソシアネート、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの反応性基をさらに含む、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目８Ａ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、アミンを含む反応性基を有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目９Ａ）
生物活性因子をさらに含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１０Ａ）
上記生物活性因子が、麻酔薬、脈管形成薬、鎮痙薬、抗炎症薬、鎮痛薬、抗生物質、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１１Ａ）
上記外科手術用移植物が、インサイチュで形成するメッシュを含む、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１２Ａ）
上記外科手術用移植物が、インサイチュで形成する足場を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１３Ａ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、スクシンイミドエステルを含む反応性基を有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１４Ａ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、溶液中にある、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１５Ａ）
上記第一の成分と上記第二の成分との両方が溶液中にあり、そして該溶液中の上記微粒子の濃度が、約０．５重量％〜約５０重量％であり、そして該溶液中の上記少なくとも１種の架橋試薬の濃度が、約５重量％〜約９５重量％である、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１６Ａ）
上記微粒子が、微小球、微小棒、微小繊維、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される形状を有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１７Ａ）
表面修飾されたタンパク質微粒子を含有する第一の成分；および
少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の成分、
を含み、該表面修飾されたタンパク質微粒子が、約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する、外科手術用移植物。
（項目１８Ａ）
上記第二の成分が、上記少なくとも１種の架橋試薬で表面修飾された微粒子を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１９Ａ）
上記表面修飾されたタンパク質微粒子が、アルブミン、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、エラスチン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２０Ａ）
上記表面修飾されたタンパク質微粒子がコラーゲンを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２１Ａ）
上記架橋試薬が、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド、Ｎ−ヒドロキシエトキシ化スクシンイミド、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドアクリレート、スクシンイミジルグルタレート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドヒドロキシブチレート、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される反応性基を有するポリエチレングリコールを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２２Ａ）
上記表面修飾されたタンパク質微粒子が生物活性因子を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２３Ａ）
上記生物活性因子が、フィブロネクチン、ラミニン、トロンボスポンジン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるペプチドを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２４Ａ）
上記外科手術用移植物が、インサイチュで形成するメッシュを含む、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２５Ａ）
上記外科手術用移植物が、インサイチュで形成する足場を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２６Ａ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、アミンを含む反応性基を有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２７Ａ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、スクシンイミドエステルを含む反応性基を有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２８Ａ）
多孔性外科手術用移植物を形成するためのシステムであって、
約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する微粒子を含有する第一の溶液；および
少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の溶液；
を備え、
該第一の溶液および該第二の溶液は、組織上に導入されること；ならびに
該少なくとも１種の架橋試薬が該微粒子とインサイチュで反応し、これによって、多孔性外科手術用移植物を形成すること、
を特徴とする、システム。
（項目２９Ａ）
上記第一の溶液が、上記微粒子に封入された生物活性因子をさらに含有する、上記項目に記載のシステム。
（項目３０Ａ）
上記生物活性因子が、幹細胞、軟骨細胞、免疫応答性細胞、神経細胞、グリア細胞、脂肪細胞、心臓細胞、筋肉細胞、内皮細胞、骨芽細胞、脈管細胞、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載のシステム。
（項目３１Ａ）
上記生物活性因子が局所麻酔薬を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載のシステム。
（項目３２Ａ）
上記生物活性因子が局所鎮痛薬を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載のシステム。
（項目３３Ａ）
上記第一の溶液が、生物活性因子で表面修飾された微粒子を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載のシステム。
（項目３４Ａ）
上記第一の溶液および第二の溶液が、噴霧によって上記組織上に導入されることを特徴とする、上記項目のうちのいずれかに記載のシステム。
（項目３５Ａ）
上記生物活性因子が、増殖因子、成長因子、ペプチド、ＤＮＡ、ｓｉＲＮＡ、タンパク質、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載のシステム。
（項目１Ｂ）
約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する微粒子を含有する第一の成分；および
少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の成分、
を含む、外科手術用移植物。
（項目２Ｂ）
上記第二の成分が、上記少なくとも１種の架橋試薬で表面修飾された微粒子を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目３Ｂ）
上記微粒子が、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリヒドロキシ酸、多糖類、脂質、ポリアミド、ポリアミン、ビニルポリマー、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるポリマーを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目４Ｂ）
上記微粒子がポリヒドロキシ酸を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目５Ｂ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、ビオチン／アビジン結合、抗体／抗原結合、ペプチド結合する配列、ヌクレオチド塩基の対合、自己集合性ペプチド、鍵と鍵穴タンパク質結合、クリック化学、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される機構を利用して反応する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目６Ｂ）
上記第一の成分および第二の成分が、ＵＶベースの系、糖ベースの系、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される機構を使用して架橋する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目７Ｂ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、反応性シリコーン、アクリレート、アルデヒド、イソシアネート、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される少なくとも１つの反応性基をさらに含む、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目８Ｂ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、アミンを含む反応性基を有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目９Ｂ）
生物活性因子をさらに含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１０Ｂ）
上記生物活性因子が、麻酔薬、脈管形成薬、鎮痙薬、抗炎症薬、鎮痛薬、抗生物質、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１１Ｂ）
上記外科手術用移植物が、インサイチュで形成するメッシュを含む、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１２Ｂ）
上記外科手術用移植物が、インサイチュで形成する足場を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１３Ｂ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、スクシンイミドエステルを含む反応性基を有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１４Ｂ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、溶液中にある、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１５Ｂ）
上記第一の成分と上記第二の成分との両方が溶液中にあり、そして該溶液中の上記微粒子の濃度が、約０．５重量％〜約５０重量％であり、そして該溶液中の上記少なくとも１種の架橋試薬の濃度が、約５重量％〜約９５重量％である、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１６Ｂ）
上記微粒子が、微小球、微小棒、微小繊維、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される形状を有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１７Ｂ）
表面修飾されたタンパク質微粒子を含有する第一の成分；および
少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の成分、
を含み、該表面修飾されたタンパク質微粒子が、約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する、外科手術用移植物。
（項目１８Ｂ）
上記第二の成分が、上記少なくとも１種の架橋試薬で表面修飾された微粒子を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目１９Ｂ）
上記表面修飾されたタンパク質微粒子が、アルブミン、ゼラチン、カゼイン、コラーゲン、エラスチン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２０Ｂ）
上記表面修飾されたタンパク質微粒子がコラーゲンを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２１Ｂ）
上記架橋試薬が、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド、Ｎ−ヒドロキシエトキシ化スクシンイミド、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドアクリレート、スクシンイミジルグルタレート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドヒドロキシブチレート、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される反応性基を有するポリエチレングリコールを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２２Ｂ）
上記表面修飾されたタンパク質微粒子が生物活性因子を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２３Ｂ）
上記生物活性因子が、フィブロネクチン、ラミニン、トロンボスポンジン、およびこれらの組み合わせからなる群より選択されるペプチドを含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２４Ｂ）
上記外科手術用移植物が、インサイチュで形成するメッシュを含む、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２５Ｂ）
上記外科手術用移植物が、インサイチュで形成する足場を含む、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２６Ｂ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、アミンを含む反応性基を有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２７Ｂ）
上記第一の成分、上記第二の成分、またはこれらの両方が、スクシンイミドエステルを含む反応性基を有する、上記項目のうちのいずれかに記載の外科手術用移植物。
（項目２８Ｂ）
約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する微粒子を含有する第一の溶液を形成する工程；
少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の溶液を形成する工程；
該第一の溶液および該第二の溶液を組織上に導入する工程；ならびに
該少なくとも１種の架橋試薬を該微粒子とインサイチュで反応させる工程であって、これによって、多孔性外科手術用移植物を形成する、工程、
を包含する、方法。
（項目２９Ｂ）
上記第一の溶液を形成する工程が、生物活性因子を上記微粒子に封入する工程をさらに包含する、上記項目に記載の方法。
（項目３０Ｂ）
上記生物活性因子が、幹細胞、軟骨細胞、免疫応答性細胞、神経細胞、グリア細胞、脂肪細胞、心臓細胞、筋肉細胞、内皮細胞、骨芽細胞、脈管細胞、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３１Ｂ）
上記生物活性因子が局所麻酔薬を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３２Ｂ）
上記生物活性因子が局所鎮痛薬を含有する、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３３Ｂ）
上記第一の溶液を形成する工程が、上記微粒子の表面を生物活性因子で修飾する工程をさらに包含する、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３４Ｂ）
上記第一の溶液および第二の溶液を組織上に導入する工程が、組織上に噴霧する工程をさらに包含する、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目３５Ｂ）
上記生物活性因子が、増殖因子、成長因子、ペプチド、ＤＮＡ、ｓｉＲＮＡ、タンパク質、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
【０００６】
（摘要）
本開示は、噴霧可能な外科手術用移植物に関する。この移植物は、微粒子を含有する第一の成分、および少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の成分を含む。この少なくとも１種の架橋試薬は、これらの微粒子と反応して、この外科手術用移植物を形成する。
【０００７】
（要旨）
本開示は、外科手術用移植物およびその作製方法を提供する。ある実施形態において、本開示の外科手術用移植物は、約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する微粒子を含有する第一の成分、および少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の成分を備え得る。ある実施形態において、この第一の成分、この第二の成分、またはこれらの両方は、溶液中にあり得る。
【０００８】
他の実施形態において、本開示の外科手術用移植物は、表面修飾されたタンパク質微粒子を含有する第一の成分、および少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の成分を含み得、これらの表面修飾されたタンパク質微粒子は、約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する。
【０００９】
移植物を形成するための方法もまた、本明細書中に提供される。ある実施形態において、本開示の方法は、約１０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する微粒子を含有する第一の溶液を形成する工程、少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の溶液を形成する工程、この第一の溶液およびこの第二の溶液を組織上に導入する工程、ならびにこの少なくとも１種の架橋試薬をこれらの微粒子とインサイチュで反応させる工程であって、これによって、多孔性外科手術用移植物を形成する、工程を包含し得る。
【００１０】
本開示の種々の実施形態が、以下の図面を参照しながら本明細書中で以下に記載される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によって、多孔性であり、組織の構造に合致し、そして最小侵襲性の様式で送達される、外科手術用移植物が処方に従って作製される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】図１Ａは、軟骨修復のための本開示の外科手術用移植物の使用を図示する図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、軟骨修復のための本開示の外科手術用移植物の使用を図示する図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、軟骨修復のための本開示の外科手術用移植物の使用を図示する図である。
【図１Ｄ】図１Ｄは、軟骨修復のための本開示の外科手術用移植物の使用を図示する図である。
【図２Ａ】図２Ａは、ヘルニア修復のための本開示の外科手術用移植物の使用を図示する図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、ヘルニア修復のための本開示の外科手術用移植物の使用を図示する図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、ヘルニア修復のための本開示の外科手術用移植物の使用を図示する図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、ヘルニア修復のための本開示の外科手術用移植物の使用を図示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示は、少なくとも２つの成分（すなわち、微粒子を含有する第一の成分、および少なくとも１種の架橋試薬を含有する第二の成分）を含むヒドロゲルを提供する。これらの微粒子成分および架橋剤は、接触の際に反応して、連続気泡（ｏｐｅｎ）多孔性マトリックスを形成する。ある実施形態において、この多孔性マトリックスは、インサイチュで形成され得、これによって、移植物を形成し得る。
【００１４】
本明細書中で使用される場合、用語「微粒子」は、約１０μｍ〜約５００μｍ、ある実施形態においては約５０μｍ〜約２５０μｍの直径を有する、任意のナノサイズ、メソサイズ、またはマイクロサイズの粒子を包含し得る。微粒子は、任意の形状（微小棒、微小繊維、微小ビーズ、不規則な形状、球状、非球状、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる）のものであり得る。これらの微粒子の構造は、中実であっても、半中実であっても、中空であっても、これらの任意の組み合わせであってもよい。
【００１５】
これらの微粒子は、天然生分解性ポリマー；脂質；合成により修飾された天然ポリマー；合成分解性ポリマー；非生分解性ポリマー；および上記のものの組み合わせが挙げられる材料から形成され得る。
【００１６】
微粒子を形成するために使用され得る代表的な天然生分解性ポリマーとしては、多糖類、脂質、タンパク質、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる。適切な多糖類としては、アルギネート、デキストラン、キチン、ヒアルロン酸、セルロース、フカン、およびグリコサミノグリカン、ならびにこれらの化学誘導体（例えば、アミノ化デキストラン、アミノ化セルロースおよびアミノ化ヒアルロン酸）が挙げられる。多糖類はまた、修飾され得る（化学基（例えば、アルキル、アルキレン）の置換および／または付加、ヒドロキシル化、酸化、ならびに当業者の知識の範囲内である他の修飾が挙げられる）。適切な脂質としては、グリセリド；クチン；レシチン；トコフェロール（α−トコフェロール、β−トコフェロールおよびγ−トコフェロールが挙げられる）；植物油（例えば、オリーブ油、ヤシ油、トウモロコシ油、綿実油、パーム油、ナタネ油、扁桃油、カシュー油、ハシバミ油、マカダミア油、モンゴンゴ油、松果油、ピスタシオ油、クルミ油、ヒョウタン油、バッファローゴーアド（ｂｕｆｆａｌｏ  ｇｏｕｒｄ）油、カボチャ種子油、スイカ種子油、アサイー（ａｃａｉ）油、クロフサスグリ種子油、ルリチシャ種子油、メマツヨイグサ油、イナゴマメ莢油、アマランス油、アンズ油、リンゴ種子油、アルガン（ａｒｇａｎ）油、チョウセンアザミ油、アボカド油、ババス油、ベン油、ボルネオタローナッツ（ｂｏｒｎｅｏ  ｔａｌｌｏｗ  ｎｕｔ）油、ケープチェスナッツ（ｃａｐｅ  ｃｈｅｓｔｎｕｔ）油、カカオ脂、アルガロバ油、オナモミ油、ケシの実油、コフネヤシ油、ディーカ（ｄｉｋａ）油、アマナズナ（ｆａｌｓｅ  ｆｌａｘ）油、アマニ油、ブドウ種子油、アサ油、カポック種子油、ラレマンティア（ｌａｌｌｅｍａｎｔｉａ）油、マルーラ（ｍａｒｕｌａ）油、メドウフォーム（ｍｅａｄｏｗｆｏａｍ）種子油、カラシ油、ナツメグ脂、ナツメグ油、オクラ種子油（ハイビスカス種子油）、パパヤ種子油、エゴマ種子油、ペキ（ｐｅｑｕｉ）油、松果油、ケシの実油、プルーン莢油、キノア油、ニガー種子油、米糠油、ロイル（ｒｏｙｌｅ）油、ライムギ油、サチャインチ（ｓａｃｈａ  ｉｎｃｈｉ）油、チャ油（ツバキ油）、アザミ油、トマト種子油、および麦芽油）；ならびにこれらの組み合わせなどが挙げられる。適切なタンパク質としては、アルブミン、コラーゲン、ゼラチン、カゼイン、ゼイン、絹、エラスチン、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる。
【００１７】
微粒子を形成するために利用され得る、合成により修飾された天然ポリマーとしては、セルロース誘導体（例えば、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、セルロースエーテル、セルロースエステル、ニトロセルロース）、キトサン、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる。適切なセルロース誘導体の例としては、アミノ化セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、酢酸フタル酸セルロース、カルボキシメチルセルロース、三酢酸セルロース、および硫酸セルロースナトリウム塩が挙げられる。これらは本明細書中でまとめて、「セルロース」と称され得る。合成により修飾された天然ポリマーとしてはまた、組換え合成タンパク質、組換え合成ペプチド、ならびにこれらのコポリマーおよび組み合わせが挙げられる。
【００１８】
微粒子を形成するために利用され得る代表的な合成分解性ポリマーとしては、ラクトンモノマー（例えば、グリコリド、ラクチド、カプロラクトン、ε−カプロラクトン、バレロラクトン、δ−バレロラクトン、およびこれらの組み合わせなど）から調製されたポリヒドロキシ酸；カーボネート（例えば、トリメチレンカーボネート、これらの組み合わせ、テトラメチレンカーボネート、これらの組み合わせなど）；ジオキサノン（例えば、１，４−ジオキサノンおよびｐ−ジオキサノン）；１，ジオキセパノン（例えば、１，４−ジオキセパン−２−オンおよび１，５−ジオキセパン−２−オン）；ならびにこれらの組み合わせなどが挙げられる。これらから形成されるポリマーとしては、ポリラクチド；ポリ（乳酸）；ポリグリコリド；ポリ（グリコール酸）；ポリ（トリメチレンカーボネート）；ポリ（ジオキサノン）；ポリ（ヒドロキシ酪酸）；ポリ（ヒドロキシ吉草酸）；ポリ（ラクチド−ｃｏ−（ε−カプロラクトン））；ポリ（グリコリド−ｃｏ−（ε−カプロラクトン））；ポリカーボネート；およびこれらの組み合わせなどが挙げられる。
【００１９】
微粒子を形成するために利用され得る他のポリマーとしては、ポリ（偽アミノ酸）；ポリ（アミノ酸）；ポリ（ヒドロキシアルカノエート）；ポリアルキレンオキサレート；ポリオキサエステル；ポリ酸無水物；ポリオルトエステル；ならびにこれらのコポリマー、ブロックコポリマー、ホモポリマー、ブレンド、および組み合わせなどが挙げられる。
【００２０】
生体で迅速に腐食するポリマー（例えば、ポリ（ラクチド−ｃｏ−グリコリド）、ポリ酸無水物およびポリオルトエステル（これらは、その表面に露出したカルボン酸基を有する））もまた、特に、ポリマーの滑らかな表面がインビボで腐食するので、微粒子を形成するために使用され得る。
【００２１】
微粒子が作製され得る適切な非生体吸収性材料のいくつかの非限定的な例としては、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレンおよびポリプロピレン（アタクチック、アイソタクチック、シンジオタクチック、およびこれらの組み合わせを含む））；ポリエチレングリコール；ポリエチレンオキシド；超高分子量ポリエチレン；ポリエチレンとポリプロピレンとのコポリマー；ポリイソブチレンとエチレン−αオレフィンとのコポリマー；フッ素化ポリオレフィン（例えば、ポリフルオロエチレン、ポリフルオロプロピレン、フルオロＰＥＧ、およびポリテトラフルオロエチレン）；ポリアミド（例えば、ナイロンおよびポリカプロラクタム）；ポリアミン；ポリイミン；ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレート）；脂肪族ポリエステル；ポリエーテル；ポリエーテル−エステル（例えば、ポリブタエステル）；ポリテトラメチレンエーテルグリコール；１，４−ブタンジオール；ポリウレタン；アクリルポリマーおよびアクリルコポリマー；メタクリルポリマー；生体適合性ハロゲン化ビニルのポリマーおよびコポリマー（例えば、ポリ塩化ビニル）；ポリビニルアルコール；ポリビニルエーテル（例えば、ポリビニルメチルエーテル）；ポリハロゲン化ビニリデン（例えば、ポリフッ化ビニリデンおよびポリ塩化ビニリデン）；ポリアクリロニトリル；ポリアリールエーテルケトン；ポリビニルケトン；ポリビニル芳香族（例えば、ポリスチレン）；ポリビニルエステル（例えば、ポリ酢酸ビニル）；ビニルポリマー（ビニルモノマー同士のコポリマーおよびビニルモノマーとオレフィンとのコポリマーが挙げられ、例えば、エチレン−メタクリル酸メチルコポリマー、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、ＡＢＳ樹脂、およびエチレン−酢酸ビニルコポリマー）；ホスホロコリン（ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｃｈｏｌｉｎｅ）ベースのビニルポリマー；ポリビニルピロリドン；２−ヒドロキシエチルメタクリル酸；アルキド樹脂；ポリカーボネート；ポリオキシメチレン；ポリホスファジン；ポリイミド；エポキシ樹脂；アラミド、レーヨン；レーヨン−トリアセテート；スパンデックス；シリコーン；ポリエチレンオキシド／ポリプロピレンオキシドコポリマー（ＰＬＵＲＯＮＩＣＳとして市販されているものが挙げられる）；ならびにこれらの組み合わせなどが挙げられる。
【００２２】
これらの微粒子（ある実施形態においては微小球）は、当業者の知識の範囲内である任意の方法（噴霧乾燥、エマルジョン、二重エマルジョン、押し出し、超音波発生、およびこれらの組み合わせなどが挙げられるが、これらに限定されない）により調製され得る。これらの微粒子は、単一のサイズのものであっても様々なサイズ（広いサイズ分布または狭いサイズ分布のいずれかを有する）のものであってもよい。
【００２３】
これらの微粒子は、反応性であり得る。この反応性は、これらの微粒子を官能基化することによって得られ得る。これらの微粒子は、架橋試薬と反応し得る任意の基で官能基化され得る。利用され得る反応性基としては、例えば、ＮＨ２、ＣＯＯＨ、ＳＯ３、ＣＯＨ、アルデヒド、スルホン、ビニルスルホン、イソシアネート、酸無水物、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる。利用され得る他の反応性基としては、例えば、-ＣＯ２Ｎ（ＣＯＣＨ２）２、−ＣＯ２Ｎ（ＣＯＣＨ２）２、−ＣＯ２Ｈ、−ＣＨＯ、−ＣＨＯＣＨ２、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−ＳＯ２ＣＨ＝ＣＨ２、−Ｎ（ＣＯＣＨ）２、−Ｓ−Ｓ−（Ｃ５Ｈ４Ｎ）、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる。
【００２４】
ある実施形態において、これらの微粒子は溶液中にあり得、これによって、ある実施形態において第一の溶液と称され得るものを形成し得る。任意の生体適合性溶媒が、この第一の溶液を形成するために使用され得る。ある実施形態において、この第一の溶液は、微粒子を緩衝溶液中に希釈することによって形成され得る。この緩衝溶液は、例えば、リン酸緩衝化生理食塩水（ＰＢＳ）、ハンクス平衡塩類溶液、水、およびこれらの組み合わせなどであり得る。溶液中の微粒子の濃度は、約０．５％〜約５０％、ある実施形態においては約１％〜約２５％であり得る。
【００２５】
ある実施形態において、１より多くの型の微粒子（例えば、コラーゲン微粒子とエラスチン微粒子との混合物）が緩衝溶液中に存在し得る。
【００２６】
本開示の組成物はまた、少なくとも１種の架橋試薬を第二の成分として含有する。架橋試薬は、当業者の知識の範囲内である任意の架橋方法によって、微粒子成分の架橋をもたらし得る。架橋試薬としては、反応性ＮＨＳ化学をベースとするもの、ＵＶベースの架橋剤、糖ベースの架橋剤、シリコーン結合剤、およびこれらの組み合わせなどが挙げられ得る。
【００２７】
架橋試薬として使用され得る反応性成分としては、反応性シリコーン、イソシアネート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（「ＮＨＳ」）、シアノアクリレート、アルデヒド（例えば、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、グリセルアルデヒド、およびジアルデヒド）、ゲニピン（ｇｅｎｉｐｉｎ）、ならびに微粒子、組織、または両方に対していくらかの親和性を有する化学を有する他の化合物が挙げられるが、これらに限定されない。本明細書中で使用される場合、スクシンイミドはまた、スルホスクシンイミド、スクシンイミドエステルおよびスルホスクシンイミドエステル（Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド（「ＮＨＳ」）、Ｎ−ヒドロキシスルホスクシンイミド（「ＳＮＨＳ」）、Ｎ−ヒドロキシエトキシ化スクシンイミド（「ＥＮＨＳ」）、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドアクリレート、スクシンイミジルグルタレート、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドヒドロキシブチレートが挙げられる）、ならびにこれらの組み合わせなどを包含する。ある実施形態において、反応性成分は、米国特許第６，５６６，４０６号、同第６，８１８，０１８号、同第７，００９，０３４号、同第７，０２５，９９０号、同第７，２１１，６５１号、同第７，３３２，５６６号（これらの各々の全開示は、本明細書中に参考として援用される）に記載されるような任意の反応性成分であり得る。この反応性成分は、当業者の知識の範囲内である任意の方法（米国特許第６，５６６，４０６号、同第６，８１８，０１８号、同第７，００９，０３４号、同第７，０２５，９９０号、同第７，２１１，６５１号、および／または同第７，３３２，５６６号（これらの各々の全開示は、本明細書中に参考として援用される）に開示される方法が挙げられる）を利用して、他の任意の成分と合わせられ得る。本開示に従って利用される架橋試薬はまた、任意の天然架橋試薬または合成架橋試薬（上に列挙されたものなどのアルデヒド；ジイミド；ジイソシアネート；シアナミド；カルボジイミド；アジプイミド酸ジメチル；デンプン；およびこれらの組み合わせなどが挙げられるが、これらに限定されない）を包含し得る。
【００２８】
適切な架橋試薬は、ある実施形態において、アミン反応性基（例えば、イソシアネート基、イソチオシアネート基、ジイミダゾール、イミドエステル、ヒドロキシスクシンイミドエステル、およびアルデヒド）を含み得る。例としては、芳香族ジイソシアネート（例えば、２，４−トルエンジイソシアネート、２，６−トルエンジイソシアネート、２，２’−ジフェニルメタンジイソシアネート、２，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、ジベンジルジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、４，４’−オキシビス（フェニルイソシアネート）、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ベンゾイルイソシアネート、およびｍ−テトラメチルキシリレンジイソシアネート）；脂肪族ジイソシアネート（例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）、ジメチルジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２−メチルペンタン−１，５−ジイソシアネート、３−メチルペンタン−１，５−ジイソシアネート、２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、およびブタンジイソシアネート）；ならびに脂環式ジイソシアネート（例えば、イソホロンジイソシアネート、シクロヘキサンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、水素化ジフェニルメタンジイソシアネート、水素化トリメチルキシリレンジイソシアネート、２，４，６−トリメチル１，３−フェニレンジイソシアネート）、またはＤＥＳＭＯＤＵＲＳ（登録商標）としてＢａｙｅｒ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｃｉｅｎｃｅから市販されているものが挙げられるが、これらに限定されない。他の適切なイソシアネートとしては、例えば、パラ−フェニレンジイソシアネート、ｐ−フェニルアセチルイソシアネート、ｍ−フェニルアセチルイソシアネート、ｍ−フェノキシアセチルイソシアネート、ｐ−フェノキシアセチルイソシアネート、およびｍ−ヒドロシンナミルイソシアネートが挙げられる。
【００２９】
ある実施形態において、この架橋試薬としては、ジイソシアネートで末端キャップされたマクロマーが挙げられ得る。適切なマクロマーとしては、ポリエーテル、ポリエステル、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる。ポリエーテル、ポリエステル、またはポリ（エーテル−エステル）マクロマーをジイソシアネートで末端キャップする方法は、当業者の知識の範囲内である。例えば、ポリエーテル、ポリエステル、またはポリ（エーテル−エステル）マクロマーは、適切なジイソシアネートと、約１：２〜約１：６、ある実施形態においては約１：３〜約１：５、他の実施形態においては約１：４の、ポリエーテル、ポリエステルまたはポリ（エーテル−エステル）マクロマー対ジイソシアネートのモル比で合わせられ得、そして約５５℃〜約７５℃、ある実施形態においては約６０℃〜約７０℃、他の実施形態においては約６５℃の適切な温度で加熱され得る。これらの成分を、当業者の知識の範囲内である手段（かき混ぜ、混合、ブレンド、超音波処理、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる）を利用して撹拌することが望ましくあり得る。
【００３０】
いくつかの実施形態において、末端キャップ反応は、不活性雰囲気下で（例えば、窒素ガス下で）行われ得る。触媒（アルコキシド、オクタン酸第一スズ、ジラウリン酸ジブチルスズ、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（ＤＡＢＣＯ）、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる）が、いくつかの実施形態において、末端キャップ反応の速度を増大させるために利用され得る。
【００３１】
ある実施形態において、この反応を行う際に過剰なジイソシアネートを利用することが望ましくあり得る。過剰なジイソシアネートの使用は、重合反応を抑制し得、これによって、結果として生じるイソシアネートで官能基化された第二の成分の、最終的な分子量を調整することが可能になる。いくつかの実施形態において、結果として生じるジイソシアネートで官能基化された化合物は、次いで、石油エーテルでの熱抽出により得られ得る。
【００３２】
いくつかの実施形態において、架橋試薬として利用され得る適切なマクロマーとしては、以下の式のもの：
【００３３】
【化１】
2011235106.tif 000003
が挙げられ、この式において、Ｒは、上記のようなポリエーテル、ポリエステルまたはポリエーテル−エステルであり；そしてＸは、上記のような芳香族基、脂肪族基、または脂環式基である。
【００３４】
他の実施形態において、架橋試薬として使用され得るジイソシアネート化合物は、以下の式のもの：
ＯＣＮ−Ｘ−ＨＮＣＯＯ−（Ｒ−Ａ）ｎ−Ｒ−ＯＯＣＮＨ−Ｘ−ＮＣＯ
であり得、この式において、Ｘは、脂肪族基または芳香族基であり；Ａは、分解性の基であり、ある実施形態においては、脂肪族二酸から誘導される分解性の基であり；Ｒは、各存在において同じであっても異なっていてもよく、そしてジヒドロキシ化合物から誘導される基であり；そしてｎは、１〜１０である。いくつかの実施形態において、Ｘは、トルエン、ヘキサメチレン、テトラメチレン、リジン、エチル化リジンイソホロン、キシレン、ジフェニルメタン、ジフェニルジメチルメタン、ジベンジルジイソシアネート、オキシビス（フェニルイソシアネート）、テトラメチルキシリレン、または必要に応じてこれらの組み合わせから誘導され得る。
【００３５】
これらの架橋試薬は、実際には少なくとも二官能性であり得、すなわち、線状分子を形成し得る。ある実施形態において、この架橋試薬は、多官能性であり得、マクロマー分子（例えば、マルチアームポリエチレングリコール（ＰＥＧ））を形成し得る。
【００３６】
ある実施形態において、この架橋試薬は、微粒子に存在する第一級アミンと反応し得るスクシンイミド反応性基を有する、マルチアームポリエチレングリコールであり得る。
【００３７】
この架橋試薬は、微粒子と同様に、溶液中にあり得る。任意の生体適合性溶媒が、このような溶液を形成するために使用され得る。ある実施形態において、この溶液は、水性であり得る。この溶液中の架橋試薬の濃度は、例えば、約５重量％〜約９５重量％であり得る。あるいは、この架橋試薬は、溶液中での希釈を必要としない液体（例えば、ＮＨＳ反応性基で官能基化された低分子量ポリエチレングリコール（ある実施形態において約２０００の分子量を有する））であり得る。
【００３８】
生物学的架橋系（抗体／抗原；ビオチン／アビジン；相補的にペプチド結合する配列；ヌクレオチド塩基の対合および架橋；ハイブリッド「クリック（ｃｌｉｃｋ）」化学方法；化学的架橋（例えば、Ｈｕｉｓｇｅｎ環化付加、Ｄｉｅｌｓ−Ａｌｄｅｒ反応、チオール−アルケン反応、およびマレイミド−チオール反応）；鍵と鍵穴タンパク質結合化学；自己集合性ペプチド、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる）もまた利用され得る。
【００３９】
ある実施形態において、架橋試薬は、クリック反応性を有する（クリック化学により反応し得る）ことが既知である少なくとも１つの反応性基を有するポリマーであり得る。クリック化学とは、高選択的で高収率の反応を起こし得る高い化学ポテンシャルエネルギーを有する反応性基の集合をいう。本開示に従って利用され得るクリック化学反応の例としては、米国特許出願番号１２／３６８４１５（この全開示は、本明細書中に参考として援用される）に開示されるものが挙げられる。
【００４０】
ある実施形態において、微粒子成分は、ビオチンおよび／またはアビジンを含有する。例えば、いくつかの実施形態において、架橋性成分がアビジンを含有し得、そして微粒子成分がビオチンを含有し得る。他の実施形態において、架橋性成分がビオチンを含有し得、そして微粒子成分がアビジンを含有し得る。
【００４１】
ある実施形態において、これらの微粒子および／または架橋試薬は、インサイチュで反応して、メッシュ、足場、栓、空隙充填材、および類似の構造体などを形成し得る。
【００４２】
これらの微粒子および／または架橋試薬はまた、生物活性因子または治療剤のための送達機構として機能し得る。生物活性因子は、本明細書中で使用される場合、その最も広い意味で使用され、そして臨床用途を有する任意の物質または物質混合物を包含する。従って、生物活性因子は、それ自体で薬理学的活性を有しても有さなくてもよい（例えば、色素）。あるいは、生物活性因子は、治療効果もしくは予防効果を提供する任意の剤であり得るか、組織成長、細胞増殖、および／もしくは細胞分化に影響を与えるかまたは関与する化合物であり得るか、接着防止化合物であり得るか、生物学的作用（例えば、免疫応答）を引き起こし得る化合物であり得るか、あるいは１つ以上の生物学的プロセスにおいて他の任意の役割を果たし得る。種々の生物活性因子が、外科手術用移植物を形成する溶液のいずれかまたは両方に組み込まれ得る。
【００４３】
本開示に従って利用され得る生物活性因子のクラスの例としては、例えば、接着防止剤、抗菌薬、鎮痛薬、解熱薬、麻酔薬、鎮痙薬、抗ヒスタミン薬、抗炎症薬、心臓血管剤、診断剤、交感神経様作用薬、コリン様作用薬、抗ムスカリン薬、鎮痙薬、ホルモン、増殖因子、成長因子、筋弛緩薬、アドレナリン作用性ニューロン遮断薬、抗腫瘍薬、免疫原性剤、免疫抑制薬、胃腸薬、利尿薬、ステロイド、脂質、リポ多糖類、多糖類、血小板活性化薬、凝固因子、および酵素が挙げられる。生物活性因子の組み合わせが使用され得ることもまた意図される。
【００４４】
他の任意の生物活性因子としては、局所麻酔薬；非ステロイド性抗受精剤；副交感神経様作用剤；精神療法剤；トランキライザ；うっ血除去薬；鎮静催眠薬；ステロイド；スルホンアミド；交感神経様作用剤；ワクチン；ビタミン；抗マラリア薬；抗片頭痛薬；抗パーキンソン剤（例えば、Ｌ−ドパ）；鎮痙薬；抗コリン作用性剤（例えば、オキシブチニン）；鎮咳薬；気管支拡張薬；心臓血管剤（例えば、冠状血管拡張薬およびニトログリセリン）；アルカロイド；鎮痛薬；麻酔薬（例えば、コデイン、ジヒドロコデイノン、メペリジン、およびモルヒネなど）；非麻酔薬（例えば、サリチレート、アスピリン、アセトアミノフェン、およびｄ−プロポキシフェンなど）；オピオイドレセプターアンタゴニスト（例えば、ナルトレキソンおよびナロキソン）；抗癌剤；鎮痙薬；制吐薬；抗ヒスタミン薬；抗炎症剤（例えば、ホルモン剤、ヒドロコルチゾン、プレドニゾロン、プレドニゾン、非ホルモン剤、アロプリノール、インドメタシン、およびフェニルブタゾンなど）；プロスタグランジンおよび細胞傷害性剤；化学療法剤；エストロゲン；抗菌剤；抗生物質；抗真菌剤；抗ウイルス剤；抗凝固薬；鎮痙薬；抗うつ薬；抗ヒスタミン薬；ならびに免疫学的剤が挙げられる。
【００４５】
適切な生物活性因子の他の例としては、例えば、ウイルスおよび細胞、ペプチド、ポリペプチドおよびタンパク質、ならびにそのアナログ、ムテイン、および活性フラグメント、免疫グロブリン、抗体、サイトカイン（例えば、リンホカイン、モノカイン、ケモカイン）、血液凝固因子、造血因子、インターロイキン（ＩＬ−２、ＩＬ−３、ＩＬ−４、ＩＬ−６）、インターフェロン（β−ＩＦＮ、α−ＩＦＮおよびγ−ＩＦＮ）、エリスロポイエチン、ヌクレアーゼ、腫瘍壊死因子、コロニー刺激因子（例えば、ＧＣＳＦ、ＧＭ−ＣＳＦ、ＭＣＳＦ）、インスリン、抗腫瘍剤および癌抑制因子、血液タンパク質（例えば、フィブリン、トロンビン、フィブリノゲン、合成トロンビン、合成フィブリン、合成フィブリノゲン）、性腺刺激ホルモン（例えば、ＦＳＨ、ＬＨ、ＣＧなど）、ホルモンおよびホルモンアナログ（例えば、成長ホルモン）、ワクチン（例えば、腫瘍性抗原、細菌性抗原およびウイルス性抗原）；ソマトスタチン；抗原；血液凝固因子；増殖因子または成長因子（例えば、神経発育因子、インスリン様成長因子）；骨形成タンパク質；ＴＧＦ−β；タンパク質インヒビター；タンパク質アンタゴニスト；タンパク質アゴニスト；核酸（例えば、アンチセンス分子、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ）；オリゴヌクレオチド；ポリヌクレオチド；ならびにリボザイムが挙げられる。
【００４６】
ある実施形態において、この生物活性因子は、低分子薬物（例えば、麻酔薬、脈管形成薬、鎮痙薬、非ステロイド性抗炎症薬、ステロイド、およびこれらの組み合わせなど）であり得る。ある実施形態において、この生物活性因子は、巨大分子薬物（例えば、タンパク質、増殖因子または成長因子）であり得る。他の実施形態において、この生物活性因子は、特定の細胞型（例えば、平滑筋肉細胞、幹細胞、および免疫細胞など）を誘引し得るかまたは漸増させ得る、生物学的リガンドまたは細胞特異的リガンドである。
【００４７】
ある実施形態において、これらの微粒子の表面は、生物活性ペプチド（フィブロネクチン、ラミニン、トロンボスポンジン、およびこれらの組み合わせなどが挙げられる）で修飾され得る。ある実施形態において、これらの微粒子は、疼痛；腫瘍学；新脈管形成；創傷治癒；痙縮；凝固；感染；およびこれらの組み合わせなどのための薬物または生物活性因子を内部に含み得るか、あるいはこれらの薬物または生物活性因子を含むように表面修飾され得る。ある実施形態において、これらの表面修飾された微粒子は、アミノ化またはチオール化されたポリマー、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり得る。ある実施形態において、これらの微粒子は、細胞治療剤（幹細胞；軟骨細胞；免疫応答性細胞；神経細胞；グリア細胞；脈管細胞；およびこれらの組み合わせなどが挙げられる）を封入し得る。これらの微粒子はまた、局所麻酔薬（例えば、ブピバカイン）を含有し得る。
【００４８】
この生物活性因子は、バルク充填（ｂｕｌｋ  ｌｏａｄｉｎｇ）またはポスト充填（ｐｏｓｔ  ｌｏａｄｉｎｇ）によって、微粒子内に含まれ得る。ある実施形態において、これらの微粒子は、この生物活性因子を含有するように表面処理され得る。ある実施形態において、この生物活性物質は、第一の溶液または第二の溶液のいずれかを希釈するために使用される緩衝液または他の溶液に組み込まれ得る。
【００４９】
本開示のヒドロゲルを形成するための架橋試薬と合わせられる微粒子の量は、このヒドロゲルの意図される用途に依存して調整され得る。ある実施形態において、これらの微粒子は、本開示のヒドロゲルの約７５重量％〜約９９重量％、ある実施形態においては本開示のヒドロゲルの約９０重量％〜約９８重量％の量で存在し得、そしてこの架橋試薬は、本開示のヒドロゲルの約１重量％〜約２５重量％、ある実施形態においては本開示のヒドロゲルの約２重量％〜約１０重量％の量で存在し得る。
【００５０】
一旦形成されると、このヒドロゲルは、水を取り込むにつれて、ヒドロゲル系を形成する。ヒドロゲル系は、約９９％までの水、ある実施形態においては約９０％〜約９９％の水、ある実施形態においては約９３％〜約９７％の水を含有し得る。
【００５１】
第一の成分および第二の成分の送達は、観血外科手術中または最小侵襲性外科手術中であり得る。従って、本開示の得られるヒドロゲルは、多孔性の、組織の構造に合致する外科手術用移植物を形成し得る。微粒子成分および架橋剤は、ある実施形態においては最小侵襲性手順（例えば、これらの２つの成分の内視鏡的配置、腹腔鏡的配置、関節鏡的配置、腔内配置、および／または経腔配置）によって、インビボに導入され得る。ある実施形態において、これらの成分は溶液中にあり得、そして少なくとも２つのレザバ（各溶液に対して１つずつ）を備えるアプリケータで塗布され得る。これらのレザバは、例えば、注射器、単一管腔管または多管腔管、カテーテル、可撓性ポーチまたはバッグ、あるいは内容物を混合チャンバ内に押し得るかもしくは押し出し得、そして／またはこれらの成分を混合先端を通して排出し得る他の導管であり得る。この混合先端は、このミキサーの遠位端に静止成形用取付具または噴霧用取付具を取り付けられて、好ましい送達を補助し得る。気体、流体または他の形態の推進剤が、これらの溶液を送達するために使用され得る。
【００５２】
ある実施形態において、これらのヒドロゲルは、最小侵襲性の様式で（例えば、腹腔鏡により）送達され得る。腹腔鏡外科手術手順は、細長外科手術用デバイスと組み合わせたアクセスポートの使用により、体腔内で実施される最小侵襲性手順である。身体組織の最初の開口部は、内視鏡デバイスまたは腹腔鏡デバイスが、身体の内部へ移動することを可能にする。開口部としては、身体の自然な通路、または組織穿孔デバイス（例えば、トロカール）により作製された開口部が挙げられる。腹腔鏡手順中、狭い穿孔部または切開部が作製されて、体腔に対する外傷を最小にし、そして患者の回復時間を短縮する。
【００５３】
接触すると、微粒子上に位置する反応性基と架橋試薬上に位置する反応性基とが反応して、多孔性外科手術用移植物またはマトリックスを形成し得る。架橋試薬、微粒子、またはこれらの両方はまた、インサイチュで組織と反応し得る。これらの微粒子は、外科手術用移植物に重量および体積を加え得、これによって、損傷領域に対する構造的支持を提供し得る。これらの微粒子がこの架橋試薬と架橋するにつれて、これらの微粒子間の空間が、組織の内方成長のための多孔性領域を提供する。この多孔性の領域はまた、この移植物にある程度の可撓性を与えて、この移植物が周囲の組織と一緒に曲がることを可能にする。得られる移植物中の細孔は、約１μｍ〜約１００μｍ、ある実施形態においては約５μｍ〜約５０μｍの直径を有し得る。
【００５４】
微粒子と架橋試薬との架橋の速度は、種々の手段（例えば、ｐＨ、紫外光（ＵＶ）、可視光、温度、およびこれらの組み合わせなど）によって制御され得る。上記手段のうちのいくつか（例えば、任意の可視光またはＵＶ光）の強度もまた、架橋の速度を制御するために使用され得る。架橋の速度を制御することによって、移植物の厚さが制御され得る。架橋化学および架橋密度に依存して、得られるマトリックスは、永続的でも分解性でもよく、硬くてもエラストマーでもよく、膨潤性でも安定でも収縮性でもよい。
【００５５】
ここで図面を特に詳細に参照すると、図面において、同じ番号は類似の要素または同一の要素を確認する役に立ち、図１Ａは、膝２０の斜視図であり、大腿骨２２、脛骨２４、膝蓋骨２６、および軟骨２８を備える。軟骨２８は、裂傷３０を有する。図１Ｂは、脛骨２４および軟骨２８の上面図である。軟骨２８の裂傷３０が明らかに見える。軟骨２８の裂傷３０の修復が図１Ｃに図示されており、混合チャンバ３４および噴霧用先端３６を有する多管腔配管３２を利用する。第一の溶液および第二の溶液３８ａ／３８ｂ（それぞれ微粒子および架橋試薬を含有する）が、多管腔配管３２を使用して分離され得、そして混合チャンバ３４内で混合され得、その後、軟骨２８の裂傷３０内に噴霧され得、これによって、これらの溶液が混合して、ヒドロゲル組成物４０を形成する。図１Ｄは、軟骨２８の裂傷３０内に形成された多孔性外科手術用移植物４０を図示する。
【００５６】
ここで図２Ａ〜図２Ｄを参照すると、外科手術修復手順を実施する際に本開示の外科手術用移植物を使用する代替の方法が示され、記載されている。図２Ａを参照すると、ヘルニアは、裂傷５０を腹壁５２に有し得る。腹壁５２は、外面５２ａおよび腹膜５２ｂにより規定される。表面組織５６（腹壁５２の外面５２ａを覆う）は、この裂傷５０により即座に影響を受けても受けなくてもよい。腹壁５２の腹膜５２ｂの下に位置する内部器官５４は、腹壁５２に位置する筋肉の何らかの形態の激しい活動または使用が内部器官５４を裂傷５０に押し込むまで、突出しないかもしれない。裂傷５０のサイズおよび位置に依存して、器官５４を突出させるために、激しい活動は必要ではないかもしれない。図２Ｂに示されるように、ヘルニアは、内部器官５４が腹壁５２の裂傷５０内に突出する場合に起こる。時折、この突出は、表面組織５６に膨らみ５８を作り出す。
【００５７】
この欠損を補正する目的で、図２Ｃに図示されるように、切開６１が裂傷５０のすぐ近くに、腹壁５２を貫いて作製され、そして多管腔注射器または他のデバイス６２が、トロカール６０または類似の腹腔鏡デバイスを使用して挿入される。多管腔注射器６２は、ミキサー６４および噴霧用先端６６を備え得、第一の溶液および第二の溶液６８ａ／６８ｂ（それぞれ、微粒子および架橋試薬を含有する）を混合して、裂傷５０内に混合物６８として噴霧する。図２Ｄに示されるように、溶液６８ａ／６８ｂは架橋して、多孔性外科手術用移植物７０を形成する。
【００５８】
上で説明されたように、これらの溶液は、インサイチュで噴霧されて外科手術用移植物を形成し得る。この外科手術用移植物は、機械的支持を提供し得、同時に組織の内方成長を促進し得る。この外科手術用移植物は、例えば、腹壁ヘルニア；鼡径ヘルニア修復；軟骨；骨；皮膚充填材；皮膚フラップ；トロカール切開部位；吻合；および神経欠損などの修復に使用され得る。
【００５９】
以下の実施例は、本開示の実施形態を説明するために提示される。これらの実施例は、説明であることのみを意図されており、本開示の範囲を制限することは意図されない。また、部および百分率は、他に示されない限り、重量に基づく。
【実施例】
【００６０】
（実施例１）
エマルジョンベースの方法が、第一の溶液のためのコラーゲンまたは血清アルブミンの微小球を形成するために使用され得る。これらの微小球を、約２０ｍｇ／ｍｌ〜約２００ｍｇ／ｍｌの濃度で緩衝液に懸濁させ、そしてこれらの懸濁した微小球を第一の注射器に入れる。
【００６１】
第二の溶液を、緩衝液中約５０ｍｇ／ｍｌ〜約１００ｍｇ／ｍｌの濃度のマルチアーム反応性ＰＥＧ  ＮＨＳエステル架橋試薬から調製し得る。この第二の溶液を第二の注射器に入れる。
【００６２】
これらの注射器を、静的ミキサーおよび噴霧用先端を備えるアプリケータに装着する。接触の際に、タンパク質微小球の表面の第一級アミンがＰＥＧ  ＮＨＳエステルと架橋し、そして連続細孔構造を有する不溶性ヒドロゲル網目構造を形成する。架橋の速度は、この溶液のｐＨにより制御される。
【００６３】
（実施例２）
第二の溶液を、緩衝液中約５０ｍｇ／ｍｌ〜約１００ｍｇ／ｍｌの濃度の分解性官能基化イソシアネート架橋試薬から形成すること以外は、上記実施例１のプロセスに従う。
【００６４】
（実施例３）
コラーゲンおよびエラスチンの微小球を第一の溶液において利用すること以外は、上記実施例１のプロセスに従う。これらの微小球を、エマルジョンベースの方法を使用して形成する。
【００６５】
（実施例４）
微小球を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からエマルジョンベースの方法を使用して形成すること以外は、実施例１のプロセスに従う。これらの微小球を、アミン基および／またはチオール基を含むように表面修飾する。これらの微小球を、約２０ｍｇ／ｍｌ〜約２００ｍｇ／ｍｌの濃度で緩衝液に懸濁させ、そして第一の注射器に入れる。
【００６６】
（実施例５）
微粒子を、上記実施例１に従って形成し得、そしてビオチンおよび／またはアビジンを含むように表面修飾し得る。これらの微粒子を、約２０ｍｇ／ｍｌ〜約２００ｍｇ／ｍｌの濃度で緩衝液に懸濁させ、そして第一の注射器に入れる。
【００６７】
第二の溶液がアビジン架橋試薬を有し、この場合、微粒子成分がビオチンを含有する。または第二の溶液がビオチン架橋試薬を有し、この場合、微粒子成分がアビジンを含有する。
【００６８】
ビオチンとアビジンとは、混合すると架橋し、これによって、本開示の移植物を形成する。
【００６９】
本開示の数個の実施形態が記載されたが、本開示はこれらの実施形態に限定されることを意図されない。なぜなら、本開示は当業者が許容するのと同程度まで範囲が広いこと、および本明細書も同様に読まれることが意図されるからである。従って、上記説明は、限定であると解釈されるべきではなく、単に、本開示の実施形態の例示であると解釈されるべきである。外科手術用移植物を形成するために使用される成分およびこれらの成分を送達する方法の、種々の改変ならびに変更は、上記詳細な説明から当業者に明らかになる。このような改変および変更は、添付の特許請求の範囲の趣旨および範囲内に入ることが意図される。
【符号の説明】
【００７０】
２０  膝
２２  大腿骨
２４  脛骨
２６  膝蓋骨
２８  軟骨
３０  裂傷
３２  多管腔配管
３４  混合チャンバ
３６  噴霧用先端
３８ａ、３８ｂ  溶液
４０  多孔性外科手術用移植物
５０  裂傷
５２  腹壁
５２ａ  外面
５２ｂ  腹膜
５４  内部器官
５６  表面組織
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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