(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工角膜であって、
（ａ）透明で、少なくとも３ｍｍの直径を有する中心光学コアと、
（ｂ）少なくとも２μｍの孔サイズを有する、少なくとも１つの多孔質生体適合性層を含む周辺スカートとを含み、
前記周辺スカートは、前記中心光学コアを取り囲んで裾野状部を形成するように延びるリング状の帯であり、前記周辺スカートと前記中心光学コアとが前側の表面を形成し、
前記中心光学コアは、前記中心光学コアと前記周辺スカートとによって形成される前記前側の表面の反対側の後面から延出する、中心角膜のトレパンによる切開空間の適切な位置に固定するために適合された延在部を更に含み、
前記周辺スカートを形成する前記リング状の帯において、前記中心光学コアの径方向に沿った前記リング状の帯の幅が少なくとも３ｍｍであり、前記周辺スカートを形成する前記リング状の帯は目の結膜下及び強膜の上方に配置可能であることを特徴とする人工角膜。
【請求項２】
請求項１に記載の人工角膜であって、
前記少なくとも１つの多孔質生体適合性層は、２μｍ〜１００μｍの孔サイズを有することを特徴とする人工角膜。
【請求項３】
請求項１または２に記載の人工角膜であって、
前記少なくとも１つの多孔質生体適合性層は、ポリマー層であることを特徴とする人工角膜。
【請求項４】
請求項１または２に記載の人工角膜であって、
前記少なくとも１つの多孔質生体適合性層は、不織布であることを特徴とする人工角膜。
【請求項５】
請求項１または２に記載の人工角膜であって、
前記少なくとも１つの多孔質生体適合性層は、ナノファイバを含むことを特徴とする人工角膜。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の人工角膜であって、
前記少なくとも１つの多孔質生体適合性層は、電界紡糸法によって形成されることを特徴とする人工角膜。
【請求項７】
請求項１に記載の人工角膜であって、
前記少なくとも１つの多孔質生体適合性層は、
ポリＤＴＥカーボナート、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリ−Ｌ−乳酸、（ＤＬ−ラクチド−コ−カプロラクトン）コポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンカーボナート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリカルボメチルシラン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ヒアルロン酸、キトサン、アルギン酸塩、ポリヒドロキシブチレート及びそのコポリマー、ナイロン１１、酢酸セルロース、ヒドロキシアパタイト、ポリ（３−ヒドロキシ酪酸−コ−３−ヒドロキシ吉草酸）、及びポリ−ＤＬ−ラクチド、またはそれらの任意の組み合わせを含むことを特徴とする人工角膜。
【請求項８】
請求項１に記載の人工角膜であって、
前記中心光学コアは、３ｍｍ〜１５ｍｍの範囲の直径を有することを特徴とする人工角膜。
【請求項９】
請求項１に記載の人工角膜であって、
前記中心光学コアは、５００μｍ〜３，０００μｍの範囲の厚さを有することを特徴とする人工角膜。
【請求項１０】
請求項１に記載の人工角膜であって、
前記中心光学コアは、１０ｍ−１〜７０ｍ−１（１０Ｄｐｔｒ〜７０Ｄｐｔｒ）の範囲の屈折力を有することを特徴とする人工角膜。
【請求項１１】
請求項１に記載の人工角膜であって、
前記周辺スカートは、生体分子または抗生物質を更に含むことを特徴とする人工角膜。
【請求項１２】
請求項１１に記載の人工角膜であって、
前記生体分子は、タンパク質、Ｉ型コラーゲン、フィブロネクチンまたはＴＧＦ−β２、ヘパリン、成長因子、抗体、代謝拮抗剤、化学療法剤、及びそれらの任意の組み合わせから選択されることを特徴とする人工角膜。
【請求項１３】
請求項１２に記載の人工角膜であって、
前記生体分子または前記抗生物質は、前記少なくとも１つの多孔質生体適合性層に共有結合していることを特徴とする人工角膜。
【請求項１４】
請求項１に記載の人工角膜であって、
前記周辺スカートの前記リング状の帯は、３ｍｍ〜９ｍｍの間の幅を有することを特徴とする人工角膜。
【請求項１５】
請求項１に記載の人工角膜であって、
前記周辺スカートは、１００μｍ〜２，０００μｍの範囲の厚さを有することを特徴とする人工角膜。
【請求項１６】
請求項１に記載の人工角膜であって、
前記中心光学コア及び前記周辺スカートは、互いに物理的または化学的に取り付けられていることを特徴とする人工角膜。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工角膜のアセンブリ（人工角膜）と、それらの使用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
角膜に影響を及ぼす疾患は、全世界において失明の主要な原因であり、全体的な重要性において白内障に次いで第２位である。世界保健機関によると、約２００万件以上の新たな症例が毎年報告されている。世界中の５，０００万人以上の人々が、角膜の損傷または疾患により一方または両方の目において盲目である。視力の低下は、より多くの影響を与える。
【０００３】
様々な理由から、角膜失明及び疾患の現在の解決策は、症例の５％〜１０％にしか対応していない。現在まで、ほとんどの患者は角膜移植、すなわち死者から採取された角膜組織の移植に依拠する方法で治療されている。移植に基づくすべての人工角膜による解決策は、多様な理由によりこの可能性に対応できていない。リスク、複雑さ、及びコストのために、人工角膜による解決策は、角膜移植に適していないか、または角膜移植に失敗した患者のための最後の手段として選択的に使用される。角膜失明の現在の解決策は、角膜移植と人工角膜とに分けられる。
【０００４】
角膜移植手術の間、移植片は、寄贈された組織の生着率またはレシピエントの健康に影響を及ぼす可能性のある既知の疾患または他の要因を有していない、ごく最近に死亡したドナーから採取される。角膜移植の欠点は、ドナー組織の欠如と、角膜バンク経営の複雑さ及びコストと、いくつかの症例にしか適合しない限られた適合性とである。例えば、血管新生（角膜組織への血管の侵入）をもたらす角膜疾患及び損傷は、角膜移植には適していない。複数回の移植もまた、拒絶／失敗のリスクを上昇させる。
【０００５】
人工角膜を使用する場合、その方法は人工角膜移植として知られている。慣例的には、患者が１回以上のドナー角膜移植に失敗した後に、人工角膜移植は推奨される。種々なタイプの人工角膜移植は、限定された使用を目的としてＦＤＡによって承認されている（非特許文献１参照）が、今日の市場において実行可能な解決策は、ボストンＫＰｒｏのみである。ボストンＫＰｒｏは、角膜移植では対応できない場合にのみ、ＦＤＡによって承認を受けている。これは、多くの合併症、及びボストンＫＰｒｏに精通している眼科医による密接かつ生涯にわたる監視の必要性に起因している。プレドニゾロンアセテートなどの生涯にわたる局所ステロイドは、炎症を予防するためにすべてのＫＰｒｏ法を受けた目に必要である。
【０００６】
既知の人工角膜の選択肢には、関連する複数の欠点及び障害が存在し、主に前眼房の生理学におけるデバイスの介入の結果である多様な術後合併症を含む。患者のほとんど（６０％〜７５％）は、緑内障、失明をもたらし得る眼圧上昇、限られた視野及び白内障を発症する。更に、毎日の抗生物質滴下、局所ステロイドによる生涯にわたる治療、生涯にわたる眼科医の徹底したフォローアップが必要である既知の人工角膜の、不十分なバイオインテグレーションが存在する。
【０００７】
既知の人工角膜の移植後、白内障及び網膜手術などの外科手術を行うための目の内部へのアクセスは、よく見ても非常に限られている。このため、主要な人工角膜手術はしばしば、緑内障濾過デバイスの移植、及び白内障手術（レンズを合成眼内レンズに置き換えること）を含む他の方法と組み合わされ、処置をより長く、より危険かつ高価にさせる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２００２／０４９５３５号
【特許文献２】国際公開第２００２／０４９５３６号
【特許文献３】国際公開第２００２／０４９６７８号
【特許文献４】国際公開第２００２／０７４１８９号
【特許文献５】国際公開第２００２／０７４１９０号
【特許文献６】国際公開第２００２／０７４１９１号
【特許文献７】国際公開第２００５／０３２４００号
【特許文献８】国際公開第２００５／０６５５７８号
【特許文献９】米国特許第３７３７５０８号明細書
【特許文献１０】米国特許第３９５０４７８号明細書
【特許文献１１】米国特許第３９９６３２１号明細書
【特許文献１２】米国特許第４１８９３３６号明細書
【特許文献１３】米国特許第４４０２９００号明細書
【特許文献１４】米国特許第４４２１７０７号明細書
【特許文献１５】米国特許第４４３１６０２号明細書
【特許文献１６】米国特許第４５５７７３２号明細書
【特許文献１７】米国特許第４６４３６５７号明細書
【特許文献１８】米国特許第４８０４５１１号明細書
【特許文献１９】米国特許第５００２４７４号明細書
【特許文献２０】米国特許第５１２２３２９号明細書
【特許文献２１】米国特許第５３８７３８７号明細書
【特許文献２２】米国特許第５６６７７４３号明細書
【特許文献２３】米国特許第６２４８２７３号明細書
【特許文献２４】米国特許第６２５２０３１号明細書
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】A review of recent advances in the field of keratoprosthesis, Salvador-Culla et al. Journal of Functional Biomaterial. 2016, 7, 13.
【非特許文献２】Electrospinning, J. Stanger, N. Tucker, and M. Staiger, I-Smithers Rapra publishing (UK).
【非特許文献３】An introduction to Electrospinning and Nanofibers, S. Ramakrishna , K. Fujihara , W-E Teo, World Scientific Publishing Co. Re Ltd (Jun 2005).
【非特許文献４】Electrospinning of micro- and nanofibers: fundamentals and applications in separation and filtration processes, Y. Fillatov, A. Budyka, and V. Kirichenko (Trans. D. Letterman), Begell House Inc., New York, USA, 2007.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、人工移植片の光学的品質の向上、良好なバイオインテグレーション、及び外傷に対する改善された耐性を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
したがって、本発明は、（ａ）中心光学コアと、（ｂ）少なくとも約２μｍの孔サイズを有する少なくとも１つの多孔質生体適合性層を含む、周辺スカート（前記中心光学コアの周囲に位置し、実質的に取り囲む）とを含む人工角膜を提供する。
【００１２】
「人工角膜」という用語は、それを必要とする対象の罹患した角膜を置き換える場合に、人工角膜法において使用される人工角膜を包含することを理解されたい。「人工角膜アセンブリ」、「人工角膜」、及び「人工角膜のアセンブリ」という用語は、本明細書において互換的に使用される。したがって、本発明の人工角膜は、前眼房を覆うために使用され、本発明の人工角膜の中心に位置する中心光学コアと、前記中心光学コアの周囲に位置し、結膜−テノン複合体の下の前側の強膜を横切る周辺スカートとを含む。
【００１３】
本発明の人工角膜の「中心光学コア」という用語は、前眼房（患部角膜のトレパンによる切開後）を覆う人工角膜の光学部分として機能するアセンブリの中心部分を提供する。中心光学コアは、いくつかの実施形態では可撓性を有していてもよく、他の実施形態では剛性を有していてもよい。中心光学コアは、対象の必要性に応じて屈折力の変化するアクリル透明ポリマーから製造される。
【００１４】
いくつかの実施形態では、前記中心光学コアは、アクリル、ケイ酸塩または他の透明で耐久性のあるポリマー、及びそれらの任意の組み合わせを含む。
【００１５】
中心光学コアは、光学的付着物を退ける外層を必要に応じて更に含む。この外層は、コンタクトレンズと同様のシリコーンヒドロゲルでできていてもよい。
【００１６】
いくつかの実施形態では、前記中心光学コアは、中央かつ後方に、トレパンにより切開された角膜の中へ配置することによりレシピエント角膜の幅を横切ることを可能にする押出部を更に含む。
【００１７】
いくつかの実施形態では、前記中心光学コアは、前眼房に向かって延在する。これらの実施形態の下では、中心光学コアは、本発明のアセンブリの中心光学コア及び周辺スカートによって形成された表面の下方に延在するエッジを含み、これにより前眼房の中に延在することが可能になる。したがって、前記中心光学コアは、アセンブリの凹面上に延在する（人工角膜法の際に対象の目の上に配置されたとき、目の結膜に向かって）延在部（同一または他の材料で製造されている）を更に含む。延在部は、透明な中心光学コアと同一または異なる（いくつかの実施形態ではより小さく、他の実施形態ではより大きい）包囲サイズを有し得る。他の実施形態では、前記周辺スカートは、目の結膜に向かって延在している。
【００１８】
中心光学コアの延在部は、コアの後面から延在する少なくとも1つの溝を形成し、これにより角膜のトレパンによる切開箇所内に留めることができる。いくつかの実施形態では、中心光学コアは、少なくとも約０．２５ｍｍ（他の実施形態では約０．２５ｍｍ〜約１ｍｍ）の幅を有する少なくとも１つの延在溝を更に含む。
【００１９】
いくつかの実施形態では、前記中心光学コアは、約３ｍｍ〜約１５ｍｍの範囲の直径を有する。他の実施形態では、前記中心光学コアは、少なくとも３ｍｍの直径を有する。他の実施形態では、前記中心光学コアは、約３ｍｍ〜約６ｍｍの範囲の直径を有する。更なる実施形態では、前記中心光学コアは、６ｍｍ〜１４ｍｍの範囲の直径を有する。
【００２０】
更なる実施形態では、前記中心光学コアは、約５００μｍ〜約３，０００μｍの範囲の厚さを有する。他の実施形態では、前記中心光学コアは、約５００μｍ〜３，０００μｍの範囲の厚さを有する。他の実施形態では、前記中心光学コアは、約５００μｍ〜２，５００μｍの範囲の厚さを有する。更なる実施形態では、前記中心光学コアは、約５００μｍ〜１，５００μｍの範囲の厚さを有する。
【００２１】
他の実施形態では、前記中心光学コアは、約１０ｍ−１〜約７０ｍ−１（１０Ｄｐｔｒ〜７０Ｄｐｔｒ）の範囲の屈折力を有する。
【００２２】
他の実施形態では、前記中心光学コアは、そのリム（すなわち、スカートと接触する縁）に、少なくとも１つの孔または開いたアーチを更に含む。
【００２３】
「周辺スカート」という用語は、本発明の人工角膜の覆いの一部が、アセンブリの中心光学コアの実質的にすべての周囲を取り囲むことを包含すると理解されたい。前記周辺スカートは、本明細書の上記及び下記に定義される少なくとも１つの多孔質生体適合性層を含む。
【００２４】
いくつかの実施形態では、前記周辺スカートは、目の結膜に向かって延在する。更なる実施形態では、前記周辺スカートは、目の結膜下に配置することを可能にするように形成される。スカートを結膜の下に配置することは、結膜をその角膜縁の固定から切開すること（この方法は、ペリトミーと呼ばれる）、及び、前記周辺スカートを収容する空間を作り出すべく切開した角膜を持ち上げることの後に行われる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、前記周辺スカートは、少なくとも３ｍｍの幅を有する。他の実施形態では、前記周辺スカートは、３ｍｍ〜９ｍｍの幅を有する。更なる実施形態では、前記周辺スカートは、約４ｍｍ〜約６ｍｍの範囲の幅を有する。
【００２６】
いくつかの実施形態では、前記周辺スカートは、約１００μｍ〜約２，０００μｍの範囲の厚さを有する。
【００２７】
いくつかの実施形態では、前記周辺スカートは、生体分子または抗生物質を更に含む。他の実施形態では、前記生体分子は、タンパク質、Ｉ型コラーゲン、フィブロネクチンまたはＴＧＦ−β２、ヘパリン、成長因子、抗体、代謝拮抗物質、化学療法剤、及びそれらの任意の組合せから選択される。更なる実施形態では、前記生体分子または抗生物質は、前記少なくとも１つの多孔質生体適合性層に共有結合されている。
【００２８】
「多孔質生体適合性層」という用語は、医学療法（すなわち、人工角膜移植）に関して所望の機能を果たす能力を有する材料から形成された任意のタイプの層（またはフィルム）を包含し、その治療のレシピエントすなわち受益者に、望ましくない局所的または全身的な影響を誘発することなく、その特定の状況において最も適切で有益な細胞応答すなわち組織応答を生成し、その治療の臨床的に関連する性能を最適化するということを理解されたい。本発明のアセンブリのスカートの生体適合性層により移植された人工角膜は、有害な変化を引き起こすことなく、接触している組織と調和して存在することができる。層は多孔性であり、少なくとも約２μｍのサイズの孔を有する（孔サイズについては、平均孔サイズに関すると理解されたい）。
【００２９】
いくつかの実施形態では、前記多孔質生体適合性層は、少なくとも約２μｍの孔サイズを有する繊維状の多孔質生体適合性層（すなわち、層またはフィルムは繊維で形成される）である。
【００３０】
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの多孔質生体適合性層は、幅が約２μｍ〜約１００μｍの間である孔を有する。
【００３１】
他の実施形態では、前記多孔質生体適合性層は、ポリマー層である。したがって、この実施形態の下では、スカートの層またはフィルムは、少なくとも１つのポリマー材料で製造される。
【００３２】
他の実施形態では、前記少なくとも１つの多孔質生体適合性層は、不織布である。したがって、この実施形態の下では、スカートの前記多孔質生体適合性層またはフィルムは、化学的、機械的、熱または溶剤による処理によって互いに結合された長繊維から製造された材料である。
【００３３】
更なる実施形態では、前記多孔質生体適合性層は、ナノファイバを含む。したがって、この実施形態の下では、スカートは、２，０００ｎｍ未満の直径を有する繊維から形成される。いくつかの実施形態では、ナノファイバは、以下に限定されないが、溶融加工、界面重合、電界紡糸、アンチソルベントによって誘発されたポリマー沈殿、静電紡糸、触媒合成、及びそれらの任意の組み合わせを含む任意のタイプのプロセスによって製造される。
【００３４】
更なる実施形態では、前記少なくとも１つの多孔質生体適合性層は、ポリＤＴＥカーボナート（ポリ−デアミノチロシルチロシンエチルエステルカーボナート）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬＬＡ、またはポリ−Ｌ−ラクチド）、（ＤＬ−ラクチド−コ−カプロラクトン）コポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンカーボナート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリカプロラクトン、ポリカルボメチルシラン、ポリ乳酸、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ヒアルロン酸（ＨＡ）、キトサン、アルギン酸塩、ポリヒドロキシブチレート及びそのコポリマー、ナイロン１１、酢酸セルロース、ヒドロキシアパタイト、ポリ（３−ヒドロキシ酪酸−コ−３−ヒドロキシ吉草酸）、及びポリ−ＤＬ−ラクチド、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【００３５】
いくつかの更なる実施形態では、前記多孔質生体適合性層は、電界紡糸ナノファイバを含む。別の実施形態では、前記少なくとも１つの多孔質生体適合性層は、電界紡糸プロセスによって形成される。
【００３６】
「電界紡糸」または「電界紡糸された」という用語、もしくはこの用語のあらゆる言語的ばらつきは、電荷を用いて液体から非常に細かい（一般的にはミクロまたはナノスケールの）繊維を引き出すプロセスを包含することを理解されたい。溶融前駆体からの電気紡糸も実施され、この方法は、溶媒が最終生成物に持ち越されないことを確実にする。電界紡糸法を用いて製造された繊維は、表面積対体積比が増加している。電界紡糸された繊維に影響を及ぼすことが知られている様々な因子には、溶液粘度、表面張力、電場強度及び距離が含まれるが、これに限定されない。
【００３７】
一般的な電界紡糸プロセスでは、ポリマー材料（ポリマー溶液、そのモノマー前駆体、ゾル−ゲル前駆体、微粒子懸濁液または溶融物）の液滴に十分高い電圧が印加され、液体の本体が帯電し、静電反発力が表面張力に反作用して液滴が引き伸ばされ、臨界点において液体の流れが表面から噴出する。液体の分子凝集が十分高い場合、流れの崩壊は起こらず（液滴がエレクトロスプレーされる場合には起こる）、帯電した液体ジェットが形成される。飛行中にジェットが乾燥するにつれて電荷が繊維の表面に移動すると、電流の形態はオーム電流から対流に変化する。その後、ジェットは、接地したコレクタ上に最終的に堆積されるまで、繊維内の小さな曲がり目で始まる静電反発により引き起こされるウィッピングプロセスによって伸張される。この曲げ不安定性から生じる繊維の伸長及び簿化により、ナノメートルスケールの直径を有する均一な繊維が形成される。
【００３８】
電界紡糸プロセスにおいて適用され得る生体適合性ポリマーは、以下に限定されないが、ポリＤＴＥカーボナート、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリ−Ｌ−乳酸（ＰＬＬＡ）、（ＤＬ−ラクチド−コ−カプロラクトン）コポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリプロピレンカーボナート、ポリフッ化ビニリデンポリアクリロニトリル、ポリカプロラクトン、ポリカルボメチルシラン、ポリ乳酸、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ヒアルロン酸（ＨＡ）、キトサン、アルギン酸塩、ポリヒドロキシブチレート及びそのコポリマー、ナイロン１１、酢酸セルロース、ヒドロキシアパタイト、またはそれらの任意の組み合わせを含む。
【００３９】
電界紡糸された繊維は、通常、従来の紡糸技術を用いて製造された繊維より数桁小さい。ｉ）溶媒の極性及び表面張力、ポリマー鎖の分子量及び立体配座、並びに溶液の粘度、弾性、及び導電率を含む溶液の固有特性、及び、ｉｉ）電場の強さ、紡糸口金とコレクタとの間の距離、及び溶液の供給速度などの操作条件、などのパラメータを最適化することによって、電界紡糸は、直径が数十ナノメートルの繊維を生成することができる。電界紡糸された繊維の特性に影響を及ぼす更なるパラメータには、ポリマーの分子量、分子量分布、及び構造（直鎖、分枝など）、溶液特性（粘度、導電率、及び表面張力）、電位、流量及び濃度、キャピラリと収集スクリーンとの間の距離、周囲パラメータ（チャンバ内の温度、湿度、及び気流速度）、ターゲットスクリーン（コレクタ）の動きなどが含まれる。高い多孔性を有する繊維の製造は、ジェットを低温液体中に直接電界紡糸することによって達成することができる。ポリマーと溶媒との間の、温度誘発による相分離、及び凍結乾燥条件下での溶媒の蒸発の結果として、各繊維の表面上に明確な孔が形成される。
【００４０】
電界紡糸された繊維を整列したアレイに組織化するためのいくつかのアプローチが開発されている。例えば、電界紡糸された繊維は、単一ピースコレクタをボイドギャップによって分離された一対の導電性基板に置き換えることによって、一軸アレイに整列させることができる。この場合、ナノファイバは、電極の縁に垂直に位置するギャップを横切って伸びる傾向がある。一対の電極をクォーツまたはポリスチレンなどの絶縁基板上にパターニングすることができ、一軸整列繊維を層ごとに３Ｄ格子状に積み重ねることができることも示された。高電圧を印加するための電極パターン及び／またはシーケンスを制御することによって、よく整列したナノファイバからなる、より複雑な構造を生成することも可能である。
【００４１】
電界紡糸されたナノファイバは、様々な物体上に直接堆積されることにより、明確かつ制御可能な形状を有するナノファイバベースの構造を得ることもできる。加えて、電界紡糸後、整列した、またはランダムに配向したナノファイバの膜を手作業で様々なタイプの構造に処理することもできる。例えば、繊維状の膜を巻き上げることによるチューブの製造、または繊維状の膜を打ち抜くことによって調節可能な直径を有するディスクの調整が可能である。
【００４２】
本発明は、非特許文献２〜４を含む、当該技術分野で知られている任意の電界紡糸技術に関し、それらの全ては、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００４３】
適切な電界紡糸技術は、例えば特許文献１〜８に開示されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。本発明の現在好ましい実施形態によれば、電界紡糸技術を特に強調して記載しているが、本発明の範囲を電界紡糸技術に限定することを意図するものではないことを理解されたい。本実施形態に適した他の紡糸技術の代表的な例には、湿式紡糸技術、乾式紡糸技術、ゲル紡糸技術、分散紡糸技術、反応紡糸技術またはタック紡糸技術が含まれる。このような紡糸技術及び他の紡糸技術は、当該技術分野において公知であり、例えば、特許文献９〜２４に記載され、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００４４】
いくつかの実施形態では、前記中心光学コア及び周辺スカートは、互いに物理的に取り付けられている（例えば、それらを接続する層の一片または縫合糸などの、中心光学コアを周辺スカートに取り付けるための物理的手段を用いて）。他の実施形態では、前記中心光学コア及び周辺スカートは、互いに化学的に取り付けられている（例えば、任意の接着構成要素または接続構成要素を使用し、熱または圧力などを用いて中心光学コア及び周辺スカートを互いに融合させる）。
【００４５】
更なる態様では、本発明は、必要とする対象に人工角膜を移植するための方法を提供し、
本発明による人工角膜を提供するステップと、
前記対象の目に３６０度の角膜周囲切開を行うステップと、
前記対象の目の強膜から、テノン嚢と結膜との両方を持ち上げて、解剖するステップと、
前記対象の中心角膜をトレパンにより切開するステップと、
前記人工角膜の透明な中心光学コアを、前記対象の角膜のトレパンにより切開された空間に配置するステップと、
前記人工角膜の周辺スカートを、前記対象の解剖したテノン嚢及び結膜の下に配置するステップと、
必要に応じて、周辺スカートを強膜に縫合する、または周辺スカートを組織に固定することなく露出した強膜上に配置するステップと、
人工角膜の周辺スカート上に、テノン嚢及び結膜を再配置するステップと、
選択に応じて、結膜を元の形状に縫合して再配置するステップとを含む。
【００４６】
このように、本発明の人工角膜アセンブリの移植方法は、単一段階の方法である。目を、粘弾性材料で満たす。３６０度の角膜周囲切開を行い、結膜及びテノンの両方を上昇させる。中心角膜のトレパンによる切開を行う。光学ゾーンを、トレパンによる切開空間に挿入する。バイオインテグレートスカートを露出した強膜上に置き、必要に応じて強膜に縫合する。テノン及び結膜を、多孔質のスカートの上に戻し、しっかりと縫合する。粘弾性材料を、ＢＳＳ（緩衝塩類溶液）に置き換える。
【００４７】
本明細書に開示された主題をよりよく理解し、実際にどのように実施することができるかを例示するために、以下の実施形態を、添付の図面を参照して非制限的な例として説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の例示的な人工角膜及び移植される目の概略図である。
【図２】本発明の例示的な人工角膜の概略図である。
【図３】目に移植された本発明の例示的な人工角膜の断面図である。
【図４Ａ】人工角膜の例示的な中心光学コア部分を示す、本発明の例示的な人工角膜の断面図である。
【図４Ｂ】周辺スカートを有する例示的な中心光学コアを示す、本発明の例示的な人工角膜の断面図である。
【図５】本発明の例示的な人工角膜の断面図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｇ）よりなり、（Ａ）〜（Ｇ）はそれぞれ、本発明の人工角膜を用いた人工角膜移植方法のためのステップを提供し、既存の手法より非常に単純な、単一段階の、３０分間の処置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図１は、透明な中心光学コア１０１と、周辺スカート１０３とからなる本発明の人工角膜１００の一実施形態を示す。中心光学コア１０１は、中心角膜１０５のトレパンによる切開空間１０４の適切な位置に固定するのに適した延在部１０２を備えた前眼房に向かって延在する。
【００５０】
図２は、透明な中心光学コア２０１と、周辺スカート２０２とからなる本発明の人工角膜２００の一実施形態を示す。中心光学コア２０１は、前記中心光学コアを中心角膜のトレパンによる切開空間の適切な位置に固定するのに適した延在部２０３を備えた前眼房に向かって延在する。
【００５１】
図３は、対象の目の上に配置された本発明の人工角膜３００の一実施形態を示し、前記人工角膜は、透明な中心光学コア３０１と周辺スカート３０３とからなる。中心光学コア３０１は、前記中心光学コアを中心角膜３０５のトレパンによる切開空間３０４（図示せず）の適切な位置に固定するのに適した延在部３０２を備えた前眼房に向かって延在する。中心角膜のトレパンによる切開後に目の上に配置されたとき、周辺スカート３０３は、ティロー螺旋３０６に向かって前方に延在するということに注目されたい。
【００５２】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の例示的な人工角膜の断面図である。図４Ａは、人工角膜の例示的な中心光学コア４００の部分を示す。中心光学コア４００は、ＰＭＭＡ（目の移植のために認可された、コンタクトレンズで使用されるものと同様の材料）で形成され、大径の光学ゾーンを提供する。図４Ｂ（複数の任意の形状のレーザ及び手作業でのトレパンによる切開をサポートする）に示すように、中心光学コアは、中心光学コアの凹面４０１から延在して、少なくとも１つの溝４０２を形成し、これにより、本発明のインプラントを既存の角膜に切り込まれた穴にスナップ嵌めし、すぐに水密性を確保することが可能になる。少なくとも１つの溝４０２は、残りの角膜の縁を保持する（図５も参照）。少なくとも１つの溝４０２はまた、完全な臨床検査及び眼球内へのアクセスを可能にする。中央光学コアは、少なくとも１つの孔４０３と、中空アーチ４０５とを必要に応じて更に含み、ヒト組織に一度移植された光学コア−スカート（ＰＭＭＡ−ナノファイバ）の安定性及び保持を確実にする。
【００５３】
図４Ｂは、周辺スカート４０４を有する例示的な中心光学コア４００を示す。周辺スカートは結膜下に配置され、少なくとも１つの孔４０３、及び光学要素に切り込まれた中空アーチによって結膜と一体化する。周辺スカートは、生体適合性で細胞増殖を刺激する電界紡糸されたポリマーから製造される。細胞増殖のためのスキャフォールドの生体適合性多孔質繊維材料により、バイオインテグレーションが可能になる。
【００５４】
図５は、罹患した角膜を除去した後に角膜に移植された本発明の例示的な人工角膜５００の断面図である。中心光学コア５０１は、前眼房（図示せず）の上に配置され、光学コア延在部５０２と、溝５０４を形成する外部光学コア延在部５０３とを含む２つの構造要素によってしっかりと定位置に保持される。この少なくとも１つの溝は、既存の角膜に切り込まれた穴にスナップ嵌めされた人工角膜の安定した配置を提供し、すぐに水密性を確保する。中心コアはまた、少なくとも１つの孔５０６及び／または中空アーチ５０５を含み、ヒト組織に一度移植された中心光学コア５０１−周辺スカート５０７（ＰＭＭＡ−ナノファイバ）の強度及び保持を確実にする。周辺スカート５０７は、細胞組織を成長させて結膜内にデバイスを同化させるナノファイバ電界紡糸層で形成された、本発明の人工角膜の周辺スカートの代表的な配置である。
【００５５】
図６は、本発明の人工角膜を用いた人工角膜移植方法のためのステップを提供し、既存の手法より非常に単純な、単一段階の、３０分間の処置を示す。プロセスは、例えば以下のステップを用いて実行される。
（Ａ）粘弾性材料で目を満たすステップ
（Ｂ）３６０度の角膜周囲切開を行い、結膜及びテノンの両方を上昇させるステップ
（Ｃ）中心角膜のトレパンによる切開を行うステップ
（Ｄ）光学ゾーンを、切開空間に挿入するステップ
（Ｅ）バイオインテグレートスカートを露出した強膜上に配置し、必要に応じて強膜に縫合するステップ
（Ｆ）テノン及び結膜を多孔性のスカートの上に戻し、必要に応じてしっかりと縫合するステップ
（Ｇ）粘弾性材料をＢＢＳに置き換えるステップ
【図１】
0006581218.tif 000002
【図２】
0006581218.tif 000003
【図３】
0006581218.tif 000004
【図４Ａ】
0006581218.tif 000005
【図４Ｂ】
0006581218.tif 000006
【図５】
0006581218.tif 000007
【図６】
0006581218.tif 000008