(57)【要約】  細胞受容足場を製造するための印刷可能な組成物であって、印刷可能な組成物の重量に対して、約０．３ｗｔ％〜約３．０ｗｔ％の１種または複数のコラーゲン；約５．０ｗｔ％〜約４０．０ｗｔ％の１種または複数のモノマー；約０．５ｗｔ％〜約２．０ｗｔ％の光重合開始剤；および０ｗｔ％〜約７５ｗｔ％の、プロトン性溶媒を含むビヒクルを含み；ここで、印刷時に約１００ミクロン以下の解像度、印刷時に約０．１〜５ｍｍ（Ｄｐ）および約１０〜１００ｍＪ／ｃｍ２（Ｅｃ）のフォトスピード（Ｄｐ／Ｅｃ）、ならびに乾燥後に少なくとも約５ｋＰａのグリーンストレングスを有する、印刷可能な組成物を提供すること。本発明の技術は、印刷可能な組成物を使用して三次元細胞受容足場を製造する方法をさらに含む。
2021531924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細胞受容足場を製造するための印刷可能な組成物であって：
前記印刷可能な組成物の重量に対して、
約０．３ｗｔ％〜約３．０ｗｔ％の１種または複数のコラーゲン；
約５．０ｗｔ％〜約４０．０ｗｔ％の１種または複数のモノマー；
約０．５ｗｔ％〜約２．０ｗｔ％の光重合開始剤；および
０ｗｔ％〜約７５ｗｔ％の、プロトン性溶媒を含むビヒクル
を含み、
印刷時に約１００ミクロン以下の解像度、印刷時に約０．１〜５ｍｍ（Ｄｐ）および約１０〜１００ｍＪ／ｃｍ２（Ｅｃ）のフォトスピード（Ｄｐ／Ｅｃ）、ならびに乾燥後に少なくとも約５ｋＰａのグリーンストレングスを有する、印刷可能な組成物。
【請求項２】
前記コラーゲンが、モノマーサブユニットで官能化されている、請求項１に記載の印刷可能な組成物。
【請求項３】
前記モノマーが、アクリレート、メタクリレート、カルボキシエチルアクリレート、またはそれらのうちの２種以上の混合物からなる群から選択されるアクリルモノマーである、請求項２に記載の印刷可能な組成物。
【請求項４】
前記コラーゲンが、哺乳動物源から得られる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項５】
前記哺乳動物源が、ヒト、ウシ、ブタ、およびそれらのうちの２種以上の混合物からなる群から選択される、請求項４に記載の印刷可能な組成物。
【請求項６】
前記コラーゲンが、組換えコラーゲンである、請求項４に記載の印刷可能な組成物。
【請求項７】
前記組換えコラーゲンが、組換えヒトコラーゲン、組換えウシコラーゲン、組換えブタコラーゲン、またはそれらのうちの２種以上の混合物である、請求項６に記載の印刷可能な組成物。
【請求項８】
前記組換えコラーゲンが、植物体、細菌、ウイルス、真菌、およびそれらのうちの２つ以上の組合せからなる群から選択される組換え源から得られる、請求項７に記載の印刷可能な組成物。
【請求項９】
前記コラーゲンが、Ｉ型コラーゲンを含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項１０】
前記コラーゲンが、印刷可能な組成物の約０．３重量パーセントから約０．９重量パーセントまでの量で存在し、前記コラーゲンは哺乳動物源由来のものである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項１１】
前記コラーゲンが、印刷可能な組成物の約０．５重量パーセントから約３．０重量パーセントまでの量で存在し、前記コラーゲンは組換えコラーゲン由来のものである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項１２】
前記コラーゲンが、第１のコラーゲンと第２のコラーゲンとの混合物であり、前記第１のコラーゲンは官能化コラーゲンであり、前記第２のコラーゲンは非官能化コラーゲンである、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項１３】
前記第１のコラーゲンおよび前記第２のコラーゲンが、コラーゲンの乾燥重量に基づいて約９９：１〜約１：９９の重量比で存在する、請求項１２に記載の印刷可能な組成物。
【請求項１４】
前記モノマーが、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド（ＨＥＡＡ）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ポリカプロラクトンジメタクリレート、およびポリカプロラクトントリメタクリレートのうちの１種または複数を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項１５】
前記モノマーが、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド（ＨＥＡＡ）を含む、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項１６】
前記光重合開始剤が、２−ヒドロキシ−４’−（２−ヒドロキシエトキシ）−２−メチルプロピオフェノン、エチル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィネート、フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、またはそれらのうちの２種以上の組合せからなる群から選択される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項１７】
前記ビヒクルが、水溶性アクリルモノマーをさらに含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項１８】
前記水溶性アクリルモノマーが、カルボキシエチルアクリレート、ポリ（アルキレン）（メタ）アクリレート、ＨＥＡＡ、ＨＥＭＡ、ＨＥＡ、ＡＣＭＯ、ＮＶＰ、Ｖ−ＣＡＰ、またはそれらのうちの２種以上の組合せからなる群から選択される、請求項１７に記載の印刷可能な組成物。
【請求項１９】
前記ビヒクルが、カルボン酸をさらに含む、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項２０】
前記カルボン酸が、酢酸、プロパン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、デオキシコール酸、グルタミン酸、グルクロン酸、またはそれらのうちの２種以上の混合物からなる群から選択される、請求項１９に記載の印刷可能な組成物。
【請求項２１】
前記カルボン酸が、約５ｍＭから約２００ｍＭまでの濃度で存在する、請求項２０に記載の印刷可能な組成物。
【請求項２２】
前記ビヒクルが、少なくともｐＨ２を有する、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項２３】
９−アンチルメチルＮ、Ｎ−ジエチルカルバメート、（Ｅ）−１−ピペリジノ−３−（２−ヒドロキシフェニル）−２−プロペン−１−オン、１−（アントラキノン−２−イル）エチルイミダゾールカルボキシレート、２−ニトロフェニルメチル４−メタクリロイルオキシピペリジン−１−カルボキシレート、１，２−ジイソプロピル−３−［ビス（ジメチルアミノ）メチレン］グアニジニウム−２−（３−ベンゾイルフェニル）プロピオネート、１，２−ジシクロヘキシル−４，４，５，５−テトラメチルビグアニジウムＮ−ブチルトリフェニルボレート、（Ｚ）−｛［ビス（ジメチルアミノ）メチリデン］アミノ｝−Ｎ−シクロヘキシル（シクロヘキシルアミノ）メタニミニウムテトラキス（３−フルオロフェニル）ボレート、またはそれらのうちの２種以上の組合せからなる群から選択される光塩基発生剤をさらに含む、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項２４】
約３００ｎｍ〜約４５０ｎｍの間の波長で０．１超の吸光度単位を有する吸収剤をさらに含む、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項２５】
前記吸収剤が、タートラジンである、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項２６】
約１ミクロン未満の解像度で印刷可能である、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項２７】
約０．１ｍｍ／１０ｍＪ／ｃｍ２から約５ｍｍ／１００ｍＪ／ｃｍ２までのフォトスピード（Ｄｐ／Ｅｃ）で印刷可能である、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項２８】
乾燥後の前記グリーンストレングスが、約５ｋＰａから約１０ｋＰａまでである、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物。
【請求項２９】
三次元細胞受容足場を調製する方法であって、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の印刷可能な組成物をプリントして、前記三次元細胞受容足場を組み立てるステップを含む、方法。
【請求項３０】
前記プリントするステップが、器官の前記三次元細胞受容足場を組み立て、前記器官は、哺乳動物の器官である、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記プリントするステップが、インクジェットプリント、押出成形プリント、またはレイヤーバイレイヤープリントを含む、請求項２９または３０に記載の方法。
【請求項３２】
三次元細胞受容足場を製造する方法であって：
印刷可能な組成物の層を面に堆積させて堆積層を得るステップ；
前記堆積層を照射するステップ；および
前記堆積層が前記三次元細胞受容足場を形成するまで前記堆積ステップと照射ステップを繰り返すステップ、
を含み、
前記印刷可能な組成物が、前記印刷可能な組成物の約０．３重量パーセントから約３．０重量パーセントまでの量で存在するコラーゲン；モノマー；光重合開始剤；およびビヒクル、
を含む、方法。
【請求項３３】
前記印刷可能な組成物が、請求項１〜２８に記載の印刷可能な組成物である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記堆積層が、印刷時に解像度１００ミクロン以下を有する、請求項３２または３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記堆積層が、約２４０から約４０５ｎｍまでの波長で照射される、請求項３２〜３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記波長が、約２７０ｎｍまたは３５５ｎｍである、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
堆積させるステップの前に、前記印刷可能な組成物を０℃〜約３０℃の温度に加熱するステップをさらに含む、請求項３２〜３６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記三次元足場を、細胞、組織、増殖因子、ラミニン、エラスチン、フィブロネクチン、プロテオグリカン、ヒアルロン酸、多糖類、またはそれらのうちの２つ以上の混合物と接触させるステップをさらに含む、請求項３２〜３７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３９】
請求項３２に記載の方法によって作製される、三次元細胞受容足場。
【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、２０１８年８月２日出願の米国仮特許出願第６２／７１３，８１７号の利益を主張するものである。
【０００２】
本発明の技術は全体として、印刷可能な材料またはインクとしての使用に適した、組成物および方法に関する。より詳細には、限定されないが、本発明の技術は、三次元プリント方法による三次元細胞受容足場を得るのに適した、印刷可能な組成物および方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
生物学的足場は、細胞を加える前の三次元生体材料であり、生細胞を受容することができる。この足場を使用して、細胞に三次元の支持体および幾何学的構造を提供する。例えば、このような生物学的足場の特定の一使用として、機能的なヒト器官に代わるものとしての使用が挙げられる。こういったことは、脱細胞化され、次いで適合性のあるヒト細胞で再細胞化されるイノシシ科（suidae）（例えば、ブタ）ファミリー源の器官を使用して行われてきた。しかし、イノシシ科（suidae）ファミリー源の足場は、元々のイノシシ科（suidae）の細胞、細菌、およびその他の夾雑物由来の混入などの難題をもたらす。
【０００４】
三次元プリント技術によって、所与の対象向けにカスタマイズされた三次元足場の作製が容易となるが、一方、このようなプリントされた足場による現在利用可能なシステムは、例えば、移植細胞との適合性および足場内の壁やその他の特徴を画定する十分高い解像度を達成することという難題をもたらす。
【０００５】
本発明の技術は、これらおよびその他の不備を克服することを対象とする。
【発明の概要】
【０００６】
一態様では、細胞受容足場を製造するための印刷可能な組成物は、印刷可能な組成物の重量に対して、約０．３ｗｔ％〜約３．０ｗｔ％の１種または複数のコラーゲン；約５．０ｗｔ％〜約４０．０ｗｔ％の１種または複数のモノマー；約０．５ｗｔ％〜約２．０ｗｔ％の光重合開始剤；および０ｗｔ％〜約７５ｗｔ％の、プロトン性溶媒を含むビヒクルを含み、ここで、印刷可能な組成物は、印刷時に約１００ミクロン以下の解像度、印刷時に約０．１〜５ｍｍ（Ｄｐ）および約１０〜１００ｍＪ／ｃｍ２（Ｅｃ）のフォトスピード（Ｄｐ／Ｅｃ）、ならびに乾燥後に少なくとも約５ｋＰａのグリーンストレングスを呈する。
【０００７】
本発明の技術の関連する態様では、任意の実施形態で本明細書に記載の印刷可能な組成物を使用して三次元細胞受容足場を調製するための、方法が提供される。本発明の方法は、本明細書の任意の実施形態の印刷可能な組成物を使用して、三次元細胞受容足場を組み立てるステップを含む。
【０００８】
本発明の技術の別の関連する態様では、三次元細胞受容足場を製造するための、方法であって、任意の実施形態で本明細書に記載の印刷可能な組成物の層を面に堆積させて堆積層を得るステップ、堆積層を照射するステップ、堆積層が三次元細胞受容足場を形成するまで堆積ステップと照射ステップを繰り返すステップを含み、ここで、印刷可能な組成物は、印刷可能な組成物の重量に対して約０．３パーセントから約３．０パーセントまでの量で存在するコラーゲン；モノマー；光重合開始剤；およびビヒクルを含む、方法が提供される。印刷可能な組成物として、任意の実施形態で本明細書に記載の印刷可能な組成物を挙げることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の技術の三次元細胞受容足場を調製するための例示的な方法を表すフローチャートを例示する図である。
【図２】足場を低ｐＨ溶液と接触させるステップを含む、本発明の技術の三次元細胞受容足場を調製するための例示的な方法を表すフローチャートを例示する図である。
【図３】製剤Ｂおよび製剤Ｃの三次元足場における４８時間にわたるヒト上皮性肺癌細胞の生存率を例示する図である。
【図４】製剤Ｈによる印刷可能な組成物を使用してプリントされた三次元足場を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、種々の実施形態について説明する。特定の実施形態は、網羅的な説明としてまたは本明細書で論議のより広い態様に対する限定として意図されたものではないことに留意されたい。特定の実施形態と併せて説明されている一態様は、必ずしもその実施形態に限定されず、他の任意の実施形態とともに実施することができる。
【００１１】
以下の用語は全体を通して使用され、下に定義の通りである。
【００１２】
本明細書において、「約」とは、当業者によって理解され、それが使用される状況の文脈に応じてある程度まで変化するものである。当業者にとって明確ではない、用語の使用がある場合、それが使用されている状況の文脈を考慮して、「約」とは、特定の用語のプラスまたはマイナス１０％までを意味することになる。
【００１３】
「ａ」および「ａｎ」および「ｔｈｅ」という用語、ならびに要素を説明する文脈における（特に以下の特許請求の範囲の文脈において）類似の言及の使用は、本明細書で別段の指示がない限り、または文脈によって明らかに矛盾しない限り、単数形および複数形の両方をカバーすると解釈されたい。本明細書での値の範囲の列挙は、本明細書中に別段の指定がない限り、その範囲内に含まれる別の値それぞれを個々に指す簡略方法として利用することを単に意図するものであり、個別の値それぞれは、あたかも本明細書に個別に記載されているかのように本明細書に組み込まれる。本明細書に記載の全ての方法は、本明細書に別段の指示がない限りまたは文脈によって明らかに矛盾しない限り、適切な任意の順序で実施することができる。本明細書で提供されるありとあらゆる例、または例示的な言回し（例えば、「などの」）の使用は、特に明記しない限り、実施形態をより良好に明確にすることを単に意図しており、特許請求の範囲に限定を設けるものではない。本明細書中の言回しで、請求項に記載されていない要素が必須であるということを示していると解釈されるべきものは、皆無である。
【００１４】
本明細書において、「コラーゲン」という用語は、高伸張強度を持ち、かつ大部分の多細胞生物でみられる、結合組織の主要タンパク質を指す。コラーゲンは主要な繊維状タンパク質であり、基底膜中の非繊維性タンパク質でもある。コラーゲンは、グリシン、プロリン、ヒドロキシプロリン、およびヒドロキシリシンを豊富に含有している。コラーゲンは全身に見られ、少なくとも１２の型（Ｉ〜ＸＩＩ型）を有する。
【００１５】
本明細書において、「官能化コラーゲン」という用語は、コラーゲンに付着した１種または複数のモノマーサブユニットを含むように修飾されたコラーゲンを指す。付着したモノマーサブユニットによって、官能化コラーゲンが光硬化性であることを可能にする、すなわち、モノマーサブユニットは、紫外線（ＵＶ）、紫色、または青色の放射光に露光されると重合する。
【００１６】
本明細書において、「非官能化コラーゲン」という用語は、１種または複数のモノマーサブユニットを含むように修飾されていないコラーゲンを指す。非官能化コラーゲンは、ＵＶ、紫色、または青色の放射光への露光時に重合することができない。
【００１７】
本明細書において、「光塩基発生剤」という用語は、印刷可能な組成物のｐＨを上昇させることによって放射光に応答する添加剤を指す。一部の実施形態では、印刷可能な組成物は、当初は酸性で、次いで、ＵＶ、紫色、または青色の放射光への露光に応答して実質的に中和される、ｐＨを有することができる。
【００１８】
本明細書において、「吸収剤」という用語は、「硬化深度」を制御するように放射光を吸収する添加剤を指す。これは、硬化プロセスの解像度を向上するという利点を有する。吸収剤は、タートラジンなどの染料であってもよい。
【００１９】
本発明の技術は、３Ｄプリントなどの製造方法を介して、高解像度を有する三次元細胞受容足場の調製に適した、印刷可能な組成物を提供する。具体的には、印刷可能な組成物は、ステレオリソグラフィーに適している。
【００２０】
本発明の技術は、印刷可能な組成物および印刷可能な組成物から三次元細胞受容足場を製造するための、方法を提供する。ある特定の態様では、本発明の技術は、印刷可能な組成物に関する。別の態様では、本発明の技術は、印刷可能な組成物から三次元構造体を製造する方法に関する。
【００２１】
一態様では、細胞受容足場を製造するための印刷可能な組成物は、印刷可能な組成物の重量に対して、約０．３ｗｔ％〜約３．０ｗｔ％の１種または複数のコラーゲン；約５．０ｗｔ％〜約４０．０ｗｔ％の１種または複数のモノマー；約０．５ｗｔ％〜約２．０ｗｔ％の光重合開始剤；および０ｗｔ％〜約７５ｗｔ％の、プロトン性溶媒を含むビヒクルを含み、ここで、印刷可能な組成物は、印刷時に約１００ミクロン以下の解像度、印刷時に約０．１〜５ｍｍ（Ｄｐ）および約１０〜１００ｍＪ／ｃｍ２（Ｅｃ）のフォトスピード（Ｄｐ／Ｅｃ）、ならびに乾燥後に少なくとも約５ｋＰａのグリーンストレングスを呈する。
【００２２】
「解像度」という用語は、三次元（３Ｄ）プリントシステムからの堆積時の印刷可能な組成物の層の厚さを指す。印刷可能な組成物は、約１００ミクロン以下の解像度を有することができる。印刷可能な組成物は、解像度、約１００ミクロン未満、約９０ミクロン未満、約８０ミクロン未満、約７０ミクロン未満、約６０ミクロン未満、約５０ミクロン未満、約４０ミクロン未満、約３０ミクロン未満、約２０ミクロン未満、約１０ミクロン未満、約５ミクロン未満、約１ミクロン未満、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲を有することができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、約１００ミクロン未満の解像度を有することができ、約１ミクロン未満の解像度を好ましくは有することができる。
【００２３】
本明細書において、「フォトスピード」という用語は、硬化深度対露光エネルギーを指すとともに、印刷可能な組成物のＤｐ／Ｅｃを決定するのに使用される。「Ｄｐ」（ｍｍ）とは印刷可能な組成物の硬化深度を指し、「Ｅｃ」（ｍＪ／ｃｍ２）とは、印刷可能な組成物の面で印刷可能な組成物を液体からゲル段階に変換するのに必要な臨界エネルギーを指す。本明細書の任意の実施形態では、硬化深度（Ｄｐ）として、それらに限定されないが、約０．１ｍｍから約５ｍｍまでの深さを挙げることができる。例えば、適切な硬化深度（Ｄｐ）として、約０．１ｍｍ、約０．２ｍｍ、約０．３ｍｍ、約０．４ｍｍ、約０．５ｍｍ、約０．６ｍｍ、約０．７ｍｍ、約０．８ｍｍ、約０．９ｍｍ、約１．５ｍｍ、約２．０ｍｍ、約２．５ｍｍ、約３．０ｍｍ、約３．５ｍｍ、約４．０ｍｍ、約４．５ｍｍ、約５．０ｍｍ、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲を挙げることができる。本明細書の任意の実施形態では、露光エネルギーとして、それらに限定されないが、約１０ｍＪ／ｃｍ２から約１００ｍＪ／ｃｍ２までの量を挙げることができる。例えば、適切な露光エネルギー量として、約１０ｍＪ／ｃｍ２、約１５ｍＪ／ｃｍ２、約２０ｍＪ／ｃｍ２、約２５ｍＪ／ｃｍ２、約３０ｍＪ／ｃｍ２、約３５ｍＪ／ｃｍ２、約４０ｍＪ／ｃｍ２、約４５ｍＪ／ｃｍ２、約５０ｍＪ／ｃｍ２、約５５ｍＪ／ｃｍ２、約６０ｍＪ／ｃｍ２、約６５ｍＪ／ｃｍ２、約７０ｍＪ／ｃｍ２、約７５ｍＪ／ｃｍ２、約８０ｍＪ／ｃｍ２、約８５ｍＪ／ｃｍ２、約９０ｍＪ／ｃｍ２、約９５ｍＪ／ｃｍ２、約１００ｍＪ／ｃｍ２、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲が挙げられる。
【００２４】
「グリーンストレングス」という用語は、最初に硬化性放射光に露光されたときの印刷可能な組成物の当初の硬化固化強度を指す。硬化固化強度は、弾性率や破断前の伸びなどの測定値によって定量化することができる。乾燥または硬化後、印刷可能な組成物は、少なくとも約５ｋＰａ、約１０ｋＰａ、約２０ｋＰａ、約３０ｋＰａ、約４０ｋＰａ、約５０ｋＰａ、約６０ｋＰａ、約７０ｋＰａ、約８０ｋＰａ、約９０ｋＰａ、約１００ｋＰａ、約１１０ｋＰａ、約１２０ｋＰａ、約１３０ｋＰａ、約１４０ｋＰａ、約１５０ｋＰａ、約１６０ｋＰａ、約１７０ｋＰａ、約１８０ｋＰａ、約１９０ｋＰａ、約２００ｋＰａ、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲のグリーンストレングスを呈することができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、硬化後、印刷可能な組成物は、約５ｋＰａ〜約２００ｋＰａ、約５ｋＰａ〜約１００ｋＰａ、約５ｋＰａ〜約５０ｋＰａ、約５ｋＰａ〜約２５ｋＰａのグリーンストレングスを呈することができ、または、約５ｋＰａ〜約１０ｋＰａのグリーンストレングスを好ましくは呈することができる。
【００２５】
本明細書の任意の実施形態では、１種または複数のコラーゲンとして、モノマーサブユニットで官能化されたコラーゲンを挙げることができる。適切なモノマーサブユニットとして、水溶性モノマーが挙げられる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、水溶性モノマーサブユニットとして、１種または複数のアクリルモノマーを挙げることができる。適切なアクリルモノマーとして、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド（ＨＥＡＡ）、ヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、ヒドロキシエチルアクリレート（ＨＥＡ）、チオール、アミン、エポキシド、アジド、アルキン、もしくはＮ−ヒドロキシルスクシンイミドの各反応基を有するモノマー、またはそれらのうちの２つ以上のそれらの組合せが挙げられる。本明細書の任意の実施形態では、水溶性モノマーサブユニットとして、その他の不飽和モノマーを挙げることができる。適切なモノマーとして、ビニルモノマー、無水マレイン酸もしくはマレイン酸から形成されるモノマー、アクリロイルモルホリン（ＡＣＭＯ）、Ｎ−ビニルピロリドン（ＮＶＰ）、Ｎ−ビニルカプロラクタム（Ｖ−ＣＡＰ）等、およびそれらの組合せが挙げられる。
【００２６】
１種または複数のコラーゲンとして、第１のコラーゲンと第２のコラーゲンとの混合物を挙げることができ、ここで、第１のコラーゲンは、任意の実施形態で本明細書に記載の官能化コラーゲンであり、第２のコラーゲンは、非官能化コラーゲンである。本明細書の任意の実施形態では、第１のコラーゲンと第２のコラーゲンは、コラーゲンの乾燥重量に基づいて、少なくとも約９９：１〜約１：９９の重量比で存在することができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、第１のコラーゲンと第２のコラーゲンの重量比として、それらに限定されないが、少なくとも約９９：１、約５０：１、約２５：１、約１０：１、約５：１、約２：１、約１：１、約１：２、約１：５、約１：１０、約１：２５、約１：５０、約１：９９、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲の重量比を挙げることができる。
【００２７】
１種または複数のコラーゲンは、哺乳動物源由来のものであってもよい。適切な哺乳動物源として、それらに限定されないが、ウマ、イヌ、ブタ、ウシ、ネコ、ヤギ、ヒツジ、ネズミ、ヒト、またはそれらのうちの２種以上の組合せが挙げられる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、１種または複数のコラーゲンは、ウシコラーゲン、ブタコラーゲン、またはヒトコラーゲンであってもよい。
【００２８】
本明細書の任意の実施形態では、１種または複数のコラーゲンとして、組換えコラーゲンを挙げることができる。本明細書に記載の通り、「組換えコラーゲン」という用語は、組換え源から得られるコラーゲンを指す。組換え源として、植物体、細菌、ウイルス、真菌等およびそれらのうちの２つ以上の組合せから産生される組換え哺乳動物コラーゲンを挙げることができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、組換えコラーゲンとして、組換えヒトコラーゲン、組換えウシコラーゲン、組換えブタコラーゲン、またはそれらのうちの２種以上の組合せを挙げることができる。一部の実施形態では、組換え源として、それに限定されないが、タバコを含めて、植物源から産生される組換え哺乳動物コラーゲンが挙げられる。一部の実施形態では、印刷可能な組成物として、それらに限定されないが、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、チオール、アミン、エポキシド、アジド、アルキン、もしくはＮ−ヒドロキシルスクシンイミドの各反応性基を有するモノマー、またはそれらのうちの２つ以上の組合せを含めて、１種または複数のアクリルモノマーで官能化された組換えコラーゲンを挙げることができる。
【００２９】
１種または複数のコラーゲンとして、任意のタイプのコラーゲンを挙げることができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、１種または複数のコラーゲンはＩ型コラーゲンであってもよい。Ｉ型コラーゲンはほとんどの結合組織に見られるとともに、生体内で最も豊富なコラーゲン型である。体内のコラーゲンのうちの９０％超がＩ型である。
【００３０】
本明細書の任意の実施形態では、１種または複数のコラーゲンは、印刷可能な組成物の重量に対して、約０．３重量パーセント（ｗｔ％）から約３．０ｗｔ％までの量で存在することができる。したがって、１種または複数のコラーゲンは、約０．３ｗｔ％、約０．４ｗｔ％、約０．５ｗｔ％、約０．６ｗｔ％、約０．８ｗｔ％、約０．９ｗｔ％、約１．０ｗｔ％、１．５ｗｔ％、約２．０ｗｔ％、約２．５ｗｔ％、約３ｗｔ％、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲の量で含まれ得る。例えば、本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、印刷可能な組成物の重量に対して、約０．３ｗｔ％〜約３．０ｗｔ％、約０．５ｗｔ％〜約３．０ｗｔ％、または約０．３ｗｔ％〜約０．９ｗｔ％の量で１種または複数のコラーゲンを含むことができる。一部の実施形態では、印刷可能な組成物は、約０．５ｗｔ％〜約３．０ｗｔ％の組換えコラーゲンを含むことができる。一部の実施形態では、印刷可能な組成物は、約０．３ｗｔ％〜約０．９ｗｔ％の哺乳動物源由来のコラーゲンを含むことができる。
【００３１】
印刷可能な組成物は、１種または複数のモノマーを含む。例えば、本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物はアクリルモノマーを含むことができる。適切なモノマーとして、それらに限定されないが、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド（ＨＥＡＡ）、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート（ＰＥＧＤＭＡ）、ポリカプロラクトンジメタクリレート、ポリカプロラクトントリメタクリレート、またはそれらのうちの２種以上の混合物が挙げられる。一部の実施形態では、モノマーは、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド（ＨＥＡＡ）であってもよい。
【００３２】
１種または複数のモノマーは、印刷可能な組成物の重量に対して、約５．０ｗｔ％から約４０．０ｗｔ％までの量で存在することができる。適切な量として、それらに限定されないが、約５．０ｗｔ％、約１０ｗｔ％、約１５ｗｔ％、約２０ｗｔ％、約２５ｗｔ％、約３０ｗｔ％、約３５ｗｔ％、約４０ｗｔ％、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲が挙げられる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、１種または複数のモノマーを、約１０ｗｔ％から約４０ｗｔ％まで、約１５ｗｔ％から約４０ｗｔ％まで、約２０ｗｔ％から約４０ｗｔ％まで、または約３０ｗｔ％から約４０ｗｔ％まで含むことができる。
【００３３】
印刷可能な組成物は、光重合開始剤を含む。光重合開始剤は、少なくともモノマーを重合および／または架橋するための放射光活性化触媒（すなわち、ＵＶ、紫色、または青色の放射光への露光時に活性化される）である。適切な光重合開始剤として、それらに限定されないが、２−ヒドロキシ−４’−（２−ヒドロキシエトキシ）−２−メチルプロピオフェノン、エチル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィネート（phenylphosphinate）、フェニルビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド、またはそれらのうちの２種以上の組合せを挙げることができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、光重合開始剤として、ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシドを挙げることができる。
【００３４】
光重合開始剤は、印刷可能な組成物の約０．５ｗｔ％から約２．０ｗｔ％までの量で存在することができる。適切な量として、それらに限定されないが、約０．５ｗｔ％、約０．６ｗｔ％、約０．７ｗｔ％、約０．８ｗｔ％、約０．９ｗｔ％、約１．０ｗｔ％、約１．２ｗｔ％、約１．５ｗｔ％、約１．８ｗｔ％、約２．０ｗｔ％、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲が挙げられる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、約０．５ｗｔ％〜約２．０ｗｔ％、約０．７ｗｔ％〜約１．８ｗｔ％、約１ｗｔ％〜約１．５ｗｔ％の光重合開始剤を含む。
【００３５】
本発明の技術の印刷可能な組成物は、プロトン性溶媒を含むビヒクルを含む。本明細書で使用されるプロトン性溶媒として、それらに限定されないが、水、アルコール（例えば、メタノール（ＣＨ３０Ｈ）、エタノール（ＥｔＯＨ）、イソプロパノール（ｉＰｒＯＨ）、トリフルオロエタノール（ＴＦＥ）、ブタノール（ＢｕＯＨ）、エチレングリコール、プロピレングリコール）、カルボン酸（例えば、ギ酸、酢酸、プロパン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、デオキシコール酸、グルタミン酸、グルクロン酸）、アンモニア（ＮＨ３）、一級アミノ化合物、（例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン）、二級アミノ化合物（例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジ（ｎ−プロピルアミン）、またはそれらのうちの任意の２種以上の混合物が挙げられる。したがって、本明細書の実施形態および態様のいずれにおいても、プロトン性溶媒として、アルコール、カルボン酸、一級アミノ化合物、二級アミノ化合物、水、またはそれらのうちの任意の２種以上の混合物を挙げることができる。本明細書の任意の実施形態では、プロトン性溶媒として、脱イオン水などの水を挙げることができる。印刷可能な組成物中のビヒクルの量は、０ｗｔ％、約５ｗｔ％、約１０ｗｔ％、約１５ｗｔ％、約２０ｗｔ％、約２５ｗｔ％、約３０ｗｔ％、約３５ｗｔ％、約４０ｗｔ％、約４５ｗｔ％、約５０ｗｔ％、約５５ｗｔ％、約６０ｗｔ％、約６５ｗｔ％、約７０ｗｔ％、約７５ｗｔ％、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲であってもよい。具体的には、ビヒクル中の水の量は、約５ｗｔ％、約１０ｗｔ％、約１５ｗｔ％、約２０ｗｔ％、約２５ｗｔ％、約３０ｗｔ％、約３５ｗｔ％、約４０ｗｔ％、約４５ｗｔ％、約５０ｗｔ％、約５５ｗｔ％、約６０ｗｔ％、約６５ｗｔ％、約７０ｗｔ％、約７５ｗｔ％、約８０ｗｔ％、約８５ｗｔ％、約９０ｗｔ％、約９５ｗｔ％、約９９ｗｔ％、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲であってもよい。
【００３６】
印刷可能な組成物は、水を含有するビヒクルを含む。ビヒクルは、水溶性アクリルモノマーをさらに含むことができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、水溶性アクリルモノマーとして、それらに限定されないが、カルボキシエチルアクリレート、ポリ（アルキレン）（メタ）アクリレート（例えば、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレートまたはポリエチレングリコールジメタクリレート（ＰＥＧＤＭＡ））、ＨＥＡＡ、ＨＥＭＡ、ＨＥＡ、ＡＣＭＯ、ＮＶＰ、Ｖ−ＣＡＰ、またはそれらのうちの２種以上の組合せが挙げられる。ビヒクルは、本明細書に記載のカルボン酸をさらに含むことができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、カルボン酸として、それらに限定されないが、ギ酸、酢酸、プロパン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、デオキシコール酸、グルタミン酸、グルクロン酸、またはそれらのうちの２種以上の組合せを挙げることができる。特定の実施形態では、カルボン酸は酢酸であってもよい。カルボン酸の濃度は、約５ｍＭから約２００ｍＭまでであってもよい。例えば、本明細書の任意の実施形態では、カルボン酸の濃度は、約５ｍＭ、約１０ｍＭ、約１５ｍＭ、約２０ｍＭ、約３０ｍＭ、約４０ｍＭ、約５０ｍＭ、約６０ｍＭ、約７０ｍＭ、約８０ｍＭ、約９０ｍＭ、約１００ｍＭ、約１１０ｍＭ、約１２０ｍＭ、約１３０ｍＭ、約１４０ｍＭ、約１５０ｍＭ、約１６０ｍＭ、約１７０ｍＭ、約１８０ｍＭ、約１９０ｍＭ、約２００ｍＭ、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲であってもよい。
【００３７】
本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、ｐＨ約２を有することができる。印刷可能な組成物に適したｐＨ値として、それらに限定されないが、約２、約３、約４、約５、約６、約７、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲を挙げることができる。
【００３８】
印刷可能な組成物は、１種または複数の光塩基発生剤をさらに含むことができる。適切な光塩基発生剤として、それらに限定されないが、カルバメート、Ｏ−アシルオキシム、アンモニウム塩、スルホンアミド、ホルムアミド、ニフェジピン、遷移金属錯体、メタロセン、アミニイミド（aminieimide）、またはアルファ−アミノケトンを挙げることができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、光塩基発生剤として、それらに限定されないが、９−アンチルメチルＮ、Ｎ−ジエチルカルバメート、（Ｅ）−１−ピペリジノ−３−（２−ヒドロキシフェニル）−２−プロペン−１−オン、１−（アントラキノン−２−イル）エチルイミダゾールカルボキシレート、２−ニトロフェニルメチル４−メタクリロイルオキシピペリジン−１−カルボキシレート、１，２−ジイソプロピル−３−［ビス（ジメチルアミノ）メチレン］グアニジニウム−２−（３−ベンゾイルフェニル）プロピオネート、１，２−ジシクロヘキシル−４，４，５，５−テトラメチルビグアニジウムＮ−ブチルトリフェニルボレート、（Ｚ）−｛［ビス（ジメチルアミノ）メチリデン］アミノ｝−Ｎ−シクロヘキシル（シクロヘキシルアミノ）メタニミニウムテトラキス（３−フルオロフェニル）ボレート、またはそれらのうちの２種以上の組合せを挙げることができる。
【００３９】
本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、官能化コラーゲン、アクリレートモノマー、光重合開始剤、ビヒクル、および光塩基発生剤を含むことができ、ここで、官能化コラーゲンとして、メタクリレートで官能化されたコラーゲンが挙げられる。光塩基発生剤は、０ｗｔ％から約１０ｗｔ％までの量で存在することができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、光塩基発生剤は、０ｗｔ％、０．０１ｗｔ％、約０．１ｗｔ％、約０．５ｗｔ％、約１ｗｔ％、約２ｗｔ％、約３ｗｔ％、約４ｗｔ％、約５ｗｔ％、約６ｗｔ％、約７ｗｔ％、約８ｗｔ％、約９ｗｔ％、約１０ｗｔ％からの量で、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲からの量で存在することができる。光塩基発生剤の適切な量として、約０ｗｔ％から約１０ｗｔ％まで、約０ｗｔ％から約９ｗｔ％まで、約０ｗｔ％から約７ｗｔ％まで、０ｗｔ％から約３ｗｔ％まで、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲が挙げられる。
【００４０】
本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、非官能化コラーゲン、アクリレートモノマー、光重合開始剤、ビヒクル、および光塩基発生剤を含むことができる。本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、官能化コラーゲン、非官能化コラーゲン、光重合開始剤、ビヒクル、および光塩基発生剤を含むことができ、ここで、官能化コラーゲンとして、メタクリレートで官能化されたコラーゲンが挙げられる。
【００４１】
印刷可能な組成物は、１種または複数の吸収剤をさらに含むことができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、吸収剤として、それらに限定されないが、約３００ｎｍ〜約４５０ｎｍの間の波長で０．１超の吸光度単位を有する吸収剤が挙げられる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、吸収剤は、約０．１から約０．７吸光度単位まで、約０．１から約０．５吸光度単位まで、または約０．１から約０．３吸光度単位までで約３００ｎｍ〜約４５０ｎｍの間の波長に吸光度を有することができる。適切な吸光度値として、吸光度単位、約０．１、約０．２、約０．３、約０．４、約０．５、約０．６、約０．７、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲が挙げられる。本明細書の任意の実施形態では、吸収剤として、約３００ｎｍから約４０５ｎｍまでの波長で０．１超の吸光度単位を有する吸収剤を挙げることができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、吸収剤として、それらに限定されないが、タートラジンを挙げることができる。吸収剤は、０ｗｔ％から約１．０ｗｔ％までの量で存在することができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、吸収剤の量は、０ｗｔ％から約１．０ｗｔ％まで、約０．１ｗｔ％から約０．８ｗｔ％まで、または約０．３ｗｔ％から約０．７ｗｔ％までである。
【００４２】
本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、官能化コラーゲン、アクリレートモノマー、光重合開始剤、ビヒクル、および吸収剤を含むことができ、ここで、官能化コラーゲンとして、メタクリレートで官能化されたコラーゲンが挙げられる。本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、非官能化コラーゲン、アクリレートモノマー、光重合開始剤、および吸収剤を含むことができる。本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、官能化コラーゲン、非官能化コラーゲン、アクリレートモノマー、光重合開始剤、ビヒクル、および吸収剤を含むことができ、ここで、官能化コラーゲンとして、メタクリレートで官能化されたコラーゲンが挙げられる。
【００４３】
一部の実施形態では、印刷可能な組成物は、官能化コラーゲン、アクリレートモノマー、光重合開始剤、ビヒクル、光塩基発生剤、および吸収剤を含むことができ、ここで、官能化コラーゲンとして、メタクリレートで官能化されたコラーゲンが挙げられる。一部の実施形態では、印刷可能な組成物は、非官能化コラーゲン、アクリレートモノマー、光重合開始剤、光塩基発生剤、および吸収剤を含むことができる。一部の実施形態では、印刷可能な組成物は、官能化コラーゲン、非官能化コラーゲン、アクリレートモノマー、光重合開始剤、ビヒクル、光塩基発生剤、および吸収剤を含むことができ、ここで、官能化コラーゲンとして、メタクリレートで官能化されたコラーゲンが挙げられる。
【００４４】
本発明の技術の関連する態様では、任意の実施形態で本明細書に記載の印刷可能な組成物を使用して三次元細胞受容足場を調製するための、方法が提供される。本発明の方法は、本明細書の任意の実施形態の印刷可能な組成物を使用して、三次元細胞受容足場を組み立てるステップを含む。例えば、本明細書の任意の実施形態では、本発明の方法は、患者の器官の三次元細胞受容足場を組み立てるステップを含むことができる。本明細書において、「対象」または「患者」という用語は、ネコ、イヌ、げっ歯類、または霊長類などの哺乳動物である。典型的には、対象または患者は、好ましくは、組織再生のための移植組織または移植片を必要とするヒトである。「対象」と「患者」という用語は、相互交換可能に使用することができる。
【００４５】
三次元細胞受容足場を組み立てるステップとして、射出成形、回転成形、ポジティブモールド、ネガティブモールド、除去製造、または三次元（３Ｄ）プリントの各方法を挙げることができる。本明細書の任意の実施形態では、三次元細胞受容足場を組み立てるステップとして、３Ｄプリント方法を挙げることができる。３Ｄプリント方法として、付加製造法を挙げることができる。適切な付加製造法として、インクジェットプリント、押出成形プリント、またはレイヤーバイレイヤープリントが挙げられる。本明細書の任意の実施形態では、三次元細胞受容足場を組み立てるステップとして、レイヤーバイレイヤープリント法を挙げることができる。
【００４６】
本発明の技術の別の関連する態様では、三次元細胞受容足場を製造するための方法であって、任意の実施形態で本明細書に記載の印刷可能な組成物の層を面に堆積させて堆積層を得るステップ、堆積層を照射するステップ、および堆積層が三次元細胞受容足場を形成するまで堆積ステップと照射ステップを繰り返すステップを含み、ここで、印刷可能な組成物は、印刷可能な組成物の重量に対して約０．３パーセントから約３．０パーセントまでの量で存在するコラーゲン；モノマー；光重合開始剤；およびビヒクルを含む、方法が提供される。印刷可能な組成物として、任意の実施形態で本明細書に記載の印刷可能な組成物を挙げることができる。
【００４７】
本発明の方法は、印刷可能な組成物を面に堆積させるステップを含む。本明細書の任意の実施形態では、面として、それらに限定されないが、任意の実施形態で本明細書に記載の３Ｄプリント方法に使用するためのシステムの面を挙げることができる。このようなシステムとして、それらに限定されないが、インクジェットプリント、押出成形プリント、またはレイヤーバイレイヤープリントを含めて３Ｄプリント方法向けの３Ｄプリントシステムが挙げられる。本明細書の任意の実施形態では、本発明の方法は、堆積させるステップの前に、印刷可能な組成物を０℃〜約３０℃の温度に加熱するステップをさらに含むことができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、印刷可能な組成物は、０℃、約５℃、約１０℃、約１５℃、約２０℃、約２５℃、約３０℃、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲の温度に加熱することができる。
【００４８】
本発明の技術の方法は、印刷可能な組成物を硬化させるために、堆積層を照射するステップを含む。堆積層を照射するステップは、堆積層を硬化させるために、紫外線（ＵＶ）、紫色、または青色の放射光への露光を介して実施することができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、堆積層を照射するステップは、約２４０ｎｍから約４０５ｎｍまでの波長での放射光への露光を含む。適切な波長として、それらに限定されないが、約２４０ｎｍ〜約４０５ｎｍ、約２４０ｎｍ〜約３５５ｎｍ、約２４０ｎｍ〜約３４０ｎｍ、約２４０ｎｍ〜約２７０ｎｍ、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲を挙げることができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、波長は約２７０ｎｍまたは３５５ｎｍであってもよい。
【００４９】
本明細書の任意の実施形態では、照射後の堆積層は、解像度、少なくとも１００ミクロンを有する。印刷可能な組成物の堆積層を硬化させるために照射して後、堆積層は、解像度、約１００ミクロン未満、約９０ミクロン未満、約８０ミクロン未満、約７０ミクロン未満、約６０ミクロン未満、約５０ミクロン未満、約４０ミクロン未満、約３０ミクロン未満、約２０ミクロン未満、約１０ミクロン未満、約５ミクロン未満、約１ミクロン未満、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲を有することができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、堆積層は、約１００ミクロン未満の解像度を有することができ、約１ミクロン未満の解像度を好ましくは有することができる。
【００５０】
堆積ステップと照射ステップに続いて、本発明の方法は、堆積層が三次元細胞受容足場を形成するまで、堆積ステップと照射ステップを繰り返すステップを含む。堆積ステップと照射ステップを繰り返すステップに先立ち、堆積層の任意の未硬化部分を除去し、その後に、印刷可能な組成物の後続する層を堆積させかつ照射してもよい。例えば、本明細書の任意の実施形態では、本発明の方法は、堆積層の照射後そして堆積ステップと照射ステップを繰り返すステップの前に、未硬化の印刷可能な組成物を除去するステップをさらに含む。
【００５１】
本明細書の任意の実施形態では、本発明の方法は、三次元細胞受容足場を低ｐＨ溶液と接触させるステップをさらに含むことができる。理論に束縛されるものではないが、低ｐＨ溶液によって、硬化した印刷可能な組成物のエステル結合が加水分解されて、三次元細胞受容足場の細胞化が改善される。したがって、三次元細胞受容足場のグリーンストレングスが低下し、このことによって、足場がその後の細胞化プロセスにとってより適合性のあるものとなる。本明細書の任意の実施形態では、低ｐＨ溶液のｐＨは、約７未満である。低ｐＨ溶液の適切なｐＨ値として、それらに限定されないが、約６未満、約５．５未満、約５未満、約４．５未満、約４．０未満、約３．５未満、約３．０未満、約２．５未満、約２．０未満、またはこれらの値のうちのいずれか２つを含めた任意の範囲および／またはこれらの値のうちのいずれか２つの間にある任意の範囲を挙げることができる。
【００５２】
本明細書の任意の実施形態では、本発明の方法は、三次元細胞受容足場を、細胞、組織、増殖因子、ラミニン、エラスチン、フィブロネクチン、プロテオグリカン、ヒアルロン酸、多糖類またはそれらのうちの２種以上の混合物と接触させるステップをさらに含むことができる。例えば、本明細書の任意の実施形態では、三次元足場は、コンドロイチン硫酸プロテオグリカン、ヘパリン硫酸プロテオグリカン、硫酸化多糖類、カラギーナン、アガロース、ポリデキストラン、マトリゲル、またはそれらのうちの２種以上の組合せと接触させることができる。適切な細胞、組織、または増殖因子として、それらに限定されないが、トランスフォーミング増殖因子ベータ（ＴＧＦ−β）、表皮増殖因子様（ＥＧＦ様）ドメイン、血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）、血小板由来増殖因子（ＰＧＤＦ）、Ｗｎｔファミリータンパク質、間質細胞由来因子１、血管細胞、上皮細胞、間葉系細胞、または２つ以上の組合せを挙げることができる。少なくとも一実施形態では、本発明の技術の方法は、図１に例示のステップによる方法である。少なくとも別の実施形態では、本発明の技術の方法は、図２に例示のステップによる方法である。
【００５３】
かく全体として説明のあった、本発明は、例示の一例として提供され、本発明を限定することを意図していない以下の実施例を参照することによって、より容易に理解されるであろう。
【実施例】
【００５４】
[実施例１]
印刷可能な組成物の製剤．
例示的な印刷可能な組成物を、製剤Ａ〜Ｆに従って調製した。表１に、各製剤に含まれるコラーゲン、モノマー、光重合開始剤、およびビヒクルの量を提供する。Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド（ＨＥＡＡ）、ポリエチレングリコールジメタクリレート（ＰＥＧＤＭＡ  ６００）、およびタートラジンは、Ａｌｄｒｉｃｈ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから購入した。メタクリレート官能化ウシコラーゲンはＡＢＭ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから購入した。トランスジェニックタバコ由来のヒト組換えコラーゲンは、ＣｏｌｌＰｌａｎｔ  Ｌｔｄから購入した。ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド光重合開始剤は、製品名Ｏｍｎｉｒａｄ  ＴＰＯ−ＬでＩＧＮ  Ｒｅｓｉｎ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手した。全ての重量パーセントは、インク製剤の総重量と比較した乾燥重量に基づいて決定されている。
【００５５】
製剤Ａ：製剤Ａは、（１）メタクリレート官能化ウシコラーゲン１００ｍｇと２０ｍＭ酢酸溶液１０ｍｇとの混合物、（２）ＨＥＡＡ  １００ｍＬ、（３）ＨＥＡＡ  ９６ｇとともにタートラジン３．３８ｇ、（４）ＰＥＧＤＭＡ  ６００  １Ｌ、およびジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド（光重合開始剤）、
を組み合わせることによって調製した。製剤Ａのうちの約６０ｗｔ％は、２０ｍＭ酢酸溶液中のメタクリレート官能化コラーゲンであり、これは、約１重量％のコラーゲンである。したがって、製剤Ａは、乾燥重量で約０．６％のコラーゲンを含む。製剤Ａは、約１０〜１５重量％のＨＥＡＡモノマーを含む。製剤Ａは、高グリーンストレングスが提供される一方、コラーゲン成分がなおも大きいという利点を有する。印刷可能な組成物として使用した場合、製剤Ａによって、１〜５０ｋＰａの範囲のグリーンストレングスを呈する１〜１５ｃｍの三次元物品が得られた。
【００５６】
重量百分率（ｗｔ％）で表すと、製剤Ａは、２０ｍＭ酢酸中のメタクリレートウシコラーゲン５９．７ｗｔ％、タートラジン０．７１ｗｔ％、ＨＥＡＡ  ３６．９１ｗｔ％、ＰＥＧＤＭＡ  １．４９ｗｔ％、およびジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド１．１９ｗｔ％を含む。成分（１）は、（１Ａ）２０ｍＭ酢酸５９．１１ｗｔ％および（１Ｂ）メタクリレートウシコラーゲン０．５９ｗｔ％を含むサブコンポーネントとして表すことができる。
【００５７】
製剤Ｂ：製剤Ｂは、水性カルボキシエチルアクリレート溶液中のメタクリレートウシコラーゲンの混合物６０．５９ｗｔ％、（２）ＨＥＡＡ  ３８．２０ｗｔ％、およびジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド光重合開始剤１．２１ｗｔ％を組み合わせることによって調製した。メタクリレートウシコラーゲンの乾燥重量百分率は０．６ｗｔ％である。この製剤は、フォトスピードおよびグリーンストレングスが高いという利点を有する。製剤Ｂのフォトスピードは、３秒未満で８０ｃｍ２の面積にわたってｚレイヤープリントを可能にするのに十分であり、製剤Ｂは、２０ｋＰａのグリーンストレングスを呈した。
【００５８】
製剤Ｃ：製剤Ｃは、カルボキシエチルアクリレート水溶液中のメタクリレートウシコラーゲンの混合物５９．８８ｗｔ％、酢酸中のＩ型ウシコラーゲン１６．６ｗｔ％溶液、ＨＥＡＡ  ２２．５ｗｔ％、および２ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイルホスフィンオキシド１ｗｔ％を組み合わせることによって調製した。メタクリレートウシコラーゲンの乾燥重量百分率は０．５９ｗｔ％である。製剤Ｂと比較して、この製剤は、非官能基化ウシコラーゲンの添加に起因して、ある特定の細胞増殖プロセスを改善することができる。
【００５９】
製剤Ｄ：製剤Ｄは、カルボキシエチルアクリレート水溶液中のメタクリレートウシコラーゲンの混合物７１．４ｗｔ％、酢酸中のＩ型ウシコラーゲン１７．９ｗｔ％溶液、ＰＥＧＤＭＡ  ６００  ７．１４ｗｔ％、ＨＥＡＡ  ２．８６ｗｔ％、およびジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド０．７１ｗｔ％を組み合わせることによって調製した。メタクリレートウシコラーゲンの乾燥重量百分率は０．７１％である。コラーゲン含有量がより高いと、ある特定の細胞増殖プロセスに役立つことができる。
【００６０】
製剤Ｅ：製剤Ｅは、２０ｍＭ酢酸中のメタクリレートウシコラーゲン６１．３５ｗｔ％、酢酸中のＩ型ウシコラーゲン２３．３１ｗｔ％溶液、（３）ＨＥＡＡ  １４．１１ｗｔ％、およびジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド１．２２ｗｔ％を組み合わせることによって調製した。メタクリレートウシコラーゲンの乾燥重量百分率は０．６１ｗｔ％である。
【００６１】
製剤Ｆ：製剤Ｆは、ヒト組換えコラーゲン（タバコ植物体から産生）６１．３５ｗｔ％溶液、酢酸中のＩ型ウシコラーゲン２３．３１ｗｔ％溶液、ＨＥＡＡ  １４．１１ｗｔ％、およびジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド１．２２ｗｔ％を組み合わせることによって調製した。
【００６２】
製剤Ｇ：２０ｍＭ酢酸中の組換えヒトコラーゲン９４．３４ｗｔ％、（２）メタノール４．５３ｗｔ％、および（３）２ジフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）ホスフィンオキシド１．１３ｗｔ％。コラーゲンの乾燥重量は１．３９ｗｔ％である。
【００６３】
【表１】
2021531924.tif 000003
【００６４】
[実施例２]
細胞生存率の評価．
ヒト上皮性肺癌細胞（Ａ５４９、ＡＴＣＣ、ＣＣＬ−１８５）を使用して、細胞生存率を評価した。細胞は、１０％ＦＢＳ、ペニシリン５０μｇ  ｍＬ−１、ストレプトマイシン５０μｇ  ｍＬ−１を補充したＦ−１２Ｋ培地（Ｋａｉｇｈｎの改変、ＡＴＣＣ）で維持した。製剤ＢおよびＣについて上記の通りに製剤を調製し、紫外線オーブンを使用して９６ウェルプレートで硬化させた。各ウェル毎に６０００個の細胞を播種し、５％ＣＯ２中３７℃でインキュベートした。示されているプリント製剤それぞれで４８時間インキュベートした後、細胞をＰＢＳで３回穏やかに洗浄し、製造元の取扱説明書（Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｔｈｅｒｍｏ  Ｆｉｓｈｅｒ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）に従ってＰｉｃｏＧｒｅｅｎアッセイを使用して細胞毒性評価を行った。製剤Ｃは、細胞播種の４８時間後で８０％の細胞生存率を呈した（図３）。
【００６５】
[実施例３]
三次元細胞受容足場の調製．
製剤Ｈによる酸性の印刷可能な組成物を使用して、三次元細胞受容足場を調製した。製剤Ｈは、実施例１に記載の調製方法および下の表２に記載の調製方法に従って調製した。
【００６６】
【表２】
2021531924.tif 000004
【００６７】
未硬化の印刷可能な組成物の層が、インクの層を受容するように垂直に配置した面に堆積した。印刷可能な組成物の堆積層を３５５ｎｍの波長で照射し、その結果、＜１００ミクロンの解像度を持たせた。足場が完全に形成されるまで、堆積ステップおよび照射ステップを繰り返した。図４に、製剤Ｈによる印刷可能な組成物のプリントから得られた結果としてもたらされる三次元足場を示す。
【００６８】
ある特定の実施形態について例示および説明してきたが、以下の特許請求の範囲に定義する通りのそのより広範な態様において、本発明の技術から逸脱することなく当分野での通常技能に則してその中で変更や修正が可能であることを理解されたい。
【００６９】
本明細書に例示的に記載の実施形態は、本明細書に具体的に開示されていない任意の要素もしくは複数の要素または制限もしくは複数の制限がなくても適切に実施することができる。したがって、例えば、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」等は、限定することなく拡大的に読まれるべきである。さらに、本明細書で用いられる用語および表現は、限定の用語ではなく説明の用語として使用されており、示されかつ説明された特徴またはそれらの一部の任意の均等物を除外するかかる用語および表現を使用することを意図するものではない。特許請求されている技術の範囲内で様々な修正が可能であることが理解される。さらに、「から本質的になる」という句は、具体的に列挙された要素、および特許請求された技術の基本的および新規の特徴に重大な影響を及ぼさないそれらの追加の要素を含むと理解される。「からなる」という句は、特定されていないあらゆる要素を除外する。
【００７０】
本開示は、本明細書において説明の特定の実施形態によって限定されない。当業者であれば明らかなように、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、多くの修正形態および変形形態をなすことができる。以上の説明から、当業者であれば、本明細書において挙げられている方法および組成物に加えて、本開示の範囲内における機能的に等価な方法および組成物が明らかであろう。このような修正形態および変形形態は、添付特許請求の範囲の範疇であることが意図されている。本開示は、添付の特許請求の範囲の用語によってのみ、かかる特許請求の範囲が権利を与えられる等価物の全範囲とともに、制限されるものである。本開示は、特定の方法、試薬、化合物、または組成物に限定されないことを理解すべきであり、これらは、当然、変更が可能である。また、本明細書において使用される用語は、特定の実施形態を説明するためのものにすぎず、限定することは意図されていないことも理解すべきである。
【００７１】
加えて、本開示の特徴または態様がマーカッシュグループに関して説明される場合、それにより本開示はまた、マーカッシュグループの複数の要素のうちの個々の任意の要素またはサブグループに関しても説明されることは当業者であれば認識されよう。
【００７２】
当業者であれば理解するように、ありとあらゆる目的のために、特に書面による説明を提供することによって、本明細書に開示の全ての範囲はまた、ありとあらゆる可能な副範囲およびそれらの副範囲の組合せも包含する。列挙されたいずれもの範囲も、同範囲が少なくとも等価の２分の１、３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１などに分割されることを十分に説明および可能にするものと、容易に理解することができる。非限定的な例として、本明細書で論議の範囲それぞれは、下側の３分の１、中ほどの３分の１および上側の３分の１、等々に容易に分解することができる。また、当業者であれば理解するように、「〜まで」、「少なくとも」、「超」、「未満」等などの全ての言回しは、列挙された数字を含み、上で論議の副範囲に続いて分割することができる範囲を指す。最後に、当業者であれば理解するように、範囲には個々の要素それぞれが含まれる。
【００７３】
本明細書中に参照する全ての出版物、特許出願、発行特許、およびその他の文書は、個別の出版物、特許出願、発行特許、およびその他の文書それぞれがその全体を参照することによって組み込まれていると具体的かつ個別的に示されているかのように参照により本明細書に組み込まれる。参照によって組み込まれる原文に含まれる定義は、本発明の開示における定義と矛盾する限りで除外される。
【００７４】
その他の実施形態については、以下の特許請求の範囲に記載する。
【図１】
2021531924.tif 000005
【図２】
2021531924.tif 000006
【図３】
2021531924.tif 000007
【図４】
2021531924.tif 000008
【国際調査報告】
2021531924.tif 000009
2021531924.tif 000010
2021531924.tif 000011