JP2004501700A

JP2004501700A - 連通セルを用いた三次元構造を有する生体適合性ポリマー、その調製方法、および医薬ならびに手術における適用

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Publication number: JP2004501700A
Application number: JP2002505895A
Authority: JP
Inventors: オニガー，ジリ; アポアル，アンドレ
Original assignee: ユニヴエルシテ・ピエール・エ・マリー・キユリー・パリ・シス
Priority date: 2000-06-26
Filing date: 2001-06-25
Publication date: 2004-01-22
Also published as: CA2414521A1; US20040062809A1; EP1412421A1; FR2810552B1; ATE548414T1; FR2810552A1; AU2001270656A1; EP1412421B1; WO2002000775A1

Abstract

本発明は、液状、ゲル化又は固体状態を含む生体適合性ポリマーからなる、連通した空洞を有する多孔性の３次元構造を得るための方法に関する。本発明は、それらの調製ならびに、それらの、特に医薬における、及び移植組織の作成のための、それらの使用に関する。

Description

【０００１】
本発明は、生体材料の分野に関する。
【０００２】
さらに詳細には、制御されたサイズ、多孔率および剛性を持つ連通空洞を有する生体適合性多孔性ポリマーを調製する方法に関する。詳細には、これらの生体適合性材料のインビトロ細胞培養への利用、および、永久にまたは一時的に不全臓器の代用として、ひいてはバイオ人工臓器を作成するための、異なるヒトまたは動物組織または臓器におけるインプラントとして、そのままの、あるいはさらに生体適合性であるポリマーまたはその半透性ハイドロゲルによってカプセル化された播種生体適合性支持体の調製に関する。本発明はバイオ人工膵臓、バイオ人工肝臓、バイオ人工角膜、バイオ人工関節軟骨またはバイオ人工骨などでありうる。
【０００３】
本発明は組織または細胞成長因子を生成する形質移入細胞支持体、さらに詳細にはサイトカイン、成長因子または治療上興味のある組換え分子などの生物活性物質の作成への利用にも関する。
【０００４】
連通空洞を持つこの多孔性材料は、たとえば顎顔面手術における軟骨物質などの物質の欠陥を克服するために、または偽乳房の作成のために、生体内に「裸で」移植することもできる。
【０００５】
本発明の生体材料は、生物流体をバイオ精製するためのフィルタの調製に、または酵素リアクターを作成するための酵素支持体としても利用できる。
【０００６】
本文を通じて、「生体材料」という語は、生物系と相互作用する目的で、医療器具で使用される非生物材料を意味することを理解する必要がある。生体材料は定義により、生組織または液体あるいは生物組織と接触するのに適している。そのような接触は、インプラントの場合は明白であり、ヒトまたは動物の体の表面または外部で起きる、たとえば血液透析における血液またはコンタクトレンズにおける角膜によって起きる接触に拡張される必要がある。バイオテクノロジーで使用される材料、特に動物または植物細胞のインビトロ培養のための材料にも拡張される。生体材料は本来、生体適合性である。「生体適合性」という語は、特定の用途に適したホスト反応によって使用される材料の能力を意味する。この定義は、毒性の欠如、炎症反応の欠如、補体活性化の欠如、および白血球低下の欠如などの、「負」の特性を暗示する。それは、材料が必ずしも考えられる限り最も不活性でないが、その一方、生組織をそれに接触した細胞または移植された組織の代謝活性化に反応および寄与させる、「正」の特性も含む；このことは特に、骨の成長を促進する骨誘導性材料にあてはまる。
【０００７】
本発明の多孔性生体材料は、有機ポリマーまたはコポリマーのカテゴリに属する。本発明の方法および方法によって得られる連通空洞を持つ材料により、培養細胞がこれらの連通空洞内で組織化され、適切な場合に増殖する。これらの特性は細胞の培養と人工臓器の製造を可能にするだけでなく、特に、培養された軟骨細胞から生成される新軟骨組織の移植用の、運搬可能で移植可能な細胞組織の作成も可能にする。
【０００８】
天然または合成、有機またな無機生成物に基づく各種の多孔性材料は、インビトロ細胞培養および生細胞移植でのその用途について、述べられてきている。例はリン酸カルシウムに基づく２種類のセラミック、すなわちヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）およびβ−リン酸三カルシウム（ＴＣＢ）の使用および開発である。式Ｃａ_１０（ＰＯ_４）_６ＯＨ_２のリン酸カルシウムヒドロキシアパタイトは、合成骨代用品としてＴＥＣＨＮＩＭＥＤにより販売されている合成材料である。その種の材料の障害は、細胞、特に骨細胞によるコロニー形成が正しく起きるように、適正な孔径を持つＨＡＰを合成することである。さらにそのような材料種の使用は、分解機構、耐久性および耐破壊性、表面活性および石灰化可能性に関する知識の不足により限定されている。
【０００９】
多数の天然または合成ポリマーについても述べられている。引用できる例は、単独で使用されるか、ポリウレタンによって処理されるポリエステルまたはポリテトラフルオロエチレンフェルト（１）；ポリエチルメタクリレート／テトラヒドロフルフリルメタクリレート（２）および（３）、コラーゲンスポンジ（４）；ポリヒドロキシエチルメタクリレート（５）；およびポリグリコール酸およびポリ乳酸のコポリマー（６）である。
【００１０】
徐放剤として薬剤に使用できるポリアミドおよび／またはポリアミノ酸についても述べられている。
【００１１】
他の多孔性材料も医薬または手術用に設計されている。
【００１２】
セルローススポンジを作成する最初の方法は、Ｏ．Ｐａｊｕｌｏら、によって１９９６年に提供されている（９）。この方法の原理は、グラウバー塩およびセルロース溶液の結晶および樹枝状結晶を含む懸濁液を凝固させることである。孔径および孔間の壁厚は、結晶のサイズとその量によって変わる。この「スポンジ」は次に、細胞再増殖を研究するために、ラットに皮下移植している。
【００１３】
１９９７年にＳｈａｐｉｒｏＬおよびＣｏｈｅｎＳ（１０）は、細胞播種用の硬質アルギン酸塩スポンジを調製し、続いて培養と生体への移植を行っている。
【００１４】
これらの材料の大部分は、生体への移植後、長期または短期で消失し、生細胞や細胞組織を所定の位置に残す、生体内吸収性材料を構成する。
【００１５】
そのようなポリマーの使用に関連する主な問題は、単に材料／組織界面における生体適合性にかかわるものではない。非吸収性ポリマーの場合、ガンマ放射あるいはある種の薬剤またはある代謝産物に対する反応性が挙げられる。それぞれの製造バッチの構成上の可変性を回避することも極めて困難に思われる。石灰化の危険、添加剤、低分子量成分およびインビボ分解生成物に関する危険が発生する。
【００１６】
生体内吸収性ポリマーの場合、分解生成物の生物学的影響と同様に、分解および生体内吸収に関する情報が非常に不足している。
【００１７】
有機または無機、天然または合成ポリマーまたはコポリマーの使用は現在、製造の再現性、それらが接触する細胞または組織に対する生体適合性および生物代謝効果の両者に関して全世界的になお、十分に制御されていない。
【００１８】
真核細胞の成長に適しており、上述の欠点を被っていない生体適合材料への要求がなおある。そのような材料の製造は、インビトロ細胞培養および生物への移植の両者への各種の用途に適した構造を得るために、その生体適合特性および特にその血液適合特性によってすでに既知である材料の使用に依存している。該移植の場合、人工臓器として、および骨または軟骨組織の再生のための両方で、相互に、そして孔付近の体表面と連通する複数の孔を含む三次元構造を生成するために、ある方法が、使用される生体材料に利用できる必要がある。孔のサイズと構成は、適切な場合は播種、増殖および細胞分化が可能となるように制御できる。これらの孔により構成される空間のコロニー形成後、細胞は、添加されたか、それらが接触している組織または臓器によって生成された成長因子または分化因子の作用により分化できる。
【００１９】
別の用途も、ポリマーの孔径、形状および剛性（より高いまたはより低い可撓性）を制御する方法の使用を必要とする。
【００２０】
本発明により、これらの目的は、血液透析用膜の形で、またはハイドロゲルの形で、眼内インプラントに、あるいは人工膵臓の作成に、何年もの間使用されているポリマーファミリーからのコポリマーによって達成される（７）。該コポリマーはすでに、特に補体系を活性化しない能力（１５）、白血球減少を誘発しない能力、および最小の血液酸素不足のみを誘発する能力（８）に関して、生体適合性および血液適合性を示している。問題のポリマーは、ＨＯＳＰＡＬＲ＆ＤＩｎｔ（Ｍｅｙｓｉｅｕ、フランス）が製造するＡＮ６９として既知のコポリマーである。
【００２１】
本発明の方法は、アクリロニトリルおよびメタリルスルホネートのコポリマーの場合に示されるハイドロゲルを製造する真の特性を使用する。該製造は、連続する溶解工程およびゲル化、それに次ぐハイドロゲルの形成工程を含む。ハイドロゲルの形成および定義は、Ｈｏｎｉｇｅｒら、によって定義されている（７）。ハイドロゲルは、均質ポリマー溶液を沈殿させることにより形成される。三元状態図（ポリマー／溶媒／非溶媒）では、平衡曲線は、すべての成分が混和され得る領域を、二相（ポリマーに富んだ固相およびポリマーが涸渇または少量である液相）が形成される別の領域から分離する。ハイドロゲル形成の間、系は初期のポリマー溶液から、すべての溶媒が非溶媒に置き換えられた組成物に変化し、これはゲルをハイドロゲルに変化させる；このハイドロゲルは本質的に非溶媒とポリマーのみを含む。工程のこのような継続（液体形、ゲル化形）、コポリマーと非溶媒との接触により引き起こされる液体形からゲル形への変化は、生体適合性コポリマーの次の用途の機能として選択される、あらかじめ選択された形状および多孔性を備えた、マトリクス周囲のそのようなゲルの製造が考えられる、ということを意味する。言い換えれば、本発明の基本原理における概念は、選択した多孔性および形状、ハイドロゲルを製造する条件、特に含水量によって決定される剛性を生体物質に与える型またはマトリクスを使用することである。
【００２２】
方法は、特定の剛性でポリマーの本質的特性、すなわち液体状態から非液体状態に変化する能力に存する。本発明は、誘発因子により、液体状態から非液体状態に変化できる生体適合性ポリマーと同等であることにより利用できる。「非液体状態」という語は、ゲルまたは結晶性または偽結晶性状態、あるいはハイドロゲルを意味する。
【００２３】
生体材料にその形状および多孔性を与えるために使用する型またはマトリクスの選択は、２つの候補となる方法を使用して行う。最初の方法は、完全に中性および生体適合性である型またはマトリクス用の材料を選択することである。しかし、上述したように、現在既知の材料はいずれも、制御された多孔性、生体適合性および長期効果の制御の特性すべてを示すわけではない。第二の方法は、サイズと多孔性が制御可能であり、該型でハイドロゲルまたは固体構造を形成した後に除去できる、物質を型またはマトリクスとして使用することである。この除去は、溶解または酵素消化によって実施できる。
【００２４】
生体物質をインビボで使用する前に、型またはマトリクスを完全に除去することが好ましい。次に、明らかにこの場合はハイドロゲルまたは硬化ポリマーのみが残る。その形状および多孔性は、型またはマトリクスによってあらかじめ決定されており、剛性は含水量によって決定される；数年にわたって多くの出版物で、ＡＮ６９およびハイドロゲルＡＮ６９についてすでに述べられている一連の生体適合性特性は、得られた三次元構造内に保持されている。
【００２５】
第一の態様において、本発明は、液体状態とゲル化または固体状態よりなる生体適合性ポリマーによって構成される連通空洞を持つ、多孔性三次元構造を作成するための、以下の操作よりなる方法を提供する：
・ポリマー溶媒には可溶性ではなく、ポリマー非溶媒には可溶性である、水可溶性または加水分解可能物質により構成される、あらかじめ選択された形態および多孔性を備えたフリットを調製すること；
・ポリマー溶媒中のポリマーよりなる溶液を調製すること；
・該フリットをポリマー溶液に含浸すること；
・生体適合性ポリマーを液体状態からゲル化または固体状態に、または該水可溶性または加水分解可能物質を含むハイドロゲルに変換するための物理条件下に、ポリマー溶液を含浸させたフリットを置くこと；
・混合物をポリマー非溶媒に浸漬することによって、必要に応じてフリットを溶解または加水分解すること；
・ゲル化または固体形の、またはハイドロゲル形の、選択された形態および多孔性を備えたポリマーを回収すること。
【００２６】
さらなる態様において、本発明は、液体状態とゲル化または固体状態を含む生体適合性ポリマーによって構成される連通空洞を持つ、多孔性三次元構造を作成するための、以下の操作よりなる方法を提供する：
・選択されたサイズおよび形態を備えた粒子の形態の、ポリマー溶媒には可溶性ではなく、ポリマー非溶媒には可溶性である、水可溶性または加水分解可能物質を調製すること；
・ポリマー溶媒中のポリマーを含む溶液を調製すること；
・ポリマーと水可溶性または加水分解可能物質の溶液を含む異質成分からなる混合物を型内で作成すること；
・生体適合性ポリマーを液体状態からゲル化または固体状態に変換するための物理条件下に、異質成分からなる混合物を含む型を置くこと；
・該水可溶性または加水分解可能物質を含むゲルまたは固化またはハイドロゲル混合物を型から出すこと；
・必要に応じて、水可溶性または加水分解可能物質をポリマー非溶媒中で溶解または加水分解すること；
・ゲル化または固体形の、またはハイドロゲル形態の、選択された形態および多孔性を備えたポリマーを回収すること。
【００２７】
三次元構造の形状および寸法を作成するための型はたとえば、シリコンエラストマーから形成されうる。
【００２８】
上述の方法の２種類の態様は、２つの不可欠な特徴を備えている：
ａ）使用する生体適合性ポリマーは、液体状態からゲル化または固体状態に変換される特性を備えている必要があり、この変換はおそらく、ポリマー非溶媒、あるいは温度またはｐＨである外部の誘因、すなわちハイドロゲルを形成する特性によって制御される；
ｂ）生体適合性ポリマーに所望の形を与えるための型として作用するマトリクスの使用、該マトリクスまたは該型は溶解または加水分解によりおそらく除去される。
【００２９】
「選択された形態」という表現は、インプラントに望ましい機能として選択できる外部形状を意味する。一例として、骨再生用のインプラントは、挿入部位に完全に一致する所望の形態を備えていなければならない。形は、方法の第一の態様を構成する、水可溶性または加水分解可能物質により所望の形状に構成されたマトリクスを最初に作成することによるか、連通空洞の所望のサイズの関数としてサイズが選択されるビードまたはマイクロビードの形で、水可溶性または加水分解可能物質を調製することのどちらかによって形成できる；これらのビードまたはマイクロビードは次に、生体適合性ポリマー液体と混合され、該混合物は選択した形態およびサイズの型内で調製する。ポリマーのゲル化および固化の後に、物質の溶解または加水分解の前または後に、型を除去する。
【００３０】
好ましい態様において、ゲル化または固化工程は、ポリマー非溶媒を含む浴に浸漬することによって実施される。実施例で示すように、それ自体既知である方法により、ゲル化または固化浴またはハイドロゲル形成浴は、水または生物学的に許容される塩の水溶液を含む。
【００３１】
出願人らは、驚くべきことにある条件下で、ある物質がインプラントの分野でさらに詳細に、考慮に値する利点を持つことを発見している。問題の生体材料はハイドロゲルのカテゴリに分類される。ハイドロゲルは、大量の水または生体液を吸収可能で、ある程度生体組織に似た三次元親水性網状組織である。化学または物理結合の網状組織の存在により不溶性であり、温度、イオン強度、ｐＨなどの生理学的または物理的刺激または溶媒との接触に反応して形成できる。
【００３２】
好ましい態様において、三次元構造は実質的にハイドロゲルに基づく、すなわち構造は均質材料によって構成される。
【００３３】
本発明の方法において、ポリマー溶液は少なくとも以下を含む：
・無機または有機極性非プロトン性溶媒に溶解可能なポリマーまたはコポリマー；および
・ポリマーまたはコポリマー用の有機または無機の極性非プロトン性溶媒であって、好ましくは使用する非溶媒と適合性である、すなわち好ましくは０〜１００％の範囲で非溶媒と混和可能である溶媒。
【００３４】
「非プロトン性溶媒」という語は、周囲の媒体またはそこに溶解している物質とプロトンを交換しないすべての溶媒を意味する。
【００３５】
本発明の好ましい態様において、好ましいハイドロゲルは５０％〜９８％の水を含む。ハイドロゲルのイオン強度は、０〜約５００ｍＥｇ／ｋｇの範囲で、好ましくは３０〜３００ｍＥｇ／ｋｇの範囲で、さらに好ましくは１００〜２７０ｍＥｑ／ｋｇ（ハイドロゲル）の範囲でありうる。（ほぼ０の）低いイオン強度は、ポモポリマーＰＡＮのハイドロゲル（メタリルスルホン酸ナトリウム基を持たないＡＮ６９）で達成される。そのようなハイドロゲルは、少なくとも以下を含むポリマー溶液から作成できる：
・アクリロニトリルおよびアニオン基を持つ不飽和オレフィン性コモノマーのコポリマーであって、塩の形でもありうる、メタリルスルホン酸、メタリルカルボン酸、メタリルリン酸、メタリルホスホン酸、メタリル硫酸からなる群より選択されるコモノマー；
・コポリマー用の有機または無機極性非プロトン性溶媒。
【００３６】
しかし、溶媒中のポリマー溶液は、さらにポリマー非溶媒を含むことが可能である。
【００３７】
本発明のなおさらに好ましい態様において、コポリマーはアクリロニトリルおよびメタリルスルホン酸ナトリウムのコポリマーである。このポリマーは多くの出願で述べられており、生体適合材料として使用されている。このポリマーは、上で呼んだようにＡＮ６９である。これは、分子量が約２５００００のポリ（アクリロニトリル−メタリルスルホン酸ナトリウム）コポリマーである。そのアニオン性は、スルホン酸含有量（３．３ｍｏｌ％）によるものである。このコポリマーは、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡＡ）および炭酸プロピレン（ＰＣ）などの非プロトン性溶媒に溶解可能である。ポリアクリロニトリル−メタリルスルホン酸ナトリウムから開始して、ＪＨｏｎｉｇｅｒら、（７）が述べた方法を用いて、沈殿浴に均質溶液を沈殿させる（相反転または相分離）によってハイドロゲルを作成することは可能である。
【００３８】
本発明の方法において、ポリマーは、ポリスルホン、ポリエテールスルホン、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリヒドロキシプロピルメタクリレートまたはそのコポリマーからなる群より選択することもできる。
【００３９】
用途により、ハイドロゲルは２％〜５０％のアクリロニトリルコポリマーとアニオン基を持つ不飽和コモノマーを含むことができ、アクリロニトリル／コモノマーのモル比は９０：１０〜１００：０の範囲である。そのようなコポリマーに適した溶媒および非溶媒の場合、５００：１〜０．５：１の範囲の溶媒／非溶媒重量比が必要である。そのようなハイドロゲルは、微小孔構造であり、ゲル１ｋｇ当たり０〜５０ｍＥｑのイオン強度と、５０％〜９８％の範囲の含水量を有する。
【００４０】
このポリマーは、中空糸またはフラットシートの形で腎臓透析膜として２０年以上使用されている。その物理および化学特性は周知であり、血液および血清との優れた生体適合性を２０年以上も提供してきている。特に１９７８年以来、ＡＮ６９膜は、次に白血球減少や低酸素症につながる、白血球の凝集を誘発する補体活性化も、肺微小循環内に形成される凝集体の隔離も引き起こさないことが証明されている（１１）。
【００４１】
本発明の方法において、ポリマーがアセトニトリルとメタリルスルホン酸塩コポリマーとのコポリマーである場合、コポリマーの非プロトン性溶媒は好ましくは、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、炭酸ポリプロピレンおよびＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）からなる群より選択される。ＤＭＳＯおよびＤＭＦは、よく使用されているために好ましい。
【００４２】
ポリマー溶液を構成する各構成要素のそれぞれの比は、生体適合性ポリマーの、特に剛性に関する予想される性質によって変化しうる。一例を挙げると、５％〜１５％のポリマーを含む、本発明による材料は、可撓性で変形可能なスポンジを生じる。しかし、２５％〜３５％のポリマーを含む材料は好ましく、ポリマーまたはコポリマーおよび水可溶性または加水分解可能物質の重量比の関数として、制御された剛性／可撓性を備えた多孔性物質を生成できる。
【００４３】
本発明の方法において、水可溶性または加水分解可能物質によって調製した形態または多孔性を備えたフリット、または選択されたサイズおよび形態を持つ粒子の形で調製されたこの同じ物質を、液体状態の生体適合性ポリマーに含浸させるか、混合する。
【００４４】
好ましくは、本発明の方法は、溶媒または非溶媒の蒸発なしで本質的に実施される。
【００４５】
本発明の好ましい態様において、ポリマー溶媒に不溶性であり、ポリマー非溶媒に溶解性である水可溶性または加水分解可能物質は、凝集または結晶性サッカロースである。
【００４６】
本発明のさらに好ましい態様において、この物質は、粉砕された、または粉末としての甘藷糖またはビートの偽結晶塊でありうる。この物質を使用することの利点は、毒性に関するその完全な耐性、非常に高い溶解度、そして最終的には凝集粒子の形およびサイズが容易に変更できることである。
【００４７】
最後の点に関して、サッカロースの使用は、粒子が０．１〜３ｍｍの範囲の平均直径を得ることが可能であり、生体適合性ポリマーに所望のサイズの連通空洞を与えられることを意味する。ある場合において、サッカロースを除去した後、空洞はある程度収縮しうる。これは得られたフォームにおいて均質であり、所与のポリマーまたはコポリマーでは再現性である。そこで当業者は、連通空洞の所望のサイズの関数として、粒径を選択できる。
【００４８】
本発明の方法において、ポリマー非溶媒は有機塩または無機塩の水溶液である。好ましくは、ポリマー溶液がアクリルニトリルとメタリルスルホン酸ナトリウムとのコポリマーよりなり、非プロトン性溶媒がＤＭＳＯである場合、ハイドロゲルを形成可能な該ポリマーの非溶媒は、約２０℃の周囲温度で、１リットル当たり９ｇの塩化ナトリウムを含む溶液である。
【００４９】
最後に、本発明の方法において、水可溶性または加水分解可能物質は必要ならば、３０°〜５０°の範囲の温度で蒸留水に浸漬して、好ましくは撹拌することによって除去する。糖の結晶が完全に溶解するまで水を新しくして、連通空洞を解放する。空洞の平均直径は０．１〜３ｍｍの範囲でありうる。
【００５０】
空洞の直径は明らかに、除去される水可溶性または加水分解可能物質の粒子のサイズに依存し、ハイドロゲル形成中に観測される収縮により小さくなりうる。
【００５１】
この一連の操作により、多くのインビトロ、エクスビボおよびインビボ用途で使用できる、選択した形態および多孔性の生体適合性ポリマーを作成できる。
【００５２】
本発明は、上述の方法によって得られた、少なくとも１つの生体適合性ポリマーによって構成された連通空洞を持つ多孔性三次元構造も提供する；該構造は、相互に、および該構造の表面と連通する、複数の空洞を含む。連通セルを持つ多孔性ハイドロゲルに基づく該三次元構造は、「フォーム」として適切でありうる。「フォーム」という語は、相互に、および該フォームの表面と連通する空洞の存在と、各種の剛性ならびに形態特性の両方を形容する。
【００５３】
本文を通して、「フォーム」または「ポリマーフォーム」という語は、本発明の方法によって得ることのできるすべての三次元構造を呼ぶのに用いる。
【００５４】
好ましくは、本発明のポリマーフォームは、ハイドロゲルのフォーム、さらに好ましくは方法によって得られたＡＮ６９のフォームである。
【００５５】
本発明のハイドロゲルフォーム、さらに詳細にはＡＮ６９のフォームは、有機残基との共有結合を形成する官能化残基よりなりうる。一例をあげると、該官能化残基は、−ＣＨＯ、−ＮＨ_２、−ＣＯＯＨまたは−ＳＨ残基でありうる。そのような官能化の一例は、ＡＮ６９に関してＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＦＲ９８／０００６６号に記載されている。しかし、国際公開公報第Ａ−９２／０７０２３号および第Ａ−９２／０７００６号がポリエチレンイミンに共有結合されたポリエチレングリコール−ヒポキシなどの、他の荷電していな親水性ポリマーの官能化について述べているため、この例は制限的ではない。
【００５６】
官能化残基を持つ、本発明のフォームの利点は、共有またはイオン結合による結合有機リガンドの可能性である；一例をあげると、そのようなリガンドは、抗体、抗原、ペプチド、タンパク質または糖タンパク質、ホルモン、酵素、その補因子、基質またはその阻害剤、多糖類、レクチン、毒素または抗毒素、核酸またはポリヌクレオチド、ハプテンまたはハプテンリガンド、色素または着色料からなる群より選択することができる。当業者には、生体液中または臓器に存在する基質または代謝産物を精製、分離または形質転換する場合に、上で引用した種類のリガンドを固定できるこの種の官能化フォームが利点を備えていることは明らかとなる。
【００５７】
本発明は、そのような官能化フォームを、生物分子または巨大分子のインビトロ、エクスビボまたはインビボ親和性バイオ精製用モジュールとして使用することに関する。
【００５８】
バイオポリマーフォームの連通空洞のサイズおよび形態は、培養した細胞および連通空洞におけるその構成の関数として選択可能であり、さらに詳細には該細胞がフォーム内で分化する場合である。細胞培養の分野は、長期にわたって拡大しており、細胞培養に必須の条件を最適化するために、多くの装置および製品が開発されてきている。その例は、ペトリ皿、ＣＯ_２オーブン、培養液、および細胞培養中に細胞のより高度な組織化、付着、増殖などが可能となる、生物、有機または無機起源の生成物による容器の処理である。
【００５９】
しかし、植え込みまたは移植の間に培養された細胞を用いた操作は容易ではない。最初に、免疫保護マイクロまたはマクロカプセル化を付与するために、それらを懸濁液中に置く必要があるが、細胞はすでに組織化され、さらに皿に付着していることが多いため、細胞を削り取る必要があり、それには細胞を破壊する危険が伴う。
【００６０】
以下の実施例で説明するように、特に培養軟骨細胞によって生成された新軟骨組織を移植する場合に、本発明により定義されるバイオポリマーフォームによって、細胞を培養し、その連通セル中で組織化し、増殖させ、免疫保護を用いて、または免疫保護なしで運搬可能で移植可能な組織を作成することができる。
【００６１】
本発明のフォームにおけるポリマーの高い適合特性により、これらは、動物または植物細胞をその増殖および／または分化に適した培地中に有利に含むであろう。
【００６２】
本発明の第一の用途の１つは、インビトロ培養するために動物または植物細胞、必要な場合は組換え体を培養するためにこの種のフォームを使用すること、および興味のある生物巨大分子を作成することである。
【００６３】
本発明の生体適合性ポリマーフォーム、さらに詳細にはハイドロゲルフォーム、およびさらに詳細にはＡＮ６９のフォームは、ヒトや動物の体に植え込むための細胞を含む場合に、特に有利な用途に供される。連通空洞を持つフォーム構造の利点は、幹細胞または未分化細胞を播種した場合に、適切な成長および／または分化因子を含む培地中で事前培養することにより、このフォームで細胞組織を作成できることである。
【００６４】
本発明のさらなる種のフォームは、軟骨細胞または軟骨形成間質細胞を持つ。軟骨細胞を含む植え込みフォームは、バイオ人工軟骨を作成することができるか、欠陥骨の代わりとなりうる。軟骨細胞を含むこれらのフォームを作成するためには、１つの手段は、動物またはヒト関節から除去した関節軟骨の軟骨細胞を分離し、連通空洞を持つフォーム内に軟骨細胞を播種し、培養液に浸漬した支持体に播種されたこれらの軟骨細胞を５％ＣＯ_２を含む雰囲気下で、３７℃のオーブン内で培養し、培養後に、個人の関節軟骨内で増殖させた細胞を含むフォームを移植することである。この移植は自家性または異種性で可能であり、すなわち軟骨細胞は、受容者との組織適合性を持つ提供者に由来しうるか（同種移植）または個人から取り出し、培養し、同じ個人において置き換えられる軟骨または骨の軟骨細胞を含むフォームの形で植え込むことができる（自家移植）。
【００６５】
同じ方法において、本発明のフォームは幹細胞または特定の細胞系を生成する細胞を播種することができる。骨髄は、非造血起源の細胞および骨髄微環境と呼ばれる支持体と密接に関連して、造血細胞で構成される。この非造血区画は、骨または骨髄などの特定の結合組織への分化に関する多能特性を持つ細胞前駆体である間質細胞である。単核細胞の約３％に相当する間質および骨髄の細胞は、磁気ビードに結合されたエンドグリン（ＣＤ１５）に対して方向付けられたモノクローナル抗体で、単核細胞をインキュベートすることによって単離できる。この抗原は、増殖および軟骨形成特性の能力を持つ、高度に同種の細胞の個体群に見られる。次に細胞懸濁液は、当業者に既知のいずれの方法によっても単離でき、その例は、収集、分析および増殖のために培養される陽性細胞を保持するための磁石に取り付けたアフィニティカラムである。本発明のフォーム内でのこの培養は、適切な分化因子、特にＴＧＦβ３の存在下の、培養液の存在下で実施される。これらの条件下での培養により、骨または軟骨に植え込むことができる細胞偽組織が生成される。
【００６６】
同じ方法において、本発明は肝細胞を含む連通空洞を持つバイオポリマーのフォームに関する。これらのフォームは次に、たとえば腹腔内に植え込むことができる。同系遺伝子または遺伝子導入肝細胞の移植により、免疫抑制を被ることなく長期の代謝欠乏の補正が可能となる。肝細胞移植の治療による可能性の例は、Ｎ．Ｇｏｍｅｚら、によって与えられている（１２）。肝細胞を含む生体適合性ポリマーフォーム、さらに詳細にはＡＮ６９ハイドロゲルの移植は、移植片の寿命および許容性を向上させることができる。
【００６７】
この用途では、同系移植の場合は細胞を免疫保護フィルムまたは半透膜で保護することが好都合である。そのようなフィルムまたはそのような膜は好都合なことに、本発明によるポリマーまたはコポリマーハイドロゲルでありうる。
【００６８】
同じ方法において、本発明は、ランゲルハンス島を含む本発明のポリマーのフォームも含む。ランゲルハンス島は、当業者がちょうど今利用できるどの技術を使用しても得ることができる。引用できる例は、ＣＤｅｌａｕｎｅｙら、が述べた技術である（１３）。ランゲルハンス島を含む移植片はバイオ人工膵臓に吸収され、植え込み後に長期にわたってインシュリンを生成し、血糖を制御する。
【００６９】
本発明のさらなる態様において、生体適合性ポリマーフォーム、さらに詳細にはハイドロゲル６９は、治療上興味のある物質の生成のためにインビボに植え込むことができる細胞リアクターを構成できる。生成細胞を含むインプラントは、皮下に、または特定の臓器または組織のどちらかに植え込むことができる。例として、たとえばエリスロポエチンによって貧血を、因子ＶＩＩＩまたは因子ＩＸによって血友病を、血管形成因子によって欠陥欠損症を、または抗血管形成因子によって固形腫瘍をなど、治療用タンパク質によって各種の慢性疾患を治療することが可能である。そのような移植技術の実現可能性は、ＥＰａｙｅｎら、がエリスロポエチンについてすでに証明している（１４）。本発明によるミニバイオリアクターも、遺伝子治療用のベクター、ウィルスまたは組換えプラスミドを生成する細胞を含む。
【００７０】
バイオリアクターは、その方法によって治療される細胞付近にインサイチューで移植することができる。一例を挙げると、ある遺伝子障害またはある癌のそれぞれの治療について、筋肉組織への移植または大脳移植を引用できる。
【００７１】
さらなる側面において、本発明は、臓器での物質欠乏を克服するための補綴、特に乳房補綴または骨組織の補完を作成するために、本発明による生体適合性ポリマーのフォームの使用に関する。この使用では、移植されたポリマーフォームは細胞を含まないが、該フォームに接触する細胞がインサイチューでコロニー形成できるようにする培地が含まれている。移植後、適切な滅菌培地を含むフォームが移植された臓器の細胞は、増殖して、臓器での欠乏を克服するのに役立つ。
【００７２】
さらなる側面において、本発明は、活性成分を制御放出する薬剤の製造における、本発明による生体適合性ポリマーのフォームの使用に関する。該ハイドロゲルフォームは、分子または巨大分子活性成分、特にペプチドまたはポリペプチド性の活性成分を投与するための特に適切な手段を提供する。
【００７３】
一般に、本発明の連通セルを含む三次元フォームは、当業者がある種の未分化または分化細胞を含むインプラントを生成することを望むたびに利用できる。上述の例は限定的ではなく；神経細胞、ケラチノサイトなどを含むインプラントを考えることも可能である。
【００７４】
フォームは、移植の前にインサイチューでの幹細胞の分化が必要な場合にもいつでも利用可能であり、あらかじめ形成された組織のテンプレートを構成し、次に、機能が回復される臓器または組織内に有利に移植することが可能である。
【００７５】
最後にフォームは、代謝機能すべてを保持する細胞培養物の使用が必要な場合にいつでも利用でき；限定されない例は、細胞に対するある分子またはエフェクタの効果を評価するためのバイオセンサである。
【００７６】
本発明のこの材料の他の用途のすべては、連通空洞を持つこの多孔性材料を通過する液体流または気体流に基づく：
１）この材料の連通空洞における液体の非層流は、拡散により輸送が行われ、結果として、液体と、該材料のマトリクスを構成するポリマーまたはそのハイドロゲルとの直接接触を増大させる限定層を消滅させる。したがってこのことは、液体の精製、液体中のイオン交換、および通過した液体または気体により空洞表面に事前に蒸着した活性物質の吸収のために利用できる。明らかに、空洞表面に蒸着した活性物質は、単に流動液体または気体と接触することによって反応することが可能であり、それゆえ液体および気体中で発生する反応を刺激、抑制または加速するし（たとえば血液凝固の抑制、気体合成の触媒など）；
２）この分野でのさらなる用途は、複数の液体または気体が材料を通過する間に、完全な混合物を生成する可能性である。
【００７７】
以下の実施例および写真は、該三次元生体適合性ポリマー構造を作成する方法およびそのインビトロまたはインビボでの使用の両方の、限定しない実例である。
【００７８】
実施例
実施例１：寸法が約０．８ｃｍ×１．３ｃｍ×２．１ｃｍであり、孔径が数十ミリメートルである、連通空洞を持つ可撓性フォームの作成
以下のように構成されるポリマー溶液を：
・６％のアクリロニトリルおよびメタリルスルホン酸ナトリウムのコポリマー・３％の９ｇ／ｌ塩化ナトリウム水溶液
・９１％のジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）
５０℃で撹拌しながら、成分を順々に溶解させて調製した。周囲温度まで冷却した後、５０ｍｌのポリメチルペンテンビーカー（ＴＰＸ）を満たした。１．２ｃｍ×１．８ｃｍ×２．８ｃｍの甘藷糖片を取り、ピンセットを使ってポリマー溶液中に完全に浸漬した。糖結晶間の隙間に捉えられた空気をすべて抜いてから、糖片をポリマー溶液から除去して、過剰な溶液と糖の表面全体を排液して、９ｇ／ｌ塩化ナトリウム水溶液よりなるゲル化浴に、周囲温度（２０℃）で数分間浸漬させた。次に温（４０℃）蒸留水に入れて、糖結晶が溶解して、連通空洞から放出されるように、撹拌して頻繁に取り替えた。
【００７９】
実施例２：軟骨細胞を含む連通空洞を持つ半剛性フォームの作成
１．５ｍｍ厚のビードで囲まれた平滑な平底を含む、シリコンエラストマー型を調製した。
【００８０】
アクリロニトリルとメタリルスルホン酸ナトリウムのコポリマーをＤＭＦに溶解させて、２５％のポリマー溶液を調製した。この溶液を次に１：４の比で、１〜１．５ｍｍのサイズの、ふるいに掛けた甘藷糖と混合した。この混合物をシリコン型内で、ビードの高さによって指示される厚さにスパチュラを用いて広げた。次にこれを生理的血清を含む凝固浴中に完全に浸漬した。数分後、形成されたプレートを型から外し、実施例１で述べたように４０℃の蒸留水で洗浄して糖結晶を溶解した。
【００８１】
次に過酢酸（ＡＰＡ）を含む溶液を用いて、多孔性エラストマープレートを浄化し、ＡＰＡの最後の痕跡が消えるまで、滅菌生理的血清を用いて慎重に洗浄した。次にウサギ関節軟骨から単離した軟骨細胞を、針の付いた注射器を用いて注射するか、むしろスポンジのように圧搾および解放することのどちらかによって、播種した。軟骨細胞を播種した連通セルを含む多孔性エラストマープレートを、培養液を含むペトリ皿において、ＣＯ_２オーブン中で細胞培養を行った。２週間後、軟骨細胞が組織化、増殖され、連続した偽組織が形成された。得られた結果を図１の写真に示す。
【００８２】
実施例３：生細胞、特に角膜実質細胞の支持体としての、薄い多孔性材料（０．５ｍｍ）の作成
ＡＮ６９ポリマーのジメチルアセトアミド（ＤＭＡＡ）溶液と６重量部の０．１〜０．５ｍｍ甘藷糖の均質２５％混合物を、２枚の平面ガラス板の間で圧縮成形するか、ガラスシリンダーを用いて平らにし、次に型／混合物をともにゲル化浴に浸漬して、実施例１で述べた方法を用いて糖結晶を溶解させた。
【００８３】
実施例４：フィルタブロックを通じて孔を循環する液体の各種処理で使用するための、連通セルを持つポリマーによるフィルタブロックの作成
２５％のアクリロニトリル−メタリルスルホン酸ナトリウムコポリマーと７５％のジメチルホルムアミドを含む溶液を調製した。この溶液の９％を９１％の結晶甘藷糖とスパチュラを用いて、ガラスビーカーまたはジメチルホルムアミド耐性プラスチックビーカー内で混合した。この混合物を次に別のガラスまたはジメチルホルムアミド耐性プラスチックビーカーに移して、圧縮ピストンとして作用する湾曲したスパチュラを使用して、および／またはやや直径の小さいシリンダまたは別のビーカーを使用して混合物を圧縮した。圧縮した混合物の入ったビーカーを蒸留水または各種の無機または有機塩、好ましくは生物学的に許容される塩よりなる水溶液中に浸漬した。数分後、フィルタブロックを型から外して、連続的にまたはバッチ式で蒸留水または各種塩の水溶液を用いて洗浄して、糖結晶を溶解させた。
【００８４】
連通セルを持つＡＮ６９ハイドロゲルより形成された多孔性材料が得られ、空洞中には７８（重量）％の水が含まれ、ハイドロゲルの含水量は約７５（重量）％であった（図２）。
【００８５】
実施例５：ポリマー溶液と結晶糖の混合物を成形することによる、連通セルを持つポリマーフォームの作成
実施例４で述べたのと同じ混合物を調製した。この混合物をスパチュラを用いてガラス管に導入して、ポリテトラフルオロエチレン棒を用いて圧縮した。次に蒸留水を管内に導入し、重力下で放置し、シリンダを重力下または弱い水流下で解放すると、シリンダは完全に結晶糖を除去した後に、連通セルを持つポリマーのシリンダとなった。
【００８６】
実施例６：連通セル中に最大９７％の水を含み、必要な検査後に、欠損した物体の代用となるインプラント（たとえば乳房インプラント）として作用する、ＡＮ６９ポリマーブロックの作成
３．５％のポリマー溶液（２５％の、アクリルニトリルとメタリルスルホン酸ナトリウムのコポリマーと、７５％のジメチルホルムアミド）と９６．５％の結晶糖を含む混合物を調製した。この混合物を型に移し、圧縮した後、充填した型を水または各種塩の水溶液に浸漬した。糖を完全に溶解させた後、空洞にほぼ９７％の水を含む多孔性エラストマーのブロックを得た。
【００８７】
実施例７：連通空洞を持つ多孔性ポリエーテルスルホン材料の作成
２５％のポリエーテルスルホンのＤＭＦ溶液と１０重量部の０．５〜１ｍｍ結晶の甘藷糖との均質混合物を成形、凝固させ、実施例４に述べたのと全く同様に糖を溶解させた。
【００８８】
実施例８：連通空洞を持つ多孔性ポリヒドロキシプロピルメタクリレート材料の作成
ＤＭＦ中のポリヒドロキシプロピルメタクリレートと１０重量部の０．５〜１ｍｍ結晶の甘藷糖との均質６０％混合物を成形、凝固させ、実施例４に述べたのと全く同様に糖を溶解させた。良好な可塑性を備え、連通空洞を持ち、多孔性である可撓性ポリヒドロキシプロピルメタクリレート材料を得た。
【００８９】
実施例９：間隔を空けた連通空洞を持つ可撓性多孔性ホリスルホン材料の作成ＤＭＦ中のポリスルホンと１０重量部の０．５〜１ｍｍ結晶の甘藷糖との均質２０％混合物を成形、凝固させ、実施例４に述べたのと全く同様に糖を溶解させた。
【００９０】
実施例１０：密に圧縮された連通空洞を持つ剛性多孔性ポリスルホン材料の作成
ＤＭＦ中のポリスルホンと５重量部の０．５〜１ｍｍ結晶の甘藷糖との均質２０％混合物を成形、凝固させ、実施例４に述べたのと全く同様に糖を溶解させた。
【００９１】
実施例９では１／１０、実施例１０では１／５である、ポリスルホン／ＤＭＦと甘藷糖との比を変更することによって、完全に異なる品質のフォームが得られることがわかる。すなわち第一の場合では大きな空洞により可撓性であり、第二の場合では狭い空洞により剛性である。
【図面の簡単な説明】
【図１】以前にウサギ軟骨細胞を播種し、軟骨欠損を作った後に大腿骨課に移植した三次元構造をもつ多孔性材料内での顎骨基底部および関節軟骨表面の再生の、光学顕微鏡を通じて撮影した写真。図１ａの拡大は１５倍であり、軟骨再生を詳細に表示する写真１ａの中央部分を示す図１ｂの拡大は６０倍である。
【図２】実施例４の方法によって得たＡＮ６９ポリマーのフォームの写真。上の写真（２ａ）の拡大は１７倍であり、下の写真（２ｂ）の拡大は１００倍である。

Claims

液体状態とゲル化または固体状態を含む少なくとも１つの生体適合性ポリマーによって構成される連通空洞を有する多孔性三次元構造を製造するための方法であって、生体適合性ポリマーはハイドロゲルであり、以下の操作：
・ポリマー溶媒には可溶性ではなく、ポリマー非溶媒には可溶性である、水可溶性または加水分解可能物質により構成される、あらかじめ選択された形態および多孔性を備えたフリットを調製すること；
・ポリマー溶媒中のポリマーを含む溶液を調製すること；
・該フリットをポリマー溶液に含浸すること；
・生体適合性ポリマーを液体状態からゲル化または固体状態に、または該水可溶性または加水分解可能物質を含むハイドロゲルに変換するための物理条件下に、ポリマー溶液を含浸させたフリットを置くこと；
・混合物をポリマー非溶媒に浸漬することによって、必要に応じてフリットを溶解または加水分解すること；
・ハイドロゲル形の、選択された形態および多孔性を備えたポリマーを回収すること、
を含む方法。
液体状態とゲル化または固体状態を含む少なくとも１つの生体適合性ポリマーによって構成される連通空洞を有する多孔性三次元構造を製造するための方法であって、生体適合性ポリマーはハイドロゲルであり、以下の操作：
・選択されたサイズおよび形態を備えた粒子の形態の、ポリマー溶媒には可溶性ではなく、ポリマー非溶媒には可溶性である、水可溶性または加水分解可能物質を調製すること；
・ポリマー溶媒中のポリマーを含む溶液を調製すること；
・ポリマーと水可溶性または加水分解可能物質の溶液を含む異質成分からなる混合物を型内で形成すること；
・生体適合性ポリマーを液体状態からゲル化または固体状態またはハイドロゲルに変換するための物理条件下に、異質成分からなる混合物を含む型を置くこと；
・該水可溶性または加水分解可能物質を含むゲル化または固化またはハイドロゲル混合物を型から出すこと；
・必要に応じて、水可溶性または加水分解可能物質をポリマー非溶媒中で溶解または加水分解すること；
・ゲル化または固体形の、またはハイドロゲル形態の、選択された形態および多孔性を備えたポリマーを回収すること、
を含む方法。
ゲル化または固化またはハイドロゲル形成工程が、ポリマー非溶媒を含む浴に浸漬することによって行われる、請求項１または２記載の方法。
ポリマー溶媒に溶解不可能であり、ポリマー非溶媒に溶解可能である水可溶性または加水分解可能物質が、凝集または結晶性サッカロースである、請求項１〜３記載の方法。
生体適合性ポリマーが、５０％〜９８％の水を含み、３０〜３００ｍＥｑ／ｋｇの範囲のイオン強度を有する、請求項１〜３のいずれか１項記載の方法。
ハイドロゲルが、１００〜２７０ｍＥｑ／ｋｇの範囲のイオン強度を有することを特徴とする、請求項５記載の方法。
ポリマー溶液が、少なくとも：
・無機または有機極性非プロトン性溶媒に溶解可能なポリマーまたはコポリマー；
・コポリマー用の有機または無機の極性非プロトン性溶媒と、
を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項記載の方法。
ポリマー溶液が、さらにポリマー非溶媒を含む、請求項１〜７のいずれか一項記載の方法。
ポリマーが、非溶媒と混和可能な非プロトン性溶媒に溶解可能である、請求項１〜５のいずれか一項記載の方法。
ポリマー溶液が、アクリルニトリルとアニオン基を持つ不飽和オレフィンコモノマーの少なくとも１つのコポリマーを含み、該コモノマーが、場合によりその塩形である、メタリルスルホン酸、メタリルカルボン酸、メタリルリン酸、メタリルホスホン酸およびメタリル硫酸からなる群より選択される、請求項７〜９のいずれか一項記載の方法。
コポリマーが、アクリルニトリルとメタリルスルホン酸ナトリウムのコポリマー、すなわちＡＮ６９である、請求項１０記載の方法。
ポリマーが、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリヒドロキシプロピルメタクリレートまたはそのコポリマーによって形成される群より選択される、請求項７〜１０のいずれか一項記載の方法。
ポリマー溶媒が、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドおよびＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）によって形成される群より選択される非プロトン性溶媒である、請求項１〜１２のいずれか一項記載の方法。
方法が、実質的に溶媒または非溶媒を蒸発させることなく実施される、請求項１〜１３のいずれか一項記載の方法。
少なくとも１つの生体適合性ポリマーによって構成され、相互におよび該構造の表面と連通する複数の空洞を含む、連通セルを有する多孔性三次元構造であって、該ポリマーが液体状態およびゲル化または固体状態を含み、ハイドロゲルの形である、多孔性三次元構造。
ハイドロゲルが、アクリルニトリルとメタリルスルホン酸ナトリウムのコポリマー、すなわちＡＮ６９のハイドロゲルである、請求項１５記載の構造。
空洞の平均直径が０．１〜３ｍｍの範囲である、請求項１５または１６記載の構造。
軟骨細胞または軟骨形成間質細胞を、その増殖および／または分化に適した培地中に含むことを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項記載の構造。
ランゲルハンス島をその生存に適した培地中に含むことを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項記載の構造。
その生存および分泌に適した培地中で、治療上興味のある物質を生成する動物細胞、適切ならば組換え体を含むことを特徴とする、請求項１５〜１７のいずれか一項記載の構造。
生体適合性ポリマーが、有機残基、特に−ＣＨＯ、−ＮＨ_２、−ＣＯＯＨおよび−ＳＨとの共有結合を形成できる官能化残基を含む、請求項１５〜１７のいずれか一項記載の構造。
バイオ人工軟骨を作成するための、または骨欠損を補充するための、請求項１８記載の連通セルを有する三次元多孔性構造の使用。
バイオ人工膵臓を作成するための、請求項１９記載の連通セルを有する三次元多孔性構造の使用。
治療用物質のインビボ生成用の植え込み可能なリアクターを作成するための、請求項２０記載の連通セルを有する三次元多孔性構造の使用。
物質が、治療上の興味のある分子である、請求項２４記載の使用。
物質が遺伝子治療用の、興味のある遺伝子を含む組換えウィルスまたはベクターである、請求項２４記載の使用。
生物学的分子のエクスビボまたはインビボ親和性バイオ精製用モジュールとしての、適切な場合は、共有結合によってリガンドがグラフトされた、請求項２１記載の連通セルを有する三次元多孔性構造の使用。
臓器、特に乳房補綴における物質欠乏を克服するための、または軟骨組織の置き換えのためのプロテーゼの作製における、請求項１５または１６記載の連通セルを有する三次元多孔性構造の使用。
薬剤の活性成分の制御された放出のためのフォームを作成するための、請求項１５記載の連通セルを有する三次元多孔性構造の使用。