JP2007533408A - 共有結合的に修飾された生体適合性表面を有する、埋込み可能、又は挿入可能な医用物品 - Google Patents

共有結合的に修飾された生体適合性表面を有する、埋込み可能、又は挿入可能な医用物品 Download PDF

Info

Publication number
JP2007533408A
JP2007533408A JP2007509550A JP2007509550A JP2007533408A JP 2007533408 A JP2007533408 A JP 2007533408A JP 2007509550 A JP2007509550 A JP 2007509550A JP 2007509550 A JP2007509550 A JP 2007509550A JP 2007533408 A JP2007533408 A JP 2007533408A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
medical device
implantable
surface region
molecular species
insertable medical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
JP2007509550A
Other languages
English (en)
Inventor
エヌ. ヘルムス ミカエル
ブイ. ラナデ シュリラング
Original Assignee
ボストン サイエンティフィック サイムド, インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ボストン サイエンティフィック サイムド, インコーポレイテッド filed Critical ボストン サイエンティフィック サイムド, インコーポレイテッド
Publication of JP2007533408A publication Critical patent/JP2007533408A/ja
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. lubricating compositions
    • A61L29/16Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/28Materials for coating prostheses
    • A61L27/34Macromolecular materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/54Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L29/00Materials for catheters, medical tubing, cannulae, or endoscopes or for coating catheters
    • A61L29/08Materials for coatings
    • A61L29/085Macromolecular materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/08Materials for coatings
    • A61L31/10Macromolecular materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/14Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L31/16Biologically active materials, e.g. therapeutic substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2300/00Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices
    • A61L2300/60Biologically active materials used in bandages, wound dressings, absorbent pads or medical devices characterised by a special physical form
    • A61L2300/606Coatings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2400/00Materials characterised by their function or physical properties
    • A61L2400/18Modification of implant surfaces in order to improve biocompatibility, cell growth, fixation of biomolecules, e.g. plasma treatment

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

【課題】 分子種(又は複数の分子種の組合せ)をそれに共有結合させることによって修飾された表面領域を含む、埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイスを提供すること。
【解決手段】 分子種は、得られる修飾された表面領域が(20)〜(30)dyn/cmの間の臨界表面エネルギーを有するように選択される。特定の実施態様では、共有結合される分子種は、1つ若しくは複数のメチル基を含む。本発明の利点は、血栓抵抗の向上を含め、他の表面に比べて向上した生体適合性を示すことが証明されている臨界表面エネルギー値をもつ表面を有する、新規の医用デバイスが提供されることである。

Description

本発明は、生体適合性表面を有する医用物品に関する。
(背景)
人体への埋込み若しくは挿入用に適合された、多種多様な医用デバイスが知られている。その例には、心臓、冠血管系、末梢血管系、肺、気管、食道、腸、胃、脳、肝臓、腎臓、膀胱、尿道、尿管、目、膵臓、卵巣、及び前立腺を含め、様々な身体の場所への埋込み若しくは挿入用に適合された、カテーテル、カニューレ、金属ワイヤ結紮糸、ステント、バルーン、フィルタ、足場デバイス、コイル、弁、グラフト、プレート、及び他の人工装具が含まれる。
多くの場合、このような医用デバイスは、治療剤の送達のために装着される。例えば、ステントやカテーテルなど、埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイスに、治療剤を含有するポリマーマトリックスを設けることができる。医用デバイスが患者の体内の所望の場所に設置されたら、治療剤がポリマーマトリックスから患者の内部に放出され、それによって所望の治療結果が達成される。
埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイスが治療剤の放出用に適合されているかどうかにかかわらず、身体と接触する医用デバイスの表面領域に配置される材料は、意図されるデバイスの用途について適度に生体適合性のあるものでなければならない。本発明は、そのような表面領域の生体適合性を高めることを指向する。
(本発明の要旨)
本発明の一態様によれば、分子種(又は複数の分子種の組合せ)をそれに共有結合させることによって修飾された表面領域を含む、埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイスが提供される。分子種は、得られる修飾された表面領域が20〜30dyn/cmの間の臨界表面エネルギーを有するように選択される。
本発明の利点は、血栓抵抗の向上を含め、他の表面に比べて向上した生体適合性を示すことが証明されている臨界表面エネルギー値を有する、新規の医用デバイスが提供されることである。
本発明の他の利点は、既存の医用デバイスを、該医用デバイスが生体適合性表面を備えるように修飾できることである。
本発明の他の利点は、表面エネルギーを変化させる分子種が共有結合によって表面領域に直接グラフトされるという事実により、ロバストな(例えば、加水分解安定性のある)修飾された表面領域が提供されることである。
本発明の前述及び他の実施形態並びに利点は、以下の発明を実施するための最良の形態及び冒頭の特許請求の範囲を検討すれば、当業者にはすぐに明らかであろう。
(詳細な記載)
本発明の一態様によれば、分子種(又は複数の分子種の組合せ)をそれに共有結合させることによって修飾された表面領域を含む、埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイスが提供される。分子種は、得られる修飾された表面領域が20〜30dyn/cmの間の臨界表面エネルギーを有するように選択される。
Dr.Robert Baierらの研究で、20〜30dyn/cmの間の臨界表面エネルギーを有する表面が、血栓抵抗の向上を含め、生体適合性の向上をもたらすことが示されている。例えば、Baier RE、Meenaghan MA、Hartman LC、Wirth JE、Flynn HE、Meyer AE、Natiella JR、Carter JMの論文「インプラント表面特性及び組織相互作用」(J Oral Implantol, 1988, 13(4), 594-606)、Robert Baier、Joseph Natiella、Anne Meyer、John Carterの論文「口腔顎顔面再建の際のティッシュインテグレーションにおける固有特性の異なる生体材料のためのインプラント表面調製の重要性」(Current Clinical Practice Series #29, 1986)、Robert Baier、Joseph Natiella、Anne Meyer、John Carter、Fornalik, M.S.、Turnbull, T.の論文「インビボ環境における表面現象。インプラント整形外科手術の実践への材料科学の応用」(NATO Advanced Study Institute, Costa Del Sol, Spain, 1984)、Baier RE、Meyer AE、Natiella JR、Natiella RR、Carter JMの論文「表面特性が生体接着効果を決定する:方法及び結果」(J Biomed Mater Res, 1984, 18(4), 327-355)、Joseph Natiella、Robert Baier、John Carter、Anne Meyer、Meenaghan, M. A.、Flynn, H. E.の論文「表面修飾された歯科インプラントに対するホスト組織の反応の違い」(185th ACS National Meeting, American Chemical Society, 1983)を参照のこと。
この点に関して、表面領域の臨界表面エネルギーを測定する方法が知られており、それらの方法には、次のいずれかを使用した20〜30dyn/cmの間の測定臨界表面エネルギーが含まれる:Zisman, W.A.の論文「液体及び固体構造に対する平衡接触角の関係」(Adv. Chem. Ser. 43, 1964, pp.1-51)、Baier R.E.、Shiafrin E.G.、Zisman, W.A.の論文「接着:それを助長又は妨害するメカニズム」(Science, 162: 1360-1368, 1968)、Fowkes, F.M.の論文「接触角、濡れ性、及び接着」(Washington DC, Advances in Chemistry, vol.43, 1964, p.1)、Souheng Wuの論文「ポリマー界面及び接着」(Marcel Dekker, 1982, Chapter 5, pp.169-212)に記載されている、臨界表面張力を計算するZisman Plotを作成するための接触角法の使用。
本発明による、医用デバイス表面領域への共有結合には、様々な分子種が利用可能である。共有結合される分子種は、得られる修飾された表面領域が20〜30dyn/cmの臨界表面エネルギーを有するように選択される。共有結合される分子種は、数ある中でも特に、後述する分子種から選択することができる。
例えば、共有結合的に付着される分子種は、1つ若しくは複数のメチル基を含む分子種、例えば、(i)−CH、(ii)−(CH−CH(−CH(式中、pは、典型的には0〜10、より典型的には0〜5の範囲の整数)、及び(iii)−(CH−C(−CH(式中、pは、典型的には0〜10、より典型的には0〜5の範囲の整数)を含め、1〜100個の炭素原子、より典型的には1〜25個の炭素原子、さらに典型的には1〜10個の炭素原子、さらに典型的には1〜5個の炭素原子を含有するメチル含有アルキル基を含む分子種から選択することができる。
そのようなアルキル基を基材に結合させるには、様々な化学反応が利用可能である。以下でさらに論じる技術のうちの有益な一群に従って、アルキル基が−O−Y(−O−R)結合によって表面に結合される。式中、Rは、前の段落で示したようなアルキル基であり、Yは、Si、Ti、Sn、Ge、V、Mo、W、B、及びPから選択される原子であり、nは、1以上で、Y原子の原子価から1を引いた数までの整数である。例えば、YがSiの場合、原子価は4であり、したがってnを1、2、又は3とすることができるが、共有結合的に付着された分子種の最高密度をもたらすので、nを3とすることが有益である。
共有結合的に付着される他の分子種は、(a)ポリ(フッ化ビニル)を含む分子種、(b)ポリ(フッ化ビニリデン)を含む分子種、(c)ポリトリフルオロエチレンを含む分子種、(d)ポリ(テトラフルオロエチレン/塩素化テトラフルオロエチレン)コポリマー(例えば、モル比60/40及び80/20)を含む分子種、(e)ポリ(エチレン/テトラフルオロエチレン)コポリマー(例えば、モル比50/50)を含む分子種、(f)ポリ(メタクリル酸n−ヘキシル)を含む分子種、(g)ポリ(メタクリル酸オクチル)を含む分子種、(h)ポリ(メタクリル酸ラウリル)を含む分子種、(i)ポリ(メタクリル酸ステアリル)を含む分子種、(j)ポリ(ジメチルシロキサン)を含む分子種、(k)ポリ(イソブチレン)を含む分子種、並びに(l)ヘキサトリアコンタンを含む分子種から選択される。
共有結合的に付着される他の分子種は、共有結合的に付着されるトルイジンレッド、及び共有結合的に付着されるオクタデシルアミンラジカルから選択される。
以上及び他の様々な材料の多くの臨界表面エネルギーに関するさらなる情報については、例えば、Arthur W. Adamsonの論文「表面の物理化学」(3rd ed., John Wiley, 1976, pg.355)、並びにSouheng Wuの論文「高分子界面及び接着」(Marcel Dekker, 1982, pp.184-188)を参照のこと。
さらに、所望の表面エネルギーを生み出すために、複数の分子種の組合せを表面領域に共有結合的に付着させることができることも指摘されている。例えば、一実施形態では、所望の表面エネルギーを生み出すために、臨界表面エネルギーが比較的高いポリマー、例えば、ポリエチレンオキシドが、臨界表面エネルギーが比較的低いポリマー、例えば、ポリテトラフルオロエチレンと同時に表面にグラフトされる。
一部の実施形態では、また、表面特性を最適化するために、例えば、所望の表面エネルギーを維持しながら同時に表面粘着性を低減するために、複数の分子種の組合せを使用することも有益である。例えば、アクリル酸ブチル表面は、メチル基が高濃度であるので所望の臨界表面エネルギーを有するかもしれないが、かかる表面は、また、用途によっては望ましくない高い粘着性も示すことがある。しかし、この種を適切な表面エネルギーのフッ素含有化合物とともに共グラフトすると、表面粘着性が低減されると予想される。
本発明によって共有結合的に修飾される表面領域には、セラミック表面領域、金属表面領域、ポリマー表面領域、及びこれらの組合せが含まれる。
表面修飾するためのセラミック材料の例は、例えば、次の1つ若しくは複数を含むものから選択することができる:酸化アルミニウム及び遷移金属酸化物を含めた金属酸化物(例えば、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、タンタル、モリブデン、タングステン、レニウム、及びイリジウムの酸化物);窒化ケイ素、炭化ケイ素、及び酸化ケイ素を含有するようなケイ素系セラミック(ガラスセラミックとも呼ばれる);リン酸カルシウムセラミック(例えば、ヒドロキシアパタイト);並びに窒化炭素などの炭素系セラミック様材料。
表面修飾するための金属材料(天然又は人工の自然酸化表面の有無を問わない)は、例えば、次の1つ若しくは複数を含むものから選択することができる:コバルトクロム合金、ニッケルチタン合金(例えば、ニチノール)、コバルトクロム鉄合金(例えば、エルジロイ合金)、ニッケルクロム合金(例えば、インコネル合金)、鉄クロム合金(例えば、少なくとも50%の鉄と少なくとも11.5%のクロムとを含有するステンレス鋼)などの金属合金、並びに、銀、金、白金、パラジウム、イリジウム、オスミウム、ロジウム、チタン、タングステン、ルテニウムなどの貴金属である。
表面修飾するためのポリマー材料の例は、例えば、次の1つ若しくは複数を含むものから選択することができる:ポリアクリル酸を含めたポリカルボン酸ポリマー及びコポリマー;アセタールポリマー及びコポリマー;アクリル酸及びメタクリル酸ポリマー並びにコポリマー(例えば、メタクリル酸n−ブチル);酢酸セルロース、硝酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、セロハン、レーヨン、三酢酸レーヨン、及びカルボキシメチルセルロースやヒドロキシアルキルセルロースなどのセルロースエーテルを含めた、セルロースポリマー及びコポリマー;ポリオキシメチレンポリマー及びコポリマー;ポリエーテルブロックイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルイミドなど、ポリイミドポリマー及びコポリマー;ポリアリールスルホン及びポリエーテルスルホンを含めた、ポリスルホンポリマー及びコポリマー;ナイロン6,6、ナイロン12、ポリカプロラクタム、及びポリアクリルアミドを含めた、ポリアミドポリマー及びコポリマー;アルキド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アリル樹脂、及びエポキシド樹脂を含めた、樹脂;ポリカーボネート;ポリアクリロニトリル;ポリビニルピロリドン(架橋したもの、及びその他);ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニルなどのポリハロゲン化ビニル、エチレン酢酸ビニルコポリマー(EVA)、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルメチルエーテルなどのポリビニルエーテル、ポリスチレン、スチレン無水マレイン酸コポリマー、スチレンブタジエンコポリマー、スチレンエチレンブチレンコポリマー(例えば、Kraton(登録商標)Gシリーズポリマーとして市販のポリスチレンポリエチレン/ブチレンポリスチレン(SEBS)コポリマー)、スチレンイソプレンコポリマー(例えば、ポリスチレンポリイソプレンポリスチレン)、アクリロニトリルスチレンコポリマー、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー、スチレンブタジエンコポリマー及びスチレンイソブチレンコポリマー(例えば、SIBSなどのポリイソブチレンポリスチレンブロックコポリマー)、ポリビニルケトン、ポリビニルカルバゾール、並びにポリ酢酸ビニルなどのポリビニルエステルを含めた、ビニルモノマーのポリマー及びコポリマー;ポリベンゾイミダゾール;イオノマー;ポリエチレンオキシド(PEO)を含めたポリアルキルオキシドポリマー及びコポリマー;グリコサミノグリカン;ラクチド(乳酸並びにd−、l−、及びメソ−ラクチドを含める)、ε−カプロラクトン、グリコリド(グリコール酸を含める)、ヒドロキシ酪酸エステル、ヒドロキシ吉草酸エステル(hydroxyvalerate)、パラジオキサノン、炭酸トリメチレン(及びそのアルキル誘導体)、1,4−ジオキセパン−2−オン、1,5−ジオキセパン−2−オン、及び6,6−ジメチル−1,4−ジオキサン−2−オンのポリマー及びコポリマーなど、ポリエチレンテレフタラート及び脂肪族ポリエステルを含めたポリエステル(ポリ乳酸とポリカプロラクトンとのコポリマーが具体的な一例である);ポリフェニレンエーテルなどのポリアリールエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトンを含めた、ポリエーテルポリマー及びコポリマー;ポリフェニレンスルフィド;ポリイソシアナート;ポリプロピレンなどのポリアルキレン、ポリエチレン(低密度及び高密度、低分子量及び高分子量)、ポリブチレン(ポリブト−1−エンやポリイソブチレンなど)、ポリオレフィンエラストマー(例えば、サントプレーン(santoprene))、エチレンプロピレンジエンモノマー(EPDM)ゴム、ポリ−4−メチル−ペン−1−エン、エチレンαオレフィンコポリマー、エチレンメタクリル酸メチルコポリマー、及びエチレン酢酸ビニルコポリマーを含めた、ポリオレフィンポリマー及びコポリマー;ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリ(テトラフルオロエチレン−co−ヘキサフルオロプロペン)(FEP)、変性エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)、及びポリフッ化ビニリデン(PVDF)を含めた、フッ化ポリマー及びコポリマー;シリコーンポリマー及びコポリマー;ポリウレタン;p−キシリレンポリマー;ポリイミノカーボネート;ポリエチレンオキシドポリ乳酸コポリマーなどのコポリ(エーテルエステル);ポリホスファジン;シュウ酸ポリアルキレン;ポリオキサアミド(polyoxaamides)及びポリオキサエステル(polyoxaesters)(アミン及び/又はアミド基を含有するものを含める);ポリオルトエステル;フィブリン、フィブリノゲン、コラーゲン、エラスチン、キトサン、ゼラチン、デンプン、ヒアルロン酸などのグリコサミノグリカンを含めた、ポリペプチド、タンパク質、多糖類、及び脂肪酸(並びにそれらのエステル)など、バイオポリマー;並びにそれらのブレンド及びコポリマー。
このようなポリマーは、環状、線状、及び分岐構成を含めた様々な構成で提供することができる。分岐構成には、星形構成(例えば、単一の分岐点から3つ若しくはそれ以上の鎖が出る構成)、櫛形構成(例えば、主鎖と複数の分岐側鎖とを有するグラフトポリマー)、並びに樹状構成(例えば、樹枝状(arborescent)及び超分岐ポリマー)が含まれる。ポリマーは、単一のモノマーから形成することができ(すなわち、ポリマーをホモポリマーとすることができ)、又は、例えば、ランダムに、規則正しい形で(例えば交互に)、若しくはまとまって分布可能な、多数のモノマーから形成することができる(すなわち、ポリマーをコポリマーとすることができる)。
一部の実施形態では、修飾するための表面領域は、医用デバイス基材のすべて又は一部分に広がるコーティングに相当する(例えば、ステントなどの金属基材がポリマー層でコーティングされ、次にその表面が本発明によって修飾される場合)。他の実施形態では、修飾するための表面領域は、医用デバイスのコンポーネントに相当する(例えば、バルーンカテーテルのポリマーバルーンの表面が本発明によって修飾される場合)。他の実施形態では、修飾するための表面領域は、医用デバイス表面全体に相当する(例えば、すべて金属製のステントの表面が本発明によって修飾される場合)。
一部の実施形態では、医用デバイスの表面全体、医用デバイスのコンポーネント、医用デバイスのコーティング、又は医用デバイスの他の領域が修飾される。他の実施形態では、表面の一部分だけが表面修飾される。例えば、表面領域の選択された部分だけを選択的に処理することによって(例えば、表面の一部分をマスキングすることによって)、又は、1つの組成は共有結合を受容するが、他の組成は共有結合を受容しない、2つ(若しくはそれ以上)の材料組成の表面を作り出すことによって、医用デバイス表面領域を予め選択されたパターンで修飾することができる。
一部の実施形態では、埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイスには、さらに治療剤が与えられる。例えば、場合によっては、本発明によって修飾される表面であるポリマーマトリックス内に治療剤が与えられる。これらの実施形態では、表面修飾は、生体適合性の向上をもたらすことに加えて、また、医用デバイスの放出プロファイルも調節する。
用いられる場合、治療剤は、医用デバイスの(1つ若しくは複数の)表面領域の共有結合的修飾の前又は後に、該医用デバイスに導入される。
例えば、特定の実施形態では、本発明による表面領域の修飾後に、溶解又は分散した治療剤を含有する流体が該表面領域と接触される。流体には、水、有機溶媒、及びそれらの混合物が含まれる。そのような接触を確立する有用な技術の例には、スプレーコーティング、アプリケータ(例えば、ローラ若しくはブラシ)によるコーティング、スピンコーティング、ディップコーティング、ウェブコーティング、エアサスペンションコーティングを含めた機械式サスペンションによるコーティング(例えば、流動コーティング)、転写コーティング、インクジェット/ソレノイドタイプのコーティング技術、及び静電技術などが含まれる。
治療剤は、あらゆる目的で、例えば、数ある目的の中でも特に、生物学的に活性な剤のインビボ放出(例えば即時放出でも持続放出でもよい)を達成するため、医用デバイスに対する組織の接着に影響を及ぼすため、血栓抵抗に影響を与えるため、抗過形成挙動(antihyperplastic behavior)に影響を与えるため、再細胞化(recellularizaton)を向上させるため、及び組織新生を促進するために、本発明に従ってロードされる。
「生物学的に活性な剤」、「薬物」、「治療剤」、「薬学的に活性な剤」、「薬学的に活性な物質」、及び他の関連用語は、本明細書では互換可能に使用されることがあり、それらには、遺伝生物学的活性剤、非遺伝生物学的活性剤、及び細胞が含まれる。生物学的に活性な剤は、単独で、又は組み合わせて使用することができる。
本発明と併せて使用するための例示的な非遺伝子治療剤には、(a)ヘパリン、ヘパリン誘導体、ウロキナーゼ、PPack(デキストロフェニルアラニンプロリンアルギニンクロロメチルケトン)などの抗血栓剤、(b)デキサメタゾン、プレドニゾロン、コルチコステロン、ブデソニド、エストロゲン、スルファサラジン、メサラミンなどの抗炎症剤、(c)パクリタキセル、5−フルオロウラシル、シスプラチン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エポチロン、エンドスタチン、アンギオスタチン、アンギオペプチン、平滑筋細胞増殖を阻止可能なモノクローナル抗体、チミジンキナーゼ阻害剤などの抗悪性腫瘍剤/抗増殖剤/抗縮瞳剤(anti-miotic agents)、(d)リドカイン、ブピバカイン、ロピバカインなどの麻酔剤、(e)D−Phe−Pro−Argクロロメチルケトン、RGDペプチド含有化合物、ヘパリン、ヒルジン、抗トロンビン化合物、血小板受容体拮抗剤、抗トロンビン抗体、抗血小板薬受容体抗体、アスピリン、プロスタグランジン阻害剤、血小板阻害剤、マダニ抗血小板ペプチド(tick antiplatelet peptides)などの抗凝固剤、(f)成長因子、転写活性化因子、翻訳促進因子などの血管細胞成長促進因子、(g)成長因子阻害剤、成長因子受容体拮抗剤、転写抑制因子、翻訳抑制因子、複製阻害剤、阻害抗体、成長因子に対する抗体、成長因子と細胞毒素とから成る2機能性分子、抗体と細胞毒素とから成る2機能性分子などの血管細胞成長阻害剤、(h)プロテインキナーゼ及びチロシンキナーゼ阻害剤(例えば、チロホスチン(tyrphostins)、ゲニステイン、キノキサリン)、(i)プロスタサイクリン類似体、(j)コレステロール降下剤、(k)アンジオポエチン、(l)トリクロサン、セファロスポリン、アミノグリコシド、ニトロフラントインなどの抗菌剤、(m)細胞毒性剤、細胞静止剤(cytostatic agents)、及び細胞増殖作用因子、(n)血管拡張剤、(o)内在性血管作動性機構に干渉する剤、(p)モノクローナル抗体など、白血球動員の阻害剤、(q)サイトカイン、並びに(r)ホルモンが含まれる。
好ましい非遺伝生物学的活性剤には、パクリタキセル、シロリムス、エベロリムス、タクロリムス、ハロフジノン剤、臭化水素酸ハロフジノン、デキサメタゾン、エストラジオール、ABT−578(Abbott Laboratories)、トラピジル、リプロスチン(liprostin)、Actinomcin D、Resten-NG、Ap-17、アブシキシマブ、クロピドグレル、及びRidogrelが含まれる。
本発明と併せて使用するための例示的な遺伝子治療剤には、アンチセンスDNA及びRNA、並びに、(a)アンチセンスRNA、(b)欠損若しくは不足内在性分子を置き換えるためのtRNA又はrRNA、(c)酸性及び塩基性線維芽細胞成長因子、血管内皮成長因子、上皮成長因子、トランスフォーミング成長因子α及びβ、血小板由来内皮成長因子、血小板由来成長因子、腫瘍壊死因子α、肝細胞成長因子、インスリン様成長因子などの成長因子を含めた血管新生因子、(d)CD阻害剤を含めた細胞周期阻害剤、並びに(e)細胞増殖に干渉するのに有用なチミジンキナーゼ(「TK」)及び他の剤、についてのDNAコーディングが含まれる。やはり関心があるのは、BMP−2、BMP−3、BMP−4、BMP−5、BMP−6(Vgr−1)、BMP−7(OP−1)、BMP−8、BMP−9、BMP−10、BMP−11、BMP−12、BMP−13、BMP−14、BMP−15、及びBMP−16を含め、骨形成タンパク質(「BMP:bone morphogenic proteins」)のファミリーについてのDNAエンコーディングである。現時点で好ましいBMPは、BMP−2、BMP−3、BMP−4、BMP−5、BMP−6、及びBMP−7のいずれかである。これらの二量体タンパク質は、ホモ二量体、ヘテロ二量体、若しくはそれらの組合せとして、単独で、又は他の分子とともに提供することができる。代替的に、又は追加的に、BMPの上流若しくは下流効果を誘発可能な分子を提供することもできる。そのような分子には、「ヘッジホッグ(hedgehog)」タンパク質又はそれらをエンコードするDNAのうちのいずれかが含まれる。
遺伝子治療剤の送達のためのベクターには、アデノウイルス、ガッテットアデノウイルス、アデノ随伴ウイルス、レトロウイルス、αウイルス(セムリキ森林(Semliki Forest)、シンドビス(Sindbis)など)、レンチウイルス、単純疱疹ウイルス、増殖能のあるウイルス(replication competent viruses)(例えば、ONYX−015)、ハイブリッドベクターなどのウイルスベクター、並びに、人工染色体及びミニ染色体、プラスミドDNAベクター(例えば、pCOR)、カチオン性ポリマー(例えば、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミン(PEI))、グラフトコポリマー(例えば、ポリエーテルPEI及びポリエチレンオキシドPEI)、中性ポリマーPVP、SP1017(SUPRATEK)、カチオン性脂質などの脂質、リポソーム、リポプレックス、ナノ粒子、ミクロ粒子などの非ウイルスベクターが含まれ、タンパク質形質導入ドメイン(PTD:protein transduction domain)などの標的配列の有無を問わない。
本発明と併せて使用するための細胞には、全骨髄、骨髄由来の単核細胞、前駆細胞(例えば、内皮前駆細胞)、幹細胞(例えば、間葉、造血、神経)、多能性幹細胞、線維芽細胞、筋芽細胞、衛星細胞、周皮細胞、心筋細胞、骨格筋細胞、若しくはマクロファージを含めたヒト由来(自己若しくは同種)の細胞、又は動物、細菌、若しくは菌源由来(異種)の細胞が含まれ、これらは、望むなら、関心タンパク質を供給するように遺伝子操作することもできる。
上記の列挙したものを必ずしも除くわけではないが、血管治療計画のための候補として、例えば、再狭窄を標的とする剤として、多数の生物学的に活性な剤が識別されている。そのような剤は、本発明を実施するのに有用であり、次の1つ若しくは複数が含まれる:(a)ジルチアゼムやクレンチアゼムなどのベンゾチアザピン(benzothiazapines)、ニフェジピン、アムロジピン、ニカルダピン(nicardapine)などのジヒドロピリジン、及びベラパミルなどのフェニルアルキルアミンを含めた、Caチャネル遮断剤、(b)ケタンセリンやナフチドロフリルなどの5−HT拮抗剤、及びフルオキセチンなどの5−HT取込み阻害剤を含めた、セロトニン経路調節因子、(c)シロスタゾールやジピリダモールなどのホスホジエステラーゼ阻害剤、フォルスコリンなどのアデニレート/グアニル酸シクラーゼ刺激剤、及びアデノシン類似体を含めた、環状ヌクレオチド経路剤、(d)プラゾシンやブナゾシンなどのα−拮抗剤、プロプラノロールなどのβ−拮抗剤、及びラベタロールやカルベジロールなどのα/β拮抗剤を含めたカテコールアミン調節因子、(e)エンドセリン受容体拮抗剤、(f)ニトログリセリン、二硝酸イソソルビド、亜硝酸アミルなどの有機硝酸エステル/亜硝酸エステル、ニトロプルシドナトリウムなどの無機ニトロソ化合物、モルシドミンやリンシドミンなどのシドノンイミン、ジアゼニウムジオラート(diazenium diolates)やアルカンジアミンのNO付加体などのノノエート(nonoates)、低分子量化合物(例えば、カプトプリル、グルタチオン、及びN−アセチルペニシラミンのS−ニトロソ誘導体)、及び高分子量化合物(例えば、タンパク質、ペプチド、オリゴ糖、多糖類、合成ポリマー/オリゴマー、及び天然ポリマー/オリゴマーのS−ニトロソ誘導体)、並びにC−ニトロソ化合物、O−ニトロソ化合物、N−ニトロソ化合物、及びL−アルギニンを含めたS−ニトロソ化合物を含め、酸化窒素供与体/放出分子、(g)シラザプリル、フォシノプリル、エナラプリルなどのACE阻害剤、(h)サララシンやロサルチン(losartin)などのATII−受容体拮抗剤、(i)アルブミンやポリエチレンオキシドなどの血小板粘着阻害剤、(j)アスピリン及びチエノピリジン(チクロピジン、クロピドグレル)を含めた血小板凝集阻害剤、並びにアブシキシマブ、エピチフィバチド(epitifibatide)、チロフィバンなどのGP IIb/IIIa阻害剤、(k)ヘパリン、低分子量ヘパリン、デキストラン硫酸、β−テトラデカ硫酸シクロデキストリン(β-cyclodextrin tetradecasulfate)などのヘパリノイド、ヒルジン、ヒルログ、PPACK(D-phe-L-プロピル-L-arg-クロロメチルケトン)、アルガトロバンなどのトロンビン阻害剤、アンチスタチン(antistatin)やTAP(マダニ抗凝固ペプチド:tick anticoagulant peptide)などのFXa阻害剤、ワルファリンなどのビタミンK阻害剤、並びに活性化プロテインCを含めた、凝固経路調節因子、(l)アスピリン、イブプロフェン、フルルビプロフェン、インドメタシン、スルフィンピラゾンなどのシクロオキシゲナーゼ経路阻害剤、(m)デキサメタゾン、プレドニゾロン、メトプレドニゾロン(methprednisolone)、ヒドロコルチゾンなどの天然及び合成コルチコステロイド、(n)ノルジヒドログアヤレチン酸(nordihydroguairetic acid)やコーヒー酸などのリポキシゲナーゼ経路阻害剤、(o)ロイコトリエン受容体拮抗剤、(p)E−セレクチン及びP−セレクチンの拮抗剤、(q)VCAM−1及びICAM−1相互作用の阻害剤、(r)PGE1やPGI2などのプロスタグランジンを含めたプロスタグランジン及びそれらの類似体、並びにシプロステン、エポプロステロール、カルバサイクリン、イロプロスト、ベラプロストなどのプロスタサイクリン類似体、(s)ビスホスホネートを含めたマクロファージ活性化防止剤、(t)ロバスタチン、プラバスタチン、フルバスタチン、シンバスタチン、セリバスタチンなどのHMG−CoA還元酵素阻害剤、(u)魚油及びω−3脂肪酸、(v)プロブコール、ビタミンC及びE、エブセレン、トランス−レチノイン酸、SOD模倣体などのフリーラジカル捕捉剤/酸化防止剤、(w)bFGF抗体やキメラ融合タンパク質などのFGF経路剤、トラピジルなどのPDGF受容体拮抗剤、アンギオペプチンやオクレオチド(ocreotide)などのソマトスタチン類似体を含めたIGF経路剤、ポリアニオン性剤(ヘパリン、フコイジン)、デコリン、TGF−β抗体などのTGF−β経路剤、EGF抗体、受容体拮抗剤、及びキメラ融合タンパク質などのEGF経路剤、サリドマイドやそれらの類似体などのTNF−α経路剤、スロトロバン、バピプロスト、ダゾキシベン、リドグレルなどのトロンボキサンA2(TXA2)経路調節因子、並びにチロホスチン、ゲニステイン、及びキノキサリン誘導体などのタンパク質チロシンキナーゼ阻害剤を含めた、様々な成長因子に影響を及ぼす剤、(x)マリマスタット、イロマスタット、メタスタットなどのMMP経路阻害剤、(y)サイトカラシンBなどの細胞運動阻害剤、(z)プリン類似体(例えば、塩素化プリンヌクレオシド類似体である、6−メルカプトプリン若しくはクラドリビン)、ピリミジン類似体(例えば、シタラビン及び5−フルオロウラシル)、メトトレキセートなどの抗代謝剤、ナイトロジェンマスタード、スルホン酸アルキル、エチレンイミン、抗生物質(例えば、ダウノルビシン、ドキソルビシン)、ニトロソ尿素、シスプラチン、微小管動態に影響を及ぼす剤(例えば、ビンブラスチン、ビンクリスチン、コルヒチン、パクリタキセル、及びエポチロン)、カスパーゼ活性化剤、プロテアソーム阻害剤、血管形成阻害剤(例えば、エンドスタチン、アンギオスタチン、及びスクアラミン)、ラパマイシン、セリバスタチン、フラボピリドール、及びスラミンを含めた、抗増殖/抗悪性腫瘍剤、(aa)ハロフジノン若しくは他のキナゾリノン誘導体やトラニラストなど、マトリックス付着/形成経路阻害剤、(bb)VEGF及びRGDペプチドなどの内皮化促進因子、並びに(cc)ペントキシフィリンなどの血液レオロジー調節因子である。
以上に列挙したものを必ずしも除くわけではないが、他の多数の生物学的に活性な剤は、また、NeoRx Corporationに譲渡された米国特許第5733925号に開示されており、その特許の開示全体を参照により本願に援用する。
本発明の医用デバイスが治療剤を含有する場合、広範な薬物ローディングレベルを使用することができ、そのローディング量は、例えば、処置されるべき状態、生物学的に活性な剤の性質、生物学的に活性な剤が意図される処置対象に投与される手段などに応じて、当業者には容易に決定される。
本発明と併せて使用するための医用デバイスには、身体に埋め込まれる若しくは挿入される医用デバイスが含まれ、例えば、骨移植片、骨プレート、人工関節などの整形外科人工装具、中心静脈カテーテル、血管アクセスポート、カニューレ、金属ワイヤ結紮糸、ステント(冠血管ステント、大脳、尿道、尿管、胆管、気管、胃腸、及び食道ステントを含める)、ステントグラフト(例えば、血管内ステントグラフト)、血管グラフト、カテーテル(例えば、バルーンカテーテルなど、腎カテーテル若しくは血管カテーテル)、ガイドワイヤ、バルーン、フィルタ(例えば、大静脈フィルタ)、組織足場デバイス、組織バルキングデバイス(tissue bulking devices)、脳動脈瘤フィラーコイルを含めた塞栓術デバイス(例えば、Guglilmi着脱式コイル、被コーティング金属コイル、及び他の様々な神経放射線学的動脈瘤コイル)、心臓弁、左心室補助心臓及びポンプ、人工心臓ハウジング、並びに完全人工心臓から選択することができる。
前述のように、本発明の医用デバイスは、全身的処置、又は任意の哺乳動物組織若しくは臓器の局所的処置を含め、基本的にいずれの治療目的にも使用することができる。その例には、腫瘍;これだけに限るものではないが、心臓、冠血管系と末梢血管系(総合的に「血管系」と呼ぶ)、肺、気管、食道、脳、肝臓、腎臓、膀胱、尿道と尿管、目、腸、胃、膵臓、卵巣、及び前立腺を含めた臓器;骨格筋;平滑筋;乳房;軟骨;並びに骨が含まれる。本明細書で使用する「処置」は、疾患若しくは状態の予防、疾患若しくは状態に随伴した症状の軽減若しくは排除、又は疾患若しくは状態の実質的若しくは完全な排除を指す。好ましい処置対象(「患者」とも呼ぶ)は、脊椎動物の処置対象であり、哺乳動物の処置対象がより好ましく、ヒトの処置対象がより好ましい。
本発明の他の態様は、20〜30dyn/cmの間の臨界表面エネルギーを有する修飾された表面領域を作り出すために、埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイスの表面領域に分子種がそれによって共有結合される方法を対象とする。この目的で使用される反応の例は、縮合反応、付加領域、及び置換反応である。
例えば、本発明の一部の実施形態では、分子種は、(a)医用デバイスの表面領域をハロゲン化するステップ(表面領域は、前述のように医用デバイスのすべて若しくは一部分に相当できる)と、(c)ハロゲン化された表面領域を、塩素化された表面領域と共有結合的に反応する反応性分子と反応させるステップとを含む方法によって、医用デバイスの表面領域に共有結合される。
本発明の特定の有益な実施形態によれば、表面領域は、該表面領域を反応性塩化物、例えば、SiCl(四塩化ケイ素)、TiCl(四塩化チタン)、GeCl(四塩化ゲルマニウム)、SnCl(四塩化スズ)、VCl(四塩化バナジウム)、MoCl(五塩化モリブデン)、WCl(六塩化タングステン)、BCl(三塩化ホウ素)、及びPCl(五塩化リン)から選択される反応性塩化物にさらすことによってハロゲン化される。
特定の一実施形態によれば、表面領域(例えば、利用可能な水酸化物基(hydroxide groups)を備えた金属若しくはセラミック表面領域)を、ハロゲン化剤(この場合、クロロシラン化剤(chlorosilanization agent))として四塩化ケイ素と反応させる。この反応スキームは、例えば、
M−OH+SiCl → M−O−SiCl+HCl
として表すことができ、式中、Mは、金属若しくはセラミック表面に相当する。通常、水などの不純物が最小限に保たれることに留意する。例えば、水の存在は、望ましくない加水分解反応を引き起こす虞がある。
表面上に生成されたら、クロロシラン基は、クロロシラン基と反応性のある分子にさらされ、それによって共有結合した分子種を形成する。
例えば、特定の有益な実施形態では、反応性分子は、式Z−Rの化合物であり、式中、Rは、前述したようなアルキル基であり、Zは、ヒドロキシル基である。その例には、数ある中でも特に、HO−CH及びHO−C−(CHが含まれる。反応性分子がt−ブタノールである特定の事例では、前述の反応スキームは、次式のように続く:
M−O−SiCl+HOC(CH → M−O−Si[−O−C(CH
前述のステップのように、水などの不純物が最小限に保たれることが好ましい。この時点で、−C(CH基が表面に共有結合されており、それによってデバイス表面でtert−ブチル基の加水分解安定性のある単層が提供されることに留意する。
前述のスキームは、表面のヒドロキシル基が反応に利用可能である限り、様々な金属及びセラミック表面を含めた多種多様な表面上で実施することができる。このスキームは、また、自然酸化物層を形成する様々な金属上で実施することもできる。この点に関して、医用デバイスで現在使用されているほとんどの金属の上に、制御された自然酸化物層を構築することができる。この技術は、当該技術分野で周知である。
前述の反応スキームは、また、ヒドロキシル基をその上に定着させるように前処理されている表面領域上で実施することもできる。例えば、一部の実施形態では、表面領域、例えば、ポリマー表面領域が、該表面領域にグロー放電ステップを施すことによって前処理される。例えば、ヒドロキシル基を含め、様々な基をポリマー基材表面に添着させるための酸素含有プラズマガスによる処理を記載している、Hostettlerらの米国特許第5849368号、名称「疎水性ポリマーの親水化処理のためのプロセス(Process for hydrophilicization of hydrophobic polymers)」を参照のこと。なお、その特許の開示を参照により本願に援用する。また、M-S Sheu、DM Hudson、及びI-H Lohの論文「プラズマガス放電プロセスを使用した生体材料の修飾」(Encyclopedic Handbook of Biomaterials, Donal Wise et al., Eds., Marcel Dekker, Inc., NY, pp.865-894, 1995)も参照のこと。これで、グロー放電ステップの間にヒドロキシル化された得られる表面領域が、前述のスキームによる反応に利用可能となる。
他の実施形態では、表面を塩素化する前に、表面酸化物を除去するために表面領域が酸(例えば、HF、HCl、硝酸など)でエッチングされる。例えば、表面領域がケイ素原子を含有する場合、米国特許出願第2002/0171082号の記載に従って、基材を酸でエッチングし、続いて、例えば、ラジカル開始剤としてフリーラジカル開始剤(例えば過酸化ベンゾイル)が添加された、有機溶媒(例えばクロロベンゼン)にPClを溶解させた溶液を使用して、該基材をハロゲン化することができる。なお、その特許の開示を参照により本願に援用する。続いて、塩素化された表面がアルキル基含有試薬、例えば、R−M及びR−M−Xのタイプの試薬にさらされる。式中、Rは、前述したようなアルキル基であり、Mは、金属原子であり、Xは、ハロゲン原子である。具体例には、グリニャール試薬(すなわち、Mがマグネシウム、Xが塩素、臭素、若しくはヨウ素である場合)、及びアルキルリチウム試薬(すなわち、Mがリチウムである場合)が含まれる。
他の実施形態では、例えば、表面領域がケイ素原子を含有する場合、表面は、例えば米国特許出願第2002/0139975号の記載に従ってフッ化アンモニウムでエッチングすることによって、水素添加(すなわち、水素化物形成)を促す条件下でエッチングされる。なお、その特許の開示を参照により本願に援用する。続いて、水素化物表面は、前の段落に記載したようなアルキル化試薬にさらされる。
本発明の他の実施形態では、ビニル種が医用デバイス表面に付着される。ビニル種を表面領域に付着させる一方法は、フリーラジカルグラフトによる。具体例として、ポリオレフィン表面領域(例えば、アタクチックポリプロピレン表面領域若しくは低密度ポリエチレン表面領域)が、ポリマー表面上にヒドロキシ過酸化基(hydroxyperoxide groups)を生成するように、オゾンで(例えば、オゾン38mg/リットルで、40℃で1時間にわたって)前処理される。次いで、前処理されたこの表面が、関心ビニル種を該表面に付着させるために、関心ビニル種の存在下で加熱(例えば、120℃に)される(例えば、30分間)。この反応は、E. M. Fettesの論文「ポリマーの化学反応」(Interscience Publishers, 1964, pp.1036-1040)に記載されている。例えば、この技術を使用して、式CH=C(R)COORのビニル種(式中、Rは、−H及び−CHから選択され、Rは、1つ若しくは複数のメチル基を含有するアルキル基、例えば、アクリル酸t−ブチル若しくはメタクリル酸t−ブチルである)を付着させることによって、−CHC(R)COOR基の表面層が提供される。
本明細書で様々な実施態様を具体的に示し記載したが、本発明の精神及び意図される範囲から逸脱することなく、本発明の修正形態及び変形形態が、以上の教示の扱う対象内であり、また冒頭の特許請求の範囲内にあることが理解されよう。

Claims (27)

  1. 修飾された表面領域を含む、埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイスであって、20〜30dyn/cmの間の臨界表面エネルギーを有する修飾された表面領域が作り出されるように、分子種又は複数の分子種の組合せを前記表面領域に共有結合させることによって、前記表面領域が修飾される医用デバイス。
  2. 前記表面領域がセラミック表面領域である、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  3. 前記表面領域が金属表面領域である、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  4. 前記金属表面領域が自然酸化表面を含む、請求項3記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  5. 前記表面領域がポリマー表面領域である、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  6. 前記ポリマー表面領域内に分散された治療剤をさらに含む、請求項5記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  7. 前記ポリマー表面領域がポリマーコーティングである、請求項5記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  8. 前記ポリマーコーティング内に分散された治療剤をさらに含む、請求項7記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  9. 1つ若しくは複数のメチル基を含む分子種が前記表面領域に共有結合される、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  10. 前記共有結合される分子種が、−O−Y(−O−R)基を含んでおり、式中、Yが、Si、Ti、Sn、Ge、V、Mo、W、B、及びPから選択される原子であり、nが、1から、Y原子の原子価から1を引いた数までの範囲の整数であり、Rが、1〜100個の炭素原子を有し、1つ若しくは複数のメチル基を含むアルキル基である、請求項9記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  11. nが原子Yの原子価よりも1少ない、請求項10記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  12. YがSiで、n=3である、請求項11記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  13. YがTiで、n=3である、請求項11記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  14. nが0、1、又は2である式−CH(CH3−nの複数の分子種が、前記表面領域に共有結合される、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  15. トルイジンレッド及びオクタデシルアミンから選択される分子種が、前記表面領域に共有結合される、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  16. (a)ポリ(フッ化ビニル)を含む分子種、(b)ポリ(フッ化ビニリデン)を含む分子種、(c)ポリトリフルオロエチレンを含む分子種、(d)ポリ(テトラフルオロエチレン/塩素化テトラフルオロエチレン)コポリマーを含む分子種、(e)ポリ(エチレン/テトラフルオロエチレン)コポリマーを含む分子種、(f)ポリ(メタクリル酸n−ヘキシル)を含む分子種、(g)ポリ(メタクリル酸オクチル)を含む分子種、(h)ポリ(メタクリル酸ラウリル)を含む分子種、(i)ポリ(メタクリル酸ステアリル)を含む分子種、(j)ポリ(ジメチルシロキサン)を含む分子種、(k)ポリ(イソブチレン)を含む分子種、及び(l)ヘキサトリアコンタンを含む分子種から選択される分子種が、前記表面領域に共有結合される、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  17. (a)ポリエチレンオキシドを含む分子種と、(b)ポリテトラフルオロエチレンを含む分子種との組合せが、前記表面領域に共有結合される、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  18. −CHC(R)COOR基を含む分子種が、前記表面領域に共有結合され、式中、Rが−H及び−CHから選択され、Rが1つ若しくは複数のメチル基を含有するアルキル基である、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  19. Rが−C−(CHである、請求項18記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  20. 前記表面領域の前記修飾が、前記医用デバイス表面領域の血栓抵抗を改善する、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  21. 前記医用デバイスが、心臓血管ステント、心臓血管カテーテル、人工心臓弁、人工心臓ハウジング、血管グラフト、血管内ステントグラフト、及び神経放射線学的動脈瘤コイルから選択される、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  22. 前記分子種が、(a)前記医用デバイスの前記表面領域を塩素化し、それによって、塩素化された表面領域を形成するステップと、(b)前記塩素化された表面領域を反応性分子と反応させるステップとを含む方法によって、前記表面領域に共有結合される、請求項1記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  23. 前記塩素化された表面領域が、前記表面領域を、SiCl、TiCl、SnCl、GeCl、VCl、MoCl、WCl、BCl、及びPClから選択される反応性塩化物にさらすことによって形成される、請求項22記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  24. 前記反応性化合物が、式Z−Rの化合物であり、式中、Rが、1つ若しくは複数のメチル基を含み、1〜10個の炭素原子を有するアルキル基であり、Zがヒドロキシル基である、請求項23記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  25. 前記反応性化合物がHOC(CHである、請求項24記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  26. 前記表面が、前記塩素化ステップの前にグロー放電によって処理される、請求項22記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
  27. 前記分子種が、(a)前記表面領域をオゾンで前処理するステップと、(b)前記前処理された表面領域をCH=C(R)COORと反応させるステップとを含む方法によって、前記表面領域に共有結合される、請求項18記載の埋込み可能、又は挿入可能な医用デバイス。
JP2007509550A 2004-04-23 2005-04-20 共有結合的に修飾された生体適合性表面を有する、埋込み可能、又は挿入可能な医用物品 Ceased JP2007533408A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/830,772 US7767220B2 (en) 2004-04-23 2004-04-23 Implantable or insertable medical articles having covalently modified, biocompatible surfaces
PCT/US2005/013212 WO2005107828A2 (en) 2004-04-23 2005-04-20 Implantable or insertable medical articles having covalently modified, biocompatible surfaces

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007533408A true JP2007533408A (ja) 2007-11-22

Family

ID=35136724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007509550A Ceased JP2007533408A (ja) 2004-04-23 2005-04-20 共有結合的に修飾された生体適合性表面を有する、埋込み可能、又は挿入可能な医用物品

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7767220B2 (ja)
EP (1) EP1742679A2 (ja)
JP (1) JP2007533408A (ja)
WO (1) WO2005107828A2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013537046A (ja) * 2010-09-16 2013-09-30 国立大学法人京都大学 動脈瘤の血管内コイリング後の器質化を促進するためのスタチン担持コイル
US8580347B2 (en) 2007-11-01 2013-11-12 Iwatani Corporation Method for producing calcium phosphate complex
JP2016508794A (ja) * 2013-02-22 2016-03-24 カーディアティス ソシエテ アノニム 生体適合性コーティングを有する医用デバイス

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1850858A2 (en) * 2005-02-10 2007-11-07 Emory University Polyethylene oxide polymers including anti-inflammatory glycodendrons
US8021676B2 (en) 2005-07-08 2011-09-20 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Functionalized chemically inert polymers for coatings
US20070048383A1 (en) * 2005-08-25 2007-03-01 Helmus Michael N Self-assembled endovascular structures
RU2342146C2 (ru) * 2006-01-30 2008-12-27 Государственное учебно-научное учреждение Химический факультет Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова Иммобилизованный антибиотик и способ его получения
US20070184087A1 (en) 2006-02-06 2007-08-09 Bioform Medical, Inc. Polysaccharide compositions for use in tissue augmentation
EP2155275B1 (en) 2007-05-15 2012-09-05 Biotectix, LLC Polymer coatings on medical devices
ES2654189T3 (es) 2012-09-12 2018-02-12 Boston Scientific Scimed, Inc. Revestimiento adhesivo anti-migración para stent
EP3030278B1 (en) 2013-08-08 2018-09-19 Boston Scientific Scimed, Inc. Stent comprising a dissolvable or degradable adhesive polymer to prevent migration
EP3011980A1 (en) * 2014-10-24 2016-04-27 Protip Medical Method for treating titanium prosthesis
GB2559756B (en) * 2017-02-16 2022-05-04 Cook Medical Technologies Llc Implantable medical device with differentiated luminal and abluminal characteristics

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999052574A1 (en) * 1998-04-10 1999-10-21 Massachusetts Institute Of Technology Biopolymers resistant coatings
JP2002523147A (ja) * 1998-08-20 2002-07-30 クック インコーポレイティド 被覆付植込式医療装置

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5289831A (en) * 1989-03-09 1994-03-01 Vance Products Incorporated Surface-treated stent, catheter, cannula, and the like
US5811447A (en) 1993-01-28 1998-09-22 Neorx Corporation Therapeutic inhibitor of vascular smooth muscle cells
AU671982B2 (en) 1992-04-21 1996-09-19 Cook Urological Inc. Surface-treated medical device
US5567495A (en) * 1993-08-06 1996-10-22 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Infection resistant medical devices
WO1996023834A1 (en) 1995-02-01 1996-08-08 Schneider (Usa) Inc. Process for hydrophilicization of hydrophobic polymers
US5977252A (en) 1996-03-07 1999-11-02 University Of Pittsburgh Covalent modification of surfaces with polymers to increase biocompatibility
US6759349B2 (en) 1998-05-04 2004-07-06 California Institute Of Technology Stabilization of Si photoanodes in aqueous electrolytes through surface alkylation
US6506594B1 (en) 1999-03-19 2003-01-14 Cornell Res Foundation Inc Detection of nucleic acid sequence differences using the ligase detection reaction with addressable arrays
US6358557B1 (en) * 1999-09-10 2002-03-19 Sts Biopolymers, Inc. Graft polymerization of substrate surfaces
US20060194008A1 (en) * 1999-09-22 2006-08-31 Princeton University Devices with multiple surface functionality
AU2599501A (en) 1999-12-29 2001-07-09 Advanced Cardiovascular Systems Inc. Device and active component for inhibiting formation of thrombus-inflammatory cell matrix
EP1307919A4 (en) 2000-07-12 2009-04-15 California Inst Of Techn ELECTRICAL PASSIVATION OF SILIC-SIZED SURFACES USING ORGANIC LAYERS
US6746773B2 (en) 2000-09-29 2004-06-08 Ethicon, Inc. Coatings for medical devices
US6545097B2 (en) 2000-12-12 2003-04-08 Scimed Life Systems, Inc. Drug delivery compositions and medical devices containing block copolymer
US7247313B2 (en) * 2001-06-27 2007-07-24 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Polyacrylates coatings for implantable medical devices
CA2452656C (en) * 2001-07-18 2010-04-13 The Regents Of The University Of Colorado A method of depositing an inorganic film on an organic polymer
US7105175B2 (en) 2002-06-19 2006-09-12 Boston Scientific Scimed, Inc. Implantable or insertable medical devices for controlled delivery of a therapeutic agent
US7279174B2 (en) * 2003-05-08 2007-10-09 Advanced Cardiovascular Systems, Inc. Stent coatings comprising hydrophilic additives

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999052574A1 (en) * 1998-04-10 1999-10-21 Massachusetts Institute Of Technology Biopolymers resistant coatings
JP2002523147A (ja) * 1998-08-20 2002-07-30 クック インコーポレイティド 被覆付植込式医療装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8580347B2 (en) 2007-11-01 2013-11-12 Iwatani Corporation Method for producing calcium phosphate complex
JP2013537046A (ja) * 2010-09-16 2013-09-30 国立大学法人京都大学 動脈瘤の血管内コイリング後の器質化を促進するためのスタチン担持コイル
JP2016508794A (ja) * 2013-02-22 2016-03-24 カーディアティス ソシエテ アノニム 生体適合性コーティングを有する医用デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
US20050238684A1 (en) 2005-10-27
WO2005107828A3 (en) 2006-01-12
WO2005107828A2 (en) 2005-11-17
EP1742679A2 (en) 2007-01-17
US7767220B2 (en) 2010-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007533408A (ja) 共有結合的に修飾された生体適合性表面を有する、埋込み可能、又は挿入可能な医用物品
US8586072B2 (en) Medical devices having coatings for controlled therapeutic agent delivery
JP5475950B2 (ja) 制御された薬物送達および調節された生体適合性のための多孔質高分子領域を有する医療機器
EP1853327B1 (en) Medical devices having polymeric regions with copolymers containing hydrocarbon and heteroatom-containing monomeric species
US7919137B2 (en) Medical devices having adherent polymeric layers with depth-dependent properties
EP1838362B1 (en) Use of supercritical fluids to incorporate biologically active agents into nanoporous medical articles
JP5313498B2 (ja) 薬物送達用グラフトコポリマー末端ブロックを有するコポリマーを含む医療器具
EP1965842B1 (en) Medical devices having multiple charged layers
US20050220853A1 (en) Controlled delivery of therapeutic agents from medical articles
JP2008534172A (ja) 治療薬送達のための分解が制御された材料
JP5224602B2 (ja) ビニルエーテルコポリマーをベースとするポリマー領域を有する医療デバイス
JP2008506502A (ja) 導電性基板および共有結合したコーティング層を有する医療器具
JP2010518944A (ja) スチレンイソブチレン共重合体に基づくポリマー領域を有する医療デバイス
EP2205292B1 (en) Therapeutic agent-eluting medical devices having textured polymeric surfaces
CA2646836A1 (en) Medical devices having polymeric regions that contain fluorocarbon-containing block copolymers
JP2010522624A (ja) 治療剤の放出のための生体侵食性層を有する医療装置
JP2008532698A (ja) 医療機器用の多環構造含有ポリマー含有薬剤放出領域

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20070824

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20070824

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080417

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20090318

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20090318

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20090318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111024

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120124

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120131

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120423

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120528

A045 Written measure of dismissal of application [lapsed due to lack of payment]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045

Effective date: 20120924