(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織修復インプラントにおいて、組織担持基質を含み、この基質は、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する複数の顆粒と、上記基質に関連して少なくとも１つの組織片を含み、この少なくとも１つの組織片はこの組織片から外へ移動しかつ上記組織担持基質に定着するのに有効な量の生細胞を有しており、
上記少なくとも１つの組織片は刻まれたものであり、上記組織担持基質は注入可能な懸濁液の形態である、
インプラント。
【請求項２】
請求項１記載のインプラントにおいて、上記少なくとも１つの組織片は、軟骨、半月板、腱、靭帯、真皮、硬骨、脂肪およびこれらの組み合わせからなる群より選択されたタイプの結合組織から得られるものである、インプラント。
【請求項３】
請求項１または２記載のインプラントにおいて、上記少なくとも１つの組織片は、自己組織、同種組織、異種組織およびこれらの組み合わせを含むものである、インプラント。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のインプラントにおいて、上記少なくとも１つの組織片は、約０．１ｍｍ３から約２ｍｍ３までの範囲の粒子寸法を有している、インプラント。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載のインプラントにおいて、上記顆粒は、脂肪族系ポリエステル類、（エーテル・エステル）コポリマー類、グリセロールとコハク酸との脂肪酸エステル類の固形コポリマー類、ポリシュウ酸エステル類、コラーゲン、ゼラチン、アルブミン、ヒアルロナート、グルコサミノグリカン類、ポリ無水物、ポリフォスファジン類、腸管下粘膜、無細胞組織およびこれらの組み合わせからなる群より選択された生物学的適合性材料を含む、インプラント。
【請求項６】
請求項５記載のインプラントにおいて、上記顆粒は、ラクチド類、グリコリド類、ε−カプロラクトン、ｐ−ジオキサノン（１，４−ジオキサン−２−オン）、トリメチレンカーボネート（１，３−ジオキサン−２−オン）のホモポリマー類あるいはコポリマー類およびこれらの組み合わせからなる群より選択された脂肪族系ポリエステルを含む、インプラント。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載のインプラントにおいて、上記顆粒の最大平均外径は、約１５０μｍから約６００μｍまでの範囲内である、インプラント。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載のインプラントにおいて、上記顆粒は多孔性である、インプラント。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項記載のインプラントにおいて、上記顆粒は組織との付着を容易にする粗面を有している、インプラント。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項記載のインプラントにおいて、上記組織担持基質に関連して結合剤をさらに含む、インプラント。
【請求項１１】
請求項１０記載のインプラントにおいて、上記結合剤は、サメ軟骨、アルギン酸塩、ヒアルロン酸、コラーゲンゲル、フィブリン接着剤、フィブリンクロット、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、アガロース、キチン、キトサン、セルロース、多糖類、ポリ（オキシアルキレン）、ポリ（エチレンオキシド）・ポリ（プロピレンオキシド）コポリマー、ポリ（ビニルアルコール）、ポリアクリラート、血小板強化血漿（ＰＲＰ）クロット、血小板乏血漿（ＰＰＰ）クロット、マトリゲル、血餅、ゼラチン・レゾルシン・ホルマリン接着剤、ゴカイ系接着剤、ジヒドロキシフェニルアラニン（ＤＯＰＡ）系接着剤、トランスグルタミナーゼ、ポリ（アミノ酸）系接着剤、セルロース系接着剤、多糖類系接着剤、合成アクリラート系接着剤、グリセロールとコハク酸との液状および半固形の脂肪酸エステル類（ＭＧＳＡ）、ＭＧＳＡ／ポリエチレングリコール（ＭＧＳＡ／ＰＥＧ）コポリマー類、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ＰＶＰコポリマー類、ゼラチン、アルブミン、モノグリセリド類、ジグリセリド類、トリグリセリドラミニン、エラスチン、プロテオグリカン類およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、インプラント。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載のインプラントにおいて、上記結合剤を架橋してインプラントの固定を可能にする硬化剤をさらに含む、インプラント。
【請求項１３】
請求項１２記載のインプラントにおいて、上記硬化剤は、トロンビン、カルシウム、ジビニルスルホン（ＤＶＳ）、ポリエチレングリコールジビニルスルホン（ＶＳ−ＰＥＧ−ＶＳ）、ヒドロキシエチルメタクリラートジビニルスルホン（ＨＥＭＡ−ＤＩＳ−ＨＥＭＡ）、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、アルデヒド類、イソシアナート類、アルキルハロゲン化物、アリールハロゲン化物、イミドエステル類、Ｎ−置換マレイン酸イミド類、アシル化合物、カルボジイミド、ヒドロキシ酸塩化物、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、光、水素イオン濃度（ｐＨ）、温度、金属イオン類およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、インプラント。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項記載のインプラントにおいて、上記組織担持基質は、少なくとも１つの生物学的成分をさらに含む、インプラント。
【請求項１５】
請求項１４記載のインプラントにおいて、上記少なくとも１つの生物学的成分は、抗生物質、抗菌剤、抗炎症剤、成長因子、成長因子片、小分子型創傷治癒作用薬、ホルモン類、サイトカイン類、蛋白質類、抗体類、酵素類、分離細胞類、血小板類、グリコサミノグリカン類、免疫抑制薬、核酸類、鎮痛剤、細胞タイプ、ウイルス類、ウイルス粒子およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、インプラント。
【請求項１６】
請求項１５記載のインプラントにおいて、上記少なくとも１つの生物学的成分は血小板類を含み、血小板の活性化剤をさらに含む、インプラント。
【請求項１７】
請求項１６記載のインプラントにおいて、血小板の活性化剤は、トロンビン、カルシウム、アデノシン２リン酸（ＡＤＰ）、コラーゲン、エピネフリン、アラキドン酸、プロスタグランジン、リストセチン、レチノイド類、アスコルビン酸塩、抗酸化剤およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、インプラント。
【請求項１８】
請求項１４または１５記載のインプラントにおいて、上記少なくとも１つの生物学的成分は細胞タイプであり、この細胞タイプは、骨細胞、線維芽細胞、幹細胞、多能性細胞、軟骨前駆細胞、軟骨細胞、骨細胞、破骨細胞、骨芽細胞、内皮細胞、マクロファージ、脂肪細胞、単核細胞、形質細胞、肥満細胞、臍帯細胞、白血球、間質細胞、間葉性幹細胞、上皮細胞、筋原細胞、腱細胞、靭帯線維芽細胞および骨髄細胞からなる群より選択される、インプラント。
【請求項１９】
請求項１４〜１８のいずれか１項記載のインプラントにおいて、上記少なくとも１つの生物学的成分は上記顆粒内に含まれる、インプラント。
【請求項２０】
請求項１４〜１８のいずれか１項記載のインプラントにおいて、上記少なくとも１つの生物学的成分は上記顆粒を覆う被覆内に含まれる、インプラント。
【請求項２１】
注入送出に適した組織修復インプラントを製造する方法において、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する複数の顆粒を含む組織担持基質を準備するステップと、少なくとも１つの刻まれた組織片を含む懸濁液を上記組織担持基質に導入するステップと、上記懸濁液から上記少なくとも１つの組織片を分離するステップと、修復されるべき組織部位で移植用の少なくとも１つの組織片を含む上記組織担持基質を収集するステップを含み、上記少なくとも１つの組織片はこの組織片から上記組織担持基質へ移動するのに有効な量の生細胞を有している、製造方法。
【請求項２２】
請求項２１記載の製造方法において、上記少なくとも１つの組織片は、軟骨、半月板、腱、靭帯、真皮、硬骨、脂肪およびこれらの組み合わせからなる群より選択されたタイプの結合組織から得られるものである、製造方法。
【請求項２３】
請求項２１または２２記載の製造方法において、上記少なくとも１つの組織片は、自己組織、同種組織、異種組織およびこれらの組み合わせを含むものである、製造方法。
【請求項２４】
請求項２１〜２３のいずれか１項記載の製造方法において、上記少なくとも１つの組織片は、約０．１ｍｍ３から約２ｍｍ３までの範囲の粒子寸法を有している、製造方法。
【請求項２５】
請求項２１〜２４のいずれか１項記載の製造方法において、上記顆粒は、脂肪族系ポリエステル類、（エーテル・エステル）コポリマー類、グリセロールとコハク酸との脂肪酸エステル類の固形コポリマー類、ポリシュウ酸エステル類、コラーゲン、ゼラチン、アルブミン、ヒアルロナート、グルコサミノグリカン類、ポリ無水物、ポリフォスファジン類、腸管下粘膜、無細胞組織およびこれらの組み合わせからなる群より選択された生物学的適合性材料を含む、製造方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の製造方法において、上記顆粒は、ラクチド類、グリコリド類、ε−カプロラクトン、ｐ−ジオキサノン（１，４−ジオキサン−２−オン）、トリメチレンカーボネート（１，３−ジオキサン−２−オン）のホモポリマー類あるいはコポリマー類およびこれらの組み合わせからなる群より選択された脂肪族系ポリエステルを含む、製造方法。
【請求項２７】
請求項２１〜２６のいずれか１項記載の製造方法において、上記顆粒の最大平均外径は、約１５０μｍから約６００μｍまでの範囲内である、製造方法。
【請求項２８】
請求項２１〜２７のいずれか１項記載の製造方法において、上記組織担持基質に関連して結合剤を準備するステップをさらに含む、製造方法。
【請求項２９】
請求項２８記載の製造方法において、上記結合剤は、サメ軟骨、アルギン酸塩、ヒアルロン酸、コラーゲンゲル、フィブリン接着剤、フィブリンクロット、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、アガロース、キチン、キトサン、セルロース、多糖類、ポリ（オキシアルキレン）、ポリ（エチレンオキシド）・ポリ（プロピレンオキシド）コポリマー、ポリ（ビニルアルコール）、ポリアクリラート、血小板強化血漿（ＰＲＰ）クロット、血小板乏血漿（ＰＰＰ）クロット、マトリゲル、血餅、ゼラチン・レゾルシン・ホルマリン接着剤、ゴカイ系接着剤、ジヒドロキシフェニルアラニン（ＤＯＰＡ）系接着剤、トランスグルタミナーゼ、ポリ（アミノ酸）系接着剤、セルロース系接着剤、多糖類系接着剤、合成アクリラート系接着剤、グリセロールとコハク酸との液状および半固形の脂肪酸エステル類（ＭＧＳＡ）、ＭＧＳＡ／ポリエチレングリコール（ＭＧＳＡ／ＰＥＧ）コポリマー類、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ＰＶＰコポリマー類、ゼラチン、アルブミン、モノグリセリド類、ジグリセリド類、トリグリセリドラミニン、エラスチン、プロテオグリカン類およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、製造方法。
【請求項３０】
請求項２８または２９記載の製造方法において、上記結合剤を架橋してインプラントの固定を可能にする硬化剤を準備するステップをさらに含む、製造方法。
【請求項３１】
請求項３０記載の製造方法において、上記硬化剤は、トロンビン、カルシウム、ジビニルスルホン（ＤＶＳ）、ポリエチレングリコールジビニルスルホン（ＶＳ−ＰＥＧ−ＶＳ）、ヒドロキシエチルメタクリラートジビニルスルホン（ＨＥＭＡ−ＤＩＳ−ＨＥＭＡ）、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、アルデヒド類、イソシアナート類、アルキルハロゲン化物、アリールハロゲン化物、イミドエステル類、Ｎ−置換マレイン酸イミド類、アシル化合物、カルボジイミド、ヒドロキシ酸塩化物、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、光、水素イオン濃度（ｐＨ）、温度、金属イオン類およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、製造方法。
【請求項３２】
請求項２１〜３１のいずれか１項記載の製造方法において、上記組織担持基質に、少なくとも１つの生物学的成分を含めるステップをさらに含む、製造方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の製造方法において、上記少なくとも１つの生物学的成分は、抗生物質、抗菌剤、抗炎症剤、成長因子、成長因子片、小分子型創傷治癒作用薬、ホルモン類、サイトカイン類、蛋白質類、抗体類、酵素類、分離細胞類、血小板類、グリコサミノグリカン類、免疫抑制薬、核酸類、鎮痛剤、細胞タイプ、ウイルス類、ウイルス粒子およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、製造方法。
【請求項３４】
請求項３２または３３記載の製造方法において、上記少なくとも１つの生物学的成分は血小板類を含み、血小板の活性化剤をさらに含む、製造方法。
【請求項３５】
請求項３４記載の製造方法において、血小板の活性化剤は、トロンビン、カルシウム、アデノシン２リン酸（ＡＤＰ）、コラーゲン、エピネフリン、アラキドン酸、プロスタグランジン、リストセチン、レチノイド類、アスコルビン酸塩、抗酸化剤およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、製造方法。
【請求項３６】
請求項３２または３３記載の製造方法において、上記少なくとも１つの生物学的成分は細胞タイプであり、この細胞タイプは、骨細胞、線維芽細胞、幹細胞、多能性細胞、軟骨前駆細胞、軟骨細胞、骨細胞、破骨細胞、骨芽細胞、内皮細胞、マクロファージ、脂肪細胞、単核細胞、形質細胞、肥満細胞、臍帯細胞、白血球、間質細胞、間葉性幹細胞、上皮細胞、筋原細胞、腱細胞、靭帯線維芽細胞および骨髄細胞からなる群より選択される、製造方法。
【請求項３７】
請求項２１〜３６のいずれか１項記載の製造方法において、上記組織修復インプラントが請求項１に記載の組織修復インプラントである、製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、損傷組織あるいは病変組織を治療するための方法および装置に関するものである。特に、この発明は、導入送出可能な組織適合性インプラントすなわち組織修復および組織補強用のインプラントに関するものであり、より詳細には、組織修復および組織補強用に導入可能な組織適合性インプラントおよびこのインプラントを最小限侵襲的に送出するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
組織が傷つけられた場合における軟骨、皮膚、筋肉、硬骨、腱および靭帯等の軟組織への損傷は、それを修復しかつ治癒を促進するための外科的な関与を頻繁に必要としている。このような外科的な修復は、縫合法あるいは公知の医療装置で受傷組織を修復し、他の組織で受傷組織を補強し、インプラント、移植片あるいはこれらの技術の任意の組み合わせを使用する他の方法を含めることができる。これらの従来の組織修復方法が存在するにもかかわらず、この技術分野においては、長期間にわたってより信頼性の高い組織修復を成し遂げることができかつ受傷組織（例えば、軟骨、半月板軟骨、靭帯、腱および皮膚）の治癒を促進することができる受傷組織の外科処置に関する新規の外科的方法が必要とされ続けている。
【０００３】
近時、組織の損傷修復に取り組む組織工学はその使用頻度を増している。この方法は、典型的には、受傷組織を新たな組織の生細胞で置換あるいは再建するステップを含むものである。この細胞は、通常、組織部位に配置される外科インプラント等の送出用輸送手段に組み込まれており、そうすると、そのうちの健全な細胞がその周囲環境に向けて成長することができる。種々の外科インプラントは公知であり、上記恩恵を得るのを支援する外科処置で使用されている。例えば、送出用輸送手段上に載せられた分離細胞を有するインプラントを創出するための種々の装置および方法を使用することは公知である。このような細胞を移植されたインプラントは、生物学的分解性、生物学的適合性および線維性を有する重合性基質上に移植された軟骨細胞からなる軟骨性構造を成長させることによって軟骨を作製および／または修復をする試験管内方法で使用されている。このような方法は、最初に、上記重合性基質上に軟骨組織が移植される前に軟骨細胞を分離することが必要とされる。受傷組織を修復する他の方法は、所望の細胞を創出するのに使用される幹細胞あるいは前駆細胞を有するインプラントを用いる。例えば、動物をモデルにした場合に硬骨および／または軟骨を再生するのに、脂肪細胞、筋肉あるいは硬骨内の細胞等の幹細胞あるいは前駆細胞を使用することが知られている。幹細胞は動物から取り出され軟骨形成に有利な環境に置かれ、これにより軟骨細胞等の他のタイプの細胞を増殖しかつ創出する脂肪組織細胞を誘導することができる。
【０００４】
組織修復に取り組む組織工学を使用する傾向は、主に患者に長期間の恩恵を与えるという理由で支持を受け続けているが、これらの現在の方法に短所がない訳ではない。現在の組織工学方法の短所の１つは時間を浪費する可能性がある点である。典型的なプロセスは、第１の外科処置において細胞組織の回収を含むものであり、その細胞組織はその後、細胞培養および増殖用の研究室に運ばれる。このサンプル組織は、上記基質から細胞を分離する酵素で処理され、分離された細胞は標準細胞培養法を用いて３週間から４週間までの期間に増殖させることになる。一旦、細胞集団が目標数に達したら、細胞は、第２の外科処置中に移植するために外科医に戻される。この労働集約型のマニュアル処理は極端に費用が嵩み、時間を浪費する。臨床データが患者に対する長期間の恩恵を示唆しているが、２つの外科処置による外傷性ショックと相俟って上記処置の法外に高い費用はこの方法の採用を妨げることになった。
【０００５】
組織修復の現在行われているモデルは、患者からサンプル細胞を抽出するステップと、細胞を分離するステップと、数週間にわたって細胞を培養するステップと、その後、その培養細胞を、足場付きあるいは足場なしのいずれかの病変組織内に移植するステップを概ね含むものである。好ましくは、足場は新規に細胞を培養するのを促進するために、使用される。過去においては、このような足場は、一旦、その足場が生細胞と結合して患者体内に送出されたら、細胞侵襲および再建を可能にする２次元あるいは３次元の多孔性足場で構成されていた。このモデルは第２の外科処置およびこれに関係する高い費用のために用途が限定されている。さらに重要な点は、このような足場の使用を限定する理由の１つは、病変組織の幾何学的配置がしばしば予測できない点にある。足場の幾何学的配置が本質的に製造されたものに限定されるので、移植されるべき足場担体は上記部位にほとんど完全には適合しない。病変部位あるいは損傷部位との所望の相補的な嵌合を達成するためには、上記足場はしばしば移植前あるいは移植後に不要部分を切り落とすことによって修正される必要がある。この追加の調節時間は患者に対する外科的な総時間に上乗せされる。確かに部位に適合することが困難すなわち部位が異常な形状の場合には、上記足場の不要部分を切り落とすステップでさえも移植部位との理想的な嵌合を保証するものではない。さらに、比較的大きな病変組織が含まれている場合には、最小限侵襲的な外科処置は外科アクセス部位の制約された寸法のために実行できないかもしれない。したがって、大きな足場の送出は、患者により高いリスクを与える開腹処置を必要とする可能性がある。
【０００６】
注入可能なゲルおよび微小ビーズ担体もまた細胞送出用輸送手段として過去において使用されてきた。これらのシステムは時には導入可能であるという長所を有しており、したがって、移植に関する侵襲的処置を必要とするほどではない。典型的には、これらの担体は、せん断等の処置あるいは上記担体を所定の位置に固定可能にするのに必要とされる架橋剤の存在に傷つきやすい分離細胞と結合されている。したがって、これらのシステムは、一旦、これらの担体システムに組み込まれたら、細胞の生存能力に関連した問題のために、それほど理想的なものではないと実証されている。したがって、この技術分野において最小限侵襲的な処置によって組織修復インプラントを送出する方法の必要性は存在し続けている。また、望まれているものは、上記組織部位の形状または幾何学的配置に適合することができる組織修復および組織補強用の組織適合性インプラントである。このインプラントは新しい細胞成長を成し遂げることが可能な生存能力の組織を送出するのに適しているとされるべきである。また、このようなインプラントを製造する方法を提供することが望ましく、これによりインプラントは外科手術中に即時使用するために迅速かつ有効な方法で製造することができる。
【特許文献１】米国特許第５，４６８，２５３号
【非特許文献１】ポリマーサイエンス百科事典第１３巻３１頁から４１頁（１９８８年）、ワイレイ・インターサイエンス、ジョン・ワイレイ・エンド・サン社発行
【非特許文献２】生物分解性ポリマーハンドブック１６１頁から１８２頁（１９９７年）、ハードウッドアカデミックプレス社発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明の目的は、最小限侵襲的な処置によって受傷部位に送出でき、その受傷部位の形状に適合する組織修復インプラント、その製造方法および組織修復方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の請求項１記載の発明は、組織修復インプラントであって、組織担持基質を含み、この基質は、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する複数の顆粒と、上記基質に関連して少なくとも１つの組織フラグメントを含み、この少なくとも１つの組織フラグメントはこの組織フラグメントから外へ移動しかつ上記組織担持基質に定着するのに有効な量の生細胞を有するものである。
【０００９】
この発明の請求項２２記載の発明は、病変組織あるいは損傷組織を修復する方法であって、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する複数の顆粒と、上記基質に関連して少なくとも１つの組織フラグメントを含み、この少なくとも１つの組織フラグメントはこの組織フラグメントから外へ移動しかつ上記組織担持基質に定着するのに有効な量の生細胞を有している組織担持基質を含む組織修復インプラントを準備するステップと、修復されるべき組織部位に上記インプラントを送り出すステップを含むものである。
【００１０】
この発明の請求項２３記載の発明は、組織修復インプラントを製造する方法であって、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する複数の顆粒を含む組織担持基質を準備するステップと、少なくとも１つの組織フラグメントを含む懸濁液を上記組織担持基質に導入するステップと、上記懸濁液から上記少なくとも１つの組織フラグメントを分離するステップと、修復されるべき組織部位で移植用の少なくとも１つの組織フラグメントを含む上記組織担持基質を収集するステップを含み、上記少なくとも１つの組織フラグメントはこの組織フラグメントから上記組織担持基質へ移動するのに有効な量の生細胞を有するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、最小限侵襲的な処置によって受傷部位に送出でき、その受傷部位の形状に適合する組織修復インプラント、その製造方法および組織修復方法を提供できるという効果がある。
【００１２】
発明の概要
この発明は、損傷組織あるいは病変組織を治療する際に使用される組織適合性インプラントと、最小限侵襲的な処置において上記のようなインプラントを送出するための方法に関するものである。このインプラントは組織部位に導入されるように構成されており、このインプラントでは上記組織の病変部位あるいは損傷部位の形状あるいは幾何学的配置を呈することができ、これによって治癒機能を高めると共に生じる新しい細胞の成長を促進するインプラントと組織部位との近接したインターフェースを与えることができる。生物学的適合性の組織インプラントは、疾患あるいは損傷を受けた組織の修復、補強および／または再生に使用することができる。さらに、上記組織インプラントは、組織の嵩上げ、審美的処理、治療的処理、組織補強並びに組織修復に使用することができる。
【００１３】
この発明の組織修復インプラントは、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する顆粒で形成された組織担持基質と結合した微細に刻まれた組織フラグメントを含むものである。この組織フラグメントは、軟骨、半月板、腱、靭帯、真皮、硬骨あるいはこれらの組み合わせ等の結合組織を含む多くの出所から得ることができる。さらに、組織フラグメントは、自己組織、同種組織、異種組織およびこれらの組み合わせを含めることができる。組織フラグメントは、新しい細胞成長用の細胞供給源としての役割を果たしており、一旦、インプラントが患者に送出されたら、組織フラグメントから外へ移動しかつ上記組織担持基質に定着するのに有効な量の生細胞を有している。顆粒は、組織再建処置中に周辺環境との細胞一体化に十分な機械的整合性を与える微小担体としての役割を果たしている。この発明の１つの実施態様では、最小限侵襲的処置において微細に刻まれた組織フラグメントおよび顆粒を一緒に注入することによって送出可能となる注入可能な懸濁液を構成している。時が経つにつれて、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する複数の顆粒は再吸収されて、移植部位において新しい組織を残すことになる。
【００１４】
この発明の１つの実施の形態では、組織担持基質は、その組織担持基質内で組織フラグメントおよび顆粒と共にゲル化するか、あるいは組織フラグメントと顆粒との粘着を促進するように作用する結合剤をさらに含むものである。結合剤は、インプラントが半固形状あるいはゲル状の形態となることを可能にする。固形あるいは硬化したインプラントが望ましい場合には、硬化剤は組織担持基質に追加して与えることができる。この硬化剤は結合剤を架橋するように作用し、これによって組織フラグメントおよび生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する顆粒が内部に存在する固形のインプラントを形成することができる。１つの実施態様では、インプラントは、一旦、移植部位に送出されたら、硬められる。他の実施態様では、インプラントは、移植部位に送出される前に、硬められる。さらに、インプラントの再生あるいは再建能力を高めるために、組織担持基質は、新しい細胞成長に対する組織フラグメントの有効性を高める生物学的成分すなわちエフェクターをも含めることができる。
【００１５】
この発明は、病変組織あるいは損傷組織を修復する方法をも提供するものであり、この方法は、この発明に従う組織修復インプラントを準備するステップと、組織の病変部位あるいは損傷部位に上記組織修復インプラントを送出するステップを含むものである。１つの実施態様では、上記送出ステップは、上記組織の病変部位に組織修復インプラントを導入するステップを含むものである。組織担持基質は硬化剤をも含めることができ、この発明の方法は、上記組織修復インプラントを上記組織の病変部位に固定させるステップをさらに含めることができる。一方、組織修復インプラントは、上記組織の病変部位あるいは損傷部位に上記組織修復インプラントを送出する前に固定可能とすることができる。上記組織担持基質に関連して少なくとも１つの組織フラグメントは、治療されるべき組織と同一のタイプを含むものである。しかしながら、組織フラグメントは、治療されるべき組織と異なるタイプをも含めることができる。
【００１６】
この発明は、この発明に従う組織修復インプラントを製造する方法をも提供するものであり、この方法は、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する複数の顆粒を含む組織担持基質を準備するステップと、少なくとも１つの組織フラグメントを含む懸濁液を上記組織担持基質に導入するステップと、上記懸濁液から上記少なくとも１つの組織フラグメントを分離するステップと、修復されるべき組織部位で移植用の少なくとも１つの組織フラグメントを含む上記組織担持基質を収集するステップを含み、上記少なくとも１つの組織フラグメントはこの組織フラグメントから上記組織担持基質へ移動するのに有効な量の生細胞を有するものである。この組織担持基質は、インプラントをゲル状あるいは半固形のものにする結合剤を備えることができる。硬化剤は、移植部位への送出前あるいは送出後のいずれかにおいてインプラントを固定するために追加供給されることが可能である。生物学的成分すなわちエフェクターは、組織フラグメントの有効性をさらに高めるために組織担持基質に添加することもできる。
【００１７】
この発明の組織インプラントは、組織の病変部位あるいは損傷部位に組織修復インプラントをより有効に送出するために同時に数種の課題を達成することを目的としている。この発明は、生細胞を含む組織フラグメントを装着した組織適合性インプラントを組織移植部位に送出するために、担体内の生物学的因子を篩にかけるか、あるいは捕捉する実用性と、術中に上記生物剤を迅速に使用できる長所を組み合わせるものである。この発明の組織修復インプラントによって与えられる他の長所は、細胞を分離する必要がなく、移植部位に上記インプラントを送出する前に、組織を成長させるか、あるいは担体に細胞を付着させる必要がないという点にある。また、生物学的吸収性および生物学的適合性を有する顆粒を含む担体を用いることによって、上記インプラントは、持効性薬剤の送出能力および足場支持体によって与えられる構造的整合性と、導入送出の利便性を組み合わせることができる。
【００１８】
インプラントが組織修復に使用される実施の形態において、組織修復インプラントは、筋骨格系（例えば、回旋腱板損傷、前十字靭帯断裂および半月板断裂）内で発生する損傷等の多様な損傷、並びに皮膚および軟骨等の他の結合組織内で発生する損傷を治療するのに使用することができる。さらに、このようなインプラントは手足の外科手術等の他の整形外科処置において靭帯、神経および腱等の組織を修復するのに使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
全体として、この発明は、複数の顆粒で構成された組織担持基質と結合した微細に刻まれた組織フラグメントを含む組織修復インプラントに関するものである。組織フラグメントは新たな細胞成長用の細胞供給源としての役割を果たすと共に、一旦、インプラントが患者に送出されたら、組織フラグメントから外へ移動しかつ組織担持基質に定着するのに有効な量の生細胞を有している。顆粒は、組織再建処置中に周辺環境との細胞一体化に十分な機械的整合性を与える微小担体としての役割を果たしている。この発明の１つの実施態様では、微細に刻まれた組織フラグメントおよび顆粒は一緒に、最小限侵襲的処置において標的部位に導入することによって送出可能となる注入可能な懸濁液を構成している。懸濁液の形態でインプラントを供給することによって、インプラントは病変部位のいかなる寸法、形状あるいは幾何学的配置にも適合することができ、移植部位の形状に対して相補的な形状を呈することができる。最終的には、この発明の特徴は、修復されるべき組織領域との近接したインターフェースを有するインプラントを提供し、これによって組織の再建および治癒の質を向上させることができる。
【００２０】
この発明の生物学的適合性を有する組織インプラントは、種々の目的のための種々のタイプの組織を治療するのに使用される。例えば、インプラントは、疾患あるいは損傷を受けた組織の再建、修復および／または再生に使用することができる。インプラントが時々この明細書で「組織修復インプラント」として呼ばれ、上記インプラントの使用方法が時々組織修復方法として特徴付けられているが、上記インプラントは、限定されないが、組織再建、組織修復、組織の嵩上げ、組織補強、審美的処理、治療的処理および組織封鎖を含む組織に対する種々の処理に使用できるものと解釈されるべきである。
【００２１】
組織修復インプラントは、組織担持基質の少なくとも一部に関連している生細胞の少なくとも１つのサンプルを含むものである。この明細書に使用されるような用語「生」は１つまたはそれ以上の生細胞を有するサンプル組織を意味する。実質上、いかなるタイプの組織もこの発明の組織修復インプラントを構成するのに使用することができる。例えば、使用される組織は、軟骨組織、半月板組織、靭帯組織、腱組織、皮膚組織、硬骨組織、筋組織、骨膜組織、心膜組織、滑液膜組織、神経組織、脂肪組織、腎組織、骨髄、肝組織、膀胱組織、腎臓組織、脾臓組織、椎間板組織、胚組織、歯周組織、血管組織、血液およびこれらの組み合わせ等の結合組織から得ることができる。軟骨修復に有用な１つの実施の形態では、その組織は硬骨組織を含まず、軟骨細胞、半月板組織、靭帯組織および腱組織を含む線維軟骨組織からなる群より選択される。組織インプラントを構成するのに使用される組織は、自己組織、同種組織あるいは異種組織とすることができる。例えば、健全な軟骨組織、骨髄組織あるいは吸引液は、顆状表面を修復する組織修復インプラントとの使用に適している。また、使用されるべき組織をインプラントで処理されるべき組織と同一タイプあるいは異なるタイプとすることができることも検討されている。
【００２２】
半月板修復に有用な１つの実施の形態では、組織修復インプラントで使用される組織は、半月板組織、軟骨組織、皮膚、滑液膜組織、骨膜組織、心膜組織、脂肪組織、骨髄液、血液、腱組織、靭帯組織あるいはこれらの組み合わせからなる群より選択することができる。この組織は、例えば生検あるいは他の外科的除去法等の種々の従来法のいずれを用いても得ることができる。好ましくは、サンプル組織は無菌状態で採取される。一旦、生体組織のサンプルが採取されたら、そのサンプルはその後、微細に刻まれるか、あるいは微細に分割された少なくとも１つの組織粒子を有する懸濁液を生成するために、無菌状態で処理される。各組織フラグメントの粒子寸法は変更可能であり、例えば組織寸法は約０．１ｍｍ３から約３ｍｍ３までの範囲、約０．５ｍｍ３から約１ｍｍ３までの範囲、約１ｍｍ３から約２ｍｍ３までの範囲、あるいは約２ｍｍ３から約３ｍｍ３までの範囲とすることができるが、好ましくは組織の粒子寸法は約１ｍｍ３未満である。
【００２３】
好ましくは、微細に刻まれた組織フラグメントは、この組織フラグメントから組織担持基質へ移動できる少なくとも１つの生細胞を有している。より好ましくは、上記組織は、移植後に、組織フラグメントから外へ移動しかつ組織担持基質の粒子に定着するのに有効な量の生細胞を有している。任意の実施の形態では、微細に刻まれた組織フラグメントは、細胞を囲む細胞外基質からの細胞移動を促進する基質消化酵素と接触されてもよい。これらの酵素は細胞外基質からの細胞移動速度および組織担持基質への細胞移動速度を向上させるのに使用される。この発明で使用可能である適切な消化酵素は、コラゲナーゼ、金属プロティナーゼ、コンドロイチナーゼ、トリプシン、エラスターゼ、ヒアルロン酸分解酵素、ペプチダーゼ、ジスパーゼ（ｄｉｓｐａｓｅ）、サーモリシンおよびプロテアーゼを含むものであるが、これらに限定されるものではない。
【００２４】
１つの実施の形態では、微細に刻まれた組織粒子は、その組織粒子が生理学的緩衝液に関連する懸濁液として構成することができる。適切な生理学的緩衝液は、生理食塩水、リン酸緩衝液、ハンクス液、トリス緩衝液、ヘペス（Ｈｅｐｅｓ）緩衝液およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されるものではない。さらに、組織は、この技術分野における当業者にとって知られている任意の標準細胞培地内において、血清の存在下あるいは血清なしのいずれかの条件でも、微細に刻むことができる。微細に刻まれた組織フラグメントを組織担持基質の顆粒に混ぜる前に、微細に刻まれた組織懸濁液を濾過しかつ濃縮するにより、少量の生理学的緩衝液のみが懸濁液中に残して組織粒子の乾燥を防止することができる。好ましくは、液中の微細に刻まれた組織フラグメントは約１ｍｇ／ｃｍ２から約１００ｍｇ／ｃｍ２の範囲内、より好ましくは約１ｍｇ／ｃｍ２から約２０ｍｇ／ｃｍ２の範囲内の濃度とされる。
【００２５】
この発明に使用されるサンプル組織は、適切な回収器具を用いてドナー（自己組織、同種組織および異種組織）から得られる。サンプル組織は、組織が収集されたときに微細に刻んで小さな粒子に分割されるか、あるいはこれに代えて、サンプル組織が体外に採取されかつ収集された後に微細に刻むことができる。サンプル組織が採取された後に微細に刻まれる実施の形態では、サンプル組織を秤量した後にリン酸緩衝液中で３回洗浄することができる。約３００ｍｇから５００ｍｇまでの組織は、例えば約１ｍｌの少量のリン酸緩衝液等の生理学的緩衝液、あるいは例えばハムズ（Ｈａｍｓ）Ｆ１２中のコラゲナーゼ０．２％液等の基質消化酵素の存在下で、微細に刻むことが可能である。刻み行為はサンプル組織を粒子あるいは約１ｍｍ３程の小片に分解する。組織の刻みは種々の方法によって達成可能である。１つの実施の形態では、刻みが平行な方向で用いる２つの滅菌メスによって達成され、他の実施の形態では、組織は、組織を所望の寸法の粒子に自動的に分割する処理器具によって刻み可能である。他の実施の形態では、微細に刻まれた組織は、例えば顆粒を濾床にした篩、沈殿あるいは遠心分離等の当業者にとって知られている種々の方法のいずれを用いても、生理学的流体から分離しかつ濃縮することができる。微細に刻まれた組織が濾過されかつ濃縮される実施の形態では、微細に刻まれた組織の懸濁液は、好ましくは、懸濁液中に少量の流体を残すことで、組織の乾燥を防止する。
【００２６】
この発明では、微細に刻まれた組織フラグメントは、複数の顆粒で構成される組織担持基質と混合される。好ましくは、顆粒は適時の方法で体内に再吸収する能力を有する生物学的再吸収性あるいは生物学的吸収性の材料から形成されている。時が経つにつれて、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する顆粒は再吸収されて、移植部位において新しい組織を残すことになる。顆粒は種々の生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する材料から形成することができる。例えば、顆粒は、脂肪族系ポリエステル類、（エーテル・エステル）コポリマー類、グリセロールとコハク酸との脂肪酸エステル類の固形コポリマー類、ポリシュウ酸エステル類、コラーゲン、ゼラチン、アルブミン、ヒアルロナート、グルコサミノグリカン類、ポリ無水物、ポリフォスファジン類、腸管下粘膜、無細胞組織およびこれらの組み合わせから形成することができる。さらに、顆粒は多孔性とすることができ、これと共に、あるいはこれに代えて粗面または肌合い等の特徴を有する表面を有している。このような特徴は、顆粒が微細に刻まれた組織フラグメント並びに組織の移植部位に付着しかつ結合する有効性をさらに向上させることになる。
【００２７】
適切な脂肪族系ポリエステル類は、ラクチド類、グリコリド類、ε−カプロラクトン、ｐ−ジオキサノン（１，４−ジオキサン−２−オン）、トリメチレンカーボネート（１，３−ジオキサン−２−オン）のホモポリマー類あるいはコポリマー類およびこれらの組み合わせを含むものである。この技術分野における当業者の１人は、生体内条件下での吸収時間の相違を、この発明の顆粒を構成する２つの異なるポリマーを組み合わせる根拠とすることができるものと正当に評価するはずである。例えば、モル比３５：６５のε−カプロラクトンとグリコリドとのコポリマー（相対的に速い速吸収性のポリマー）は、モル比４０：６０のε−カプロラクトンとＬ−ラクチドとのコポリマー（相対的に遅い吸収性のポリマー）と混合して適切な組織担持基質を形成することができる。
【００２８】
他の有用なポリマー類は、ポリフォスファーゼン類、Ｌ−ラクチド、Ｄ，Ｌ−ラクチド、乳酸、グリコシド、グリコール酸、ｐ−ジオキサノン、トリメチレンカーボネートおよびε−カプロラクトンから作製されるコポリマー、三級ポリマーおよび高次に混合したモノマー系ポリマーを含むものであり、これらの材料は非特許文献１においてアルコック（Ａｌｌｃｏｃｋ）によって記述され、そしてダム（Ｄｏｍｂ）によって編集された非特許文献２においてヴァンドープ（Ｖａｎｄｏｒｐｅ）らによって記述されている。
【００２９】
この明細書で使用されているように、用語「グリコシド」はポリグリコール酸を含むものと解釈される。さらに、用語「ラクチド」はＬ−ラクチド、Ｄ−ラクチド、これらの混合物および乳酸ポリマーおよびコポリマーを含むものと解釈される。
【００３０】
弾性コポリマー類もこの発明では特に有用である。適切な弾性コポリマー類は、０．１ｇ／ｄＬポリマーのヘキサフルオロイソプロパノール（ＨＦＩＰ）溶液中で、２５℃で求められる、約１．２ｄＬ／ｇから約４ｄＬ／ｇまでの範囲、より好ましくは約１．２ｄＬ／ｇから約２ｄＬ／ｇまでの範囲、最も好ましくは約１．４ｄＬ／ｇから約２ｄＬ／ｇまでの範囲内の固有粘度を有する材料を含むものである。さらに、適切な弾性材料は、良好な引張り強度および復帰特性を保持しながら、高いパーセントの伸び率および低い弾性率を示すものである。この発明の好適な実施の形態では、弾性材料は約２００％以上の伸び率を示し、好ましくは約５００％以上の伸び率を示している。これら伸び率および弾性率の特性に加えて、適切な弾性材料は、約５００ｐｓｉ（ｐｓｉ：１平方インチ当たりのポンド数）以上、好ましくは約１，０００ｐｓｉ以上の引張り強度および約５０ｌｂｓ／ｉｎｃｈ（１インチ当たりのポンド数）以上、好ましくは約８０ｌｂｓ／ｉｎｃｈ以上の引裂き強度をも有するべきである。
【００３１】
この発明に使用することができる生物学的適合性の弾性材料の例は、約３５：６５から約６５：３５までの範囲、より好ましくは４５：５５から３５：６５までの範囲のグリコシド（ポリグリコール酸を含む）に対するε−カプロラクトンのモル比を有するε−カプロラクトンとグリコシドとの弾性コポリマー；約３５：６５から約６５：３５までの範囲、より好ましくは４５：５５から３０：７０までの範囲あるいは約９５：５から約８５：１５までの範囲のラクチド（Ｌ−ラクチド、Ｄ−ラクチド、これらの混合物および乳酸ポリマーおよびコポリマーを含む）に対するε−カプロラクトンのモル比を有するε−カプロラクトンとラクチドとの弾性コポリマー；約４０：６０から約６０：４０までの範囲のラクチド（Ｌ−ラクチド、Ｄ−ラクチド、これらの混合物および乳酸ポリマーおよびコポリマーを含む）に対するｐ−ジオキサノン（１，４−ジオキサン−２−オン）のモル比を有するｐ−ジオキサノンとラクチドとの弾性コポリマー；約３０：７０から約７０：３０までの範囲のｐ−ジオキサノンに対するε−カプロラクトンのモル比を有するε−カプロラクトンとｐ−ジオキサノンとの弾性コポリマー；約３０：７０から約７０：３０までの範囲のトリメチレンカーボネートに対するｐ−ジオキサノンのモル比を有するｐ−ジオキサノンとトリメチレンカーボネートとの弾性コポリマー；約３０：７０から約７０：３０までの範囲のグリコシド（ポリグリコール酸を含む）に対するトリメチレンカーボネートのモル比を有するトリメチレンカーボネートとグリコシドとの弾性コポリマー；約３０：７０から約７０：３０までの範囲のラクチド（Ｌ−ラクチド、Ｄ−ラクチド、これらの混合物および乳酸ポリマーおよびコポリマーを含む）に対するトリメチレンカーボネートのモル比を有するトリメチレンカーボネートとラクチドとの弾性コポリマー；およびこれらの混合物を含むが、これらに限定されるものではない。適切な生物学的適合性の弾性材料の例は特許文献１に記述されている。
【００３２】
顆粒を構成するためには、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有するポリマーあるいはコポリマーは、粉末および製造されて顆粒としての役割を果たす粒子に粉砕される。一旦、粉砕されたら、粒子あるいは顆粒は篩にかけられて寸法ごとに選別される。この発明の顆粒に適切な寸法は約１５０μｍから約６００μｍまでの範囲内である。以下により詳細に説明されるように、顆粒は約１５０μｍから約６００μｍまでの範囲、好ましくは約１５０μｍから約３００μｍまでの範囲内の平均外径を有することができる。これらビーズあるいは顆粒の濾床は、懸濁液から微細に刻まれた組織フラグメントを効率的に篩にかけるのに使用することができる。組織フラグメントを含む顆粒は、組織の損傷部位あるいは疾患部位への送出用の注入装置に収集および挿入可能な懸濁液を構成する。顆粒は担体として、および新しい組織の成長を支持する足場としての役割をも果たす。このような組成物は病変部位のいかなる幾何学的配置にも適合可能であり、これにより、インプラントが移植部位の形状に対して相補的な形状を呈することができ、かつ治癒の促進を図ることができる。
【００３３】
この発明の他の実施の形態では、組織担持基質は、組織フラグメントおよび顆粒と共にゲル化するか、あるいは組織フラグメントと顆粒との粘着を促進するように作用する結合剤をさらに含むものである。結合剤は、インプラントが、組織の再建が生じている間中、懸濁液が所定の幾何学的配置を保持するのに役立つ半固形状あるいはゲル状の形態となることを可能にする。例えば、結合剤は、インプラントが注入可能なゲルの形態をとるようにゲルすなわち生物学的ヒドロゲルあるいは合成ヒドロゲルとすることができる。結合剤に適した材料は、サメ軟骨、アルギン酸塩、ヒアルロン酸、コラーゲンゲル、フィブリン接着剤、フィブリンクロット、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、アガロース、キチン、キトサン、セルロース、多糖類、ポリ（オキシアルキレン）、ポリ（エチレンオキシド）・ポリ（プロピレンオキシド）コポリマー、ポリ（ビニルアルコール）、ポリアクリラート、血小板強化血漿（ＰＲＰ）クロット、血小板乏血漿（ＰＰＰ）クロット、マトリゲル（Ｍａｔｒｉｇｅｌ）、血餅、ゼラチン・レゾルシン・ホルマリン接着剤、ゴカイ系接着剤、ジヒドロキシフェニルアラニン（ＤＯＰＡ）系接着剤、トランスグルタミナーゼ、ポリ（アミノ酸）系接着剤、セルロース系接着剤、多糖類系接着剤、合成アクリラート系接着剤、グリセロールとコハク酸との液状および半固形の脂肪酸エステル類（ＭＧＳＡ）、ＭＧＳＡ／ポリエチレングリコール（ＭＧＳＡ／ＰＥＧ）コポリマー類、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ＰＶＰコポリマー類、ゼラチン、アルブミン、モノグリセリド類、ジグリセリド類、トリグリセリドラミニン、エラスチン、プロテオグリカン類およびこれらの組み合わせを含むものである。
【００３４】
固形あるいは硬化したインプラントが望ましい場合には、硬化剤が病変部位の所定位置に導入可能なインプラントを固定することができる組織担持基質に追加して与えることができる。この硬化剤は結合剤を架橋するように作用し、これによって組織フラグメントおよび生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する顆粒が内部に存在する固形のインプラントを形成することができる。１つの実施態様では、インプラントは、一旦、移植部位に送出されたら、硬められる。しかしながら、仮に望ましい場合には移植前にもインプラントを硬化させることができるものと考えられる。硬化剤はインプラント内に含まれる特定の結合剤の架橋を生じさせるように選択されるべきである。適切な硬化剤は、例えば、トロンビン等の蛋白質分解酵素、カルシウム、ジビニルスルホン（ＤＶＳ）、ポリエチレングリコールジビニルスルホン（ＶＳ−ＰＥＧ−ＶＳ）、ヒドロキシエチルメタクリラートジビニルスルホン（ＨＥＭＡ−ＤＩＳ−ＨＥＭＡ）、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、アルデヒド類、イソシアナート類、アルキルハロゲン化物、アリールハロゲン化物、イミドエステル類、Ｎ−置換マレイン酸イミド類、アシル化合物、カルボジイミド、ヒドロキシ酸塩化物、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、光（例えば、青色光および紫外光）、水素イオン濃度（ｐＨ）、温度、金属イオン類およびこれらの組み合わせを含むものである。この発明は、分離細胞よりむしろ微細に刻まれた組織フラグメントあるいは粒子を用いることによって、組織フラグメントの自然環境がインプラントを固定するのに使用される苛酷な薬剤から細胞を十分に保護するはずである点を意図している。
【００３５】
さらに、インプラントの再生あるいは再建能力を高めるために、組織担持基質は、新しい細胞成長に対する組織フラグメントの有効性を高めかつ組織の修復および損傷を受けた組織の治癒を促進するエフェクター等の生物学的成分をも含めることができる。例えば、この発明のさらに他の実施の形態では、顆粒は、組織フラグメントの活性を高めるのに有効な分子を含むように処方することが可能である。したがって、顆粒は、複数の方法で、すなわち組織フラグメントを篩にかけること、支持体および実施部位に導入物を送出するための担体を与えること、組織再建用の構造的支持体を与えること、および潜在的に実施部位を治療する他の促進薬物を送出することによって機能を果たす。
【００３６】
生物学的成分は種々の方法で組織担持基質と混合することができる。例えば、生物学的成分は顆粒内部に含めることができる。例えば、顆粒は多孔性とすることができ、これにより生物学的成分が孔内部に含まれるようにすることができる。一方、生物学的成分は、顆粒を覆う遅放出型被覆内に含めることができる。この技術分野における当業者の１人は、生物学的成分の有効性に悪影響を及ぼすことなしに、顆粒が微細に刻まれた組織フラグメントに生物学的成分を投与することを可能にする公知の適切な方法のいずれかによっても生物学的成分が顆粒に組み込めるものと認識するはずである。
【００３７】
生物学的成分は、損傷部位に存在するときに、患部組織の治癒および／または再生を促進する種々のエフェクターから選択することができる。エフェクターは、治癒を実際に促進するか、あるいは速める化合物あるいは薬剤であることに加えて、感染を防止する化合物あるいは薬剤（例えば、抗菌剤および抗生物質）、炎症を軽減する化合物あるいは薬剤（例えば、抗炎症剤）、酸化再生化セルロース等の癒着箇所の形成を防止するか、あるいは最小限にする化合物（例えば、エチコン社から入手可能なインターシード（ＩＮＴＥＲＣＥＥＤ）およびサージセル（Ｓｕｒｇｉｃｅｌ：登録商標））、ヒアルロン酸および免疫系を抑制する化合物あるいは薬剤（例えば、免疫抑制剤）をも含めることができる。
【００３８】
例として、この発明のインプラントとの使用に適した他のタイプのエフェクターは、抗生物質、抗菌剤、抗炎症剤、異種あるいは自己の成長因子、成長因子フラグメント、低分子損傷治癒作用薬、蛋白質（異種軟骨および基質蛋白質を含む）、ペプチド類、抗体類、酵素類、血小板類、糖蛋白質類、ホルモン類、グリコサミノグリカン類、核酸類、鎮痛剤、ウイルス類、ウイルス粒子、および細胞タイプを含むものである。インプラント内には同一または異なる機能を有する１つまたはそれ以上のエフェクターを組み込めてもよいと解釈される。
【００３９】
適切なエフェクターの例は、損傷または損壊を受けた組織の治癒および／または再生を促進する公知の異種あるいは自己の成長因子を含むものである。これらの成長因子が生物学的適合性の足場に直接的に組み込まれるか、あるいはこれに代えて、生物学的適合性の足場が、例えば血小板等の成長因子供給源を含めることができる。成長因子の例は、治療効果因子（ＴＧＦ−β）、骨形態発生蛋白質、軟骨由来形態発生蛋白質、線維芽細胞成長因子、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、血管内皮細胞由来成長因子（ＶＥＧＦ）、上皮成長因子、インスリン様成長因子（ＩＧＦ）、肝細胞成長因子およびこれらのフラグメントを含むが、これらに限定されるものではない。同様に、適切なエフェクターは、上述した薬剤の作用薬および拮抗薬を含むものである。また、成長因子は上述した成長因子の組み合わせをも含むものである。さらに、成長因子は、血液中の血小板によって供給される自己成長因子とすることができる。この場合には、血小板からの成長因子は種々の成長因子の未定義の混合物となる。血小板は通常は血液中に見出され、止血や創傷の治癒の役割を担っている。クロットの形成中に、血小板は活性化され、ＰＤＧＦ、ＴＧＦ−β、ＶＥＧＦ、ＩＧＦ等の成長因子を放出する。血小板は遠心分離等の方法を用いて血液から分離することができる。血小板強化血漿（ＰＲＰ）が活性化剤に混合される場合には、血小板クロットが生成される。活性化剤は、トロンビン、カルシウム、アデノシン２リン酸（ＡＤＰ）、コラーゲン、エピネフリン、アラキドン酸、プロスタグランジンＥ２、リストセチン、カルシウム、レチノイド類、アスコルビン酸塩、抗酸化剤およびこれらの組み合わせとすることができるが、これらに限定されるものではない。
【００４０】
インプラント内に存在する可能性のある蛋白質は、細胞あるいは例えばインプラント内に収容された血小板等の他の生物学的供給源から分泌される蛋白質、並びに分離された形態でインプラント内に存在する蛋白質を含むものである。分離形態の蛋白質は典型的には、純度約５５％またはそれ以上のものであり、言い換えれば他の細胞蛋白質、分子、壊死組織片等から分離されたものである。より好ましくは、分離された蛋白質は、少なくとも純度６５％のものであり、最も好ましくは少なくとも純度約７５％から約９５％までのものである。この技術分野における当業者の１人は、それでもなお約５５％を下回る純度を有する蛋白質もこの発明の範囲内にあると考えられる点を正当に評価するはずである。この明細書に使用されているように、用語「蛋白質」は、糖蛋白質類、リポ蛋白質類、プロテオグリカン類、ペプチド類およびこれらのフラグメントを含むものである。エフェクターとして有用な蛋白質の例は、プレイオトロフィン（多形質発現性蛋白質）、エンドセリン、テナシン（ｔｅｎａｓｃｉｎ）、フィブロネクチン、フィブリノーゲン、ビトロネクチン、血管内細胞接着分子（Ｖ−ＣＡＭ）、細胞間接着分子（Ｉ−ＣＡＭ）、神経細胞接着分子（Ｎ−ＣＡＭ）、カドヘリン、インテグリン、ラミニン、アクチン、ミオシン、コラーゲン、マイクロフィラメント、中間フィラメント、抗体、エラスチン、フィブリリン、金属プロティナーゼ組織阻害物質群（ＴＩＭＰｓ）およびこれらのフラグメントを含むが、これらに限定されるものではない。
【００４１】
細胞接着の役割を担うグリコサミノグリカン類を多く含む多糖類はまた、この発明に従って、エフェクターを兼ねることもできる。エフェクターとして有用なグリコサミノグリカン類の例は、ヘパラン硫酸、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、デルマタン硫酸、ケラタン硫酸、ヒアルロナン（ヒアルロン酸としても知られている）およびこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されるものではない。
【００４２】
この発明の組織修復インプラントはまた、このインプラント内に組み込まれる細胞を有することもできる。この発明に従ってエフェクターとしての役割を果たすことができる適切な細胞タイプは、骨細胞、骨芽細胞、破骨細胞、線維芽細胞、幹細胞、多能性細胞、軟骨前駆細胞、軟骨細胞、内皮細胞、マクロファージ、白血球、脂肪細胞、単核細胞、形質細胞、肥満細胞、臍帯細胞、間質細胞、間葉性幹細胞、上皮細胞、筋原細胞、腱細胞、靭帯線維芽細胞、神経細胞および骨髄細胞を含むが、これらに限定されるものではない。細胞は、典型的には、同源のリガンド（例えば刺激物質）に反応するその表面の受容体分子を有している。刺激物質は、その同源の受容体に接触するときに、特異的な生物学的作用を生じる受容体に細胞の保持を誘発するリガンドである。例えば、刺激物質（すなわちリガンド）に反応して、細胞は、かなりの量のＣａ＋２のような第２メッセンジャーを生成する可能性があり、この第２メッセンジャーはその後に、（実験例で続ける）蛋白質キナーゼＣ等の蛋白質のリン酸化等の細胞工程において役立つ効果を有するはずである。場合によっては、一旦、細胞が適切な刺激物質で刺激されたら、その細胞は、通常は、蛋白質（糖蛋白質類、プロテオグリカン類およびリポ蛋白質類を含む）の形態の細胞メッセンジャーを分泌する。この細胞メッセンジャーは、抗体（例えば、形質細胞から分泌される）、ホルモン（例えば、パラクリン、オートクリンあるいは外分泌腺ホルモン）、サイトカイン、あるいはこれらの天然または合成のフラグメントとすることができる。
【００４３】
この発明の組織インプラントはまた、核酸類、ウイルス類あるいはウイルス粒子が、少なくとも１つの対象遺伝子生成物をコード化する対象遺伝子を特定の細胞あるいは細胞タイプに送出する遺伝子治療法にも使用することができる。したがって、生物学的エフェクターは、核酸（例えば、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、リボ核酸（ＲＮＡ）、あるいはオリゴヌクレオチド）、ウイルス、ウイルス粒子あるいは非ウイルス性ベクターとすることができる。ウイルス類およびウイルス粒子は、ＤＮＡまたはＲＮＡウイルスであってもよく、あるいはＤＮＡまたはＲＮＡウイルス由来であってもよい。対象の遺伝子生成物は、好ましくは、蛋白質類、ポリペプチド類、干渉リボ核酸（ｉＲＮＡ）およびこれらの組み合わせからなる群より選択される。
【００４４】
一旦、適切な核酸および／またはウイルス因子（すなわち、ウイルス類またはウイルス粒子）が組織修復インプラントの組織担持基質に組み込まれたら、インプラントはその後に、特定部位に移植されて生物学的反応のタイプを誘発することができる。拡散またはウイルス因子は細胞によって取り込まれ、それら細胞がコード化するいかなる蛋白質も上記細胞によって局所的に生成されることが可能である。１つの実施の形態では、核酸またはウイルス因子は、微細に刻まれた組織の懸濁液中の細胞によって取り込まれることが可能であり、あるいは他の実施の形態では、核酸またはウイルス因子は、組織の損傷部位を囲む組織内に存在する細胞によって取り込まれることが可能である。この技術分野における当業者の１人は、生成された蛋白質が上述したタイプの蛋白質とすることができるか、あるいは病変部位あるいは損傷部位を治癒し、感染症を抑制し、あるいは炎症反応を低減する組織の能力向上を促進する同様の蛋白質とすることができるものと認識するはずである。核酸はまた、組織修復過程あるいは他の通常の生物学的過程に悪影響を及ぼす可能性のある不要な遺伝子生成物の発現を阻止するのにも使用可能である。デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）、リボ核酸（ＲＮＡ）およびウイルス因子は、しばしば、遺伝子発現ノックアウトとしても知られた上記のような発現阻止機能を遂行するのに使用される。
【００４５】
この技術分野における当業者の１人は、生物学的成分の同一性が医科学の原理および適切な治療目的に基づいて医師によって確認されてもよいと正当に評価するはずである。
【００４６】
この発明の組織修復インプラントを形成する方法の例では、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有するポリマーあるいはコポリマー材料は粉砕されて粉末となる。結果として生じる粉末の粒子はインプラントの顆粒としての役割を果たすものであり、その後に、寸法によって選別される。選別された顆粒は、サンプル組織を含む生細胞が得られる間、脇に取って置かれる。サンプル組織は微細に刻まれ、これによって、微細に刻まれた組織フラグメントを含む流体状の懸濁物（懸濁液）を生成する。懸濁液はその後に、選択された寸法範囲の顆粒の濾床に導入される。顆粒の濾床は懸濁液を篩にかける機能を果たし、これによって組織フラグメントから液体を分離し、顆粒および組織フラグメントの双方を含むスラリーあるいは懸濁物を結果的に得ることができる。組織修復インプラントを構成するスラリーはその後に、組織の病変部位あるいは損傷部位に迅速に送出する注入装置等の送出装置に収集されかつ挿入されることが可能である。組織フラグメントは新しい細胞成長用の細胞供給源としての役割を果たし、一旦、インプラントが患者に送出されたら、組織フラグメントから外へ移動して組織担持基質に定着するのに有効な量の生細胞を有している。顆粒は、組織再建処置中に周辺環境との細胞一体化に十分な機械的整合性を与える微小担体としての役割を果たしている。インプラントが懸濁の形態にあるので、インプラントは病変部位のいかなる幾何学的配置にも適合することができ、移植部位の形状に対して相補的な形状を呈することができる。したがって、注入されたインプラントと組織部位との近接したインターフェースは、組織の修復および治癒の質を向上させることができる。
【００４７】
望ましい場合には、組織担持基質はまた、組織フラグメントおよび顆粒を共にゲル化し、これによって粘着性の基質を構成する結合剤をも含めることができる。結合剤は、インプラントが、組織再建が生じている組織部位におけるインプラントの定着性を向上させるゲル様あるいは半固形状を呈することができるように基質に添加することができる。固形あるいは硬化したインプラントが望ましい場合には、硬化剤が組織担持基質に追加して供給されることが可能である。この硬化剤は、結合剤を架橋する（すなわち、結合剤との共有結合を形成する）ように作用し、これによって組織フラグメントおよび生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する顆粒が内部に存在する固形のインプラントを形成することができる。１つの実施態様では、硬化剤は、インプラントが送出後に固定されるように移植部位に送出された後にインプラントに添加される。他の実施態様では、硬化剤は、上記部位にインプラントを送出する前に添加され、これにより硬化したインプラントが送出される結果となる。
【００４８】
インプラントの再生あるいは再建能力をさらに向上させるためには、組織担持基質はまた、新しい細胞成長に対する組織フラグメントの有効性を高める生物学的成分すなわちエフェクターをも含めることができる。上記生物学的成分を組み込む方法の例では、組織担持基質は、組織部位に外科的に配置される前に、上記生物学的成分を含む適切な容器内に置かれることができる。適切な時間後であって適当な条件下で、顆粒は生物学的成分に含浸させることができる。外科的配置後に、組織担持基質がいかなる生物学的成分を欠いているインプラントは、生物学的因子（複数の生物学的因子）で満たすことができるか、あるいは組織担持基質が少なくとも１つの生物学的成分を含むインプラントは補給量の生物学的成分で補うことができる。外科的に導入されたインプラント内に生物学的成分を組み込む方法の他の例には、適切に測定された注射器を用いて注入するステップがある。
【００４９】
組織修復インプラントと共に含まれる生物学的成分の量は、損傷部位あるいは病変部位の寸法、生物学的成分の同一性および組織修復インプラントの意図した目的を含む種々の因子に依存して変動するはずである。この技術分野における当業者の１人は、組織の治癒の促進および／または迅速化するために所定用途のインプラント内に含まれる生物学的成分の適切量を即座に確定することができる。勿論、生物学的成分の量は生物学的成分の同一性および所定の用途に依存して変動するはずである。
【００５０】
また、組織インプラントを放射線不透過性にする固形物（例えば、硫酸バリウム）を添加することも可能である。添加可能な固形物はまた、組織の再生あるいは再成長を促進するもの、並びに緩衝剤、強化材料あるいは多孔性調節剤としての役割を果たすものをも含むものである。
【００５１】
組織修復インプラントは、靭帯、腱、皮膚、軟骨あるいは半月板への損傷等の組織損傷を治療する際に使用することができる。損傷組織の修復は、この技術分野において公知の種々の方法のうち、任意な方法によって、好ましくは生検あるいは他の最小限侵襲的な方法によって生体組織サンプルを採取するステップを含むものである。生体組織サンプルはその後に、殺菌状態下で、少なくとも１度、刻まれて微細に分割された組織粒子を創出するように処理され、これによって組織フラグメントを生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する複数の顆粒と混合して組織と顆粒との懸濁物を構成し、その懸濁物を損傷した組織部位に注入して組織修復インプラントを損傷部位に送出することができる。さらに、組織修復インプラントは、病変部位の幾何学的配置に対して相補的な形状となるように固定化あるいは硬化させることが可能である。他の実施の形態では、懸濁物は鋳型に導入されて病変部位に移植される前に固定化することもできるものと考えられる。上記鋳型は病変部位の幾何学的配置および寸法に適合する幾何学的配置および寸法を有することができる。移植部位が規定された幾何学的配置を有するように病変領域を調製するための特別の外科器具の使用が可能であると考えられる。一旦、硬化したら、インプラントはさらに移植前に不要部分を切り落として必要な形状とすることができる。
【００５２】
この発明のインプラントを用いて組織を修復する方法の例では、関節軟骨症と診断された患者は関節鏡外科的処置の準備に入る。医師はその後に、採取器具を用いて患者の関節のうち、体重のかからない領域から健全な軟骨組織を採取する。好ましくは、その採取器具はまた、医師が上記軟骨組織を刻み、この刻まれた組織フラグメントを、粉砕された顆粒と予め配合される上記器具の分離チャンバ内に収集することをも可能にするものである。次に、医師は、生物学的接着剤等の結合剤を上記チャンバ内に注入して軟骨フラグメント、顆粒および結合剤を含む混合物を調製することができる。硬化剤はまた、そのときに上記チャンバに導入可能である。上記混合物が調製されている間、患部領域の慎重な壊死組織切除法は、軟骨病変部位から不健全な組織を除去しかつ上記混合物を受け入れる領域を準備するために、実行することができる。上記構成された混合物はその後に、関節鏡検査法によって上記患部領域に混合物を注入する特別な注射器等の注入装置に充填されることができる。注入後に、上記混合物は、この混合物が硬化してしまう前に、患部領域およびその周辺組織を満たすような形状とされるか、あるいは立体的に形づくられることが可能である。一旦、硬化されたら、関節鏡検査用の開口部は縫合糸で閉じられ、患者はその後に、管理された機能回復プログラムを開始することができる。
【００５３】
この発明に従う組織インプラントを用いて損傷組織を修復する方法は、外科的処置中に、損傷組織を修復するように行われることが可能である。一方、サンプル組織を処理して刻まれて微細に分割された組織粒子を創出し、この組織粒子を足場上に付着させて組織修復インプラントを構成し、および／または組織修復インプラントを移植前に培養するステップは、損傷部位に対するインプラントの外科的配置前に他の殺菌場所で行うことができる。
【００５４】
次の実施例はこの発明の原理および実施を示している。この発明の範囲および精神内の多くの付加的な実施の形態はこの技術分野における当業者にとって明白なはずである。
【００５５】
実施例１
この研究の主目的は、ウシ軟骨フラグメントとフィブリン接着剤およびポリグリコール酸（ＰＧＡ）顆粒を含むサンプル用インプラント内での軟骨細胞の増殖を試験管内で試験する点にある。研究のため、刻まれたウシ軟骨およびＰＧＡ顆粒はフィブリン接着剤（ティシール：Ｔｉｓｓｅｅｌ：商標名）と混合され、以下の表１に従う複数の生体接着性栓子を形成するための鋳型に注入された。結果として得られた栓子はその後に、細胞培地すなわち軟骨形成性培地内で３週間および６週間、それぞれ培養された。培養後に、上記複数の栓子は、固定され、切片にされ、ヘマトキシリン・エオジン（エイチ・エンド・イー社製：Ｈ＆Ｅ）で染色された。
【表１】
0004628756.tif 000002
【００５６】
結果
図１Ａは、表１の第１条件に従って作製され、フィブリン接着剤１６内に約１５８μｍ径のＰＧＡ顆粒１２および軟骨片１４を含む複合栓子１０を示す顕微鏡写真である。図１Ｂは、３週間後にヘマトキシリン・エオジン（エイチ・エンド・イー社製：Ｈ＆Ｅ）で染色され、表１の第１条件に従う複合栓子の組織学的切片を示す顕微鏡写真である。僅かな細胞成長が観察される。しかしながら、６週間後に、ＰＧＡ顆粒は、フィブリン接着剤が吸収および／または分解を呈しているのに対して、多少の再吸収を示している。６週間後にヘマトキシリン・エオジン（エイチ・エンド・イー社製：Ｈ＆Ｅ）で染色され、表１の第１条件に従って作製された複合栓子の組織学的切片を示す図１Ｃおよび図１Ｄにさらに示されているように、軟骨フラグメント１４の周囲に軟骨細胞増殖１８が見えている。
【００５７】
図２Ａは、表１の第２条件に従って作製され、フィブリン接着剤２６内に約２８６μｍ径のＰＧＡ顆粒２２および軟骨片２４を含む複合栓子２０を示す顕微鏡写真である。図２Ｂは、３週間後にヘマトキシリン・エオジン（エイチ・エンド・イー社製：Ｈ＆Ｅ）で染色され、表１の第２条件に従う複合栓子の組織学的切片を示す顕微鏡写真である。図１Ｂと同様に、僅かな細胞成長が観察される。しかしながら、６週間後に、ＰＧＡ顆粒は、フィブリン接着剤が吸収および／または分解を呈しているのに対して、多少の再吸収を示している。６週間後にヘマトキシリン・エオジン（エイチ・エンド・イー社製：Ｈ＆Ｅ）で染色され、表１の第２条件に従って作製された複合栓子の組織学的切片を示す図２Ｃおよび図２Ｄにさらに示されているように、軟骨フラグメント２４の周囲に軟骨細胞増殖２８が見えている。
【００５８】
図３Ａは、表１の第３条件に従って作製され、フィブリン接着剤３６内に組み込まれた約６３３μｍ径のＰＬＡ顆粒３２および軟骨片３４を含み、３週間後にヘマトキシリン・エオジン（エイチ・エンド・イー社製：Ｈ＆Ｅ）で染色された複合栓子３０の組織学的切片を１００倍に拡大して示す顕微鏡写真である。図３Ｂは、６週間後の複合栓子３０の組織学的切片を示す顕微鏡写真である。図示されているように、６週間後において、顆粒３２および接着剤３６の周囲に軟骨細胞増殖３８が見えている。
【００５９】
最後に、図４Ａおよび図４Ｂは、それぞれ、表１の第４条件に従って作製され、フィブリン接着剤４６内に組み込まれた軟骨フラグメント４４を含み、３週間後および６週間後にヘマトキシリン・エオジン（エイチ・エンド・イー社製：Ｈ＆Ｅ）で染色された複合栓子４０の組織学的切片を１００倍に拡大して示す顕微鏡写真である。６週間後の図４Ｂは、多少の細胞増殖４８を示している。
【００６０】
この研究の結果に基づいて、刻まれた軟骨から得られたウシ軟骨が６週間以内にフィブリン系の生体接着性栓子内およびその周囲に移動することが可能であると結論付けることができる。さらに、フィブリン接着性栓子内に組み込まれたポリグリコール酸（ＰＧＡ）の存在が上記移動過程を促進したものと思われる。結局、同様の寸法のＰＧＡ粒子（平均粒径１５８μｍおよび２８６μｍ）が細胞接着を促進しかつ組織全体の再建過程に貢献する細胞移動を誘発する点でより有効であったと思われる。
【００６１】
この技術分野における当業者の１人は、上述した実施の形態に基づいて、この発明の更なる特徴および長所を正当に評価するはずである。したがって、この発明は、添付した請求の範囲によって示される事項を除き、特に図示されかつ記述された事項によって限定されるべきものではない。この明細書に引用された全ての刊行物および文献は、そっくりそのまま、参照することによってこの明細書に特に組み込まれるものとする。
【００６２】
この発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（１）組織修復インプラントであって、組織担持基質を含み、この基質は、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する複数の顆粒と、上記基質に関連して少なくとも１つの組織フラグメントを含み、この少なくとも１つの組織フラグメントはこの組織フラグメントから外へ移動しかつ上記組織担持基質に定着するのに有効な量の生細胞を有している、インプラント。
（２）上記組織担持基質は注入可能な懸濁液の形態である、実施態様１記載のインプラント。
（３）上記少なくとも１つの組織フラグメントは、軟骨、半月板、腱、靭帯、真皮、硬骨、脂肪およびこれらの組み合わせからなる群より選択されたタイプの結合組織から得られるものである、実施態様１記載のインプラント。
（４）上記少なくとも１つの組織フラグメントは、自己組織、同種組織、異種組織およびこれらの組み合わせを含むものである、実施態様１記載のインプラント。
（５）上記少なくとも１つの組織フラグメントは、約０．１ｍｍ３から約２ｍｍ３までの範囲の粒子寸法を有している、実施態様１記載のインプラント。
【００６３】
（６）上記顆粒は、脂肪族系ポリエステル類、（エーテル・エステル）コポリマー類、グリセロールとコハク酸との脂肪酸エステル類の固形コポリマー類、ポリシュウ酸エステル類、コラーゲン、ゼラチン、アルブミン、ヒアルロナート、グルコサミノグリカン類、ポリ無水物、ポリフォスファジン類、腸管下粘膜、無細胞組織およびこれらの組み合わせからなる群より選択された生物学的適合性材料を含む、実施態様１記載のインプラント。
（７）上記顆粒は、ラクチド類、グリコリド類、ε−カプロラクトン、ｐ−ジオキサノン（１，４−ジオキサン−２−オン）、トリメチレンカーボネート（１，３−ジオキサン−２−オン）のホモポリマー類あるいはコポリマー類およびこれらの組み合わせからなる群より選択された脂肪族系ポリエステルを含む、実施態様６記載のインプラント。
（８）上記顆粒の最大平均外径は、約１５０μｍから約６００μｍまでの範囲内である、実施態様１記載のインプラント。
（９）上記顆粒は多孔性である、実施態様１記載のインプラント。
（１０）上記顆粒は組織との付着を容易にする粗面を有している、実施態様１記載のインプラント。
【００６４】
（１１）上記組織担持基質に関連して結合剤をさらに含む、実施態様１記載のインプラント。
（１２）上記結合剤は、サメ軟骨、アルギン酸塩、ヒアルロン酸、コラーゲンゲル、フィブリン接着剤、フィブリンクロット、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、アガロース、キチン、キトサン、セルロース、多糖類、ポリ（オキシアルキレン）、ポリ（エチレンオキシド）・ポリ（プロピレンオキシド）コポリマー、ポリ（ビニルアルコール）、ポリアクリラート、血小板強化血漿（ＰＲＰ）クロット、血小板乏血漿（ＰＰＰ）クロット、マトリゲル、血餅、ゼラチン・レゾルシン・ホルマリン接着剤、ゴカイ系接着剤、ジヒドロキシフェニルアラニン（ＤＯＰＡ）系接着剤、トランスグルタミナーゼ、ポリ（アミノ酸）系接着剤、セルロース系接着剤、多糖類系接着剤、合成アクリラート系接着剤、グリセロールとコハク酸との液状および半固形の脂肪酸エステル類（ＭＧＳＡ）、ＭＧＳＡ／ポリエチレングリコール（ＭＧＳＡ／ＰＥＧ）コポリマー類、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ＰＶＰコポリマー類、ゼラチン、アルブミン、モノグリセリド類、ジグリセリド類、トリグリセリドラミニン、エラスチン、プロテオグリカン類およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、実施態様１１記載のインプラント。
（１３）上記結合剤を架橋してインプラントの固定を可能にする硬化剤をさらに含む、実施態様１１記載のインプラント。
（１４）上記硬化剤は、トロンビン、カルシウム、ジビニルスルホン（ＤＶＳ）、ポリエチレングリコールジビニルスルホン（ＶＳ−ＰＥＧ−ＶＳ）、ヒドロキシエチルメタクリラートジビニルスルホン（ＨＥＭＡ−ＤＩＳ−ＨＥＭＡ）、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、アルデヒド類、イソシアナート類、アルキルハロゲン化物、アリールハロゲン化物、イミドエステル類、Ｎ−置換マレイン酸イミド類、アシル化合物、カルボジイミド、ヒドロキシ酸塩化物、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、光、水素イオン濃度（ｐＨ）、温度、金属イオン類およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、実施態様１３記載のインプラント。
（１５）上記組織担持基質は、少なくとも１つの生物学的成分をさらに含む、実施態様１記載のインプラント。
【００６５】
（１６）上記少なくとも１つの生物学的成分は、抗生物質、抗菌剤、抗炎症剤、成長因子、成長因子フラグメント、小分子型創傷治癒作用薬、ホルモン類、サイトカイン類、蛋白質類、抗体類、酵素類、分離細胞類、血小板類、グリコサミノグリカン類、免疫抑制薬、核酸類、鎮痛剤、細胞タイプ、ウイルス類、ウイルス粒子およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、実施態様１５記載のインプラント。
（１７）上記少なくとも１つの生物学的成分は血小板類を含み、血小板の活性化剤をさらに含む、実施態様１６記載のインプラント。
（１８）血小板の活性化剤は、トロンビン、カルシウム、アデノシン２リン酸（ＡＤＰ）、コラーゲン、エピネフリン、アラキドン酸、プロスタグランジン、リストセチン、レチノイド類、アスコルビン酸塩、抗酸化剤およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、実施態様１７記載のインプラント。
（１９）上記少なくとも１つの生物学的成分は細胞タイプであり、この細胞タイプは、骨細胞、線維芽細胞、幹細胞、多能性細胞、軟骨前駆細胞、軟骨細胞、骨細胞、破骨細胞、骨芽細胞、内皮細胞、マクロファージ、脂肪細胞、単核細胞、形質細胞、肥満細胞、臍帯細胞、白血球、間質細胞、間葉性幹細胞、上皮細胞、筋原細胞、腱細胞、靭帯線維芽細胞および骨髄細胞からなる群より選択される、実施態様１５記載のインプラント。
（２０）上記少なくとも１つの生物学的成分は上記顆粒内に含まれる、実施態様１５記載のインプラント。
【００６６】
（２１）上記少なくとも１つの生物学的成分は上記顆粒を覆う被覆内に含まれる、実施態様１５記載のインプラント。
（２２）病変組織あるいは損傷組織を修復する方法であって、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する複数の顆粒と、上記基質に関連して少なくとも１つの組織フラグメントを含み、この少なくとも１つの組織フラグメントはこの組織フラグメントから外へ移動しかつ上記組織担持基質に定着するのに有効な量の生細胞を有している組織担持基質を含む組織修復インプラントを準備するステップと、修復されるべき組織部位に上記インプラントを送出するステップを含む、修復方法。
（２３）上記送出ステップは、組織の病変部位に上記インプラントを挿入するステップを含む、実施態様２２記載の修復方法。
（２４）上記組織担持基質は硬化剤を含み、上記組織修復インプラントを上記組織の病変部位に固定させるステップをさらに含む、実施態様２２記載の修復方法。
（２５）上記組織担持基質は硬化剤を含み、上記病変組織あるいは損傷組織に上記組織修復インプラントを送出する前に、上記組織修復インプラントを上記組織の病変部位に固定させるステップをさらに含む、実施態様２２記載の修復方法。
【００６７】
（２６）上記少なくとも１つの組織フラグメントは、修復されるべき組織と同一のタイプを含む、実施態様２２記載の修復方法。
（２７）上記少なくとも１つの組織フラグメントは、修復されるべき組織と異なるタイプを含む、実施態様２２記載の修復方法。
（２８）組織修復インプラントを製造する方法であって、生物学的適合性および生物学的再吸収性を有する複数の顆粒を含む組織担持基質を準備するステップと、少なくとも１つの組織フラグメントを含む懸濁液を上記組織担持基質に導入するステップと、上記懸濁液から上記少なくとも１つの組織フラグメントを分離するステップと、修復されるべき組織部位で移植用の少なくとも１つの組織フラグメントを含む上記組織担持基質を収集するステップを含み、上記少なくとも１つの組織フラグメントはこの組織フラグメントから上記組織担持基質へ移動するのに有効な量の生細胞を有している、製造方法。
（２９）上記少なくとも１つの組織フラグメントは、軟骨、半月板、腱、靭帯、真皮、硬骨、脂肪およびこれらの組み合わせからなる群より選択されたタイプの結合組織から得られるものである、実施態様２８記載の製造方法。
（３０）上記少なくとも１つの組織フラグメントは、自己組織、同種組織、異種組織およびこれらの組み合わせを含むものである、実施態様２８記載の製造方法。
【００６８】
（３１）上記少なくとも１つの組織フラグメントは、約０．１ｍｍ３から約２ｍｍ３までの範囲の粒子寸法を有している、実施態様２８記載の製造方法。
（３２）上記顆粒は、脂肪族系ポリエステル類、（エーテル・エステル）コポリマー類、グリセロールとコハク酸との脂肪酸エステル類の固形コポリマー類、ポリシュウ酸エステル類、コラーゲン、ゼラチン、アルブミン、ヒアルロナート、グルコサミノグリカン類、ポリ無水物、ポリフォスファジン類、腸管下粘膜、無細胞組織およびこれらの組み合わせからなる群より選択された生物学的適合性材料を含む、実施態様２８記載の製造方法。
（３３）上記顆粒は、ラクチド類、グリコリド類、ε−カプロラクトン、ｐ−ジオキサノン（１，４−ジオキサン−２−オン）、トリメチレンカーボネート（１，３−ジオキサン−２−オン）のホモポリマー類あるいはコポリマー類およびこれらの組み合わせからなる群より選択された脂肪族系ポリエステルを含む、実施態様３２記載の製造方法。
（３４）上記顆粒の最大平均外径は、約１５０μｍから約６００μｍまでの範囲内である、実施態様２８記載の製造方法。
（３５）上記組織担持基質に関連して結合剤を準備するステップをさらに含む、実施態様２８記載の製造方法。
【００６９】
（３６）上記結合剤は、サメ軟骨、アルギン酸塩、ヒアルロン酸、コラーゲンゲル、フィブリン接着剤、フィブリンクロット、ポリ（Ｎ−イソプロピルアクリルアミド）、アガロース、キチン、キトサン、セルロース、多糖類、ポリ（オキシアルキレン）、ポリ（エチレンオキシド）・ポリ（プロピレンオキシド）コポリマー、ポリ（ビニルアルコール）、ポリアクリラート、血小板強化血漿（ＰＲＰ）クロット、血小板乏血漿（ＰＰＰ）クロット、マトリゲル、血餅、ゼラチン・レゾルシン・ホルマリン接着剤、ゴカイ系接着剤、ジヒドロキシフェニルアラニン（ＤＯＰＡ）系接着剤、トランスグルタミナーゼ、ポリ（アミノ酸）系接着剤、セルロース系接着剤、多糖類系接着剤、合成アクリラート系接着剤、グリセロールとコハク酸との液状および半固形の脂肪酸エステル類（ＭＧＳＡ）、ＭＧＳＡ／ポリエチレングリコール（ＭＧＳＡ／ＰＥＧ）コポリマー類、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）、ＰＶＰコポリマー類、ゼラチン、アルブミン、モノグリセリド類、ジグリセリド類、トリグリセリドラミニン、エラスチン、プロテオグリカン類およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、実施態様３５記載の製造方法。
（３７）上記結合剤を架橋してインプラントの固定を可能にする硬化剤を準備するステップをさらに含む、実施態様３６記載の製造方法。
（３８）上記硬化剤は、トロンビン、カルシウム、ジビニルスルホン（ＤＶＳ）、ポリエチレングリコールジビニルスルホン（ＶＳ−ＰＥＧ−ＶＳ）、ヒドロキシエチルメタクリラートジビニルスルホン（ＨＥＭＡ−ＤＩＳ−ＨＥＭＡ）、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、アルデヒド類、イソシアナート類、アルキルハロゲン化物、アリールハロゲン化物、イミドエステル類、Ｎ−置換マレイン酸イミド類、アシル化合物、カルボジイミド、ヒドロキシ酸塩化物、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミド、光、水素イオン濃度（ｐＨ）、温度、金属イオン類およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、実施態様３７記載の製造方法。
（３９）上記組織担持基質は、少なくとも１つの生物学的成分を準備するステップをさらに含む、実施態様２８記載の製造方法。
（４０）上記少なくとも１つの生物学的成分は、抗生物質、抗菌剤、抗炎症剤、成長因子、成長因子フラグメント、小分子型創傷治癒作用薬、ホルモン類、サイトカイン類、蛋白質類、抗体類、酵素類、分離細胞類、血小板類、グリコサミノグリカン類、免疫抑制薬、核酸類、鎮痛剤、細胞タイプ、ウイルス類、ウイルス粒子およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、実施態様３９記載の製造方法。
【００７０】
（４１）上記少なくとも１つの生物学的成分は血小板類を含み、血小板の活性化剤をさらに含む、実施態様４０記載の製造方法。
（４２）血小板の活性化剤は、トロンビン、カルシウム、アデノシン２リン酸（ＡＤＰ）、コラーゲン、エピネフリン、アラキドン酸、プロスタグランジン、リストセチン、レチノイド類、アスコルビン酸塩、抗酸化剤およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、実施態様４１記載の製造方法。
（４３）上記少なくとも１つの生物学的成分は細胞タイプであり、この細胞タイプは、骨細胞、線維芽細胞、幹細胞、多能性細胞、軟骨前駆細胞、軟骨細胞、骨細胞、破骨細胞、骨芽細胞、内皮細胞、マクロファージ、脂肪細胞、単核細胞、形質細胞、肥満細胞、臍帯細胞、白血球、間質細胞、間葉性幹細胞、上皮細胞、筋原細胞、腱細胞、靭帯線維芽細胞および骨髄細胞からなる群より選択される、実施態様４０記載の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１Ａ】この発明に従う、軟骨フラグメント、１５８μｍ径のＰＧＡ顆粒およびフィブリン接着剤を含む組織修復インプラントの１つの実施の形態の切片を示す顕微鏡写真である。
【図１Ｂ】試験管内で３週間経過した図１Ａと同様のインプラントの組織学的切片を示す顕微鏡写真である。
【図１Ｃ】試験管内で６週間経過した図１Ａと同様のインプラントの組織学的切片を示す顕微鏡写真である。
【図１Ｄ】図１Ｃのインプラントの組織学的切片を示す他の顕微鏡写真である。
【図２Ａ】この発明に従う、軟骨フラグメント、２８６μｍ径のＰＧＡ顆粒およびフィブリン接着剤を含む組織修復インプラントの他の実施の形態の組織学的切片を示す顕微鏡写真である。
【図２Ｂ】試験管内で３週間経過した図２Ａと同様のインプラントの組織学的切片を示す顕微鏡写真である。
【図２Ｃ】試験管内で６週間経過した図２Ａと同様のインプラントの組織学的切片を示す顕微鏡写真である。
【図２Ｄ】図２Ｃのインプラントの組織学的切片を示す他の顕微鏡写真である。
【図３Ａ】試験管内で３週間経過し、軟骨フラグメント、６３３μｍ径のＰＬＡ顆粒およびフィブリン接着剤を含む組織修復インプラントの他の実施の形態の組織学的切片を１００倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図３Ｂ】試験管内で６週間経過した図３Ａと同様の組織修復インプラントの組織学的切片を１００倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図４Ａ】試験管内で３週間経過し、軟骨フラグメントおよびフィブリン接着剤を含む組織修復インプラントの組織学的切片を１００倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【図４Ｂ】試験管内で６週間経過した図４Ａと同様の組織修復インプラントの組織学的切片を１００倍に拡大して示す顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００７２】
１０  複合栓子
１２  ＰＧＡ顆粒
１４  軟骨片
１６  フィブリン接着剤
１８  軟骨細胞増殖
２０  複合栓子
２２  ＰＧＡ顆粒
２４  軟骨片
２６  フィブリン接着剤
２８  軟骨細胞増殖
３０  複合栓子
３２  ＰＬＡ顆粒
３４  軟骨片
３６  フィブリン接着剤
３８  軟骨細胞増殖
４０  複合栓子
４４  軟骨フラグメント
４６  フィブリン接着剤
４８  細胞増殖
【図１Ａ】
0004628756.tif 000003
【図１Ｂ】
0004628756.tif 000004
【図１Ｃ】
0004628756.tif 000005
【図１Ｄ】
0004628756.tif 000006
【図２Ａ】
0004628756.tif 000007
【図２Ｂ】
0004628756.tif 000008
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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