JP2002543950A - 自己支持性の成形三次元生体高分子材料及び方法 - Google Patents
自己支持性の成形三次元生体高分子材料及び方法Info
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Abstract
(57)【要約】
in vivoにて移植することのできる、自己支持性の、成形された三次元架橋タンパク様生体高分子材料、及びこうした材料を製造する方法を開示する。前記生体高分子材料は、最も好ましくは強化媒体、例えば生体適合性の繊維状または粒子状物質を含む。使用にあたっては、予備成形された、該成形生体高分子材料を、修復を必要とする組織に適用し、その端部を液体接着剤でシールしてもよい。こうした方法により、前記組織を、生理学的圧力に耐えうるように修復することができる。
Description
【０００１】 （関連出願との対照） 本出願は、その内容の全体を参照のために特にここに取り込むこととする、１
９９９年５月１８日に出願された、米国予備特許出願第６０／１３４，６２４号
に基づき、またこれより３５ＵＳＣ§１１９（ｅ）の下に優先権を主張するもの
である。
９９９年５月１８日に出願された、米国予備特許出願第６０／１３４，６２４号
に基づき、またこれより３５ＵＳＣ§１１９（ｅ）の下に優先権を主張するもの
である。
【０００２】
本発明は、一般的に、in vivoにて移植することのできる、自己支持性の、成
形された三次元架橋タンパク様生体高分子材料、及びこうした材料を製造する方
法を具現化する。
形された三次元架橋タンパク様生体高分子材料、及びこうした材料を製造する方
法を具現化する。
【０００３】
組織のための外科用接着組成物は、例えば米国特許第５，３８５，６０６号（
その内容の全体を参照のために特にここに取り込むこととする）に実証されてい
るとおり周知である。一般的に、こうした外科用接着剤は、典型的には、水溶性
タンパク様物質（例えばアルブミン、特にウシまたはヒトの血清アルブミン）及
びジ-またはポリ-アルデヒド（例えばグルタルアルデヒド）を適当な量で含む二
部系を併合し、該併合混合物を、組織表面または結合させようとする表面上でin
situにて反応させることにより達成される。この方法において、組織創傷、穿
孔、断裂等の、縫合不要（または縫合が最小限）の修復を達成することができる
。
その内容の全体を参照のために特にここに取り込むこととする）に実証されてい
るとおり周知である。一般的に、こうした外科用接着剤は、典型的には、水溶性
タンパク様物質（例えばアルブミン、特にウシまたはヒトの血清アルブミン）及
びジ-またはポリ-アルデヒド（例えばグルタルアルデヒド）を適当な量で含む二
部系を併合し、該併合混合物を、組織表面または結合させようとする表面上でin
situにて反応させることにより達成される。この方法において、組織創傷、穿
孔、断裂等の、縫合不要（または縫合が最小限）の修復を達成することができる
。
【０００４】
組織創傷、断裂、及び／または穿孔の中には、あまりに大型及び／または複雑
で、従来の生体適合性外科用接着剤によるin situにおける反応及び修復が不可
能なものがある。したがって、十分な物理的強度特性を備えた、予備成形された
固体で自己支持性の成形三次元生体適合性材料が提供され、これがin vivoにて
移植可能であり、これによって内科医が、従来の生体接着剤によって修復するに
はあまりに大型及び／または複雑である組織創傷、断裂、及び／または穿孔を修
復することが可能になれば、非常に望ましい。
で、従来の生体適合性外科用接着剤によるin situにおける反応及び修復が不可
能なものがある。したがって、十分な物理的強度特性を備えた、予備成形された
固体で自己支持性の成形三次元生体適合性材料が提供され、これがin vivoにて
移植可能であり、これによって内科医が、従来の生体接着剤によって修復するに
はあまりに大型及び／または複雑である組織創傷、断裂、及び／または穿孔を修
復することが可能になれば、非常に望ましい。
【０００５】
広義には、本発明は、in vivoにて移植可能な、自己支持性の成形三次元架橋
タンパク様生体高分子材料、及びこうした材料の製造方法を具現化するものであ
る。最も好ましくは、本発明の生体高分子材料は、in vivoでの移植が可能なよ
うに成形される。とりわけ、本発明の一つの好ましい実施態様によれば、本発明
の生体高分子材料は、所望の厚さのシートを作成するために、適当な平滑キャス
ト表面、例えばステンレススチール、アルブミン、硝子、またはポリマー（例え
ばLexan（登録商標）ポリカーボネート）上にキャストしても良い。
タンパク様生体高分子材料、及びこうした材料の製造方法を具現化するものであ
る。最も好ましくは、本発明の生体高分子材料は、in vivoでの移植が可能なよ
うに成形される。とりわけ、本発明の一つの好ましい実施態様によれば、本発明
の生体高分子材料は、所望の厚さのシートを作成するために、適当な平滑キャス
ト表面、例えばステンレススチール、アルブミン、硝子、またはポリマー（例え
ばLexan（登録商標）ポリカーボネート）上にキャストしても良い。
【０００６】 本発明の好ましい実施態様によれば、成形生体高分子材料は、生体適合性の繊
維状または粒子状材料等の強化媒体を必須に含む。使用される場合、繊維状強化
媒体は、生体高分子材料中に埋め込んだ、個別の繊維、細糸、粗糸、及び／また
は編糸の形態であって良い。あるいは（または更に）、繊維状強化媒体は、物理
的に生体高分子材料中に埋め込まれた、織布または不織布あるいは網構造の形態
であって良い。前記強化媒体は粒子状媒体の形態であっても良く、単独または繊
維状強化媒体との組み合わせとして使用しても良い。
維状または粒子状材料等の強化媒体を必須に含む。使用される場合、繊維状強化
媒体は、生体高分子材料中に埋め込んだ、個別の繊維、細糸、粗糸、及び／また
は編糸の形態であって良い。あるいは（または更に）、繊維状強化媒体は、物理
的に生体高分子材料中に埋め込まれた、織布または不織布あるいは網構造の形態
であって良い。前記強化媒体は粒子状媒体の形態であっても良く、単独または繊
維状強化媒体との組み合わせとして使用しても良い。
【０００７】 本発明の生体材料構造体には、所望の物理及び／または化学特性を達成するた
めに、多様な後処理を行うことができる。例えば、引張り強さ、屈曲性、透明性
、テクスチャー、生物学的（例えばプロテアーゼ）耐性、化学耐性等を、こうし
た後処理により「設計」して特定の最終用途に適合させることができる。この点
において、前記後処理は、例えば、前記生体材料構造体を所望の処理液、例えば
水または有機液体（例えばアルコール、尿素、またはグルタルアルデヒド溶液）
に接触させる工程を含んでも良い。塩（例えば塩化ナトリウム）の水溶液もまた
、生体材料構造体のタンパク分解に対する耐性に影響を及ぼすことが判明してい
る。
めに、多様な後処理を行うことができる。例えば、引張り強さ、屈曲性、透明性
、テクスチャー、生物学的（例えばプロテアーゼ）耐性、化学耐性等を、こうし
た後処理により「設計」して特定の最終用途に適合させることができる。この点
において、前記後処理は、例えば、前記生体材料構造体を所望の処理液、例えば
水または有機液体（例えばアルコール、尿素、またはグルタルアルデヒド溶液）
に接触させる工程を含んでも良い。塩（例えば塩化ナトリウム）の水溶液もまた
、生体材料構造体のタンパク分解に対する耐性に影響を及ぼすことが判明してい
る。
【０００８】 本発明の生体材料構造体はまた、所望により多孔性としても良い。とりわけ、
簡単に上述したように可溶性粒子状媒体（例えば炭酸カルシウム）を生体材料構
造体全体に分散させても良い。その後、粒子を搭載した該生体材料構造体を、前
記粒子状媒体のための好適な溶媒と接触させてその十分量を溶解させ、該生体材
料構造体を多孔性とすることができる。例えば、粒子状媒体として炭酸カルシウ
ムを使用する場合には、生体材料構造体を、炭酸カルシウムの一定量を溶解させ
るために十分な塩酸と接触させて、前記構造体を多孔性とすることができる。す
なわち、前記粒子状媒体の溶解後に、前記生体材料構造体中には小孔が残る。
簡単に上述したように可溶性粒子状媒体（例えば炭酸カルシウム）を生体材料構
造体全体に分散させても良い。その後、粒子を搭載した該生体材料構造体を、前
記粒子状媒体のための好適な溶媒と接触させてその十分量を溶解させ、該生体材
料構造体を多孔性とすることができる。例えば、粒子状媒体として炭酸カルシウ
ムを使用する場合には、生体材料構造体を、炭酸カルシウムの一定量を溶解させ
るために十分な塩酸と接触させて、前記構造体を多孔性とすることができる。す
なわち、前記粒子状媒体の溶解後に、前記生体材料構造体中には小孔が残る。
【０００９】 本発明のこれら及び他の態様及び利点は、好ましい例示的実施態様についての
以下の詳細な説明を注意深く考慮することによって、より明確になるであろう。
以下の詳細な説明を注意深く考慮することによって、より明確になるであろう。
【００１０】
ここ及び付随する請求の範囲において使用される「自己支持性」なる語は、当
該材料が十分にしっかりとしており、外的支持構造体が無くともその形状を維持
するために十分な機械的完全性を本来的に有することを意味する。
該材料が十分にしっかりとしており、外的支持構造体が無くともその形状を維持
するために十分な機械的完全性を本来的に有することを意味する。
【００１１】 「三次元」構造体は、成型、キャスティング、押し出し、または他の成形によ
り所望の幾何的形状とされたものである。本発明の三次元構造体は、所望の厚さ
の平坦なシートであって、引き続いて他の幾何形状、例えば管、円筒、円錐等に
成形可能なもの等のように比較的に単純であってよい。本発明の生体高分子材料
は、使用する特定の型穴によって、複雑な形状に成形可能である。
り所望の幾何的形状とされたものである。本発明の三次元構造体は、所望の厚さ
の平坦なシートであって、引き続いて他の幾何形状、例えば管、円筒、円錐等に
成形可能なもの等のように比較的に単純であってよい。本発明の生体高分子材料
は、使用する特定の型穴によって、複雑な形状に成形可能である。
【００１２】 本発明の自己支持性の成形三次元生体高分子材料は、当初は下記を含む、二部
混合物の架橋反応生成物であることが最も好ましい： Ａ部：水溶性タンパク様物質（当該混合物の約２７−５３重量％）、及び Ｂ部：ジ-、またはポリ-アルデヒド（当該混合物中に存在するタンパク質２０乃
至６０部につき１重量部）及び水（任意に、当該組成物の残量をなす必須でない
成分を含有）。
混合物の架橋反応生成物であることが最も好ましい： Ａ部：水溶性タンパク様物質（当該混合物の約２７−５３重量％）、及び Ｂ部：ジ-、またはポリ-アルデヒド（当該混合物中に存在するタンパク質２０乃
至６０部につき１重量部）及び水（任意に、当該組成物の残量をなす必須でない
成分を含有）。
【００１３】 該混合物のＡ部は、実質的にヒトまたは動物由来のタンパク様物質の水溶液で
あることが最も好ましい。オボアルブミンを含むアルブミンが好ましいタンパク
質であり、ヒトまたは動物由来の血清アルブミンがとりわけ好ましい。タンパク
様物質は、精製タンパク質であっても、または血清アルブミンなどのタンパク質
が主要成分である混合物であっても良い。例えば、血漿もしくは血清、または安
定化血漿タンパクの市販の溶液の脱水によって得られる固体混合物が、Ａ部の調
製に使用可能である。一般的に血漿固体または血清固体と呼称されるこれらの混
合物は、その主要成分として、５０−９０％のオーダーでアルブミンを含有する
ことが知られている。ここに使用されるように、「血漿」なる語は遠心分離によ
って血球が除去された全血を意味する。「血清」なる語は、そのフィブリノーゲ
ン及び／またはフィブリンの除去、またはクエン酸塩またはＥＤＴＡ等の試薬の
添加によるフィブリン凝固の抑制によって更に処理され、凝集を回避した血漿を
意味する。タンパク様物質は、更に有効量のヘモグロビンを含有していても良い
。
あることが最も好ましい。オボアルブミンを含むアルブミンが好ましいタンパク
質であり、ヒトまたは動物由来の血清アルブミンがとりわけ好ましい。タンパク
様物質は、精製タンパク質であっても、または血清アルブミンなどのタンパク質
が主要成分である混合物であっても良い。例えば、血漿もしくは血清、または安
定化血漿タンパクの市販の溶液の脱水によって得られる固体混合物が、Ａ部の調
製に使用可能である。一般的に血漿固体または血清固体と呼称されるこれらの混
合物は、その主要成分として、５０−９０％のオーダーでアルブミンを含有する
ことが知られている。ここに使用されるように、「血漿」なる語は遠心分離によ
って血球が除去された全血を意味する。「血清」なる語は、そのフィブリノーゲ
ン及び／またはフィブリンの除去、またはクエン酸塩またはＥＤＴＡ等の試薬の
添加によるフィブリン凝固の抑制によって更に処理され、凝集を回避した血漿を
意味する。タンパク様物質は、更に有効量のヘモグロビンを含有していても良い
。
【００１４】 接着組成物のＢ部は、本質的にジ-、またはポリ-アルデヒドの水溶液である。
これらの物質は多様であり、その有用性は、入手可能性及びこれらの水への可溶
性によって大幅に制限される。例えば、水性グリオキサール（エタンジアール）
は水性グルタルアルデヒド（ペンタンジアール）と同様に有用である。適当な炭
水化物の過ヨウ素酸塩、オゾン等による酸化開裂によって調製される、ジ-、ま
たはポリ-アルデヒドの水溶性混合物もまた有用である。グルタルアルデヒドは
、Ｂ部の好ましいジアルデヒド成分である。Ａ部及びＢ部を合わせた場合、生じ
る生成物は、一般的に１５−３０秒のオーダーの短時間の撹拌の間に迅速に硬化
し、強く、屈曲性の、革状またはゴム状の物質となる。本発明における使用のた
めに最も好ましい物質は、登録商標「BIOGLUE」としてCryoLife, Inc. of Kenne
saw, Georgiaより購入可能である。
これらの物質は多様であり、その有用性は、入手可能性及びこれらの水への可溶
性によって大幅に制限される。例えば、水性グリオキサール（エタンジアール）
は水性グルタルアルデヒド（ペンタンジアール）と同様に有用である。適当な炭
水化物の過ヨウ素酸塩、オゾン等による酸化開裂によって調製される、ジ-、ま
たはポリ-アルデヒドの水溶性混合物もまた有用である。グルタルアルデヒドは
、Ｂ部の好ましいジアルデヒド成分である。Ａ部及びＢ部を合わせた場合、生じ
る生成物は、一般的に１５−３０秒のオーダーの短時間の撹拌の間に迅速に硬化
し、強く、屈曲性の、革状またはゴム状の物質となる。本発明における使用のた
めに最も好ましい物質は、登録商標「BIOGLUE」としてCryoLife, Inc. of Kenne
saw, Georgiaより購入可能である。
【００１５】 該物質は、ASTM D638M-93またはASTM D882-95aに従って試験した場合、少なく
とも約４００g/cm2の引張強度を示す。生体高分子材料中に、物理的に繊維状強
化物質を埋め込むことによって、前記物質の引張強度及び他の物理特性の著しい
改善が実現する。この点について、Ａ部及びＢ部の混合物は、強化物質が物理的
にその内部に埋め込まれるように、当該混合物の固形化の際に前記強化物質と接
触させられることが最も好ましい。したがって、強化物質を予め型またはキャス
ト表面上において所望の形状構造とし、引き続くＡ部及びＢ部の液体混合物の導
入によってこれを浸し、前記強化物質が、生じる固形の自己支持性生体高分子材
料の一部となてその形状を左右することになっても良い。
とも約４００g/cm2の引張強度を示す。生体高分子材料中に、物理的に繊維状強
化物質を埋め込むことによって、前記物質の引張強度及び他の物理特性の著しい
改善が実現する。この点について、Ａ部及びＢ部の混合物は、強化物質が物理的
にその内部に埋め込まれるように、当該混合物の固形化の際に前記強化物質と接
触させられることが最も好ましい。したがって、強化物質を予め型またはキャス
ト表面上において所望の形状構造とし、引き続くＡ部及びＢ部の液体混合物の導
入によってこれを浸し、前記強化物質が、生じる固形の自己支持性生体高分子材
料の一部となてその形状を左右することになっても良い。
【００１６】 使用する特定の繊維状強化物質は重要ではない。したがって、実質的にはあら
ゆる所望のデニールの天然または合成の繊維、例えばポリエステル、ナイロン、
ポリオレフィン、硝子等を使用しても良い。更にまた、強化繊維は、単一の繊維
（すなわち単繊維）の連続長またはマルチプルフィラメント（multiple filamen
ts）の編糸、粗糸、または縄の形状で使用しても良い。さらに、強化媒体は、所
望のデニール及び連続長の編糸、粗糸、及び／または縄に紡いだ、規定長の繊維
の形状であっても良い。単または多重繊維状強化物質はまた、織布または不織布
構造体の形状であっても良い。実質的にあらゆる物理形態の繊維状強化物質が、
本発明の実施においては十分に利用可能であるといえる。
ゆる所望のデニールの天然または合成の繊維、例えばポリエステル、ナイロン、
ポリオレフィン、硝子等を使用しても良い。更にまた、強化繊維は、単一の繊維
（すなわち単繊維）の連続長またはマルチプルフィラメント（multiple filamen
ts）の編糸、粗糸、または縄の形状で使用しても良い。さらに、強化媒体は、所
望のデニール及び連続長の編糸、粗糸、及び／または縄に紡いだ、規定長の繊維
の形状であっても良い。単または多重繊維状強化物質はまた、織布または不織布
構造体の形状であっても良い。実質的にあらゆる物理形態の繊維状強化物質が、
本発明の実施においては十分に利用可能であるといえる。
【００１７】 前記強化物質はまた、例えば合成または天然の、有機及び無機の粒子状強化物
質等の粒子の形態であってもよい。こうした粒子の代表例には、炭酸カルシウム
、リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト骨細片、セラミック粒子等が含まれ
る。最も好ましくは、前記粒子状強化物質は、約１μm乃至約７μmの名目粒径を
有し、所望の強化または他の特性を与える一方で前記生体材料の自己支持性三次
元特性を損なうことのない有効量で、生体材料中に存在する。
質等の粒子の形態であってもよい。こうした粒子の代表例には、炭酸カルシウム
、リン酸カルシウム、ヒドロキシアパタイト骨細片、セラミック粒子等が含まれ
る。最も好ましくは、前記粒子状強化物質は、約１μm乃至約７μmの名目粒径を
有し、所望の強化または他の特性を与える一方で前記生体材料の自己支持性三次
元特性を損なうことのない有効量で、生体材料中に存在する。
【００１８】 添付の図面は、本発明による、特に好ましい自己支持性三次元生体材料のシー
ト１０を図示する。図示の通り、シート１０は、所望の厚さを有する、硬化し架
橋したタンパク様材料の層１４に埋め込まれ、これによって被覆された、繊維の
荒目地織布（woven fibrous scrim fabric）からなる強化媒体１２を含む。この
点について、添付の図面は、例示の目的のためにのみ、シート１０を成すタンパ
ク様物質の一部が、埋め込みされた強化媒体１２から「剥がされている」状態を
図示しているが、実際は、強化媒体１２が、単一厚さの硬化生体材料１４中に完
全に埋め込まれているのが最も好ましいことが理解される。
ト１０を図示する。図示の通り、シート１０は、所望の厚さを有する、硬化し架
橋したタンパク様材料の層１４に埋め込まれ、これによって被覆された、繊維の
荒目地織布（woven fibrous scrim fabric）からなる強化媒体１２を含む。この
点について、添付の図面は、例示の目的のためにのみ、シート１０を成すタンパ
ク様物質の一部が、埋め込みされた強化媒体１２から「剥がされている」状態を
図示しているが、実際は、強化媒体１２が、単一厚さの硬化生体材料１４中に完
全に埋め込まれているのが最も好ましいことが理解される。
【００１９】 生体材料は、あらゆる定法によって成形して良い。したがって、平坦なシート
材料を成形する場合には、Ａ部及びＢ部の成分をバッチ毎の混合物として平坦な
表面上にキャスティングし、その後ドクターブレードで好適な厚さにしてもよい
。すなわち、平行な横方向に分離したガイドをキャスト表面に設けて、ドクター
ブレードの末端を支持しても良い。ドクターブレードをガイドに沿って移動させ
ることにより、ガイドと同一の厚さを有する生体材料のシートが得られる。
材料を成形する場合には、Ａ部及びＢ部の成分をバッチ毎の混合物として平坦な
表面上にキャスティングし、その後ドクターブレードで好適な厚さにしてもよい
。すなわち、平行な横方向に分離したガイドをキャスト表面に設けて、ドクター
ブレードの末端を支持しても良い。ドクターブレードをガイドに沿って移動させ
ることにより、ガイドと同一の厚さを有する生体材料のシートが得られる。
【００２０】 生体材料はまた、従来の連続キャスティング技術を使用して連続的にキャステ
ィングし、シートとしても良い。したがって、例えば、Ａ部及びＢ部の液体混合
物を、スリットノズルから回転ドラムキャスト表面上に押し出しても良い。得ら
れるキャストシートは、厚さ制御のためにニップ・ローラを通して処理し、更な
る処理のために巻き取りドラムに巻き付けておいてもよい。
ィングし、シートとしても良い。したがって、例えば、Ａ部及びＢ部の液体混合
物を、スリットノズルから回転ドラムキャスト表面上に押し出しても良い。得ら
れるキャストシートは、厚さ制御のためにニップ・ローラを通して処理し、更な
る処理のために巻き取りドラムに巻き付けておいてもよい。
【００２１】 強化生地媒体を、所望ならば、生体材料液体混合物のバッチキャスティングの
前にキャスト表面上に配置しておき、これによって後者が前者の硬化の際に被覆
されるようにしてもよい。連続キャスティング技術を使用する場合には、強化生
地材料を供給スプールからキャストロールの表面上に巻き出し、この表面上に生
体材料が押し出しされるようにしても良い。粒子状の強化媒体を使用する場合に
は、前記粒子が未硬化の生体材料中に導入されるように、適当な供給手段を与え
るとよい。
前にキャスト表面上に配置しておき、これによって後者が前者の硬化の際に被覆
されるようにしてもよい。連続キャスティング技術を使用する場合には、強化生
地材料を供給スプールからキャストロールの表面上に巻き出し、この表面上に生
体材料が押し出しされるようにしても良い。粒子状の強化媒体を使用する場合に
は、前記粒子が未硬化の生体材料中に導入されるように、適当な供給手段を与え
るとよい。
【００２２】 成形されたシート材料は、その表面張力を減少させ、よってキャスト表面から
より簡便に取り外せるように、適当な液体（例えば水、アルコール等）で湿って
いても良い。
より簡便に取り外せるように、適当な液体（例えば水、アルコール等）で湿って
いても良い。
【００２３】 本発明による生体材料のシート厚さは、強化の有無によらず、約０．１mm乃至
約１．５mmであるのが最も好ましい。
約１．５mmであるのが最も好ましい。
【００２４】 該シートは、他の幾何学形状に作成しても良い。したがって、例えば、該シー
トを対向する端部領域を重ねることによって巻いても、または一般的に円筒、円
錐等の幾何学形状としても良い。重ねた端部領域は、Ａ部及びＢ部を含む液体混
合物を更なる量使用して互いに接着しても良い。複雑な形状もまた作成可能であ
る。従って、例えば、近位の円錐部分を遠位の円筒部分に接着しても良い。本発
明の生体材料からは、実質的にあらゆる三次元成形構造が造成可能であるという
ことができる。
トを対向する端部領域を重ねることによって巻いても、または一般的に円筒、円
錐等の幾何学形状としても良い。重ねた端部領域は、Ａ部及びＢ部を含む液体混
合物を更なる量使用して互いに接着しても良い。複雑な形状もまた作成可能であ
る。従って、例えば、近位の円錐部分を遠位の円筒部分に接着しても良い。本発
明の生体材料からは、実質的にあらゆる三次元成形構造が造成可能であるという
ことができる。
【００２５】 該生体材料はまた、適当な成型技術によっても成形可能である。したがって、
例えば、適当に成形された型穴を用い、ここにＡ部とＢ部との液体混合物を注入
しても良い。硬化すれば、得られる前記生体材料の表面は、型穴の形状を模すこ
とになる。適当な挿入物も同様に設置可能であり、これにより内部表面を成型し
て成形部分とすることができる。
例えば、適当に成形された型穴を用い、ここにＡ部とＢ部との液体混合物を注入
しても良い。硬化すれば、得られる前記生体材料の表面は、型穴の形状を模すこ
とになる。適当な挿入物も同様に設置可能であり、これにより内部表面を成型し
て成形部分とすることができる。
【００２６】 本発明の、予備成形された、自己支持性の成形三次元生体材料構造体は、組織
創傷、穿孔、断裂等の、縫合不要（または縫合が最小限）の修復のために使用す
ることができる。したがって、血管などの切断された組織の修復のための解剖学
的技術が、シート、円筒、円錐、管、または他の適当な幾何学構造の形状の、本
発明の生体材料部品を使用して達成可能である。したがって、実際には、適当な
自己支持性の三次元生体材料部品を用いて組織の裂傷、創傷、切断、穿孔、断裂
等のある関係を覆い、その後適当な生体接着材料によって周辺組織に固定するこ
とができる。また、修復を受ける組織部位に対して、生体材料部品を位置的にま
ず固定するために、最低数の縫合を利用しても良い。本発明の予備成形された生
体材料部品は、その端部周辺と組織とをシールして、生理学的圧力に耐えうる、
漏出のない密封状態を提供しても良い。
創傷、穿孔、断裂等の、縫合不要（または縫合が最小限）の修復のために使用す
ることができる。したがって、血管などの切断された組織の修復のための解剖学
的技術が、シート、円筒、円錐、管、または他の適当な幾何学構造の形状の、本
発明の生体材料部品を使用して達成可能である。したがって、実際には、適当な
自己支持性の三次元生体材料部品を用いて組織の裂傷、創傷、切断、穿孔、断裂
等のある関係を覆い、その後適当な生体接着材料によって周辺組織に固定するこ
とができる。また、修復を受ける組織部位に対して、生体材料部品を位置的にま
ず固定するために、最低数の縫合を利用しても良い。本発明の予備成形された生
体材料部品は、その端部周辺と組織とをシールして、生理学的圧力に耐えうる、
漏出のない密封状態を提供しても良い。
【００２７】 本発明の更なる理解は、以下の非制限的実施例によって得られるであろう。
【００２８】
（実施例１） 平坦で粘着性のないキャスト表面を有する長方形の硝子プレートを、生体材料
のシートのキャスティングに用いた。硝子プレートの上部には覆いがなく、約０
．４mmの厚さを有する、横方向に間隔をおいた一対の平行ガイド上に支持された
ドクターブレードとして、スライドバーを備えていた。液体BioGlue（登録商標
）タンパク様物質（CryoLife, Inc., Kennesaw, Georgia）の大量アリコートを
ドクターブレード近傍のキャスト表面においた。ドクターブレードをガイドに沿
って移動させ、前記液体をキャスト表面に沿って均一に伸ばし広げた。硬化に際
して得られた生体材料のシートは、実質的に約０．４mmの均一な厚さを有してい
た。
のシートのキャスティングに用いた。硝子プレートの上部には覆いがなく、約０
．４mmの厚さを有する、横方向に間隔をおいた一対の平行ガイド上に支持された
ドクターブレードとして、スライドバーを備えていた。液体BioGlue（登録商標
）タンパク様物質（CryoLife, Inc., Kennesaw, Georgia）の大量アリコートを
ドクターブレード近傍のキャスト表面においた。ドクターブレードをガイドに沿
って移動させ、前記液体をキャスト表面に沿って均一に伸ばし広げた。硬化に際
して得られた生体材料のシートは、実質的に約０．４mmの均一な厚さを有してい
た。
【００２９】 （実施例２） BioGlue（登録商標）タンパク様物質の一般的に円形の液塊（直径およそ３イ
ンチ）をプラスチックシートの表面上に分配した。該物質が依然として液体であ
るところへ、該プール上に硝子繊維生地の小片を置き、次いでプラスチックシー
トの第二層を置いた。このサンドイッチ構造を、本の重量によって圧縮した。硬
化後に得られた強化生体材料シートは、プラスチックの成型シートから容易に剥
離され、脱水を回避するために水中に置いた。該強化生体材料フィルムは、この
上ない強度を有する一方でかなりの屈曲性及びメモリを保持していた。
ンチ）をプラスチックシートの表面上に分配した。該物質が依然として液体であ
るところへ、該プール上に硝子繊維生地の小片を置き、次いでプラスチックシー
トの第二層を置いた。このサンドイッチ構造を、本の重量によって圧縮した。硬
化後に得られた強化生体材料シートは、プラスチックの成型シートから容易に剥
離され、脱水を回避するために水中に置いた。該強化生体材料フィルムは、この
上ない強度を有する一方でかなりの屈曲性及びメモリを保持していた。
【００３０】 （実施例３） Vicryl（登録商標）（Ethicon）編成ポリマーメッシュを使用して実施例２を
繰り返した。実施例１と同様の結果が得られた。しかしながら、この実施例２の
材料は、おそらくは強化媒体として使用されたメッシュ織物が比較的に柔らかな
性質であるために、幾分屈曲性が高かった。この材料を、圧力試験したところ、
７００mmHgより大なる耐性のあることが判明した。
繰り返した。実施例１と同様の結果が得られた。しかしながら、この実施例２の
材料は、おそらくは強化媒体として使用されたメッシュ織物が比較的に柔らかな
性質であるために、幾分屈曲性が高かった。この材料を、圧力試験したところ、
７００mmHgより大なる耐性のあることが判明した。
【００３１】 （実施例４） 実施例３により成形されたシート材料から、強化生体材料フィルムのおよそ１
mm厚さの部分から、幾つかの小さな（直径およそ１／４インチの円）または一般
的に二等辺三角形状の小片をカットする工程、及び前記小片を一般的に円錐形の
成形部品に折り畳む工程により、円錐を構築した。これら部品の重なった端部を
、６−０Prolene（登録商標）縫合糸を使用してタック縫合（３乃至４縫合）し
た。BioGlue（登録商標）タンパク様物質の更なるアリコートを、タック縫合し
た端部の上から適用してこれらを互いにシールした。分割して円錐状に成形して
得られた部品は、約２−３mmの頂点開口及び約３cmの末端開口を有していた。こ
れらの部品は、この上ない屈曲性を有し、曲げたり折り畳んだりした際に破壊し
たり破損したりしないことが判明した。また、前記円錐形状の部品は圧縮可能で
あり、十分な形状維持メモリを示して、いったん圧縮力から解放されると本来の
形状に戻った。
mm厚さの部分から、幾つかの小さな（直径およそ１／４インチの円）または一般
的に二等辺三角形状の小片をカットする工程、及び前記小片を一般的に円錐形の
成形部品に折り畳む工程により、円錐を構築した。これら部品の重なった端部を
、６−０Prolene（登録商標）縫合糸を使用してタック縫合（３乃至４縫合）し
た。BioGlue（登録商標）タンパク様物質の更なるアリコートを、タック縫合し
た端部の上から適用してこれらを互いにシールした。分割して円錐状に成形して
得られた部品は、約２−３mmの頂点開口及び約３cmの末端開口を有していた。こ
れらの部品は、この上ない屈曲性を有し、曲げたり折り畳んだりした際に破壊し
たり破損したりしないことが判明した。また、前記円錐形状の部品は圧縮可能で
あり、十分な形状維持メモリを示して、いったん圧縮力から解放されると本来の
形状に戻った。
【００３２】 （実施例５） 一般的に円筒形の部品を造成したこと以外は、実施例４を繰り返した。同様の
物理特性が観察された。
物理特性が観察された。
【００３３】 （実施例６） 強化媒体を使用しないこと以外は、実施例４を繰り返した。円錐を、接合しよ
うとする個々の血管切断部分に設置した。結合させようとする血管には、離れた
状態で方向を合わせるようにカテーテルを挿入し、これによって、切断された前
記血管の末端を互いに対向する位置に維持して、これを除去した際に前記血管の
間に輸送が可能になるようにした。各血管に設置した、対向する円錐の大きな開
口端を重ね、連結させた円錐の中空の内部空間内において、切断された血管の末
端を閉じた。一方の円錐から、前記内部空間に針を挿入し、該空間が満たされる
まで液体BioGlue（登録商標）タンパク様物質をこの中に注入した。前記物質を
数分間硬化させ、その後カテーテルを取り除いた。その後血管に加圧して液体輸
送及び接合の強度を試験したところ、約３００乃至約４００mmHgと見積もられる
圧力に耐えた。
うとする個々の血管切断部分に設置した。結合させようとする血管には、離れた
状態で方向を合わせるようにカテーテルを挿入し、これによって、切断された前
記血管の末端を互いに対向する位置に維持して、これを除去した際に前記血管の
間に輸送が可能になるようにした。各血管に設置した、対向する円錐の大きな開
口端を重ね、連結させた円錐の中空の内部空間内において、切断された血管の末
端を閉じた。一方の円錐から、前記内部空間に針を挿入し、該空間が満たされる
まで液体BioGlue（登録商標）タンパク様物質をこの中に注入した。前記物質を
数分間硬化させ、その後カテーテルを取り除いた。その後血管に加圧して液体輸
送及び接合の強度を試験したところ、約３００乃至約４００mmHgと見積もられる
圧力に耐えた。
【００３４】 （実施例７） 従来の実験ホースバルブを、シリンジバレル内に設置した。その後、ホースバ
ルブの外部表面とシリンジバレル壁の内部表面との間の空間を液体BioGlue（登
録商標）タンパク様物質で満たした。硬化後、得られた成型生体材料部品は、直
径約１／２インチの一端から直径約１／８インチの他端への段形であり、同軸整
列した円筒部分からなる中空の内部を有する円筒状の外部表面を有していた。こ
の部品は接合応用に使用可能であり、その応用によれば、これを横方向にカット
すれば、接合しようとする血管に見合うサイズである、適当な内部中空直径を露
呈させることが可能である。
ルブの外部表面とシリンジバレル壁の内部表面との間の空間を液体BioGlue（登
録商標）タンパク様物質で満たした。硬化後、得られた成型生体材料部品は、直
径約１／２インチの一端から直径約１／８インチの他端への段形であり、同軸整
列した円筒部分からなる中空の内部を有する円筒状の外部表面を有していた。こ
の部品は接合応用に使用可能であり、その応用によれば、これを横方向にカット
すれば、接合しようとする血管に見合うサイズである、適当な内部中空直径を露
呈させることが可能である。
【００３５】 （実施例８） 硬化したBioGlue（登録商標）タンパク様物質からなる環形状フィルム構造体
を使用して、冠状動脈バイパス手術において使用される管を固定した。この点に
ついて、前記管は環形状フィルム構造体を介して拍動する心臓の表面に固定可能
であり、こうして冠状動脈バイパスを完成させることができた。
を使用して、冠状動脈バイパス手術において使用される管を固定した。この点に
ついて、前記管は環形状フィルム構造体を介して拍動する心臓の表面に固定可能
であり、こうして冠状動脈バイパスを完成させることができた。
【００３６】 （実施例９） 内径１４mm及び外径１６mmを有する自己支持性の管を製造するために、より多
量の管材料を用いたこと以外は、実施例８を繰り返した。この調製に続いて、更
に生体高分子材料の繊維硝子強化小片を、BioGlue（登録商標）外科用接着剤で
前記自己支持性管の外部に固定した。この強化管を、畜殺場から得たブタの大動
脈に接合した。前記接合は、３−０Prolene（登録商標）を使用して末端をタッ
ク縫合し、BioGlue（登録商標）外科用接着剤で強化することによって行った。
その後この接合部を加圧試験したところ２５０mmHgより大なる圧力を維持するこ
とが判明した。
量の管材料を用いたこと以外は、実施例８を繰り返した。この調製に続いて、更
に生体高分子材料の繊維硝子強化小片を、BioGlue（登録商標）外科用接着剤で
前記自己支持性管の外部に固定した。この強化管を、畜殺場から得たブタの大動
脈に接合した。前記接合は、３−０Prolene（登録商標）を使用して末端をタッ
ク縫合し、BioGlue（登録商標）外科用接着剤で強化することによって行った。
その後この接合部を加圧試験したところ２５０mmHgより大なる圧力を維持するこ
とが判明した。
【００３７】 （実施例１０） １mmの外径を有する、軸方向を引張った内部ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエ
チレン）管を、ポリプロピレンスペーサーの軸方向に分離した対を使用して、２
．５mmの内径を有する外管内に同心状に設置した。約１．５mmの環状空間と、軸
方向の伸展約１５cmを、同心状に配置した前記対の管の間に規定した。内部及び
外部の両方の管を、ワセリンで潤滑させて、成型生体材料からの前記管の剥離を
促進した。その後、Liquid BioGlue（登録商標）タンパク様物質を前記環状空間
に導入して硬化させた。完全に硬化させた後、約２．５mmの外径及び約１．０mm
の内径を有し、約１５cmの長さを有する自己支持性の管が得られた。
チレン）管を、ポリプロピレンスペーサーの軸方向に分離した対を使用して、２
．５mmの内径を有する外管内に同心状に設置した。約１．５mmの環状空間と、軸
方向の伸展約１５cmを、同心状に配置した前記対の管の間に規定した。内部及び
外部の両方の管を、ワセリンで潤滑させて、成型生体材料からの前記管の剥離を
促進した。その後、Liquid BioGlue（登録商標）タンパク様物質を前記環状空間
に導入して硬化させた。完全に硬化させた後、約２．５mmの外径及び約１．０mm
の内径を有し、約１５cmの長さを有する自己支持性の管が得られた。
【００３８】 （実施例１１） 生体材料の比較的に薄い非強化シートを、０．７５mm、０．４０mm、及び０．
２５mmの厚さの適当なスペーサーによって分離した硝子プレート対の間に、liqu
id BioGlue（登録商標）タンパク様物質を導入することによって調製した。
２５mmの厚さの適当なスペーサーによって分離した硝子プレート対の間に、liqu
id BioGlue（登録商標）タンパク様物質を導入することによって調製した。
【００３９】 （実施例１２） 適当なキャスト表面上に、所望の厚さを得るために十分な量でBioGlue（登録
商標）タンパク様物質の液塊を付着させることによって生体材料のシートを造成
した。特に、名目厚さ０．２mm及び０．７５mmを有する生体シートを造成した。
これらシートの有用性を試験するために、ブタの肺及び肝臓の組織を畜殺場から
得た。該組織を、in vivo生理学的条件をシュミレーションするために温水中に
数秒間浸すことによって温めた。いったん該組織が加温され乾燥されたところで
、更に液体BioGlue（登録商標）タンパク様物質を生体接着剤として使用して、
該組織の表面の裂傷の上から前記生体材料シートを接着した。この修復を、１５
−２０mmＨ2Ｏ水柱の生理学的空気圧以上のタイヤポンプを用いて各組織をわず
かに加圧することによって試験した。極度の圧力下で正常な組織は無かったが、
行った漏出試験により、前記生体材料シートパッチは、該シートパッチの周囲ま
たは下への生体接着剤の適用の有無によらずに保持されることが判明した。
商標）タンパク様物質の液塊を付着させることによって生体材料のシートを造成
した。特に、名目厚さ０．２mm及び０．７５mmを有する生体シートを造成した。
これらシートの有用性を試験するために、ブタの肺及び肝臓の組織を畜殺場から
得た。該組織を、in vivo生理学的条件をシュミレーションするために温水中に
数秒間浸すことによって温めた。いったん該組織が加温され乾燥されたところで
、更に液体BioGlue（登録商標）タンパク様物質を生体接着剤として使用して、
該組織の表面の裂傷の上から前記生体材料シートを接着した。この修復を、１５
−２０mmＨ2Ｏ水柱の生理学的空気圧以上のタイヤポンプを用いて各組織をわず
かに加圧することによって試験した。極度の圧力下で正常な組織は無かったが、
行った漏出試験により、前記生体材料シートパッチは、該シートパッチの周囲ま
たは下への生体接着剤の適用の有無によらずに保持されることが判明した。
【００４０】 （実施例１３） 繊維硝子及びVivryl（登録商標）ポリエステルメッシュで強化した生体材料シ
ートパッチを通して幾つかのタック縫合を行い、これによって予め組織表面上へ
の位置固定を行ったこと以外は、実施例１２を繰り返した。引き続き液体BioGlu
e（登録商標）タンパク様物質をパッチ端部の周囲及び上部に適用したことによ
り、裂傷した組織がシールされて修復された。
ートパッチを通して幾つかのタック縫合を行い、これによって予め組織表面上へ
の位置固定を行ったこと以外は、実施例１２を繰り返した。引き続き液体BioGlu
e（登録商標）タンパク様物質をパッチ端部の周囲及び上部に適用したことによ
り、裂傷した組織がシールされて修復された。
【００４１】 （実施例１４） BioGlue（登録商標）タンパク様物質中にヒドロキシアパタイトを懸濁させる
ことによって、強化生体高分子材料を製造した。粒子の豊富な液体BioGlue（登
録商標）タンパク様物質を、ロッドに成型し、機械特性を試験した。粒子濃度と
共に、強化材料の弾性係数には、粒子を含まない生体高分子材料の２００％を越
える直線的な増加が見られた。試験したヒドロキシアパタイトの濃度は、タンパ
ク質溶液組成物の２乃至３５重量％の範囲であった。
ことによって、強化生体高分子材料を製造した。粒子の豊富な液体BioGlue（登
録商標）タンパク様物質を、ロッドに成型し、機械特性を試験した。粒子濃度と
共に、強化材料の弾性係数には、粒子を含まない生体高分子材料の２００％を越
える直線的な増加が見られた。試験したヒドロキシアパタイトの濃度は、タンパ
ク質溶液組成物の２乃至３５重量％の範囲であった。
【００４２】 （実施例１５） 実施例１４を繰り返したが、ヒドロキシアパタイトを炭酸カルシウムで置き換
えた。再度、強化材料を機械特性について試験した。粒子濃度と共に、強化材料
の弾性係数には、粒子を含まない生体高分子材料の２００％を越える直線的な増
加が見られた。試験した炭酸カルシウムの濃度は、タンパク質溶液組成物の２乃
至６５重量％の範囲であった。
えた。再度、強化材料を機械特性について試験した。粒子濃度と共に、強化材料
の弾性係数には、粒子を含まない生体高分子材料の２００％を越える直線的な増
加が見られた。試験した炭酸カルシウムの濃度は、タンパク質溶液組成物の２乃
至６５重量％の範囲であった。
【００４３】 （実施例１６） 実施例１５を繰り返したが、強化生体高分子材料を６モル塩酸溶液で処理して
炭酸カルシウムを溶解させた。インキュベートした後、生体高分子材料は炭酸カ
ルシウムの溶解の結果として多孔性となったことが観察された。
炭酸カルシウムを溶解させた。インキュベートした後、生体高分子材料は炭酸カ
ルシウムの溶解の結果として多孔性となったことが観察された。
【００４４】 （実施例１７） 適当なキャスト表面上に、所望の厚さを得るために十分な量でBioGlue（登録
商標）タンパク様物質の液塊を付着させることによって生体材料のシートを造成
した。特に、厚さ０．４mmのシートを造成した。該生体材料シートは別個のユニ
ットを得るために幾つかの小片にカットすることによって更に処理した。これら
のユニットを、ポリエチレン小袋に封入するか、または水もしくはグルタルアル
デヒド溶液（０．０１乃至１体積％）中に浸した。これらの処理サンプルをトリ
プシンで消化して、タンパク分解への相対耐性を評価した。水に浸したサンプル
はトリプシンで消化できた一方で、グルタルアルデヒドに浸したサンプルは、タ
ンパク分解に対して非常に耐性であった。
商標）タンパク様物質の液塊を付着させることによって生体材料のシートを造成
した。特に、厚さ０．４mmのシートを造成した。該生体材料シートは別個のユニ
ットを得るために幾つかの小片にカットすることによって更に処理した。これら
のユニットを、ポリエチレン小袋に封入するか、または水もしくはグルタルアル
デヒド溶液（０．０１乃至１体積％）中に浸した。これらの処理サンプルをトリ
プシンで消化して、タンパク分解への相対耐性を評価した。水に浸したサンプル
はトリプシンで消化できた一方で、グルタルアルデヒドに浸したサンプルは、タ
ンパク分解に対して非常に耐性であった。
【００４５】 （実施例１８） 実施例１７を繰り返したが、前記ユニットは様々な塩化ナトリウム濃度の溶液
（０．５乃至５．０モル）中にて処理した。これらの処理サンプルをトリプシン
で消化して、タンパク分解への相対耐性を評価した。消化の程度は、塩化ナトリ
ウム濃度に反比例していることが判明した。
（０．５乃至５．０モル）中にて処理した。これらの処理サンプルをトリプシン
で消化して、タンパク分解への相対耐性を評価した。消化の程度は、塩化ナトリ
ウム濃度に反比例していることが判明した。
【００４６】 （実施例１９） 適当なキャスト表面上に、所望の厚さを得るために十分な量でBioGlue（登録
商標）タンパク様物質の液塊を付着させることによって生体材料のシートを造成
した。これらのシートの一つ（０．９７mm厚さ）を膜として拡散チャンバーの二
つのセルの間に設置した。これら二つのセルを、水で満たした。メチレンブルー
を一方のチャンバーに加え、他方を膜を越えるメチレンブルーの拡散について分
光学的にサイドモニターした。無色のチャンバーは５時間でメチレンブルーの拡
散を示した。
商標）タンパク様物質の液塊を付着させることによって生体材料のシートを造成
した。これらのシートの一つ（０．９７mm厚さ）を膜として拡散チャンバーの二
つのセルの間に設置した。これら二つのセルを、水で満たした。メチレンブルー
を一方のチャンバーに加え、他方を膜を越えるメチレンブルーの拡散について分
光学的にサイドモニターした。無色のチャンバーは５時間でメチレンブルーの拡
散を示した。
【００４７】 （実施例２０） 適当な円筒状型に、前記型を満たすために十分な量で液体BioGlue（登録商標
）タンパク様物質を注入することによって生体材料のキャストを造成した。前記
キャストを水に浸し、外形寸法をモニターした。前記材料は、重量及び体積につ
いて約１０％増大した。
）タンパク様物質を注入することによって生体材料のキャストを造成した。前記
キャストを水に浸し、外形寸法をモニターした。前記材料は、重量及び体積につ
いて約１０％増大した。
【００４８】 （実施例２１） 実施例２０を繰り返したが、前記キャストは、単または多官能性アルコール（
例えば１００％グリセリンまたはｎ-プロパノール）に浸した。前記材料は各場
合において５０重量％の重量を喪失し、体積においても同様の減少が観察された
。この喪失は、主に脱水によるものであり、分解によるものではなかった。
例えば１００％グリセリンまたはｎ-プロパノール）に浸した。前記材料は各場
合において５０重量％の重量を喪失し、体積においても同様の減少が観察された
。この喪失は、主に脱水によるものであり、分解によるものではなかった。
【００４９】 （実施例２２） 実施例２１を繰り返したが、前記キャストは、５重量％尿素にに浸した。前記
材料の重量は１０％増量し、体積については２５％より大なる増量であった。更
に、該キャストは、非常に柔らかな物質に更に変化した。
材料の重量は１０％増量し、体積については２５％より大なる増量であった。更
に、該キャストは、非常に柔らかな物質に更に変化した。
【００５０】 （実施例２３） 適当なキャスト表面上に、所望の厚さを得るために十分な量でBioGlue（登録
商標）タンパク様物質の液塊を付着させることによって生体材料のシートを造成
した。これらシートのグルタルアルデヒド濃度は、架橋溶液組成物の５乃至１０
重量％に亘っていた。これらのシートを水で満たしたポリエチレン小袋に封入し
た。これらシートの半数にガンマ線照射を行った。その後、二種類のセットのシ
ートを機械特性について試験した。照射及び未照射のシートは、同等の引張強度
及び弾性係数を有していた。グルタルアルデヒド濃度が５重量％及び１０重量％
であるシートは、それぞれ、引張強度が１２００及び３５００gf/cm2であり、弾
性係数が５及び３０kgf/cm2であった。
商標）タンパク様物質の液塊を付着させることによって生体材料のシートを造成
した。これらシートのグルタルアルデヒド濃度は、架橋溶液組成物の５乃至１０
重量％に亘っていた。これらのシートを水で満たしたポリエチレン小袋に封入し
た。これらシートの半数にガンマ線照射を行った。その後、二種類のセットのシ
ートを機械特性について試験した。照射及び未照射のシートは、同等の引張強度
及び弾性係数を有していた。グルタルアルデヒド濃度が５重量％及び１０重量％
であるシートは、それぞれ、引張強度が１２００及び３５００gf/cm2であり、弾
性係数が５及び３０kgf/cm2であった。
【００５１】 （実施例２４） 硫酸コンドロイチンを用いて生体材料を造成し、これをBioGlue（登録商標）
タンパク様物質中に溶解させた。硫酸コンドロイチンが、錯化反応を経てアルシ
アンブルーで検出され、このグルコサミノグリカンが前記生体材料から溶離でき
たことを示した。
タンパク様物質中に溶解させた。硫酸コンドロイチンが、錯化反応を経てアルシ
アンブルーで検出され、このグルコサミノグリカンが前記生体材料から溶離でき
たことを示した。
【００５２】 （実施例２５） アルブミンに替えてウシヘモグロビンを使用して実施例１を繰り返した。得ら
れた材料は柔軟でしなやかであった。前記材料を、実施例１西多賀って薄いシー
トに造成したところ、３０００gf/cm2の引張強度及び３０kgf/cm2の弾性係数を
有することが判明した。
れた材料は柔軟でしなやかであった。前記材料を、実施例１西多賀って薄いシー
トに造成したところ、３０００gf/cm2の引張強度及び３０kgf/cm2の弾性係数を
有することが判明した。
【００５３】 （実施例２６） 強化生体材料を、プラスチックのロッドに粗いナイロンまたはポリエステルの
メッシュの管状小片を取り付けることによって造成した。その後前記プラスチッ
クロッドを液体BioGlue（登録商標）タンパク様物質中で転がして前記メッシュ
を均一に被覆させた。前記メッシュが水を保持する性能を持たない一方で、新た
な生体材料は防水性であった。これらの管の破裂強度を試験したところ、３００
乃至４００mmHgの圧力に耐えうることが判明した。
メッシュの管状小片を取り付けることによって造成した。その後前記プラスチッ
クロッドを液体BioGlue（登録商標）タンパク様物質中で転がして前記メッシュ
を均一に被覆させた。前記メッシュが水を保持する性能を持たない一方で、新た
な生体材料は防水性であった。これらの管の破裂強度を試験したところ、３００
乃至４００mmHgの圧力に耐えうることが判明した。
【００５４】 （実施例２７） 市販のプラスチック模型を使用して、生体材料の骨形の塊を造成した。BioGlu
e（登録商標）タンパク様物質を骨形模型のネガ型に注型して硬化させた。次い
で前記生体材料を前記型から取り外したところ、前記型の外観に非常に類似して
いた。
e（登録商標）タンパク様物質を骨形模型のネガ型に注型して硬化させた。次い
で前記生体材料を前記型から取り外したところ、前記型の外観に非常に類似して
いた。
【００５５】 本発明が、最も実際的で好ましいと見なされる実施態様について説明されてい
る一方で、本発明が、開示された実施態様に限定されないどころか、逆に添付の
請求の範囲の精神及び範疇に入る多様な変形及び同等の編成を網羅することは理
解されるべきである。
る一方で、本発明が、開示された実施態様に限定されないどころか、逆に添付の
請求の範囲の精神及び範疇に入る多様な変形及び同等の編成を網羅することは理
解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図は、本発明による生体高分子材料の例示形態の図式表示であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｃ０８Ｌ 89:00 Ａ６１Ｌ 33/00 Ｔ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 アーロン・ジェイ・トリグスタッド アメリカ合衆国・ジョージア・30080・ス ミマ・クレストレーン・ドライブ・706 Ｆターム(参考） 4C081 AA02 AA12 AA14 AB12 AB13 AC02 AC03 BA13 BA16 BB08 CC05 CD17 DA02 DA03 DA04 DA05 DA06 DB03 4C097 AA14 AA15 BB01 DD05 FF05 FF16 4F072 AA04 AB03 AB04 AB05 AB28 AB29 AD01 AE01 AE26 AF13 AG03 AL01
Claims (48)
- 【請求項１】 予備成形された、自己支持性の成形三次元架橋タンパク様
生体高分子材料。 - 【請求項２】 繊維状及び／または粒子状の強化媒体を含む、請求項１の
生体高分子材料。 - 【請求項３】 前記繊維状強化媒体が、天然または合成の繊維を含む、請
求項２の生体高分子材料。 - 【請求項４】 前記繊維状強化媒体が、天然または合成の繊維からなる布
地を含む、請求項２の生体高分子材料。 - 【請求項５】 前記布地が、織布である、請求項４の生体高分子材料。
- 【請求項６】 前記布地が、不織布である、請求項４の生体高分子材料。
- 【請求項７】 前記粒子状強化媒体が、約１μm乃至約７μmの名目粒径を
有する、請求項２の生体高分子材料。 - 【請求項８】 多孔性である、請求項１の生体高分子材料。
- 【請求項９】 ヒトまたは動物から誘導されるタンパク材料と、ジ-または
ポリ-アルデヒドとの架橋反応生成物である、請求項１の生体高分子材料。 - 【請求項１０】 前記タンパク質が、ウシまたはヒトの血清アルブミンま
たはヘモグロビンである、請求項９の生体高分子材料。 - 【請求項１１】 前記アルデヒドが、グルタルアルデヒドである、請求項
９の生体高分子材料。 - 【請求項１２】 成形架橋タンパク様生体高分子材料と、これに埋め込ま
れた繊維状及び／または粒子状の強化媒体とを含む、強化生体材料。 - 【請求項１３】 前記繊維状強化媒体が、天然または合成の繊維を含む、
請求項１２の強化生体材料。 - 【請求項１４】 前記繊維状強化媒体が、天然または合成の繊維からなる
布地を含む、請求項１３の生体高分子材料。 - 【請求項１５】 前記布地が、織布である、請求項１４の生体高分子材料
。 - 【請求項１６】 前記布地が、不織布である、請求項１４の生体高分子材
料。 - 【請求項１７】 前記粒子状強化媒体が、約１μm乃至約７μmの名目粒径
を有する、請求項１２の生体高分子材料。 - 【請求項１８】 ヒトまたは動物から誘導されるタンパク材料と、ジ-また
はポリ-アルデヒドとの架橋反応生成物である、請求項１２の生体高分子材料。 - 【請求項１９】 前記タンパク質が、ウシまたはヒトの血清アルブミンま
たはヘモグロビンである、請求項１８の生体高分子材料。 - 【請求項２０】 前記アルデヒドが、グルタルアルデヒドである、請求項
１９の生体高分子材料。 - 【請求項２１】 繊維状及び／または粒子状の強化媒体を架橋可能な生体
高分子材料液体中に埋め込む工程、及び、その後前記生体高分子材料を架橋させ
、これによって硬化させて自己支持性の繊維状及び／または粒子状強化生体材料
を形成する工程を含む、強化生体材料の製造方法。 - 【請求項２２】 キャスト表面上に繊維状及び／または粒子状強化材料を
設置する工程、及び、その後前記キャスト表面上に液状の生体高分子材料をキャ
スティングして、強化生体材料のシートを形成する工程を含む、請求項２１の方
法。 - 【請求項２３】 生体高分子材料液体上でドクターブレードを移動させ、
規定のシート厚さを達成する工程を含む、請求項２２の方法。 - 【請求項２４】 強化生体材料のシートを成形して、一般的に円錐形また
は円筒形の成形構造体とする工程を含む、請求項２１の方法。 - 【請求項２５】 前記成形工程が、シートの端部を重ね、前記の重なった
端部を互いに固定することを含む、請求項２４の方法。 - 【請求項２６】 前記成形工程が、前記の重なった端部に液状生体接着剤
を適用することを含む、請求項２５の方法。 - 【請求項２７】 前記強化媒体が粒子であって、更に前記粒子状強化媒体
を溶解させて多孔質を得る工程を含む、請求項２１の方法。 - 【請求項２８】 前記強化生体材料に、所望の物理及び／又は化学特性を
得るために十分な後処理を行う工程を含む、請求項２１の方法。 - 【請求項２９】 前記後処理が、強化生体材料を処理液と接触させる工程
を含む、請求項２８の方法。 - 【請求項３０】 前記処理液が、水または有機液体を含む、請求項２９の
方法。 - 【請求項３１】 前記有機液体が、アルコール、尿素、またはグルタルア
ルデヒド溶液を含む、請求項３０の方法。 - 【請求項３２】 前記処理液が、塩化ナトリウムの水溶液を含む、請求項
２９の方法。 - 【請求項３３】 前記塩化ナトリウム溶液が、約０．５モル乃至５．０モ
ルである、請求項３２の方法。 - 【請求項３４】 可溶性粒子状媒体を架橋生体高分子材料液体中に導入す
る工程、前記生体高分子材料を架橋させ、これによって硬化させ、前記粒子状媒
体が分散されて内在する自己支持性生体材料構造体を形成する工程、その後前記
生体材料構造体内の前記粒子状媒体を溶解させてこれを多孔性とする工程を含む
、多孔性で自己支持性の成形三次元タンパク様生体材料構造体の製造方法。 - 【請求項３５】 生体材料構造体内の粒子状媒体を溶解させる前記工程が
、前記生体材料構造体を、前記粒子状媒体のための液体溶媒に、所定量の前記粒
子状媒体を溶解させて前記生体材料構造体を多孔性とするために十分な時間接触
させることを含む、請求項３４の方法。 - 【請求項３６】 前記粒子状材料が、炭酸カルシウムを含む、請求項３５
の方法。 - 【請求項３７】 前記炭酸カルシウムが、約２重量％乃至約６５重量％の
量で存在する、請求項３６の方法。 - 【請求項３８】 前記粒子状材料が分散されて内在する前記生体材料構造
体を、酸と接触させる工程を含む、請求項３４乃至３７のいずれか一項の方法。 - 【請求項３９】 前記酸が塩酸である、請求項３８の方法。
- 【請求項４０】 請求項３４の方法に従って製造される多孔性生体材料。
- 【請求項４１】 予備成形した、自己支持性の三次元成形生体材料部品を
、修復を必要とする組織部位に設置する工程、その後生体接着剤の適用により前
記組織を前記生体材料部品の端部をシーリングする工程を含む、損傷したヒトま
たは動物の組織のin vivoにおける修復方法。 - 【請求項４２】 前記生体材料部品が、シート、環、管、円筒、及び／ま
たは円錐の形状である、請求項４１の方法。 - 【請求項４３】 前記生体材料部品が、繊維状または粒子状の強化媒体を
含む、請求項４１の方法。 - 【請求項４４】 前記生体材料部品が、シートの形状である、請求項４３
の方法。 - 【請求項４５】 前記生体材料部品が、管、円筒、または円錐の形状であ
る、請求項４３の方法。 - 【請求項４６】 前記生体材料が、実質的に一定の外径及び段階的に変化
する内径を有する管の形状である、請求項４３の方法。 - 【請求項４７】 少なくとも一のタック縫合を前記生体材料部品内に設け
、 修復を必要とする組織に前記生体材料部品をまず位置的に固定する工程を更に含
む、請求項４３の方法。 - 【請求項４８】 前記生体材料部品が多孔性である、請求項４１の方法。
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