(57)【要約】  人工骨インプラントを収容し、血液で満たされるよう構成され、開口部を有する容器と、容器の開口部にふたをするよう構成されたカバーを備える、血液で人工骨インプラントを処理する装置。装置およびそれを用いる方法のさらなる実施形態が、本明細書中に開示される。【選択図】図５Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人工骨インプラントを収容し、血液で満たされるよう構成され、開口部を有する容器と、
前記容器の前記開口部にふたをするよう構成されたカバーと、を備える、
人工骨インプラントを血液で処理する装置。
【請求項２】
前記装置が遠心分離されるよう構成された、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記容器および前記カバーが、大気圧と比較して前記容器内で陰圧を維持するよう構成された、請求項１から請求項２のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
前記人工骨インプラントが前記カバーにより保持されるように、前記カバーが前記人工骨インプラントに装着するよう構成された、請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
前記人工骨インプラントが歯科インプラントである、請求項５に記載の装置。
【請求項６】
前記容器が、前記容器を上位部分および下位部分に分離する隔離部をさらに備え、前記隔離部が、前記上位部分内の血液と前記下位部分内の血液の接触を可能にする穴を有する、請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記人工骨インプラントが骨の材料である、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記隔離部が、前記骨の材料を前記容器の前記上位部分内に保持するよう構成された、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
患者から血液を抜き出すことと、
前記血液を人工骨インプラントを血液で処理する装置内に移し、前記装置は人工骨インプラントを収容し、血液で満たされるよう構成され、開口部を有する容器と、前記容器の前記開口部にふたをするよう構成されたカバーとを有し、前記容器が前記人工骨インプラントを包含することと、
前記装置を遠心分離することと、
前記装置から前記インプラントを取り除くことと、を含む、
人工骨インプラントをオッセオインテグレーション促進因子で覆う方法。
【請求項１０】
前記容器および前記カバーが、大気圧と比較して前記容器内で陰圧を維持するよう構成され、前記血液が前記容器内の陰圧により前記容器内へ移される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記患者から前記血液を抜き出した後、前記血液が遠心分離され、前記遠心分離された血液から分離された血漿が前記装置内へ移され、前記装置を遠心分離する代わりに血漿が凝固するのが可能である、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記血漿が、加速された方法で凝固し得る、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記血液または血漿の凝固が、振動または超音波処理、またはそれらのあらゆる組み合わせにより加速される、請求項９から請求項１１のうちのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２０１５年１１月３日出願の米国仮特許出願第６２／２７９，４８０号の優先権を主張する。
【０００２】
本主題は、人工骨インプラントに関する。とりわけ本主題は、患者の体内に人工骨インプラントを取り付ける前の人工骨インプラント処理に関する。
【背景技術】
【０００３】
人工骨インプラント、例えば、歯科インプラントおよび骨代用材を、人工骨インプラントが埋め込まれる組織の再建を増強するため種々のタイプの製剤および物質と共に処理する必要がときどきある。特に興味深いのは、人工骨インプラントのオッセオインテグレーションの加速を促進する調剤での人工骨インプラントの処理である。
【０００４】
人工骨インプラントは、生体適合性素材で作られる。例えば、歯科インプラントはチタンで作られる。骨組織内の人工骨インプラントの適切な定着を促進する処理のうちの１つがオッセオインテグレーションであり、オステオインテグレーションとしても知られる。オッセオインテグレーションは、生体の骨と人工骨インプラントの表面の間の直接の構造的および機能的結合である。言い換えれば、オッセオインテグレーションを、軟組織の介在がない人工骨インプラントと骨の間の直接の接点の形成と定義してもよい。これは、骨と人工骨インプラントの表面の間の接点で作られる構造的連結により得られる。
【０００５】
無歯症の治療、および耳下顎、上顎、鼻および眼窩インプラントの保持を容易にするための頭部および頸部の再建、および骨固定の補聴器のために、オッセオインテグレーションされたインプラントが使用されてきた。
【０００６】
特に人工歯科インプラントに関して、オッセオインテグレーションは設置される歯科インプラントの安定性のための主な必要条件である。骨組織への外傷性の損傷と同様に、インプラントの穿孔は、骨折の直接の治癒と同様の複雑な生理学的メカニズムのカスケード反応を含む異なる様相につながる。まず、フィブリン重合および血栓の形成が、細胞および血漿の止血のメカニズムにより起こる。血栓は細胞外マトリクスとして機能し、造骨細胞および血管新生の広がりを補助する。それから骨芽細胞が、設置されたインプラントの表面上へドリル孔の境界内に新しい骨組織を生成する。骨芽細胞がインプラントの空洞の表面を移動し、分化し、そして付着する方法で新しい骨組織の形成につながる。インプラントドリル孔の接点における新しい骨の形成の程度が、設置された歯科インプラントの安定性を広範囲に決定する。３〜６ヶ月の改造段階の後、歯科インプラントの表面は新しく形成された骨により６０〜７０％覆われ、これはオッセオインテグレーションの程度に密に反映する。
【０００７】
例えば骨組織内の人工骨インプラントの取り付け後の回復期間を短縮するため、人工骨インプラントのオッセオインテグレーションプロセスの加速が重要であることが理解される。歯科補綴物、例えば歯、ブリッジまたは義歯のインプラントへの装着、または歯科補綴物を保持するアバットメントの取り付けのように、歯科インプラントの取り付け後にさらにステップが必要とされるので、歯科インプラントのオッセオインテグレーションの加速は非常に重要である。しかし、これらのさらなるステップの進行は、インプラントを取り囲む組織の治癒による。歯科インプラントのオッセオインテグレーションの促進は、歯科インプラントの取り付け後の治癒期間を短縮し、歯科インプラントの全体のプロセスを速める。
【０００８】
人工骨インプラント、例えば、歯科インプラントのオッセオインテグレーションを加速する１つの方法は、オッセオインテグレーションを促進する物質または製剤、例えば、成長因子で人工骨インプラントの表面を覆うことである。さらに、人工骨インプラントをさらなるタイプの物質または製剤で処理することは有益である。インプラント周辺の組織の治癒に影響し、埋め込み後の治癒期間を充実させ、埋め込みを受ける患者の状態を改善する、そのようなさらなるタイプの物質または製剤は、−例えば抗生物質、鎮痛剤などを含むが、それらに限定されない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
現在利用可能な人工骨インプラントの前処置の装置および方法は、扱いにくく時間がかかる。
【００１０】
従って、対象の骨組織内の人工骨インプラントを取り付ける前に、容易におよび簡潔に人工骨インプラント、例えば、歯科インプラントおよび骨代用材を前処置する装置および方法のニーズが存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
他に定義される場合を除いて、本明細書で使用する全ての技術用語および科学用語は、この主題に属する当業者が一般的に理解するのと同一の意味を持つ。本明細書に記載された方法および物質と同様または均等のものを、本主題の実践または試験で使用可能であるが、適切な方法および物質は後述する。矛盾する場合、定義を含む特許明細書が優先する。また、物質、方法、および例は単なる一例であり、限定を意図しない。
【００１２】
本主題の１つの態様によると、人工骨インプラントを収容し、血液で満たされるよう構成され、開口部を有する容器と、容器の開口部にふたをするよう構成されたカバーを備える、人工骨インプラントを血液で処理する装置が提供される。
【００１３】
１つの実施形態によると、装置は遠心分離されるよう構成される。
【００１４】
他の実施形態によると、容器およびカバーが、大気圧と比較して容器内で陰圧を維持するよう構成される。
【００１５】
さらに他の実施形態によると、人工骨インプラントがカバーにより保持されるように、カバーが人工骨インプラントに装着するよう構成される。
【００１６】
さらなる実施形態によると、人工骨インプラントは歯科インプラントである。
【００１７】
なお、さらなる実施形態によると、容器が、容器を上位部分および下位部分に分離する隔離部をさらに備え、隔離部が、上位部分内の血液と下位部分内の血液の接触を可能にする穴を有する。
【００１８】
さらなる実施形態によると、人工骨インプラントが骨の材料である。
【００１９】
また、さらなる実施形態によると、隔離部が、骨の材料を容器の上位部分内に保持するよう構成される。
【００２０】
本主題の他の態様によると、患者から血液を抜き出すことと、血液を人工骨インプラントを血液で処理する装置内に移し、装置は人工骨インプラントを収容し、血液で満たされるよう構成され、開口部を有する容器と、容器の開口部にふたをするよう構成されたカバーとを有し、容器が人工骨インプラントを包含することと、装置を遠心分離することと、装置からインプラントを取り除くことと、を含む、人工骨インプラントをオッセオインテグレーション促進因子で覆う方法が提供される。
【００２１】
１つの実施形態によると、容器およびカバーが、大気圧と比較して容器内で陰圧を維持するよう構成され、血液が容器内の陰圧により容器内へ移される。
【００２２】
他の実施形態によると、患者から血液を抜き出した後、血液が遠心分離され、遠心分離された血液から分離された血漿が装置内へ移され、装置が遠心分離されなくても、血漿は凝固し得る
【００２３】
さらに他の実施形態によると、血漿が、加速された方法で凝固し得る。
【００２４】
なお他の実施形態によると、血液または血漿の凝固が、振動または超音波処理、またはそれらのあらゆる組み合わせにより加速される。
【００２５】
本明細書に記載された実施形態は、単に添付の図に関連した例示である。図を詳細に具体的に参照するが、特定のものが、例示および好ましい実施形態の実例の説明の目的で示され、実施形態の原理および概念の態様の最も有益で容易に理解される説明と思われるものを提供するために示されることを強調する。この点で、基本的な理解、図を伴う記載が実際にどれぐらいの形態が実現しうるかを当業者に明らかにすることに必要な構造的詳細以上を示す試みはしていない。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１Ａ】例示的な実施形態による、全血で人工骨インプラントを処理する装置の側面図および斜視図をそれぞれ示す。
【図１Ｂ】例示的な実施形態による、全血で人工骨インプラントを処理する装置の側面図および斜視図をそれぞれ示す。
【図２】例示的な実施形態による、静脈から、患者の静脈から直接、人工骨インプラントを包含する装置内へ全血を抜き出すシステムを概略的に示す。
【図３】例示的な実施形態による、本主題の装置を用いて、対象の骨組織内に人工骨インプラントを埋め込む前に、人工骨インプラントをオッセオインテグレーション促進因子で覆う方法の好ましい実施形態を示す。
【図４Ａ】遠心分離後の試験管内の抗凝固剤がない全血サンプルを示す。
【図４Ｂ】遠心分離された全血の残りから分離された凝固したＣＧＦ層を示す。
【図４Ｃ】ガーゼ上に置かれた凝固したＣＧＦ層を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、容器が全血で満たされたときの、人工骨インプラントが装着されたカバーでふたをした容器を備える装置を概略的に示し、図６Ａは装置の写真である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、容器が遠心分離後、全血で満たされたときの、人工骨インプラントが装着されたカバーでふたをした容器を備える装置を概略的に示し、図６Ｂは装置の写真である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、全血で遠心分離後、カバーおよび人工骨インプラントが容器から分離された後の装置のカバーに装着された人工骨インプラントを概略的に示し、図６Ｃは人工骨インプラントの写真である。
【図６Ａ】図５Ａは、容器が全血で満たされたときの、人工骨インプラントが装着されたカバーでふたをした容器を備える装置を概略的に示し、図６Ａは装置の写真である。
【図６Ｂ】図５Ｂは、容器が遠心分離後、全血で満たされたときの、人工骨インプラントが装着されたカバーでふたをした容器を備える装置を概略的に示し、図６Ｂは装置の写真である。
【図６Ｃ】図５Ｃは、全血で遠心分離後、カバーおよび人工骨インプラントが容器から分離された後の装置のカバーに装着された人工骨インプラントを概略的に示し、図６Ｃは人工骨インプラントの写真である。
【図７】図６Ｃで見られる、全血で遠心分離した後の人工骨インプラントを覆う被覆層の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。
【図８】全血で遠心分離後のＣＧＦで被覆された人工骨インプラントの他の実施形態の写真である。
【図９】被覆インプラントからの成長因子の累積的な放出を経時的に示すグラフである。
【図１０Ａ】ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラントのＳＥＭ画像である。図１０Ａ）歯科インプラント。図１０Ｂ）ＣＧＦ被覆歯科インプラント。図１０Ｃ）ＭＳＣが播種された歯科インプラント。図１０Ｄ）ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラント。
【図１０Ｂ】ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラントのＳＥＭ画像である。図１０Ａ）歯科インプラント。図１０Ｂ）ＣＧＦ被覆歯科インプラント。図１０Ｃ）ＭＳＣが播種された歯科インプラント。図１０Ｄ）ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラント。
【図１０Ｃ】ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラントのＳＥＭ画像である。図１０Ａ）歯科インプラント。図１０Ｂ）ＣＧＦ被覆歯科インプラント。図１０Ｃ）ＭＳＣが播種された歯科インプラント。図１０Ｄ）ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラント。
【図１０Ｄ】ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラントのＳＥＭ画像である。図１０Ａ）歯科インプラント。図１０Ｂ）ＣＧＦ被覆歯科インプラント。図１０Ｃ）ＭＳＣが播種された歯科インプラント。図１０Ｄ）ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラント。
【図１１Ａ】処理された歯科インプラントの表面のＳＥＭ画像である。図１１Ａ）歯科インプラントの表面。図１１Ｂ）ＣＧＦ被覆歯科インプラントの表面。矢印は血小板を示す。図１１Ｃ）ＭＳＣが播種された歯科インプラントの表面。矢印は播種された細胞を示す。図１１Ｄ）ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラント。
【図１１Ｂ】処理された歯科インプラントの表面のＳＥＭ画像である。図１１Ａ）歯科インプラントの表面。図１１Ｂ）ＣＧＦ被覆歯科インプラントの表面。矢印は血小板を示す。図１１Ｃ）ＭＳＣが播種された歯科インプラントの表面。矢印は播種された細胞を示す。図１１Ｄ）ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラン
【図１１Ｃ】処理された歯科インプラントの表面のＳＥＭ画像である。図１１Ａ）歯科インプラントの表面。図１１Ｂ）ＣＧＦ被覆歯科インプラントの表面。矢印は血小板を示す。図１１Ｃ）ＭＳＣが播種された歯科インプラントの表面。矢印は播種された細胞を示す。図１１Ｄ）ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラン
【図１１Ｄ】処理された歯科インプラントの表面のＳＥＭ画像である。図１１Ａ）歯科インプラントの表面。図１１Ｂ）ＣＧＦ被覆歯科インプラントの表面。矢印は血小板を示す。図１１Ｃ）ＭＳＣが播種された歯科インプラントの表面。矢印は播種された細胞を示す。図１１Ｄ）ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラン
【図１２】２日間でインプラント表面上で成長したＭＳＣの数を示すグラフである。
【図１３Ａ】歯科インプラントを被覆するよう構成された装置の他の例示的な実施形態を概略的に示す。
【図１３Ｂ】歯科インプラントを被覆するよう構成された装置の他の例示的な実施形態を概略的に示す。
【図１３Ｃ】歯科インプラントを被覆するよう構成された装置の他の例示的な実施形態を概略的に示す。
【図１４Ａ】ＭＳＣの移動および成長速度についてのＣＧＦ被覆インプラントの影響を評価するボイデンチャンバを示す。
【図１４Ｂ】ＭＳＣの移動および成長速度についてのＣＧＦ被覆インプラントの影響を評価するボイデンチャンバを示す。
【図１５】骨の材料、例えば、骨代用材から骨パテを形成するよう構成された装置の他の例示的な実施形態を概略的に示す。
【図１６】例示的な実施形態による、骨の材料から骨パテを形成するよう構成された分解された装置を概略的に示す。
【図１７】例示的な実施形態による、骨の材料から骨パテを形成するよう構成された組み立てられた装置を概略的に示す。
【図１８】例示的な実施形態による、静脈から、直接患者の静脈から、骨の材料から骨パテを形成するよう構成された装置内へ全血を抜き出すシステムを概略的に示す。
【図１９】図１９Ａ−図１９Ｉ。骨の材料から骨パテを形成するよう構成された装置１を使用することにより作成された骨パテ７００のＳＥＭである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、主題は後述の記載で説明または図内で示された構成要素の構造および配置の詳細への適用に限定されないことを理解すべきである。主題は、他の実施形態で利用可能、または種々の方法で実施または実行可能である。また、本明細書で採用された専門語および用語は説明の目的であり、限定するとみなされるべきではないことを理解すべきである。後述する記載された種々の図の説明で、同様の数字は同様の部分を指す。図は一般的に、縮尺通りではない。
【００２８】
明確にするため、本質的でない要素はいくつかの図で省略した。
【００２９】
本明細書中に開示される「人工骨インプラント」の語は、当技術分野で既知のあらゆるタイプの人工骨インプラントを指す。人工骨インプラントの例は、チタンのような生体適合性素材で作られ、種々の処置、例えば人工歯科インプラントで使用される人工骨インプラントを含むが、それに限定されない。他の例は、当技術分野で既知のあらゆる形態の骨代用材−粉末、顆粒などを含むが、それらに限定されない。
【００３０】
人工骨インプラントのオッセオインテグレーションを加速する現在利用可能な方法のうちの１つは、対象の骨組織内の人工骨インプラントを取り付ける前に全血で人工骨インプラントを覆うことである。全血は、以下「オッセオインテグレーション促進因子」と呼ぶオッセオインテグレーションを加速する成分、例えば前駆細胞、血漿の中に含まれる成長因子などを含む。
【００３１】
好ましくは、人工骨インプラントの処理に使用される血液サンプルは、自己血液サンプル、すなわち人工骨インプラントの埋め込みを受ける患者から取られた全血サンプルである。
【００３２】
本明細書中に開示される「患者」の語は、人工骨の埋め込みを受けるあらゆる生物、すなわちヒトの患者を含むあらゆる動物の患者を指すことに留意すべきである。
【００３３】
現在の実践は、対象の骨組織に人工骨インプラントを取り付ける直前に全血サンプル、好ましくは自己全血サンプルに人工骨インプラントを浸すことである。浸す間に、オッセオインテグレーション促進因子を含む全血が人工骨インプラントに付着する。その後、人工骨インプラントは残りの全血サンプルから分離され、対象の骨組織内に取り付けられる。しかし、この方法は扱いにくく厄介で時間がかかり、全血で覆われた人工骨インプラントを非滅菌状態に暴露するかもしれず、例えば病原ウイルスおよびバクテリアによる人工骨インプラントの汚染の可能性を増やしかねず、これは埋め込み部位を取り囲む組織の局所感染、ひいては全身の命にかかわる感染症さえも引き起こすかもしれない。
【００３４】
本主題は、単純で迅速で使用しやすい方法で、全血で人工骨インプラントを処理する装置を提供する。
【００３５】
本主題はまたさらに、単純で迅速で使用しやすい方法で人工骨インプラントの表面を全血で生物学的に活性化する装置を提供する。
【００３６】
本主題はなお、さらに、人工骨インプラントのオッセオインテグレーションを加速するため、単純で迅速で使用しやすい方法で人工骨インプラントの表面を全血で生物学的に活性化する装置を提供する。
【００３７】
とりわけ、本主題は、骨芽細胞の移動、付着、増殖、および分化、オッセオインテグレーションの向上ならびにインプラント部位の再建期間の短縮の全ての手段を強化するため、人工骨インプラントの表面を全血で生物学的に活性化する装置を提供する。
【００３８】
本主題はまた、主題の装置を使用して全血で人工骨インプラントを処理する方法を提供する。
【００３９】
本主題はさらにまた、主題の装置を使用して人工骨インプラントの表面を全血で生物学的に活性化する方法を提供する。
【００４０】
本主題はなおまた、主題の装置を使用して、人工骨インプラントのオッセオインテグレーションを加速するため人工骨インプラントの表面を全血で生物学的に活性化する方法を提供する。
【００４１】
とりわけ、本主題は、骨芽細胞の移動、付着、増殖、および分化、オッセオインテグレーションの向上ならびにインプラント部位の再建期間の短縮の全ての手段を強化するため、人工骨インプラントの表面を全血で生物学的に活性化する方法を提供する。
【００４２】
ただ簡潔性のために、以下で時々全血を単に「血液」と呼ぶことに留意すべきである。
【００４３】
図１Ａ〜図１Ｂは、例示的な実施形態による、全血で人工骨インプラントを処理する装置１の側面図および斜視図をそれぞれ示す。好ましい実施形態によると、装置１は、全血内に存在するオッセオインテグレーション促進因子で人工骨インプラントを覆うことを可能にするよう構成される。１つの実施形態によると、装置１は、開口部１５（見えない）および容器１０の開口部１５のふたをするよう構成されたカバー２０を有する容器１０を備える。容器１０は、あらゆるサイズおよび構造の、当技術分野で既知のあらゆる人工骨インプラント３０を収容するよう構成される。好ましい実施形態によると、人工骨インプラント３０は、生体適合性素材、例えばチタンで作成される。ただ簡潔性のために、以下で時々人工骨インプラント３０を「インプラント３０」と呼ぶ。図１はさらに、容器１０内に収容された歯科インプラント３０の形態の例示的なインプラント３０を示す。好ましい実施形態によると、インプラント３０がカバー２０により保持されるように、カバー２０はインプラント３０に装着するよう構成される。１つの実施形態によると、容器１０の高さは、インプラント３０の長さと同様である。他の実施形態によると、図１Ａ〜図１Ｂに示されるように、容器１０の高さはインプラント３０の長さより高い。さらに他の実施形態によると、容器１０は、インプラント３０がカバー２０に装着されカバー２０が容器１０のふたをするとき、インプラント３０が全血に浸るのを可能にする方法で全血で満たされるよう構成される。
【００４４】
１つの実施形態によると、全血は、例えばシリンジまたはピペットで、開口部１５を通って容器１０内へ移される。しかし、容器１０内へ全血を移すこの方法は退屈で時間がかかり、より重要なことに、全血サンプルおよび人工骨インプラント３０を非滅菌状態に暴露する可能性を増加させる。この問題を解消するため、他の実施形態によると、全血を容器１０内へ移す、一方で容器１０はカバー２０により密閉が保たれる。これは例えば、容器１０内部で陰圧を保ち、例えばカバー２０を通って、または容器の下部１７（図１Ａ〜図１Ｂを見られたい）を通って、または容器１０のいずれかの部分を通って、容器１０の内部へ貫入する装置を用いて容器１０内へ全血を移すことにより得られる。
【００４５】
以下で時々、「陰圧」の語を、単に「真空」と呼ぶことに留意すべきである。従って、陰圧を有する構成要素、例えば容器１０を、以下で時々単に「減圧された」構成要素、例えば「減圧された容器」と呼ぶ。
【００４６】
従って、さらなる実施形態によると、容器１０およびカバー２０は、大気圧と比較して容器１０内で陰圧を維持するよう構成される。またさらなる実施形態によると、カバー２０は、針状の装置が容器１０の内部へ貫入することを可能にするよう構成される。なお、さらなる実施形態によると、容器１０内の陰圧は、大量の全血が容器１０内に入ることを可能にするレベルであり、それはカバー２０により保持された人工骨インプラント３０を覆うのに十分である。これらの実施形態は、カバー２０を開けることなく、カバー２０により容器１０内部に保持された人工骨インプラント３０を覆うよう全血を容器１０内に移し、よって全血および人工骨インプラント３０を非滅菌状態に暴露するのを防ぐことを可能にする。
【００４７】
１つの実施形態によると、全血は、全血源から中に陰圧を有する密閉された容器１０内へ移される。全血源の例は、全血を包含するシリンジ、血液バッグ、患者の静脈などを含む。全血源の好ましい実施形態は、患者の静脈である。他の好ましい実施形態によると、全血は人工骨インプラント３０の埋め込みを受ける患者の静脈から移され、すなわち人工骨インプラント３０を処理するのに使用される全血サンプルは自己血液サンプルである。
【００４８】
１つの実施形態によると、人工骨インプラント３０を対象の骨組織内に埋め込む前に、人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆う方法が提供され、方法は、
全血で人工骨インプラントを処理する装置１を提供し、装置は開口部１５、および開口部１５にふたをして人工骨インプラント３０を保持するよう構成されたカバー２０を持つ容器１０を備えることと、
人工骨インプラント３０をカバー２０に装着することと、
全血サンプルを提供することと、
全血サンプルで容器１０を満たすことと、
人工骨インプラント３０の少なくとも部分が全血内に浸る方法で人工骨インプラント３０を保持するカバー２０で容器１０にふたをすることと、
一定期間、人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆うことを可能にする全血内で人工骨インプラント３０を培養することと、
容器１０からカバー２０とオッセオインテグレーション促進因子で覆われた人工骨インプラント３０を取り除くことと、
カバーからオッセオインテグレーション促進因子で覆われた人工骨インプラントを取り外すことを含む。
【００４９】
容器１０内に陰圧を有する装置１が、対象の骨組織内に人工骨インプラント３０を埋め込む前に、人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆うために使用されるとき、後述の実施形態が適用される。
【００５０】
１つの実施形態によると、陰圧の状態で全血で人工骨インプラントを処理する装置１内に人工骨インプラント３０を格納する方法が提供され、方法は、
全血で人工骨インプラントを処理する装置１を提供し、装置は開口部１５、および開口部１５を密閉するよう構成されたカバー２０を持つ容器１０を備え、容器１０およびカバー２０は容器１０内で陰圧を維持するよう構成され、カバー２０は針状の装置が容器１０の内部へ貫入することを可能にするよう構成され、カバー２０は人工骨インプラント３０を保持するようさらに構成されることと、
人工骨インプラント３０をカバー２０に装着することと、
人工骨インプラント３０が容器１０内に包含される方法で、容器１０の開口部１５を人工骨インプラント３０が装着されたカバー２０で密閉することと、
容器１０内で陰圧を生成することを含む。
【００５１】
容器１０内で陰圧を生成するのは、当技術分野で既知のあらゆる方法により、例えばカバー２０に貫入する針状の装置を用いて容器１０から空気を抜き、一方でカバー２０により容器１０の密閉を維持する。
【００５２】
陰圧の状態で装置１内に人工骨インプラント３０を格納する方法を、例えば陰圧の状態で人工骨インプラント３０を包含して全血で人工骨インプラントを処理する装置１の製造の間に実行してもよい。そのような装置１はすぐに使用可能であるため、人工骨インプラント３０を全血で処理するプロセスが迅速に処置されやすい状態にあり、人工骨インプラント３０および全血を非滅菌状態に暴露するのを防ぐ。
【００５３】
前述の方法により作成された装置１の使用は、後述の例示的な実施形態によってもよい。
【００５４】
１つの実施形態によると、対象の骨組織内に人工骨インプラント３０を埋め込む前に、人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆う方法が提供され、方法は、
全血で人工骨インプラントを処理する装置１を提供し、装置１はカバー２０で密閉された容器１０を備え、陰圧の状態でカバー２０に装着された人工骨インプラント３０を包含することと、
全血源に流体連通された針状の装置を容器１０の内部に挿入することと、
容器１０の内部を全血で満たし、人工骨インプラントの少なくとも部分を覆うことと、
一定期間、人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆うことを可能にする全血内で人工骨インプラント３０を培養することと、
容器１０からカバー２０とオッセオインテグレーション促進因子で覆われた人工骨インプラント３０を取り除くことと、
カバーからオッセオインテグレーション促進因子で覆われた人工骨インプラントを取り外すことを含む。
【００５５】
１つの実施形態によると、全血源は自己全血サンプルを含む。
【００５６】
他の実施形態によると、全血源は全血を包含するシリンジである。
【００５７】
さらに他の実施形態によると、全血源は全血を包含する血液バッグである。
【００５８】
好ましい実施形態によると、全血源は患者の静脈である。
【００５９】
全血源が患者の静脈、好ましくは人工骨インプラント３０の埋め込みを受ける患者の静脈であるとき、患者の静脈に挿入される針状の装置は、カバー２０を通って容器１０の内部へ挿入される針状の装置への導管と流体連通される。容器１０の内部の陰圧により、全血が患者の静脈から導管を通って容器１０内へ抜き出される。
【００６０】
図２は、例示的な実施形態による、静脈から、患者の静脈から直接、人工骨インプラント３０を包含する装置１内へ全血を抜き出すシステムを概略的に示す。好ましい実施形態によると、全血は患者の静脈、例えば患者の手５０の静脈から、例えば静脈内に挿入されるよう構成され、シース５４に流動的に装着され、全血を受け入れるよう構成された皮下注射器５２を用いて、当技術分野では既知の静脈穿刺により抜き出される。シースは、シースを塞ぎ、チューブ５８のシース５４内部への挿入を可能にするよう構成された栓５６と共に提供される。チューブ５８は、栓５６を通ってシース５４内へ挿入されるよう構成された第１の端部、および装置の容器１０内へ貫入するよう構成された第２の端部を備える。これは、チューブ５８の第２の端部に装着された第２の針６０により達成される。第２の針６０は装置１の容器１０内へ貫入するよう構成され、装置１は第２の針６０が貫入するのを可能にするよう構成される。これは例えば、その基部にゴム膜６６を有する、すなわち人工骨インプラント３０が装着されたカバー２０の反対側の容器１０の側を使用することにより達成される。ゴム膜６６は、第２の針６０が容器１０の内部へ貫入するのを可能にするよう構成される。よって、皮下注射器５２が患者の静脈内へ挿入され、チューブ５８の第１の端部が皮下注射器５２に流体連通されたシース５４内へ貫入され、チューブ５８の第２の端部に装着された第２の針６０が容器１０の内部内へ貫入されると、全血が患者の静脈から人工骨インプラント３０を包含する容器１０内へ直接抜き出される直接のルートが提供される。容器１０内の陰圧は、血液を患者の静脈から容器１０内へ直接抜き出すのを補助する。
【００６１】
この実施形態の１つの利点は、一方で全血および人工骨インプラントの非滅菌状態への暴露をなくし、単純で迅速で使用しやすい方法で全血で人工骨インプラントを覆うことを可能にすることである。
【００６２】
対象の骨組織内に人工骨インプラント３０を埋め込む前に、人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆う前述の方法の実験の間、抗凝固剤を含まない全血サンプルの使用が、抗凝固剤、例えば、ヘパリン、クエン酸塩などを含む全血サンプルの使用を上回り有益であるという驚くべきことが見出された。人工骨インプラント３０上の血液の凝固は、より効率的に人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆うことが見出された。
【００６３】
よって他の好ましい実施形態によると、対象の骨組織内に人工骨インプラント３０を埋め込む前に、人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆う方法に関し、全血サンプルは抗凝固剤を含まない。
【００６４】
実験の間、容器内に抗凝固剤を含まない全血で覆われた人工骨インプラント３０を処理する装置１の遠心分離が、非常に効率的に人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆う状態を起こすことがさらに見出された。
【００６５】
よって、さらなる実施形態によると、全血で人工骨インプラントを処理する装置１は、全血で覆われた人工骨インプラントを包含する間、遠心分離されるよう構成される。
【００６６】
またさらなる実施形態によると、対象の骨組織内に人工骨インプラント３０を埋め込む前に、人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆う方法に関し、培養は、一定期間、人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆うことを可能にする装置１を遠心分離する。
【００６７】
なお、さらなる実施形態によると、遠心分離は実質的に２，５００〜３，５００ｇの範囲で、実質的に７〜１０分の時間の範囲である。
【００６８】
図３は、例示的な実施形態による、本主題の装置１を用いて、対象の骨組織内に人工骨インプラント３０を埋め込む前に、人工骨インプラント３０をオッセオインテグレーション促進因子で覆う方法の好ましい実施形態を概略的に示し、
方法１００は、
患者から血液を抜き出す（１１２）−好ましくは、血液が人工骨インプラント３０が埋め込まれる患者の身体の静脈から抜き出されることと、
血液をインプラントを包含する装置１内へ移す（１１４）−好ましくは、装置がインプラントを包含する減圧された容器を備え、インプラントを覆うため血液が減圧された容器内へ移されることと、
装置１を遠心分離する（１１６）−好ましい実施形態によると、容器は実質的に２，５００〜３，５００ｇの範囲で、実質的に７〜１０分、遠心分離されることと、
インプラントを装置から取り除くことを含む。
【００６９】
図４Ａは、遠心分離後の試験管内の抗凝固剤がない全血サンプルを示す。遠心分離の間、全血は、上の乏血小板血漿（ＰＰＰ）としても知られる血漿層、下の赤血球（ＲＢＣ）層、および固体の中間層（以下、濃縮成長因子（ＣＧＦ）層と呼ぶ）の３つの主要な層に分離される。固体のＣＧＦ層は、上の白血球（ＷＢＣ）および血小板を含む白色部分（ＷＰ）、下の赤色の部分（ＲＰ）、および中間の「バフィーコート」（ＢＣ）部分の３つの部分を有する。抗凝固剤がない全血が遠心分離されたので、ＣＧＦ層は凝固している。
【００７０】
図４Ｂは、遠心分離された全血の残りから分離された凝固したＣＧＦ層を示す。
【００７１】
図４Ｃは、ガーゼ上に置かれた凝固したＣＧＦ層を示す。
【００７２】
歯科インプラントの被覆の生体材料は、主に自己の濃縮成長因子（ＣＧＦ）からなる。それは、抗凝固薬なしに滅菌したチューブ内に収集された静脈血液全体で調製される。遠心分離の後、成長因子が豊富な高密度のフィブリンの凝固／塊が生成される。フィブリンの凝固／塊は、フィブリノーゲン、第ＸＩＩＩ因子およびトロンビンの高濃縮の結果として生成される。トロンビンにより活性化される第ＸＩＩＩ因子は、フィブリノーゲンをフィブリンの凝固に架橋し、安定性および強度を増し、ならびにプラスミンがもたらす劣化に対し保護する。本質的に、強化されたフィブリンマトリクスは、血小板由来成長因子、形質転換成長因子β、血管内皮成長因子および上皮成長因子のような複数の成長因子を捕捉する。
【００７３】
図５Ａは、容器１０が全血５００で満たされたときの、人工骨インプラント３０が装着されたカバー２０でふたをした容器１０を備える装置１を概略的に示し、図６Ａは装置１の写真である。
【００７４】
図５Ｂは、容器１０が遠心分離、例えば実質的に２，５００〜３，５００ｇの範囲で、実質的に７〜１０分、遠心分離された後、全血５００で満たされたときの、人工骨インプラント３０が装着されたカバー２０でふたをした容器１０を備える装置１を概略的に示し、図６Ｂは装置１の写真である。遠心分離の結果として、全血５００が２つの主要な層−赤血球および血小板を含む下層５１０、および血漿を含む上層５２０に分離される。
【００７５】
図５Ｃは、全血５００で遠心分離後、カバー２０および人工骨インプラント３０が容器１０から分離された後の装置１のカバー２０に装着された人工骨インプラント３０を概略的に示し、図６Ｃは人工骨インプラント３０の写真である。人工骨インプラント３０は、血漿を含む上層５２０のいくぶんかに覆われている。
【００７６】
人工骨インプラント３０は、遠心分離後、人工骨インプラント３０が上の血漿層、中間のバフィーコート層、および下の赤血球層の上の部分のいくぶんかと接触する方法で、容器１０の内部にカバー２０により保持される。よって、遠心分離は人工骨インプラントを赤血球の大部分から分離するが、人工骨インプラントが全血サンプルの血漿、および白血球および血小板の大部分と直接接触するのを可能にする。
【００７７】
遠心分離の結果として、血漿およびバフィーコートが人工骨インプラントの表面に付着する。よって、血漿層に含まれる成長因子およびバフィーコート層に含まれる前駆細胞のようなオッセオインテグレーション促進因子を含む血漿およびバフィーコートの成分が人工骨インプラントの表面に付着する。
【００７８】
図７は、図６Ｃで見られる全血で遠心分離した後の人工骨インプラントを覆う被覆層の走査電子顕微鏡写真（ＳＥＭ）である。被覆層は、フィブリン網（遠心分離により結合されたＲＢＣはない）を有する。人工骨インプラント上の被覆層は織り目が細かく、薄い繊維の高密度のフィブリンの質感と約０．１ミクロンの細孔で特徴付けられる。
【００７９】
図８は、全血で遠心分離後のＣＧＦで被覆された人工骨インプラントの他の実施形態の写真である。フィブリン凝固が被覆した人工骨インプラントがたやすく見られる。
【００８０】
ＣＧＦ被覆インプラントの使用に臨床的に正当性を示すため、被覆層の生物学的活性を酵素結合免疫吸着測定法（ＥＬＩＳＡ）を用いて評価した。ＣＧＦ被覆層からの成長因子の累積放出率を生体外で、培地内で被覆インプラントを培養し、培地内に放出される成長因子を定量化することにより調査した。我々は、細胞付着、増殖および骨形成の分化という、全てインプラントのオッセオインテグレーションの中心となる生物学的影響を有する特定の成長因子を調査することを選択した。これらの成長因子は、フィブリン網内に結合された血小板から主に放出される。フィブリンの凝固の形成は遠心分離中に開始され、そこで重いＲＢＣがまず沈殿するためフィブリン網内に結合されず、一方で軽いＷＢＣおよび血小板が後で沈殿し、フィブリンの凝固の形成と同時に起こるため網内に結合されるようになる。フィブリンの凝固内のこれらの血小板が豊富な濃縮物は、差次的に成長因子を放出し、細胞の分化および機能に影響する。これらの成長因子は、細胞の成長、血管の修復および生成、およびコラーゲンの産生を増強する血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、血管細胞の成長および新生を促進する血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）、全身の炎症に関与する腫瘍壊死因子アルファ（ＴＮＦ−α）、上皮細胞の成長および新生を向上する形質転換成長因子ベータ１（ＴＧＦ−β１）、血管細胞および創傷治癒、および治癒および細胞成長に極めて重要なインスリン様成長因子−１（ＩＧＦ−１）を含む。被覆インプラントからの成長因子の累積的な放出の動態は、図９で示される。
【００８１】
図９は、被覆インプラントからの成長因子の累積的な放出を経時的に示すグラフである。被覆インプラントが３７℃で培地内で時間間隔を変えて（５ｈ、１、３、６、７または８日）培養され、培地内に放出された成長因子を定量化した。放出試験は３人の異なるドナーからの血液を用いて行われ、それぞれを別の真空容器（ｖ１、ｖ２、およびｖ３）でインプラントと共に培養した。個々の、および平均の結果が示される。Ａ）経時的なＰＤＧＦ−ＡＢの放出。Ｂ）経時的なＶＥＧＦの放出。Ｃ）経時的なＴＮＦ−αの放出。Ｄ）経時的なＴＧＦ−β１の放出。Ｅ）経時的なＩＧＦ−１の放出。
【００８２】
試験した全ての成長因子が、ＣＧＦ被覆層内に存在し、低速で放出された。ＰＤＧＦ−ＡＢおよびＶＥＧＦの放出は８日の期間にわたり増加しているように見える一方で、ＴＮＦ−α、ＴＧＦ−β１、およびＩＧＦ−１の放出は経時的に一定のように見える。低下した成長因子の放出についても説明するよう、今後の研究はプロテアーゼ阻害剤を含む培地内の成長因子の放出も測定する。成長因子の放出を、２０日までのより長い時間について評価する。
【００８３】
細胞が播種されたＣＧＦ被覆歯科インプラントの表面を特徴付けるのに、ＳＥＭを採用した。骨髄から分離された間葉系幹細胞（ＭＳＣ）を、１００，０００ＭＳＣ／ｍｌ／歯科インプラントの密度でＣＧＦ被覆インプラント上に播種し、それから２日間培養した。これは、細胞の付着および成長へのＣＧＦ被覆の影響を検証するため実行された。サンプルをそれから固定し、インプラント被覆の３次元の形態および細胞の分布を視覚化した（図１０Ａ〜図１０Ｄおよび図１１Ａ〜図１１Ｄ）。
【００８４】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラントのＳＥＭ画像である。図１０Ａ）歯科インプラント。図１０Ｂ）ＣＧＦ被覆歯科インプラント。図１０Ｃ）ＭＳＣが播種された歯科インプラント。図１０Ｄ）ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラント。
【００８５】
図１１Ａ〜図１１Ｄは、処理された歯科インプラントの表面のＳＥＭ画像である。図１１Ａ）歯科インプラントの表面。図１１Ｂ）ＣＧＦ被覆歯科インプラントの表面。矢印は血小板を示す。図１１Ｃ）ＭＳＣが播種された歯科インプラントの表面。矢印は播種された細胞を示す。図１１Ｄ）ＭＳＣで培養されたＣＧＦ被覆歯科インプラント。矢印は播種された細胞を示す。
【００８６】
むき出しのチタン歯科インプラントの表面（図１１Ａ）は、後のフィブリン繊維を示すＣＧＦ被覆インプラントの表面（図１１Ｂ）と異なった。細胞がむき出しのインプラントの表面（図１１Ｃ）に付着したが、ＣＧＦ被覆の表面（図１１Ｄ）上より多い数は観察されなかった。
【００８７】
ＣＧＦ被覆層の３次元構造および成長因子の放出率を示した後、我々は骨髄由来ＭＳＣ上のＣＧＦ被覆の生物学的活性を研究した。ＣＧＦ被覆はフィブリンマトリクスおよび成長因子を含むので、層上のＭＳＣの付着および増殖を、アラマーブルー代謝活性アッセイで試験した。ＭＳＣを１００，０００ＭＳＣ／ｍｌ／歯科インプラントの密度で播種し、２日間でインプラントに付着および増殖した細胞の数を評価した（図１２）。
【００８８】
図１２は、２日間でインプラントの表面上で成長したＭＳＣの数を示すグラフである。ＣＧＦ被覆は、対照試料と比較して、ＭＳＣの付着および増殖を明らかに強化した。フィブリンマトリクスの生体適合性および細胞成長の結合因子の影響が、ＭＳＣの骨形成の分化の増強に反映されている。我々は、蛍光活性化細胞スキャナ（ＦＡＣＳ）およびリアルタイムＰＣＲのような技術を用いて、骨形成遺伝子におけるＣＧＦ被覆の影響を研究した。
【００８９】
図１３Ａ〜図１３Ｃは、歯科インプラントを被覆するよう構成された装置１の他の例示的な実施形態を概略的に示す。図１３Ａは、２つのチューブを備える真空容器を示す。血液が、歯科インプラントが取り付けられた内側チューブ内へ移される。大きい方のチューブが、遠心分離中、内側のチューブを保護する。図１３Ｂは、シリコンキャップを下に向けた、遠心分離される組み立てられた真空容器を示す。図１３Ｃは、そこから血液が移されるシリコンキャップを示す。
【００９０】
図１３Ａ〜図１３Ｃは、遠心分離すると基底部表面の被覆が起こるように歯科インプラントが中で位置決められた真空容器を示す。真空容器内の真空の適切な圧力は、最適な被覆のために正確な量の血液を抜き出すよう設定される。真空容器の内腔をシリコーンおよび微粒子シリカで被覆することにより、血液凝固の加速を達成しうる。そのように、真空容器内へ抜き出された血液は、複雑な凝固カスケード反応を経てインプラント周辺にフィブリンの長い撚り線を形成し、最終的には均質の網状の質感になる。統合すると、真空および遠心分離のパラメータ（例えば相対遠心力（ｒｅｆ）、時間、速度、遠心分離の容器の方向など）が、血小板およびＷＢＣのような生理活性因子を捕捉するがＲＢＣを与えられない、４００〜５００ミクロンの厚さのフィブリンの層を生む被覆プロセスを可能にする。
【００９１】
被覆後直ちに埋め込まれるよう設計された被覆インプラントの処置および生理活性の有効性を確実にするため、ＣＧＦ被覆をさらに特徴付ける。ＣＧＦ被覆層上に播種されたＭＳＣの成長、増殖、移動、および分化の可能性を研究する。ＭＳＣの移動を、ボイデンチャンバアッセイを用いて評価する。
【００９２】
図１４Ａ〜図１４Ｂは、ＭＳＣの移動および成長速度についてのＣＧＦ被覆インプラントの影響を評価するボイデンチャンバを示す。図１４Ａは、ＭＳＣの移動についてＣＧＦ被覆インプラントから放出される成長因子の影響を示す。図１４Ｂは、ＭＳＣの成長速度についてＣＧＦ被覆インプラントから放出される成長因子の影響を示す。
【００９３】
細胞が細胞培養挿入部、または多孔性膜によりＣＧＦ被覆インプラントを包含する下位チャンバから分離された上位チャンバ内に置かれる。細胞およびインプラントは、共用の、血清を含まない培地内に浸される。それから細胞は、培養された状態で４時間にわたり上位チャンバから挿入部の下側表面へ移動することができる。それから挿入部の上位膜の表面の細胞を機械的に取り除き、挿入部の下側表面の移動した細胞を固定、染色および計数した。この技術は、ＣＧＦ被覆インプラントから放出された成長因子へのＭＳＣの移動の割合の評価を可能にする。上位チャンバにＣＧＦ被覆インプラントがない状態に対する下位チャンバ内のＭＳＣの成長速度におけるこれらの因子の影響もまた、経時的に評価および比較可能である（図１４Ｂ）。ＣＧＦ被覆層上に播種されたＭＳＣ内の骨形成遺伝子の発現は、ＦＡＣＳおよびリアルタイムＰＣＲのような技術を用いて判断される。ＣＧＦ被覆層上に播種されたＭＳＣの骨形成の可能性は、生体外で、アルカリホスファターゼ活性アッセイおよび細胞の無機化の評価を用いて試験される。
【００９４】
小サイズおよび標準サイズのインプラントとＣＧＦ被覆のための適切な容器が、ラットの脛骨の骨組織内にＣＧＦ被覆インプラントを取り付けた後のオッセオインテグレーションの加速を検証する概念研究の試験に使用される。標準サイズのインプラントはまた、ＣＧＦ被覆のための適切な容器とともにヒトでも試験される。ヒトの患者への臨床手順を確立するため、これらの被覆インプラントがイヌの下顎骨の骨組織内に取り付けられる。
【００９５】
ＣＧＦ被覆の存在でのＭＳＣの分化を特徴付ける生体外での研究の後、実行可能性の研究を行い、研究ではＣＧＦ被覆インプラントがラットの脛骨内に移植され、骨組織内のそれらのオッセオインテグレーションの速度を試験する。ウィスターヌードラットに麻酔をかけ、右前部近位の脛骨表面を切開する。骨膜の表面を維持するよう注意する。１つの皮質を通して１ｍｍのドリルビットを用いて穿孔し、インプラントが取り付けられる。インプラント周辺の皮膚が、非吸収性縫合で閉じられ、疼痛が管理される。２つの群の動物、すなわちＣＧＦ被覆インプラントを受け入れるものに対し非被覆インプラントを受け入れるものが試験および比較される。ＣＧＦ被覆処置は、ヒトの血液で実行される。インプラントのオッセオインテグレーションが種々の時点（例えばインプラント埋め込み後、２、４、６、および１０週）で評価される。研究のため、全部で４０匹のラットが必要とされる。試験終了時、ラットは麻酔をかけられる。インプラントが設置された脛骨を切除、ホルマリン内で固定、組織学的解析のためパラフィン内に包埋、または体外のマイクロＣＴスキャナで分析し、骨組織の形成またはインプラントのオッセオインテグレーションを評価する。ラットは、ペントバルビタールナトリウム塩の心臓内投与で殺される。
【００９６】
ＣＧＦ被覆インプラントのオッセオインテグレーションを、イヌモデルで評価する。それぞれ約２歳、体重１５〜１８ｋｇの４匹のオスのビーグル犬からなる２つの群を、あらゆる病変を除外するよう抜歯前にＸ線撮影で審査する。それぞれのイヌに２つの下顎骨インプラントが埋め込まれ、１つの群はＣＧＦ被覆インプラントを受け入れ、他は被覆がないインプラントを受け入れる。治療されるイヌから収集された自己血液で、ＣＧＦインプラント被覆を実行する。イヌは、ハロタンガス麻酔で手術を受ける。手術中、心拍数、温度、および呼吸数を監視する。イヌの抜歯処置を、Ｘ線撮影で評価する。インプラントの被覆に、イヌの静脈の血液が使用される。オッセオインテグレーションおよびインプラント周辺の骨組織治癒を、埋め込み後、１、３、６か月でＸ線撮影で評価する。６か月時点で、インプラントもまた組織学的に評価する。組織形態計測的分析を行い、インプラントに沿った骨密着の長さの割合を判断する。
【００９７】
図１５は、骨の材料、例えば、骨代用材から骨パテを形成するよう構成された装置１の他の例示的な実施形態を概略的に示す。粉末、破片などの形態の骨の材料６００が、減圧された容器１０内に置かれる。容器１０には、容器１０を下位部分および上位部分の２つの部分に分離する固定された隔離部４０が設けられる。容器１０が全血５００で満たされるとき、容器１０の下位部分内の血液５００が容器１０の上位部分内の血液５００と十分に接触するよう、隔離部４０には穴が設けられる。骨の材料６００は、容器１０の上位部分内、隔離部４０の頂部上にある。容器１０内の真空が患者の血液５００と置換された後、容器１０は前述したのと同様の状態で遠心分離される。遠心分離の結果として、血液５００は、隔離部４０の下の、主に容器１０の隔離部４０の下位部分に集中した赤血球および血小板を含む下位相５１０、および隔離部４０の上の容器１０の上位部分の血漿を含む上位相５２０に分離される。繰り返すが、血漿は、すぐに使用可能な骨パテ７００を形成するよう骨の材料６００に付着するオッセオインテグレーション促進因子を含む。
【００９８】
図１６は、例示的な実施形態による、骨の材料から骨パテを形成するよう構成された分解された装置１を概略的に示す。容器１０、カバー２０の例示的な構成要素、および隔離部４０が示される。
【００９９】
図１７は、例示的な実施形態による、骨の材料から骨パテを形成するよう構成された組み立てられた装置１を概略的に示す。容器１０、カバー２０の例示的な構成要素、および隔離部４０が示される。
【０１００】
図１８は、例示的な実施形態による、静脈から、直接患者の静脈から、骨の材料から骨パテを形成するよう構成された装置１内へ全血を抜き出すシステムを概略的に示す。システムの構成要素は図２で記載したものと同様であり、装置１は、図１５で記載のように骨の材料から骨パテを形成するよう構成される。
【０１０１】
図１９Ａ〜図１９Ｉは、骨の材料から骨パテを形成するよう構成された装置１を使用することにより作成された骨パテ７００のＳＥＭである。
【０１０２】
明確にするため別々の実施形態の文脈で記載された主題の特定の機能を、単一の実施形態で組み合わせて提供しうることが認識される。逆に、簡潔にするため単一の実施形態の文脈で記載された主題の種々の機能を、分離して、または任意の適切な副組み合わせで提供しうる。
【０１０３】
主題をその特定の実施形態と関連して記載したが、多数の代替、改良および変形が当業者に明らかであることは明白である。従って、添付の請求項の趣旨および広義の趣旨および範囲内に入る全てのそのような代替、改良および変形を包含することが意図される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ−４Ｃ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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2018538115.tif 000022
【図１２】
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【図１３Ａ−１３Ｃ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図１９Ｄ】
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【図１９Ｅ】
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【図１９Ｆ】
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【図１９Ｇ】
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【図１９Ｈ】
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【図１９Ｉ】
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【国際調査報告】
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