(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水活性化ポリマー接着剤、セルロース誘導体、油および金属含有種のうちの少なくとも１つを含むプライマ領域と、
前記プライマ領域の少なくとも一部の上に配置されたフィブリンを含む無補強固体マトリックスと、
を具備し、
ここで、前記無補強固体マトリックス内の前記フィブリンが、２５℃の尿素の６Ｍ水溶液に前記無補強固体マトリックスを浸漬させた後、前記無補強固体マトリックスが少なくとも約２時間の期間にわたってその構造的完全性を保持するような程度まで、架橋し、
組織表面に適用されるように構成されるパッチ。
【請求項２】
樹脂を含むプライマ領域と、
前記プライマ領域の少なくとも一部の上に配置された、フィブリンを含む無補強固体マトリックスと、
を具備し、
ここで、前記無補強固体マトリックス内の前記フィブリンが、２５℃の尿素の６Ｍ水溶液に前記無補強固体マトリックスを浸漬させた後、前記無補強固体マトリックスが少なくとも約２時間の期間にわたってその構造的完全性を保持するような程度まで、架橋し、
滅菌されており、組織表面に適用されるように構成されるパッチ。
【請求項３】
金属酸化物、半金属酸化物および／または亜鉛含有組成物を含むプライマ領域と、
前記プライマ領域の少なくとも一部の上に配置された、フィブリンを含む無補強固体マトリックスと、
を具備し、
ここで、前記無補強固体マトリックス内の前記フィブリンが、２５℃の尿素の６Ｍ水溶液に前記無補強固体マトリックスを浸漬させた後、前記無補強固体マトリックスが少なくとも約２時間の期間にわたってその構造的完全性を保持するような程度まで、架橋し、
組織表面に適用されるように構成されるパッチ。
【請求項４】
ロジンを含むプライマ領域と、
前記プライマ領域の少なくとも一部の上に配置されたフィブリンを含む無補強固体マトリックスと、
を具備し、
ここで、前記無補強固体マトリックス内の前記フィブリンが、２５℃の尿素の６Ｍ水溶液に前記無補強固体マトリックスを浸漬させた後、前記無補強固体マトリックスが少なくとも約２時間の期間にわたってその構造的完全性を保持するような程度まで、架橋し、
組織表面に適用されるように構成されるパッチ。
【請求項５】
前記プライマ領域が水活性化ポリマー接着剤を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項６】
前記無補強固体マトリックスが、真破断応力として測定した場合に、少なくとも約１７５ｋＰａの引張強度を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項７】
前記無補強固体マトリックス内の前記フィブリンが、２５℃の尿素の８Ｍ水溶液に前記無補強固体マトリックスを浸漬させた後、前記無補強固体マトリックスが少なくとも約２時間の期間にわたってその構造的完全性を保持するような程度まで、架橋する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項８】
前記無補強固体マトリックスが、３０ｋＧｙの強度でのガンマ線を用いる滅菌後に、ヤング率が約１０ＧＰａ以下である、請求項１〜７のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項９】
前記水活性化ポリマー接着剤が共重合体を含む、請求項５に記載のパッチ。
【請求項１０】
前記水活性化ポリマー接着剤がビニル基を含む、請求項５に記載のパッチ。
【請求項１１】
前記ビニル基を含む前記水活性化ポリマー接着剤が、ビニルエーテルおよび無水マレイン酸の共重合体を含む、請求項１０に記載のパッチ。
【請求項１２】
前記ビニルエーテルがアルキルビニルエーテルを含む、請求項１１に記載のパッチ。
【請求項１３】
前記アルキルビニルエーテルのアルキル基が１炭素から１８炭素を含む、請求項１２に記載のパッチ。
【請求項１４】
前記アルキルビニルエーテルがメチルビニルエーテルを含む、請求項１３に記載のパッチ。
【請求項１５】
前記ビニルエーテルがジビニルエーテルを含む、請求項１４に記載のパッチ。
【請求項１６】
ビニル基を含む前記水活性化ポリマー接着剤がポリビニルピロリドンを含む、請求項１０に記載のパッチ。
【請求項１７】
ビニル基を含む前記水活性化ポリマー接着剤が、ビニルアセテートおよびポリビニルピロリドンの共重合体を含む、請求項１０に記載のパッチ。
【請求項１８】
前記水活性化ポリマー接着剤が、ポリアルケニルエーテルおよび／またはジビニルアルコールで架橋したアクリル酸の１種または複数種のポリマーを含む、請求項９に記載のパッチ。
【請求項１９】
前記水活性化ポリマー接着剤が、約５ｗｔ％から約５０ｗｔ％の量で前記プライマ内に存在する、請求項５に記載のパッチ。
【請求項２０】
前記プライマ領域がセルロース誘導体を含む、請求項１〜１９のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項２１】
前記セルロース誘導体がカルボキシアルキルセルロースである、請求項２０に記載のパッチ。
【請求項２２】
前記プライマ領域が油を含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項２３】
前記油が、鉱油、オイゲノール、はっか油、種油およびオリーブ油のうちの少なくとも１つを含む、請求項２２に記載のパッチ。
【請求項２４】
前記プライマ領域が、金属含有種および／または半金属含有種を含む、請求項１〜２３に記載のパッチ。
【請求項２５】
前記プライマ領域が金属含有種を含む、請求項２４に記載のパッチ。
【請求項２６】
前記金属含有種が金属酸化物である、請求項２５に記載のパッチ。
【請求項２７】
前記金属酸化物が酸化亜鉛を含む、請求項２６に記載のパッチ。
【請求項２８】
前記プライマ領域が半金属含有種を含む、請求項１〜２７のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項２９】
前記半金属含有種が半金属酸化物である、請求項２８に記載のパッチ。
【請求項３０】
前記半金属酸化物が酸化ケイ素を含む、請求項２９に記載のパッチ。
【請求項３１】
前記マトリックス内の前記フィブリンの濃度と前記マトリックス内のフィブリノーゲンの濃度との合計が、１リットルの前記マトリックス当り少なくとも約１０グラムである、請求項１〜３０のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項３２】
前記マトリックス内の前記フィブリンの濃度と前記マトリックス内のフィブリノーゲンの濃度との合計が、１リットルの前記マトリックス当り少なくとも約１００グラムである、請求項１〜３１のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項３３】
前記マトリックス内のフィブリンの濃度が、１リットルの前記マトリックス当り少なくとも約１０グラムである、請求項１〜３２のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項３４】
アスペクト比が少なくとも約５：１である、請求項１〜３３のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項３５】
平均厚さが、約５００ミクロン〜約１ｃｍの間である、請求項１〜３４のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項３６】
少なくとも１つの断面寸法が少なくとも約１ｃｍである、請求項１〜３５のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項３７】
前記無補強固体マトリックスが、３０ｋＧｙの強度でのガンマ線を用いる滅菌後に、ヤング率が約１ＧＰａ以下である、請求項１〜３６のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項３８】
前記マトリックスにおけるフィブリンの量と前記マトリックスにおけるフィブリノーゲンの量との比が、重量で少なくとも約２：１である、請求項１〜３７のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項３９】
前記マトリックスにおけるフィブリンの量と前記マトリックスにおけるフィブリノーゲンの量との比が、重量で少なくとも約１００：１である、請求項１〜３８のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項４０】
前記プライマ領域の上にかつ／または中にトロンビンを含む、請求項１〜３９のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項４１】
前記プライマ領域および／または前記無補強固体マトリックスの上にかつ／または中に、薬理活性組成物、成長因子および／または別の生物活性組成物を含む、請求項１〜４０のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項４２】
前記プライマ領域および／または前記無補強固体マトリックスの上にかつ／または中に抗菌剤を含む、請求項４１に記載のパッチ。
【請求項４３】
前記プライマ領域が、組織と共有化学結合を形成しないように構成される、請求項１〜４２のいずれか一項に記載のパッチ。
【請求項４４】
請求項１〜４３のいずれか一項に記載の組織接着パッチを含む、動物またはヒト対象の治療材であって、
前記対象の組織に、前記組織接着パッチを適用して、出血を阻止し、前記組織を補強し、前記組織内の空隙を少なくとも部分的に充填し、かつ／または前記組織内の漏れを少なくとも部分的に封止するために用いられる、
前記治療材。
【請求項４５】
フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む無補強固体マトリックスであって、滅菌されかつ組織表面に適用されるように構成された無補強固体マトリックスと、
水活性化ポリマー接着剤、セルロース誘導体、油および金属含有種のうちの少なくとも１つを含むプライマ組成物と、
を具備するキット。
【請求項４６】
前記無補強固体マトリックスが、１リットルの無補強固体マトリックス当り少なくとも約１０グラムの濃度でフィブリンを含む、請求項４５に記載のキット。
【請求項４７】
前記無補強固体マトリックスが、真破断応力として測定した場合に、少なくとも約１７５ｋＰａの引張強度を有する、請求項４５または４６に記載のキット。
【請求項４８】
前記無補強固体マトリックスが、真破断応力として測定した場合に、約１７５ｋＰａ〜約６５０ｋＰａの引張強度を有する、請求項４５または４６に記載のキット。
【請求項４９】
前記プライマ組成物が水活性化ポリマー接着剤を含む、請求項４５〜４８のいずれか一項に記載のキット。
【請求項５０】
前記水活性化ポリマー接着剤が、ポリアルケニルエーテルおよび／またはジビニルアルコールで架橋したアクリル酸の１種または複数種のポリマーを含む、請求項４９に記載のキット。
【請求項５１】
前記水活性化ポリマー接着剤が、ポリアルケニルエーテルで架橋したアクリル酸の１種または複数種のポリマーを含む、請求項４９に記載のキット。
【請求項５２】
前記水活性化ポリマー接着剤が、ジビニルアルコールで架橋したアクリル酸の１種または複数種のポリマーを含む、請求項４９に記載のキット。
【請求項５３】
前記無補強固体マトリックスが、３０ｋＧｙの強度でのガンマ線を用いる滅菌後に、ヤング率が約１０ＧＰａ以下である、請求項４５〜５２のいずれか一項に記載のキット。
【請求項５４】
前記無補強固体マトリックスがフィブリンを含み、前記無補強固体マトリックス内の前記フィブリンが、２５℃の尿素の６Ｍ水溶液に前記無補強固体マトリックスを浸漬させた後、前記無補強固体マトリックスが少なくとも約２時間の期間にわたってその構造的完全性を保持するような程度まで、架橋する、請求項４５〜５３のいずれか一項に記載のキット。
【請求項５５】
前記無補強固体マトリックスがフィブリンを含み、前記無補強固体マトリックス内の前記フィブリンが、２５℃の尿素の８Ｍ水溶液に前記無補強固体マトリックスを浸漬させた後、前記無補強固体マトリックスが少なくとも約２時間の期間にわたってその構造的完全性を保持するような程度まで、架橋する、請求項４５〜５４のいずれか一項に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づいて、すべての目的で全体として参照により本明細書に組み込まれる、２０１２年２月３日に出願され「Ｔｉｓｓｕｅ  Ｐａｔｃｈｅｓ  ａｎｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する、米国仮特許出願第６１／５９４，８９８号明細書に対する優先権を主張する。本出願はまた、各々が全体として参照により本明細書に組み込まれる、「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｋｉｔｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ｐａｔｃｈｅｓ」と題し２０１２年１０月４日に出願された米国特許出願第１３／６４４，８６８号明細書、「Ｔｉｓｓｕｅ  Ｐａｔｃｈ」と題し２０１２年１０月４日に出願された米国特許出願第１３／６４４，８８９号明細書、「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ｐａｔｃｈｅｓ」と題し２０１２年１０月４日に出願された米国特許出願第１３／６４４，９０７号明細書に対してもまた、一部継続出願として優先権を主張する。
【０００２】
組織パッチならびに関連するシステムおよび方法が概して記載されている。
【背景技術】
【０００３】
止血剤および組織シーラントは、通常、過度の血液喪失を防止し外科的修復中に組織を再建するために使用される。フィブリン接着剤が、１９９０年代にＦＤＡによって承認され、局所止血を与え、いくつかの臨床用途において好適なシーラント特性を提供し、組織接合（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎ）を促進するために使用することができる。フィブリン接着剤は、凝固カスケードの最終段階によく似ている。トロンビンが存在すると、フィブリノーゲンがフィブリンに転化する。トロンビンはまた、フィブリン鎖の重合および／または架橋を促進して長いフィブリンストランドを形成することにより、血塊を安定させる第ＸＩＩＩ因子を活性化する。このプロセスは、通常、カルシウムイオンが存在する場合に発生する。それは、凝固カスケードの残りから独立して進行し、この経路の他の部分に欠陥がある場合もある程度の止血を提供する。凝血塊重合の何時間か以内に、繊維芽細胞の増殖および肉芽組織の形成が続く。シーラントによってもたらされるフィブリン塊は、生理学的に分解する。フィブリンシーラントを、プールドナーまたは単一源ドナーから製造することができる。
【０００４】
フィブリン接着剤製品の組成はさまざまであるが、それらの製品は、一般に、フィブリノーゲン、トロンビン、第ＸＩＩＩ因子およびカルシウム（通常、塩化カルシウム）を含む２バイアルシステムを含む。フィブリン接着剤製品は、一般に、フィブリノーゲンおよび第ＸＩＩＩ因子を含む第１成分（２部品エポキシキットの「樹脂」部分に類似する）と、ＣａＣｌ２溶液にトロンビンを含む第２成分（エポキシキットの「触媒」成分に類似する）とを含む。それらの成分を、たとえば乾燥した組織層の上に２バレルシリンジを使用して、修復部位に逐次または同時に適用することができる。重合の前に、フィブリンシーラントは、湿潤面に付着するように設計される流動性の噴霧可能な「粘着性」液体として作用する。フィブリンシーラントは、トロンビンおよびカルシウムを添加することによってインサイチュで重合すると、組織または材料を所望の形態で保持するように意図された半剛性の止血塊になる。調合はおよそ１５分間かかり、成分が混合されると、製品は、トロンビンが分解するまで４時間使用することができる。それらの制限内で使用されると、組織シーラントは、臨床医に、出血の治療のために貴重かつ多用途のツールを提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、現時点で入手可能な組織シーラントは、一般に、湿潤または「出血」用途では十分に機能しない。現時点で市販されている組織シーラントおよび止血剤は、一般に、時間がかかり過ぎるか、非常に扱いにくいか、最適な接着特性がないか、または縫合し動脈の血液喪失を防止するのに必要な引張強度がない。さらに、多くの現時点で入手可能なシーラントは、多くの臨床的な創閉鎖要求に対処する機械的強度を有していない。したがって、これらの欠点の各々に対処する組織パッチが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
組織パッチならびに関連するシステムおよび方法が提供される。本発明の主題は、場合によっては、相互に関連する製品、特定の問題に対する代替解決法、ならびに／または１つもしくは複数のシステムおよび／もしくは物品の複数の異なる使用を含む。
【０００７】
一態様では、パッチが提供される。パッチは、ある実施形態では、樹脂を含むプライマ領域と、プライマ領域の少なくとも一部の上に配置された、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む固体マトリックスとを備え、パッチは、滅菌されており、組織表面に適用されるように構成されている。
【０００８】
パッチは、いくつかの実施形態では、金属酸化物、半金属酸化物および／または亜鉛含有組成物を含むプライマ領域と、プライマ領域の少なくとも一部の上に配置された、フィブリンを含む固体マトリックスとを備え、パッチは、組織表面に適用されるように構成されている。
【０００９】
ある実施形態では、パッチは、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンから形成された無補強固体マトリックスを備え、無補強固体マトリックスは、３０ｋＧｙの強度のガンマ線を用いる滅菌後に、ヤング率が約１０ＧＰａ以下であり、パッチは、滅菌されており、組織表面に適用されるように構成されている。
【００１０】
パッチは、いくつかの実施形態では、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンから形成された無補強固体マトリックスを備え、無補強固体マトリックス内のフィブリンは、２５℃の尿素の８Ｍ水溶液に無補強固体マトリックスを浸漬させた後、無補強固体マトリックスが少なくとも約２時間の期間にわたってその構造的完全性を保持するような程度まで、架橋し、パッチは、滅菌されており、組織表面に適用されるように構成されている。
【００１１】
いくつかの実施形態では、パッチは、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンから形成された無補強固体マトリックスを備え、無補強固体マトリックス内のフィブリンは、２５℃の尿素の６Ｍ水溶液に無補強固体マトリックスを浸漬させた後、無補強固体マトリックスが少なくとも約２時間の期間にわたってその構造的完全性を保持するような程度まで、架橋し、パッチは、滅菌されており、組織表面に適用されるように構成されている。
【００１２】
ある実施形態では、パッチは、ロジンを含むプライマ領域と、プライマ領域の少なくとも一部の上に配置された固体マトリックスとを備え、パッチは、組織表面に適用されるように構成されている。
【００１３】
パッチは、ある実施形態では、水活性化（ｗａｔｅｒ−ａｃｔｉｖａｔｅｄ）ポリマー接着剤、セルロース誘導体、油および金属含有種のうちの少なくとも１つを含むプライマ領域と、プライマ領域の少なくとも一部の上に配置された固体マトリックスとを備え、パッチは、組織表面に適用されるように構成されている。
【００１４】
別の態様では、キットが提供される。ある実施形態では、キットは、対象からある量の血液または血液成分を受け入れるように構成されたシリンジと、上記量の血液または血液成分の液体成分の少なくとも一部から、上記量の血液または血液成分内のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンの少なくとも一部を分離するように構成されたフィルタと、フィブリノーゲンのフィブリンへの重合を活性化することができる硬化剤とを備える。
【００１５】
いくつかの実施形態では、キットは、複数の細孔を備えるフィルタと、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む液体含有組成物と、トロンビンを含む硬化剤とを備える。
【００１６】
キットは、ある実施形態では、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む固体マトリックスであって、滅菌されかつ組織表面に適用されるように構成された固体マトリックスと、水活性化ポリマー接着剤、セルロース誘導体、油および金属含有種のうちの少なくとも１つを含むプライマ組成物とを備える。
【００１７】
別の態様では、組織パッチを製造するシステムが提供される。本システムは、ある実施形態では、対象からのある量の血液または血液成分を含み、かつフィブリノーゲンのフィブリンへの重合を活性化することができる硬化剤を含むように構成されたシリンジを備える。本システムはまた、ある実施形態では、上記量の血液または血液成分の液体成分の少なくとも一部から、上記量の血液または血液成分内のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンの少なくとも一部を分離するように構成されたフィルタも備え、フィルタは、シリンジ内に含まれ、かつ／またはシリンジの排出ポートに取り付けられている。
【００１８】
別の態様では、組織接着パッチを作製する方法が提供される。ある実施形態では、本方法は、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む液体含有組成物に圧縮力を加えるステップと、組成物の液体成分の少なくとも一部をフィルタに通して、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンの少なくとも一部が液体成分の少なくとも一部から分離されるようにするステップと、フィブリノーゲンを重合させてフィブリンを形成し、かつ／またはフィブリンを架橋させて架橋フィブリンを含む固体マトリックスを形成するステップとを含み、組織接着パッチは、固体マトリックスを含むかまたは固体マトリックスから形成される。
【００１９】
一組の実施形態では、本方法は、チャンバ内でフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む液体含有組成物に圧縮力を加えるステップと、フィブリノーゲンを重合させてフィブリンを形成し、かつ／またはフィブリンを架橋させて架橋フィブリンを含む固体マトリックスを形成するステップとを含み、組織接着パッチは、固体マトリックスを含むかまたは固体マトリックスから形成される。
【００２０】
本発明の他の利点および新規の特徴は、添付の図とともに考慮する時に本発明のさまざまな非限定的実施形態の以下の詳細な説明から明らかとなろう。本明細書および参照によって組み込まれる文献が、矛盾するおよび／または一貫しない開示を含む場合、本明細書が優先するものとする。
【００２１】
概略的でありかつ正確な縮尺で描かれるように意図されていない添付の図を参照して、本発明の非限定的実施形態を例として説明する。図において、図示される各同一のまたは略同一の構成要素は、通常、単一の数字で表されている。明確にするために、すべての図においてすべての構成要素に標識が付されているとは限らず、当業者が本発明を理解することができるために図示することが必要でない場合、本発明の各実施形態のすべての構成要素が示されているとは限らない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１Ａ−１Ｃ】一組の実施形態による、組織パッチを製造するシステムの概略断面図である。
【図２Ａ】ある実施形態による、組織パッチの概略斜視図である。
【図２Ｂ】いくつかの実施形態による、組織パッチの概略断面図である。
【図２Ｃ】ある実施形態による、組織パッチの概略図である。
【図２Ｄ】ある実施形態による、複数の表面にコーティングされたプライマ領域を含む組織パッチの概略図である。
【図３Ａ】一組の実施形態に関連して使用される、例示的なフィルタディスクの概略図である。
【図３Ｂ】種々の組織パッチおよびシーラントに対する粘着強度の例示的なプロットである。
【図４Ａ−４Ｆ】ある実施形態による、組織パッチの機械的特性を示す応力−ひずみ曲線の例示的なプロットである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
組織パッチならびに関連するシステムおよび方法を提供する。ある実施形態は、複雑な製作または滅菌機器を使用することなく組織パッチを迅速にかつ頑強に作製することができる発明性のあるシステムおよび方法に関する。たとえば、いくつかの実施形態では、組織パッチは、（たとえば、シリンジまたは他のチャンバ内の）２つの面の間にフィブリノーゲン（および／またはフィブリン）を含む液体含有組成物に圧縮力を加えることによって作製される。圧縮力が液体含有組成物に加えられる容積内またはその近くにフィルタを配置することができ、それにより、望ましくない物質（たとえば、何らかの液体成分（たとえば水）、血球等）がフィルタを通過する一方で、望ましい成分（たとえばフィブリンおよび／またはフィブリノーゲン）がフィルタによって保持されて、パッチを形成する。このように、液体含有組成物に圧縮力が加えられるに従い、フィブリン（および／またはフィブリノーゲン）の濃度を、場合によって実質的に増大させることができる。さらに、いくつかの実施形態では、フィブリノーゲンおよび／またはフィブリンの少なくとも一部は、圧縮力を加える前、加える間および／または加えた後に化学反応する可能性がある（たとえば、フィブリノーゲンは重合してフィブリンを形成する可能性があり、かつ／またはフィブリンは架橋する可能性がある）。（たとえば、液体成分（たとえば水）、血球等の非フィブリン成分および／または非フィブリノーゲン成分の少なくとも一部を除去することにより）圧縮力を加えることによる反応および濃縮により、比較的容易に扱うことができ、かつ出血創等、湿潤部位に優れた構造的補強を提供することができる、高密度の機械的に頑強なパッチを形成することができる。ある実施形態では、追加の利点、経済性、利便性および／または安全性が、パッチを形成するために圧縮力が加えられる液体含有組成物として自己全血を使用することによって得られる。
【００２４】
さらに、組織にパッチを適用する発明性のあるシステムおよび方法について記載する。たとえば、ある実施形態では、本明細書に記載する組織パッチは、パッチを下にある組織と一体化するのを可能にしながら、（場合によっては、大きい外部圧力またはいかなる外部圧力も加える必要なく）パッチの有効な固定化を達成するプライマ領域（たとえば、プライマ領域は、使用中および適用の前にパッチに形成される）を含む。ある実施形態では、プライマ領域は、ロジン（松脂）等の天然由来樹脂、酸化亜鉛等の亜鉛含有材料、および／または金属酸化物および／または半金属酸化物を含む。ある実施形態では、トロンビン（たとえば、トロンビン溶液、トロンビン粉末、または他のあらゆる好適な形態のトロンビン）をプライマ領域にわたって施して、パッチが組織に付着する能力をさらに向上させることができる。
【００２５】
図１Ａおよび図１Ｂは、一組の実施形態による、組織パッチを形成するシステムおよび方法を概説する例示的な概略図である。図１Ａおよび図１Ｂにおいて、シリンジ１００はチャンバ１１０を備えている。フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む液体含有組成物（たとえば、血液もしくは非血液フィブリンおよび／またはフィブリノーゲン懸濁液）を、チャンバ１１０内に移送しかつ／または提供することができる。液体含有組成物内のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンは、チャンバ１１０内で反応して（たとえば重合および／または架橋して）、機械的に安定した組織パッチ材料を形成することができる。フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンの化学反応を、ある実施形態では、たとえば、チャンバ１１０内にトロンビンおよび／またはカルシウム含有化合物（たとえばＣａＣｌ２）等の硬化剤を含めることにより、開始することができる。
【００２６】
ある実施形態では、フィルタを、チャンバの排出端にまたはその近くに設けることができる。たとえば、図１Ａでは、フィルタ１１６は、（チャンバ１１０の中または外側において）チャンバ１１０の出口１１４にまたはその近くに設けられている。フィルタ１１６を、組織パッチを形成するのに有用な成分（たとえば、フィブリンおよび／もしくはフィブリノーゲンならびに／または他の有用な物質）の通過を阻止しまたは本質的に防止し、それにより有用な成分をフィルタにまたはフィルタの近くにかつチャンバ内に保持するように構成することができる。さらに、フィルタ１１６を、（後述する）圧縮力を加えている間に、組織パッチを形成するのに有用でない液体含有組成物の成分（たとえば、液体成分（たとえば水）、血球または他の同様の成分）の少なくとも一部が、フィルタを通ってチャンバから出るのを可能にするように構成することができる。チャンバ１１０およびフィルタ１１６は、後により詳細に説明するように、種々の形状とすることができ、かつ種々の材料から作製することができる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、たとえば可動壁１１２を出口１１４に向かって作動させることにより、チャンバ１１０内の液体含有組成物に圧縮力を加えることによって、組織パッチを形成することができる。図１Ａにおいて、たとえば、液体含有組成物によって占有される容積１１８は、壁１１２がまだ出口１１４に向かって作動されていないため、比較的大きい。一方、図１Ｂでは、壁１１２を出口１１４に向かって移動させることによってチャンバ１１０に圧縮力が加えられており、それにより、液体含有組成物（たとえば、液体成分（たとえば水）、血球等）の少なくとも一部を、フィルタ１１６を通してチャンバ１１０から出し、チャンバ１１０内の液体含有組成物の体積１１８を低減し、液体含有組成物内のフィブリン、フィブリノーゲンおよび／または他のパッチ形成成分を濃縮する。
【００２８】
壁１１２を、あらゆる好適な機構を用いて作動させることができる。たとえば、ある実施形態では、壁１１２を、ストッパ１１９に手動で力を加えることによって作動させることができる。他の実施形態では、壁１１２を、引金機構を用いて作動させることができる。
【００２９】
１つの動作モードについて例示するために、特定の一組の実施形態では、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲン（および／または他の成分）を含む液体含有組成物が、水等の他の成分とともにチャンバ１１０に提供される。たとえば、フィブリン溶液または血液をチャンバ１１０に提供することができる。チャンバ１１０は、フィブリノーゲンのフィブリンへの重合および／またはフィブリンの架橋を開始することができる、トロンビン等の開始剤を含むことができる。ある実施形態では、フィブリノーゲンおよび／またはフィブリンの重合および／または架橋は、フィルタ１１６によって保持されるのに十分大きいフィブリン分子を生成することができる。壁１１２を出口１１４に向かって作動させることができ、それにより、液体（たとえば水）および／または他の望ましくない成分（たとえば、存在する場合は血球、ならびに／または他の非フィブリンおよび／もしくは非フィブリノーゲン成分）の少なくとも一部が、フィルタ１１６を通って出口１１４から移送され、一方で、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンの少なくとも一部は、フィルタによって保持されて、壁１１２とフィルタ１１６との間に比較的高濃度の物質のマトリックスを形成する。ある実施形態では、後にさらに記載するように、マトリックス材料を凝固させて組織パッチを形成することができる。
【００３０】
チャンバは、ある実施形態では、可動壁がチャンバの容積を閾値未満に低減するのを防止するように構成された止め具を備えることができる。たとえば、図１Ａおよび図１Ｂにおいて、チャンバ１１０は止め具１２０を含む。止め具１２０を、壁１１２が、液体含有組成物の体積を図１Ｂに示す量未満に低減しないように制限するように構成することができる。止め具１２０を、壁１１２がフィルタ１１６と接触するのを制限するように構成することも可能である。チャンバ１１０および止め具１２０をこのように構成することにより、圧縮力を液体含有組成物に過度な程度または不十分な程度で加えるリスクを低減またはなくすことができ、それにより、パッチの最終的な厚さを制御するのに役立つことができる。
【００３１】
ある実施形態では、フィルタ１１６をチャンバ１１０内に配置するのではなく、チャンバの外側に配置することができる。たとえば、図１Ｃは、フィルタ１１６がシリンジ１００の出口１１４に流体接続されている一組の実施形態の概略断面図である。特定の一組の実施形態では、シリンジ１００は、ルアー−ロック出口ポートを備えた標準シリンジを含むことができ、フィルタ１１６は、標準シリンジディスクフィルタカートリッジを備えることができる。フィルタ１１６はまた、いくつかの実施形態では、通過する成分（たとえば、水、血球等）がシステムの外に移送されるのを可能にするように構成することができる出口ポート１３０を含むことも可能である。
【００３２】
ある実施形態では、液体含有組成物内のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンの少なくとも一部は、チャンバ１１０内で化学反応する（たとえば重合および／または架橋する）ことができる。フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンの化学反応は、圧縮力を加える前、加える間および／または加えた後に発生する可能性がある。ある実施形態では、圧縮力を加える前、加える間および／または加えた後に、チャンバ１１０内のフィブリノーゲンの少なくとも一部を重合させて、フィブリンを形成することができる。いくつかの実施形態では、圧縮力を加える前、加える間および／または加えた後に、チャンバ１１０内のフィブリンの少なくとも一部をさらに重合および／または架橋させることができる。フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンの化学反応を、ある実施形態では、後により詳細に考察するように、トロンビンおよび／またはカルシウム含有化合物（たとえばＣａＣｌ２）等の硬化剤を介して開始することができる。
【００３３】
いくつかの実施形態では（たとえば、トロンビン等の大量の硬化剤が存在する実施形態では）、圧縮力が加えられている時間の少なくとも一部の間に、フィブリンおよびおよび／またはフィブリノーゲンの化学反応の少なくとも一部が発生する可能性がある。同時に圧縮力を加えフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンが反応することにより、ある実施形態では、圧縮力を加えている間に、液体含有組成物が好適な粘度を維持するのを確実にすることができる。たとえば、圧縮力を加える前に、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンが大幅に（たとえば完全に）重合および／または架橋した場合、粘性の重合化／ゲル化液体含有組成物の流れに対する抵抗が高いため、圧縮力を加えることが困難である。同時に圧縮力を加え反応することにより、（たとえば、比較的短い分子がチャンバの外側に移送される可能性がある前に、フィブリノーゲンおよび／またはフィブリンを重合および／または架橋させて比較的大きい分子を形成することにより）フィブリノーゲンおよび／またはフィブリンは大幅にチャンバの外側に移送されないことも確実にすることができる。フィブリノーゲンおよび／またはフィブリンのチャンバの外側への移送を阻止することにより、最終的なパッチ内のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンの比較的高い濃度を達成することができる。
【００３４】
図１Ａ〜図１Ｃのチャンバ１１０はシリンジの一部であるが、本発明はそのように限定されないことが理解されるべきである。シリンジの使用は、場合によっては、シリンジが容易に入手可能であり、安価であり、滅菌が比較的容易であるため、有利であり得る。当然ながら、他の実施形態では、他のタイプのチャンバを使用して、本明細書に記載する組織パッチを形成することができる。ある実施形態では、チャンバは、たとえばチャンバの壁を移動させることによってその容積を低減することができるように構成されている。ある実施形態では、可動壁、および組織パッチを形成するのに有用でない物質が移送される出口を含むチャンバは、少なくとも部分的に密閉される。いくつかの実施形態では、図１Ａおよび図１Ｂにおいてシリンジチャンバ内に示すように、チャンバを、製造されるパッチの厚さを制御するように、止め具を含むように構成することができる。チャンバの可動壁（またはチャンバの他のあらゆる壁、もしくはフィルタ）を、場合によっては、望ましい表面形状を有する組織パッチを生成するような形状とすることができる。ある実施形態では、チャンバは、変形可能なバッグを備え、フィルタを、液体含有組成物が移送される出口にまたはその近くに配置することができる。当業者は、本開示を考慮して、本明細書に記載する組織パッチを製造するために使用することができる種々の他の好適なチャンバ構成を想定することができる。
【００３５】
本発明で使用するのに適しているチャンバは、あらゆる所望のサイズとすることができ、あらゆる好適な形状を有することができる。ある実施形態では、チャンバを、圧縮ステップの適用の前に、少なくとも約１ミリリットル、少なくとも約１０ミリリットル、少なくとも約１００ミリリットル、少なくとも約１リットルまたはそれより多く（および／または、ある実施形態では、１０リットル未満もしくは１リットル未満）を含むように構成することができる。チャンバの断面形状は、実質的に円形、楕円形、多角形（たとえば、三角形、四辺形（たとえば矩形または実質的に正方形）等の形態等、あらゆる数の辺を含む）、不規則な形状または他のあらゆる好適な形状であり得る。
【００３６】
さらに、フィルタ１１６は、種々の形態をとることができる。たとえば、ある実施形態では、フィルタは膜ディスクを含む。膜ディスクは、たとえば複数の細孔を含むことができる。複数の細孔を、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを少なくとも１つの非フィブリンおよび非フィブリノーゲン成分（たとえば、液体（たとえば水）、血球等）から分離するように構成しかつ寸法を決めることができる。（組織パッチが形成される液体含有組成物が、対象の血液サンプル等の血液を含むいくつかの実施形態を含む）一組の実施形態では、フィルタを、血漿成分（たとえば、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む可能性がある、血液中の血漿成分）を少なくとも１つの非血漿成分（たとえば、血球および／または他の成分）から分離するように構成することができる。
【００３７】
フィルタ１１６内の細孔は、ある実施形態では、バルクフィルタ材料を通して（たとえば多孔質スポンジに見ることができる曲がりくねった通路とは対照的に）実質的に直線状の通路を含むことができる。言い換えれば、フィルタ内の細孔のうちの１つまたは複数を、フィルタの一方の側から他方の側まで、実質的に穴の全長に沿って実質的に一定の断面形状であるように構成することができる。たとえば、一組の実施形態では、フィルタ１１６は、トラックエッチ膜を含む。フィルタ内の細孔は、あらゆる好適な断面形状（たとえば、実質的に円形、実質的に楕円形、実質的に正方形、三角形、不規則）を有することができる。
【００３８】
フィルタ内の細孔は、所望の分離（すなわち、所望のレベルの液体除去、および固体を形成する組織パッチの保持）を達成することができるあらゆる好適なサイズとすることも可能である。ある実施形態では、フィルタの細孔の少なくとも約５０％、少なくとも約７５％、または少なくとも約９０％が、約１００マイクロメートル〜約１０ミリメートルの間、または約１００マイクロメートル〜約５ミリメートルの間、または約２５０マイクロメートル〜１．５ミリメートルの間の最大断面寸法を有する。いくつかの実施形態では、フィルタ内の細孔の平均細孔サイズは、約１００マイクロメートル〜約１０ミリメートルの間、約１００マイクロメートル〜約５ミリメートルの間、または約２５０マイクロメートル〜１．５ミリメートルの間である。
【００３９】
ある実施形態では、フィルタの細孔の総容積の少なくとも約５０％、少なくとも約７５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％または少なくとも約９９％が、約１００マイクロメートル〜約１０ミリメートルの間、または約１００マイクロメートル〜約５ミリメートルの間、または約２５０マイクロメートル〜１．５ミリメートルの間の最大断面寸法の細孔から構成されている。本明細書で用いる細孔の容積は、細孔によって画定される音声空間の容積に対応する。たとえば、円筒状細孔を備えるフィルタでは、あらゆる所与の細孔の容積は、細孔によって画定される円筒の容積を計算することによって求められる。個々の細孔の容積を、個々の細孔が細孔をふさぐ物質で充填される前および後に、液体にフィルタを浸漬し押しのけられる液体の体積を測定することによって求めることができる。細孔の総容積を、細孔のすべてをふさぎ、ふさがれたフィルタを流体に浸漬し押しのけられる流体の体積を測定し、この測定された体積を、フィルタが細孔のすべてがふさがっていない状態で流体に浸漬された時に押しのけられた流体の体積と比較することによって、計算することができる。約Ｘと約Ｙとの間の最大断面寸法である細孔から構成された細孔容積の割合を計算する公式、約Ｘと約Ｙとの間の最大断面寸法である細孔のすべての容積を合計し、この合計をフィルタにおける細孔の総容積で割り、１００％を掛ける。
【００４０】
細孔を、あらゆる好適な密度であるように配置することができる。ある実施形態では、フィルタ内の細孔の密度は、たとえば、１平方インチ当りの細孔が約１０〜１０００の間、５０〜５００の間または１００〜２００の間であり得る。
【００４１】
フィルタ１１６のすべてまたは一部を、種々の好適な材料から形成することができる。たとえば、ある実施形態では、フィルタ１１６は、アルミニウム、鋼（たとえば、外科用ステンレス鋼等のステンレス鋼）、チタン等の金属を含む。ある実施形態では、フィルタ１１６は１種または複数種のポリマーを含む。フィルタ１１６は、いくつかの実施形態では、１種または複数種のセラミック（炭化物セラミック、ホウ化物セラミック等）を含むことができる。フィルタ１１６はまた、混合物（たとえば、合金または複合物）または２種以上のこれらの材料を含むことも可能である。ある実施形態では、フィルタが製作される材料を、パッチを製造するために使用される圧縮力を加える間にその機械的完全性を維持するように選択することができる。
【００４２】
図３Ａは、ある実施形態における、本発明に関連して使用することができる例示的なディスクフィルタの例示的な概略図である。図３Ａでは、フィルタ１１６は、バルク材料３０４に形成された複数の細孔３０２を有している。
【００４３】
本明細書に記載する組織パッチを形成するために、種々の液体媒体が好適である可能性がある。ある実施形態では、パッチを形成するために使用される液体含有組成物はフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含み、それらに対して、組織パッチを形成するように圧縮力を与えかつ／または反応させることができる。たとえば、液体含有組成物は、場合によっては、全血および／または全血の血漿成分を含むことができる。いくつかの実施形態では、液体含有組成物は、血液のフィブリンおよび／もしくはフィブリノーゲンまたはフィブリンおよび／もしくはフィブリノーゲン含有分画等、血液成分を含むことができる。ある実施形態では、液体含有組成物は、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンの懸濁液（たとえば、水性または非水性）を含むことができる。１つの特定の例として、いくつかの実施形態では、液体含有組成物は、液体（たとえば、水、塩水または他のあらゆる好適な液体）に凍結乾燥したフィブリノーゲンを添加してフィブリノーゲン懸濁液を形成することによって形成されるフィブリノーゲンの懸濁液を含むことができる。
【００４４】
ある実施形態では、チャンバ（たとえば、シリンジ内のチャンバまたは他のあらゆる好適なチャンバ）に供給される液体含有組成物は、自己血を含む。たとえば、ある実施形態では、液体含有組成物は、対象から取り出された血液サンプルの少なくとも一部を含む。血液サンプルを、（たとえば、直接、または血液の１つまたは複数の成分を血液の残りの部分から分離した後に）チャンバに移送することができ、チャンバで血液サンプルに圧縮力を与えることができる。サンプル内のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを、組織パッチを形成するように反応させることができる。ある実施形態では、組織パッチを、血液サンプルが取り出された対象と同じ対象に適用することができる。
【００４５】
任意選択的に、液体含有組成物は、凝固因子、防腐剤および／または補助的薬剤（たとえば、抗生物質、麻酔薬等）等の他の成分を（たとえば、自然にまたは補助を介して）含むことができる。たとえば、全血のサンプルが液体含有組成物として使用される場合、サンプルは、固有に、血液サンプルに自然に存在する凝固因子を含む可能性がある。いくつかの実施形態では、液体含有組成物として血液サンプルを使用する前に、血液サンプルに防腐剤を添加することができる。液体含有組成物として血液が使用されるある実施形態では、血液を、化学的補助なしに対象からチャンバに本質的に直接移送することができる。いくつかの実施形態では、液体含有組成物は、後により詳細に考察するものを含む１つまたは複数の抗菌剤および／または他の薬剤を（たとえば自然にまたは補助を介して）含むことができる。
【００４６】
ある実施形態では、液体含有組成物内のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンが関与する重合、架橋および／または他の反応を開始するために、硬化剤を使用することができる。いくつかの実施形態では、硬化剤は、液体含有組成物を添加する前にチャンバ内に予め装填される。チャンバに硬化剤を事前に装填することに加えてまたはその代りに、液体含有組成物に硬化剤を直接添加することも可能である。種々の硬化剤を採用することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、硬化剤はトロンビンを含む。硬化剤は、他の硬化剤成分の代りにまたはそれに加えて、カルシウム含有化合物（たとえば、カルシウムイオンを含有する化合物）を含むことができる。例示的なカルシウムイオン含有化合物としては、塩化カルシウム（ＣａＣｌ２）等のカルシウム塩が挙げられる。ある実施形態では、フィブリノーゲンおよび／またはフィブリンは、圧縮力が加えられる前に硬化剤（たとえばトロンビン、ＣａＣｌ２等）に晒されると、少なくとも部分的に重合および／または架橋し得る。
【００４７】
いくつかの実施形態では、圧縮力が液体含有組成物に加えられ、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンはフィルタに保持され、それにより、比較的高濃度のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンが高濃度パッチ内に存在することになる。図１Ａ〜図１Ｃでは、たとえば、液体含有組成物に、手でストッパ１１９を作動させることにより（たとえば、水または他の非パッチ液を、フィルタ１１６を通して放出するのに十分高いレベルの力を採用することにより）圧縮力を与えることができる。ある実施形態では、圧縮力が加えられた後、固体マトリックスにおけるフィブリンの濃度とマトリックス内のフィブリノーゲンの濃度との合計は、固体マトリックスの１リットル当り少なくとも約１０グラム、少なくとも約２５グラム、少なくとも約５０グラム、少なくとも約１００グラム、または約１０グラム〜約１５０グラムの間である。いくつかの実施形態では、圧縮力が加えられた後、固体マトリックスにおけるフィブリンの濃度は、マトリックスの１リットル当り少なくとも約１０グラム、少なくとも約２５グラム、少なくとも約５０グラム、少なくとも約１００グラム、または約１０グラム〜約１５０グラムの間である。
【００４８】
組織パッチ内のフィブリンの濃度を、ある実施形態では、圧縮力を加える前にかつ／または加える間（場合によっては、加えた後）液体含有組成物内のフィブリノーゲンを大幅に重合させることにより増大させることができる。ある実施形態では、液体含有組成物内のフィブリノーゲンの比較的大部分を、組織パッチにおけるフィブリンのフィブリノーゲンに対する比が相対的に高いようにフィブリンを形成するように反応させることができる。たとえば、いくつかの実施形態では、フィブリノーゲンの重合は、マトリックスにおけるフィブリンのマトリックスにおけるフィブリノーゲンの量に対する比が、重量で少なくとも約２：１、少なくとも約５：１、少なくとも約１０：１または少なくとも約１００：１となるまで続く。
【００４９】
いくつかの実施形態では、固体マトリックスは、比較的高度に架橋したフィブリンを含むことができる。高度に架橋したフィブリンを、たとえば、圧縮力が加えられる液体媒体内に架橋剤（たとえば、トロンビン、第ＸＩＩＩ因子、カルシウム含有化合物等）を含めることによって、達成することができる。ある実施形態では、架橋の程度を、液体媒体内に存在する架橋剤の量を調整することによって制御することができる。
【００５０】
当業者は、ファブリン含有媒体が８モル（すなわち８Ｍ）尿素の水溶液に浸漬され２５℃の温度で維持される１つの例示的なスクリーニング試験を用いることによって、所与のフィブリン含有媒体内の架橋の量を求めることができる。こうした条件下で、高度に架橋したフィブリンを含有するサンプルは、溶解するのに比較的長時間かかる可能性があり、一方で、軽度に架橋したフィブリン（またはまったく架橋していないフィブリン）を含有するサンプルを、比較的迅速に溶解させることができる。ある実施形態では、２５℃の尿素の８Ｍ水溶液に組織パッチのフィブリン含有部分を浸漬させた時、フィブリン含有部分は、少なくとも約２時間、少なくとも約８時間、少なくとも約２４時間、少なくとも約４８時間、少なくとも約７２時間、少なくとも約１週間または少なくとも約１か月（および／または最大約１年間もしくはそれより長い）期間にわたって、その構造的完全性を維持する（すなわち、解離するのはその部分の５０ｗｔ％未満である）。ある実施形態では、２５℃の尿素の６Ｍ水溶液に組織パッチのフィブリン含有部分を浸漬させた時、フィブリン含有部分は、少なくとも約２時間、少なくとも約８時間、少なくとも約２４時間、少なくとも約４８時間、少なくとも約７２時間、少なくとも約１週間または少なくとも約１か月（および／または最大約１年間、もしくはそれより長い）期間にわたって、その構造的完全性を維持する（すなわち、解離するのはその部分の５０ｗｔ％未満である）。
【００５１】
当然ながら、本明細書に記載する組織パッチを、より実質的でない程度まで架橋するフィブリンを含むように、場合によっては架橋しないフィブリンを含むように設計することも可能である。ある実施形態では、パッチが形成される条件を、たとえば、圧縮力が加えられる液体媒体に対して適切な量の架橋剤を添加することにより、最終パッチが所望の程度の架橋を含むように選択することができる。
【００５２】
ある実施形態では、組織パッチは、比較的高い引張強度を示すことができる。いかなる特定の理論によっても束縛されることを望まないが、高い引張強度は、最終パッチにおける架橋したフィブリンの濃度が比較的高いことによってもたらされる可能性がある。
【００５３】
圧縮力が液体含有組成物に加えられた後、固体マトリックスを形成することができる。固体マトリックスは、重合および／または架橋したフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含むことができ、たとえば、組織接着パッチとして使用することができる。図２Ａは、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む固体マトリックス２１０を含む例示的なパッチ２００の概略斜視図である。固体マトリックス２１０を、上述したシステムおよび方法を用いて製作することができる。図２Ａに示すように、固体マトリックス２１０は、実質的に円形断面形状である円筒状ディスクの形態である。他の実施形態では、固体マトリックス（または組織パッチ全体）は、たとえば実質的に楕円形、多角形（たとえば、三角形、四辺形（たとえば矩形または実質的に正方形）等の形態等、あらゆる数の辺を含む）、不規則な形状または他のあらゆる好適な形状等、他の断面形状を有することができる。固体マトリックスおよび／または組織パッチの断面形状は、ある実施形態ではそれが形成されるチャンバの断面形状に対応することができる。他の実施形態では、固体マトリックスを、それが形成されるチャンバの断面とは異なる形状を呈するように切断するかまたは他の方法で成形することができる。
【００５４】
ある実施形態では、固体マトリックスを無補強とすることができる。概して、無補強固体マトリックス材料は、固体マトリックス材料の体積内に補強構造（たとえば、メッシュまたは他の補強構造）を使用することなく、形状を容器の外側で実質的に保持することができる材料である。こうした材料を、自己支持形材料と呼ぶことも可能である。
【００５５】
いくつかの実施形態では、固体マトリックスおよび／またはパッチは、シートまたはフィルムの形態であり得る。たとえば、固体マトリックスおよび／またはパッチは、（たとえば検査時、パッチの最大断面寸法の最小厚さに対する比として測定される）アスペクト比が、少なくとも約５：１、少なくとも約１０：１、約５：１〜約１００：１の間、または約５：１〜約５０：１の間であり得る。ある実施形態では、固体マトリックスおよび／またはパッチは、平均厚さが約５００ミクロン〜約１ｃｍの間である。構成要素の平均厚さを、典型的な数の位置でパッチの厚さを測定し結果の数を平均することによって求めることができる。ある実施形態では、固体マトリックスおよび／または組織パッチは、少なくとも１つの断面寸法が少なくとも約１ｃｍ、少なくとも約１０ｃｍ、少なくとも約５０ｃｍまたはそれより大きい。１つの特定の例として、固体マトリックスは、厚さが約５００ミクロン〜約１ｃｍの間であり、厚さに対して直交する最大断面径が少なくとも約１ｃｍ、少なくとも約１０ｃｍ、少なくとも約５０ｃｍまたはそれより大きいディスク（たとえば、実質的に円筒状のディスク）を含む。
【００５６】
ある実施形態では、パッチ２００は任意選択的なプライマ領域を含むことができる。たとえば、図２Ａにおいて、固体マトリックス２１０の下に配置されたプライマ領域２１２。パッチを、ある実施形態では、プライマ領域が組織に接触するように組織に適用するように構成することができる。図２Ａに示すように、プライマ領域２１２および固体マトリックス２１０は直接接触している。この構成を、たとえば、固体マトリックスにプライマ材料を直接施すことによって達成することができる。しかしながら、本発明はそのように限定されず、他の実施形態では、固体マトリックス２１０とプライマ領域２１２との間に１つまたは複数の他の材料を配置することができる。
【００５７】
プライマ領域２１２を、種々の方法を介して固体マトリックス２１０に施すかまたは他の方法で関連付けることができる。たとえば、プライマ領域２１２を、固体マトリックス２１０またはその上に重なる構成要素に噴霧し、はけ塗りし、または他の方法で施すことができる。ある実施形態では、プライマ領域２１２を、（たとえば、噴霧、はけ塗りを介して、または他のあらゆる好適な方法により）使用時に組織表面に適用されるパッチの側に施すことができ、その後、プライマ領域にわたって固体マトリックス２１０を施すことができる。ある実施形態では、たとえば固体マトリックスのプライマを最初に施した側とは反対側に、プライマの第２部分を施すことができる。１つの特定の例として、組織部位に固体マトリックス２１０を適用した後、固体マトリックスおよび下にあるプライマに対して追加のプライマを施すことができる。
【００５８】
プライマ領域２１２を、固体マトリックス２１０が組織表面で固定される程度を増強するように構成することができる。ある実施形態では、プライマ領域を、組織との共有化学結合を形成しないように選択するかまたは構成することができる。ある実施形態では、プライマ領域を、ファンデルワールス力を介して組織と相互作用するように選択または構成することができる。たとえば、プライマ領域は、物理吸着（粘着性分散と呼ぶ場合もある）を介して組織と相互作用することができる。好適である可能性があるプライマの例としては、限定されないが、天然樹脂もしくは合成樹脂、亜鉛含有材料（たとえば、酸化亜鉛、塩化亜鉛、酢酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛および／またはクエン酸亜鉛）、金属酸化物（たとえば、酸化亜鉛懸濁液等、金属酸化物の懸濁液）、半金属酸化物（たとえば、酸化ケイ素懸濁液等、半金属酸化物の懸濁液）等が挙げられる。こうした接着剤は、一部には、組織にパッチを有効に固定する一方で、組織損傷をもたらす可能性がある強力な（または永久的な）結合を形成しないため、有利であり得る。
【００５９】
場合によっては、プライマ領域は、（たとえば、パッチをそれが適用される組織に係留させることにより）パッチを固定し、組織からのフィブリノーゲンおよび／またはフィブリンがパッチの固体マトリックス内のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンと一体化する間に支持を提供するように構成される。たとえば、組織内のフィブリノーゲンおよび／またはフィブリンは、組織からプライマを通ってパッチの固体マトリックス内に移行することができ、パッチの固体マトリクスにおいて、フィブリノーゲンおよび／またはフィブリンは、固体媒体内のフィブリノーゲンおよび／またはフィブリンと重合および／または架橋することができる。対象の組織内のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンがパッチ内のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンと一体化することにより、組織と組織パッチとの間により頑強な界面および／または一体化領域を形成することができ、それにより、組織修復を促進することができる。
【００６０】
ある実施形態では、プライマは、水活性化ポリマー接着剤を含む。当業者は、水を加えることにより粘着性になる乾燥した接着性ポリマー材料である、水活性化ポリマー接着剤に精通している。水活性化ポリマー接着剤を、接着剤を粘着性にするために使用する直前に水を加えることにより、または適用部位における水に頼ることにより使用することができる。ある実施形態では、水活性化接着剤は、ゴム、樹脂またはゲルを含む。
【００６１】
水活性化ポリマー接着剤は、ある実施形態ではビニル基を含むことができる。ある実施形態では、水活性化ポリマー接着剤は共重合体を含む。たとえば、共重合体は、ビニルエーテルおよび無水マレイン酸の共重合体であり得る。ある実施形態では、ビニルエーテルはアルキルビニルエーテルを含むことができ、それにより水活性化ポリマー接着剤は、アルキルビニルエーテルおよび無水マレイン酸の共重合体を含む。アルキルビニルエーテルにおけるアルキル基は、１炭素から１８炭素を含むアルキル基を含むことができる。こうしたアルキルビニルエーテルの例としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテルおよびイソブチルビニルエーテルが挙げられる。ある実施形態では、共重合体におけるビニルエーテルはジビニルエーテルであり得る。ある用途に対して好ましい可能性がある、ある実施形態では、水活性化ポリマー接着剤は、メチルビニルエーテルおよび無水マレイン酸の共重合体を含む。たとえば、プライマはＧａｎｔｒｅｚ  ＭＳ−９５を含むことができる。
【００６２】
いくつかの実施形態では、ビニル基を含む水活性化ポリマー接着剤は、ポリビニルピロリドンを含む。たとえば、水活性化ポリマー接着剤は、Ｋｏｌｌｉｄｏｎ（登録商標）を含むことができる。ビニル基を含む水活性化ポリマー接着剤は、いくつかの実施形態では、ビニルアセテートおよびポリビニルピロリドンの共重合体を含むことができる。たとえば、水活性化ポリマー接着剤は、ある実施形態では、Ｐｌａｓｄｏｎｅ（登録商標）Ｓ−６３０を含むことができる。
【００６３】
いくつかの実施形態では、水活性化ポリマー接着剤は、ポリアルケニルエーテルおよび／またはジビニルアルコールと架橋したアクリル酸の１種または複数種のポリマーを含む。たとえば、水活性化ポリマー接着剤はＣａｒｂｏｐｏｌ（登録商標）ポリマーを含むことができる。
【００６４】
ある実施形態では、水活性化ポリマー接着剤（上述した水活性化ポリマー接着剤のうちの１つまたは複数を含むことができる）は、約５ｗｔ％から約５０ｗｔ％、約２０ｗｔ％から約４０ｗｔ％、約２５ｗｔ％から約３５ｗｔ％、または約３０ｗｔ％から約３２ｗｔ％の量でプライマ内に存在する。たとえば、ある実施形態では、メチルビニルエーテルおよび無水マレイン酸の共重合体は、約５ｗｔ％から約５０ｗｔ％、約２０ｗｔ％から約４０ｗｔ％、約２５ｗｔ％から約３５ｗｔ％または約３０ｗｔ％から約３２ｗｔ％の量でプライマ内に存在する。水活性化ポリマー接着剤を、ある実施形態では、生体接着剤および徐放性マトリックスの両方として使用することができる。
【００６５】
プライマは、いくつかの実施形態では、セルロース誘導体を含む。セルロース誘導体は、アルキル基、アリール基、ヘテロアルキル基、ヘテロアリール基、ヘテロシクリル基、カルボニル基、ハロ基、ヒドロキシル基、ニトロ基、スルホ基、シアノ基、アルコール基およびそれらの組合せ等を含む、１種または複数種の官能基で置換されたセルロース系ポリマーを含むことができる。いくつかの実施形態では、セルロース誘導体は、カルボキシアルキルセルロースである。好適なセルロース誘導体の例としては、限定されないが、カルボキシメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルカルボキシメチルセルロース（ＭＣＭＣ）、ヒドロキシエチルカルボキシメチルセルロース（ＨＥＣＭＣ）、ヒドロキシエチルメチルカルボキシメチルセルロース（ＨＥＭＣＭＣ）、スルホエチルカルボキシメチルセルロース（ＳＥＣＭＣ）、ヒドロキシエチルヒドロキシプロピルセルロース（ＨＥＨＰＣ）、ヒドロキシエチルエチルセルロース（ＨＥＥＣ）、ヒドロキシエチルスルホエチルセルロース（ＨＥＳＥＣ）、ヒドロキシプロピルメチルセルロース（ＨＰＭＣ）、ヒドロキシエチルセルロース（ＨＥＣ）、ヒドロキシプロピルセルロース（ＨＰＣ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）、ヒドロキシエチルメチルセルロース（ＨＥＭＣ）、メチルセルロース（ＭＣ）またはこれらの組合せが挙げられる。ある実施形態では、セルロース誘導体は、約１ｗｔ％から約４０ｗｔ％、約１０ｗｔ％から約３０ｗｔ％、約２５ｗｔ％から約２５ｗｔ％、約２０ｗｔ％から約２５ｗｔ％、または約２１ｗｔ％から約２３ｗｔ％の量でプライマに存在する。ある実施形態では、プライマ領域に含まれるセルロース誘導体の量を、プライマの粘度を制御するように調整することができる。
【００６６】
いくつかの実施形態では、プライマは油を含む。ある実施形態では、油は、鎖長が約１０炭素〜約４０炭素の間または約１５炭素〜約３０炭素の間である、炭化水素を含むことができる。好適な油の例としては、限定されないが、鉱油、ワセリン（たとえば、Ｖａｓｅｌｉｎｅ（登録商標））、オルゲノール、はっか油、種油、オリーブ油またはこれらの組合せが挙げられる。ある実施形態では、油成分は、約３ｗｔ％から約７０ｗｔ％、約３０ｗｔ％から約６０ｗｔ％、約４０ｗｔ％から約５０ｗｔ％、または約４４ｗｔ％から約４８ｗｔ％の量でプライマ内に存在する。ある実施形態では、鉱油、オルゲノール、はっか油、種油およびオリーブ油は、これらの油の組合せが、約１ｗｔ％から約５０ｗｔ％、約１５ｗｔ％から約３５ｗｔ％、約２０ｗｔ％から約３０ｗｔ％、約２２ｗｔ％から約２８ｗｔ％または約２３ｗｔ％から約２５ｗｔ％の量で存在するように、プライマ内に存在している。ある実施形態では、鉱油は、約１ｗｔ％から約５０ｗｔ％、約１５ｗｔ％から約３５ｗｔ％、約２０ｗｔ％から約３０ｗｔ％、約２２ｗｔ％から約２８ｗｔ％、または約２３ｗｔ％から約２５ｗｔ％の量でプライマ内に存在することができる。ある実施形態では、プライマはワセリン（たとえば白色ワセリン）を含む。いくつかの実施形態では、ワセリンは、約３ｗｔ％から約７０ｗｔ％、約１０ｗｔ％から約３０ｗｔ％、約２５ｗｔ％から約２５ｗｔ％、約２０ｗｔ％から約２５ｗｔ％または約２１ｗｔ％から約２３ｗｔ％の量でプライマに存在する。
【００６７】
プライマにおける油は、種々の理由で有用であり得る。第１に、油は、湿潤剤および水分制御の両方を提供する軟化剤として作用することができる。第２に、油は、プライマと固体マトリックス（たとえば図２Ａのマトリックス２１０）との間に「可塑化」源を提供することができる炭化水素源を提供することができる。場合によっては、プライマは界面活性剤を含むことができる。プライマは、水溶性かつ水膨張性材料とともに、ドレッシングと創傷部位との接触面において均一な広がりを可能にする湿潤剤を含む、注意深く選択された試薬リストであることが留意されるべきである。
【００６８】
プライマは、任意選択的に、金属、金属酸化物、半金属酸化物、有機金属化合物等を含む、金属含有種および／または半金属含有種を含むことができる。いくつかの実施形態では、プライマは、酸化ケイ素（たとえばシリカ）または酸化アルミニウム（たとえばアルミナ）等の半金属酸化物を含む。ある実施形態では、半金属酸化物は、約０．１ｗｔ％から約１ｗｔ％または約０．４ｗｔ％から約０．６ｗｔ％の量でプライマ内に存在する。いくつかの実施形態では、酸化ケイ素は、約０．１ｗｔ％から約１ｗｔ％または約０．４ｗｔ％から約０．６ｗｔ％の量でプライマ内に存在する。いくつかの実施形態では、プライマは、酸化亜鉛等の金属酸化物を含む。ある実施形態では、金属酸化物は、約０．０１ｗｔ％から約０．２ｗｔ％または約０．０５ｗｔ％から約０．１５ｗｔ％の量でプライマ内に存在する。いくつかの実施形態では、酸化亜鉛は、約０．０１ｗｔ％から約０．２ｗｔ％または約０．０５ｗｔ％から約０．１５ｗｔ％の量でプライマ内に存在する。
【００６９】
プライマは、いくつかの実施形態では上述した成分の組合せを含むことができる。たとえば、ある実施形態では、プライマは、メチルビニルエーテルおよび無水マレイン酸の共重合体（たとえばＧａｎｔｒｅｚ  ＭＳ−９５）、セルロース誘導体（たとえばカルボキシメチルセルロース）、油（たとえば鉱油）、ワセリン（たとえば白色ワセリン）、半金属酸化物（たとえばシリカ）および金属酸化物（たとえば酸化亜鉛）のうちの少なくとも２つの組合せを含む。これらの成分は、上で概説した重量パーセントのうちのいずれかで存在し得る。成分がこのように組み合わされると、ポリメチルビニルエーテル／無水マレイン酸共重合体は、ワセリンの時間依存分散剤としての役割を果たすことができる。ワセリンは不水溶性であり、創傷部位に長時間接触する懸念要因となり得る可能性がある。しかしながら、ワセリンの分解を、ポリビニルメチルエーテル−無水マレイン酸共重合体の分散剤特性によって達成することができる。いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、単独で不水溶性であるワセリンは、共重合体の分散剤特性によって経時的に分解されると考えられる。
【００７０】
一組の実施形態では、プライマは、（たとえば、任意選択的に油と組み合わせて）比較的大量の酸化亜鉛を含む懸濁液を含む。本発明の文脈において、（たとえば、ペーストおよびクリーム等の亜鉛含有材料（たとえば酸化亜鉛）の懸濁液を含む）亜鉛を含むプライマは、組織表面に組織パッチを固定するのに特に有用であり得ることが分かった。ある実施形態では、プライマは、（亜鉛含有成分の代りにまたはそれに加えて）オイゲノール、または鉱油、Ｖａｓｅｌｉｎｅ（登録商標）、はっか油、種油もしくはオリーブ油等の他の油を含むことができる。オイゲノールは、当業者には既知であり、アリル鎖置換グアヤコール（２−メトキシフェノール）である。オイゲノールは、一般に、透明または淡黄色の油性液体として現れる。オイゲノールは、たとえばクローブ油由来であり得る。クローブのほかに、オイゲノールを、桂皮および他の芳香性香辛料から抽出することも可能である。一般に、オイゲノールは、わずかに水に溶け、有機溶媒にとける。オイゲノールを使用して、たとえば、歯科用途において暫間充填用の酸化亜鉛オイゲノールペーストを作製することができる。
【００７１】
ある実施形態では、プライマ領域は、約５０ｗｔ％から約７０ｗｔ％の量で亜鉛含有化合物（たとえば酸化亜鉛）を含む。ある実施形態では、プライマ領域は、約５ｗｔ％から約１５ｗｔ％の量、または約８ｗｔ％から約１２ｗｔ％の量で油化合物（たとえばオイゲノール）を含む。
【００７２】
いかなる特定の理論によっても束縛されることを望まないが、任意選択的にオイゲノールを含む亜鉛含有材料（たとえば酸化亜鉛）は、パッチが適所に「貼り付けられる」係留部位を形成する。パッチ内の亜鉛ならびにフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンは相互作用して、（たとえば、パッチの引張強度および弾性を増大させることにより）パッチおよびプライマの組合せに有益な強度および弾性特性を与えると考えられる。オイゲノールが採用される例では、酸化亜鉛がオイゲノールと反応して亜鉛ユージノールを形成することができると考えられる。プライマ領域に酸化亜鉛およびオイゲノールが採用されるある実施形態では、酸化亜鉛およびオイゲノールが組織および／または血液内の水に晒されると、亜鉛ユージノールの加水分解が発生する可能性がある。加水分解反応により、オイゲノールおよび水酸化亜鉛をもたらすことができる。酸化亜鉛等の亜鉛含有材料の存在は、後により詳細に考察するように、望ましい抗菌剤特性も与えることができる。
【００７３】
ある実施形態では、酸化亜鉛は過度に存在し、それにより、オイゲノールの実質的にすべてが反応し、過度な酸化亜鉛が亜鉛ユージノールマトリックス内に埋め込まれる。結合した酸化亜鉛ユージノールは、ペースト材料の強度を上昇させる可能性がある。酸化亜鉛オイゲノールペーストは、酸化亜鉛ユージノールマトリックスに埋め込まれた酸化亜鉛の粒を含むことができる。多くの場合、別個の亜鉛ユージノール単位が、ファンデルワールス力および／または粒子結合によって合わせて保持される。いくつかのこうした場合、酸化亜鉛オイゲノールペーストは、機械的に脆弱である。しかしながら、弱い相互作用は、組織部位の上または中に配置された時の本明細書に記載する組織パッチを固定するのに十分であり得る。多くの実施形態では、酸化亜鉛オイゲノールは弾性ペーストを形成する。ペーストの弾性により、ペーストを創傷部位または組織の上もしくは中の他の不規則な形状の空間内に適合させることができる。
【００７４】
本発明の文脈において、樹脂を含むプライマが、組織表面に組織ペーストを固定するのに特に有用であり得ることも分かった。いくつかの実施形態では、プライマは、一般式ＣｘＨｙＯｚの化合物を含み、ここでｘは１０から４０、１５から２５または１８から２２のいずれかの整数であり、ｙは２０から４５または２８から３６のいずれかの整数であり、かつ／またはｚは１から５、１から３または１から２のいずれかの整数である。ある実施形態では、化合物は、１つまたは複数のヘテロ原子を含む１つまたは複数の部分を含むことができる。いくつかの実施形態では、樹脂は、少なくとも１つの芳香環を含み、いくつかの実施形態では、少なくとも２または少なくとも３の縮合環を含む。樹脂は、ある実施形態では、任意選択的に少なくとも１つの炭素−炭素二重結合を含む、少なくとも１つのカルボン酸基を含む。ある実施形態では、プライマは、たとえばアビエチン酸、プリカト酸および／またはピマール酸等、１つまたは複数の樹脂酸を含む。
【００７５】
特に有利なある実施形態では、プライマ領域は、天然由来樹脂、たとえば、ロジン等、樹木から得られるものを含む。パッチが組織部位に適用された後にパッチに実質的にいかなる圧縮力が加えられない場合であっても、パッチの非常に有効な固定および下にある組織との統合を可能にするため、ロジンの使用が特に有利であることが予想外に分かった。
【００７６】
プライマに採用することができる樹脂またはゴムの他の例としては、限定されないが、キトサン、アルギン酸ナトリウム、カラヤガム、キサンタンガム、ローカストビーンガム、グアーガムおよびペクチンが挙げられる。
【００７７】
非共有結合プライマについて主に記載したが、本発明は、こうしたプライマの使用に限定されず、他の場合では、組織に共有結合するプライマを採用することができることが理解されるべきである。
【００７８】
上述したように、ある実施形態では、本明細書に記載する組織パッチは、比較的高い引張強度を有することができる。いくつかの実施形態では、パッチは、引張強度が、真破断応力として測定した場合に、少なくとも約１７５ｋＰａ、少なくとも約２５０ｋＰａ、少なくとも約５００ｋＰａ、少なくとも約６００ｋＰａまたは約１７５ｋＰａ〜約６５０ｋＰａの間である。ある実施形態では、組織パッチの固体マトリックス部分（たとえば、図２Ａの２１０）は、引張強度が、真破断応力として測定した場合に、少なくとも約１７５ｋＰａ、少なくとも約２５０ｋＰａ、少なくとも約５００ｋＰａ、少なくとも約６００ｋＰａまたは約１７５ｋＰａ〜約６５０ｋＰａの間であり得る。いくつかの実施形態では、固体マトリックス部分（たとえば、図２Ａの２１０）およびプライマ部分（たとえば、図２Ａの２１２）の組合せは、引張強度が、真破断応力として測定した場合に、少なくとも約１７５ｋＰａ、少なくとも約２５０ｋＰａ、少なくとも約５００ｋＰａ、少なくとも約６００ｋＰａまたは約１７５ｋＰａ〜約６５０ｋＰａの間であり得る。
【００７９】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載する組織パッチを滅菌することができる。たとえば、組織パッチを、ガンマ線を用いて滅菌することができる。ある実施形態では、組織パッチの固体マトリックス成分は、滅菌後のその強度および／または可撓性を維持することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、固体マトリックス材料（たとえば、図２Ａ〜図２Ｄの材料２１０）は、３０ｋＧｙの強度でのガンマ線を用いる滅菌後、ヤング率が約１０ＧＰａ以下、約１ＧＰａ以下または約１００ｋＰａ以下である。いくつかの実施形態では、マトリックス材料は、３０ｋＧｙの強度でのガンマ線を用いる滅菌後、ヤング率が約１ｋＰａから約１０ＧＰａ、約１ｋＰａから約１ＧＰａまたは約１ｋＰａから約１００ｋＰａである。
【００８０】
ある実施形態では、パッチが下にある組織に付着する程度を向上させるように、パッチにトロンビンを含めるかまたは添加することができる。いかなる特定の理論によっても束縛されることを望まないが、パッチの上または中にトロンビンを含めることにより、出血している対象からのフィブリンがパッチ内のフィブリンと架橋する「血塊反応」を加速することができると考えられる。トロンビンを添加することにより、血塊反応を、分単位の期間（たとえば、トロンビンの添加のない場合に最大１０分）ではなく秒単位の期間（たとえば、数秒またはそれより高速）で発生するように加速させることができる。
【００８１】
いくつかの実施形態では、トロンビンを、プライマ領域２１２内に含め、プライマ領域２１２の表面に施し、かつ／または固体マトリックス２１０の表面に施すことができる。トロンビンを、たとえば、プライマ領域材料と混合して、それがプライマ領域内に分散されるようにすることができる。ある実施形態では、トロンビンを、局所用溶液の形態で固体マトリックスおよび／またはプライマ領域の外面に施すことができる。任意選択的に、局所用溶液は、トロンビン濃度が約１マイクロモルから約１０ミリモルである。ある実施形態では、固体マトリックスの外面に粉末の形態で（たとえば、凍結乾燥トロンビンとして）施すことができる。トロンビンは、外面に施されると、ある実施形態では、パッチのバルク内に（たとえば、固体マトリックス２１０および／またはプライマ領域２１２のバルク内に）拡散するかまたは他の方法で移送され得る。パッチのバルクに移送されたトロンビンは、血塊反応に関係して、血塊反応がパッチの表面およびパッチのバルク内の両方で発生するようにすることができる。
【００８２】
いくつかの実施形態では、薬理活性組成物、成長因子または他の生物活性組成物を、パッチの１つまたは複数の領域（たとえば、固体マトリックス２１０および／またはプライマ領域２１２）の表面に施しかつ／またはその領域のバルク内に含めることができる。ある実施形態では、１つまたは複数の薬理活性組成物を、本明細書に記載した組織パッチ内にかつ／またはその表面に含めることができる。いくつかのこうした実施形態では、組織パッチは、薬理活性組成物のための送達機構として作用することができる。本明細書に記載する組織パッチと関連して使用することができる例示的な薬理活性組成物としては、限定されないが、鎮痛剤、抗菌剤（たとえば、抗生物質、抗真菌剤および／または抗ウイルス剤）、ホルモン、インスリン、ビタミン等が挙げられる。ある実施形態では、薬理活性組成物は、小分子（すなわち、分子量が約２０００ｇ／モル未満、場合によっては約１０００ｇ／モル未満または約５００ｇ／モル未満の分子）を含む。例示的な小分子としては、たとえば、核酸、ペプチド、ポリペプチド、ペプチド核酸、ペプチド模倣薬、炭水化物、脂質または他の有機（炭素含有）もしくは無機分子が挙げられる。ある実施形態では、薬理活性組成物は、アメリカ食品医薬品局（Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｆｏｏｄ  ａｎｄ  Ｄｒｕｇ  Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）（Ｆ．Ｄ．Ａ．）によって発行された「Ａｐｐｒｏｖｅｄ  Ｄｒｕｇ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ  Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓ」（「Ｏｒａｎｇｅ  Ｂｏｏｋ」）から選択される。
【００８３】
ある実施形態では、抗菌剤を、パッチの１つまたは複数の領域の表面に適用しかつ／またはその領域のバルク内に含めることができる。抗菌剤または他の薬剤の使用は、種々の理由で有利であり得る。たとえば、ある組織シーラントの使用に関する増大する懸念は、組織シーラントが、組織シーラント内またはその表面の下に細菌を取り込むかまたは含み、細菌が成長することができる環境を生成する可能性がある、ということである。組織パッチの１つまたは複数の表面または体積内に抗菌剤を含めることにより、組織パッチが適用される部位の上または周囲における細菌の成長と戦うのに役立つことができる。
【００８４】
組織パッチ内に種々の抗菌剤を組み込むことができる。抗菌剤は、殺菌性、殺ウイルス性、殺カビ性および／またはそれらのあらゆる組合せであり得る。ある実施形態では、酸化亜鉛等の亜鉛含有材料を、抗菌剤として使用することができる。本明細書に記載する組織パッチと関連して使用することができる好適な抗菌剤の例としては、限定されないが、金属含有化合物（たとえば、亜鉛含有化合物、銀含有化合物（たとえば、硝酸銀、スルファジアジン銀、銀フォーム、ｆｌａｍｍａｃｅｒｉｕｍ、Ａｃｔｉｃｏａｔ  ７、Ａｑｕａｃｅｌ−Ａｇ、Ｓｉｌｖｅｒｃｅｌおよび／または銀含有羊膜）、金含有化合物、銅含有化合物、錫含有化合物、クロム含有化合物等）、有機抗菌化合物（たとえば、テトラサイクリン抗菌剤、リファンピン、ミノサイクリン等の有機抗菌剤）、抗菌ペプチド（たとえば、デフェンシン（ｄｅｆｎｓｉｎ）、ヒストンＨ１．２、セクロヒンＢ、遺伝子組換え殺菌性／透過性増強タンパク質（ｒＢＰＩ）および／またはｃｅｒａｇｅｎｉｎ）、キトサン、局所抗菌剤（たとえば、酢酸マフェニド、バシトラシン、ムピロシン、Ｎｅｏｓｐｏｒｉｎ（登録商標）、ポリミキシンＢ、ニトロフラゾンおよび／またはナイスタチン）、ヨード系化合物（たとえば、ポビドンヨード、カデキソマーヨード、リポソームヨードおよび／またはＲｅｐｉｔｈｅｌ（登録商標）および／またはＩｎｃｉｄｅＴＭ）等が挙げられる。本明細書に記載する組織パッチに添加することができる他の薬剤としては、クロルヘキシジン、超酸化水、酸性化亜硝酸塩、ｐ３８ＭＡＰＫ阻害剤、プロバイオティクスの乳酸桿菌属（Ｌａｃｔｏｂａｃｉｌｌｕｓ）、蜂蜜、精油および／またはパパイヤが挙げられる。
【００８５】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載する組織パッチ内にかつ／またはその表面に、１つまたは複数の成長因子を含めることができる。こうした成長因子は、止血、組織治癒または他の生物学的プロセスに寄与することができる。たとえば、ある実施形態では、血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）を、組織パッチ内にかつ／またはその表面に（たとえば、プライマ領域２１２内にもしくはその上に、固体マトリックス２１０内にもしくはその上に、または両方に）含めることができ、それにより、創傷治癒を促進することができる。本明細書に記載する組織パッチ内にまたはその表面に含めることができる成長因子の他の例としては、限定されないが、以下の群のうちの１つまたは複数からの成長因子を含む。すなわち、アドレノデュリン（ＡＭ）、アンジオポエチン（Ａｎｇ）、自己分泌型細胞運動刺激因子、骨形成タンパク質（ＢＭＰ）、脳由来神経栄養因子（ＢＤＮＦ）、上皮成長因子（ＥＧＦ）、エリスロポエチン（ＥＰＯ）、線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）、グリア細胞由来神経栄養因子（ＧＤＮＦ）、顆粒球コロニー刺激因子（Ｇ−ＣＳＦ）、顆粒球マクロファージコロニー刺激因子（ＧＭ−ＣＳＦ）、増殖分化因子−９（ＧＤＦ９）、肝細胞増殖因子（ＨＧＦ）、肝細胞がん由来増殖因子（ＨＤＧＦ）、インスリン様成長因子（ＩＧＦ）、遊走刺激因子、ミオスタチン（ＧＤＦ−８）、神経成長因子（ＮＧＦ）および他の神経栄養因子、トロンボポエチン（ＴＰＯ）、トランスフォーミング増殖因子アルファ（ＴＧＦ−α）、トランスフォーミング増殖因子ベータ（ＴＧＦ−β）、腫瘍壊死因子−アルファ（ＴＮＦ−α）、血管内皮増殖因子（ＶＥＧＦ）、胎盤増殖因子（ＰｌＧＦ）等である。
【００８６】
ある実施形態では、パッチに裏打ち層を施すことができる。裏打ち層は、固体マトリックス層を破壊することなくパッチを扱うのを可能にすることができる。裏打ち層を、たとえば、パッチが形成された後、パッチが形成されるチャンバから取り除く前、または取り除いた後に、パッチに施すことができる。パッチが組織に適用された後、望ましい場合は、パッチから裏打ち層を除去して、固定されたパッチを残すことができる。図２Ｂにおいて、パッチ２００は、任意選択的な裏打ち層２１４を含む。裏打ち層２１４を、あらゆる好適な材料から形成することができる。ある実施形態では、裏打ち層２１４が形成される材料を、固体マトリックス２１０を変形させるかまたは他の方法で破壊することなく、裏打ち層を固体マトリックス２１０から取り除くことができるように選択することができる。裏打ち層は、たとえば、ポリマーフィルム（たとえば、ポリウレタン、シリコーン等を含む）、布系フィルムまたは他のあらゆる好適な材料を含むことができる。
【００８７】
ある実施形態では、組織パッチを、以下のように組み立てて使用することができる。シリンジ等の容器内でフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含有する溶液に圧縮力を加えることにより、固体マトリックスを形成することができる。ある実施形態では、パッチをシリンジから取り除くことができ、任意選択的に、パッチに裏打ち層を施すことができる。パッチの最上部に、たとえば約１ミリメートルの厚さで、プライマ領域（たとえば、酸化亜鉛ペーストを含む）を配置することができる。その後、プライマ領域にわたってトロンビン局所用溶液を施すことができる。
【００８８】
図２Ｃは、３層組織パッチのアセンブリを示す概略図である。本明細書の別の場所に記載したように、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む液体媒体に圧縮力を加えることにより、固体マトリックス２１０を形成することができる。固体マトリックスの上にプライマ領域２１２を施すことができ、その後、プライマ領域２１２の上にトロンビン層２１６を施すことができる。図２Ｃには任意選択的な裏打ち層２１４を示さないが、ある実施形態では、３層組織パッチは、たとえば、固体マトリックス２１０の、プライマ領域２１２が配置される側とは反対側に施される、裏打ち層を含むことも可能である。別個のトロンビン層が採用される実施形態では、パッチを、トロンビン層が組織と接触するように組織に適用されるように構成することができる。
【００８９】
ある実施形態では、プライマ材料を、固体マトリックスの複数の面に施すことができる。たとえば、図２Ｄにおいて、プライマ領域２１２Ａおよび２１２Ｂは、固体マトリックス２１０の両側に配置されている。このように配置されると、パッチを使用して２つの面を接合することができ、第１面はプライマ領域２１２Ａに付着し、第２面はプライマ領域２１２Ｂに付着する。任意選択的に、プライマ領域２１２Ａに、プライマ領域２１２Ｂに、またはプライマ領域２１２Ａおよび２１２Ｂの両方に、トロンビンをコーティングすることができる。たとえば、プライマが両側に施されたパッチを使用して、皮膚、胸膜腔、骨組織表面の間の空間、および体内の他のこうした空隙の２つの面を接合することができる。
【００９０】
ある実施形態では、プライマの第２層を、創傷部位に組織パッチを配置する前ではなく、インサイチュで施すことができる。たとえば、ある実施形態では、一方の側にのみプライマコーティングを有する組織パッチが、組織部位に適用される。あるこうした実施形態では、組織パッチが適切に配置された後、組織と接触していない組織パッチの第２部分にわたって、プライマの第２層が施される。組織パッチの第２部分にプライマを施した後、組織パッチの第２部分の上に、追加の組織を配置することができる。組織パッチをこのように適用することは、第１組織表面の上に第２組織表面を位置決めするのに役立つことができる。
【００９１】
組織部位に適用されると、対象からの血液は、自然に凝固プロセスを開始することができる。プライマ領域は、組織が出血している時であっても、パッチを組織の上で適所に保持する接着係留材料を提供することができる。パッチの上および／または中のトロンビンが、血塊作用を加速することができ、それにより、パッチからのフィブリンが対象からのフィブリンに架橋する時間が短縮される。このように、組織パッチは、シーラントとして、かつ組織部位に対してトロンビンを放出および／または送達する媒体として作用する。
【００９２】
本明細書に概説する手続きの１つの利点は、それら手続きを使用して、フィブリン含有組織パッチを迅速にかつ容易に製造することができる、ということである。ある実施形態では、たとえば、液体含有組成物および開始剤（たとえばトロンビン）を、短時間で（たとえば、場合によっては３０秒間程度で）混合することができる。圧縮力を加えるステップを、分単位で（場合によっては、３０秒間以下の程度で）完了することができる。ある実施形態では、圧縮力を加えることが完了するとすぐに、フィルタの上またはその近くの高濃度フィブリンおよび／またはフィブリノーゲン材料を取り外し使用することができる。したがって、ある実施形態では、パッチ製作プロセス全体を、何分か程度で（場合によっては、１分未満で）完了することができる。たとえば、パッチを製作するために自己血が使用されるいくつかの実施形態では、血液サンプルの採取が終了する時点からパッチを適用する用意ができる時点までパッチを製作するのにかかる時間は、約５分未満または約１分未満であり得る。
【００９３】
本明細書に記載する組織パッチを容易に製造することができることにより、パッチが使用される方法に柔軟性を与えることができる。本明細書に記載するパッチを、ある実施形態では、製造して、使用部位に直接適用することができる。たとえば、いくつかの実施形態では、血液サンプルを対象から採取して、血液サンプルが採取された部位においてパッチ製作システム（たとえばシリンジ１００等）に加えることができる。組織パッチを製造し、製作システムから取り外し、血液サンプルが採取された対象に適用することができる。当然ながら、他の実施形態では、パッチを、後に適用するために、製造の後に包装することができる。たとえば、パッチを、パッチ製造の部位から遠い部位から（たとえば、血液または血漿輸血センターから）調達された液体含有組成物（たとえば、血液サンプルまたはフィブリン溶液）を使用して製作することができる。液体含有組成物を使用して、パッチ製造位置から離れた位置で対象に適用するために、後に滅菌され包装される（任意選択的に、何日間、何週間、何か月間またはそれより長く保管される）パッチを製造することができる。
【００９４】
別の態様では、本発明は、本明細書で考察する構成要素のうちの１つまたは複数を含むキットに関する。たとえば、いくつかの実施形態では、キットは、シリンジ（たとえば、図１Ａ〜図１Ｃのシリンジ１００）を備えている。キットは、ある実施形態では、血液、血液の血漿成分ならびに／またはフィブリンおよび／もしくはフィブリノーゲンの溶液等、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む液体含有組成物を含むことができる。いくつかの実施形態では、キットは、フィルタ（たとえば、図１Ａ〜図１Ｃのフィルタ１１６）を備えている。フィルタを、ある実施形態では、上述したように、血液中（またはフィブリンおよび／もしくはフィブリノーゲンを含む別の液体内）のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを、血液の少なくとも１つの他の成分から（またはフィブリンおよび／もしくはフィブリン含有液の少なくとも１つの他の成分から）分離するように構成することができる。キットは、ある実施形態では、硬化剤を備えることができる。硬化剤は、上述したように、フィブリノーゲンのフィブリンへの重合を活性化することができ、かつ／またはフィブリンの架橋を活性化することができる可能性がある。キットは、いくつかの実施形態では、たとえばプライマ領域２１２に関連して本明細書で考察したプライマ材料のうちのいずれかを含むプライマを備えることができる。いくつかの実施形態では、キットの１つまたは複数の構成要素（たとえば、シリンジ、フィルタ、硬化剤、プライマおよび／またはキットの他の構成要素）を滅菌することができる。
【００９５】
ある実施形態では、滅菌し、組織表面に適用されるように構成することができる、フィブリンおよび／またはフィブリノーゲンを含む固体マトリックスを含むキットが提供される。キットはまた、プライマ組成物を備えることができる。プライマ組成物は、本明細書の別の場所に記載した成分のいずれかを含むことができる。たとえば、プライマ組成物は、水活性化ポリマー接着剤、セルロース誘導体、油および金属含有種のうちの少なくとも１つを含むことができる。ある実施形態では、キットにおけるプライマ組成物を、使用の前にプライマ組成物が固体マトリックスにまた施されていないように、キットの包装において固体マトリックスから分離して維持することができる。
【００９６】
本明細書で使用する「キット」は、典型的には、たとえば上述したように、本発明の構成要素のうちの１つまたは複数、および／または本発明に関連する他の構成要素を含むパッケージまたはアセンブリを定義する。本発明のキットは、場合によっては、説明書を含むことができ、それは、当業者が、説明書が本発明の構成要素に関連すると認識するように、本発明の構成要素に関連して提供されるあらゆる形態である。たとえば、説明書は、構成要素の使用、変更、組立、保管または包装に対する説明書を含むことができる。ある実施形態では、説明書は、キットの構成要素に関連して使用するために組成物（たとえば、血液サンプル、フィブリノーゲン溶液等）を希釈し、保存し、管理しかつ／または準備する説明書を含む。場合によっては、説明書は、たとえば、特定の使用に対して、たとえば組織パッチを組み立てるために、構成要素または関連する組成物の使用に対する説明書を含むことも可能である。説明書をこうした説明書を含む好適な伝達手段として当業者が認識可能なあらゆる形態、たとえば、あらゆる方法で提供される、書面によるかまたは発行され、口頭、可聴（たとえば電話による）、デジタル、光、可視（たとえば、ビデオテープ、ＤＶＤ等）または電子通信（インターネットもしくはウェブベースの通信を含む）の形態で提供することができる。
【００９７】
本明細書に記載する組織パッチを、たとえば一般外科手術、血管手術、脊髄手術および眼科手術を含む多種多様の用途で使用することができる。組織パッチを、軟組織、骨組織または他のあらゆるタイプの組織を含むあらゆるタイプの組織に適用されるように構成することができる。組織パッチを、出血領域における止血に役立ち、固形臓器からの血流を低減し、縫合穴の封止に役立ち、中空器官からの合流または漏れを封止するのに役立ち、外科処置において（特に縫合が困難であるか不可能である場所で）縫合に役立つかもしくは縫合に取って代わり、組織の一部を横切る（たとえば縫合線を横切る）水密閉鎖をもたらし、（たとえば応力の高い縫合線を含む縫合線を補強する際に）組織を補強し、組織接合を行い、縫合に取って代わり、死腔もしくは組織の他の空隙を充填するために、かつ／または血管修復に（たとえば血管の欠損を封止するために）採用することができる。ある実施形態では、組織パッチを、胃腸内縫合線補強を行うため、（たとえば、外科処置の後に）漿液腫の形成を防止し、（たとえば、乳がんまたは組織が除去される可能性がある他の外科処置の後に）軟組織として使用するために、やけど用包帯としてかつ／または結合された止血／封止および薬剤送達のために採用することができる。
【００９８】
いくつかの実施形態では、組織パッチを使用して、脾臓組織を、たとえば出血または他の体液の漏れを阻止もしくは停止し、かつ／または脾臓の空隙を部分的にもしくは完全に充填するように、治療するために使用することができる。ある実施形態では、組織パッチを使用して、肺組織を、たとえば出血もしくは他の体液の漏れを阻止もしくは停止し、肺の空隙を部分的にもしくは完全に充填し、かつ／または肺の内腔からの空気の漏れを阻止もしくは停止するように、治療するために使用することができる。いくつかの実施形態では、本明細書に記載する組織パッチを使用して、肝臓を、たとえば肝臓からの出血もしくは他の体液の漏れを阻止もしくは停止し、かつ／または肝臓の空隙を部分的にもしくは完全に充填するように、治療するために使用することができる。ある実施形態では、組織パッチを使用して、心臓組織を、たとえば、出血もしくは他の体液の漏れを阻止もしくは停止し、心臓もしくは関連する血管の空隙を部分的にもしくは完全に充填し、かつ／または心臓の内腔からの血液の漏れを阻止または停止するように、治療するために使用することができる。本明細書に記載する組織パッチを使用して、消化管内のまたは近接する組織を、たとえば出血もしくは他の体液の漏れを阻止もしくは停止し、胃腸組織の空隙を部分的にもしくは完全に充填するように、治療するために使用することも可能である。
【００９９】
本明細書に記載するパッチは、種々の有利な特性を有することができる。たとえば、フィブリンパッチのある実施形態を形成し、適用部位に適用することができる。さらに、製造および適用プロセスは、出血部位における血塊形成のトロンビン誘導を必要としない。また、パッチのいくつかの実施形態のフィブリン濃度は、端部血栓における唯一のフィブリンが、出血部位の表面に形成されたものである、多くの従来のトロンビン組織シーラントを用いて達成されるフィブリン濃度を、大幅に超える。また、上述したように、本明細書に記載する方法のいくつかの実施形態によって形成されたパッチは、比較的高い引張強度を有することができる。さらに、本明細書に記載するパッチのいくつかの実施形態は、湿潤した（たとえば出血している）組織表面に付着することができる。また、本明細書に記載するパッチのある実施形態は、適用部位に存在するフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンと（たとえば、対象の組織内のフィブリンおよび／またはフィブリノーゲンと）化学反応する（たとえば重合および／または架橋する）ことができる。
【０１００】
組織パッチは、生体適合性および／または生分解性であり得る。さらに、パッチを、著しい生物学的機能不全をもたらすいかなる代謝経路にも干渉しないように構成することができる。パッチのある実施形態を形成する滅菌材料および成分の使用により、パッチを使用する結果として、細菌性病因子、ウイルス性因子または他の感染性因子が伝達されるリスクを低減するかまたはなくすことができる。
【０１０１】
本明細書に記載する組織パッチのある実施形態を、迅速かつ容易に作製することができる。たとえば、多くの実施形態では、組織パッチの製造を、単に、チャンバ（シリンジ等）に液体含有組成物を加え、液体に圧縮力を加え、フィルタからパッチを取り出すことによって達成することができる。このプロセスには、多くの実施形態では、何分か程度またはそれ未満しかかからない。さらに、パッチのある実施形態を作製するために使用される構成要素は、特に滅菌パッケージ内に封入される場合、比較的貯蔵寿命が長い可能性がある。
【０１０２】
本明細書に記載する組織パッチを、ある実施形態でヒト対象を治療するために使用することができる。他の実施形態では、本明細書に記載する組織パッチを、ヒト以外の動物対象を治療するために使用することができる。たとえば、場合によっては、本明細書に記載する組織パッチを、獣医学用途で、たとえば馬、犬、猫等に関する用途に使用することができる。
【０１０３】
代理人整理番号第Ｄ０７１９．７０００１ＵＳ００号で、２０１２年２月３日に出願され、「Ｔｉｓｓｕｅ  Ｐａｔｃｈｅｓ  ａｎｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ」と題する米国仮特許出願第６１／５９４，８９８号明細書は、すべての目的で全体として参照により本明細書に組み込まれる。代理人整理番号第Ｄ０７１９．７０００１ＵＳ０１号で、２０１２年１０月４日に出願され、「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｋｉｔｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ｐａｔｃｈｅｓ」と題する米国特許出願第１３／６４４，８６８号明細書、代理人整理番号第Ｄ０７１９．７０００１ＵＳ０２で、２０１２年１０月４日に出願され、「Ｔｉｓｓｕｅ  Ｐａｔｃｈ」と題する米国特許出願第１３／６４４，８８９号明細書、および代理人整理番号第Ｄ０７１９．７０００１ＵＳ０３号で、２０１２年１０月４日に出願され、「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ｐａｔｃｈｅｓ」と題する米国特許出願第１３／６４４，９０７号明細書もまた、すべての目的で全体として参照により本明細書に組み込まれる。
【０１０４】
以下の実施例は、本発明のある実施形態を例示するように意図されており、本発明の完全な範囲を例証するものではない。
【実施例】
【０１０５】
実施例１
この実施例は、シリンジ内でフィブリノーゲンを含む液体含有組成物に圧縮力を加えることによって製作される、架橋したフィブリンを含む組織パッチの製造について説明する。この実施例での製作プロセスは、トロンビンを使用するフィブリノーゲンのフィブリンへの急速な転化を利用する。後述するように、表面積の小さいディスク上でフィブリン含有媒体に圧縮力を加えて引張強度の高いパッチ材料を生成することによって、パッチを作製した。
【０１０６】
全血と、精製ウシフィブリノーゲン（Ｌｙｏｐｈｉｌｉｚｅｄ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｇｒａｄｅ  Ｂｏｖｉｎｅ  Ｔｈｏｒｏｍｂｉｎ、Ｐｒｏｄ．Ｎｏ．９１−０１０、ＢｉｏＰｈａｒｍ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｂｌｕｆｆｄａｌｅ、Ｕｔａｈ）を含む液体含有組成物との両方を用いて、パッチを製作した。作製された各パッチに対して、１５ｍＬの血漿に３００ユニットのトロンビンを添加することによって、フィブリノーゲンの架橋したフィブリンへの転化を開始した。溶液を６０秒間放置し、その間、フィブリノーゲンの少なくとも一部を重合させてフィブリンを形成した。２００マイクロリットルの２モル濃度ＣａＣｌ２もまた血漿に添加して、第ＸＩＩＩ因子のカルシウム依存性によるさらなる架橋を提供した。ＣａＣｌ２の使用は任意選択的であることが留意されるべきであり、他の実験では、ＣａＣｌ２の使用なしに十分な架橋が達成された。
【０１０７】
１０ミリリットルシリンジ内に１０ミリリットルの液体媒体を装填した。フィルタホルダ（Ｓｗｉｎｎｅｘ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｈｏｌｄｅｒ、２５ｍｍ、Ｃａｔａｌｏｇ  Ｎｕｍｂｅｒ  ＳＸ０００２５００、ＥＭＤ  Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ、ＭＡ）内に、剛性ディスクフィルタを配置した。フィルタホルダを、図１Ｃに示す配置と同様に、シリンジの排出端に取り付けた。図３Ａに示すフィルタに類似するディスクフィルタを使用した。１．５ミリメートル厚さのポリオレフィンディスク内に複数の０．０４７インチ径細孔を形成することによって、ディスクフィルタを作製した。
【０１０８】
装填後、シリンジ内の液体含有組成物に、手で圧縮力を加えた。パッチ材料に圧縮力を加えるために使用される圧力の量は、水を充填した時にシリンジを排気するのに通常必要な量の圧力の量と実質的に同じであった。シリンジに、１０００ＩＵトロンビンを事前装填し、トロンビンは、シリンジ内に実質的に完全な血塊形成を迅速に引き起こした。シリンジ内の液体媒体に圧縮力が加えられると、フィルタは、実質的にすべての非ゼラチン状物質（たとえば水）が通過するのを可能にしたが、実質的にすべてのゼラチン状部分を保持し濃縮した。
【０１０９】
このプロセスにより、フィルタディスク上におよそ２ミリメートルの厚さまで濃縮された１５ミリメートル径パッチが製造された。ディスクから取り外されると、パッチは、出血部位に適用される用意ができた。ブラシアプリケータを用いて、パッチの上にロジンを塗布した。ロジンは、Ｓｔｒａｔｔｏｎ、ＭａｉｎｅにあるＮａｔｕｒａｌｌｉｓｔから取得した。
【０１１０】
いくつかのパッチの粘着特性を、Ｅｌｖｉｎが記載した方法に従って評価した（Ｅｌｖｉｎ，ｅｔ  ａｌ，“Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ  ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｈｉｇｈｌｙ  ｅｌａｓｔｉｃ  ａｎｄ  ａｄｈｅｓｉｖｅ  ｓｕｒｇｉｃａｌ  ｔｉｓｓｕｅ  ｓｅａｌａｎｔ，”Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｃｅｌｌｓ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ．２０．Ｓｕｐｐｌ．３，ｐａｇｅ  ７１，２０１０，ＩＳＳＮ  １４７３−２２６２）。簡単に、上述したように製作した接着性樹脂コーティングパッチを、２片のウシ羊膜の間に適用し、各々をＰｅｒｓｐｅｘシリンダ（１７６ｍｍ２）の端部の上で引き伸ばした。パッチを適用した後、２つの羊膜を（１ｍｍ／分のひずみ速度で）引き離すために必要な力を、５Ｎロードセルを備えたＩｎｓｔｒｏｎメカニカルテスタで測定した。図３Ｂに示すように、試験した３つの全血パッチに対する平均粘着強度は２１８ｋＰａであった。精製フィブリノーゲンから製作された３つのパッチの平均粘着強度は２２７ｋＰａであった。比較として、市販のフィブリンシーラントＴｉｓｓｅｅｌ（Ｂａｘｔｅｒ  ＢｉｏＳｕｒｇｅｒｙ）の粘着強度もまた、５１ｋＰａとして測定された。
【０１１１】
組織パッチと市販のＴｉｓｓｅｅｌ製品から製作されたパッチとの引張特性も試験した。パッチサンプルを、上述したＥｌｖｉｎに記載されているようなＩｎｓｔｒｏｎメカニカルテスタで分析した。試験パッチは、ゲージ長が８ｍｍであり断面積が５ｍｍ２であった。パッチを、破断するまで５ｍｍ／分の速度で引っ張った。引張弾性係数を、１００％ひずみでの割線の傾きの絶対値として応力−ひずみ曲線から求めた。結果を以下の表１に示す。
【０１１２】
【表１】
0006329084.tif 000002
【０１１３】
実施例２
Ｂｒｏｗｄｉｅ，Ｄ．Ａ．，ｅｔ  ａｌ．，“Ｔｅｓｔｓ  ｏｆ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｓｅａｌａｎｔｓ，Ｔｅｘａｓ  Ｈｅａｒｔ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ，２００７，３４，ｐｐ．３１３−３１７に概説されている手続きに従って、４９．５キログラムのブタに対する実験を介して、パッチを評価した。この検討を、パッチが創傷部位に付着し、漏れを阻止するようにシールを提供し、出血を阻止する（すなわち、止血剤として作用する）ことができるか否かを判断するように設計した。この実施例で試験されたパッチは、実施例１に概説した方法に従って、フィブリンおよびフィブリノーゲンの供給源としてＩｎｔｅｇｒａ  Ｇｒｏｕｐ（Ｂｒｏｏｋｌｙｎ  Ｐａｒｋ  ＭＮ）から得られたブタ血漿を用いて作製した。この実施例では、プライマが採用された試験において、プライマは、酸化亜鉛ペーストおよびオイゲノールを含んでいた。酸化亜鉛ペーストを、５０ｗｔ％から７０ｗｔ％の酸化亜鉛（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ  Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，Ｃａｔａｌｏｇ＃１４４３９−１００Ｇ）を１０ｗｔ％オイゲノール（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ，Ｓｔ  Ｌｏｕｉｓ，ＭＯ，Ｃａｔａｌｏｇ＃Ｅ５１７９１）と混合することによって作製した。増粘剤および水の他の成分もまた添加した。プライマを、粘性ペーストを形成するまで混合した。トロンビンコーティングが使用された試験では、１３００Ｕの濃度のトロンビン（ウシトロンビン、ＢｉｏＰｈａｒｍ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，ＬＬＣ，Ｂｌｕｆｆｄａｌｅ，ＵＴ，Ｐｒｏｄｕｃｔ  Ｎｕｍｂｅｒ  ９１−０１０）を含有する局所用溶液を採用した。
【０１１４】
まず、ブタの後脚における局所シーラントとしてパッチを評価した。外科用刃を用いて、ブタの右脚に表在静脈に沿って２０ｍｍの切開部を形成した。激しい出血が達成されると、１ｍｍプライマを含む２５ｍｍパッチを切開部に適用し、３０秒間圧力を加えた。３０秒間の軽い圧力の後、部位を観察した。３０秒間で実質的に完全なシールが達成された。５分間パッチを適用した後、右後脚を、パッチを破壊しようとして激しく扱った。シールは実質的に完全に保持された。
【０１１５】
パッチを、ブタの左表在胸静脈における局所シーラントとしても評価した。外科用刃を用いて、ブタの左表在胸静脈に沿って２０ｍｍの切開部を形成した。非常に激しい出血が達成されると、１ｍｍプライマを含む２５ｍｍパッチを適用し、３０秒間圧力を加えた。３０秒間の軽い圧力の後、部位において完全なシールが観察された。５分後、皮膚領域を、パッチを破壊しようとして扱い、パッチは追加の出血なしに保持された。
【０１１６】
パッチを、脾臓の漏れ組織表面に対するシーラントとしても評価した。脾臓にパンチ穴を形成する８ｍｍ生検パンチを用いて、２つの脾臓の漏れ組織表面を生成した。組織を除去して、安定した強度の出血をもたらした。生検パンチの後、１ｍｍプライマを含む２５ｍｍパッチを適用した。３０秒間、軽い圧迫を保持した。３０秒後、激しい出血は続き、２分間圧力を再度加えた。出血は持続し、完全な止血は達成されなかった。しかしながら、同じ生検部位を用いて、１ｍｍプライマおよびトロンビンコーティングを含む２番目の２５ｍｍパッチを適用し、２分間軽い圧迫を保持した。２分後、完全な止血が達成された。
【０１１７】
大型ナイフおよびハサミを用いて、脾臓の長軸に対して実質的に直角に切断裂傷を生成するように、ブタに第３脾臓漏れ面を導入した。約４ｃｍ２の生成された漏れ組織表面領域は、脾臓被膜から３ｃｍを超えて位置していた。１ｍｍプライマ領域を含む事前製作され冷却された２５ｍｍパッチを、軽い圧迫で適用し、３０秒間保持した。３０秒間の圧力の後、わずかな出血が継続し、さらに９０秒間圧力を加えた。２分後、完全な止血が達成された。
【０１１８】
激しい出血をもたらす非常に深い切断を形成することにより、第４脾臓漏れ面を生成した。切断のサイズは約２５ｍｍであった。１ｍｍプライマ領域およびトロンビンコーティングを含む２５ｍｍパッチを適用し、２分間、軽い圧迫を保持した。２分後、完全な止血が達成された。
【０１１９】
組織パッチを、肝臓の漏れ組織表面に対するシーラントとしても評価した。８ｍｍ生検パンチを用いて、漏れ組織表面領域（肝被膜から３ｃｍを超えて位置する約１６ｃｍ２）を生成した。強度の出血が達成された後、１ｍｍプライマおよびトロンビンコーティングを含む２５ｍｍパッチを、軽い圧迫で適用し、６０秒間保持した。６０秒後、完全な止血が達成された。
【０１２０】
パッチを、胸膜腔を充填するシーラントとしても評価した。１つの試験では、標準左開胸切開を行った。切開を、最初に、皮膚、皮下脂肪および筋肉層を通して行った。第５肋骨を識別し、第４肋間腔の肋間筋を切離した。胸膜は切開しなかった。この腔の隔離された胸膜を、およそ１ｃｍ切開した。その領域に生理食塩水をあふれさせ、吸入時の泡立ちを観察することによって空気漏れを実証した。その後、胸膜の開口部にパッチを適用した。パッチは、１ｍｍプライマを含む２５ｍｍパッチを用いることによって、この試験用に特に作製した。約３ｍｍ厚さの長手方向組織パッチウェッジを、２５ｍｍパッチの最上部に配置した。パッチを、トロンビン溶液でコーティングした。胸膜腔にパッチを適用した後、２分間、適所で軽い圧迫を保持した。その後、パッチを注意深く除去し、修復部位にわたって洗浄流体を注ぎ、生成された胸膜開口部の封止の成功を実証した。この実験に続いて、左開胸を完了した。
【０１２１】
組織パッチを、肺穿刺を封止するシーラントとしても評価した。最初に遠位先端切除を行い、続いて外科用接着剤を含むパッチを適用した。外科用接着剤を含むパッチを適用するために、出血および空気漏れの存在を確定した。外科用接着剤を含むパッチの適用に続き、生成された病変すべては、空気漏れが停止して止血された。次に、外科用メスを用いて肺の上葉のおよそ中間部分に、刺創を形成した。外科用メスを除去した後、空気漏れが存在して明らかな出血があった。この刺創に、外科用接着剤を含むパッチを適用した。外科用接着剤を含むパッチを、およそ２分間保持した。パッチを注意深く除去した。止血および空気漏れの停止が確定された。
【０１２２】
パッチを、心房切開を封止するシーラントとしても評価した。この試験では、心膜を長手方向に切開した。左心房を露出させた。左心房の側壁に巾着縫合糸を配置した。巾着縫合板のおよそ中心において、左心房に血管カテーテルを挿入した。縫合糸を、留置血管カテーテルの周囲に結び付けた。血管カテーテルを除去した。血管カテーテルの挿入部位において左心房から出血が確認された。出血部位に、外科用接着剤を含むパッチを適用した。パッチを、およそ２分間適所に保持した。パッチを注意深く除去し、止血が得られた。
【０１２３】
肺シーラントの強度も評価した。肺穿刺および肺尖が閉鎖された６０分後、肺を過度に膨張させることによってシールの強度を評価した。肺の過度な膨張の後、両パッチは実質的に完全に保持された。肺組織からパッチを引き離す引離し試験も行った。パッチは肺からはずれない。パッチの遠位の肺組織が裂け始めるまでさらなる力を加えたが、パッチは完全に無傷のままであった。
【０１２４】
実施例３
この実施例は、Ｇａｎｔｒｅｚ  ＭＳ−９５（メチルビニルエーテルおよび無水マレイン酸の共重合体）、カルボキシメチルセルロース、鉱油、白色ワセリン、シリカおよび酸化亜鉛を含むプライマ領域を含む組織パッチの動物試験について説明する。
【０１２５】
フィブリンおよびフィブリノーゲンを含む固体マトリックスにプライマ材料およびトロンビンを塗布することによってパッチを作製した。
【０１２６】
固体マトリックスを作製するために、１５ｍＬのブタ血漿を２０ｍＬスリップチップシリンジに加えた。マイクロピペットを用いて、シリンジ内に２００μＬの２Ｍ  ＣａＣｌ２を移した。その後、２００μＬの３０００Ｕ／ｍＬのウシトロンビンを、マイクロピペットを用いてシリンジ内に移した。そして、シリンジを迅速に３回ひっくり返した。シリンジを、１５分間、３７℃インキュベータ内に配置した。１．５ミリメートル厚さのポリオレフィンディスクに複数の０．０４７インチ径細孔を形成することによって作製され、かつ図３Ａに示すフィルタに類似する、剛性２５ｍｍパッチを作製するフィルタを、フィルタホルダ（Ｓｗｉｎｎｅｘ  Ｆｉｌｔｅｒ  Ｈｏｌｄｅｒ、２５ｍｍ、Ｃａｔａｌｏｇ  Ｎｕｍｂｅｒ  ＳＸ０００２５００、ＥＭＤ  Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ、ＭＡ）内に配置した。フィルタホルダを、図１Ｃに示す配置と同様に、シリンジの排出端に取り付けた。シリンジの中身を、手で圧縮力を加えることによってフィルタ取付具を横切って排気した。最後に、ホルダのねじを緩め、手袋をはめた指を用いて、固体マトリックスをフィルタ取付具から取り外した。結果としての固体マトリックスは、２５ｍｍ径であり厚さが１ｍｍであった。
【０１２７】
固体マトリックスが形成された後、固体マトリックスの凹凸側（すなわち、固体マトリックスの、マトリックスの製作中にフィルタと接触していた側）に、プライマ領域を施した。プライマ領域を、３１．４ｗｔ％のＧａｎｔｒｅｚ  ＭＳ−９５（メチルビニルエーテルおよび無水マレイン酸の共重合体）（ＩＳＰ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）、２２．０ｗｔ％のカルボキシメチルセルロース（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、２４．０ｗｔ％の鉱油（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）、２２．０ｗｔ％の白色ワセリン（Ｖａｓｅｌｉｎｅ（登録商標））、０．５ｗｔ％のシリカ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）および０．１ｗｔ％の酸化亜鉛（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ）を混合することによって、プライマ領域を作製した。プライマ領域は、厚さが１ｍｍであった。
【０１２８】
プライマ領域を施した後、約３ｍｍ厚さである長手方向組織パッチウェッジを、２５ｍｍパッチの最上部に配置した。そして、パッチを、５００ＩＵウシトロンビン（Ｂｏｖｉｎｅ  Ｔｈｒｏｍｂｉｎ、Ｐｒｏｄ．Ｎｏ．９１−０１０、ＢｉｏＰｈａｒｍ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ、Ｂｌｕｆｆｄａｌｅ、Ｕｔａｈ）でコーティングした。特に、１０ｍＬの滅菌水に、０．３３ｇの１００，０００Ｕ／グラムのウシトロンビンを添加した。２００マイクロリットル体積を、マイクロチューブに移送し、凍結させ、その後、パッチにトロンビンを添加した。
【０１２９】
上で概説したように製作されたパッチを、Ｂｒｏｗｄｉｅ，Ｄ．Ａ．，ｅｔ  ａｌ，“Ｔｅｓｔｓ  ｏｆ  Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ  Ｓｅａｌａｎｔｓ，Ｔｅｘａｓ  Ｈｅａｒｔ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ，２００７，３４，ｐｐ．３１３−３１７に概説されている手続きに従うブタモデル実験において評価した。第１組の試験では、肝臓および脾臓に形成した８ｍｍ生検パンチ内にパッチを挿入した。パッチは、これらの創傷においてうまく出血を止めた。
【０１３０】
第２組の実験では、胸膜腔を封止するパッチの性能を分析した。標準左開胸切開を行った。切開を、最初に、皮膚、皮下脂肪および筋肉層を通して行った。第５肋骨を識別し、第４肋間腔の肋間筋を切離した。胸膜は切開しなかった。この腔の隔離された胸膜を、およそ１ｃｍ切開した。その領域に生理食塩水をあふれさせ、吸入時の泡立ちを観察することにより空気漏れを実証した。胸膜腔にパッチを適用した後、２分間、適所に軽い圧迫を保持した。その後、パッチを注意深く除去し、修復部位にわたって洗浄流体を注ぎ、生成された胸膜開口部の封止の成功を実証した。空気漏れモデルにおける封止の成功は、分析された領域がわずかにしか出血しておらず、パッチが正圧および負圧下で領域を封止することができたという事実により、漿液腫排液モデルに対して奨励される。
【０１３１】
上に概説した結果に基づき、これらのパッチを用いる漿膜腫排液の防止が簡単になると期待される。
【０１３２】
実施例４
この実施例は、組織パッチの架橋を制御する実験について説明する。組織パッチを、架橋のあらゆる所望の量、たとえば、高度に架橋されている、実質的に架橋なし、または中間量の架橋がある、を含むように設計することができる。架橋の制御を、たとえば、フィブリンストランドの間の共有結合を形成する第ＸＩＩＩ因子の能力を制御することにより、達成することができる。フィブリン塊は単独で共有結合を有しておらず、一般に、８モル濃度（すなわち８Ｍ）尿素が存在する場合に容易に解離する。第ＸＩＩＩ因子が架橋を形成する、高度に架橋した塊は、８Ｍ尿素が存在する場合に解離しない。
【０１３３】
組織パッチを、１５ｍＬのクエン酸添加ブタ血漿を使用して製作した。第１ケース（ケース１）では、ブタ血漿にいかなる添加物も補充しなかった。第２ケース（ケース２）では、ブタ血漿に２００マイクロリットルの２Ｍ  ＣａＣｌ２を補充した。第３ケース（ケース３）では、ブタ血漿に０．７ｍＬの０．１Ｍ  ＥＤＴＡを補充した。シリンジ内の各サンプルに、２００μＬの３０００Ｕ／ｍＬウシトロンビンを添加した。サンプルを２〜３回ひっくり返し、１０分間３７℃でインキュベートさせた。実施例３に記載した方法を用いて、５０ｍｍフィルタアセンブリの上に凝固血漿を圧縮することによって、パッチを構成した。そして、パッチを１ｃｍ２正方形に切断した。
【０１３４】
第４組の実験（ケース４）では、１９５１年１１月２０日に特許権が与えられた、Ｆｅｒｒｙらの米国特許第２，５７６，００６号明細書に記載されている例に従って、パッチを作製した。
【０１３５】
パッチの各々を、２５℃で３ｍＬの６Ｍ尿素に露出させた。ケース２パッチは、尿素への７か月の露出の後、完全に無傷のままであった。ケース１パッチは、２４時間、完全に無傷のままであったが、１４日間で溶解した。ケース３パッチは、２時間後に部分的に溶解し、２４時間後に完全に溶解した。（米国特許第２，５７６，００６号明細書に記載されている方法に従って製作された）ケース４パッチは、１時間以内で溶解した。同様の結果が、２５℃の８Ｍ尿素の水溶液を用いて達成されると考えられる。
【０１３６】
これらの実験により、本明細書に記載する発明性のある方法によって製作されたパッチを、具体的な用途の必要を満たすように適応させるように望まれる可能性がある、所望の量の架橋を含むように設計することができることが論証された。これらの実験により、米国特許第２，５７６，００６号明細書に記載されている方法によって作製されたパッチが、本明細書に記載するパッチと比較して脆弱であることも論証された。概して、米国特許第２，５７６，００６号明細書に記載されている方法によって作製されたパッチでは、第ＸＩＩＩ因子が活性化されないため、実質的に共有結合がない。
【０１３７】
いかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、第ＸＩＩＩ因子は、トロンビンによって第ＸＩＩＩａ因子に活性化されると考えられる。第ＸＩＩＩ因子を第ＸＩＩＩａ因子に活性化するには、補助因子としてカルシウムが必要である。第ＸＩＩＩ因子は、２つの触媒Ａサブユニットおよび２つの担体Ｂサブユニットのヘテロ四量体として血漿内で循環するトランスグルタミナーゼである。トロンビンがフィブリノーゲンをフィブリンに転化させた時、フィブリンは、すべてのＥユニットが１つのＤユニットのみと架橋するタンパクの網状構造を形成すると考えられる。カルシウムが存在する場合、担体サブユニットは、触媒サブユニットから解離し、第ＸＩＩＩ因子の構造の３次元変化をもたらし、したがって触媒システィン残留物を露出させる。トロンビンによって活性化すると、第ＸＩＩＩａ因子は、フィブリンに作用して、フィブリン分子間にγ−グルタミル−Ｅ−リシルアミド架橋を形成し不溶性の血塊を形成する。
【０１３８】
実施例５
この実施例は、ヤング率および他の物理特性を確定する組織パッチの機械的試験について説明する。パッチを、以下のように作製した。血漿を取得し、室温にした。１５ｍＬの血漿を２０ｍＬスリップチップシリンジに加えた。２００マイクロリットルの２Ｍ  ＣａＣｌ２を、マイクロピペットを用いてシリンジに移した。マイクロピペットを用いて、２００μＬの３０００Ｕ／ｍＬウシトロンビンをシリンジ内に移した。そして、シリンジを迅速に３回ひっくり返した。そして、シリンジを、１５分間、３７℃インキュベータに配置した。次いで、実施例３で記載したように、２５ｍｍパッチを作製するフィルタ取付具をシリンジに取り付け、シリンジの中身全体を、フィルタを横切って排出した。排出後、フィルタ取付具を除去し、手袋をはめた指を用いて、フィルタからパッチを取り外した。外科用メスを用いて、サンプルを、狭い領域が約０．２５インチ幅であり厚さが約１ｍｍである「ドッグボーン」形状に手で切断した。
【０１３９】
サンプルを、Ｉｎｓｔｒｏｎモデル５８Ｒ４５０５  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｔｅｓｔ  Ｓｙｓｔｅｍで、５０Ｎ（約１０ポンド）ロードセルおよび１．０インチ／分のクロスヘッド速度で試験した。ゴムの裏付きの空気圧グリップを、圧力を約２０ｐｓｉに設定して使用した。つかみグリップ間のゲージ長および間隔を、利用可能なサンプル長に調整する際に変化させた。
【０１４０】
第１組の試験では、ガンマ線を用いてパッチを滅菌する効果を調査した。パッチを上述したように作製し、滅菌のためにＳｔｅｒｉｓ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに送った。各サンプルを、ホイルポーチで封止し、コバルト線源からのガンマ線を用いて滅菌した。サンプルを、２つの異なる強度、すなわち３０ｋＧｒａｙ（すなわち３０ｋＧｙ）および５０ｋＧｒａｙで滅菌した。さらに、滅菌していない対照サンプルを試験した。
【０１４１】
滅菌後、上述したように、サンプルをＩｎｓｔｒｏｎ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｔｅｓｔ  Ｓｙｓｔｅｍで試験した。図４Ａは、試験サンプルの応力／ひずみ曲線のプロットを含む。図４Ａ〜図４Ｇにおいて、試験サンプルのヤング率を、以下のように計算した。
【数１】
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上述したように、この実施例で試験したサンプルのすべての断面寸法は１ｍｍ×０．２５インチであり、それは、約６．３５ｍｍ２の断面積になる。したがって、図４Ａにおいて、対照サンプルおよび３０ｋＧｙ滅菌サンプルは、約３５ｋＰａのヤング率を示し、５０ｋＧｙ滅菌サンプルは、約７０ｋＰａのヤング率を示した。対照サンプルは最大強度および伸びを示し、３０ｋＧｙ滅菌サンプルは２番目に高い強度および伸びを示した。
【０１４２】
実験の別個の組では、Ｆｅｒｒｙらの米国特許第２，５７６，００６号明細書に記載されている手続きに従ってパッチを作製した。３０ｋＧｙおよび５０ｋＧｙでの滅菌後、パッチは試験するには砕けやすく、本質的に非弾性であった。
【０１４３】
別の実験の組では、パッチの機械的特性に対する凍結の硬化を調査した。製作後に、一組のサンプルを、ドライアイスを用いて凍結させ、別の組を室温で維持した。そして、凍結したパッチを解凍し、サンプルの各々を機械的に試験した。解凍時、凍結したパッチの水分が、室温で保管したパッチの水分より低いように見えることが観察された。機械的試験の結果を図４Ｂに示す。凍結したパッチは、対照と比較するとわずかに伸びが低くより強固であった。パッチを凍結させ解凍することにより、強度が著しく向上するが、かならずしも可撓性は向上しないと判断された。
【０１４４】
別の実験の組では、パッチの配合にＣａＣｌ２を含める効果を調べた。一組のパッチを、上で概説した手続きで記載したＣａＣｌ２を用いて製作し、別の組を、ＣａＣｌ２を含めずに作製した。血漿およびトロンビンの濃度は、保管条件および滅菌（３０ｋＧｙ）条件のように、同じであった。図４Ｃは、試験パッチの応力−ひずみ曲線のプロットを含む。これらの結果から、ＣａＣｌ２を含めることにより、可撓性は向上するが必ずしも強度が向上しないと判断された。
【０１４５】
血漿タイプの影響も調査した。一組のパッチを、ブタ血漿を用いて製作し、別の組のパッチを、ヒト血漿を用いて作製した。ヒト血漿（新鮮な凍結血漿）を、米国赤十字社から調達し、Ｓｅｒｏｐｌｅｘを試験し、各パッチを、単一ドナーからの血漿から作製した。ブタ血漿を、４頭の異なるブタから集めた。ブタ血漿にクエン酸ナトリウムを添加して、３．８ｗｔ％のクエン酸ナトリウムを含む混合物を形成した。両血漿タイプを同一に処理して細胞を除去した。図４Ｄは、これらのパッチの組に対して行われた機械的試験の結果を含む。一組のパッチを４℃で保管し（図４Ｄにおいて「＋４Ｃ」と標識）、別の組のパッチを−２０℃で保管した（図４Ｄにおいて「−２０Ｃ」と標識）。これらの結果から、ヒト血漿を用いて作製されたパッチは、少なくとも、ブタ血漿から作製されたパッチと、それを超えないまでも、少なくとも同様に強固であり可撓性があると判断された。
【０１４６】
別の実験の組では、パッチを作製するために使用されたブタ血漿の体積を変化させる効果を調べた。一組のパッチを、２０ｍＬのブタ血漿を用いて作製し、別の組のパッチを、６０ｍＬのブタ血漿を用いて作製した。配合におけるＣａＣｌ２およびトロンビンの比を同一に維持した（６０ｍＬパッチに対して、６００マイクロリットルの２Ｍ  ＣａＣｌ２および６００マイクロリットルの３０００Ｕ／ｍＬトロンビン）。これらのパッチに対して行った機械的試験の結果を、図４Ｅに要約する。これらの結果から、大量の血漿を使用するほど、より強固かつより可撓性のあるパッチが製造される傾向があると判断された。
【０１４７】
別の試験の組では、パッチを寝かせる効果を調べた。一組のパッチを、４℃の冷蔵環境で３０日間寝かせた。別の組のパッチを、−２０℃で３０日間凍結させた。最後の組のパッチを、室温で７日間保管した。機械的試験の結果を図４Ｆに示す。
【０１４８】
実施例６
この実施例は、酸化亜鉛含有プライマ層の抗菌性能について説明する。プライマの抗菌作用を、５％ヒツジ血液寒天培地を用いて評価した。第１対の培地を、１０００ＣＦＵ／ｍＬのセレウス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｅｒｅｕｓ）の臨床分離株でインキュベートした。第２対の培地を、１０００ＣＦＵ／ｍＬの緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｏｇｉｎｏｓａ）でインキュベートした。各培地対に対して、１つの培地を「参照」培地としてそのままにし、酸化亜鉛オイゲノール混合物を含むプライマ材料を第２培地に施した。
【０１４９】
２４時間後、培地に対して細菌計数を行った。２４時間成長期間の後、セレウス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｅｒｅｕｓ）でインキュベートされた「対照」培地は、１×１０ｅ５ＣＦＵ／ｍＬを超えるまで成長した。プライマが施された、セレウス菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｃｅｒｅｕｓ）でインキュベートされた培地には、成長が観察されなかった。緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｏｇｉｎｏｓａ）でインキュベートされた「対照」培地は、１×１０ｅ３ＣＦＵ／ｍＬまで成長し、プライマが施された、緑膿菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ  ａｅｒｏｇｉｎｏｓａ）でインキュベートされた培地には、実質的に成長が観察されなかった。
【０１５０】
実施例７
この実施例は、両側にプライマのあるパッチを使用して、２つの組織層を接合させ、滲出物、浸出物、血液またはリンパ流体が蓄積する可能性がある、あり得る空間を閉鎖して、術後経皮創傷ドレナージの必要を低減するか不要にすることについて説明する。ブタモデルにおいて、Ｚ形成術およびＵ字型皮弁技法を用いて、皮弁を生成した。皮弁を、下にある経皮軟組織を、基部を取り付けたままで鋭利に切開することにより持ち上げた。両側にプライマがあるパッチ（実施例３に記載するパッチおよびプライマ配合を用いる）を切開床に配置し、皮弁を、露出したプライマがコーティングされたパッチ面の上まで下げた。皮膚を、６０秒間適所に保持し、組織弁の堅固な付着を即時に実証し、数時間後、後続する評価において確認した。
【０１５１】
実施例８
この実施例は、組織パッチを使用して骨組織を封止した実験について説明する。ブタ後ひざ関節に対する側方アプローチを行った。関節包を切開し、大腿骨遠位部の滑車切痕から内側に膝蓋骨を折り曲げた。振動する骨鋸を用いて、軟骨および下にある骨を内側滑車および外側滑車両方から除去し、両方の出血している骨欠損にパッチを適用した。結果としてもたらされた腔に、両側にプライマを含む組織パッチを適用した。６０秒間、圧力を加え、数時間後持続する止血が即座に実証された。
【０１５２】
本明細書において、本発明のいくつかの実施形態を説明し例示したが、当業者は、本明細書に記載する機能を行いかつ／または結果および／または利点のうちの１つもしくは複数を取得するために、種々の他の手段および／または構造を容易に構想するものであり、こうした変形および／または変更の各々は、本発明の範囲内にあると考えられる。より広くは、当業者は、本明細書に記載するすべてのパラメータ、寸法、材料および構成は例示するものであるように意図されており、実際のパラメータ、寸法、材料および／または構成は、本発明の教示が使用される１つまたは複数の具体的な用途によって決まることを、容易に理解するであろう。当業者は、本明細書に記載する発明の具体的な実施形態に対する多くの均等物を、理解し、または過度の実験を用いることなく確認することができるであろう。したがって、上述した実施形態は、単に例として提示されており、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内で、本発明を、具体的に記載され請求項に記載されているものとは他の方法で実施することができることが理解されるべきである。本発明は、本明細書に記載する各個々の特徴、システム、物品、材料、キットおよび／または方法に関する。さらに、２つ以上のこうした特徴、システム、物品、材料、キットおよび／または方法のあらゆる組合せが、こうした特徴、物品、材料、キットおよび／または方法が相互に矛盾していない場合は、本発明の範囲内に含まれる。
【０１５３】
特許請求の範囲において、かつ上記明細書において、「具備する」、「備える」、「含む」、「支持する」、「有する」、「含有する」、「伴う」、「保持する」等の移行句はすべて、非限定的（ｏｐｅｎ−ｅｎｄｅｄ）であるように、すなわち、限定されないが〜を含む、を意味するように理解されるべきである。「〜から構成されている」および「〜から本質的に構成されている」という移行句のみが、それぞれ限定的（ｃｌｏｓｅｄ）移行句または「半限定的（ｓｅｍｉ−ｃｌｏｓｅｄ）」移行句であるものとする。
【図１ＡＢ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【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４ＡＢ】
0006329084.tif 000012
【図４ＣＤ】
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【図４ＥＦ】
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