JP2003517318A - 三次元構造有孔補綴用織物 - Google Patents

三次元構造有孔補綴用織物

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JP2003517318A
JP2003517318A JP2000504811A JP2000504811A JP2003517318A JP 2003517318 A JP2003517318 A JP 2003517318A JP 2000504811 A JP2000504811 A JP 2000504811A JP 2000504811 A JP2000504811 A JP 2000504811A JP 2003517318 A JP2003517318 A JP 2003517318A
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porous
woven fabric
dimensional
porous surface
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オリイ，フランソワ，レジ
テラン，ミシエル
メネガン，アルフルド
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ソフラデイム プロダクシヨン
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、対向する２つの多孔質表面を有する三次元構造織物であって、上記多孔質表面は該織物の厚みによって相互に隔てられているが、結合糸によって相互に結合されており、上記織物の厚みの内部に、相互に実質的に平行な、かつ、それぞれ、織物の一方の側で多孔質表面上に出現している多数の横断チャンネル又はセルを有する三次元構造織物に関する。三次元構造織物の組織は、各々の横断チャンネル又はセルについて、隣接するチャンネルに相互に連絡している内部多孔質壁が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は、特に、体壁(parietal)及び/又は内臓外科において有用であるが、
他の外科の分野にも適用し得る三次元構造織物に関する。
【０００２】 本発明を、特に、ヘルニア又は内臓脱出の修復のために使用することを意図し
た、前記した種類の補綴用織物(prosthetic fabric)に関して説明する。
【０００３】 例えば外傷性全身障害の結果として破損又は損傷した腱膜又は筋肉壁のごとき
身体の一部を修復し又はこれと置換するするのに、外科医は、長い間、平坦な、
即ち、二次元構造の補綴用織物を使用してきた。従って、現在、種々の方法、例
えば、機織(weaving)、編成(knitting)又は押出によって製造された又は得られ
たかつしばしば、移植された体内で特定の機能を発揮させるために設計された多
数のかかる補綴用織物が存在する。
【０００４】 かかる二次元構造の補綴用織物は文献US-C-5569273号及び3124136号に記載さ
れている。
【０００５】 しかしながら、かかる織物は、まさに織物の構造に関連して、或いは、糸を製
造するのに使用した基材の選択に関連して、或いは、同様に、補綴用織物を製造
するのに使用した方法に関連して、種々の不利益を有している。即ち、例えば、
合成高分子材料から製造した補綴用織物は比較的、柔軟性が低い。
【０００６】 また、瘢痕化(cicatrizing) の通常のプロセスの結果として、移植物に対する
組織反応が生じることも知られている。組織の外科的外傷性全身障害が生じた後
に、一連の生理学的事象が生起する；その主要な時間は下記の通りである： −０時間：外科的外傷性全身障害、毛管の侵入(effraction capillaire); −０ + 数分：凝固、フィブリン網の形成、走化性因子の放出； −０ + 12〜48時間：多核優性白血球の集注(afflux)； −０ + ４〜８日：線維芽細胞の集注； −０ + 24 時間〜５日：マクロファージ優性白血球の集注； −０ + ８〜21日：瘢痕化反応の連結的分化(connective differentiation)； −０ + 15〜180日：移植物と接触した際の瘢痕化のリモデリング。
【０００７】 特に、組織反応の強度の決定に関して、あるケースにおいては、正確な機構は
未だ知られていないとしても、最初の８日は、これらが線維芽細胞集注の生じる
条件となるので、決定的であると思われる。
【０００８】 非骨組織においては、組織反応の平衡により、移植された材料と周囲の健常な
組織の界面を構成する線維連結膜(fibro-connetive membrane)が形成される。移
植物の種類がどのようなものであっても、慣用の生体適合性材料によって直接、
影響される領域は少なくとも約50μmである。
【０００９】 更に、体壁不全(parietal inadequacy)(主として、ヘルニア及び内臓脱出）の
処置においては、補綴用織物は外科的再建部に追加的な機械的強度を提供する役
割を有しており、その組織の同化(integration)がより緊密になりかつより進展
するにつれて、補綴用織物はより効果的になりかつその局部耐性はより良好にな
っている。
【００１０】 本発明者は、その研究の結果、下記の種々のパラメーターが補綴用移植物に対
する組織の応答性に影響を与えることを知見し、この知見に基づいて本発明を完
成した；即ち、 − 補綴用織物の構成材料及びその生物学的媒体中での分解により生じ得る生
成物：これらは、毒性効果及び目的とする効果に反する効果を誘発してはならな
い。長期間移植される補綴用織物の場合、補綴用織物の構成材料の老化とその結
果（摩耗、成分の放出等）は予測することが最も困難な要素である；最大の安全
性は、長期間に亘って実証された原料によってしか提供されない；
【００１１】 − 生体では、いわば、構成材料の表面しか見えないので、該構成材料の性質
は非常に重要であると考えられる。表面に関係する全てのパラメーターの内、表
面エネルギーと粗面性は重要な役割を有する。実際に、細胞の接着を促進するこ
とを目的とする場合には、表面は親水性なければならず（高表面エネルギー）か
つ（１ミクロン程度の大きさの）細胞と比較して平滑でなければならない；
【００１２】 − 生体によって得られ得る多孔性(porosity)だけが補綴用織物の固定 (anchoring)に関して有用である。この所与の容量の多数の孔は相互に連絡され
ていなければならず、そして、相互に連絡している間隙(intersticesは)、（約
20〜80μmの程度の）かなりの細胞浸透(cellular penetration)及び組織の分化
(tissual differentiation)に十分なものでなけらばならない（完全な分化につ
いての最小値は、通常、100〜300μmである）。前記したことから想起される通
り、組織反応が補綴用材料の直接的影響を受けないための最小の距離は50μmで
あり、このことは100μm以下の孔のサイズについては、更生組織(rehabilitati-
on tissue）が移植物の存在により完全に影響を受け、組織の分化が完成する可
能性は小さいことを意味する；
【００１３】 − 受容部位(receiving site)の血管新生と生化学的環境により、組織の応答
の強度が調節される。血管新生が豊富に行われる部位（皮膚、筋肉等）は、血管
新生の少ない部位(眼の後部室、骨等)より迅速にかつより強く反応する。更に、
受容部位の種類そのものにより、再生能力が、損傷された組織の再生能力と同等
であるように調節される。骨、結合組織、粘膜、ある種の実質(parenchyma)（例
えば、肝臓）は、顕著な繊維状傷痕(fibrous scarring)を伴うことなしに、同一
に再生することができる。一方、他の、極めて特殊化された組織（筋肉、神経組
織等）は再生する能力の全てを失い、従って、これらの組織の瘢痕化は線維形成
によってのみ生起する。
【００１４】 −外科的外傷性全身障害は前記した連続反応を誘発する主要な要因である。
この外科的全身障害が大きければ大きい程、反応がより強くかつその結果はより
顕著になるであろう（瘢痕化の遅延、線維続発症、疼痛等）。
【００１５】 上記のことを考慮した場合、良好な補綴用織物の目的の一つは、可能な限り迅
速な組織の同化を計り、過度の線維症、不快感の原因及び疼痛を伴うことなしに
機械的に満足し得る固定を達成することにある。
【００１６】 この目的を達成するために、本出願人は、多孔質の又は比較的粗い、２つの対
向する表面を有する三次元構造織物であって、上記表面が該織物の厚みによって
相互に隔てられているが、結合糸によって相互に結合されており、そして、その
表面組織(texture)を該織物を得る方法、例えば機織又は編成により変動させた
三次元構造織物を設計し、製造しかつ“PAT”又は“TET”の名称で販売した。
【００１７】 かかる三次元構造織物の一つは、補綴用集成体の中心部が単一の編成層から形
成された辺縁部を更に有するものとして文献EP-A-621,014号に記載されている。
【００１８】 ある場合には、補綴用織物の織り方（パターン; armure)により、その厚みの
内部に、相互に実質的に平行な、かつ、それぞれ、三次元構造織物の一方の側で
２つの多孔質表面のいずれか上に出現している多数の横断チャンネル又はセルが
形成される；この場合、補綴用織物は有孔織物 (tissu ajoure)と称することが
でき、織物の表面の各々から出発して、修復しつつある細胞の直接的な進展を可
能にする。
【００１９】 本明細書においてはある種の用語は下記の意義を有する： − “織物”という用語は、特に、機織(kniting)及び/又は編成(weaving)に
より得られた糸の集成体を意味する； − “多孔質表面”という用語は、織物の表面に出現する多数のオリフィス又
は孔を有しており、それによって、織物の粗い外観を付与する織物表面を意味す
る。
【００２０】 この形式の織物は、過度の又は顕著な線維症を伴うことなしに機械的に満足し
得る固定を行わせることにより、特に、解剖学的受容部位において可能な最も迅
速な同化に関して、広く、その効果を示した。
【００２１】 しかしながら、本発明においては、前記で定義したごとき三次元構造補綴用織
物の組織同化を改善しかつその固有の炎症能力を低減させることを検討した。
【００２２】 本発明によれば、補綴用織物の織り方により、各々の横断チャンネル又はセル
について、隣接するチャンネルと連絡する内部多孔質壁も形成されている。
【００２３】 チャンネルの間の通路の間隙は100〜300μmであることが好ましい。
【００２４】 チャンネル壁の多孔性は、特に、それ自体、例えば10〜15μmの直径を有する
繊維（例えばポリエステル繊維）のマルチフィラメントから製造された結合糸の
繊維配列によって決定されるであろう。
【００２５】 前記したごとき本発明によれば、チャンネル壁により、移植物により影響を受
けるが、それにも拘らず、補綴用織物の比較的緊密なかつ早期の組織同化に寄与
する、線維反応のための固定領域(anchoring zone)(各々の糸に近接する周囲)が
提供される。
【００２６】 実際に、本出願人は、前記したごとき補綴用織物について、かく得られる三次
元構造により、利用し得る内部容積が増大するため、細胞の再植民（リコロニゼ
ーション；recolonization) が改善され、一方、織物の同化が改善されることを
知見した。更に、各々のセル又はチャンネルの内部セクションに結合糸が実質的
に存在しない場合には、生体内での補綴用織物の炎症反応が減少する。
【００２７】 更に、１平方メートル当り、当量の材料については、前記したごとき三次元構
造は、織物の内部を外部より広く解放することを可能にし、このことは、移植物
のコア内での組織学的に正常な結合組織の分化に好ましい。更に、本発明による
多方向での多孔性は、その部位での排液に有利であり、液体の集合に伴う危険 （漿液腫、血腫、敗血症）が減少する。
【００２８】 本発明によれば、補綴用材料はその容積が３方向に分布されるので、補綴用織
物の機械的性質が改善され、しかも、補綴用材料の局部的密度が増大することが
ない。
【００２９】 一旦、補綴用織物が移植されると、本発明による三次元構造により形成された
容積の中心に存在する細胞は、以下に述べる寸法条件に従った場合、補綴用材料
から少なくとも750μmである。即ち、植民細胞(colonizing cell)は、分化機構
を遅延させ或いは阻害することのできる影響を全く受けず、一方、受容組織から
１mm以下、即ち、迅速な再生(リハビリテーション)のために必須の要素を提供す
る要素（プロゲニターベース細胞、毛細血管等）に接近している。
【００３０】 これらの条件により、機械的に満足し得る固定を行うことが可能となり、しか
も、正常な結合組織において遭遇するごとき、完全に完成した分化が保持され得
る。
【００３１】 本発明の好ましい態様においては、各々の横断チャンネルは多孔質表面の少な
くとも一方で、六角形の開口を経て、或いは、水滴の形の開口を経て出現する。
【００３２】 各々の横断チャンネルが多孔質表面の一方では六角形の開口を経て出現し、多孔
質表面の他方では水滴の形の開口を経て出現することがより好ましい。
【００３３】 横断チャンネルの平均直径は、0.3mmに等しいか又はそれ以上であり、好まし
くは0.7mm〜２mm、より好ましくは1.3mm〜1.7mmである。同様に、横断チャンネ
ルは、織物の厚さに対応して、約0.5mm〜３mm、好ましくは1.6〜2.1mmの長さを
有する。
【００３４】 織物の厚さは、最大で３mmに等しいことが好ましく、1.7mm〜2.5mmであること
がより好ましい。
【００３５】 結合糸は、各々、生体適合性材料、例えばポリエステルから製造された多数の
連続フィラメントからなることが好ましい。より好ましくは、織物は、外部で２
つの多孔質表面を形成する、相互に結合された２つの編成経糸(knitted warp thread)の層、及び、好ましくは、２つの中間結合用糸の層からなる。
【００３６】 本発明の補綴用織物の他の好ましい態様においては、各々の横断チャンネルは
多孔質表面の少なくとも一方で、マクロ細孔(macropore)の形の開口を経て出現
する；マクロ細孔の直径は0.7mm〜２mm、より好ましくは1.3mm〜1.7mmである。
【００３７】 本発明の別の目的は、前記したごとき三次元構造織物を使用して得られる、体
壁用及び/又は内臓用補綴材である。
【００３８】 本発明の更に別の目的は、外科用の、特に体壁用及び/又は内臓用補綴材を製
造するための、前記したごとき本発明の三次元構造織物の使用である。
【００３９】 チャンネルの間の通路間隙は100mm〜300μmの幅であることが好ましい。
【００４０】 本発明をより良く理解するために、図面を参照して、本発明の好ましい態様の
幾つかを詳細に説明する。
【００４１】 図１及び図２を参照すると、本発明の第１の好ましい態様による三次元構造、
有孔補綴用織物は２つの独立した表面を有しており、その一方は水滴状の形の開
口を有しており（図１参照）、他方は六角形の開口を有している（図２参照）。
【００４２】 同一の表面の開口は、補綴用織物の構成糸によって形成される周囲端部によって
形成されている；この補綴用織物の構成糸は、かかる補綴用織物で通常、使用さ
れている種類の、吸収性の又は非吸収性の合成又は天然重合体材料、例えば、ポ
リプロピレン、ポリエステル又はポリアミドから製造される。図に示す態様にお
いては、50デシテックス(decitex)マルチフィラメントポリエステルを使用する
ことが好ましい。図１、２及び４から明らかなごとく、多孔質表面を形成する編
成経糸層は、２つの中間結合層によって相互に連結されており、この中間結合層
は一方の表面から他方の表面へ実質的に垂直に伸長しておりかつ周囲端部に沿っ
て分布されている。かく分布された結合糸は、実質的に相互に平行なかつその内
部セクションに糸が存在しない横断チャンネルを形成している（図３参照）；こ
れらの糸は一方の表面の開口を他方の表面の開口に連結し、これによって、ハネ
カム型構造を有する補綴用織物が提供される。これらの横断チャンネルは相互に
実質的に平行であり、それぞれ、２つの多孔質表面上で、補綴用織物のいずれか
の側に出現している。
【００４３】 本発明によれば、結合糸は、横断チャンネル又はセルが、隣接するチャンネル
と連絡する内部多孔質側壁を有するように配列される；これらの間隙は100〜
300μmの直径を有する。
【００４４】 横断チャンネルは、補綴用織物を生体内に移植したとき、移植部位への細胞の
移送と集注とを促進するため、細胞の植民(cellular colonization)を増大させ
る。更に、横断チャンネルの空間そのもの内に糸が実質的に存在しないことによ
り、補綴用織物の炎症反応を低下させることが可能であり、このことは、また、
補綴用織物の移植に好ましいことである。
【００４５】 かかる構造は図５に示す略図に従って、経編(warp knitting)により５つの糸
層を形成させることにより製造し得る。図５においては、糸の層の各々はＡ〜Ｅ
の文字によって示されており、この図それ自体は、当業者には全く慣習的でかつ
理解されている、従ってここでは詳細に述べていない、製造すべき編物について
説明されているシステムを使用している。図５によれば、本発明の好ましい補綴
用織物は、前記したごとく、２つの独立した多孔質表面からなる。これらの２つ
の表面は、例示されるごとく、それ自体、それぞれ、Ａ、Ｂ及びＤ、Ｅで表され
ている２つの糸の層からなり、層Ａ、Ｂは表面に水滴状の形の開口を提供し、層
Ｄ、Ｅは表面に六角形の開口を提供する。補綴用織物はダブルベッドラッシェル
織機(double bed Rachel loom)上で編成し得る。この場合、糸Ａ、Ｂ及びＤ、Ｅ
に対応するバー(bar)の全てに糸を通し(thread)、その際、その一つには糸を充
填し、一つには糸を充填しない(one full-one empty)。結合糸の層は記号Ｃで表
されており、十分に糸が通されている。種々の糸の層Ａ〜Ｅは全て、同時に編成
される。即ち、結合糸を各々の表面の開口の周辺端部に沿って分布させかつ一方
の表面から他方の表面へ実質的に垂直に伸長させて、他のチャンネルと側部で連
絡する間隙を形成させ、一方、結合糸が、形成される横断チャンネルの多大な空
間を占めることがないようにする。ついで、最終の補綴用織物を、単に、約170
℃〜約220℃の温度のオーブンを通過させることにより安定化させる。得られた
織物の厚さは1.8mm程度であり、重量は約90g/m２である。この織物はNFG07-119
標準試験法に従って測定して、経糸においての約25％〜37％、緯糸においての約
60〜88％の破断点伸びについて、経糸については約18DaN〜約30DaN、緯糸につい
ては約９DaN〜約15DaNの引張り強度を有する。
【００４６】 本発明の他の好ましい態様においては、補綴用織物の両面が六角形の開口を有
する。かかる織物は図６に示す編成法に従って得ることができる；図６には、同
様に、４つの糸の層Ａ、Ｂ及びＤ、Ｅが示されており、これらの対の各々は独立
した多孔質表面を構成しておりかつ結合糸の２つの層Ｃ１及びＣ２によって相互
に結合されている。この態様においては、結合糸のものも含めて、バーにその一
つには糸を充填し、一つには糸を充填しない方式で糸を通す。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電子走査顕微鏡で撮影した、本発明の三次元構造、有孔補綴用織物の一方の表
面の画像である。
【図２】 電子走査顕微鏡で撮影した、図１に示す補綴用織物の他方の表面を示す画像で
ある。
【図３】 電子走査顕微鏡で撮影した、図２に示す補綴用織物の拡大した画像である。
【図４】 電子走査顕微鏡で撮影した、図１〜３に示す補綴用織物の断面又は辺縁部の画
像である。
【図５】 図１〜４の補綴用織物を得るための、編成のパターンの略図である。
【図６】 本発明の好ましい態様による補綴用織物の編成のパターンの略図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年８月２６日（１９９９．８．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１１】 図５又は６に示すごとき織り方に従って編成することにより
得られるごとき構造を有する、三次元構造織物。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年６月２８日（２００１．６．２８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 メネガン，アルフルド フランス国 69400 ビルフランス シユ ール ソーヌ，アヴニュ ド ラ リベラ シヨン 124 Ｆターム(参考） 4C081 AA14 AB04 AB12 BA12 BA13 BB08 CA161 DA05 DB01 4C097 AA30 BB01 CC01 CC20 DD12 EE08 FF11 4L002 AA07 AB02 CB02 FA00

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 対向する２つの多孔質表面を有する三次元構造織物であって、
    上記多孔質表面は該織物の厚みによって相互に隔てられているが、結合糸によっ
    て相互に結合されており、そして、上記織物の厚みの内部に、相互に実質的に平
    行な、かつ、それぞれ、織物の一方の側で多孔質表面上に出現している多数の横
    断チャンネル又はセルを有する三次元構造織物において、上記三次元構造織物の
    織り方により、各々の横断チャンネル又はセルについて、隣接するチャンネルに
    相互に連絡している内部多孔質壁が形成されていることを特徴とする三次元構造
    織物。
  2. 【請求項２】 各々の横断チャンネルは多孔質表面の少なくとも一方の側で、
    六角形の開口を経て出現している、請求項１に記載の織物。
  3. 【請求項３】 各々の横断チャンネルは多孔質表面の少なくとも一方の側で、
    水滴の形の開口を経て出現している、請求項１に記載の織物。
  4. 【請求項４】 各々の横断チャンネルは、多孔質表面の一方の側では、六角形
    の開口を経て出現し、多孔質表面の他方の側では、水滴の形の開口を経て出現し
    ている、請求項１に記載の織物。
  5. 【請求項５】 横断チャンネルの平均直径は、0.3mmに等しいか又はそれ以上
    であり、好ましくは0.7mm〜２mm、例えば、1.3mm〜1.7mmである、請求項１に記
    載の織物。
  6. 【請求項６】 その厚さは、最大で３mmに等しく、好ましくは1.7mm〜2.5mm
    である、請求項１に記載の織物。
  7. 【請求項７】 各々のセル又はチャンネルの内部セクションは、結合糸を実質
    的に含まない、請求項１に記載の織物。
  8. 【請求項８】 結合糸は、各々、生体適合性材料、例えばポリエステルの繊維
    の多数のフィラメントからなる、請求項１に記載の織物。
  9. 【請求項９】 各々の横断チャンネルは多孔質表面の少なくとも一方の側で、
    その直径が0.7mm〜２mm、より好ましくは1.7mm〜2.5mmであるマクロ細孔の形の
    開口を経て出現している、請求項１に記載の織物。
  10. 【請求項１０】 それぞれ、外部で二つの多孔質表面を形成する、かつ、内部
    結合のための糸の少なくとも一つの層、好ましくは２つの層によって相互に結合
    されている、経編された糸の２つの層を有する、請求項１に記載の織物。
  11. 【請求項１１】 チャンネル間の通路間隔は50〜300μmの幅を有する、請求項
    １に記載の織物。
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