(57)【要約】  コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、１．０〜９．０重量％のコラーゲン、０．２〜３．０重量％のセルロースまたはその誘導体、０．５〜６．５重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、ならびに水を含有する、コラーゲン−セルロース材料が提供される。また、コラーゲン−セルロース材料の製造プロセスが提供される。また、中空管の形態であるコラーゲン−セルロース材料を含有する人工血管、シートの形態であるコラーゲン−セルロース材料を含有する人工組織、および固形体の形態であるコラーゲン−セルロース材料を含有する人工骨が提供される。また、コラーゲン−セルロース材料を含有する医療用デバイス、ならびにコラーゲン−セルロース材料を含有する医療用デバイスを使用した、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類を試験する、または、静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習するプロセスを提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して１．０〜９．０重量％のコラーゲン、
前記コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．２〜３．０重量％の、セルロースまたはその誘導体、
前記コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．５〜６．５重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種の酸、ならびに
水
を含む、コラーゲン−セルロース材料。
【請求項２】
３．０〜７．０重量％の前記コラーゲン、
０．８〜２．０重量％の前記セルロースまたは前記その誘導体、および
１．０〜６．０重量％の前記少なくとも１種の酸
を含む、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料。
【請求項３】
前記セルロースが存在し、木材から、ならびに／または柑橘類果実の果皮、リンゴ搾汁滓、サトウダイコンパルプ、ヒマワリ頭状花、ニンジン、ジャガイモ、トマト、およびそれらの組合せからなる群から選択される、少なくとも１種のペクチンに富む植物材料から得られる、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料。
【請求項４】
前記セルロースの誘導体が存在し、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、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、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種のセルロースのエーテル誘導体である、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料。
【請求項５】
前記セルロースの誘導体が存在し、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、硫酸セルロース、およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種のセルロースのエステル誘導体である、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料。
【請求項６】
前記酸が、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、過塩素酸、およびそれらの混合物からなる群から選択される１種以上の無機酸である、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料。
【請求項７】
前記酸が、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、およびそれらの混合物からなる群から選択される１種以上の有機酸である、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料。
【請求項８】
前記酸が１種以上の無機酸と１種以上の有機酸との混合物であり、前記１種以上の無機酸対前記１種以上の有機酸の重量比が１０／１〜１／１０である、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料。
【請求項９】
前記酸が、重量比が３／１〜１／３である塩酸と酢酸との混合物である、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料。
【請求項１０】
前記コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．１〜２５重量％の、ペクチン、クエン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、クエン酸、架橋剤、アルミニウム塩、糖、カラメル化反応プロセスから得られる糖誘導体、糖混合物、褐色化剤、グリセリン、抗菌剤、ヒドロキシアパタイト、およびそれらの混合物からなる群から選択される１種以上の化合物をさらに含む、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料。
【請求項１１】
前記コラーゲン、前記セルロースまたはその誘導体、前記少なくとも１種の酸、および水を混合して、線維状スラリーまたはドウ状塊を形成すること、
前記線維状スラリーまたは前記ドウ状塊を切断、粉砕および／または均一化、ならびに濾過した後、貯蔵タンク中でエージングして、コラーゲン−セルロースゲルを得ること、ならびに
前記コラーゲン−セルロースゲルを押し出して、前記コラーゲン−セルロース材料を得ること
を含む、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料を製造するプロセス。
【請求項１２】
前記混合において、ペクチン、クエン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、クエン酸、架橋剤、アルミニウム塩、糖、カラメル化反応プロセスから得られる糖誘導体、糖混合物、褐色化剤、グリセリン、抗菌剤、ヒドロキシアパタイト、およびそれらの混合物からなる群から選択される１種以上の化合物が含まれる、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記混合が１０〜２０分の期間実施され、前記線維状スラリーまたは前記ドウ状塊が３．０以下のｐＨを有し、
前記濾過が０．００８メッシュスクリーンおよび／または０．００６メッシュスクリーンを通すものであり、前記エージングが、２５℃未満の温度で維持された前記貯蔵タンク中で、少なくとも６時間の期間実施され、
前記コラーゲン−セルロースゲルの前記押出が、任意の所望の、形状、寸法、長さ、幅、厚さ、アスペクト比、内径、および／または外径である前記コラーゲン−セルロース材料が得られる様式で実施される、
請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１４】
以下の順番で、前記混合の前に、
動物供給源からコラーゲンを抽出／単離して、抽出／単離されたコラーゲンを得ること、
前記抽出／単離されたコラーゲンをカルシウムまたはカルシウム化合物に曝露することにより、前記抽出／単離されたコラーゲンを石灰浸漬スプリットプロセスに供して、前記抽出／単離されたコラーゲンを線維状構造へと分解することにより、コラーゲンスプリットを得ること、
前記コラーゲンスプリットを洗浄して、前記カルシウムまたは前記カルシウム化合物を除去することにより脱灰して、コラーゲン線維およびコラーゲンフィブリルを主に含む精製されたコラーゲン組織を得ること、
前記精製されたコラーゲン組織を、クエン酸、クエン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、および水を含む、緩衝液組成物により酸性化して、コラーゲン材料を得ること、ならびに
前記コラーゲン材料を切断および／または粉砕して、粉末、フィブリル、および／または線維の形態であってもよいコラーゲンを得ること
をさらに含む、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記動物供給源が、ウシ、ブタ、アリゲーター、魚類、およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１種の動物供給源であり、
前記カルシウム化合物が、前記石灰浸漬スプリットプロセス中に存在する場合、酸化カルシウムおよび／または水酸化カルシウムを含み、
前記酸性化から得られた前記コラーゲン材料が、３．０〜６．０のｐＨを有し、
前記切断および／または粉砕が、１０〜２５℃の温度で実施される、
請求項１４に記載のプロセス。
【請求項１６】
所望の、引張強度、弾性係数、柔軟性、空隙率、圧縮率、復元率、硬度、架橋度、湿潤性、シール性、および／または安定性を有する、中空管、シート、または固形体の形態である前記コラーゲン−セルロース材料を生じる、請求項１１に記載のプロセス。
【請求項１７】
中空管の形態である請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料を含む人工血管、シートの形態である請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料を含む人工組織、または固形体の形態である請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料を含む人工骨。
【請求項１８】
人工血管、人工組織、および／または人工骨の形態である、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料、ならびに
合成ポリマー、天然ポリマー、エラストマー、プラスチック、熱可塑性物質、合成ゴム、天然ゴム、シリコーンゴム、ヒドロゲル、セラミック、金属、接着剤、セメント、木材、染料、顔料、ヒトの実際の血管、骨、または組織、動物の実際の血管、骨、または組織、およびそれらの組合せからなる群から選択される少なくとも１種の成分
を含む、医療用デバイス。
【請求項１９】
請求項１８に記載の医療用デバイスで、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類の試験を行うこと、または静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習することを含む、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類を試験するおよび／または静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習する方法。
【請求項２０】
人工血管の形態である請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料、および
前記人工血管を支持するための、マネキン腕または人工腕の形態である支持部材
を含む、医療用デバイス。
【請求項２１】
請求項２０に記載の医療用デバイスで医療専門家が静脈切開の手術の練習を行うことを含む、静脈切開の手術を練習する方法。
【請求項２２】
前記医療専門家が、医師、静脈切開施術者、外科医、および医学生からなる群から選択される１種以上の医療専門家である、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料、
薬物、および
任意による薬学的に許容される賦形剤を含み、
粉剤、丸剤、錠剤、カプセル剤、液剤、溶液剤、懸濁剤、スラリー剤、ドリンク剤、シロップ剤、薄いフィルムもしくは膜、包帯、経皮パッチ、坐剤、クリーム剤、ゲル剤、リニメント剤、香膏、ローション剤、軟膏剤、または軟膏の形態である、
物品。
【請求項２４】
補綴用血管、補綴用骨、および／または補綴用組織の形態である、請求項１に記載のコラーゲン−セルロース材料を含む、整形外科用デバイス。
【発明の詳細な説明】
【発明の背景】
【０００１】
本出願は、合衆国法典第３５巻１１９条（ｅ）項に基づき、２０１１年１０月２１日に出願された米国特許出願第６１／５５０，１０４号に対する優先権を主張するものであり、その全内容は参照によりここに組み込まれる。
【発明の分野】
【０００２】
本発明は、医療、薬学および整形外科への応用のための、血管を模倣した中空管、組織を模倣したシートまたは骨を模倣した固形体の形態であってもよいコラーゲン−多糖類材料、ならびにコラーゲン−多糖類材料の製造プロセスに関する。本発明はまた、中空管の形態であるコラーゲン−多糖類材料を含む人工血管、シートの形態であるコラーゲン−多糖類材料を含む人工組織、および固形体の形態であるコラーゲン−多糖類材料を含む人工骨に関する。
【０００３】
本発明は、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類を試験するための、または、静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習するための、コラーゲン−多糖類材料を含む医療用デバイスに関する。本発明はまた、コラーゲン−多糖類材料を含む医療用デバイスを使用した、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類を試験する、または、静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習するプロセスに関する。
【０００４】
本発明はまた、薬学、医薬、治療、静脈切開、外科または整形外科への応用のための、コラーゲン−多糖類材料を含む物品に関する。
【０００５】
背景の考察
コラーゲンは、動物の、軟骨、皮膚、骨、腱、および他の結合組織、ならびに、水生動物の、皮膚、骨および鱗の、主要な線維状タンパク質構成要素である。
【０００６】
コラーゲンはあらゆる種類の多細胞生物に存在し、恐らく自然界において最も豊富な動物タンパク質である。コラーゲンは結合組織の細胞外マトリックスに位置し、組織の完全性および機械的特性に寄与している。
【０００７】
コラーゲン分子は、α鎖と呼ばれる３つのポリペプチド鎖から構成される。α鎖は約１０００個のアミノ酸残基を含有し、鎖の末端の短い配列を除き、各鎖でアミノ酸が２つおきにグリシンになっている。したがって、α鎖の分子式は（Ｘ−Ｙ−Ｇｌｙ）333のように近似することができる（ここでＸおよびＹはグリシン以外のアミノ酸を表す）。哺乳動物および鳥類由来のコラーゲンでは、約１００個のＸ位がプロリンであり、約１００個のＹ位がヒドロキシプロリンである。コラーゲン分子は、精製され特性決定された順に少なくとも２９種に分類されており、それらの物理化学的特性にしたがって複数のクラスにグループ分けされている。
【０００８】
コラーゲン分子の、優れた生体適合性、生分解性、ならびに、抽出、精製および加工の容易さから、コラーゲン分子は、数多くの、医療および薬学への応用において、多用途の生体材料として用途が見出されてきた。さらに、コラーゲンは、食品および飲料産業、化粧品産業、および栄養補助食品産業において、様々な組成で使用されている。
【０００９】
研究開発中に、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類を試験するための、および／または、医療専門家（たとえば、医師、静脈切開施術者、外科医、および医学生）の訓練中に、静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習するための、「現実世界」の組織をシミュレートする防腐処置されていない解剖材料は、短い貯蔵寿命、急速な分解および悪臭の放出、ならびに、動物およびヒトの遺体から防腐処置されていない解剖材料を得なければならないことを含むがこれらに限定されない、悩ましい多くの不都合があった。
【００１０】
したがって、上で確認された問題を取り除きつつ、研究開発中に、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類を試験するための、および／または、医療専門家（たとえば、医師、静脈切開施術者、外科医、および医学生）の訓練中に、静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習するための、天然の血管、組織、および骨を再現するように製造された、人工血管、人工組織、および／または人工骨の形態の医療用デバイスが、緊急に必要とされ続けている。
【発明の概要】
【００１１】
本発明は、医療、薬学および整形外科への応用のための、血管を模倣した中空管、組織を模倣したシートまたは骨を模倣した固形体の形態であってもよいコラーゲン−セルロース材料、ならびにコラーゲン−セルロース材料の製造プロセスを提供する。本発明はまた、中空管の形態であるコラーゲン−セルロース材料を含む人工血管、シートの形態であるコラーゲン−セルロース材料を含む人工組織、および固形体の形態であるコラーゲン−セルロース材料を含む人工骨を提供する。
【００１２】
本発明は、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類を試験するための、または、静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習するための、コラーゲン−セルロース材料を含む医療用デバイスを提供する。本発明はまた、コラーゲン−セルロース材料を含む医療用デバイスを使用した、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類を試験する、または、静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習するプロセスを提供する。
【００１３】
本発明はまた、薬学、医薬、治療、静脈切開、外科、または整形外科への応用のための、コラーゲン−セルロース材料を含む物品を提供する。
【００１４】
本発明の例示的な側面は、コラーゲン、セルロースまたはその誘導体、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、ならびに水を含む、コラーゲン−セルロース材料を提供することである。
【００１５】
本発明の例示的な側面は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して１．０〜９．０重量％のコラーゲン、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．２〜３．０重量％のセルロースまたはその誘導体、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．５〜６．５重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、ならびに水を含む、コラーゲン−セルロース材料を提供することである。
【００１６】
本発明の例示的な側面は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して３．０〜７．０重量％のコラーゲン、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．８〜２．０重量％のセルロースまたはその誘導体、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して１．０〜６．０重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、ならびに水を含む、コラーゲン−セルロース材料を提供することである。
【００１７】
本発明の例示的な側面は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して３．０〜７．０重量％のコラーゲン、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．８〜２．０重量％のセルロースまたはその誘導体、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して１．０〜６．０重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．１〜２５重量％の、ペクチン、クエン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、クエン酸、架橋剤、（たとえば、グルタルアルデヒドおよび／またはヒドロキシアセトアルデヒド）、アルミニウム塩、糖、カラメル化反応プロセスから得られる糖誘導体、糖またはその誘導体および架橋剤を含む糖混合物（たとえば、ＭＡＩＬＬＯＳＥ（登録商標））、褐色化剤、グリセリン、抗菌剤（たとえば、安息香酸ナトリウムおよび／または次亜塩素酸塩）、鉱油、ポリ（乳酸−ｃｏ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ヒドロキシアパタイト、界面活性剤、可塑剤、染料、およびそれらの混合物から選択される１種以上の化合物、ならびに水を含む、コラーゲン−セルロース材料を提供することである。
【００１８】
コラーゲン−セルロース材料は、血管（たとえば、動脈、静脈、または毛細血管）を模倣した中空管、組織を模倣したシート（たとえば、スラブ、パッド、膜、またはフィルム）、または骨を模倣した固形体の形態であってもよい。中空管は、任意の所望の、長さ、アスペクト比、内径、および／または外径を含む、任意の所望の寸法を有していてもよい。シートは、任意の所望の、長さ、幅、および／または厚さを含む、任意の所望の寸法を有していてもよい。固形体は、任意の所望の、形状、長さ、幅、厚さ、および／または外径を含む、任意の所望の寸法を有していてもよい。中空管、シート、および固形体はまた、所望の、引張強度、弾性係数、柔軟性、空隙率、圧縮率、復元率、硬度、架橋度、湿潤性、シール性、および／または安定性を有していてもよい。
【００１９】
以上の考察は、本発明のある特定の側面を例示している。本発明のさらなる例示的な側面は、以下の発明の詳細な説明において考察される。以下の説明は本質的に例示的であるとみなされるべきであり、限定的であるとみなされるべきではない。
【発明の詳細な説明】
【００２０】
具体的に定義されない限り、ここで用いられるすべての技術および科学用語は、関連する技術分野における当業者によって通常理解されるのと同じ意味を有する。
【００２１】
別段の規定がない限り、ここで記載される、材料、プロセスおよび例は、単に例示的な目的のためのものであり、したがって、限定していることは意図されていない。
【００２２】
クローズドまたはオープンエンドの数値範囲がここで記載される場合、その数値範囲内の、またはそれに包含されるすべての値および部分範囲は、これらの値および部分範囲が、その全体が明示的に書き表されているかのごとく、本出願の元の開示に具体的に含まれ、それに属しているとみなされるものとする。
【００２３】
本発明の文脈における各移行句「含む」、「から本質的になる」および「からなる」の意味は、ＭＰＥＰ第２１１１．０３条で定義されているものと同様である。
【００２４】
特許請求の範囲および明細書内における、「１つの」（"a" or "an"）要素、物品または限定の記述は、本発明の文脈において、別段の規定がない限り、「１以上の」を意味するものと適切に解釈され、理解される。
【００２５】
本発明は、コラーゲン、セルロースまたはその誘導体、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、ならびに水を含む、コラーゲン−セルロース材料を提供する。
【００２６】
本発明は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して１．０〜９．０重量％のコラーゲン、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．２〜３．０重量％のセルロースまたはその誘導体、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．５〜６．５重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、ならびに水を含む、コラーゲン−セルロース材料を提供する。
【００２７】
本発明は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、たとえば、１．５〜８．５重量％、２．０〜８．０重量％、２．５〜７．５重量％、３．０〜７．０重量％、３．５〜６．５重量％、４．０〜６．０重量％、４．５〜５．５重量％、または５．０重量％を含む、１．０〜９．０重量％のコラーゲンを含むコラーゲン−セルロース材料を提供する。コラーゲンは、好ましくは、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、４．０〜６．０重量％、３．５〜５．５重量％、または３．０〜５．０重量％の量で存在する。コラーゲンは、特に好ましくは、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して３．５〜５．５重量％の量で存在する。
【００２８】
本発明は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、たとえば、０．４〜２．８重量％、０．６〜２．６重量％、または０．８〜２．４重量％、１．０〜２．２重量％、１．２〜２．０重量％、１．４〜１．８重量％、または１．６重量％を含む、０．２〜３．０重量％のセルロースまたはその誘導体を含むコラーゲン−セルロース材料を提供する。セルロースまたはその誘導体は、好ましくは、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、０．６〜２．２重量％、０．８〜２．０重量％、１．０〜１．８重量％、１．２〜１．６重量％、または１．４重量％の量で存在する。セルロースまたはその誘導体は、特に好ましくは、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．８〜２．０重量％の量で存在する。
【００２９】
セルロースは、任意の植物供給源または材料（たとえば木材）から取得／由来してもよい。特に好ましいセルロースの供給源は、たとえば、柑橘類果実（とりわけ、レモン、ライム、オレンジ、およびグレープフルーツ）の果皮（とりわけ、アルベド、白色部分）、リンゴ搾汁滓、サトウダイコンパルプ、ヒマワリ頭状花、ニンジン、ジャガイモ、トマト、およびそれらの組合せを含む、ペクチンに富む植物材料である。たとえば、レモン果皮は、新鮮な場合、およそ２〜４重量％のペクチンを含有し、乾燥させた場合、２０〜４０重量％のペクチンを含有し、一方、乾燥リンゴ搾汁滓は、およそ１０〜２０重量％のペクチンを含有する。木材および／またはオレンジ果皮から取得／由来するセルロースが特に好ましい。木材のセルロースに比べて粘性がより低く、ペクチン含有量がより高いため、オレンジ果皮から取得／由来するセルロースがとりわけ好ましい。
【００３０】
セルロースは、たとえば、粉末セルロース、微結晶セルロース、セルロース繊維、ミクロフィブリル化セルロース、およびそれらの混合物を含む、１種以上の様々な形態で存在していてもよい。ミクロフィブリル化セルロースは、典型的には５〜２０ｎｍの幅および典型的には最大で２，０００ｎｍの長さを有し高いアスペクト比を有する、ナノサイズのセルロースフィブリルから構成される、ナノセルロース材料である。
【００３１】
セルロースの誘導体は、セルロースのエーテル誘導体であってもよく、その非限定的な例としては、メチルセルロース、エチルセルロース、エチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、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、エチルヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００３２】
セルロースの誘導体は、セルロースのエステル誘導体であってもよく、その非限定的な例としては、酢酸セルロース、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、硫酸セルロース、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００３３】
本発明のコラーゲン−セルロース材料のセルロース成分は、セルロース以外の１種以上の多糖類で、部分的に置換されてもよく、または完全に置きかえられてもよい。セルロース以外の１種以上の多糖類の非限定的な例としては、アルギネート、α−グルカン、アミロペクチン、アミロース、アラビノキシラン、β−グルカン、カラギーナン、キチン、キトサン、シクロデキストリン、デキストラン、デキストリン、フルクタン、ジェランガム、グルカン、グリコーゲン、ヘミセルロース、イヌリン、マルトデキストリン、ペクチン、デンプン、およびキサンタンガムが挙げられる。本発明の好ましいコラーゲン−多糖類材料には、コラーゲン−セルロース材料、コラーゲン−アルギネート材料、およびそれらの混合物が含まれる。コラーゲン−セルロース材料は、本発明の特に好ましいコラーゲン−多糖類材料を代表する。
【００３４】
本発明は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、たとえば、１．０〜６．０重量％、１．５〜５．５重量％、２．０〜５．０重量％、２．５〜４．５重量％、３．０〜４．０重量％、または３．５重量％を含む、０．５〜６．５重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸を含む、コラーゲン−セルロース材料を提供する。少なくとも１種の酸は、好ましくは、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、１．０〜６．０重量％、１．５〜５．５重量％、２．０〜５．０重量％、２．５〜４．５重量％、または３．０〜４．０重量％の量で存在する。少なくとも１種の酸は、特に好ましくは、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、２．０〜５．０重量％、２．５〜４．５重量％、または３．０〜４．０重量％の量で存在する。
【００３５】
酸は、１種以上の無機酸であってもよい。無機酸の非限定的な例としては、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、ホウ酸、フッ化水素酸、臭化水素酸、過塩素酸、およびそれらの混合物が挙げられる。好ましい無機酸には、塩酸、リン酸、硫酸、およびそれらの混合物が含まれる。特に好ましい無機酸は、塩酸である。
【００３６】
酸は、１種以上の有機酸であってもよい。有機酸の非限定的な例としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸、およびそれらの混合物が挙げられる。好ましい有機酸には、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、およびそれらの混合物が含まれる。特に好ましい有機酸は、酢酸である。
【００３７】
酸は、１種以上の無機酸と１種以上の有機酸との混合物であってもよい。１種以上の無機酸対１種以上の有機酸の重量比には、たとえば、１０／１〜１／１０、９／１〜１／９、８／１〜１／８、７／１〜１／７、６／１〜１／６、５／１〜１／５、４／１〜１／４、３／１〜１／３、２／１〜１／２、および１／１が含まれる。無機酸対有機酸の重量比が、９／２〜２／９、８／３〜３／８、７／４〜４／７、６／５〜５／６、および１／１であることが好ましい。無機酸対有機酸の重量比が１／１であることが特に好ましい。酸は、好ましくは、重量比が、３／１〜１／３、２／１〜１／２、または１／１である、塩酸と酢酸との混合物である。
【００３８】
本発明は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して３．０〜７．０重量％のコラーゲン、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．８〜２．０重量％のセルロースまたはその誘導体、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して１．０〜６．０重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、ならびに水を含む、コラーゲン−セルロース材料を提供する。
【００３９】
本発明の例示的な側面は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して３．０〜７．０重量％のコラーゲン、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．８〜２．０重量％のセルロースまたはその誘導体、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して１．０〜６．０重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、ならびに残余の水を含む、コラーゲン−セルロース材料を提供するものとし、ここで、コラーゲン、セルロースまたはその誘導体、少なくとも１種の酸、および水の総重量は１００重量％である。
【００４０】
コラーゲン−セルロース材料は、１種以上の化合物をさらに含んでいてもよい。１種以上の化合物の非限定的な例としては、たとえば、ペクチン、クエン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、クエン酸、架橋剤、（たとえば、グルタルアルデヒドおよび／またはヒドロキシアセトアルデヒド）、アルミニウム塩、糖、カラメル化反応プロセスから得られる糖誘導体、糖またはその誘導体および架橋剤を含む糖混合物（たとえば、ＭＡＩＬＬＯＳＥ（登録商標））、褐色化剤、グリセリン、抗菌剤（たとえば、安息香酸ナトリウムおよび／または次亜塩素酸塩）、鉱油、ポリ（乳酸−ｃｏ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ヒドロキシアパタイト、界面活性剤、可塑剤、染料、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００４１】
１種以上の化合物は、好ましくは、ペクチン、クエン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、クエン酸、架橋剤、（たとえば、グルタルアルデヒドおよび／またはヒドロキシアセトアルデヒド）、アルミニウム塩、糖、カラメル化反応プロセスから得られる糖誘導体、糖またはその誘導体および架橋剤を含む糖混合物（たとえば、ＭＡＩＬＬＯＳＥ（登録商標））、褐色化剤、グリセリン、安息香酸ナトリウム、およびそれらの混合物から選択される。
【００４２】
１種以上の化合物は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、たとえば、１．０〜２５．０重量％、１．５〜２４．５重量％、２．０〜２４．０重量％、２．５〜２３．５重量％、３．０〜２３．０重量％、３．５〜２２．５重量％、４．０〜２２．０重量％、４．５〜２１．５重量％、５．０〜２１．０重量％、５．５〜２０．５重量％、６．０〜２０．０重量％、６．５〜１９．５重量％、７．０〜１９．０重量％、７．５〜１８．５重量％、８．０〜１８．０重量％、８．５〜１７．５重量％、９．０〜１７．０重量％、９．５〜１６．５重量％、１０．０〜１６．０重量％、１０．５〜１５．５重量％、１１．０〜１５．０重量％、１１．５〜１４．５重量％、１２．０〜１４．０重量％、１２．５〜１３．５重量％、１３．０重量％を含む、０．１〜２５重量％の、個々のまたは組み合わされた量で、コラーゲン−セルロース材料中に存在していてもよい。
【００４３】
ペクチンは、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、たとえば、０．５〜４．５重量％、１．０〜４．０重量％、１．５〜３．５重量％、２．０〜３．０重量％、または２．５重量％を含む、０．１〜５．０重量％の量で存在していてもよい。
【００４４】
架橋剤（たとえば、グルタルアルデヒドおよび／またはヒドロキシアセトアルデヒド）は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、たとえば、１００〜４５０ｐｐｍ、１５０〜４００ｐｐｍ、２００〜３５０ｐｐｍ、または２５０〜３００ｐｐｍを含む、５０〜５００ｐｐｍの量で存在していてもよい。出願人らは、ペクチンおよび／またはアルミニウム塩と架橋剤とを組み合わせた場合、架橋が増加し、コラーゲン中空管およびコラーゲンシートの硬度が、それぞれ、血管および組織の硬度により類似することを発見した。出願人らはまた、ペクチンおよび／またはアルミニウム塩と架橋剤およびヒドロキシアパタイトとを組み合わせた場合、架橋が増加し、コラーゲン固形体の硬度が骨の硬度により類似することを発見した。
【００４５】
アルミニウム塩は、酢酸アルミニウム、アセト酒石酸アルミニウム、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムビス（アセチルサリチレート）、ホウ酸アルミニウム、臭素酸アルミニウム、臭化アルミニウム、塩素酸アルミニウム、塩化アルミニウム、クエン酸アルミニウム、フッ化アルミニウム、ギ酸アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、乳酸アルミニウム、マレイン酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、オクタン酸アルミニウム、オレイン酸アルミニウム、パルミチン酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、サリチル酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、酒石酸アルミニウム、アルミニウムトリ（ｓｅｃ−ブトキシド）、およびそれらの混合物から選択される１種以上のアルミニウム塩であってもよい。
【００４６】
糖は、単糖類、二糖類、およびそれらの混合物から選択される、１種以上の糖であってもよい。単糖類の非限定的な例としては、グルコース、フルクトース、ガラクトース、リボース、アラビノース、キシロース、リキソース、アロース、アルトロース、マンノース、グロース、イオドース（iodose）、タロース、およびそれらの混合物が挙げられる。二糖類の非限定的な例としては、スクロース、ラクツロース、ラクトース、マルトース、セロビオース、コージビオース、ニゲロース、イソマルトース、トレハロース、α，α−トレハロース、β，β−トレハロース、α，β−トレハロース、ソホロース、ラミナリビオース、ゲンチオビオース、ツラノース、マルツロース（maltulose）、パラチノース、ゲンチオビオース、マンノビオース、メリビオース、ルチノース、ルチヌロース（rutinulose）、キシロビオース、およびそれらの混合物が挙げられる。
【００４７】
カラメル化反応プロセスから得られる糖誘導体が、架橋剤（たとえば、グリコールアルデヒドとしても知られるヒドロキシアセトアルデヒド）をさらに含む糖混合物に存在していてもよい。ＭＡＩＬＬＯＳＥ（登録商標）は、特に好ましい糖混合物および／または褐色化剤である。
【００４８】
出願人らは、所望の、引張強度、弾性係数、柔軟性、空隙率、圧縮率、復元率（たとえば、元の位置の少なくとも８０％に戻る能力）、硬度、架橋度、湿潤性、シール性（たとえば、熱および／または圧力に曝露した後でハーメチックシールを維持する能力）、および／または安定性（たとえば、物理化学的特性の変化を伴わない少なくとも６カ月の貯蔵寿命）を発揮させるために、ならびに、所望の解剖学的構造の特定の特徴を模倣したために、コラーゲン−セルロース材料の特定の組成を調整する（たとえば、コラーゲン−セルロース材料内の、ペクチン、グルタルアルデヒド、アルミニウム、糖、ヒドロキシアパタイト（hydroxyapetite）を含むがこれに限定されない、１種以上の化合物の濃度を、増加または減少させる）ことができることを発見した。
【００４９】
コラーゲン−セルロース材料は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して、たとえば、０．５重量％未満、０．１重量％未満、０．０１重量％未満、および０．００１重量％未満を含む、１．０重量％未満の、カルシウムまたはカルシウム化合物（たとえば、酸化カルシウム（石灰としても知られる）、または水酸化カルシウム（消石灰（hydrated lime）、生石灰、消石灰（slaked lime）としても知られる））を含んでいてもよい。コラーゲン−セルロース材料は、特に好ましくは、脱灰されており、したがって、カルシウムまたはカルシウム化合物を含まない。
【００５０】
本発明は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して３．０〜７．０重量％のコラーゲン、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．８〜２．０重量％のセルロースまたはその誘導体、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して１．０〜６．０重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．１〜２５重量％の、ペクチン、クエン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、クエン酸、架橋剤、（たとえば、グルタルアルデヒドおよび／またはヒドロキシアセトアルデヒド）、アルミニウム塩、糖、カラメル化反応プロセスから得られる糖誘導体、糖またはその誘導体および架橋剤を含む糖混合物（たとえば、ＭＡＩＬＬＯＳＥ（登録商標））、褐色化剤、グリセリン、抗菌剤（たとえば、安息香酸ナトリウムおよび／または次亜塩素酸塩）、鉱油、ポリ（乳酸−ｃｏ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ヒドロキシアパタイト、界面活性剤、可塑剤、染料、およびそれらの混合物から選択される１種以上の化合物、ならびに水を含む、コラーゲン−セルロース材料を提供する。
【００５１】
本発明は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して３．０〜７．０重量％のコラーゲン、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．８〜２．０重量％のセルロースまたはその誘導体、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して１．０〜６．０重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．１〜２５重量％の、ペクチン、クエン酸ナトリウム、硫酸アンモニウム、クエン酸、架橋剤、（たとえば、グルタルアルデヒドおよび／またはヒドロキシアセトアルデヒド）、アルミニウム塩、糖、カラメル化反応プロセスから得られる糖誘導体、糖またはその誘導体および架橋剤を含む糖混合物（たとえば、ＭＡＩＬＬＯＳＥ（登録商標））、褐色化剤、グリセリン、抗菌剤（たとえば、安息香酸ナトリウムおよび／または次亜塩素酸塩）、鉱油、ポリ（乳酸−ｃｏ−グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ヒドロキシアパタイト、界面活性剤、可塑剤、染料、およびそれらの混合物から選択される１種以上の化合物、ならびに残余の水を含む、コラーゲン−セルロース材料を提供し、ここで、コラーゲン、セルロースまたはその誘導体、少なくとも１種の酸、１種以上の化合物、および水の総重量は１００重量％である。
【００５２】
コラーゲン−セルロース材料は、血管（たとえば、動脈、静脈、または毛細血管）を模倣した中空管、組織（たとえば、結合組織、表皮組織、筋肉組織、または神経組織）を模倣したシート（たとえば、スラブ、パッド、膜、またはフィルム）、または骨（たとえば、大腿骨、歯）を模倣した固形体の形態であってもよい。中空管、シート、および固形体はまた、所望の、引張強度、弾性係数、柔軟性、空隙率、圧縮率、復元率、硬度、架橋度、湿潤性、シール性、および／または安定性を有していてもよい。
【００５３】
中空管は、任意の所望の、長さ、内径、および／または外径を含む、任意の所望の寸法を有していてもよい。中空管は一般に円形の断面形状を有するが、中空管は、たとえば、不規則形、楕円形、三角形、四角形、五角形、六角形などを含む、任意の所望の断面形状を有していてもよい。中空管は、複数の中空管の束の形態であってもよい。中空管は、たとえば、１．０ｃｍ〜１００ｍを含む、任意の所望の長さを有していてもよい。中空管は、たとえば、０．１０ｍｍ〜５０．０ｍｍを含む、任意の所望の、内径および／または外径を有していてもよい。中空管は、人工動脈、人工静脈、または人工毛細血管を含む、人工血管を表現していてもよい。
【００５４】
シートは、任意の所望の、長さ、幅、および／または厚さを含む、任意の所望の寸法を有していてもよい。シートは、任意の所望の寸法である矩形の断面形状を有していてもよい。シートは、たとえば、０．１０ｍｍ〜１００ｍを含む、任意の所望の、長さ、幅、および／または厚さを有していてもよい。シートは、人工結合組織（たとえば、人工腱、人工靱帯、または人工器官）、人工表皮組織（たとえば、人工皮膚）、人工筋肉組織、または人工神経組織を含む、人工組織を表現していてもよい。
【００５５】
固形体は、任意の所望の、形状、長さ、幅、厚さ、および／または外径を含む、任意の所望の寸法を有していてもよい。固形体は一般に骨（たとえば、大腿骨、歯）の形状をしており、したがって、人工骨を表現していてもよい。
【００５６】
本発明はまた、中空管、シート、または固形体の形態であってもよいコラーゲン−セルロース材料の製造プロセスを提供する。本発明のコラーゲン−セルロース材料の、中空管、シート、および固形体は、コラーゲンケーシングの製作に使用される手順の変法によって調製されてもよい。
【００５７】
コラーゲンは、たとえば、ヒト、ウマ、ウシ、ブタ、アリゲーター、および／または魚類を含む、任意の供給源（たとえば、任意の動物供給源）から抽出／単離されてもよい。コラーゲン−セルロース材料がインビボで導入されるときに、抗原性が少ないまたは抗原性が存在しないため、コラーゲンは、好ましくは、ウシ、ブタ、および／または魚類から抽出される。
【００５８】
本発明の例示的な側面では、コラーゲンは、動物皮革、好ましくは、ウシまたはブタの動物皮革の、表皮、および／または、表皮の直下にある、皮膚の線維性の内層であり、コラーゲンに富んだ組織から本質的になる真皮層（corium/dermis layer）から抽出／単離される。
【００５９】
抽出／単離されたコラーゲンは、抽出／単離されたコラーゲンをカルシウムまたはカルシウム化合物（たとえば、酸化カルシウム（石灰としても知られる）、または水酸化カルシウム（消石灰（hydrated lime）、生石灰、消石灰（slaked lime）としても知られる））に曝露し、コラーゲンを線維状構造へと分解してコラーゲンスプリット（collagen split）を得ることを伴う、石灰浸漬スプリットプロセス（limed split process）に供されてもよい。
【００６０】
コラーゲンスプリットを、石灰浸漬スプリットプロセス中にコラーゲンスプリット内に取り込まれた、望ましくない、カルシウムまたはカルシウム化合物を洗浄して除去する脱灰に供し、コラーゲン線維およびコラーゲンフィブリルから主に構成される精製されたコラーゲン組織を得てもよい。大規模な洗浄を実施して、高濃度の望ましくない、カルシウムまたはカルシウム化合物を除去し、それにより、より高い純度を有するコラーゲン組織を得てもよい。
【００６１】
精製されたコラーゲン組織は、クエン酸および／またはその塩（たとえば、クエン酸ナトリウム）、硫酸アンモニウム、および水を含む、緩衝液組成物による酸性化に供し、たとえば、３．５〜５．５、４．０〜５．０、または４．５、好ましくは、４．０〜５．０、４．１〜４．９、４．２〜４．８、４．３〜４．７、４．４〜４．６、または４．５、最も好ましくは４．５を含む、３．０〜６．０のｐＨでコラーゲン材料を得てもよい。
【００６２】
コラーゲン材料は、任意に、たとえば、１１〜２４℃、１２〜２３℃、１３〜２２℃、１４〜２１℃、１５〜２０℃、１６〜１９℃、または１７〜１８℃、好ましくは、１１〜１９℃、１４〜１８℃、１３〜１７℃、１２〜１６℃、または１３〜１５℃、最も好ましくは、１３〜１７℃、１２〜１６℃、または１３〜１５℃を含む、１０〜２５℃の温度で、切断および／または粉砕し、粉末、フィブリル、および／または線維の形態であってもよいコラーゲンを得てもよい。
【００６３】
コラーゲンは、たとえば、１１〜１９分、１２〜１８分、１３〜１７分、１４〜１６分、または好ましくは１５分を含む、およそ１０〜２０分の期間、セルロースまたはその誘導体、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、１種以上の任意による化合物（たとえば、架橋剤（たとえば、グルタルアルデヒド）および／またはアルミニウム塩）、ならびに水と混合され、たとえば、１．０〜３．０、１．５〜２．５、または２．０を含む、３．０以下のｐＨを有する線維状スラリーまたはドウ状塊を形成する。
【００６４】
適切な稠度を有する、線維状スラリーまたはドウ状塊を形成する際の重要なステップには、成分の特定の性質および濃度、温度、ｐＨ、ならびに／または成分の物理的混合／配合が含まれる。
【００６５】
線維状スラリーまたはドウ状塊は、切断、粉砕、均一化、濾過（たとえば、０．００８メッシュスクリーンおよび／または０．００６メッシュスクリーンを通して）、ディッピング、浸漬および／または押出（たとえば、アルミニウム塩溶液ならびに／または糖もしくはその誘導体および架橋剤を含む糖混合物（たとえば、ＭＡＩＬＬＯＳＥ（登録商標））の存在下で）、洗浄（たとえば、任意による架橋剤、たとえばグルタルアルデヒドを含んでいてもよい水溶液を用いた洗浄）、ならびに／または乾燥から選択される、１種以上の処理に供されてもよい。
【００６６】
ディッピング、浸漬および／または押出において使用するためのアルミニウム塩溶液は、上述のアルミニウム塩のうちの１種以上および任意による架橋剤（たとえば、グルタルアルデヒド）を含んでいてもよい。アルミニウム塩溶液の非限定的な例は、２．９〜３．５重量％のアンモニウム塩、１．０〜１．６重量％の硫酸アンモニウム、０．４〜１．０重量％のクエン酸、０．０５〜０．１５重量％の水酸化アンモニウム、および２２５〜２７５ｐｐｍのグルタルアルデヒドを含む。線維状スラリーまたはドウ状塊は、一定の期間（たとえば、３０分〜３．５時間）、押出前にアルミニウム塩溶液に浸漬され、ならびに／またはディッピングおよび／または押出の間にアルミニウム塩溶液に曝露されてもよい。
【００６７】
糖またはその誘導体および架橋剤を含む糖混合物（たとえば、ＭＡＩＬＬＯＳＥ（登録商標））は、グリセリン／グリセロールおよび水をさらに含んでいてもよい。線維状スラリーまたはドウ状塊は、一定の期間（たとえば、３０分〜３．５時間）、押出前に糖混合物に浸漬され、ならびに／またはディッピングおよび／または押出の間に糖混合物に曝露されてもよい。
【００６８】
処理の後、線維状スラリーまたはドウ状塊は、２５℃未満の温度で維持されたコラーゲン−セルロースゲルを得るのに十分であるように、２５℃未満の温度で一定の期間（たとえば、少なくとも６、７、８、９、１０、１１、または１２時間）、貯蔵タンク中でエージングに供された後、押出プロセスに供され、コラーゲン−セルロース材料を得る。押出プロセスに供される前に、所望の架橋度を得るために、アルミニウム塩溶液および／または糖混合物を様々な濃度で貯蔵タンクに添加してもよい。貯蔵タンクにアルミニウム塩溶液および／または糖混合物を添加するのに加えて、あるいはその代替として、コラーゲン−セルロースゲルが、一定の期間（たとえば、３０分〜３．５時間）、押出前にアルミニウム塩溶液および／または糖混合物に浸漬され、ならびに／または押出の間にアルミニウム塩溶液および／または糖混合物に曝露されてもよい。
【００６９】
押出によって得られたコラーゲン−セルロース材料は、押出プロセスの間に利用される押出機の具体的な種類および具体的な押出条件（たとえば、温度、圧力、押出速度など）に応じて、任意の所望の、形状、長さ、幅、厚さ、内径、および／または外径であってもよく、中空管、シート、または固形体の形態であってもよい。コラーゲン−セルロース材料は、所望の、水分含量および湿潤度を得るために、押出後に任意による乾燥に供されてもよい。コラーゲン−セルロース材料の、組成および製造条件は、所望の、引張強度、弾性係数、柔軟性、空隙率、圧縮率、復元率（たとえば、元の位置の少なくとも８０％に戻る能力）、硬度、架橋度、湿潤性、シール性（たとえば、熱および／または圧力に曝露した後でハーメチックシールを維持する能力）、および／または安定性（たとえば、物理化学的特性の変化を伴わない少なくとも６カ月の貯蔵寿命）を発揮させるために、ならびに、所望の解剖学的構造の特定の特徴を模倣するために、調整され、設計され／組み立てられる。
【００７０】
以下の表は、中空管、シート、および固形体の形態のコラーゲン−セルロース材料の様々な物理化学的特性の、非限定的な比較である。
【表１】
2014532458.tif 000002
2014532458.tif 000003
【００７１】
本発明のプロセスから得られるコラーゲン−セルロース材料は、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して１．０〜９．０重量％のコラーゲン、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．２〜３．０重量％のセルロースまたはその誘導体、コラーゲン−セルロース材料の総重量に対して０．５〜６．５重量％の、無機酸、有機酸、およびそれらの混合物から選択される少なくとも１種の酸、ならびに水を含む。
【００７２】
本発明のプロセスから得られるコラーゲン−セルロース材料は、５〜１５重量％、好ましくは１０重量％のグリセリン、および０．０１〜１．０重量％、好ましくは０．１重量％の安息香酸ナトリウムを含む溶液中で、水分が保たれてもよい。
【００７３】
中空管、シート、または固形体の形態であってもよい、抽出／単離されたコラーゲン、コラーゲン−セルロースゲル、およびコラーゲン−セルロース材料は、ゲル電気泳動、キャピラリー電気泳動、および／または高速液体クロマトグラフィーによって特性決定されてもよく、これらはドデシル硫酸ナトリウムの存在下で実施されてもよい。コラーゲン−セルロースゲルおよびコラーゲン−セルロース材料の架橋度も決定することができる。
【００７４】
本発明はまた、人工動脈、人工静脈、または人工毛細血管を含む、中空管の形態のコラーゲン−セルロース材料を含む人工血管を提供する。
【００７５】
本発明はまた、人工結合組織（たとえば、人工腱、人工靱帯、または人工器官）、人工表皮組織（たとえば、人工皮膚）、人工筋肉組織、または人工神経組織を含む、シートの形態のコラーゲン−セルロース材料を含む人工組織を提供する。
【００７６】
本発明はまた、固形体の形態のコラーゲン−セルロース材料を含む人工骨を提供する。
【００７７】
本発明はまた、研究開発中に、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類を試験するための、および／または、医療専門家（たとえば、医師、静脈切開施術者、外科医、および医学生）の訓練中に、静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習するための、コラーゲン−セルロース材料を含む医療用デバイスを提供する。
【００７８】
医療用デバイスは、合成ポリマー、天然ポリマー、エラストマー、プラスチック、熱可塑性物質、合成ゴム、天然ゴム、シリコーンゴム、ヒドロゲル、セラミック、金属、接着剤、セメント、木材、染料、顔料、実際のヒト血管、骨、または組織、実際の動物血管、骨、または組織、およびそれらの組合せをさらに含んでいてもよい。
【００７９】
コラーゲン−セルロース材料を含む医療用デバイスは、人工血管（たとえば、人工動脈、人工静脈、または人工毛細血管）、人工骨（たとえば、大腿骨、歯）、または人工結合組織（たとえば、人工腱、人工靱帯、または人工器官）、人工表皮組織（たとえば、人工皮膚）、人工筋肉組織、もしくは人工神経組織を含む、人工組織の形態であってもよい。
【００８０】
医療用デバイスは、人工血管、人工骨、および／または人工組織を支持するための支持部材をさらに含んでいてもよい。支持部材の非限定的な例としては、人工血管を支持するための、マネキン腕もしくは人工腕、人工骨を支持するためのスタンド、および／または人工組織を支持するためのトレーが挙げられる。
【００８１】
本発明の例示的な側面は、人工血管の形態のコラーゲン−セルロース材料、および人工血管を支持するための、マネキン腕もしくは人工腕の形態であってもよい支持部材を含む、医療用デバイスを提供するものとし、これは医療専門家（たとえば、医師、静脈切開施術者、外科医、および医学生）の訓練中に、静脈切開の手術を練習するために有用である。
【００８２】
本発明のコラーゲン−セルロース材料を含む医療用デバイスは、動物およびヒトの遺体で、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類および手術を試験するまたは練習する必要性をなくすることを含む、多くの利点を有する。
【００８３】
本発明はまた、本発明のコラーゲン−セルロース材料を含む医療用デバイスで、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類の試験を行うこと、または静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習することを含む、静脈切開、外科もしくは整形外科の器具類を試験するおよび／または静脈切開、外科もしくは整形外科の手術を練習する方法を提供する。
【００８４】
本発明はまた、薬学、医薬、治療、静脈切開、外科、または整形外科への応用のための、インビトロまたはインビボで使用するための、コラーゲン−セルロース材料を含む物品またはデバイスを提供する。
【００８５】
インビトロまたはインビボで使用するための物品は、薬物（たとえば、抗生物質、鎮痛剤、抗ヒスタミン剤、興奮剤、精神安定剤、麻酔剤、抗うつ剤、ホルモン剤、抗凝血剤、緩下剤、利尿剤など）および／または薬学的に許容される賦形剤をさらに含んでいてもよい。物品は、たとえば、粉剤、丸剤、錠剤、カプセル剤、液剤、溶液剤、懸濁剤、スラリー剤、ドリンク剤、シロップ剤、薄いフィルムまたは膜、包帯、経皮パッチ、坐剤、クリーム剤、ゲル剤、リニメント剤、香膏、ローション剤、軟膏剤、および軟膏を含む、任意の形態であってもよい。
【００８６】
インビトロまたはインビボで使用するためのデバイス（たとえば、整形外科用デバイス）は、補綴用血管（たとえば、補綴用動脈、補綴用静脈、または補綴用毛細血管）、補綴用骨（たとえば、補綴用大腿骨、補綴用歯）、ならびに／または補綴用結合組織（たとえば、補綴用腱、補綴用靱帯、または補綴用器官）、補綴用表皮組織（たとえば、補綴用皮膚）、補綴用筋肉組織、および／もしくは補綴用神経組織を含む、補綴用組織から選択される形態のコラーゲン−セルロース材料を含む。
【００８７】
中空管の形態であるコラーゲン−セルロース材料は、ガイド、ステントプロテクター、神経プロテクターとして、および様々な生化学的機構に対して有用となり得る。
【００８８】
本発明に対する数多くの変更形態および変形形態は、上記の開示を考慮すれば明らかに可能であり、したがって、本発明は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、ここで具体的に記載されたものとは異なるように実施されてもよい。したがって、よって以上の開示は本発明の例示的な側面を例示しているにすぎず、添付の特許請求の範囲内に含まれる、数多くの変更形態および変形形態が当業者によって容易に行われ得ることが理解されるべきである。
【国際調査報告】
2014532458.tif 000004