(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の面と第２の面を有する構造フレーム；
静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む複数の第１の多孔性の層；
第１の静電紡糸されたポリマーを含む複数の第２の多孔性の層；
静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む複数の第３の多孔性の層；及び
第２の静電紡糸されたポリマーを含む複数の第４の多孔性の層；
を含む複合人工デバイスであって、
少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層が前記構造フレームの前記第１の面の少なくとも一部の上に配置され、かつ少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層が少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の上に配置され、
少なくとも１つの前記複数の第４の多孔性の層が前記構造フレームの前記第２の面の少なくとも一部の上に配置され、かつ少なくとも１つの前記複数の第３の多孔性の層が少なくとも１つの前記複数の第４の多孔性の層の上に配置され、
少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の前記第１の静電紡糸されたポリマーが少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層の１又は２以上の孔に浸透し、
少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の前記第１の静電紡糸されたポリマーが前記構造フレームの１又は２以上の孔に浸透した、複合人工デバイス。
【請求項２】
前記構造フレームが管状である、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項３】
前記構造フレームがステントを含む、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項４】
前記構造フレームが、少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の静電紡糸されたポリマーが浸透する空間を含む、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項５】
前記複数の第２の多孔性の層の静電紡糸されたポリマーが、少なくとも一部で溶液−静電紡糸されたポリマーである、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項６】
前記複数の第２の多孔性の層の静電紡糸されたポリマーが、少なくとも一部で熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーである、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項７】
前記複数の第２の多孔性の層の静電紡糸されたポリマー層が、少なくとも一部でポリウレタン又はシリコン（silicone）である、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項８】
前記複数の第２の多孔性の層の静電紡糸されたポリマーが、ポリエーテルブロックアミド、ポリアミド、超高分子量ポリエチレン、ポリエステル、フッ素化エチレンプロピレン、フッ化ポリビニリデン、パーフルオロアルコキシ、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／フッ化ビニリデン  コポリマー、ポリ（エチレン−コ−テトラフルオロエチレン）、エチレンクロロトリフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、並びにそれらのコポリマー、ブレンド、及び誘導体からなるグループから選ばれる、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項９】
前記複合人工デバイスが管状であって、前記複合人工デバイスが内径表面及び外径表面を有し、前記内径表面及び前記外径表面の少なくとも一方が、少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層を含む、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項１０】
さらに非多孔性のポリマーの層を含む、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項１１】
前記構造フレームが少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層及び少なくとも１つの前記複数の第４の多孔性の層に埋め込まれている、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項１２】
前記構造フレームが少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層及び少なくとも１つの前記複数の第４の多孔性の層の間に位置する、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項１３】
複合人工デバイス前駆体を与えるための、
（ｉ）構造フレーム、
（ii）静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む複数の第１の多孔性の層、
（iii）第１の静電紡糸されたポリマーを含む複数の第２の多孔性の層、
（iv）静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む複数の第３の多孔性の層、及び
（ｖ）第２の静電紡糸されたポリマーを含む複数の第４の多孔性の層、を組み合わせる工程；並びに、
少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層を前記構造フレームの第１の面の少なくとも一部の上に配置し、かつ少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層を少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の上に配置し、及び少なくとも１つの前記複数の第４の多孔性の層を前記構造フレームの第２の面の少なくとも一部の上に配置し、かつ少なくとも１つの前記複数の第３の多孔性の層を少なくとも１つの前記複数の第４の多孔性の層の上に配置する工程、並びに
複合人工デバイスを提供するための、前記複合人工デバイス前駆体を加圧処理、加熱処理、又は加熱及び加圧処理する工程、を含み、
前記加圧処理が５００から１５００ＰＳＩで行われ、
前記加熱処理が５０℃から４００℃で行われ、
前記複合人工デバイス前駆体を前記加圧処理、前記加熱処理、又は前記加熱及び加圧処理する工程が、少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の前記第１の静電紡糸されたポリマーが少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層の１又は２以上の孔に浸透するのに十分な時間で行われ、
少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の前記第１の静電紡糸されたポリマーが前記構造フレームの１又は２以上の孔に浸透する、複合人工デバイスの製造方法。
【請求項１４】
前記複合人工デバイスが管状である、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記構造フレームがステントである、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記構造フレームが少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の静電紡糸されたポリマーが浸透する空間を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記複合人工デバイスが管状であって、前記組み合わせ工程が、少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層への少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層の巻きつけを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
前記組み合わせ工程が、少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層上への、少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の静電紡糸を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
さらに前記加圧処理、前記加熱処理、又は前記加熱及び加圧処理する工程の前に、少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層及び少なくとも１つの前記複数の第３の多孔性の層を焼結する工程を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
連続して又は同時に、前記加熱及び加圧処理する工程の両方が行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項２１】
前記加圧処理、前記加熱処理、前記又は前記加熱及び加圧処理する工程が圧力容器中で行われる、請求項１３に記載の方法。
【請求項２２】
多層構造の複合人工デバイスであって、
前記多層構造の複合人工デバイスの断面が、
第１の面と第２の面を有する構造フレーム；
静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む複数の第１の多孔性の層と第１の静電紡糸されたポリマーを含む複数の第２の多孔性の層を含む前記構造フレームの前記第１の面であって、少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層が前記構造フレームの前記第１の面の少なくとも一部の表面上に配置され、かつ少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層が少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の上に配置され；
静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む複数の第３の多孔性の層と第２の静電紡糸されたポリマーを含む複数の第４の多孔性の層を含む前記構造フレームの前記第２の面であって、少なくとも１つの前記複数の第４の多孔性の層が前記構造フレームの前記第２の面の少なくとも一部の表面上に配置され、かつ少なくとも１つの前記複数の第３の多孔性の層が少なくとも１つの前記複数の第４の多孔性の層の上に配置されることを含み；かつ
少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の前記第１の静電紡糸されたポリマーが少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層の１又は２以上の孔に浸透し、
少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の前記第１の静電紡糸されたポリマーが前記構造フレームの１又は２以上の孔に浸透することを特徴とする、
多層構造の複合人工デバイス。
【請求項２３】
前記多層構造の複合人工デバイスが管状であって、前記第１の面が該管状の多層構造の複合人工デバイスの内径表面を含み、前記第２の面が該管状の多層構造の複合人工デバイスの外径表面を含む、請求項２２に記載の多層構造の複合人工デバイス。
【請求項２４】
複合人工デバイス前駆体を与えるための（ｉ）構造フレーム、（ii）静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む複数の第１の多孔性の層、及び（iii）第１の静電紡糸されたポリマーを含む複数の第２の多孔性の層、並びに
（iv）静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む複数の第３の多孔性の層、及び（ｖ）第２の静電紡糸されたポリマーを含む複数の第４の多孔性の層、を組み合わせる工程であって、
少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層が前記構造フレームの第１の面の少なくとも一部の上に配置され、かつ少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層が少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の上に配置され、
少なくとも１つの前記複数の第４の多孔性の層が前記構造フレームの第２の面の少なくとも一部の上に配置され、かつ少なくとも１つの前記複数の第３の多孔性の層が少なくとも１つの前記複数の第４の多孔性の層の上に配置される工程、
並びに
加圧処理、加熱処理、又は加熱及び加圧処理する工程、を含む、
多層構造の複合人工デバイスの製造方法であって
前記加圧処理が５００から１５００ＰＳＩで行われ、
前記加熱処理が５０℃から４００℃で行われ、
前記加圧処理、前記加熱処理、又は前記加熱及び加圧処理する工程が、少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の前記第１の静電紡糸されたポリマーが少なくとも１つの前記複数の第１の多孔性の層の１又は２以上の孔に浸透するのに十分な時間で行われ、及び
少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の前記第１の静電紡糸されたポリマーが前記構造フレームの１又は２以上の孔に浸透する、複合人工デバイスの製造方法。
【請求項２５】
前記複合人工デバイスが管状である、請求項２４に記載の複合人工デバイスの製造方法。
【請求項２６】
静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）の第１の多孔性の層及びポリ（テトラフルオロエチレン）以外のポリマーが静電紡糸された第２の多孔性の層を含む第１の多層構造の静電紡糸されたポリマーシートを作成する工程であって、前記第１の多層構造の静電紡糸されたポリマーシートが管形状であり、
静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）の第３の多孔性の層及びポリ（テトラフルオロエチレン）以外のポリマーが静電紡糸された第４の多孔性の層を含む第２の多層構造の静電紡糸されたポリマーシートを作成する工程であって、前記第２の多層構造の静電紡糸されたポリマーシートが管形状であり、
管形状の前記第１の多層構造の静電紡糸されたポリマーシートの周りに内径表面と外径表面を含む構造フレームを配置し、
前記構造フレームの周りに前記第２の多層構造の静電紡糸されたポリマーシートを配置し、かつ
前記構造フレームの外径表面に、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）の第１の多孔性の層及びポリ（テトラフルオロエチレン）以外のポリマーが静電紡糸された第２の多孔性の層を含む第２の多層構造の静電紡糸されたポリマーシートを適用し、
加圧処理、加熱処理、又は加熱及び加圧処理する工程、を含む、
管状の複合人工デバイスの製造方法であって、
前記加圧処理が５００から１５００ＰＳＩで行われ、
前記加熱処理が５０℃から４００℃で行われ、
前記第２の多孔性の層の前記第１の静電紡糸されたポリマーが前記第１の多孔性の層の１又は２以上の孔に浸透し、
少なくとも１つの前記複数の第２の多孔性の層の前記第１の静電紡糸されたポリマーが前記構造フレームの１又は２以上の孔に浸透することを特徴とする、複合人工デバイスの製造方法。
【請求項２７】
少なくとも１つの前記複数の第４の多孔性の層の前記第２の静電紡糸されたポリマーが少なくとも１つの前記複数の第３の多孔性の層の１又は２以上の孔に浸透する、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項２８】
前記構造フレームの前記第１の面が該構造フレームの内径表面を形成し、前記構造フレームの前記第２の面が該構造フレームの外径表面を形成する、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項２９】
第１の静電紡糸されたポリマーと第２の静電紡糸されたポリマーが同じポリマーである、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【請求項３０】
前記複数の第１の多孔性の層及び前記複数の第３の多孔性の層の少なくとも１つが焼結された静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項３１】
前記複数の第１の多孔性の層の１つの前記静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）及び前記複数の第３の多孔性の層の前記静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）の少なくとも１つが焼結された静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）である、請求項２４に記載の方法。
【請求項３２】
前記複数の第１の多孔性の層の前記静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）及び前記複数の第３の多孔性の層の前記静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）の少なくとも１つが焼結された静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）である、請求項２９に記載の複合人工デバイス。
【請求項３３】
前記第１の静電紡糸されたポリマーおよび前記第２の静電紡糸されたポリマーは、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を有する、請求項１に記載の複合人工デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１２年４月５日出願の米国仮特許出願第６１／６２０，６３３号、２０１２年１１月９日出願の米国仮特許出願第６１／７２４，７３１号、及び２０１３年３月１４日出願の米国特許出願第１３／８０３，８９２号に対する優先権を主張するものであり、これらは全て参照により本明細書中に援用される。
【０００２】
［発明の分野］
本発明は、該して、人工デバイス、並びにそれら人工デバイスの製造方法及び使用方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
延伸ポリ（テトラフルオロエチレン）（ｅＰＴＦＥ）の押出成型チューブのインプラント可能な合成人工血管又は管状グラフトとしての成功した使用がよく知られており、文書化されている。ｅＰＴＦＥは、膨大な臨床研究を通して証明されているように、優れた生物的適合性を示すために特にこの目的に適しており、また、内皮化を促進することが知られている明確な多孔性の微細構造を形成するために機械的に制御することができる。さらに、ｅＰＴＦＥは、血管への適用において、低い血栓形成性を示すことが証明されている。活性剤とともに播種又は挿入されたとき、ノード及び原繊維を含むｅＰＴＦＥの微細多孔性構造は、血管系に移植されたときに、自然組織の内方成長及び細胞の内皮化をコントロールする。この能力は、管状グラフトの開通性及び長期間にわたる治癒効果に寄与する。
【０００４】
Ｇｏｌｄｆａｒｂによる米国特許第６，４３６，１３５号において、ｅＰＴＦＥよりなる合成人工血管の微細構造が、押出成型された原繊維による不規則な間隔のノードにより、定義されている。これらのタイプの構造が製造される方法は、３０年以上にわたって知られている。そのような構造において、原繊維が紡糸されたノード表面間の距離は、ノード間距離（ＩＮＤ）として定義されている。
【０００５】
特定のＩＮＤ範囲を有するＰＴＦＥベースの人工血管は、前記人工血管の内表面及び外表面に沿って、組織の内方成長及び細胞の内皮化を増大させるために、所定の多孔性及び／又は孔サイズ範囲で開発することができる。前記ＩＮＤ範囲は、通常、血流の血管壁からの滲出及び血栓形成を妨げる程度に十分小さいが、通常、平均的な赤血球細胞の最大寸法（例えば、６から８μｍ）よりは小さくない。ｅＰＴＦＥベースの人工血管は、このように、本質的に多孔性である。ｅＰＴＦＥ人工血管の多孔性は、前記血管のＩＮＤ及び／又は微細多孔性構造の機械的な形成によりコントロールされる。
【０００６】
代表的な人工血管はステントであり、血管のような体内経路の修復及び維持に一般的に用いられる医療デバイスである。多くの場合、ステントと体の接触に関連する反応を減少させるために、ステントの内表面及び／又は外表面に生体適合性材料が供給される。しかし、従来型のデバイスが、機械的特性、細胞増殖性、細胞透過性、液体透過性、構造フレームへの接着性、及び／又は１又は２以上の活性治療成分の組み込みといった、ある特性を操ることは困難である。被覆もデバイスの特性を変えるために時には利用することができるが、通常ステントはｅＰＴＦＥのような被覆材料で容易には覆うことのできない複合形状を有する。このように、材料及びプロセスに対するこれらの懸案事項に取り組む必要がある。特に、様々な目的に応じて調整することのできる特性を持つステントを含む、移植可能な人工デバイスの提供方法を提供することは、有益であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６，４３６，１３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本開示のある実施態様によると、静電紡糸ポリマー材料の多孔性の層を含む複合人工デバイスが供給される。そのような多孔性の層は、例えば、管状人工デバイスの内径表面に、管状人工デバイスの外径表面に、又は管状人工デバイスの内径表面及び外径表面の両方にあってもよい。複合デバイスは、２層、３層、４層、５層、又はそれ以上の層を有して提供されることができる。ある実施態様において、構造フレーム（例えば、ステント又は他のデバイス）が構造中に包含されることができる。複合人工デバイス中の少なくとも一つの層は、いくつかの実施態様において、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）（ＰＴＦＥ）を含む。有利には、ある実施態様において、前記複合人工デバイスはある程度の多孔性を示す。
【０００９】
本開示の一態様は、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む少なくとも一つの多孔性の層及び第２の静電紡糸されたポリマーを含む少なくとも一つの多孔性の層を含む多層の管状複合人工デバイスを供給することである。第２の静電紡糸されたポリマーの構成は、例えば、溶液−静電紡糸されたポリマー（例えば、ポリウレタン、シリコン（例えば、ＰＤＭＳ）、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ）、ポリアミド、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、ポリエステル、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／フッ化ビニリデン  コポリマー（ＴＨＶ）、ポリ（エチレン−コ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、又はコポリマー、ブレンド、若しくはそれらの誘導体といった熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマー）であることができる。他の実施態様において、第２の静電紡糸されたポリマーは、分散液−静電紡糸されたポリマー、例えば、ポリ（テトラフルオロエチレン）であることができる。有利には、いくつかの実施態様において、第２の静電紡糸されたポリマーを含む前記多孔性の層は、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む多孔性の層の孔に浸透する。
【００１０】
ここで述べられる第２の静電紡糸されたポリマーは典型的にはある程度の多孔性を示すが、ある実施態様においては、１又は２以上の非多孔性（non-porous）の層を供給することが望まれるかもしれない。そのような非多孔性の層は、いくつかの実施態様において、静電紡糸、又はここで述べられる他の方法により、調製されるかもしれない。したがって、本出願のある実施態様において、少なくとも一つの静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む多孔性の層、及び少なくとも一つの第２の静電紡糸されたポリマーを含む非多孔性の層を含む、多層の管状複合人工デバイスが供給される。多孔性の静電紡糸されたポリマーと同様に、非多孔性の静電紡糸されたポリマーの調製と利用が、ここでより十分に述べられる。
【００１１】
ある実施態様において、ここで述べられる複合人工デバイスは、さらに構造フレーム（例えば、ステント）を含むことができる。好ましくは、そのような構造フレームは、いくつかの実施態様において空間（open spaces）を含むことができ、第２の静電紡糸されたポリマーは、構造フレームの前記空間を通って浸透することができる。
【００１２】
ここで述べられるデバイスの層の数は多様であることができる。いくつかの実施態様において、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む少なくとも二つの多孔性の層を含むデバイスが供給される。いくつかの実施態様において、第２の静電紡糸されたポリマーを含む少なくとも二つの多孔性の層を含むデバイスが供給される。ある実施態様において、管状デバイスの内径又は外径の少なくとも一方は、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む多孔性の層を含む。ある実施態様において、前記デバイスは、さらに非多孔性ポリマーの層を含むことができる。
【００１３】
ある特定の実施態様を以下に示す。一つの実施態様において、管状複合人工デバイスが供給され、前記デバイスの断面は：デバイスの内径表面の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む第１の多孔性の層により囲まれた内腔；静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む前記多孔性の層に組みこまれた構造フレーム；デバイスの外径表面の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む第２の層；及び、異なる静電紡糸されたポリマーを含む前記第１の層と前記第２の層の間の第３の層：を含む。
【００１４】
一つの実施態様において、管状複合人工デバイスが供給され、前記デバイスの断面は：デバイスの内径表面の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む第１の多孔性の層により囲まれた内腔；静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む前記多孔性の層に組みこまれた構造フレーム；デバイスの外径表面の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む第２の層；及び、前記第１の層と前記第２の層の間の、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）及び異なる静電紡糸されたポリマーの少なくとも２つの交互の層：を含む。
【００１５】
管状複合人工デバイスを供給する別の実施態様において、前記デバイスの断面は：デバイスの内径表面の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む第１の多孔性の層により囲まれた内腔；静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む前記多孔性の層に組みこまれた構造フレーム；デバイスの外径表面の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む第２の層：を含む。
【００１６】
管状複合人工デバイスを供給するさらなる実施態様において、前記デバイスの断面は：デバイスの内径表面の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む第１の多孔性の層により囲まれた内腔；前記第１の多孔性の層の周りに配置され隣接する構造フレーム；デバイスの外径表面の静電紡糸されたポリ（エチレンテレフタル酸）を含む第２の層；前記構造フレームと前記第２の層の間の異なる静電紡糸されたポリマーを含む第３の層であり、前記異なる静電紡糸されたポリマーが浸透する空間を含む前記構造フレーム：を含む。
【００１７】
さらに管状複合人工デバイスを供給する実施態様において、前記デバイスの断面は：デバイスの内径表面の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む第１の多孔性の層により囲まれた内腔；前記第１の多孔性の層の周りに配置され隣接する構造フレーム；デバイスの外径表面の静電紡糸されたポリ（エチレンテレフタル酸）を含む第２の層；及び、前記第１の層と前記第２の層の間の、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）及び異なる静電紡糸されたポリマーの少なくとも２つの交互の層であって、前記異なる静電紡糸されたポリマーを含む層が前記構造フレームに接しており、前記異なる静電紡糸されたポリマーが浸透する空間を含む前記構造フレーム：を含む。
【００１８】
管状複合人工デバイスを供給する追加的な実施態様において、前記デバイスの断面は：デバイスの内径表面の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む第１の多孔性の層により囲まれた内腔；デバイスの外径表面の静電紡糸されたポリ（エチレンテレフタル酸）を含む第２の層；前記第１の層と前記第２の層の間の異なる静電紡糸されたポリマーを含む第３の層であり、前記第３の層に組み込まれた構造フレーム：を含む。
【００１９】
本発明の他の特徴において、複合人工デバイス前駆体を得るための、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む少なくとも一つの多孔性の層、及び第２の静電紡糸されたポリマーを含む少なくとも一つの多孔性の層との組み合わせ；及び、複合人工デバイスを提供するための前記複合人工デバイス前駆体への加圧、加熱、又は加圧及び加熱の両方の適用：を含む複合人工デバイスの製造方法が提供される。
【００２０】
前記組み合わせステップは、いくつかの実施態様において、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む多孔性の層の周りに、第２の静電紡糸されたポリマーを含む多孔性の層を巻きつけることを含むことができる。前記組み合わせステップは、いくつかの実施態様において、第２の静電紡糸されたポリマーを含む多孔性の層を、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）の多孔性の層の上で、静電紡糸することを含むことができる。
【００２１】
ここで述べられる方法は、様々な構成及び特性を有する複合人工デバイスを供給することができる。いくつかの実施態様において、第２の静電紡糸されたポリマーは、溶液−静電紡糸されたポリマーを含む。いくつかの実施態様において、第２の静電紡糸されたポリマーは焼結されていないポリ（テトラフルオロエチレン）を含むことができる。有利には、複合デバイスが、焼結されていないポリ（テトラフルオロエチレン）を含む場合、前記方法は、処理ステップの後に、さらに複合人工デバイスを焼結することを含むことができる。
【００２２】
前記処理ステップは、いくつかの実施態様において、第２の静電紡糸されたポリマーが静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）を含む少なくとも一つの多孔性の層の孔に浸透するために十分な時間、加熱、加圧、又は加熱及び加圧の両方を行うことを含むことができる。いくつかの実施態様において、加熱及び加圧は連続して又は同時に行われる。圧力及び／又は温度は様々な値をとることができる。ある実施態様において、圧力は約２００から約２０００ＰＳＩ（例えば、約５００ＰＳＩから約１５００ＰＳＩ）であり、温度は約１００℃から約４００℃である。前記処理ステップは、例えば、圧力容器で行われることができる。さらに、ここに述べた代表的な材料及び方法の典型的な議論が、参照により全てを本願明細書に援用される、２０１２年４月５日に出願された米国仮特許出願第６１／６２０，６３３号及び２０１２年１１月９日に出願された米国仮特許出願６１／７２４，７３１号に記載されている。
【００２３】
当業者を対象とする、それらの最良の形態を含む、権限を有する全ての開示は、添付の図面について言及する本明細書の後半で、より詳細に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本開示による単一成分複合デバイスの壁の断面図の概略図である。
【図２】図２は、本開示による構造フレームを含む単一成分複合デバイスの壁の断面図の概略図である。
【図３】図３は、本開示による多成分複合デバイスの壁の断面図の概略図である。
【図４】図４は、本開示による構造フレームを含む多成分複合デバイスの壁の断面図の概略図である。
【図５】図５は、本開示による多成分複合デバイスの壁の断面図の概略図である。
【図６】図６は、本開示による構造フレームを含む多成分複合デバイスの壁の断面図の概略図である。
【図７】図７Ａ−Ｆは、本開示による構造フレームを含む多成分複合デバイスの断面図の概略図である。
【図８】図８は、図７Ａ及び／又は図７Ｂの代表的な複合デバイスの代表的な調製過程を説明した概略図である。
【図９】図９は、図７Ｃの代表的な複合デバイスの代表的な調製過程を説明した概略図である。
【図１０】図１０は、図７Ｄ及び／又は図７Ｅの代表的な複合デバイスの代表的な調製過程を説明した概略図である。
【図１１】図１１は、図７Ｆの代表的な複合デバイスの代表的な調製過程を説明した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
添付の図面を参照して、本発明は、以下により詳細に述べられる。しかし、発明の全ての実施態様が示されるわけではない。実際に、これら発明は、多くの異なる形で具現化され、ここで開示された実施態様に限定されるように解釈されてはならない；むしろ、開示が法的な要求を満たすように、これらの実施態様は提供されている。各実施例は、開示内容の限定ではなく開示内容の説明として提示するものである。実際、本開示の範囲又は精神を逸脱しない限り、様々な変更及び変形がなされ得ることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として説明又は記載される特徴を、別の実施形態において使用して、更なる実施形態をもたらしてもよい。このため、本開示は、添付の特許請求の範囲及びそれらの均等の範囲内となるような変更形態及び変形形態を網羅することが意図される。
【００２６】
本開示による複合人工デバイスの概要
一般的に、本開示は、中心内腔の周りに１又は２以上の静電紡糸された（以降、「ｅｓｐｕｎ」という）繊維の層を含む複合人工デバイス、及びそれらの調製方法を提供し、少なくとも一つの層は分散液−紡糸ポリマーを含む。いくつかの実施態様において、前記１又は２以上のｅｓｐｕｎ繊維の層は、管状複合人工デバイスの内径表面、外径表面、又は内径表面及び外径表面の両方を構成することができる。本出願の焦点は、少なくとも内径表面にｅｓｐｕｎ繊維の一つの層、及び少なくとも外径表面にｅｓｐｕｎ繊維の一つの層を含む多層構造である。；しかし、本開示は、これらの一方のみを含む構造にも関連することを意図する。例えば、内径表面にｅｓｐｕｎ繊維の単層を有する構造フレームが本開示に包含されることが意図され、そして、外径表面にｅｓｐｕｎ繊維の単層を有する構造フレームも本開示に包含されることが意図される。
【００２７】
ここで述べられる複合人工デバイスは、ある実施態様において、従来のデバイスに対する複数の利点を提示することができる。例えば、ある実施態様において、ここで提供する前記複合人工デバイスは、有利には、１）（機械的特性、細胞増殖性、細胞透過性、液体透過性、構造フレームへの接着性、及び／又は１又は２以上の異なった構造の層への活性治療材の包含の可能性といった様々な特性の操作を可能とする）非常に異なる孔の構造及びサイズを有する層を包含する能力；２）少なくとも２つの異なる組成物を（非常に異なる組成物でさえをも）含み、（こうして広い範囲の治療用途及び構造を付与することができる）複合構造を作る能力；３）１又は２以上のｅｓｐｕｎ層、任意に構造フレーム及び／又は複合デバイスの他の任意の層を含む様々な層間での改善された結合；４）細胞性の反応をより大きくコントロールできるようにする細胞外マトリックスに非常に類似した材料（例えば、静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）（ＰＴＦＥ））の含有；及び５）従来の材料での被覆を課題とする単純な、及び複雑な両方の形状を有するデバイス上の被覆（層）を提供する能力：の１又は２以上を示す。
【００２８】
本発明による人工デバイスのタイプは多様であることができ、前記デバイスは、いずれかの特定の目的に用いることができるように調整することが可能である。通常、ここで意図する人工デバイスは、管状人工デバイスである。「管状人工デバイス」は、前記デバイスが３次元構造を有することを意味し、この語は、様々なサイズ（例えば、長さ、厚さ、及び／又は径）、形、及び組成のデバイスをカバーすることを意図する。そのような管状人工デバイスは、通常、中心の内腔を有することを特徴とする。管状人工デバイスは、通常は、内径（「ＩＤ」）及び外径（「ＯＤ」）の両方を有するということができる。「管状デバイス」は、典型的な円筒形の構造だけでなく、しかしこれに限定するわけではないが、非線形、花弁形、サドル形、Ｙ字形、きのこ形、フレア形、ベル形、シングルホーン形、ダブルホーン形、砂時計形、シングルカップマウス形、ツインカップマウス形、カップマウスボール形、及びそのような形を有する構造を含むステント、グラフト、及びステントグラフトを含むことを広く解釈されることが意図される。人工デバイスの一端又は両端は、体内にデバイスが移行することを防ぐため、コイル状又は他の形であることができる。
【００２９】
一般的に、人工デバイスは、導管を開いたままにする、又は導管内の血流の方向を変えたままにするために動脈、血管、又は他の導管内に取り付けることができるデバイス等である。ある実施態様において、本開示は、血管の人工デバイス（以下、「人工血管」という。）を対象とする。そのようなデバイスは、血管ステント又は血管ステントグラフトであることができる。代表的な人工血管は、冠状動脈ステント、冠動脈バイパスグラフト、血管ステント、人工バイパスグラフト、バイパスシャント、動静脈グラフト、ホモグラフト、肺アログラフト、及び／又は肺シャント、を含む。本発明により供給されることができる他の管状人工デバイスは、これに限られないが、血液透析チューブ、尿道チューブ、尿道又は前立腺ステント、前立腺／括約筋ステント、食道ステント、喉頭ステント、気道ステント、胆管ステント、十二指腸ステント、結腸ステント、すい臓ステント、気管気管支気道ステント、及び胃腸ステントを含む。
【００３０】
本開示の複合人工デバイス様々な組成物を有することができる。一般的に、ここで述べられる複合人工デバイスは、１又は２以上の静電紡糸された層（２又は３以上の静電紡糸された層を含む）を含む。静電紡糸された層は、ここで述べられる静電紡糸プロセスを経て調製されたポリマー層と理解される。静電紡糸された層は、典型的には、複数の繊維で構成され、いくつかの実施態様において、互いの位置に関連して、ランダム配向である。ある実施態様において、静電紡糸された層は、繊維状及び／又は多孔性であることができる。本開示によるｅｓｐｕｎマット中の繊維の径は、様々な値をとることができる。ある実施態様において、ｅｓｐｕｎ層は、少なくとも約０．０１μｍの平均径を有する繊維を含むことができる。例えば、繊維の平均径は、複合デバイスの１又は２以上のｅｓｐｕｎ層のそれぞれにおいて、いくつかの実施態様において、約１０ｎｍから約２０００ｎｍの幅のサイズであってもよい。いくつかの実施態様において、１又は２以上のｅｓｐｕｎ層は、最終形態で、接触点（points of contact）間が約０．１μｍから約５０μｍの距離の幅にあるような密度で堆積する繊維を有する。
【００３１】
さらに、ある層及び複合デバイス全体の孔のサイズは、様々であってもよい。ここでｅｓｐｕｎ層に関して用いるように、「径のサイズ」は、例えば、気流及び／又は（例えば、参照により本願に援用される、バブルポイントによるASTM F316 Pore Size Characterizationで定義される）水流により測定される、（実際の孔径というよりはむしろ）有効孔径について述べることを意図している。なお、ｅｓｐｕｎ繊維マットの性質上、一般的に、そのような材料の実際の孔径を、顕微鏡を用いて測定することはできない。ここで述べられる複合デバイス内のあるｅｓｐｕｎ層の有効孔径は、約０．０μｍ（例えば、非多孔フィルム）から約５０μｍ、例えば約０．０５μｍから約２０μｍの幅であってもよい。有利には、それぞれの層の有効孔径は、ある実施態様において、ある程度の多孔性を示す複合デバイスが供給されることが望まれるように、約０．０μｍよりも大きい。なお、いくつかの実施態様において、例えば、複合デバイス内に層が設置され、続いて圧縮され及び／又は焼結された場合、ある層の有効孔径を正確に知ることはできないかもしれない。
【００３２】
いくつかの実施態様において、ここで述べられる複合人工デバイスに含まれる個々の層は、様々な厚さを有することができる。例えば、いくつかの実施態様において、個々の層は、平均約０．０００１インチから約０．２５インチ幅の厚さを有することができる。いくつかの実施態様において、この幅の下端が（例えば、約０．０００１インチから約０．００１０インチ、約０．０００３インチから約０．０００５インチなど）の厚さの層が望ましい。一部分において、ある層の厚さは、前記層の調製方法及び前記層の構成に依存する。例えば、いくつかの実施態様において、ＰＵのとても薄いｅｓｐｕｎ層（例えば約０．０００１インチ及び約０．０００５インチ）は、容易に得られる。ここで述べられるように、構築物上のラミネーションのためのＰＴＦＥのシートは、例えば、約０．０００５インチまでの厚さで調製できるが、ＰＴＦＥのとても薄いｅｓｐｕｎ層（例えば、約０．０００１インチ）は、一般的には、構築物上に直接行うことによって（すなわち、以下に述べられるスピンコーティングによって）のみ達成される。典型的には、静電紡糸により調製されたシート又はチューブはそのような薄さを示すことができず、一般的には、約０．０００８インチ又はそれ以上の厚さを示す。好ましい実施態様において、ある層の厚さは、あらゆる場所で比較的に均一である。ある層の厚さも、複合デバイスが製造される方法に依存する。例えば、ポリマーシートは、様々な厚さの層を得るために、１度、２度、３度、４度、５度、又はそれ以上デバイス（又はデバイスの内部に）に巻きつけることができる。
【００３３】
層の厚さの取りうる範囲を前提とすると、ここに記載の複合デバイスの壁の厚さは、層の数及び個々の層の厚さにより、様々な値をとることができる。例えば、上記の層の厚さに基づくと、２層の複合デバイスは、約０．００３インチから約０．０２インチを含む、約０．００１インチから約０．０５インチのような、約０．０００２インチから約０．５０インチといった厚さの壁を有することができる。様々な厚さの層がデバイス中に組み込まれることが理解される。好ましい実施態様において、複合デバイスの全体の壁の厚さはデバイスの全長及び周囲にわたって比較的均一である。しかし、構造フレームを含む実施態様において、前記フレームは、典型的には、ワイヤー又は支柱で形成された空間含み、それらの間に空間を有する。なお、ワイヤー又は支柱が存在する場合、ワイヤー又は支柱の径は壁の厚さに大きな影響を与えることができる。このように、例えば、ある複合体の均一性を考えた場合、複合体のある部分の層の厚さは、複合体の比較部分の層の厚さと比較されなければならない（すなわち、ワイヤー又は支柱が存在する部分と他のワイヤー又は支柱が存在する部分とを比較すること、又はワイヤー又は支柱が存在しない二つの部分を比較することによる）。さらに、いくつかの実施態様において、１又は２以上の層がデバイスに巻きつけられた場合、つなぎ目が存在するかもしれないことが理解され、それは、複合デバイスの製造に用いたプロセスのコンディションによる。したがって、いくつかの実施態様において、１又は２以上の圧入（例えば、線）又は突起（例えば、線）がデバイスの外径表面上に存在し、そのような実施態様は、ここで述べられる「実質的に均一」に包含されることが意図される。
【００３４】
デバイスの全体の外径は様々な値をとることができる。例えば、より大きな及びより小さな複合体が本開示から離れずに調製されうるが、ある実施態様において、全体の外径は、約０．００５インチから約２インチの幅である。連続したロール長でシート又はチューブとして複合体が製造されるように、最終的な長さは非常に様々な値をとりうる。
【００３５】
ここで述べられる複合デバイスは、（例えば、２層、３層、４層、５層、６層、７層、８層、９層、１０層、又はそれ以上の層でさえをも有する）様々な数のポリマー層を有することができる。ある実施態様において、複合デバイスの内径表面の層は、約１回から約５回の巻きつき（例えば、約２回の巻きつき）で構成されるかもしれない。ある実施態様において、複合デバイスの外径表面の層は、約２回から約１０回の巻きつき（例えば、約４から８回の巻きつき、又は約５から７回の巻きつき）で構成されるかもしれない。なお、ここで述べられる複合人工デバイスの組成は「複数の層」で構成されるように述べられるが、これらの層は常に別々の層でなくともよいかもしれない。例えば、層は、有利には、連続した層であるが、いくつかの実施態様において、それらは常に連続した層でなくともよいかもしれない。さらに、いくつかの実施態様において、組成物は、一方の「層」が他方の「層」に幾分侵入していることを示すかもしれない。これらの状況は、依然として、「層の（layered）」という語に包含されることを意図する。
【００３６】
一般的に、ここで述べられる複合人工デバイス内の少なくとも一つの層は「結合層」として機能する。結合層は、２又は３以上の層を一緒に接着及び／又は結合をもたらす形で複合デバイスに組みこまれた層である。この要求を満たすために、前記結合層組成物はデバイスに組み込まれた場合、室温で及び／又は昇温である程度の流動性、粘着性、及び／又は成形性を示さなければならない。典型的には、最終的なデバイスに含まれる全ての層を含む複合人工デバイス前駆体が調製され、ここで述べる最終の複合デバイス中の結合層がこれらの特性を維持しないように、前記前駆体は使用前に処理（すなわち、加熱及び／又は加圧）される。いくつかの実施態様において、結合層はそれに隣接する１又は２以上の層と同じポリマータイプを含み、いくつかの層では、結合層は異なるポリマータイプを含む。前記結合層は、例えば、いかなるポリマータイプを含むことができ、ある実施態様において、ＰＴＦＥ、ＰＵ、又はシリコン（例えば、ＰＤＭＳ）を含むかもしれない。ある実施態様において、結合層は、それが接する一方又は両方の層の孔に浸透し、このように機械的な結合を層間に供給することができる。ある実施態様において、前記結合層は、有利には、空間が存在する場合には、少なくとも構造フレーム中の空間部分に浸透することができる。フレームが存在する場合、いくつかの実施態様において、結合層は、複合デバイスの内径表面と外径表面とを（例えば、構造フレームを通して）接着及び／又は結合する。前記のそのような層の組み込みをここでより詳細に述べる。
【００３７】
先に述べたデバイスは２又は３以上のポリマー層を含むため、様々な特性を有する広い範囲の複合デバイスが供給される。異なる特性（例えば、組成、厚さ、効果的な孔径、繊維のサイズ等）を包含する層により、様々な特性の組み合わせを有するデバイスが提供される。これらを調節する手段及び他の特性についてさらに述べる。さらに、個々の層の化学的組成は追加の調整を提供することができる。本開示の複合デバイスの層構造、「サンドウィッチ」タイプの構造のために、該構造次第で、厚さや孔径といった物理的特徴は前記デバイスの断面の個々の層において様々な値をとることができる。一例は、材料を通した、表面から表面への層の評価に基づいた孔のサイズの大小の変化といった非対称な構造である。
【００３８】
なお、ここでより詳細に述べるように、本開示により供給される複合人工デバイスの特徴的な組成は変えることができる。しかし、ここに記載の全ての複合人工デバイスにおいて、一般的には、前記デバイスの少なくとも一つの層が分散液ベースの静電紡糸を経て調製された繊維マット（すなわち、「分散液−紡糸構成物」）を含む。分散液ベースの静電紡糸における代表的な材料及び方法を以下により詳細に述べる。
【００３９】
ある実施態様において、分散液ベースの静電紡糸を経て調製された繊維マット（すなわち、「分散液−紡糸構成物」）は、静電紡糸されたフッ素化ポリマー（例えば、ポリ（テトラフルオロエチレン）（ＰＴＦＥ））を含む静電紡糸された繊維マットである。特に静電紡糸ＰＴＦＥ及びＰＴＦＥを含む静電紡糸されたマットに焦点をあてた静電紡糸の多くの記載がここになされているが、ここで述べられる手法及び原料はＰＴＦＥに取って代わる他のポリマーを用いても良い。ここで述べられる複合人工デバイスの分散液−紡糸構成物として包含されうる代表的なフッ素化ポリマーは、これらに限られないが、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン、テトラフルオロプロピレン及びフッ化ビニリデンのコポリマー（ＴＨＶ）、ポリ（エチレン−コ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ），エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、並びにそれらのコポリマー、ブレンド、及び誘導体が含まれる。さらに、記載の適用はフッ素化ポリマーを含む分散液−紡糸構成物の実施態様に向けられているが、分散体から紡がれる他のポリマーは分散液−紡糸構成物の代わりに又は追加として用いることができる。
【００４０】
いくつかの実施態様において、一つのタイプの材料からなる、すなわち、（「単一成分構成」人工デバイスを与える）同じタイプの材料の２又は３以上の静電紡糸された層、任意の構造フレーム、（例えば、ステント）との組み合わせを有する複合人工デバイスが供給される。そのような実施態様において、前記複合人工デバイスは、２又は３以上の分散液−紡糸ポリマーの構成の層を含む。こうして、そのようなデバイスの結合層は、同じタイプのポリマー材料の１又は２以上の追加の層からなる。例えば、ある特定の実施態様において、静電紡糸されたＰＴＦＥベースの構成物が供給され、ここで複合人工デバイスのポリマー層の２又は３以上の層は、それぞれ静電紡糸されたＰＴＦＥを含む。そのような実施態様において、複合デバイスの異なるＰＴＦＥ層が異なる特性を示すことができるように、個々の層の特性（例えば、厚さ、孔径、繊維径等）は、様々であることができる。ＰＴＦＥが例示されているが、ＰＴＦＥ以外のポリマー材料からなる又はＰＴＦＥ以外のポリマー材料から本質的になる他の人工複合体も、本開示により供給されるかもしれない。
【００４１】
代表的な単一成分複合人工デバイスを図１及び図２に示す。図１は、複合人工デバイス１０の壁の断面図を説明しており、ここで、前記デバイスの内径表面被膜（１２）及び外径表面被膜（１６）は同じ分散液−紡糸ポリマー（例えば、ＰＴＦＥ）で構成されている。層１４は結合層であり、同じタイプの分散液−紡糸ポリマー（例えば、ＰＴＦＥ）で構成されているが、層１４は当初は焼結されていない（粘着性があり塑性のある）形態で構造内に組み込まれている。なお、デバイス１０の使用に先立って、層１４を焼結、繊維状とし、（例えば層１４を層１２及び／又は層１６の孔に浸透させることで）層間を接着するために、熱及び／又は圧力が加えられる。図２は、上記デバイスと同様だが、さらに構造フレーム２４を包含する、複合人工デバイス２０の壁の断面図を説明する。この場合も、層２２、２６、及び２８は、同じタイプのポリマー（例えば、ＰＴＦＥ）で構成され、結合層（２６）は、当初は焼結されていない形態で組み込まれている。ここで、デバイス前駆体に熱及び圧力を加えることで、好ましくは、結合層２６が層２２及び／又は２８の孔に浸透することと同様に、構造フレーム２４の隙間にも浸透する。いくつかの実施態様において、熱及び圧力を加えることで、層２６が複合デバイスの内径表面を構成する材料と複合デバイスの外径表面を構成する材料とを結合させるようにする。この場合も、複合デバイス前駆体は、好ましくは、最終複合デバイスの最終形態の中で層２６が焼結体となるように、使用に先駆けて加熱される（例えば、前記層はＰＴＦＥで構成される）。
【００４２】
対照的に、多成分複合デバイスは少なくとも２つのタイプの静電紡糸されたポリマーの層を有し、（例えば、少なくとも２、少なくとも３、又は少なくとも４といった）任意の異なる種類のタイプの静電紡糸されたポリマー層を有することができる。ここで述べられるように多成分複合デバイスの個々のポリマータイプは、１の層又は２以上の層で表される。例えば、複合デバイスは：ある第１の静電紡糸された材料の１の層及びある第２の静電紡糸された材料の一つの層；ある第１の静電紡糸された材料の２又は３以上の層及びある第２の静電紡糸された材料の１の層；又は、ある第１の静電紡糸された材料の２又は３以上の層及びある第２の静電紡糸された材料の２又は３以上の層：を有する。ここで供給される多成分複合デバイスは、１又は２以上の分散液−紡糸層に加えて、１又は２以上の追加の層を含む。それら追加の層は、分散液ベースの静電紡糸、溶融ベースの静電紡糸、及び／又は溶液ベースの静電紡糸を経て生産されることができる。
【００４３】
ある実施態様において、人工デバイスの前記１又は２以上の追加の静電紡糸された層は、静電紡糸された熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーを含む。熱可塑性ポリマーは、ある特定の温度以上で成形可能となり、冷却により硬化状態に戻る、任意のポリマーであることが理解される。熱硬化性は、当初は成形可能だが、（通常、不可逆的に）硬化し、（例えば、加熱又は放射線により）硬化物を与えるポリマー材料であることが理解される。いくつかの実施態様において、熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーはエラストマーである。エラストマーは、恒久的に変形することなく、繰り返し引き伸ばされることができ、及び／又は変形することができるポリマーである。
【００４４】
ここに記載の多成分人工デバイス中の静電紡糸された層として包含されるある代表的なポリマーは、ポリウレタン（ＰＵ）及びシリコン、例えばポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）である。この目的に有用な他のポリマーとしては、これらに限られないが、ポリエーテルブロックアミド（ＰＥＢＡ、例えば、ＰＥＢＡＸ（登録商標））、ポリアミド、ポリエチレン（例えば、超高分子量ポリエチレン、ＵＨＭＷＰＥ）、ポリエステル、及びそれらのコポリマー、ブレンド、及び誘導体が含まれる。加えて、あるフッ素化ポリマーとしては、フッ素化エチレンポリエチレン（ＦＥＰ）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、及びフッ化ビニリデンのコポリマー（ＴＨＶ）、ポリ（エチレン−コ−テトラフルオロエチレン）（ＥＴＦＥ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、及びコポリマー、ブレンド、並びにそれらの静電紡糸することのできる誘導体を用いることができる。一般的には、（１又は２以上の分散液−紡糸層に加える）追加のポリマー構成としての観点から、静電紡糸により繊維状となるいかなる熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーを用いることができる。好ましくは、多成分複合デバイスの他の（複数の）組成物と組み合わされたとき、及び最終的な複合デバイスを供給するために最終的なデバイスの前駆体が処理（すなわち、加熱及び／又は加圧処理）されたときに、ある程度の多孔性を残して製造された静電紡糸されたマットのような追加のポリマー組成物が選択される。しかし、ある実施態様において、供給される最終複合デバイスが非多孔性であることが望ましいかもしれない。そのような実施態様において、１又は２以上のポリマー層は、（ここで述べられるように様々な方法で調製することができ、これらに限られないが、静電紡糸及び／又はフィルム形成で調製される）非多孔性の層である。
【００４５】
ここで述べられる多成分複合デバイスは、市販のデバイス及び／又はここで述べられる単一成分デバイスと比較して強化された特性を示す。ある実施態様において、強化された特性は、これだけに限られないが、頑健性、柔軟性、強度（例えば径方向強度及び破裂強度）、圧壊／曲げ／ねじれ抵抗性、及び圧縮抵抗性を含む。たとえば、これらの試験方法としては、これだけに限られないが、気流（air flow）試験、ねじり試験、ねじり／圧縮試験、磨耗耐性試験、破裂強度試験、ＷＥＰ試験、径方向引張試験、ねじり耐性試験、３点曲げ試験、繰り返し曲げ試験、圧壊耐性試験、反跳試験、及び一般的な物理的評価を含む。
【００４６】
代表的な多成分複合人工デバイスを図３及び図４に示す。図３は、複合人工デバイス３０の壁の断面図を説明しており、ここで、前記デバイスの内径表面被膜（３２）及び外径表面被膜（３６）は同じ分散液−紡糸ポリマー（例えば、ＰＴＦＥ）で構成されている。層３４は結合層であり、層３２及び層３６とは異なるタイプの分散液−紡糸ポリマー（例えば、ＰＵ又はＰＤＭＳ）で構成されている。層３４が分散液−紡糸材料である場合、層３４は当初は焼結されていない（粘着性があり塑性のある）形態で構造内に組み込まれており、複合デバイスが用いられる前に焼結されなければならない。層３４が溶液−紡糸（solution-spun）材料又は溶融−紡糸（melt-spun）材料である場合、使用前の焼結は必要ない。しかし、全ての実施態様において、デバイス３０は、使用に先立って、（例えば層３４を層３２及び／又は層３６の孔に浸透させることで）層間を接着するために、熱及び／又は圧力が加えられる。図４は、上記デバイスと同様だが、さらに構造フレーム４４を包含する、複合人工デバイス４０の壁の断面図を説明する。層４２及び層４８は同じ静電紡糸されたポリマー（例えば、ＰＴＦＥ）で構成され、結合層（４６）は異なる材料で構成される。この場合も、層４６が分散液−紡糸材料である場合、層４６は当初は焼結されていない（粘着性があり塑性のある）形態で構造内に組み込まれており、複合デバイスが用いられる前に焼結されなければならない。層４６が溶液−紡糸材料又は溶融−紡糸材料である場合、使用前の焼結は必要ない。しかし、全ての実施態様において、前記デバイス前駆体は、使用に先立って、（例えば層４６を層４２及び／又は層４８の孔に浸透させることで）層間を接着するために、熱及び／又は圧力が加えられる。
【００４７】
さらに代表的な多成分複合人工デバイスを図５及び図６に示す。図５は、複合人工デバイス５０の壁の断面図を説明しており、ここで、前記デバイスの内径表面被覆（５２）及び外径表面被覆（５６）は異なる分散液−紡糸ポリマーで構成されている。層５４は結合層であり、層５２又は層５６と同じポリマーを含んでいても良く、異なる材料であっても良い。層５４が分散液−紡糸材料である場合、層５４は当初は焼結されていない（粘着性があり塑性のある）形態で構造内に組み込まれており、複合デバイスが用いられる前に焼結されなければならない。層３４が溶液−紡糸材料又は溶融−紡糸材料である場合、使用前の焼結は必要ない。しかし、全ての実施態様において、デバイス５０は、使用に先立って、（例えば層５４を層５２及び／又は層５６の孔に浸透させることで）層間を接着するために、熱及び／又は圧力が加えられる。図６は、上記デバイスと同様だが、さらに構造フレーム６４を包含する、複合人工デバイス６０の壁の断面図を説明する。層６２及び６８は異なるポリマーで構成され、結合層（６６）は層６２又は層６８と同じポリマーで構成されていても良く、又は他の材料で構成されていても良い。この場合も、層６４が分散液−紡糸材料（例えば、ＰＴＦＥ）である場合、層６４は当初は焼結されていない（粘着性があり塑性のある）形態で構造内に組み込まれており、複合デバイスが用いられる前に焼結されなければならない。層６４が溶液−紡糸材料又は溶融−紡糸材料である場合、使用前の焼結は必要ない。しかし、全ての実施態様において、デバイス前駆体は、使用に先立って、（例えば層６４を層６２及び／又は層６８の孔に浸透させることで）層間を接着するために、熱及び／又は圧力が加えられる。
【００４８】
図７Ａから図７Ｆは、本開示の二つより多い層を有する多成分人工デバイスを表した断面の概略図である。これらの実施態様のどの態様においても、２つのポリマー組成物が存在する；灰色の層は、分散液−紡糸組成物（例えば、ＰＴＦＥ）を表し、黒い層は異なるタイプのポリマー材料（例えば、ＰＵ又はＰＤＭＳ）を表す。破線は、構造フレームを表す。図７Ａから図７Ｆに例示するように、ここに記載の手法及び材料により、異なる断面を有する広い範囲の実施態様が提供される。
【００４９】
単一成分複合体中の構造フレーム又は多成分中の構造フレームは多様であることができる。構造フレームは様々な形状をとることができ、これらに限られないが、ステント、閉塞コイル又は閉塞支持構造体、再生治療用足場、構造強化体、ペーシング用リード線又はモニタリング用リード線、組織アンカー又は組織止め具（tissue tacks）、生体刺激デバイス、生物模倣インプラント、シグナル受信機又はシグナル変換機、整形外科固定具、又は他の金属、ポリマー、セラミック若しくは他の治療用デバイスを含む。様々なステントの形及びステントの構造が本開示で用いられ、これらに限られないが、自己拡張型ステント及びバルーン拡張型ステントが含まれる。ある実施態様において、ステント、同様に半径方向に収縮する能力があるかもしれない。自己拡張型ステントは、ステントが放射状に広がることによるバネ様動きをするステントや、ある温度で特定の形状となるステント材料の復元特性により広がるステントを含む。
【００５０】
構造フレームの構成は、それが存在する場合、多様であることができる。いくつかの実施態様において、構造フレームは金属構造フレームであり、一般的には、生体適合性金属で構成される。ある実施態様において、金属構造フレームは、ステンレススチール、プラチナ、金、チタン、又はそれらの混合物で構成される。金属構造フレームは、コバルト、クロム、又はマグネシウム合金で構成される。ニッケルチタン合金（「Ｎｉｔｉｎｏｌ」）はバネ様の形態のみならず、温度に基づく復元形状といった両方の能力を良く発揮することができ、このため本発明のある態様で有益であろう。他の態様において、構造フレームはセラミックのような他のタイプの材料で含むことができる。
【００５１】
構造フレーム（例えば、ステント）の形状は、いくつかの好ましい配置から選択することができるかもしれない。例えば、ワイヤーステントは、放射状に変形しやすいステントを形成するために、波状の特徴又はジグザグのワイヤーを有して又は有さずに、連続的な螺旋形のパターンに固定されることができる。単一管状ステントを形成するために、個々のリング又は管状部材は、支柱、縫合、溶着、若しくは織り合わせ、又は固定により一緒に連結することができる。個々のリング又は管状部材は連結されておらず、このように本発明によると、そのようなフレームとポリマー材料の１又は２以上の層との組み合わせが提供される前記組成中の個々のユニットとして働くかもしれない。そのような場合、多くのリングセグメントは、単一の管状複合デバイスを構成する複合材料により組み込まれ、固定される。本発明で有用である環状人工デバイスもチューブからのパターンのエッチング又はカッティングにより形成されたそれらを含む。そのようなデバイスは、しばしば、「スロット」デバイス（例えば、スロットステント）と呼ばれる。さらに、デバイスは、材料又はモールドをエッチングすることにより、及び化学気相蒸着等によりデバイス材料をパターンに堆積させることにより形成されるかもしれない。ここでの開示から明らかであるように、構造フレームを通した接触するポリマーの層間の結合の増大を達成するために、構造フレームの形状はある程度限定される。
【００５２】
なお、ここに提供された例、及び図７Ａから図７Ｆに説明された実施態様は、構造フレームを含む；しかし、これは必須というわけではない。いくつかの実施態様において、１００％静電紡糸されたポリマーベースのデバイスが提供される。他の実施態様では、構造フレームと静電紡糸されたポリマー層からのみなるデバイスが提供される。しかし、追加材料を含む複合デバイスが、本開示から除外されることを意図するものではない。本発明によると、様々な追加の非静電紡糸された組成物を、ここで述べられる単一成分人工デバイス及び多成分人工デバイスに包含することができる。例えば、そのようなさらなる組成物は、これらに限られないが、溶融処理可能（melt-processable）なポリマー、例えば、ポリアミド、ポリウレタン、及びこのような化合物（これらに限られないが、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、フッ素化エチレンポリエチレン（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、又はテトラフルオロエチレン  ヘキサフルオロエチレン  フッ化ビニリデン（ＴＨＶ）を含む）（これらは非多孔性の層、例えば、自動的に孔のふさがる熱可塑性又はエラストーマフィルムとして供給される）；天然繊維又は人工繊維の織布又は不織布；プラスチック又はセラミックの膜；メタル、セラミック、又はプラスチックの網；例えばＡｎｎｅａｕｘによる米国公開特許公報第２０１１／００３０８８５号及び第２０１１／００３１６５６号（両公報は参照によりその全ての記載及びそれらの組み合わせを本明細書に援用する）に記載された延伸ＰＴＦＥ（ｅＰＴＦＥ）の層を含む。
【００５３】
さらに、いくつかの実施態様において、ここで提供される複合デバイスは１又は２以上の生理活性物質を含むことができる。本開示のデバイスに関連して用いることのできる、そのような生理活性物質の例としては、これらに限られないが：（エリスロマイシン、テトラサイクリン、アミノグリコシド類、セファロスポリン類、キノロン類、ペニシリン類、スルホンアミド類、コトコナゾール、ミコナゾール、アシクロビル、ガンシクロビル、アジドチミジン、及びインターフェロン類のような）抗生剤、抗菌剤、抗ウイルス剤；ビタミン；（フェニトイン及びバルプロン酸のような）抗けいれん薬；（アミトリプチリン及びトラゾドンのような）抗うつ剤；抗パーキンソン病治療薬；（カルシウムチャネル遮断薬、抗不整脈薬、及びβブロッカーのような）心臓血管作用薬；（シスプラチン及びメトトレキサートのような）抗悪性腫瘍薬、（デキサメタゾン、ヒドロコルチゾン、プレドニゾロン、及びトリアムシノロンのような）副腎皮質ステロイド；（イブプロフェン、サリチル酸類、インドメタシン、及びピロキシカムのような）ＮＳＡＩＤｓ；（プロゲステロン、エストロゲン、及びテストステロンのような）ホルモン；成長因子；（アセタゾラミドのような）炭酸脱水酵素阻害剤；プロスタグランジン；抗血管新生薬；神経保護薬；ニューロトロフィン；増殖因子；サイトカイン；ケモカイン；（幹細胞、プライマリーセル、及び遺伝的に改変された細胞のような）細胞；組織；当業者に知られている他の薬剤；およびそれらの組み合わせ：を挙げることができる。いくつかの実施態様において、生理活性物質は、２０１１年１０月１３日に出願されたＢａｌｌａｒｄらによる米国公開特許公報第１３／２７２，４１２号の記載されたものであってよく、その記載の全ては参照により本明細書に援用される。管状複合デバイスに包含される任意の生理活性物質の量は様々な値をとることができるが、一般的には、前記デバイスが移植された患者に望みの反応を起こすのに十分な量である。いくつかの実施態様において、生理活性物質は、複合デバイスのただひとつの層に包含されることもできるし、２又は３以上の層に包含されることもできる。本開示の最終的な複合人工デバイスの特性及び特徴は、１又は２以上のｅｓｐｕｎポリマー層及び複合デバイス中の他の任意の（複数の）材料、（例えば、任意の１又は２以上の追加のｅｓｐｕｎポリマー層及び任意の構造フレーム）の特性が集積されたものである。本開示の最終的な複合人工デバイスはある実施態様において、繊維のサイズをコントロールして生産することができ、前記デバイスの機械的特性を、デバイスの（例えば、層のような）組成間の結合強度、伸び特性、及び引張強度といった特性を改良するために、調整することができる。さらに、層の異なる孔径は、異なる意図する適用を標的にすることができる。有利には、個々の層は、ほとんど又は全く層間剥離を呈さず、複数の層が互いに強い接着性を示す。本開示の複合デバイスは、いくつかの実施態様において、市販の製品と比較して、改善した径方向の引張強度、縫合線穴引き裂き抵抗性、及び改善した軸方向の引き裂き抵抗性というさらなる望ましい特性を示すことができる。
【００５４】
本開示の複合デバイスのそのような特性を調整する能力は、特定の適用のための人工デバイスのデザインにおいて影響を与えることができる。有利には、複合デバイスの個々の層の特性を、ある適用のための複合デバイスの全ての特性を調整するために、修正することができる。例えば、ポリマー層の孔径及び／又は厚さの変更は、細胞の内方成長又は付着を増進させ又は阻害させる働きをすることができる。例えば、デバイスの内部表面又はＩＤ表面（通常、流動層、例えば、血液接触部）及びデバイスの外部表面又はＯＤ表面（通常、組織接触部）は、ある実施態様において、異なる有効孔径を有してもよい。ある実施態様において、細胞の内方成長及び／又は複合デバイスの外部への接着が望ましいかもしれないし、一方、デバイスの内部でそのような活性を阻害することで、それを通る流体が自由に流れることが望ましいかもしれない。このように、いくつかの態様において、複合体は、内方成長を促進するためのデバイスの外側に大きな孔径を有する層と、デバイスの内側に小さな孔径を有する層とを含むことができる。いくつかの実施態様において、逆のこと（すなわち、デバイスの外側において最小又は全く内方成長がなく、内側において内方成長が増進される複合体）が望まれる。そしてそれは、デバイスの外側に小さな孔径を有する層と、デバイスの内側に大きな孔径を有することを含む複合体を供給することにより達成することができる。
【００５５】
静電紡糸プロセス
本開示による有用な静電紡糸されたマットは、ポリマー溶液からの、ポリマー懸濁液／分散液からの、又はポリマー溶融物からの電荷による材料から調製できる。このように調製された繊維は、典型的には、任意の形でまとめられ不織材を提供する。静電紡糸された繊維及び静電紡糸された材料（例えば、マット及び／又は被膜）の生産のために、様々な具体的な技術が知られている。
【００５６】
例えば、分散液−紡糸層（例えば、ＰＴＦＥ及び本願明細書中の他のフッ素化ポリマー）は、以下の方法により調製することができる。望みのポリマー粒子を含む分散液が供給される又は調製される。ＰＴＦＥ樹脂の固体含有量は、好ましくは、重量換算で約５０％から約８０％、より好ましくは約５５％から約６５％である。ある特定の態様では、例示的な市販ＰＴＦＥ分散液、Daikin D 210 ＰＴＦＥが用いられ、Daikin D 210 ＰＴＦＥは、約５９−６１質量％のＰＴＦＥの固体（ASTM D 4441で測定）、６．０−７．２質量％の表面活性剤、２５℃で８．５から１０．５のｐＨ、１．５０から１．５３の比重及び最大３５ｃＰのBrookfield粘度で構成される。ＰＴＦＥの特性（例えば、分子量、分子量分布、粒径、粒径分布）は様々な値をとることができる。いくつかの実施態様において、ＰＴＦＥの平均粒径は約０．０５μｍから約１μｍ（例えば、約０．１μｍから約０．５μｍ）である。いくつかの実施態様において、平均粒径は約０．５μｍより小さく、約０．４μｍより小さく、約０．３μｍより小さく、約０．２μｍより小さい。例えば、いくつかの実施態様において、平均粒径は約０．１３μｍ、約０．１６μｍ、約０．２３μｍ、又は約０．２５μｍである。溶媒は、分散液作成のために好ましい溶媒であれば、いかなる溶媒でもかまわないが；好ましい溶媒は、これらに限られないが、水性溶媒又はアルコール溶液（例えば、メタノール、エタノール又はイソプロパノール）を含む。
【００５７】
繊維化ポリマーは、典型的に、繊維化を促進するために分散液に添加され、一般的に、以下の紡糸過程で除かれる。前記繊維化ポリマー（又は、複数のポリマー）は、典型的には、（例えば、前記分散液は水、これに限定されないが、ポリ（エチレンオキシド）を含む、いかなる水溶性ポリマー）のような分散液中の溶液に高い溶解性を有するポリマーから選択される。分散液中の繊維化ポリマーの存在量は、様々な値をとることができる；例えば、ある実施態様では、分散液は、分散液の総重量に対して重量で約１％から約１０％の繊維化ポリマーを含む。ある実施態様において、繊維化ポリマーのＰＴＦＥに対する重量比は、様々なで比である。例えば、繊維化ポリマーの量は、分散液中のＰＴＦＥの約３．０重量％から約５．５％であるかもしれない。本発明の繊維化ポリマーの量は、ポリマーの化学的な組成によって様々な値をとる。
【００５８】
好適な実施態様においては、分散液の粘度は、それらから均一な一貫性のある繊維が形成できる望ましい範囲内であり、例えば、Brookfield粘度計で測定した値が、約５０，０００ｃＰ以上、例えば約５０，０００ｃＰから約３００，０００ｃＰ又は約７０，０００ｃＰから約１５０，０００ｃＰである。分散液の望ましい粘度は、自由表面ベース（free surfaced-based）の装置又は（いくらか高い粘度を要求する）オリフィス（ニードル）ベースの装置が用いられるかどうかにより様々な値をとる。ある実施態様において、ワイヤー、トラフ中のシリンダー（すなわち、オープンバス）、スパイク、鋭いエッジ、又は同様の形状の紡糸電極又はそのようなものからの自由表面静電紡糸が用いられる。オープンバスユニットに関して、噴出量は、分散液の濃度、分散液の伝導度分散液の表面張力、バスからターゲットまでの距離、及び電圧に依存する。これら因子は生地の厚さ及び繊維径にも影響を与えることができる、荷電源は好ましくは高精度の直流電源の正極に接続される。電源の負極は、好ましくは集積面に接続される。あるいは、集積面は接地されることもできる。電極は逆にもできるが、好ましくない。電圧は、（例えば、約１００から約４００ｍｍの典型的な集積距離において、例示的には約４０，０００ボルトから約１２０，０００ボルト（例えば、約４０，０００から約８０，０００ボルト）で）分散液を均一に引き伸ばし、集積面にひきつけるために用いられる。自由表面静電紡糸装置において、集積面／集積ターゲットは、例えば、分散液トラフ中のシリンダー又は分散体被覆ワイヤーの上に位置することができ、典型的には、それらの表面全体又は望みの部分が繊維で均一に覆われるように、少なくとも一方向に動かされる。
【００５９】
他の実施態様において、オリフィス紡糸又はニードル紡糸が用いられる。この方法は、上記方法と同様である。：しかし、ポリマー分散液は、この方法では、一つ、二つ、又はいくつかのオリフィスを通り、ｅｓｐｕｎ繊維及びｅｓｐｕｎ生地を形成する。電源の電圧は、分散液を均一に引き伸ばし、集積面にひきつけるために望みの電圧（通常、約２，０００から約２０，０００ボルト）まで上げられる。集積面は、好ましくはオリフィスに垂直に位置し、集積面に繊維が引き伸ばされ、表面全体が均一に覆われるように、回転する。
【００６０】
分散液（例えば、水中のＰＴＦＥ及び他の分散液）からの加工及び静電紡糸の過程に関する一般的な情報が与えられており、例えば、参照により本明細書にその全てを援用する、Ｂｏｒｎａｔによる米国特許第４，３２３，５２５号及びＭａｒｔｉｎらによる米国特許第４，０４４，４０４号があげられる。ある実施態様において、ＰＴＦＥの静電紡糸は、参照により本明細書にその全てを援用する、Ａｎｎｅａｕｘらによる米国公開特許公報第２０１０／０１９３９９９号及びＢａｌｌａｒｄらによる米国公開特許公報第２０１２／０１１４７２２号の詳細に記載されているプロセスに、少なくともある程度、基づいている。前記ナノファイバー製造過程における様々なパラメーターは、結果として得られる分散液−紡糸（例えば、ＰＴＦＥ）材料の特性を変更するために変更することができる。例えば、時間が延びることは、一般的には、材料の厚さを増す。
【００６１】
上述のように、ここで述べられる複合デバイスは、いくつかの実施態様において、少なくとも一つの溶液−紡糸構成要素又は溶融−紡糸構成要素を含む多成分複合デバイスであってもよい。溶液静電紡糸は、技術的に広く知られており、いくつかの実施態様において、上述の分散液ベースの静電紡糸と同様の手法で行われる。分散液ベースの静電紡糸と同様に、電荷は溶液からポリマー繊維を引き伸ばすために用いられ、それらは、一般的には乱雑に集積面に堆積される。
【００６２】
溶液ベースの静電紡糸において、ポリマーが溶解している溶液及び静電紡糸による繊維マット製造のためのパラメーターは、ポリマーの特性により多様であることができる。例えば、ポリマーがＰＵである場合には、前記ポリマーが溶解するいかなる溶媒（例えば、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、及びそれらの組み合わせ）が用いられることができる。いくつかの実施態様において、繊維が製造されるように、一つの溶媒が他の溶媒よりも早く蒸発する組み合わせを用いることは、有益である。溶液中のポリマーの濃度は様々な値をとることができるが、通常は、（例えば、約２５質量％よりも低く、約１０質量％よりも低く、例えば約１質量％から約１０質量％）と比較的低濃度である。
【００６３】
溶液を構成する（例えば、溶媒、用いたポリマーの組成及び分子量、添加剤、溶液中のポリマーの濃度、溶媒中のポリマーの溶解度等）、溶液に加える電荷、静電紡糸の時間等といったパラメーターは、こうして製造される繊維マットに大きな影響を与えることができる。代表的な方法が、参照により本明細書にその全てを援用する、Ｆｏｒｍｈａｌｓによる米国特許第１，９７５，５０４号；第２，１６０，９６２号；及び第２，１８７，３０６号；ＤｅｍｉらによるPolymer ４３：３３０３−３３０９（２００２）；ＧｒｅｉｎｅｒらによるAngew. Chem. Int. Ed. Engl.４６（３０）：５６７０−５７０３（２００７）、及びＢｈａｒｄｗａｊらによるBiotech. Adv. 28（３）：３２５−３２７に記載されている。これら及び他の溶液からの静電紡糸マットの調製方法は、本開示により用いられることができる。
【００６４】
溶融静電紡糸は分散静電紡糸及び溶液静電紡糸と同様であるが、溶融ポリマーから繊維を静電紡糸することを含む。溶融状態にあるいかなるポリマーも、この方法で静電紡糸される可能性を有する。例えば、抵抗加熱、循環液、空気加熱、又はレーザーによる加熱により、紡糸される溶融ポリマーサンプルは調製される。溶融紡糸が行われる温度は、用いられたポリマー又は複数のポリマーの融点により、様々な値をとる。
【００６５】
全てのタイプの静電紡糸（すなわち、溶液ベース、分散液ベース、及び溶融ベースの静電紡糸）において、紡糸された繊維が堆積する集積面は多様であることができ、用いられる静電紡糸設定のタイプに依存する。ある態様において、集積面は薄板であり、その表面はいかなる金属又はポリマー材料であっても良く、ステンレススチールが特に好ましい材料である。他の態様において、集積面は管状人工デバイス（例えば、ステント、ステント−グラフト、グラフトの形状）である。ある態様において、集積面はドラム（すなわち、円筒の周りが集積したシートで包まれる）であり、管状構造を作るために、ドラムは集積中に回転していても良い。管状構造は、シートを提供するために、管の長さに沿って切断されることもできる。ある実施態様において、集積面は棒状又は管状であり（すなわち、心棒の周りに集積したシートが巻きつけられても良く、又は繊維は心棒の上に直接集積されても良い）、管状構造を作るために、集積面は集積中に回転していても良い。ある実施態様において、そのような管状構造は、その管状構造のまま直接利用することができる。
【００６６】
溶液紡糸及び溶融紡糸により製造された静電紡糸された材料は、通常、製造後すぐに連続した操作を十分に行うことができ、通常、望みの繊維特性を発揮するためにさらなる処理を必要としない。しかし、分散液ベースの静電紡糸において、ポリマー（例えば、ＰＴＦＥ）のマット／シート、管、又は被覆デバイスは、通常、幾分壊れやすく、典型的には、本発明による人工デバイスの組成として用いるために、十分に強く、耐性のある材料を供給するために、加熱及び／又は焼結がなされなければならない。加熱は、通常、材料の乾燥、繊維化ポリマーの揮発及び除去、及び／又はＰＴＦＥ粒子の焼結（例えば、不織布製造のためにそれぞれのＰＴＦＥ粒子、ＰＴＦＥベースの材料を溶融すること）といった役目を果たす。前記材料の焼結は、通常、結果としてより強く、より耐性のある材料を形成する。焼結のレベルは様々でありうる。加熱の間、前記材料は、（例えば、熱量測定及び／又は目視検査）などの様々な方法により、焼結レベルが測定されることができる。
【００６７】
前記材料は、適当な場所で（すなわち、全ての集積表面をオーブン中に置くことにより）過熱し、又は静電紡糸された材料を加熱に先立って集積表面から取り外し、前記取り外された静電紡糸された材料がオーブン中で加熱される。ここで詳細を述べるように、ＰＴＦＥシート、ＰＴＦＥチューブ、又はＰＴＦＥ被覆デバイスは、単一で加熱及び焼結される。又は。ある実施態様では、加熱に先立って、複合デバイスの他の組成と組み合わされてもよい。このように、加熱及び焼結は複合人工デバイスのアセンブリ過程のどの段階で行われてもよい。なお、複合構造の組成物は、ＰＴＦＥ（又は他の分散液−紡糸ポリマー）の焼結に要求される条件に耐えることができる他の組成を確保することを考えなければならない。
【００６８】
材料が加熱される時間及び温度は様々な値をとることができる。例えば、例示的な実施態様において、ＰＴＦＥ材料（例えば、シート、チューブ、又は被覆デバイス）を焼結するためのオーブンの温度は、約２５０℃から約８００℃、例えば約３００℃から約５００℃など（例えば、約３５０℃から約４８５℃）である。ＰＴＦＥ（又は他の分散液−紡糸ポリマー材料）は通常、残った水が蒸発し、繊維化ポリマーが分解し、それに続く残存物質が除去されるまでの時間、加熱される。なお、いくつかの実施態様において、ＰＴＦＥは、１又は２以上の追加材料と組み合わせて、焼結されることができる。１又は２以上の追加材料の特性が、ＰＴＦＥの加熱／焼結に必要な高温に耐えることのできる材料又は複数の材料といった場合には、これが有利に行われる。焼結ステップと加熱ステップを区別することは重要である。焼結は、通常、焼結されていないｅｓｐｕｎＰＴＦＥ（又は同様の分散ｅｓｐｕｎポリマー）が存在する場合にのみ用いられ、焼結が必要とする高温で負の影響を及ぼすかもしれない他の材料が存在しない状況で行われなければならない。
【００６９】
分散液−ｅｓｐｕｎ材料が該材料の焼結のために加熱されるための時間は、部分的には、オーブンの温度に依存しても良い。いくつかの実施態様において、前記材料は、約１時間又はそれより短い時間、約３０分又はそれより短い時間、約２０分又はそれより短い時間、約１５分又はそれより短い時間、又は約１０分又はそれより短い時間の間、焼結される。例えば、ある実施態様において、焼結は約２分から約３０分の間、好ましくは約５分から約２０分の間で行われる。なお、より低い温度での焼結ではより長い時間が必要とされ、より高い温度での焼結ではより短い時間が必要とされるかもしれない。乾燥及び焼結に必要な時間は、材料の厚さにも依存し、より厚い材料はより長い乾燥及び／又は焼結の時間が必要となる。
【００７０】
分散液−紡糸材料の乾燥、揮発、及び焼結は、同時に又は一連のステップの中で行うことができる。いずれかの仮説に限定する意図はないが、静電紡糸の完了時にある程度の乾燥（すなわち、溶媒の除去）が起きていると考えられている。さらに、この時点で、少しの程度の繊維の組み換えが起きていると考えられている。その後、前記材料が過熱されたときに、好ましくは、溶媒及び繊維化ポリマーの大部分（例えば、約８０％以上、好ましくは約９０％又は９５％以上、又は最も好ましくは約９８％又は９９％以上）が前記ＰＴＦＥ材料から除かれる。ｅｓｐｕｎ繊維は、通常、加熱／焼結において収縮を受けることが理解されている。仮説に限定する意図はないが、収縮は２段階：初期の、静電紡糸過程に続く、乾燥及び繊維の組み替え、及び加熱／焼結による溶媒及び繊維化ポリマーの除去：で起きると考えられている。
【００７１】
複合人工デバイスの調製及び使用
ここで述べられる複合人工デバイスの組成物を供給する様々な手段、及び複合デバイスを形成するために組成物を組み合わせる様々な手段があり、それらをここでより詳細に述べる。通常、前記手法は、１又は２以上の層を複合体に包含するアセンブリを含み、複合人工デバイスを供給するために熱と圧力を加えることを含む。
【００７２】
複合デバイス組成物に包含される化学的構成及び１又は２以上の静電紡糸された材料の物理的な形状次第で（すなわち、シート形状、管形状であろうと、又はデバイス上に直接紡糸した皮膜であろうと）、最終構造がアセンブリされる方法は多様であることができる。
【００７３】
ある実施態様において、静電紡糸されたポリマーシート又はポリマーの管は別個に製造され、その後、複合構造を形成するために１又は２以上の追加の層と組み合わされる。前記ポリマーシートは、単一のポリマーシート（例えば、焼結されたＰＴＦＥマット、ＰＵマット、ＰＤＭＳマット、等）であってよい。他の実施態様において、多層のｅｓｐｕｎポリマーシート（「組み合わせシート」）が供給されることができる。例えば、ある実施態様において、ｅｓｐｕｎＰＴＦＥマットが製造され、焼結される。その後、他のポリマーが前記焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥマットの上に直接静電紡糸され、静電紡糸されたポリマーの２層のマットを製造する。例えば、単一成分複合体の調製において、ｅｓｐｕｎＰＴＦＥマットが調製され、他のｅｓｐｕｎＰＴＦＥ層を直接その上に堆積することができる。多成分複合体の調製において、ｅｓｐｕｎＰＴＦＥマットが調製され、他のタイプのポリマー（例えばＰＵ又はＰＤＭＳ）を直接その上に堆積することができる。そのような組み合わせマットは、ｅｓｐｕｎポリマー層の様々な組み合わせ及び種々の数のそれら層から供給されることができる。
【００７４】
マット（単一の静電紡糸されたマット又は組み合わせシート）は、ある実施態様において、他の材料の上に（例えば、ポリマーの管の上に、構造フレームの上に、又はそれらの被膜の上に）、例えば、他の材料の周りに前記マットを巻きつけることにより「積層」とすることができる。この過程は、通常、被覆される材料の上又は周りに直接ｅｓｐｕｎマット又は複数のマットを層形成又は巻きつけで、人工複合デバイス前駆体を提供すること、並びに熱及び／又は圧力をそれらに加えることで、人工複合デバイスを提供することを含む。層形成又は巻きつけはシート／層で、構造を１回包むように行うこともでき、又は前記構造を複数回（例えば、２回、３回、４回、又はそれ以上の回数）包むように行うこともできる。ある実施態様において、（すなわち、単一の静電紡糸されたマットが巻きつけられる場合）、それぞれの層が巻きつけられる回数は、最終の複合体の層の厚さに影響を与えることができる。例えば、静電紡糸されたマットを２回構造に巻きつけたデバイスは、最終のデバイスにおいて、静電紡糸されたマットを１回のみ構造に巻きつけたデバイスよりも、より厚い静電紡糸された材料の層を与える。このように、より大きな巻きつけ回数を有するデバイスの全部の壁の厚さは、同様により厚いものとなる。「組み合わせシートが用いられる場合、巻きつけの回数は、組み合わせシートを含む２（又は３以上）の組成の層の数を変える。例えば、構造に１回巻きつけられた組み合わせシート（すなわち、組み合わせシートを構成する２のポリマーから異なる組成を有する）は、２の追加の層を加える。構造に２回巻きつけられた組み合わせシートは、４の追加の層を加える（すなわち、組み合わせシートを構成する２のポリマーから２つの組成が交互になる）。図７Ａ及び７Ｂ並びに図７Ｄ及び７Ｅは、外側の二つの組成の巻きつけ回数が異なることを除いて、比較することができ、詳細を以下に述べる。
【００７５】
ある実施態様において、上述の巻きつけ方法は、本開示による単一成分及び他成分人工デバイスの調製に有用ではあるが、前記開示は、そのような調製方法に限定することを意図するものではない。いくつかの実施態様において、ポリマーは、複合人工デバイスの他の組成物の上に直接紡糸される。例えば、静電紡糸は、ポリマー被覆を直接構造（例えば、ステントのようなポリマーの管又は構造フレーム）の上に紡糸するように、行うことができる。ある実施態様において、２又は３以上の方法を組み合わせることができる。例えば、被覆を構造フレームに直接紡糸することにより行うことができ、結果として得られたデバイスを、その後ここで述べるように処理し第２の被覆を巻きつけることができる。また、被覆を構造フレームに巻きつけ、第２の被覆を直接前記被覆された構造フレーム上で直接紡糸することができる。
【００７６】
上述のように、本開示の複合人工デバイスは、通常、少なくとも一つの結合層を包含し、前記結合層は、（デバイスの使用に先立って焼結される）焼結されていない分散液−紡糸層として、又は（デバイスの使用に先立って焼結される必要がない）溶液−紡糸層又は溶融−紡糸層として、デバイス前駆体に包含される。結合層には、ここで述べられるいかなる方法を用いることができる。結合層は、他の層を結合する「接着剤」として働くことができ、好ましくは、複数の層を一緒に結合するために用いられる。構造フレームが存在する実施態様において、結合層は構造フレーム中の空間に浸透することができ、構造フレームの逆側の材料に結合することができる。例えば、結合層が構造フレームの外表面にある場合、前記結合層は前記フレームに浸透することができ、構造フレームの内径表面を構成する材料と結合することができ、いくつかの実施態様では、前記材料は多孔性の静電紡糸されたポリマー層であるかもしれない。こうして、ある実施態様においては、結合層は、複合デバイスの内径表面の材料と複合デバイスの外径表面の材料とを結合及び／又は接続するための役割を果たす。いくつかの実施態様において、そのような結合層の存在の重要な利点は、複合デバイス前駆体に熱及び／又は圧力を加えた後に、複合デバイスの様々な層間をより結合し及び／又は密閉する役割を果たすことである。例えば、この結合はある層間の増強された剥離強度により特徴づけられることができる。
【００７７】
たとえば、ある実施態様において、本開示の複合デバイスの調製は、焼結されていないＰＴＦＥ結合層を包含することを含む。複合デバイスの任意の焼結されていないＰＴＦＥが焼結される段階では、ＰＴＦＥ焼結に必要な温度で負の影響を与える物質が存在してはならない。例えば、ＰＵが多成分複合デバイスに含まれている場合、任意の（複数の）焼結されていないＰＴＦＥ層は、（複数の）ＰＴＦＥ層の焼結の間に（複数の）多孔性のＰＵ層を破壊することを避けるため、ＰＵ層の適用に先立って、焼結されるべきである。なお、この理由のため、焼結されていないＰＴＦＥ層は、通常、デバイス前駆体の隣接する層がＰＴＦＥ又はもう一つの同様のポリマーである場合にのみ、（そして複合体において、ＰＵ又は他の同様のポリマーが焼結されていないＰＴＦＥに隣接していない場合に）、複合体中の結合層として有用である。
【００７８】
ある実施態様において、本開示の複合デバイスの調製は、溶液−紡糸結合層（例えば、これらに限られないが、ＰＵ又はＰＤＭＳ）を含む。そのような結合層は、複合デバイスの使用に先立ち焼結を行う必要がなく、デバイスの処理において構造フレームが必要とされないため有利でありうる。構造フレームがある場合、（例えば、ＰＴＦＥ結合層で必要なように）焼結のために必要な高い温度が必要にさらされる。ある実施態様において、そのような高温を避けることは、より無傷なデバイスの機械特性及び機械的完全性を保つ役割を果たすことができる。
【００７９】
ここで述べる複合人工デバイスの層中の材料の量及び相対量は多様であることができる。なお、結合層に関して、構造フレームが存在する実施態様において、ワイヤー／支柱の直径、ワイヤー／支柱及び支柱間の空間、及び／又は処理条件が、結合層と他の層、及び／又は構造フレームとの十分な結合を確保するために必要な材料の量に大きく影響する。例えば、より大きなワイヤー若しくは支柱の直径又は厚さは、より小さなワイヤー若しくは支柱の直径と比較して、より多くの結合層のｅｓｐｕｎポリマー材料を必要とするかもしれない。そして、そのｅｓｐｕｎポリマー材料は、例えば、より厚いｅｓｐｕｎシートを用いて、及び／又はシートを前記デバイスにより多くの回数巻きつけることで供給される。なお、最小限のワイヤー又は支柱の格子間の間隔を有する構造フレームは、内径と外径の最小限の接触による、構造フレームの不十分な固定及び埋め込みの結果として、十分に機能しないかもしれない。しかし、十分な結合層であるｅｓｐｕｎポリマー材料が用いられ、前記結合層であるｅｓｐｕｎポリマーが前記格子の間隔に浸透できる十分な加熱及び／又は加圧がなされた場合には、最小限のワイヤー又は支柱の格子間の間隔を有する構造フレームでさえ、うまく機能する。一般的に、構造フレームに適用されるべき結合層材料のある量、構造フレームに適用されるべき（例えば、加熱及び／又は加圧といった）あるプロセスがあり、前記複合体中で前記フレームが「流動」しないこと、及び前記フレームが前記複合体の他の層の上又は中に的確に位置することを確保するための前記フレーム中に十分な量の空間がなければならず、並びに結合層の材料が構造フレームの空間に効果的に浸透できるための十分な特性（例えば、流動性及び／又は粘着性）を有さなければならない。
【００８０】
単一成分又は多成分複合人工デバイス前駆体を製造するための（１又は２以上の結合層を含む）１又は２以上の層を適用する巻きつけ又は他の方法に続いて、前記デバイス前駆体は加熱及び／又は加圧に供される。ここで意味するように、前記前駆体の加熱及び／又は加圧は、通常、前記複合デバイス前駆体の様々な層のいくらかの融解及び／又は溶合（例えば、結合層の構造フレーム中の空間を通った浸透、及び／又は少なくとも一つの隣接する層の孔への浸透）を結果として得る。いくつかの実施態様において、加熱及び／又は加圧はまた、複合デバイスの内径表面を複合デバイスの外径表面と結合することを確実にすることができる。構造フレームが存在する実施態様において、加熱及び／又は加圧は有利には、層間剥離が起きないように及び／又は前記フレームが完全に１又は２以上のポリマー層によって覆われるように複合デバイス内のフレームを密閉することができる。ある実施態様において、加熱及び／又は加圧は、結果として個々の層の有効孔径及び／又は複合体全体の有効孔径の縮小を起こし、及び／又は、結果として個々の層の厚さ及び／又は複合体全体の壁の厚さの減少を起こすことができる。
【００８１】
前記デバイス前駆体への加熱量及び加熱方法も多様であることができる。ある実施態様において、前記デバイス前駆体の加熱には、様々なタイプの容器（例えば、加熱用容器又はクラムシェル）を用いることができ、又はオーブン中で加熱してもよい。多成分人工デバイス前駆体が供給される場合、この段階での加熱は、典型的には、分散液−紡糸組成物又は複数の組成物（例えば、ＰＴＦＥ）の焼結に必要な加熱よりも極めて低い温度で行われる。適用される温度は、以下に詳細を述べるように、前記デバイス前駆体の構成により様々な値をとることができる。このように、ある実施態様において、多成分デバイス前駆体が加熱及び／又は加圧されるとき、１又は２以上の分散液−紡糸組成物は焼結された形態であってもよい。１又は２以上の焼結されていない分散液−紡糸層を有する、単一成分人工デバイス前駆体が供給される場合、加熱ステップは焼結を含むことができる。そのような実施態様において、前記デバイス前駆体は、焼結されていない分散液−紡糸結合層が隣り合った一方又は両方の層の孔に浸透するように（そして、任意に、存在する場合、構造フレームの空間に浸透するように）加熱及び／又は加圧され、有利には、１又は２以上の焼結されていない分散液−紡糸組成物が十分焼結できるように加熱される。そのような実施態様において、ここで述べられる１又は２以上の層の浸透を確実にすることが要求される加熱及び／又は加圧は、焼結されていない分散液−紡糸組成物を焼結させるには不十分であるかもしれないが、有利には、いくつかの実施態様において、加熱及び／又は加圧並びに焼結を同時に行うこと、すなわち、分散液−紡糸組成物が十分に焼結する加熱は有利である。
【００８２】
いくつかの実施態様において、加圧は、フラットプレス、収縮ラップ（constricting wrap）、及び／又は機械的ニップローラー用いて行われる。ある実施態様において、構成物を収縮ラップで巻きつけ、圧力を直接又は間接的に加えることで、物理的な加圧が前記デバイス前駆体に行われる。いくつかの実施態様において、収縮ラップは、前記覆われた構成物上に維持され、収縮ラップを含むデバイス前駆体全体が加熱される；続いて、収縮ラップは、圧縮された複合デバイスを供給するために取り外される。いくつかの実施態様において、前記デバイス前駆体に加熱を圧力容器中で行うことができる。ここで提供される方法によれば、様々なデザイン及びサイズの圧力容器用いることができる。いくつかの実施態様において、圧力容器加熱された圧力容器であってもよく、デバイス前駆体に加熱と加圧を同時に行うことができる。前記前駆体の前記結合層が構造フレーム中の空間を通って浸透し、及び／又は少なくとも一つの隣接する層の孔に浸透するために十分な加圧を行うことができる限り、前記容器の圧力定格は様々であってよい。代表的な圧力容器は、これらに限られないが、Parr Instrument Company（Moline, IL）製のNon-Stirred Pressure Vesselsを含む。加圧のための他の方法が、同様にここに包含されることが意図される。ここで述べられる複合デバイス前駆体の多孔性のために、ある実施態様において、チャンバー内に導入する前に、前記デバイス前駆体を非多孔性の材料で包むことが必要かもしれない。前記非多孔性の材料の選択は、前記デバイス前駆体がチャンバー内でおかれる状態に基づくべきであることが理解される。例えば、前記非多孔性の材料は、高い圧力及び／又は高い温度の状態で、チャンバー内の包まれた複合デバイス前駆体及び／又はデバイスに、大きな負の影響を与えることなく、耐えることができなければならない。
【００８３】
前記デバイス前駆体が加熱及び加圧の両方が行われる実施態様において、加熱及び加圧が同時に行われる必要はないが、いくつかの実施態様において、それらは、同時に（例えば、加熱された圧力容器内で）行われてもよい。さらに、なお、加圧及び／又は加熱は、前記複合人工デバイスの構築の様々な段階で行われてもよい。いくつかの実施態様において、加圧が行われ、加熱と加圧が後に続いて行われてもよい。いくつかの実施態様において、全てのデバイスがアセンブリされ、最終のデバイスを供給するために加圧及び／又は加熱が行われる。他の実施態様において、加圧及び／又は加熱がアセンブリ過程の１又は２以上の段階で実施されることもできる。
【００８４】
前記複合デバイス前駆体調製のための熱及び／又は圧力の総量は、有利には、前記デバイスの層の構成によって決めることができる。特定の実施態様において、加圧は約５００から約１５００ＰＳＩで行われ、加熱は少なくとも約５０℃又は少なくとも約１００℃（例えば、約７５℃から約４００℃又は約１００℃から約３００℃）で行われる。時間と温度が関連していることが理解される。すなわち、（特に、加熱と加圧が同時に行われる場合には）デバイス前駆体が処理される温度が上がるにつれ、加える圧力は下がる。温度は、複合デバイス前駆体の構成により決定することができる。例えば、前駆体の少なくとも一つの構成が、焼結されていないＰＴＦＥを含む場合、前記複合デバイスは、好ましくは、焼結されていないＰＴＦＥを焼結するために十分な温度（例えば、約３８５℃）で加熱される。焼結されていないｅｓｐｕｎＰＴＦＥがデバイス中に存在しない場合、（例えば、結合層がＰＵ又はＰＤＭＳで構成されている場合）、加熱は、有利には、極めて低い温度（例えば、約１００℃から約２００℃）で行われる。
【００８５】
加熱及び／又は加圧が行われる時間も、様々であることができる。；一般的には、デバイス前駆体は、少なくとも一つの隣接するポリマー層の孔に浸透することができることを確実にする十分な時間（例えば、少なくとも約３分、少なくとも約５分、又は少なくとも約７分、約３分から約２０分、約５分から約１５分、約５分から約１０分、及び約５分から約７分を含む）、加熱及び／又は加圧されなければならない。そのような時間は有用といえるが、いくつかの実施態様において、複合デバイスがより短い時間又はより長い時間加熱されることができることが理解される。一般的には、加熱及び／又は加圧は、結合に十分な時間行われるべきである。いくつかの実施態様において、デバイス前駆体をより低い温度及び／又はより低い圧力で処理したときと比べて、同じデバイス前駆体をより高い温度及び／又はより高い圧力での処理がより短い時間を必要とするように、前記時間は加熱及び／又は加圧にも関連する。しかし、デバイスが結合層の構造フレームの空間を通った浸透を示すことを確実にし、及び／又は少なくとも一つの隣接する層の孔に結合層が浸透すること（例えば、ある実施態様において、複合デバイスの内径表面と前記デバイスの外径表面との確実な結合）を確実とするために必要とされるある最低限の温度及び／又は圧力が存在することが理解される。
【００８６】
いくつかの実施態様において、結合層ポリマーのメルトフロー特性（溶融流れ特性）は加熱及び／又は加圧の選択に影響を与えるかもしれない。例えば、より高いメルトフローレートのポリマーを含む結合層は結合層が効果的に少なくとも一つの隣接する層の孔に結合層が浸透することを確実にするために、より低い温度及び／又は圧力が必要である。これに対して、より低いメルトフローレートのポリマーを含む結合層は、より高い温度及び／又は圧力が必要となる。さらに、構造フレームの存在は、デバイス前駆体に加える熱及び／又は圧力の総量に大きな影響を与える。いくつかの実施態様において、より大きな加熱及び／又は加圧が、結合層が前記フレームの空間を通って浸透できることを確実にするために必要とされるかもしれない。
【００８７】
さらに、太いワイヤー又は支柱を有する構造フレームを含む複合デバイスは、薄いワイヤー又は支柱を有する構造フレームを含む複合デバイスと同じ方法では調製されないかもしれない。例えば、いくつかの実施態様において、太いワイヤー若しくは支柱を有するフレーム、又は狭い空間のワイヤー若しくは支柱を有するフレームはより多くの静電紡糸されたポリマー材料（例えば、厚い被膜）を必要とし、より高い流動性を有し、空間に浸透する静電紡糸されたポリマー材料（例えば、より大きなメルトフローレートを有するポリマー）を必要とし、及び／又は前記被膜がフレーム中の空間に浸透できることを確実にするより高い温度及び／又はより高い圧力を必要とするかもしれない。構造フレームのワイヤー又は支柱間の空間は、同様に、材料及びフレームを含む複合デバイスを形成するために用いる方法のパラメーターに影響を与えるかもしれない。例えば、いくつかの実施態様において、構造フレームが、広い空間のワイヤー又は支柱（例えば、相対的に離れていることにより大きな空間を有し、及び／又はより少ないワイヤー又は支柱を有する）を有する場合、構造フレームが狭い空間のワイヤー又は支柱（例えば、互いに小さな空間を有し、及び／又はより多いワイヤー又は支柱を有する）を有する場合の実施態様と比較して、より低い熱及び／又は圧力が必要とされるかもしれない。
【００８８】
熱硬化性ポリマーが（例えば、結合層として）複合人工デバイス前駆体中で用いられる実施態様において、前記熱硬化性ポリマーは、有利には、前述の加熱及び／又は加圧中に熱硬化する。いくつかの実施態様において、硬化は上で示した温度より高い温度、例えば少なくとも約２００℃を必要とする。いくつかの実施態様において、熱硬化性ポリマーは、放射線によって硬化する。有利には、熱硬化性ポリマーが用いられる実施態様において、１又は２以上の隣接する層の孔に熱硬化性ポリマーが硬化しない状態で流れ込むことができ、続いて複合人工デバイスを供給するために硬化されるように、上述の加熱及び／又は加圧処理中又は処理後まで、熱硬化性ポリマーは硬化しない。
【００８９】
ここで述べられる複合デバイス調製のための階層化アプローチは、特定の適用のためにデバイスを調整する能力を提供する。ここで用いる調整は、様々な特性を有する様々な材料の製造及び使用のための能力をいう。いくつかの実施態様において、調整は、イースピニング（espinning）において用いられるプロセスコンディションに関連する。；そしてそれは、様々な方法のパラメーター、ポリマーシート、チューブ、又は得ることのできる異なる物理的特性を有する被覆構成物による。例えば、より厚いポリマーのマット／チューブ（又は構成物に直接紡糸されたより厚い被膜）が望まれる場合、イースピニングプロセスは、より多くの材料が堆積するためにより長い時間行うことができる。他の例として、より小さな孔径のポリマーのマットが望まれる場合、より厚いマットが調製されることができる。そしてそれは、典型的には、結果として孔径が小さくなる。いくつかの実施態様において、より小さな孔径は、目的とする繊維の径を小さくすることで、得ることができる。いくつかの実施態様において、調整は複合デバイスのアセンブリ方法に関連する。例えば、デバイス中のより厚いポリマー層が望まれる場合、あるポリマーのマットは、複合デバイス前駆体により多くの回数巻きつけられる。このように複合デバイスのある層の特性を調製することは様々な方法で行うことができ、ｅｓｐｕｎ層の生産物及び／又は複合デバイスへのｅｓｐｕｎ層の適用に関連する。さらなる実施態様において、１又は２以上の不振等性の部分を有するデバイスが望まれる場合、熱可塑性のポリマーのフィルムが、複合デバイス中に包含されてもよい。
【００９０】
さらに、上で述べたように、様々な添加物、例えば、生理活性物質がデバイス中の１又は２以上の層に含まれることができる。そのような任意の生理活性物質は、複合デバイス中に様々な方法で包含されることができる。例えば、いくつかの実施態様において、１又は２以上の生理活性物質は、ｅｓｐｕｎされる分散液、溶液、融解物に含まれることで繊維マット中に直接包含されることもでき、又は１又は２以上の生理活性物質は、繊維が調製された後に、例えば溶液状態で、層又はデバイスの上／中に生理活性物質を適用することで、層又は複合デバイス中に包含されることもできる。生理活性物質を包含させるためのある代表的な方法は、参照により本明細書にその全てを援用する、２０１１年１０月１３日に出願されたＢａｌｌａｒｄらによる米国公開特許公報第１３／２７２，４１２号に記載されている。参照した出願は抗菌剤の包含に主眼を置いているが、ここで述べられる方法において抗菌剤は望みの生理活性物質に取って代わることができるだろう。
【００９１】
製造された最終的な複合人工デバイスの特性及び特徴は、加熱及び／又は加圧により、大きく影響を与えられるかもしれない。例えば、加熱度（すなわち、時間及び温度）、加圧量、及び加圧方法は、最終的な複合体の全体的な質に影響を及ぼすかもしれない。十分な加熱及び／又は加圧ではなかった場合、不十分な結合及び層間剥離が起こるかもしれず、結果として層間の弱い接着となる。さらに、十分な加熱及び／又は加圧がないと、構造フレームのいくつかの部分が、存在する場合は、露出するかもしれず、（すなわち被覆されず）、ある実施態様においては望ましくない。さらに、十分な加熱及び／又は加圧がないと、構造フレームが、存在する場合は、複合デバイス中を移動するかも知れず、それは通常は望ましくない。
【００９２】
加熱及び／又は加圧は、複合人工デバイスに様々な大きな影響を与えることができる。通常、加熱及び／又は加圧は、複合デバイスの様々な層のある程度の融解及び／又は溶合を結果として得る。有利には、加熱及び／又は加圧は、複合体の結合層に含まれる材料の、前記層に隣接する一方又は両方の層の孔への浸透をもたらすことができる。構造フレームが存在する場合、いくつかの実施態様において、加熱及び／又は加圧は、結合層の前記フレームの空間への浸透を引き起こすことができる。このように、好ましくは、加熱及び／又は加圧は、人工デバイス前駆体の結合層が鋳造性であり、または隣接層の孔に（及び、任意に、存在する場合は、構造フレームの空間を通って）ある程度流れ込む。複合デバイス前駆体の結合層が焼結されていない、分散液−紡糸繊維のマット（例えば、ＰＴＦＥ）を含む場合、追加的な加熱が、通常、前記材料を焼結するために必要とされる。しかし、複合デバイス前駆体の結合層が溶液−分子材料（例えば、ＰＵ又はＰＤＭＳ）を含む場合、最終の製造物を供給するために、そのような高い温度は必要とされない。
【００９３】
上述の、２又は３以上の層の間の（及び任意に構造フレームの空間を通った）結合層（例えば、焼結されていない形の分散静電紡糸された繊維層（例えば、ＰＴＦＥ）又は溶液−紡糸繊維層（例えば、ＰＵ又はＰＤＭＳ））の使用は、加熱及び／又は加圧（及びＰＴＦＥの場合、任意に、焼結）の後に、非常の増大したそれらの層の結合を供給することができる。これは、特に、構造フレームと接している結合層を包含する実施態様において、結合層が構造フレームを通って（様々なタイプの）追加のポリマー層と結合できる場合、いくつかの実施態様において、デバイス中に構造フレームが封入されることから顕著である。例えば、ある実施態様において、結合層は、構造フレームを通って、複合デバイスの内径表面を被覆している多孔性の静電紡糸されたポリマー層と結合することができる。いくつかの実施態様において、結合層は、それに隣接する追加の多孔性の静電紡糸された層に、例えばその孔に浸透することにより、結合することもできる。ここで述べられる複合デバイスは、ある実施態様において、隣接した層間でより大きな引き剥がし強度を示すことができ、結果として得られる複合体の増大した性能を生じることができる。
【００９４】
ある実施態様において、複合人工デバイス前駆体の加熱及び／又は加圧はデバイスの壁の有効孔径の縮小をもたらすことができ、及び／又はデバイスの全体の壁の厚さの減少をもたらすことができる。ある実施態様において、デバイス前駆体の加熱及び／又は加圧は、１又は２以上の個々のｅｓｐｕｎ層の孔径及び／又厚さに大きな影響を与えるかもしれない。加圧及び／又は加熱の増大は、孔径の縮小及び／又は層の厚さの減少に関連するかもしれない。例えば、ＰＵ又は他の融解可能なポリマーは、加熱及び／又は加圧により、ある程度、流動性を示すだろう。このように、ＰＵ層の有効孔径の縮小は、加熱及び／又は加圧前のＰＵ層に関係する。しかし、溶液から静電紡糸されたポリマー（例えば、ＰＵ及びＰＤＭＳ）は、ここで述べられるいくつかの方法により複合構造に包含された場合、予想外に、いくらかの多孔性を示し、加熱及び／又は加圧後でさえも、最終デバイスの層間の十分な溶融を確保することができる。ある層の有効孔径は、このように、静電紡糸された層の調製に用いた静電紡糸コンディション、及び複合デバイス中の層が受ける処理の両方により、ある程度コントロールすることができる。いくつかの実施態様において、全体としての複合体の有効孔径は、個々の層の有効孔径の組み合わせとして反映されないかもしれない。その結果として、いくつかの実施態様において、ここで述べられる方法は、幾分総体的な多孔性を示す熱可塑性ポリマー又は熱硬化性ポリマーを包含するデバイスを提供する。
【００９５】
いくつかの実施態様において、デバイスが処理された温度及び／又は圧力と同様に様々な材料は、全体的なデバイスの有効孔径を得る能力の存在からも分かるように、様々な多孔性度を示すデバイスを提供することができる。多くの実施態様で、最終的なデバイスの孔が維持されることが望ましいように、多孔性が確実に維持されるように材料及び方法が選択される。静電紡糸されたマット中のある多孔性度の保持は、例えば、ポリマーの融点、及び／又はメルトフロー粘度により大きな影響を受ける可能性がある。様々なパラメーターが、これらに限られないが、ポリマーの分子量及びポリマーバックボーン中の枝分れ度を含むこれらのパラメーターに影響を与えることができる。その結果、広範囲のポリマーが、本発明による使用のために、様々なこれら及び他のパラメーターにより、及び／又は２又は３以上の異なるタイプのポリマーのブレンドにより、調整され最適化されることができる。
【００９６】
本開示による、ある複合人工デバイスの代表的な調製方法が、さらに、以下で述べられ、示される。なお、これらのカテゴリーは排他的であることを意図しない。言い換えると、ある実施態様において、２つの複合デバイスは別々に調製され、組み合わせられることができる。したがって、いくつかの実施態様において、２つの複合デバイス又はそれらの組成物は、別々に調製することができ；引き続き、一の組成物が、もう一方の組成物に巻きつけられ、又は挿入されることができ、単一の複合人工デバイスを形成するために、全体が結合された複合構造を加圧及び／又は加熱することができる。他の例として、ポリマーベースの組成物は、例えば、別々に２つのデバイスタイプを調製し、前記ポリマーベースの組成物が構造フレームを含む複合人工デバイスに巻きつけられ、又構造フレームを含む複合人工デバイスの内径に挿入することにより、構造フレームを含む複合人工デバイスと組み合わされることができる。さらに、その後、単一の複合人工デバイスを形成するために、全ての構造に、加熱及び／又は加圧が行われる。ここで述べられるように一つの複合人工デバイスと同様に全ての組み合わせが、本開示により包含されることが意図される。
【００９７】
本開示のある代表的な複合デバイス及び代表的な調製方法が、図７から図１１に示される。これらはただの代表的な構造及びそのような構造を調製する代表的な方法である。図中に示され述べられるこれら概略図は、代表的な手法を与えるためだけに示されている。ここで述べられる原理は（図７Ａから図７Ｆに説明された代表的な構造を作り出すための）ある特定の組成物に適用することができる。
【００９８】
図８は、図７Ａ及び図７Ｂに説明された複合デバイスの代表的な調製を説明する。簡潔には、管状構造７０を形成するために、静電紡糸されたＰＴＦＥマットが調製され、焼結され、そして、例えば、ハイポチューブに巻きつけられる。構造フレーム７２は構造７０の周りに配置され、フレームを含む構造７４を与える。焼結されていないｅｓｐｕｎＰＴＦＥのマット７６は、前記構造フレームに（例えば、結合層として）巻きつけられ、焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥマット７８が、焼結されていないマット７６に巻きつけられる。結果として生じる複合デバイス前駆体８０が加圧及び加熱され、前記焼結されていないＰＴＦＥの結合層７６が十分に焼結され、単一成分デバイス８２が与えられる。
【００９９】
独立して、静電紡糸されたＰＴＦＥシート８４が調製され、焼結される。；ＰＵ／ＰＴＦＥ組み合わせシート８６が、シート８４上に直接ＰＵを静電紡糸することにより調製される。前記組み合わせシートは、ＰＵ層が構造８２の外表面に直接接するように単一成分構造８２に巻きつけられる。デバイス前駆体全体が、その後、同時に加圧及び加熱される。左側の多成分断面（８８）は、前記組み合わせシートが２回前記構造に巻きつけられた上記の結果を示しており、右側の多成分断面（９０）は、前記組み合わせシートが前記構造に１回巻きつけられた上記の結果を示している。
【０１００】
そのように、一つの実施態様において、本開示は、多孔性の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）管状構造への構造フレームの配置；前記構造フレームへの焼結されていないポリ（テトラフルオロエチレン）マットの（１回又は２回以上の）巻きつけ；前記焼結されていないポリ（テトラフルオロエチレン）マットへの焼結されたポリ（テトラフルオロエチレン）マットの（１回又は２回以上の）巻きつけ；及び焼結されていないポリ（テトラフルオロエチレン）を焼結するための前記結果として得られる構造の加熱：を含む複合人工デバイスの製造方法を提供する。ある実施態様において、そのような方法は、さらに焼結されたポリ（テトラフルオロエチレン）マット上に異なるポリマーを静電紡糸することによる静電紡糸された組み合わせマットの調製；前駆体を提供するための、前記構成への前記静電紡糸された組み合わせマットの（前記異なるポリマーマットの表面が前記構成に接する形での１回又は２回以上の）巻きつけ；及び複合人工デバイスを提供するための加熱及び加圧：を含む複合人工デバイスの調製方法を提供することができる。
【０１０１】
図９は、図７Ｃに説明された複合デバイスの代表的な調製を説明する。この方法は、上述の図８で説明された方法に、最初は一致している。しかし、図８で示された組み合わせシートではなく、単一のＰＵシート９２が独立して調製され、単一成分構造８２に巻きつけられる。全体のデバイス前駆体は、その後、加圧及び加熱され、多成分複合デバイス９４を与える。
【０１０２】
そのように、一つの実施態様において、本開示は、多孔性の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）管状構造への構造フレームの配置；前記構造フレームへの焼結されていないポリ（テトラフルオロエチレン）マットの（１回又は２回以上の）巻きつけ；前記焼結されていないポリ（テトラフルオロエチレン）マットへの焼結されたポリ（テトラフルオロエチレン）マットの（１回又は２回以上の）巻きつけ；及び焼結されていないポリ（テトラフルオロエチレン）を焼結するための前記結果として得られる構造の加熱；前駆体を得るための、前期構成物への異なるポリマーを含む静電紡糸されたマットの（１回又は２回以上の）巻きつけ；及び複合人工デバイスを提供するための加熱及び加圧：を含む複合人工デバイスの調製方法を提供することができる。
【０１０３】
図１０は、図７Ｄ及び図７Ｅに説明された複合デバイスの代表的な調製を説明する。図８及び図９の方法のように、フレームを含む構造７４が焼結されたＰＴＦＥチューブ及び構造フレームを組み合わせることにより調製される。独立して、静電紡糸されたＰＴＦＥシート８４が調製され、焼結される。；ＰＵ／ＰＴＦＥ組み合わせシート８６が、シート８４上に直接ＰＵを静電紡糸することにより調製される。前記組み合わせシートは、構造７４にＰＵ層が構造７４の外表面（すなわち、構造フレーム）に直接接するように巻きつけられる。デバイス前駆体全体が、その後、同時に加圧及び加熱される。左側の多成分断面（９６）は、前記組み合わせシートが１回前記構造に巻きつけられた上記の結果を示しており、右側の多成分断面（９８）は前記組み合わせシートが２回前記構造に巻きつけられた上記の結果を示している。
【０１０４】
そのように一つの実施態様において、本開示は、多孔性の静電紡糸されたポリ（テトラフルオロエチレン）管状構造への構造フレームの配置；焼結されたポリ（テトラフルオロエチレン）マット上に異なるポリマーを静電紡糸することによる静電紡糸された組み合わせマットの調製；前駆体を提供するための、前記構成への前記静電紡糸された組み合わせマットの（前記異なるポリマーマットの表面が前記構成に接する形での１回又は２回以上の）巻きつけ；及び複合人工デバイスを提供するための加熱及び加圧：を含む複合人工デバイスの調製方法を提供することができる。
【０１０５】
図１１は、図７Ｆに説明された複合デバイスの代表的な調製を説明する。静電紡糸されたＰＴＦＥシート１００が調製され、焼結される。；ＰＵ／ＰＴＦＥ組み合わせシート１０２が、シート１００上に直接ＰＵを静電紡糸することにより調製される。組み合わせシート１０２は、（ＰＴＦＥが構造の内側となるように）管状構造を形成するために巻きつけられ、その後、構造１０４を与えるために圧縮される。フレーム含有構造１０６を与えるために、構造フレーム７２が前記圧縮された管状材料に配置される。独立して、追加のｅｓｐｕｎＰＴＦＥシート８４が調製及び焼結され、第２のＰＵ／ＰＴＦＥ組み合わせシート８６が、シート８４上に直接ＰＵを静電紡糸することにより調製される。その後、シート８６が、ＰＵ層が構造１０６の外表面（すなわち、構造フレーム）に直接接するように構造１０６に巻きつけられる。その結果得られるデバイス前駆体は、多成分人工デバイス１０８を与えるために、加圧及び加熱される。
【０１０６】
そのように、一つの実施態様において、本開示は、焼結されたポリ（テトラフルオロエチレン）マット上に異なるポリマーを静電紡糸することによる静電紡糸された組み合わせマットの調製；静電紡糸された組み合わせマットの、２又は３以上の交互の層を有し、前記マットのポリ（テトラフルオロエチレン）表面が管状構造の内表面であり、前記マットの異なるポリマー表面が管状構造の外表面である管状構造の形成；管状構造の外表面への構造フレームの配置；焼結されたポリ（テトラフルオロエチレン）マット上に異なるポリマーを静電紡糸することによる第２の静電紡糸された組み合わせマットの調製；前駆体を提供するための、前記構成への前記静電紡糸された組み合わせマットの（前記異なるポリマーマットの表面が前記構成に接する形での１回又は２回以上の）巻きつけ；及び複合人工デバイスを提供するための加熱及び加圧：を含む複合人工デバイスの調製方法を提供することができる。
【実施例】
【０１０７】
単一成分デバイス
実施例１：ＥｓｐｕｎＰＴＦＥ／ｅｓｐｕｎＰＴＦＥ／ｅｓｐｕｎＰＴＦＥ
５．２％の（ＰＥＯ／ＰＴＦＥ）、３００，０００ａｍｕポリエチレンオキシド及びDaikin DX-9030の６０％ＰＴＦＥ水中分散液の混合物をベースとしたイースピニング分散液が調製され、均質化され、旋回及び濾過させて、滑らかな粘稠性を実現した。０．００２インチ厚のステンレススチールホイルシート（１５．５インチ×１７．５インチ）を、導電性織物の上に設置した。前記ステンレスホイルは、ＰＴＦＥ繊維が堆積されるイースピニングチャンバーに移された。前記分散液は、ＰＴＦＥ繊維の形成の促進のために８０ｋＶの全ポテンシャルを用いてｅｓｐｕｎされ、ＰＴＦＥ繊維はランダム配向で前記ステンレススチールホイル上に集積された。ＰＴＦＥ膜を含む前記ステンレススチールホイルは、前記織物から取り外され、完全に焼結するまで（例えば、約５分）３８５℃で焼結された。
【０１０８】
０．０００８インチの焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートは、ステンレスホイルから取り外され、０．５０インチの外径（ＯＤ）のステンレススチールハイポチューブに２回巻きつけられた。第２のｅｓｐｕｎＰＴＦＥシート得るために静電紡糸プロセスが繰り返された。前記ｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートは０．００１８インチの焼結されていないｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートであり、ステンレスホイルから取り外され、前記焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥ層に２回巻きつけられた。第３のｅｓｐｕｎＰＴＦＥシート得るために静電紡糸プロセスが繰り返され、その後、焼結された。前記第３のｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートは、０．００１８インチの焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートであり、焼結後にステンレスホイルから取り外され、前記焼結されていないｅｓｐｕｎＰＴＦＥ層に２回まきつけられ、焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥ／焼結されていないｅｓｐｕｎＰＴＦＥ／焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥからなる管状アセンブリを作り出した。全体の構造は、その後、一緒に圧縮され、３８５℃で約５から１５分（層間剥離がないことが分かるように、完全に結合するまで）加熱／焼結され、その後、サンプルを冷却する方法として、水でクエンチした。その後、前記複合デバイスは、前記ハイポチューブから取り外され、特性が試験された。前記構造物の厚さはおよそ０．００５インチと認められ、有効孔径はおよそ１．５μｍであった。
【０１０９】
実施例２：ＥｓｐｕｎＰＴＦＥ／ステント／ｅｓｐｕｎＰＴＦＥ／ｅｓｐｕｎＰＴＦＥ
実施例２は、複合体の追加の層としてワイヤーステントが追加され、実施例１と同様に行われた。５．２％の（ＰＥＯ／ＰＴＦＥ）、３００，０００ａｍｕポリエチレンオキシド及びDaikin DX-9030の６０％ＰＴＦＥ水中分散液の混合物をベースとしたイースピニング分散液が調製され、均質化され、旋回及び濾過させて、滑らかな粘稠性を実現した。０．００２インチ厚のステンレススチールホイルシート（１５．５インチ×１７．５インチ）を、導電性織物の上に設置した。前記ステンレスホイルは、ＰＴＦＥ繊維が堆積されるイースピニングチャンバーに移された。前記分散液は、ＰＴＦＥ繊維の形成の促進のために８０ｋＶの全ポテンシャルを用いてｅｓｐｕｎされ、ＰＴＦＥ繊維はランダム配向で前記ステンレススチールホイル上に集積された。ＰＴＦＥ膜を含む前記ステンレススチールホイルは、前記織物から取り外され、５分間、３８５℃で焼結された。
【０１１０】
０．０００８インチの焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートは、ステンレスホイルから取り外され、０．５０インチの外径（ＯＤ）のステンレススチールハイポチューブに２回巻きつけられた。その後、金属製のステントフレームが、この０．０００８インチの焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシート上に配置された。第２のｅｓｐｕｎＰＴＦＥシート得るために静電紡糸プロセスが繰り返された。前記ｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートは０．００１８インチの焼結されていないｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートであり、ステンレスホイルから取り外され、前記ステントに２回巻きつけられた。第３のｅｓｐｕｎＰＴＦＥシート得るために静電紡糸プロセスが繰り返され、その後、焼結された。前記第３のｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートは、０．００１８インチの焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートであり、焼結後にステンレスホイルから取り外され、前記焼結されていないｅｓｐｕｎＰＴＦＥ層に２回まきつけられ、焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥ／ステント／焼結されていないｅｓｐｕｎＰＴＦＥ／焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥからなる管状アセンブリを作り出した。全体の構造は、その後、一緒に圧縮され、３８５℃で１５分加熱／焼結され、その後、サンプルを冷却する方法として、水でクエンチした。その後、前記複合デバイスは、前記ハイポチューブから取り外され、特性が試験された。そのような構造物の厚さはおよそ０．００５インチと認められ、有効孔径はおよそ１．５μｍであった。
【０１１１】
実施例３：ＥｓｐｕｎＰＴＦＥ／ｅｓｐｕｎＰＶＤＦ／ｅｓｐｕｎＰＴＦＥ
５．２％の（ＰＥＯ／ＰＴＦＥ）、３００，０００ａｍｕポリエチレンオキシド及びDaikin DX-9030の６０％ＰＴＦＥ水中分散液の混合物をベースとしたイースピニング分散液が調製され、均質化され、旋回及び濾過させて、滑らかな粘稠性を実現した。０．００２インチ厚のステンレススチールホイルシート（１５．５インチ×１７．５インチ）を導電性織物のロールに設置し、ペイオフ（payoff）及びテイクアップ（take-up）とともに紡糸電極の上に設置した。ＰＴＦＥ繊維の形成の促進のために８０ｋＶの全ポテンシャルが用いられ、ＰＴＦＥ繊維はランダム配向で前記ステンレススチールホイル上に集積された。ＰＴＦＥ膜を含む前記ステンレスホイルシートは、前記織物から取り外され、（必要であれば）５分間、３８５℃で焼結された。
【０１１２】
０．００１５インチ厚のステンレスホイルシート（１７インチ×１８．５インチ）が回転ドラムの周りに巻きつけられた。前記ドラムアセンブリは回転ドラムアセンブリの全長にわたってイースピニングされるように位置決めされ、回転チャックに設置された。アセトンとジメチルホルムアミドの５０／５０（体積）混合物と２５％のAtofina Kynar 740 フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）の混合物をベースとしたイースピニング溶液は、７５℃にセットした加熱されたスターラープレート上で５００ｒｐｍで１時間混合することで調製した。ＰＶＤＦ繊維の形成促進のために１５．０ｋＶの電圧が用いられ、ＰＶＤＦ繊維はランダム配向で前記ステンレススチールホイル上に集積された。ＰＶＤＦマットを含む前記ステンレスホイルは、前記ドラムから取り外され、室温で１時間乾燥された。
【０１１３】
０．００１インチの焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートは、ステンレスホイルから取り外され、０．５０インチの外径（ＯＤ）のステンレススチールハイポチューブに２回巻きつけられた。０．００１のインチのｅｓｐｕｎＰＶＤＦシートは、ステンレスホイルから取り外され、焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥ層に２回巻きつけられた。最終的に、０．００１インチの焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートが、前記焼結されたｅｓｐｕｎＰＶＤＦ層に２回巻きつけられ、焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥ／ｅｓｐｕｎＰＶＤＦ／焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥからなる管状アセンブリを作り出した。全体の構造は、その後、一緒に圧縮され、３７０℃で１５分加熱／焼結され、その後、サンプルを冷却する方法として、水でクエンチした。その後、前記複合デバイスは、前記ハイポチューブから取り外され、特性が試験された。
【０１１４】
実施例４：ＥｓｐｕｎＰＴＦＥ／ステント／ｅｓｐｕｎＰＶＤＦ／ｅｓｐｕｎＰＴＦＥ
実施例４は、他の補助の層としてワイヤーステントが追加され、実施例３と同様に行われた。５．２％の（ＰＥＯ／ＰＴＦＥ）、３００，０００ａｍｕポリエチレンオキシド及びDaikin DX-9030の６０％ＰＴＦＥ水中分散液の混合物をベースとしたイースピニング分散液が調製され、均質化され、旋回及び濾過させて、滑らかな粘稠性を実現した。０．００２インチ厚のステンレススチールホイルシート（１５．５インチ×１７．５インチ）を導電性織物のロールに設置し、ペイオフ及びテイクアップとともに紡糸電極の上に設置した。ＰＴＦＥ繊維の形成の促進のために８０ｋＶの全ポテンシャルが用いられ、ＰＴＦＥ繊維はランダム配向で前記ステンレススチールホイル上に集積された。ＰＴＦＥ膜を含む前記ステンレスホイルシートは、前記織物から取り外され、（必要であれば）５分間、３８５℃で焼結された。
【０１１５】
０．００１５インチ厚のステンレスホイルシート（１７インチ×１８．５インチ）が回転ドラムの周りに巻きつけられた。前記ドラムアセンブリは回転ドラムアセンブリの全長にわたってイースピニングされるように位置決めされ、回転チャックに設置された。アセトンとジメチルホルムアミドの５０／５０（体積）混合物と２５％のAtofina Kynar 740 フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）の混合物をベースとしたイースピニング溶液は、７５℃にセットした加熱されたスターラープレート上で５００ｒｐｍで１時間混合することで調製した。ＰＶＤＦ繊維の形成促進のために１５．０ｋＶの電圧が用いられ、ＰＶＤＦ繊維はランダム配向で前記ステンレススチールホイル上に集積された。ＰＶＤＦマットを含む前記ステンレスホイルは、前記ドラムから取り外され、室温で１時間乾燥された。
【０１１６】
０．００１インチの焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートは、ステンレスホイルから取り外され、０．５０インチの外径（ＯＤ）のステンレススチールハイポチューブに２回巻きつけられた。その後、金属製のステントフレームが、この０．００１インチの焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシート上に配置された。０．００１のインチのｅｓｐｕｎＰＶＤＦシートは、ステンレスホイルから取り外され、前記金属ステントに２回巻きつけられた。最終的に、０．００１インチの焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートが、前記焼結されたｅｓｐｕｎＰＶＤＦ層に２回巻きつけられ、焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥ／ステント／ｅｓｐｕｎＰＶＤＦ／焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥからなる管状アセンブリを作り出した。全体の構造は、その後、一緒に圧縮され、３７０℃で１５分加熱／焼結され、その後、サンプルを冷却する方法として、水でクエンチした。その後、前記複合デバイスは、前記ハイポチューブから取り外され、特性が試験された。
【０１１７】
実施例５：ＥｓｐｕｎＰＴＦＥ／ステント／ｅｓｐｕｎＰＵ／ｅｓｐｕｎＰＴＦＥ
焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートが、ここで述べられるように調製され、（任意の直径の）金属性ハイポチューブに２回（それより多くても又は少なくてもよい）巻きつけられ、（ＰＴＦＥ層がお互いに層間剥離することを避けるために）３８５℃で５分焼結され、金属性ハイポチューブ（が内径表面にある）、焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥチューブを形成した。これはデバイスのＩＤ表面を表す。構造フレームは、この焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥチューブの上に配置されてもされなくてもよい。ＯＤ表面は、金属製フレーム又は（もしメタルフレームが存在しなければ）焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥチューブに２回巻きつけられた（図７Ｅに示すように、しかしそれ以上でも以下でもよい）巻きつけられたシートからなる。前記巻きつけられたシートは、（分散液の紡糸により調製された）ｅｓｐｕｎＰＴＦＥシート上の（溶液から紡糸された）ＰＵｅｓｐｕｎからなる組み合わせシートであり、それによって、ＰＵは金属製フレーム又は（もしメタルフレームが存在しなければ）焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥチューブに直接接している。このように、前記ＯＤ表面はＰＵ及びＰＴＦＥの交互の層に挟まれている（層の数は巻きつけの回数により決まる）。前記ｅｓｐｕｎＰＵは、ランコンディションにより、多孔性（より繊維状）又は非多孔性（よりフィルム状）のどちらであってもよい。前記ｅｓｐｕｎＰＵ層は、厚さの幅が０．０００１インチと薄くてもよい。その後、全ての層が一つの構成へと結合するために加圧及び加熱が前記デバイスに同時に行われた。前記複合体の厚さは巻きつけの回数及び前記挿入された材料の厚さに基づく。孔径は、巻きつけ回数と同様に、前記挿入された材料の加工によって決まる。
【０１１８】
実施例６：ＥｓｐｕｎＰＴＦＥ／ステント／ｅｓｐｕｎＰＤＭＳ／ｅｓｐｕｎＰＴＦＥ
焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥシートが、ここで述べられるように調製され、（任意の直径の）金属性ハイポチューブに２回（それより多くても又は少なくてもよい）巻きつけられ、（ＰＴＦＥ層がお互いに層間剥離することを避けるために）３８５℃で５分焼結され、金属性ハイポチューブ（が内径表面にある）、焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥチューブを形成した。これはデバイスのＩＤ表面を表す。構造フレームは、この焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥチューブの上に配置されてもされなくてもよい。ＯＤ表面は、金属製フレーム又は（もしメタルフレームが存在しなければ）焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥチューブに２回巻きつけられた（それ以上でも以下でもよい）巻きつけられたシートからなる。前記巻きつけられたシートは、（分散液の紡糸により調製された）ｅｓｐｕｎＰＴＦＥシート上の（溶液から紡糸された）ＰＤＭＳｅｓｐｕｎからなる組み合わせシートであり、それによって、ＰＤＭＳは金属製フレーム又は（もしメタルフレームが存在しなければ）焼結されたｅｓｐｕｎＰＴＦＥチューブに直接接している。このように、前記ＯＤ表面はＰＤＭＳ及びＰＴＦＥの交互の層に挟まれている（層の数は巻きつけの回数により決まる）。前記ｅｓｐｕｎＰＤＭＳは、ランコンディションにより、多孔性（より繊維状）又は非多孔性（よりフィルム状）のどちらであってもよい。前記ｅｓｐｕｎＰＤＭＳ層は、厚さの幅が０．０００１インチと薄くてもよい。その後、全ての層が一つの構成へと結合するために加圧及び加熱が前記デバイスに同時に行われた。前記複合体の厚さは巻きつけの回数及び前記挿入された材料の厚さに基づく。孔径は、巻きつけ回数と同様に、前記挿入された材料の加工によって決まる。
【０１１９】
本開示に対するこれらの及び他の変更形態及び変形形態は、本開示、より詳細には添付の特許請求の範囲に記載されるものの精神及び範囲を逸脱しない限り、当業者によって実施することができる。加えて、様々な実施形態の態様を全部又は一部において相互に交換してもよいことを理解されたい。さらに、当業者は、上述の説明がほんの一例に過ぎず、本開示を限定するように意図されるものではないことを認識しているであろう。本発明の多くの改良及び他の実施態様を、前述の記載の教示により、本開示が属する分野の当業者は思いつくであろう。したがって、本発明が、開示された特定の実施態様に限定されず、改良及び他の実施態様が付属の請求の範囲に含まれることを意図していることが理解される。特定の言葉がここでは用いられているが、それらは包括的及び記述的名意味としてのみ用いられ、限定する目的では用いられていない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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