(57)【要約】    内部人工器官のような医療装置および該装置を製造する方法が記載される。一部の実施形態において、本発明は、ポリ酸塩のような１つ以上の磁気クラスタを含む医療装置を特徴とする。クラスタは、装置の磁気共鳴画像（ＭＲＩ）適合性を増強することができる。
2008519648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のポリ酸塩を含む医療装置。
【請求項２】
ポリ酸塩を含む層を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
ポリ酸塩を含む複数の層を備え、それらの層は互いに離間されている、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
高分子電解質を含む第１層をさらに備え、該第１層は前記ポリ酸塩を含む層同士の間に位置する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
１つ以上の電荷を備える層に静電的に結合したポリ酸塩を含む層を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
第１ポリマーを含む第１層と、第ポリマーを含む第２層と、該第１層と第２層との間に位置するポリ酸塩を含む第３層とを備え、該第１ポリマーおよび第２ポリマーは、互いに共有結合している、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
ポリ酸塩は強磁性体である、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
ポリ酸塩は、超常磁性体、常磁性体、および反磁性体のいずれかである、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
ポリ酸塩は、コバルト、鉄、マンガン、クロム、ニッケル、ルテニウム、銅およびビスマスのうちから選択される元素を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
ポリ酸塩は、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの少なくとも１つの寸法を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
ポリ酸塩は、ポリマーに包囲されている、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
前記ポリマーは、ポリピロール、ポリチオフェン、およびポリアニリンのうちから選択される、請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
内部人口器官である、請求項１の装置。
【請求項１４】
複数のポリ酸塩を含む第１層と、
第１層上に位置する高分子電解質を含む第２層と
を備える内部人口器官。
【請求項１５】
複数の第１層と、複数の第２層とを備える、請求項１４に記載の内部人口器官。
【請求項１６】
前記第１層のうちの少なくとも２つは、１つ以上の第２層によって互いに離間されている、請求項１５に記載の内部人口器官。
【請求項１７】
ポリ酸塩は、強磁性体、常磁性体、反磁性体、および超常磁性体のいずれかである、請求項１４に記載の内部人口器官。
【請求項１８】
ポリ酸塩は、コバルト、鉄、マンガン、クロム、ニッケル、ルテニウム、銅、およびビスマスのうちから選択される元素を含む、請求項１４に記載の内部人口器官。
【請求項１９】
ポリ酸塩は、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの少なくとも１つの寸法を有する、請求項１４に記載の内部人口器官。
【請求項２０】
ポリマーに包囲されたポリ酸塩を備える、内部人口器官。
【請求項２１】
前記ポリマーは、ポリピロール、ポリチオフェンおよびポリアニリンのうちから選択される、請求項２０に記載の内部人口器官。
【請求項２２】
医療装置を製造する方法であって、該方法は、
装置上に１つ以上の正電荷を備える第１層を形成する工程と、
第１層上にポリ酸塩を含む第２層を形成する工程とを備える方法。
【請求項２３】
複数の第１層および複数の第２層を形成する工程をさらに備える、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記第１層は高分子電解質を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２５】
ポリ酸塩は、強磁性体、反磁性体、常磁性体、および超常磁性体のいずれかである、請求項２２に記載の方法。
【請求項２６】
ポリ酸塩は、コバルト、鉄、マンガン、クロム、ニッケル、ルテニウム、銅およびビスマスのうちから選択される元素を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２７】
該装置は内部人口器官である、請求項２２に記載の方法。
【請求項２８】
医療装置を製造する方法であって、該方法は、装置上に組成物を形成する工程を備え、該組成物は複数のポリ酸塩を包囲するポリマーを含む、方法。
【請求項２９】
前記組成物を形成するために、モノマーを含む混合物を電解重合する工程を備える、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記ポリマーは、ポリピロール、ポリチオフェンおよびポリアニリンのうちから選択される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
ポリ酸塩は、強磁性体、反磁性体、常磁性体、および超常磁性体のいずれかである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
ポリ酸塩は、コバルト、鉄、マンガン、クロム、ニッケル、ルテニウム、銅およびビスマスのうちから選択される元素を含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
ポリ酸塩は、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの少なくとも１つの寸法を有する、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記装置は内部人口器官である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの少なくとも１つの寸法を有する複数の分子磁気クラスタを含む、医療装置。
【請求項３６】
前記クラスタはポリ酸塩を含む、請求項３５に記載の装置。
【請求項３７】
磁気クラスタを含む層を備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項３８】
磁気クラスタを含む複数の層を備える、請求項３５に記載の装置。
【請求項３９】
前記層のうちの少なくとも２つは互いに離間されている、請求項３８に記載の装置。
【請求項４０】
前記層のうちの少なくとも２つは、１つ以上の帯電層によって離間されている、請求項３９に記載の装置。
【請求項４１】
前記１つ以上の帯電層は高分子電解質を含む、請求項４０に記載の装置。
【請求項４２】
前記クラスタは、強磁性体、反磁性体、常磁性体、および超常磁性体のいずれかである、請求項３５に記載の装置。
【請求項４３】
前記クラスタはポリマーに包囲されている、請求項３５に記載の装置。
【請求項４４】
前記ポリマーは導電性ポリマーである、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記ポリマーは、ポリピロール、ポリチオフェン、およびポリアニリンのうちから選択される、請求項４４に記載の装置。
【請求項４６】
磁気クラスタを含む層を備え、該層は、第１層と、該第１層とは異なる第２層との間に位置し、該第１層および第２層は、互いに共有結合している部分を有する、請求項３５に記載の装置。
【請求項４７】
内部人口器官である、請求項３５に記載の装置。
【請求項４８】
分子磁気クラスタを含む複数の第１層と、
荷電分子を含む複数の第２層と
を有する多層構造を備える医療装置。
【請求項４９】
前記分子磁気クラスタはポリ酸塩を含む、請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】
前記荷電分子は高分子電解質を含む、請求項４８に記載の装置。
【請求項５１】
前記多層構造は治療薬をさらに含む、請求項４８に記載の装置。
【請求項５２】
前記多層構造はナノ粒子をさらに含む、請求項４８に記載の装置。
【請求項５３】
内部人口器官である、請求項４８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば内部人工器官のような医療装置および該装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
身体は、動脈、他の血管および他の体管腔のような様々な通路を備える。これらの通路は、時として、閉塞されたり、脆弱化されたりすることがある。例えば、通路は、腫瘍によって閉塞されたり、プラークによって狭められたり、または動脈瘤によって脆弱化されたりすることがある。これが生じた場合、その通路を、医療用内部人口器官によって、再開放または強化したり、あるいは置き換えたりさえすることができる。内部人口器官は、一般的には、身体内の管腔内に配置される管状部材である。内部人工器官の例としては、ステント、ステントグラフト、および被覆ステントが挙げられる。
【０００３】
内部人口器官を所望の部位へ移送する際には、大きさを圧縮または縮小した形態で内部人口器官を支持するカテーテルによって、内部人口器官を身体内部に搬送し得る。内部人口器官は、前記部位に到達すると、例えば、管腔の壁と接触し得るように、拡張される。
【０００４】
内部人口器官が身体内を通過して進められる場合、内部人口器官が標的部位に適切に搬送され得るように、その進行を、監視する、例えば、追跡することができる。内部人口器官を標的部位に搬送した後、内部人口器官が適切に配置されたか否か、さらに／または適切に機能しているか否かを判断するために、内部人口器官を監視することができる。
【０００５】
医療装置を追跡および監視する方法としては、Ｘ線透視法および核磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）が挙げられる。ＭＲＩは、身体を造影するために磁界および電波を用いる非侵襲性の技術である。一部のＭＲＩ手技において、患者は、体内にある特定の原子（例えば、水素原子）と相互に作用する磁界に晒される。その後、入射電波が患者に向けられる。入射電波は、患者の体内の原子と相互に作用し、特有の戻り電波を生成する。その戻り電波はスキャナによって検知され、さらにコンピュータによって処理されて、身体の画像を生成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、改良された内部人工器官等の医療装置および該装置を製造する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一態様において、本発明は、良好なＭＲＩ適合性を有する内部人工器官のような医療装置および該装置を製造する方法を特徴とする。
一部の実施形態において、医療装置は、分子磁気クラスタを含む複数の第１層と、複数の帯電した第２層とを有する多層構造を備える。磁気クラスタはポリ酸塩（ｐｏｌｙｏｘｏｍｅｔａｌａｔｅｓ）を含み、かつ帯電した第２層は高分子電解質を含み得る。多層構造は医療装置を磁気的に遮蔽することができ、それにより、医療装置内におけるＭＲＩ視認性を増強し得る。
【０００８】
別の態様において、本発明は、複数のポリ酸塩を含む医療装置を特徴とする。
実施形態は、以下の特徴のうち、１つ以上を有し得る。前記装置はポリ酸塩を含む層を有する。前記装置はポリ酸塩を含む複数の層を有し、それらの層は互いに離間されている。前記装置は、高分子電解質を有する第１層をさらに備え、第１層は、ポリ酸塩を有する層同士の間に位置する。前記装置は、１つ以上の電荷を有する層に静電的に結合したポリ酸塩を有する層を備える。前記装置は、第１ポリマーを有する第１層と、第２ポリマーを有する第２層と、第１層と第２層との間においてポリ酸塩を有する第３層とを備える。第１ポリマーと第２ポリマーとは、互いに共有結合している。
【０００９】
ポリ酸塩は、強磁性体、超常磁性体、常磁性体、または反磁性体であり得る。ポリ酸塩は、コバルト、鉄、マンガン、クロム、ニッケル、ルテニウム、銅およびビスマスのうちから選択される元素を含み得る。ポリ酸塩は、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの少なくとも一つの寸法を有し得る。ポリ酸塩をポリマーで包囲することができる。前記ポリマーは、ポリピロール、ポリチオフェン、およびポリアニリンのうちから選択することができる。
【００１０】
前記装置は内部人口器官であり得る。
別の態様において、本発明は、複数のポリ酸塩を有する第１層と、第１層上に位置する高分子電解質を含む第２層とを含む内部人口器官を特徴とする。
【００１１】
実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を有し得る。内部人口器官は、複数の第１層と、複数の第２層とを有する。第１層のうちの少なくとも２つは、１つ以上の第２層によって、互いに離間されている。ポリ酸塩は、強磁性体、常磁性体、反磁性体、または超常磁性体である。ポリ酸塩は、コバルト、鉄、マンガン、クロム、ニッケル、ルテニウム、銅、およびビスマスのうちから選択される元素を有する。ポリ酸塩は、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの少なくとも１つの寸法を有する。
【００１２】
別の態様において、本発明は、ポリマーに包囲されたポリ酸塩を含む内部人口器官を特徴とする。前記ポリマーは、ポリピロール、ポリチオフェンおよびポリアニリンのうちから選択することができる。
【００１３】
別の態様において、本発明は、医療装置を製造する方法を特徴とする。該方法は、装置上に１つ以上の正電荷を有する第１層を形成する工程と、第１層の上にポリ酸塩を有する第２層を形成する工程とを有する。
【００１４】
実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を有し得る。前記方法は、複数の第１層および複数の第２層を形成する工程をさらに有する。第１層は高分子電解質を含む。ポリ酸塩は、強磁性体、反磁性体、常磁性体、または超常磁性体である。ポリ酸塩は、コバルト、鉄、マンガン、クロム、ニッケル、ルテニウム、銅、およびビスマスのうちから選択される元素を含む。前記装置は内部人口器官である。
【００１５】
別の態様において、本発明は、医療装置を製造する方法を特徴とする。該方法は、装置上に組成物を形成する工程を備え、前記組成物は複数のポリ酸塩を包囲するポリマーを含む。
【００１６】
実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を有し得る。前記方法は、前記組成物を形成するために、モノマーを有する混合物を電解重合する工程を有する。前記ポリマーは、ポリピロール、ポリチオフェン、およびポリアニリンのうちから選択される。ポリ酸塩は、強磁性体、反磁性体、常磁性体、または超常磁性体である。ポリ酸塩は、コバルト、鉄、マンガン、クロム、ニッケル、ルテニウム、銅、およびビスマスのうちから選択される元素を含む。ポリ酸塩は、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの少なくとも１つの寸法を有する。前記装置は、内部人口器官である。
【００１７】
別の態様において、本発明は、約０．５ｎｍ〜約５０ｎｍの少なくとも１つの寸法を有する複数の分子磁気クラスタを含む医療装置を特徴とする。
実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を有し得る。前記クラスタはポリ酸塩を含む。前記装置は、磁気クラスタを有する層を備える。前記装置は、磁気クラスタを有する複数の層を備える。前記層のうちの少なくとも２つは、互いから離間されている。前記層のうちの少なくとも２つは、１つ以上の帯電層によって離間されている。１つ以上の帯電層は高分子電解質を含む。前記クラスタは、強磁性、常磁性体、反磁性、または超常磁性体である。前記クラスタは、ポリマーに包囲されている。前記ポリマーは、導電性ポリマーである。前記ポリマーは、ポリピロール、ポリチオフェン、およびポリアニリンのうちから選択される。前記装置は、磁気クラスタを有する層を備え、前記層は、第１層と第１層とは異なる第２層との間に位置し、第１層および第２層は、互いに共有結合した部分を有する。前記装置は、内部人口器官である。
【００１８】
別の態様において、本発明は、分子磁気クラスタを有する複数の第１層と荷電分子を有する複数の第２層とを有する多層構造を備える医療装置を特徴とする。
実施形態は、以下の特徴のうちの１つ以上を有し得る。前記分子磁気クラスタはポリ酸塩を含む。前記荷電分子は高分子電解質を含む。前記多層構造は、治療薬をさらに含む。前記多層構造は、ナノ粒子をさらに含む。前記装置は、内部人口器官である。
【００１９】
実施形態は、以下の利点のうちの１つ以上を有し得る。例えば、入射高周波エネルギーを増大させることにより、ステントのルーメン内にある物質の画像を得ることが可能であるが、このエネルギーは（例えば、身体を熱することにより）身体に危険をもたらし得る。本願に記載されるようなステントを磁気的に遮蔽することによって、入射高周波エネルギーを低減することができ、それにより、身体に対する危険性を減じることができる。
【００２０】
磁気遮蔽構造は可撓性であり得、それにより、クラッキングが低減され、医療装置に対する適応が促進される。磁気遮蔽構造の製造は、例えば、構造の組成物および構造の物理パラメータを調整するように、適切に制御され得る。前記構造は、治療薬、放射線不透性物質、および／または補強補助材を有し得る。一部の実施形態において、ポリ酸塩は複数の酸化状態に遷移することができる。これにより、触媒特性が提供され得る。前記構造は、様々な医療装置に適用することができる。
【００２１】
他の態様、特徴および利点は、好ましい実施形態の記載、および特許請求の範囲から明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１を参照すると、核磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）に対する適合性が向上されたステント２０が示されている。ステント２０は、複数のバンド２２と、隣接するバンドの間に延びてそれらのバンドを連結する複数の連結部２４とによって画定される管状構造２１の形態を有する。図２を参照すると、ステント２０（示されるようにコネクタ２４の一部）は、個々に離間された磁気クラスタ２８（例えば、ポリ酸塩）を含む複数の層２７と、複数の帯電層３０（例えば、高分子電解質を含有する）とを備える多層構造２６で被覆される。多層構造２６は、磁気クラスタ２８を含む特定の層２７において、ＭＲＩ処置の間に適用される（例えばメガヘルツのオーダーの）高周波電磁場から、ステント２０を磁気的に遮蔽することができ、流動する血液または血栓のようなステントのルーメン内に存在する物質のＭＲＩ視認性を向上する。
【００２３】
ＭＲＩ中、ステントにおける誘導電流が入射する電磁場に干渉して、ステントのルーメン内における物質の視認性を低下させる（例えば、無くす）可能性がある。より具体的には、ステントの磁気環境は、ステントが（例えば鼓動する心臓から）磁界内を移動する場合、または入射磁界が可変である場合などのように、一定であってもよいし、変動してもよい。コイルまたはソレノイドとして作用し得るステントの磁気環境に変化がある場合、ファラデーの法則に従って誘導起電力（ｅｍｆ）が生成される。次いで、誘導されたｅｍｆは、磁界の変化に対抗する磁界を誘導する渦電流を生じ得る。誘起磁場は、入射磁界を低減または増強し得る。ＭＲＩ中におけるステントのルーメン内に位置する物質の視認性は、とりわけ、入射磁界のエネルギーに直接関係し得る単位体積当たりの原子スピン遷移の数に依存する。ＭＲＩ中に適用される高周波パルスによって、同様の（しかし、はるかに強い）効果がもたらされ得る。
【００２４】
磁気クラスタ２８の層２７を備えるようにステント２０を形成することによって、渦電流の発生を減少させる（例えば、排除する）ことができる。より具体的には、ＭＲＩ中に、柔軟な磁気クラスタ２８が、入射磁束の一部をステントの伝導性管状構造の周囲に再指向させることができる。この再指向により、渦電流が磁束の変化に対して直線的に発生するのを低減することができる。再指向された磁界（ここでは、ステント支柱の周囲を通過して、さらにステントの内部へと通過することが可能）と、渦電流の減少による逆磁界の低減との双方により、ステントの内部においてより多くのスピンが励起され得る。その結果、ステントのルーメン内における物質のＭＲＩ視認性を増強することができる。
【００２５】
上記に示したように、一部の実施形態においては、磁気クラスタ２８はポリ酸塩を含む。ポリ酸塩は、無機金属酸素クラスタのような、原子レベルで厳密に均質であるナノサイズの無機酸素クラスタである。前記クラスタは、無限で広範な格子構造を有するナノサイズ粒子とは対照的に、明確に定義された分子式を有する個々の分子単位である。ポリ酸塩は、様々な種類の非酸素原子の数によって、イソポリアニオンまたはヘテロポリアニオンに分類することができる。イソポリアニオンは式［ＭｘＯｙ］−ｐによって記述することができ、ヘテロポリアニオンは式［ＸａＭｂＯｃ］−ｑによって記述することができる。前記式中、ＭおよびＸは異なる金属である。金属の例としては、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオブ、タンタル、コバルト、鉄、ルテニウム、チタン、ニッケル、クロム、プラチナ、ジルコニウム、インジウム、ケイ素およびホウ素が挙げられる。一部の実施形態において、ポリ酸塩は磁性体であり、例えば、強磁性体、反磁性体（例えば、銅またはビスマスを含む）、常磁性体、または超常磁性である。ポリ酸塩の例としては、［Ｃｏ４（Ｈ２Ｏ）２（ＰＷ９Ｏ３４）２］１０−；［Ｃｏ４（Ｈ２Ｏ）２（Ｐ２Ｗ１５Ｏ５６）２］１６−；ケギンのＰＯＭ（Ｋｅｇｇｉｎ  ＰＯＭ）（［ＸＭ１２Ｏ４０］３−／４−、前記式中、ＸはＰまたはＳｉであり、Ｍは、Ｗ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、ＮｉまたはＲｕであり得るようなもの）；プレイシッラーのＰＯＭ（Ｐｒｅｙｓｓｌｅｒ  ＰＯＭ）（［Ｍ（Ｈ２Ｏ）Ｐ５Ｗ３０Ｏ１１０］１４／１２−、前記式中、ＭはＮａまたはＥｕであり得るようなもの）；リンドクビストのＰＯＭ（Ｌｉｎｄｑｖｉｓｔ  ＰＯＭ）（［Ｍ６Ｏ１９］２−のようなもの）；およびアンダーソンのＰＯＭ（Ａｎｄｅｒｓｏｎ  ＰＯＭ）（［ＸＭ６Ｏ２４］ｍ−のようなもの）が挙げられる。ポリ酸塩の他の例は、例えば、カサン−パストル（Ｃａｓａｎ−Ｐａｓｔｏｒ）ら、Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓ  ｉｎ  Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ  ９、１７５９−１７７０、２００４年５月１日；クレメンテ−レオン（Ｃｌｅｍｅｎｔｅ−Ｌｅｏｎ）ら、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２００１、１３、第８号、４月１８日、５７４−５７７；リュウ（Ｌｉｕ）ら、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｌｕｓｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、第１４巻、第３号、２００３年９月、４０５−４１９；フー  チャンウェン（Ｈｕ  Ｃｈａｎｇｗｅｎ）、「ポリ酸塩に基づいた有機無機ハイブリッド材料(Polyoxometalate-based Organic-inorganic Hybrid Materials)」、Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ、第３巻、第６号、第２２頁、２００１年６月１日；クルト（Ｋｕｒｔｈ）ら、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．、２０００年、１２、２８２９−２８３１；およびＣｈｅｍ．Ｒｅｖ．１９９８、９８、１の全刊行物に記載されている。１つ以上の層２７は、１種類の分子磁気クラスタまたは様々な種類のクラスタを含むことができる。
【００２６】
上記に示されるように、ポリ酸塩はナノサイズの大きさを有する。一部の実施形態において、ポリ酸塩は約５オングストローム〜約５０オングストロームまでの少なくとも１つの寸法を有する。例えば、ポリ酸塩は、５オングストローム以上、１０オングストローム以上、１５オングストローム以上、２０オングストローム以上、２５オングストローム以上、３０オングストローム以上、３５オングストローム以上、４０オングストローム以上、または約４５オングストローム以上、かつ／または、約５０オングストローム以下、約４５オングストローム以下、約４０オングストローム以下、約３５オングストローム以下、約３０オングストローム以下、約２５オングストローム以下、約２０オングストローム以下、約１５オングストローム以下、または約１０オングストローム以下の寸法を有し得る。
【００２７】
図２に示したように、磁性クラスタ２８を含む層２７同士は帯電層３０によって隔てられている。帯電層３０の材料はまた、磁気クラスタ２８同士またはクラスタ群同士を互いに離間して維持している。一部の実施形態において、帯電層３０は高分子電解質、例えば負に荷電したポリ酸塩と荷電平衡を維持する正に荷電した高分子電解質を含む。高分子電解質は、荷電した（例えば、イオン解離可能な）基を有するポリマーである。高分子電解質におけるこれらの基の数が非常に多数であり得るので、ポリマーは、イオン解離される形態（いわゆるポリイオン）にある場合、（水を含む）極性溶媒中に可溶である。解離基の種類によって、高分子電解質は、ポリ酸（ｐｏｌｙａｃｉｄｓ）およびポリ塩基（ｐｏｌｙｂａｓｅｓ）として分類することができる。解離されると、プロトンが分離されて、ポリ酸はポリアニオンを形成する。ポリ酸は、無機、有機、また生体高分子を含む。ポリ酸の例は、ポリリン酸、ポリビニル硫酸、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルホスホン酸およびポリアクリル酸である。ポリ塩（ｐｏｌｙｓａｌｔ）と呼ばれる対応する塩類の例は、ポリリン酸塩、ポリビニル硫酸塩、ポリビニルスルホン酸塩、ポリビニルホスホン酸塩およびポリアクリル酸塩である。ポリ塩基は、例えば酸との反応によって、プロトンを受容し、それにより塩が形成される基を含む。それらの骨格および／または側基内に解離基を有するポリ塩基の例は、ポリアリルアミン、ポリエチルイミン、ポリビニルアミンおよびポリビニルピリジンである。ポリ塩基は、プロトンの受容によってポリカチオンを形成する。一部の高分子電解質は、アニオン性基およびカチオン性基の双方を有しているにもかかわらず、正味の正電荷または負電荷を有する。
【００２８】
高分子電解質は、生体高分子に基づいたものを含み得る。その例としては、アルギン酸、アラビアゴム、核酸、ペクチンおよびタンパク質、カルボキシメチルセルロースおよびリグニンスルホナートのような化学的に修飾された生体高分子、およびポリメタクリル酸、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルホスホン酸およびポリエチレンイミンのような合成高分子が挙げられる。線状または分岐高分子電解質を用いることができる。分岐高分子電解質を用いることにより、より高い壁空隙率を有する、それほど密集していない高分子電解質多層をもたらすことができる。一部の実施形態において、高分子電解質分子を、例えば、アミノ基をアルデヒドと架橋させることによって、個々の層内および／または個々の層の間において架橋し、安定性を高めることができる。更に、一部の実施形態において、両親媒性の高分子電解質、例えば、部分的に高分子電解質特性を有する両親媒性のブロック共重合体またはランダム共重合体を用いて、極性を有する小分子に対する浸透性に影響を与えることができる。
【００２９】
高分子電解質の他の例には、低分子量高分子電解質（例えば、数百ドルトンの分子量を有する高分子電解質）から巨大分子高分子電解質（例えば、一般に数百万ドルトンの分子量を有する合成または生物由来の高分子電解質）までが含まれる。
【００３０】
高分子電解質カチオン（ポリカチオン）のさらに別の例としては、硫酸プロタミンポリカチオン、ポリ（アリルアミン）ポリカチオン（例えば、ポリ（アリルアミン塩酸塩）（ＰＡＨ））、ポリジアリルジメチルアンモニウムポリカチオン、ポリエチレンイミンポリカチオン、キトサンポリカチオン、ゼラチンポリカチオン、スペルミジンポリカチオンおよびアルブミンポリカチオンが挙げられる。高分子電解質アニオン（ポリアニオン）の例としては、ポリ（スチレンスルホン酸塩）ポリアニオン（例えばポリ（スチレンスルホン酸ナトリウム）（ＰＳＳ））、ポリアクリル酸ポリアニオン、アルギン酸ナトリウムポリアニオン、ｅｕｄｒａｇｉｔ（登録商標）ポリアニオン、ゼラチンポリアニオン、ヒアルロン酸ポリアニオン、カラギーナンポリアニオン、コンドロイチン硫酸ポリアニオンおよびカルボキシメチルセルロースポリアニオンが挙げられる。
【００３１】
一部の実施形態において、多層構造２６中の金属元素の濃度を増大させるために、１つ以上の帯電層３０は金属元素を含有し得る。例えば、多層構造２６は、金属元素Ｘを有するアニオン性磁気クラスタを含む複数の層２７と、（Ｆｅ（ｐｈｅｎ）３２＋またはＯs （ｂｐｙ）３２＋のような）金属元素Ｘを有するカチオン種を含む複数の層とを備え得る。他の実施形態において、カチオン種は、アニオン性クラスタのものとは異なる金属元素を有し得る。金属を含有する種を多層構造に組み込む例は、例えば、リュウ（Ｌｉｕ）ら、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｌｕｓｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、第１４巻、第３号、２００３年９月、４０５−４１９；およびモリグチら、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．１０、２２０５（１９９８年）に記載されている。
【００３２】
一部の実施形態において、生崩壊性（ｂｉｏｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｂｌｅ）高分子電解質を用いることができる。例えば、ステント２０の外面付近に生崩壊性高分子電解質を用いることによって、高分子電解質層の分解の速度に応じた速度で、治療薬を対象物に対して放出することができる。生崩壊性高分子電解質はまた、医療装置が生崩壊性である実施形態において用いることができる。例えば、ボルツ（Ｂｏｌｚ）の米国特許第６，２８７，３３２号、ヒューブラインの米国出願第２００２／０００４０６０Ａ１号、米国特許第５，５８７，５０７号、および同第６，４７５，４７７号に記載されているように、ステント２０は生崩壊性金属または生崩壊性ポリマーを含む（例えば、それらから形成される）ことができる。本願において用いる場合、「生崩壊性材料」とは、装置が患者内に存在するように意図される期間にわたって、溶解、分解、吸収、浸食、腐食、再吸収、および／または他の崩壊プロセスを受ける材料である。他の実施形態においては、生物学的安定性を有する高分子電解質が用いられる。本願において用いる場合、「生物学的安定性を有する材料」とは、装置が患者内に存在するように意図される期間にわたって、実質的な溶解、分解、吸収、浸食、腐食、再吸収、および／または他の崩壊プロセスを受けない材料である。生崩壊性高分子電解質および生物学的安定性を有する高分子電解質の例としては、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリアミド、ポリ−２−ヒドロキシ−ブチレート（ＰＨＢ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（乳酸・グリコール酸共重合体）（ｐｏｌｙ（ｌａｃｔｉｃ−ｃｏ−ｇｌｙｃｏｌｉｃ）ａｃｉｄ：ＰＬＧＡ）、硫酸プロタミン、ポリアリルアミン、ポリジアリルジメチルアンモニウム種、ポリエチレンイミン、キトサン、ｅｕｄｒａｇｉｔ、ゼラチン、スペルミジン、アルブミン、ポリアクリル酸、アルギン酸ナトリウム、ポリスチレンスルホナート、ヒアルロン酸、カラギーナン、コンドロイチン硫酸およびカルボキシメチルセルロースが挙げられる。１つ以上の帯電層３０は、一種類の高分子電解質を含んでもよいし、異なる種類の高分子電解質を含んでもよい。
【００３３】
層が静電的に自己集合する交互積層法（ｌａｙｅｒ−ｂｙ−ｌａｙｅｒ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）を用いて、高分子電解質を含む帯電層３０に、磁気クラスタ２８を含む層２７を組み付けることができる。交互積層法において、下層基材上に第１表面電荷を有する第１層を配置し、続いて第１層の表面電荷とは逆の符号の第２表面電荷を有する第２層を配置する。したがって、外側の層における電荷は、各々の連続する層の付着によって逆転される。その後、付加的な第１層および第２層を基材上に交互に配置し、多層構造２６を所定または目標の厚さに形成することができる。交互積層法は、構造２６を管状構造２１上に直接形成することを可能にし、かつ／または、構造２６を例えば前記管状構造によって保持されるフレキシブルスリーブ（例えばポリマースリーブ）上に形成することを可能にする。その結果、構造２６は、ステントを可撓性であり、かつステントが埋設される脈管に対して適応可能としたまま、ステント２０のＭＲＩ適合性を増強することができる。交互積層法を用いて多層構造にポリ酸塩を組み込む例は、例えば、カルーソー（Ｃａｒｕｓｏ）ら、Ｌａｎｇｍｕｉｒ  １９９８、１４、３４６２−３４６５に記載されている。
【００３４】
図３を参照すると、交互積層法を用いたステント２０の製造方法４０の実施形態が示されている。方法４０は、開始ステントを提供する工程（工程４２）と、交互積層付着に対して開始ステントを前処理する工程（工程４４）とを含む。次に、高分子電解質を含む帯電層３０を、開始ステント（工程４６）上に適用し得る。その後、磁気クラスタ２８を含む層２７を、前に適用された帯電層３０（工程４８）に適用し得る。次いで、工程４６および工程４８を繰り返して、所望の厚さの多層構造２６を築いて、ステントの２０を形成することができる。一部の実施形態においては、下記に述べるように、多層構造２６は、治療薬を含む１つ以上の層、放射線不透性物質を含む１つ以上の層、および／または、構造２６の機械的性質を増強できる１つ以上の層をさらに備えることができる。これらの付加層は、任意の組み合わせで、層２７および／または層３０の間に適用することができる。交互積層自己集合は、例えば、リュウ（Ｌｉｕ）ら、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｌｕｓｔｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、第１４巻、第３号、２００３年９月、４０５−４１９、およびカルーソー（Ｃａｒｕｓｏ）ら、Ｌａｎｇｍｕｉｒ  １９９８、１４、３４６２−３４６５に記載されている。
【００３５】
開始ステントは、製造してもよいし、あるいは、開始ステントを商業的に入手してもよい。ステントを製造する方法は、例えば、米国特許第５，７８０，８０７号および米国出願公開公報第２００４−０００００４６−Ａ１に記載されている。さらに、ステントは、例えば、ボストン  サイエンティフィック社（Ｂｏｓｔｏｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能である。
【００３６】
提供されるステントは、任意の生体適合性材料、例えば金属または合金から形成することができる。生体適合性材料は、自己拡張型ステント、バルーン拡張型ステントまたはそれらの双方で使用するのに適当であり得る。自己拡張型ステントについては、超弾性または擬似弾性の合金、例えばニチノール（例えば、５５％のニッケルおよび４５％のチタン）のような比較的弾性を有する生体適合性材料の連続的な固体塊からステントを形成することができる。バルーン拡張型ステントに使用可能な材料の例としては、貴金属、放射線不透性物質、ステンレス鋼、およびステンレス鋼と１つ以上の放射線不透性物質とを含有する合金が挙げられる。生体適合性材料の特定の例は、２００３年５月１５日出願の米国特許出願第１０／４４０，０６３、並びに米国特許出願公開第２００３−００１８３８０−Ａ１号、同第２００２−０１４４７５７−Ａ１号および同第２００３−００７７２００−Ａ１号に記載されている。
【００３７】
次に、提供されたステントを前処理することができる（工程４４）。例えば、油などの多層構造２６が形成され得る面の均質性に影響し得る表面汚染物質を除去するために、ステントを洗浄することができる。例えば、アセトン、Ｈ２Ｏ２／ＨＣ１、ＨＣ１／ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４／Ｋ２Ｃｒ２Ｏ７、Ｈ２Ｏ２／ＮＨ３、および／またはＮａＯＨ／ＮａＯＣｌのような混合物中で、ステントを洗浄することができる。さらにステントを、１０−２ＭのＳＤＳ／０．１２ＮのＨＣｌを含む溶液によって、１００°Ｃで１５分間にわたって前処理することもできる。
【００３８】
次に、特定のステント材料は生来的に帯電しており、よって交互積層アセンブリに適しているが、ステントが生来の正味の表面電荷を有さない場合においては、表面電荷を付与してもよい。例えば、被覆されるべきステントが伝導性である場合、ステントに電位を適用することにより、表面電荷を提供することができる。このように、一旦、第１高分子電解質層が適用されると、第１高分子電解質層の表面電荷とは符号が逆である第２表面電荷を有する第２高分子電解質層または磁気クラスタを含む層などを適用され得る。
【００３９】
別の例として、正電荷を有する官能基（例えばアミン基、イミン基または他の塩基性基）または負電荷を有する官能基（例えば、カルボン酸基、ホスホン酸基、リン酸基、硫酸基、スルホン酸基、または他の酸性基）を共有結合によって結合させることにより、ステントに正電荷を付与することができる。
【００４０】
別の例として、ステントを荷電両親媒性物質に晒すことによって表面電荷を付与することができる。両親媒性物質としては、親水性および疎水基を有する任意の物質を挙げることができる。実施形態において、両親媒性物質は、ステントの表面に正味の電荷を供給する少なくとも１つの荷電した基を備える。そのため、本願において用いられる両親媒性物質は、イオン性の両親媒性物質とも称され得る。
【００４１】
両親媒性高分子電解質は、一部の実施形態において、イオン性の両親媒性物質として用いられ得る。例えば、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ）またはポリ（スチレンスルホナート）（ＰＳＳ）のような疎水基と共に、（親水性である）荷電基を備える高分子電解質を使用することができる。一部の実施形態においては、カチオンおよびアニオン界面活性剤も両親媒性物質として用いられる。カチオン界面活性剤としては、例えば、ジドデシルジメチルアンモニウムブロミド（ＤＤＤＡＢ）のようなハロゲン化物、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロミド（ＨＤＴＡＢ）、ドデシルトリメチルアンモニウムブロミド（ＤＴＭＡＢ）、ミリスチルトリメチルアンモニウムブロミド（ＭＴＭＡＢ）、あるいはパルミチルトリメチルアンモニウムブロミドのようなアルキルトリメチルアンモニウムブロミドなどの第四級アンモニウム塩（Ｒ４Ｎ＋Ｘ−）（前記式中、Ｒは有機ラジカルであり、かつＸ−は対アニオンである）、またはＮ−アルキルピリジニウム塩、または、例えばコレステリル−３β−Ｎ−（ジメチル−アミノエチル）−カルバメートなどの第三アミン（Ｒ３ＮＨ＋Ｘ−）、またはそれらの混合物が挙げられる。アニオン界面活性剤としては、例えば硫酸ドデシルナトリウム（ＳＤＳ）のような硫酸ドデシル、ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＬＳ）のようなラウリル硫酸塩などのアルキルもしくはオレフィン硫酸塩（Ｒ−ＯＳＯ３Ｍ）、または、例えばｎ−ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルもしくはオレフィンスルホン酸塩（Ｒ−ＳＯ３Ｍ）、または例えばドデカン酸ナトリウム塩などの脂肪酸（Ｒ−ＣＯＯＭ）、またはリン酸、またはコール酸、または例えばリチウム−３−［２−（パーフルオロアルキル）エチルチオ］プロピオナートのようなフルオロ有機物、またはそれらの混合物が挙げられ、前記式中、Ｒは有機ラジカルであり、Ｍは対カチオンである。
【００４２】
したがって、カチオン（例えば、硫酸プロタミン、ポリアリルアミン、ポリジアリルジメチルアンモニウム種、ポリエチレンイミン、キトサン、ゼラチン、スペルミジン、および／またはアルブミン）を第１帯電層としてのステントの表面に吸着させることにより、またはアニオン（例えばポリアクリル酸、アルギン酸ナトリウム、ポリスチレンスルホナート、ｅｕｄｒａｇｉｔ、ゼラチン（どのように調製されているかによって、双方のカテゴリに入る両親媒性ポリマー）、ヒアルロン酸、カラギーナン、コンドロイチン硫酸、および／またはカルボキシメチルセルロース）を第１帯電層としてのステントの表面に吸着させることによって、ステント上に表面電荷を付与することができる。例として、ポリ（エチレンイミン）（ＰＥＩ、オールドリッチ、ＭＷ〜２５ｋＤ）を、約０．５ｇ／Ｌの濃度で水に溶解して、第１被覆を施すことができる。一部の実施形態において、ステントの完全な被覆を提供するために、１層以上の表面電荷層を適用することができる。表面電荷層の適用は、例えば、「固体の平面基板上における多重層(Multilayer on Solid Planar Substrates )」、Multi-layer Thin Films, Sequential Assembly of Nanocomposite Materials、ウィリー（Ｗｉｌｅｙ）−ＶＣＨ、ＩＳＢＮ３−５２７−３０４４０−１、第１４章；および「ミクロの流体工学のための界面化学技術(Surface-chemistry Technology for Micro fluidics )」、ハウ（Ｈａｕ）、ウィンキィ  エル．ダブリュ．（Ｗｉｎｋｙ  Ｌ．Ｗ．）ら、Ｊ．Ｍｉｃｒｏｍｅｃｈ．Ｍｉｃｒｏｅｎｇ．１３（２００３年）、２７２−２７８に記載されている。
【００４３】
様々な手法によって、表面電荷を確立するための種をステントに施すことができる。手法の例としては、噴霧法、浸漬法、ロール塗布および刷毛塗り法、気中懸濁のような機械的懸濁により被覆を行なう方法、インクジェット法、スピンコーティング法、ウェブ被覆法およびこれらの工程の組み合わせが挙げられる。浸漬法および噴霧法（マスクなし）は、例えば、ステント全体に種を施すために使用することができる。ロール塗布、刷毛塗りおよびインクジェット印刷は、例えば、ステントの選択された部分にのみ（例えばパターンの形で）種を施すために使用することができる。
【００４４】
ステント上にあらかじめ選択した電荷が付与されたならば、ステントを反対の電荷を帯びた材料の層で被覆することができる。それぞれ層を施した後、過剰な材料を除去するために、ステントを洗浄し得る。多層構造２６は、層２７および層３０を形成するために、交互に反対の電荷を帯びた物質で繰り返し処理することによって、例えば正の高分子電解質による処理と、負のポリ酸塩による処理とを交互に行なうことによって、形成され得る（工程４６および工程４８）。層２７および層３０は、静電的な交互積層堆積（electrostatic layer-by-layer deposition ）によって自己集合し、それにより、ステント上に多層構造２６を形成する。
【００４５】
上記に示したように、一部の実施形態において、多層構造２６は、治療薬を含む１つ以上の層、放射線不透性物質を含む１つ以上の層、および／または、構造２６の機械的性質を増強し得る１つ以上の層をさらに備えることができる。
【００４６】
例として、１つ以上の治療薬を多層構造２６上または同構造内に配置して、例えば、埋設時の薬剤放出機能を医療装置に与えることができる。例えば、治療薬自体が荷電分子であるため、または治療薬が荷電分子に密接に関連しているために、治療薬は荷電していることが可能である。荷電治療薬の例としては、イオン性解離基を含む小分子およびポリマーの治療薬が挙げられる。しかしながら、治療薬が１つ以上の荷電基を有さない実施形態においても、治療薬は、例えば、荷電化学種との非共有結合による会合を通じて、電荷を付与され得る。非共有結合による会合の例としては、水素結合および親水性の／疎水性の相互作用が挙げられる。例えば、治療薬はイオン性の両親媒性物質と会合し得る。
【００４７】
荷電治療薬が用いられる特定の実施形態においては、多層構造２６を組み立てる最中に、荷電治療薬の１つ以上の層を配置する。例えば、治療薬は、（例えば、治療薬はポリペプチドまたはポリヌクレオチドである場合）高分子電解質であり得る。そのような高分子電解質は、多層構造２６内の１つ以上の高分子電解質層を生成するために用いられる。他の実施形態においては、荷電治療薬は高分子電解質ではない（例えば、荷電治療薬は荷電した小分子薬剤であり得る）が、その荷電治療薬の１つ以上の層は、交互積層アセンブリ工程の間に、同じ電荷（つまり、正または負）の１つ以上の層の代わりに用いることができる。
【００４８】
さらに別の実施形態において、治療薬は、帯電したナノカプセル内に備えられ得る。そのようなナノカプセルは、例えば、「薬剤を充填したナノカプセル剤を用いた局所的な薬剤送達(Localized Drug Delivery Using Drug-Loaded Nanocapsules)」と題された、本願の譲受人に譲渡された米国特許出願第１０／７６８，３８８号に記載されたもののような交互積層法を用いて形成される。これらの実施形態においては、帯電したナノカプセル剤の１つ以上の層を、交互積層アセンブリ工程の最中に配置し得る。
【００４９】
さらに別の実施形態においては、多層構造２６の形成の後、多層構造２６に治療薬が充填される。例えば、構造２６の空隙率、したがって浸透性は、例えば、アンチポフ  エイ．エイ．（Ａｎｔｉｐｏｖ、Ａ．Ａ．）ら、「高分子電解質の多層カプセルの浸透性制御(Polyelectrolyte multilayer capsule permeability control)」、Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 、１９８−２００（２００２年）、５３５−５４１頁に記載されているように、該構造に曝露されるｐＨを変更することによって変化させることができる。
【００５０】
治療薬およびそのような薬剤を組み込む方法の例は、２００４年５月２０日出願の米国特許出願第１０／８４９７４２号および米国特許第５，７３３，９２５号に記載されている。治療薬の一部の例としては、非遺伝子治療薬（non-genetic therapeutic agents )、遺伝子治療薬(genetic therapeutic agents)、遺伝子治療薬の送達用ベクタ、細胞、および例えば再狭窄を対象とする薬剤のような、脈管治療計画に対する候補として認められた治療薬が挙げられる。
【００５１】
ステントの２０のＸ線不透過性を増強するために、金ナノ粒子のような放射線不透性物質を多層構造２６に組み込むことができる。例えば、金ナノ粒子は、該ナノ粒子にリジンの外層を適用することにより、正に帯電させることができる。これは、例えば、「単純なドロップコーティング法による、金ナノ粒子の線状配列へのＤＮＡ媒介による静電集合(DNA Mediated Electrostatic Assembly of Gold Nanoparticles into Linear Arrays by a Simple Dropcoating Procedure)」、ムラーリ  サストリヤ（Ｍｕｒａｌｉ  Ｓａｓｔｒｙａ）およびアシャヴァニ  クマール（Ａｓｈａｖａｎｉ  Ｋｕｍａｒ）、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、第７８巻、第１９号、２００１年５月７日に記載されている。他の放射線不透性物質としては、例えば、タンタル、白金、パラジウム、タングステン、イリジウムおよびそれらの合金が挙げられる。
【００５２】
一部の実施形態において、多層構造２６は、例えば強度などの構造の機械的性質を増強し得るナノ粒子を含む。ナノ粒子は、１０００ｎｍ未満、例えば１００ｎｍ未満である少なくとも一つの寸法（例えば、ナノプレートにおいては厚さ、ナノスフェア、ナノシリンダおよびナノチューブにおいては直径）を有し得る。ナノプレートは、１０００ｎｍ未満である少なくとも一つの寸法を有し得る。ナノファイバは、１０００ｎｍ未満である少なくとも２つの直交する寸法（例えば、円柱状のナノファイバにおいては直径）を有し得る。また、他のナノ粒子は、１０００ｎｍ未満である直交する３つの寸法（例えばナノスフェアにおいては直径）を有し得る。
【００５３】
ナノ粒子の例としては、ナノプレート、ナノチューブおよびナノスフェアおよび他のナノ粒子を含む、炭素、セラミック、および金属のナノ粒子が挙げられる。ナノプレートの特定の例としては、モンモリロナイト、ヘクトライト、ヒドロタルサイト、バーミキュライトおよびラポナイトのような粘土および雲母（それらは任意でインターカレートされていてもよいし、かつ／または剥離されてもよい）を含む合成または天然フィロシリケートが挙げられる。ナノチューブおよびナノファイバの特定の例としては、フラーレンナノチューブ、気相成長カーボンファイバ、アルミナナノファイバ、酸化チタンナノファイバ、酸化タングステンナノファイバ、酸化タンタルナノファイバ、酸化ジルコニウムナノファイバ、およびケイ酸アルミニウムナノファイバのようなケイ酸塩ナノファイバなどの、単層および多層カーボンナノチューブが挙げられる。ナノ粒子の他の例（例えば、１０００ｎｍ未満である直交する３つの寸法を有するナノ粒子）としては、フラーレン（例えばブッキーボール）、シリカナノ粒子、酸化アルミニウムナノ粒子、酸化チタンナノ粒子、酸化タングステンナノ粒子、酸化タンタルナノ粒子、酸化ジルコニウムナノ粒子、デンドリマー、および多面体オリゴマー・シルセキオキサン（polyhedral oligomeric silsequioxanes：ＰＯＳＳ）のような単量体ケイ酸塩が挙げられ、前記ＰＯＳＳには様々な官能化ＰＯＳＳおよび重合ＰＯＳＳが含まれる。カーボンナノチューブおよびカーボンナノファイバは、０．５ｎｍ〜２００ｎｍに及ぶ直径を有し得る。さらに他のナノ粒子の例はとしては、Ｍｏ６Ｓ３Ｉ６およびＭｏ３Ｓ６ＩのようなＭｏ−Ｓ−Ｉファミリーの組成物が挙げられる。それらの組成物は、ヴァバニック（Ｖｒｂａｎｉｃ）ら、Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  １５（２００４年）、６３５−６３８；レムスカー（Ｒｅｍｓｋａｒ）ら、Ｓｃｉｅｎｃｅ  ２９２（２００１年）、４７９；およびミハイロビッチ（Ｍｉｈａｉｌｏｖｉｃ）ら、Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．９０（２００３年）、１４６４０１−１に記載されている。Ｍｏ３Ｓ６Ｉは、例えばドープされると、大きな常磁性磁化率を示し得る。この大きな常磁性磁化率は、多層構造の磁気遮蔽能力をさらに増強することができる。
【００５４】
様々な手法を用いて、生来的に帯電していないナノ粒子に対して、電荷を与えることができる。例えば、ナノ粒子上に、正味の正電荷または負電荷を有する種、例えば、両親媒性の高分子電解質およびカチオンおよびアニオン界面活性剤のような荷電両親媒性物質（上記参照）を吸着または付着させることにより、表面電荷を提供することができる。ナノ粒子が十分に安定している場合には、高酸性条件に曝露することによって表面電荷を確立することができる場合もある。例えば、カーボンナノチューブのようなカーボンナノ粒子は、強酸中で還流することにより、部分的に酸化されて、ナノ粒子上にカルボン酸基（これらは負に荷電したカルボキシル基になるようにイオン化する）を形成する。ナノ粒子上に表面電荷を確立することにより、少なくともある程度は静電的な安定化作用によって、ナノ粒子の比較的安定で均質な懸濁物を提供することもできる。また、ＳＷＮＴおよびポリマー材料が交互に配された層を形成する交互積層アセンブリも、例えば、アリフ  エイ．マメドフ（Ａｒｉｆ  Ａ．Ｍａｍｅｄｏｖ）ら、「強硬な単層カーボンナノチューブ／高分子電解質多層複合体の分子設計(Molecular Design of Strong Singlewall Carbon Nanotube/Polyelectrolyte Multilayer Composites) 」、Ｎａｔｕｒｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌ、第１巻、第３号、２００２年、１９１−１９４頁に記載されている。ナノ粒子は正に帯電していても負に帯電していてもよく、両種類のナノ粒子を医療装置において用いることができる。医療装置は、一種類のナノ粒子組成物を含んでもよいし、または異なる種類のナノ粒子組成物を含んでもよい。
【００５５】
交互積層アセンブリは、荷電磁気クラスタ、荷電高分子電解質、並びに任意で荷電治療薬および／またはナノ粒子を含有する溶液または懸濁液を含む、交互の正味電荷を有する種を含有する溶液または懸濁液に、選択した帯電した基材（例えばステント）を晒すことにより行われ得る。これらの溶液および懸濁液内における荷電化学種の濃度は、例えば、約０．０１ｍｇ／ｍｌ〜約３０ｍｇ／ｍｌに及び得る。そのような濃度は、付着させる種の種類に依存し得る。これらの懸濁液および溶液のｐＨは、磁気クラスタ、高分子電解質および任意の治療薬および／またはナノ粒子がそれらの電荷を維持するような状態であり得る。電荷を維持するために緩衝系を用いることができる。
【００５６】
荷電化学種を含む溶液および懸濁液（例えば、磁気クラスタ、高分子電解質、または荷電治療薬および／または荷電ナノ粒子のような他の任意の荷電化学種の溶液／懸濁液）を、様々な手法を用いて、帯電した基材表面に施すことができる。前記手法の例としては、噴霧法、手法漬、ロール塗布および刷毛塗り法、気中懸濁のような機械的懸濁により被覆を行なう方法、インクジェット法、スピンコーティング法、ウェブ被覆法およびこれらの工程の組み合わせが挙げられる。基材全体（例えばステント）を、荷電化学種を含有する溶液または懸濁液に浸漬することにより、または基材の半分を溶液または懸濁液中に浸漬し、その基材を反転させて、基材の他方の半分を溶液または懸濁液中に浸漬して被覆を完了することにより、下層基材上に層を施すことができる。一部の実施形態において、各荷電化学種層を施した後、基材は、例えば、外側の層の電荷を維持するｐＨを備えた洗浄液を用いて洗い流される。
【００５７】
一部の実施形態において、高分子電解質層が体内で溶解するのを防止するために、１つ以上の最上面の高分子電解質層は架橋され得る。例えば、ポリアリルアミン塩酸塩（ＰＡＨ）およびポリアクリル酸（ＰＡＡ）の多数の層を、複数のカチオン層と交互になったＰＯＭを含む複数の層の上に堆積させることができる。その後、多層構造全体を窒素雰囲気下において１３０℃で約１時間にわたって加熱し、ＰＡＨのアンモニウム基とＰＡＡのカルボキシル基とを架橋させてアミド結合を形成する。液体に対して透過性を有さないナイロン状の上面フィルムを生成することができる。
【００５８】
本願に記載した手法を用いて、下層基材上に電荷が交番する多数の層を施すことができ、これは、１つ以上の帯電層２７を施すこと、及び１つ以上の荷電高分子電解質層３０を施すことを含む。各層の数および／または多層構造２６の総厚は、経験的に決定することができ、例えば、層の組成および医療装置の種類の関数になり得る。例えば、所与の医療装置に対して、層数、それらの順序および組成、および／または多層構造２６の総厚を変化させることが可能であり、多層構造の有効性を試験することができる。有効な組み合わせが決定された後、同じ組み合わせを繰り返すことができる。一部の実施形態において、１０〜３００層が基材上に施される。例えば、多層構造２６の総厚は、用いられる材料（例えば、ＰＯＭおよび／または高分子電解質）の関数になり得、前記総厚は、５ナノメートル〜１５００ナノメートルに及び得る。
【００５９】
使用時において、ステント２０は、例えば、バルーンカテーテルシステムまたは他のステントデリバリーシステムを用いて、搬送および拡張され得る。カテーテルシステムは、例えばワング（Ｗａｎｇ）の米国特許第５，１９５，９６９号およびハムリン（Ｈａｍｌｉｎ）の米国特許第５，２７０，０８６号に記載されている。ステントおよびステントデリバリーもまた、ミネソタ州メープル・グローブ所在のボストン・サイエンティフィック・シメッド社（Ｂｏｓｔｏｎ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ  Ｓｃｉｍｅｄ）から入手可能であるＲａｄｉｕｓ（登録商標）またはＳｙｍｂｉｏｔ（登録商標）システムによって例証される。
【００６０】
ステント２０は、任意の所望形状および大きさ（例えば、冠状動脈ステント、大動脈ステント、末梢血管ステント、消化管ステント、泌尿器用ステント、および神経学的ステント（ｎｅｕｒｏｌｏｇｙ  ｓｔｅｎｔｓ）であり得る。用途によって、ステント２０は、例えば１ｍｍ〜４６ｍｍの直径を有し得る。ある実施形態において、冠状動脈ステントは、約２ｍｍ〜約６ｍｍの拡張径を有し得る。一部の実施形態において、末梢ステントは、約４ｍｍ〜約２４ｍｍの拡張径を有し得る。ある実施形態において、消化管ステントおよび／または泌尿器用ステントは、約６ｍｍ〜約３０ｍｍの拡張径を有し得る。一部の実施形態において、神経学的ステントは、約１ｍｍ〜約１２ｍｍの拡張径を有し得る。腹部大動脈瘤（ＡＡＡ）ステントおよび胸部大動脈瘤（ＴＡＡ）ステントは、約２０ｍｍ〜約４６ｍｍの直径を有し得る。ステント２０は、バルーン拡張型、自己拡張型、またはそれら双方の組み合わせであり得る（例えば、米国特許第５，３６６，５０４号）。
【００６１】
多数の実施形態を上記に記載したが、本発明はそれらに限定されるわけではない。
一部の実施形態において、ポリ酸塩層の両側に位置する高分子電解質層を共に結合させることができる。例えば、多層構造２６は、ポリアリルアミンを含有する層、ポリ酸塩を含有する層、およびポリアクリル酸を含有する層を備え得る。ポリアリルアミンとポリアクリル酸とを架橋させて、多層構造２６の一体性を増強するポリアミドを形成することが可能である。
【００６２】
別の例として、多数の高分子電解質層を、ポリ酸塩を含有する層同士の間に形成することができる。
ポリ酸塩のような分子磁気クラスタを組み込む他の方法も用いることができる。例えば、ポリ酸塩を１つ以上の重合可能な材料を有する混合物中に含有させ、その混合物を重合してポリ酸塩をポリマー内に閉じ込めることが可能である。より具体的には、ポリ酸塩をモノマー（ピロール、アニリン、および／またはチオフェン等）と混合し、その混合物を、医療装置（ステント等）を電極として用いて、電解重合することができる。重合の際、ポリ酸塩は、装置上の導電性ポリマーによって閉じ込められ得る。ポリマーおよびポリ酸塩の重合は、例えば、チェン（Ｃｈｅｎｇ）ら、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  １２９（２００２年）、５３−５９；およびエイ．エム．ホワイト（Ａ．Ｍ．Ｗｈｉｔｅ）およびアール．シー．ティ．スレード（Ｒ．Ｃ．Ｔ．Ｓｌａｄｅ）、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｍｅｔａｌｓ、２００３年８月８日、第１３９巻、第１版、１２３−１３１頁（９）に記載されている。例えば、モノマー溶液および３つの電極を備える一室セルに１００ｍＣを通すことによる、１．２Ｖ（対Ａｇ／ＡｇＣｌ電極）の一定の陽極電位での電気化学的酸化によって、膜を調製することができる。前記溶液は、アセトニトリル中に、０．１Ｍのピロールおよび０．００１ＭのＴＢＡ３［ＰＷ１２−ｘＭｏｘＯ４０］（ｘ＝０、３、６、１２）を含有し得る。
【００６３】
上記に代わって、または、上記に加えて、一部の実施形態において、ポリマーを用いて、磁気ナノ粒子（例えばＣｏＦｅ２Ｏ４）および本願に記載したナノ粒子のような１つ以上のナノ粒子を閉じ込めることができる。そのようなポリマー／磁気ナノ粒子の系はシング（Ｓｉｎｇ）ら、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａ  Ａｃｔａ  ４９（２００４年）、４６０５−４６１２に記載されている。ポリマー／ナノ粒子複合体は、例えば、構造の機械的性質を増強し、かつ／または磁気遮蔽効果を高めることができる。
【００６４】
実施形態において、ポリマー（ポリピロール（ＰＰＹ）等）無機アニオンおよび／またはポリマーアニオンでドープすることが可能である。例えば、ＰＰＹ＋ＣｌＯ４−膜を調製するためには、０．２ｍｏｌ／ｄｍ３のピロールおよび０．２ｍｏｌ／ｄｍ３のＬｉＣｌＯ４を含むアセトニトリル（ＡＮ）溶液を用いることができる。ポリ（ビニルスルホナート）（ＰＶＣ）およびポリ（スチレンスルホナート）（ＰＳＳ）のようなポリマーアニオンを備えたポリピロール膜を調製するためには、０．１ｍｏｌ・ｄｍ−３のＫＰＶＣまたは０．０１ｍｏｌ・ｄｍ−３のＮａＰＳＳを含む水溶液を用いることができる。前記溶液はＮ２でパージされ得る。ＰＰＹ＋ＣｌＯ４−およびＰＰＹ／ＰＳＳの膜は、Ａｇ／ＡｇＮＯ３または飽和カロメル電極に対して０．４Ｖ〜１．２Ｖの範囲で、複数の電位における電解酸化重合（ｅｌｅｃｔｒｏｏｘｉｄａｔｉｖｅ  ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）を用いることによって形成され得る。導電性ポリマーの電解重合の例は、アタナソスカ（Ａｔａｎａｓｏｓｋａ）ら、Ｃｈｅｍ．  ｏｆ  Ｍａｔｅｒ．、１９９２年、４、９８８に記載されている。導電性ポリマーは、細胞相互作用に対して、よって移植後のステントの内皮化に対して、有益な効果を有し得る。
【００６５】
一部の実施形態において、多層構造２６を基材上に形成し、基材から除去した後に、その多層構造２６を医療装置に（例えば接着剤によって）貼り付けることができる。例えば、融解、昇華、燃焼、および／または溶解によって基材を破壊することにより、基材を除去して、多層構造２６を解放することができる。例えば、歯科用ワックス（米国ワシントン州シアトル所在のＭＤＬ  デンタル  プロダクツ社（ＭＤＬ  Ｄｅｎｔａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ，Ｉｎｃ．）から入手可能な歯科用ワックス等）またはポリビニルアルコール（ＰＶＯＨ）から形成された除去可能な基材を用いることができる。これらの材料は、それぞれ、中程度の高温（例えば６０°Ｃ）で融解し、また熱水中に溶解する。除去可能な基材を用いる他の方法は、スクホルホフ（Ｓｕｋｈｏｒｕｋｏｖ）ら、「メラミンホルムアルデヒドおよびカーボネートコア上にテンプレートされた中空のおよび充填された高分子電解質マイクロカプセルの比較分析(Comparative Analysis of Hollow and Filled Polyelectrolyte Microcapsules Templated on Melamine Formaldehyde and Carbonate Cores)」，Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．、第２０５巻、２００４年、５３０−５３５頁；および米国特許出願第１０／８４９７４２号に記載されている。
【００６６】
別の例として、１つ以上の強化補助材を多層構造２６に隣接して、または同構造内に設けて、その機械的性質を増強することができる。例えば、１つ以上の強化補助材を基材上に適用し、それに続けて、一連の高分子電解質層およびポリ酸塩層を設けることができる。別の例として、第１連の高分子電解質層、または第１連の高分子電解質およびポリ酸塩の双方を設け、それに続けて、１つ以上の強化補助材を適用し、その後、第２連の高分子電解質層または第２連の高分子電解質およびポリ酸塩の双方を適用することができる。強化補助材の例としては、金属繊維メッシュ、金属繊維ブレード、金属繊維巻線、混合繊維（例えば、金属繊維、カーボンファイバ、高密度ポリエチレンファイバ、液体高分子結晶）などのような繊維状強化部材が挙げられる。多層構造２６の上または中への強化補助材の組み込みを改善するために、強化補助材に表面電荷を付与し得る。例えば、交互積層法を用いて強化補助材を閉じ込めることにより、強化補助材に帯電した外層を提供し、強化補助材と、反対の電荷を有する隣接層（例えば、高分子電解質層またはポリ酸塩層）との相互作用を増強する。強化補助材の充填量は、それらの強化補助材が伝導性ループまたはソレノイドを形成するような程度であり得る。
【００６７】
ポリ酸塩に加えて、あるいはポリ酸塩の代わりに、金属を含む他のイオン性分子種を用いることができる。例としては、例えば、ミロンコフ（Ｍｉｒｏｎｏｖ）ら、Ｃｈｅｍ．Ｅｕｒ．Ｊ．２０００、第６巻、第８号、１３６１−１３６５頁に記載されているような、［Ｍｏ６Ｓｅ８（ＣＮ）６］７−および［Ｍｏ６Ｓｅ８（ＣＮ）６］６−などのモリブデンセレノシアニドアニオンが挙げられる。
【００６８】
ステント２０はまた、ステントグラフトまたは被覆ステントの一部であってもよい。他の実施形態において、ステント２０は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、延伸ＰＴＦＥ、ポリエチレン、ウレタンまたはポリプロピレンから形成された生体適合性の、非多孔性または半多孔質のポリマーマトリックスを含有し得、かつ／またはそのようなポリマーマトリックスに付着され得る。
【００６９】
多層構造２６は他の医療装置に適用することができる。例えば多層構造体２６は、フィルタワイヤ、バルブ、大静脈フィルタ、動脈瘤コイル、末梢保護デバイス（ｄｉｓｔａｌ  ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ｄｅｖｉｃｅｓ）、ガイドワイヤおよび他の植込み型装置に適用することができる。本願において説明した磁気遮蔽構造は、例えば、ここに記述した、インターベンショナルＭＲＩ手技の間に、金属ガイドワイヤの加熱を低減することができる。
【００７０】
この出願において参照したすべての刊行物、出願、参考文献および特許文献は、参照により、その全容が本願に援用される。他の実施形態は特許請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】内部人口器官の実施形態を示す斜視図。
【図２】図１の２−２線における内部人口器官を示す断面図。
【図３】医療装置を製造する方法の実施形態を示すフローチャート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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