JP2010525154A - Pva−paaヒドロゲル - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐クリープ性の滑らかなポリ(ビニルアルコール)(PVA)ヒドロゲル、耐クリープ性の滑らかなPVAヒドロゲル含有組成物の製造、および加工PVAヒドロゲルおよびPVAヒドロゲル含有組成物の作製方法に関する。本発明は、また、関節腔における高応力環境下で完全に機能し、ヒトの関節の高負荷に耐えるための機械的完全性、高い水分含有量、および優れた潤滑性を必要とする骨軟骨欠損修復のための、加工耐クリープ性PVAヒドロゲルおよび耐クリープ性PVAヒドロゲル含有組成物の使用方法に関する。
骨軟骨欠損修復のための合成材料としての生体適合性ヒドロゲルは、ヒトの関節腔における高応力環境下で完全に機能するための機械的完全性、高い水分含有量、および優れた潤滑性を必要とする。PVAヒドロゲルは、そのような目的に対して良い候補であるが、現在入手可能な製剤は、天然の関節軟骨と十分に互換性のある機械的強度および潤滑性を提供しない。
1.PEG添加を伴う、PVAおよびPAAの溶液中での混合
一実施形態においては、含水ポリ(アクリル酸)(PAA)溶液は、均質PVA−PAA溶液を形成するために、室温以上の高温でポリ(ビニルアルコール)(PVA)の水溶液と混合する。PVA:PAA比率は、約10%、15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%、45%、50%、またはそれらの程度、それらの間の任意の値、もしくはそれら以上での混合物における全ポリマー含量を含めて、約99.9:0.1〜5:5、例えば、99.5:0.5、99:1、79:1、59:1、39:1、19:1、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、またはそれらの程度、もしくはそれらの間の任意の比率であり得る。ポリエチレングリコール(PEG)は、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成するためにPVA−PAAの高温の(例えば、約90℃)混合物に添加し、鋳型(任意で予熱した)に注入し、その後、ゲルを形成するために低温まで冷却する。
別の実施形態においては、含水ポリ(アクリル酸)(PAA)溶液は、均質PVA−PAA溶液を形成するために、室温以上の高温でポリ(ビニルアルコール)(PVA)の水溶液に混合する。PVA:PAA比率は、約15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%、45%、それらの程度、それらの間の任意の値、またはそれら以上での混合物における全ポリマー含量を含めて、約99.9:0.1〜5:5、例えば、99.5:0.5、99:1、79:1、59:1、39:1、19:1、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、またはそれらの程度、もしくはそれらの間の任意の比率であり得る。ポリエチレングリコール(PEG)は、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成するためにPVA−PAAの高温の(例えば、約90℃)混合物に添加し、鋳型(任意で予熱した)に注入し、その後、0℃以下の温度で凍結させ、続いて、0℃以上で融解する。一部の実施形態においては、凍結融解サイクルは、繰り返される。
別の実施形態においては、含水ポリ(アクリル酸)(PAA)溶液は、均質PVA−PAA溶液を形成するために、室温以上の高温でポリ(ビニルアルコール)(PVA)の水溶液に混合する。PVA:PAA比率は、約10%、15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%、45%、50%、またはそれらの程度、それらの間の任意の値、もしくはそれら以上での混合物における全ポリマー含量を含めて、約99.9:0.1〜5:5、例えば、99.5:0.5、99:1、79:1、59:1、39:1、19:1、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、またはそれらの程度、もしくはそれらの間の任意の比率であり得る。混合物は、鋳型(任意で予熱した)に注入し、その後、0℃以下の温度で凍結させ、続いて、0℃以上で融解する。PVA−PAAゲルは、PEGに浸漬させ、PEGをゲル中に拡散させる。ゲルは、水または生理食塩水における再水和の後、この形で使用されるか、または加熱等のさらなる処理に供する。
別の実施形態においては、含水ポリアクリル酸(PAA)溶液は、均質PVA−PAA溶液を形成するために、室温以上の高温でポリ(ビニルアルコール)(PVA)の水溶液に混合する。PVA:PAA比率は、約10%、15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%、45%、50%、またはそれらの程度、それらの間の任意の値、もしくはそれら以上での混合物における全ポリマー含量を含めて、約99.9:0.1〜5:5、例えば、99.5:0.5、99:1、79:1、59:1、39:1、19:1、9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、またはそれらの程度、もしくはそれらの間の任意の比率であり得る。混合物は、鋳型(任意で予熱した)に注入し、その後、0℃以下の温度で凍結させ、続いて、0℃以上で融解する。PVA−ヒドロゲルは、水の一部または全部を抽出しながらPEGをゲルに拡散させるためにPEGに浸漬させる。
別の実施形態においては、室温以上の高温の含水ポリ(ビニルアルコール)(PVA)溶液は、PVA冷却ゲルを形成するために、鋳型(任意で予熱した)に注入し、0℃以下に冷却し、0℃以上の温度で融解する。ゲル中の全PVA含量は、約10%、15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%、45%、またはそれらの程度、それらの間の任意の値、もしくはそれら以上であり得る。PVA冷却ゲルは、PAAをゲルに拡散するためにPAAの水溶液に浸漬させる。力強い攪拌および/または高温を使用して、拡散率を増加させる。拡散率は、ゲルを超臨界流体に浸漬させることによっても増加させることができる。
別の実施形態においては、室温以上の高温の含水ポリ(ビニルアルコール)(PVA)溶液は、PVA冷却ゲルを形成するために、鋳型(任意で予熱した)に注入し、0℃以下に冷却し、0℃以上の温度で融解する。ゲル中の全PVA含量は、約10%、15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%、45%、またはそれらの程度、それらの間の任意の値、もしくはそれら以上であり得る。PVA冷却ゲルは、PAAをゲルに拡散させるPAAの水溶液に浸漬させる。力強い攪拌および/または高温を使用して、拡散率を増加させる。拡散率は、ゲルを超臨界流体に浸漬させることによっても増加させることができる。その後、ゲルは、水の一部または全部を抽出しながらPEGをゲルに拡散させるためにPEGに浸漬させることができる。
混合は、様々な方法で行うことができる。例えば、
a)PVA溶液は、ビーカー等の容器で、本明細書において記載される他の成分と混合/攪拌することによって混合することができ、
b)PVA溶液は、化合物を使用して、本明細書において記載される他の成分と混合することができる。
一部の実施形態によると、ゲル化は、PEG、および/または凍結融解(1つまたはそれ以上の回数)、および/または照射等のゲル化剤の存在下において冷却することによって行うことができる。
別の態様によると、照射は、ゲル化剤と混合することか、または凍結融解することによって、既にゲル化した物質に対して行うことができる。ゲル化物質は、照射の前またはその間に、水、DI水、生理食塩水、DMSO、エタノール、PEG、および任意の適切な溶媒、ならびに上記のいずれかの任意の混合物等の媒体に浸漬することができる。ゲル化物質は、脱水のために雰囲気含有空気、不活性ガス、または真空に配置し、照射後にアニールによってさらに処理することができる。
放射線化学を使用するポリマーおよびポリマー合金の選択的な制御された操作は、別の態様においては、ポリマーが照射される方法の選択によって得られる。選択されるポリマーまたはポリマー合金等の単独または本発明の他の態様との組み合わせのいずれかで使用される照射の特定の方法は、照射ポリマーの全体的特性に貢献する。
溶融照射(MIR)、または融解状態における照射(「IMS」)は、米国特許第5,879,400号において詳述される。IMS工程においては、照射されるポリマーは、その融点またはそれ以上まで加熱する。その後、ポリマーを照射する。照射後、ポリマーを冷却する。
冷照射は、米国特許第US6,641,617号、同第US6,852,772号、および国際公開第WO97/29793号において詳述されている。冷照射工程においては、ポリマーは、室温または室温以下で提供される。好ましくは、ポリマーの温度は、約20℃である。その後、ポリマーは照射される。冷照射の一実施形態においては、ポリマーは、ポリマーの結晶の少なくとも部分的な溶解を引き起こすために、ポリマーにおいて十分な熱を生成するために十分に高い総量および/または十分に高い線量率で照射することができる。
暖照射は、米国特許第6,641,617号、および国際公開第WO97/29793号において詳述される。暖照射工程においては、ポリマーは、室温以上およびポリマーの融解温度以下の温度で提供される。その後、ポリマーは、照射される。暖照射の一実施形態においては、「暖照射断熱溶解」または「WIAM」と称される。理論上の意味においては、断熱昇温は、周りの環境への熱移動が存在しないという意味である。実用的な意味においては、そのような加熱は、本明細書および本明細書において挙げられる文献に開示される絶縁、照射線量率、および照射期間の組み合わせによって得ることができる。しかしながら、照射が加熱を引き起こす状況があるが、まだ周りの環境へのエネルギーの損失がある。また、すべての暖照射が断熱昇温を言及するわけではない。暖照射は、非断熱または部分的(生成される熱の約10〜75%が、周りの環境へ失われる等)断熱昇温を有することもできる。WIRのすべての実施形態において、ポリマーは、ポリマーの結晶の少なくとも部分的な溶解を引き起こすために、ポリマーにおいて十分な熱を生成するために十分に高い総量および/または十分に高い線量率で照射することができる。
使用するポリマーまたはポリマー合金、およびポリマーがその融点以下で照射されたかによって、照射工程後の材料に残留遊離基が残る場合がある。イオン化放射によってその融点以下で照射されたポリマーは、架橋および長寿命捕捉遊離基を含有する。照射の間に生成された遊離基の一部は、結晶領域および/または結晶層板表面に捕捉され、長期的に酸化誘導不安定性につながる(Kashiwabara,H.S.Shimada,and Y.Hori,Radiat.Phys.Chem.,1991,37(1):p.43−46;Jahan,M.S.and C.Wang,Journal of Biomedical Materials Research,1991,25:p.1005-1017;Sutula,L.C,et al.,Clinical Orthopedic Related Research,1995,3129:p.1681−1689を参照)。したがって、加熱によるこれらの残留捕捉遊離基の排除は、ポリマーの長期酸化不安定性を妨げる際、望ましい場合がある。Jahan M.S.and C.Wang,Journal of Biomedical Materials Research,1991,25:p.1005−1017;Sutula,L.C,et al.,Clinical Orthopedic Related Research,1995,319:p.28−4.
残留遊離基は、ポリマーを使用するポリマーの融点以上に加熱することによって減少させることができる。加熱により、残留遊離基は互いに再結合することができる。既定の系統に対して、プリフォームが、照射後、実質的に任意の検出可能な残留遊離基を有さない場合、その後の加熱ステップは省略してもよい。また、既定の系統に対して、残留遊離基の濃度が十分に低く、装置性能の低下を引き起こさない場合、加熱ステップは省略してもよい。検出可能な遊離基が実質的に存在しなくなるまでの遊離基の還元は、融点以上にまでポリマーを加熱することによって得ることができる。加熱は、ポリマーの結晶から生じる制約を排除するために十分な可動性を有する分子を提供するため、原則的に残留遊離基のすべてを再結合させる。好ましくは、ポリマーは、ポリマーのピーク融解温度(PMT)から分解温度(Td)、より好ましくはPMTより約3℃高い温度からTd、より好ましくはPMTより約10℃高い温度からPMTより50℃高い温度、より好ましくは約10℃からPMTより12℃高い温度、最も好ましくはPMTより約15℃高い温度まで加熱される。
ポリマーは、連続的な方法でガンマまたは電子ビーム放射のいずれかで照射される。電子ビームの場合、照射は、ビーム下で複数回の照射で行われ、ガンマ放射の場合、照射は、ガンマ線源を通して複数回の照射で行われる。任意で、ポリマーは、毎回または一部の照射通過の間に熱処理される。熱処理は、ポリマーの融点以下または融点での加熱であり得る。ステップのいずれかの照射は、上述のように、暖照射、冷照射、または溶解照射であり得る。例えば、ポリマーは、架橋の各ステップにおいて30kGyで照射され、まず、約120℃まで加熱され、その後、各照射サイクル後、約120℃で約5時間アニールされる。
上記のように、架橋ポリマー材料は、照射と同時または後に溶解されるという意味の溶解履歴を任意で有することができる。ポリマー材料は、圧密および照射の前に抗酸化物質と混合することができる。また、圧密ポリマー材料は、照射の前または後に抗酸化物質でドーピングすることができ、任意で、照射と同時または後に溶解していることができる。さらに、ポリマー材料は、圧密の前に抗酸化物質での混合、および圧密(照射および任意の溶解の前または後)に抗酸化物質でのドーピングの両方を行うことができる。ポリマー材料は、工程の間に異なる時点で抽出に供することができ、複数回抽出することもできる。
1.空気、真空、不活性ガス、および/または溶媒における脱水
PAAを含有するPVAゲルが、本明細書において記載される上記の方法のいずれかを使用して作製されると、ゲルは、次の環境の1つまたは組み合わせにおいて脱水される:空気、真空、不活性ガス、または有機溶媒。例えば、ゲルは、100%の空気、100%の不活性ガスを含有する雰囲気、0.1%〜99.9%の空気と混合された1つまたはそれ以上の不活性ガスの混合物、または0.1%〜99.9%の酸素を含有する1つまたはそれ以上の不活性ガスの混合物において脱水される。PAA含有PVAゲルの脱水は、緻密化、細孔崩壊、またはさらなるPVA結晶化によって、PAA分子をPVAゲルネットワーク内に物理的に捕捉させることができる。
PAAを含有するPVAゲルが、上記の方法のいずれかを使用して作製されると、ゲルは、次の環境の1つまたは組み合わせにおいて脱水される:当該ゲルの融点以下の高温の空気、真空、および/または不活性ガス。例えば、ゲルは、100%の空気、100%の不活性ガスを含有する雰囲気、0.1%〜99.9%の空気と混合された1つまたはそれ以上の不活性ガスの混合物、または0.1%〜99.9%の酸素を含有する1つまたはそれ以上の不活性ガスの混合物において脱水される。PAA含有PVAゲルの脱水は、緻密化、細孔崩壊、またはさらなるPVA結晶化によって、PAA分子をPVAゲルネットワーク内に物理的に捕捉させることができる。
PAAを含有するPVAゲルが、上記の方法1〜6のいずれかを使用して作製されると、ゲルは、次の環境の1つまたは組み合わせにおいて脱水される:当該ゲルの融点以下の高温の空気、真空、および/または不活性ガス。例えば、ゲルは、100%の空気、100%の不活性ガスを含有する雰囲気、0.1%〜99.9%の空気と混合された1つまたはそれ以上の不活性ガスの混合物、または0.1%〜99.9%の酸素を含有する1つまたはそれ以上の不活性ガスの混合物において脱水される。PAA含有PVAゲルの脱水は、緻密化、細孔崩壊、またはさらなるPVA結晶化によって、PAA分子をPVAゲルネットワーク内に物理的に捕捉させることができる。脱水後、当該ゲルは、100℃より高い高温、好ましくは160℃以下または以上、例えば、約80℃以上から約260℃で真空、または不活性ガスにおいて、約1時間から最長約20時間、またはそれ以上の間熱処理することができる。そのような熱処理は、さらにPVA結晶化度を増加させることによって、ゲルの機械的強度を改善することができる。
上述の熱処理方法は、周囲雰囲気より高い圧力でも行うことができる。
上述の熱処理方法は、カルボン酸の間で無水物を形成することによってPAA鎖を化学的に架橋することができるため、PVAネットワークを有するPAA相互貫入ネットワークを作製する。PVAにおけるヒドロキシル基およびPAAにおけるカルボン酸は、そのような熱処理の間にエステルも形成することができる。
一部の実施形態においては、ここで記載される方法によって処理されるPAA含有PVAゲルにおける放射線架橋は、ガンマまたは電子ビーム照射によって行われる。架橋は、耐摩耗性および耐クリープ性を増加させる。架橋は、本明細書において記載される処理/方法のいずれかのステップにおいて行うことができる。
別の種類の化学架橋方法は、エチレングリコールジメタクリル酸(EGDMA)等の架橋剤を使用して、上述の方法によって処理されるPVA−PAAゲルにおけるPAA鎖を架橋する。グルタルアルデヒドおよびエピクロルヒドリン等の架橋剤は、当該ゲルへの組み込まれたPAAの物理的固定に加えて、機械的特性を改善するために、当該ゲルにおけるPVA鎖を架橋することができる。
PAA鎖の電荷密度は、pH調整可能であり、アニオン電荷から与えられる静電反発力の系統的な制御を可能にする。PAA含有ゲルのpHをそのpKa値をはるかに下回るほど低下させることによって電荷密度を調節することにより、PAA鎖を近づけ、PAAにおいて分子内または分子間水素結合を促進することもできる、PAAにおけるプロトン化カルボン酸塩の数を増加させることができる。そのような状態でのPAA鎖は、上述の方法のいずれかによって、それらの間で、または隣接するPVA鎖で架橋される。当該ゲルのpHを生理的pH値まで増加させることは、PAAにおける非架橋酸性基を脱プロトン化し、それらの静電反発力は、関節腔において期待される反復的な荷重条件下で、ゲルの機械的完全性のために役立つ。
1.受容ゲルにおけるPAAの勾配分布に対するPVA冷却ゲルへのPAAの制御された拡散
PVAゲルへ組み込まれたPAAの効果は、特性の勾配を有する不均一ゲル、すなわち、ゲルの大部分より高い、ゲル表面のPAA濃度を有することによる、ゲルの大部分より高い、ゲル表面のPAAの存在からの効果を得るために制御することができる。これは、拡散率を制御および/または変化させることによって得られる。拡散率は、PAAのより低い分子、PVAにおけるより大きい細孔、PVAの多孔性の増加、PVAのより高い水和等によって高くなる。
PVA−PAAゲルまたはPVA−PAA−PEGゲルは、勾配特性を得るために鋳型において異なる濃度の溶液を連続的に成型することによって、層ごとの方法で集積することができる。そのため、勾配は、堆積の方向と垂直な方向で配置される。高温の(例えば、約90℃)PVA−PAA−PEG混合物溶液は、第1の層を形成するために、一定の厚さまでの容器に注入する。鋳型の溶液は、室温またはより低い温度まで冷却することによってゲル化する。ゲル化後、容器中の第1の層は、形成された層を破壊せずに、融解温度以下の温度まで加熱する。溶液の別の層を、高温のPVA−PAA−PEG混合物から第1の層に添加し、2つの層を確実に接着させる。第2の層は、ポリマー溶液の同じまたは異なる組成物から形成することができるか、または新規の成分を混合物に添加することができる。容器は、再度冷却し、層状のゲル構造が形成される。この手順は、所望の層の数または厚さまで繰り返すことができる。そのような層ごとのゲル形成は、PVA−PEGゲルまたはPVA冷却ゲル、およびその後のPAA拡散にも適用することができる。
PAA含有PVAゲルに対する熱処理は、脱水ゲルの表面の1つを、当該ゲルの反対の表面より高い温度に接触させることによって、勾配の方法で意図的に制御することができる。より高い温度に接触するゲル表面は、加熱、すなわち、より低い温度に接触する他方の表面より多い架橋およびより高い結晶化度、より低い含水量によって、より影響を受ける。
○アクリル酸(AA)モノマーの取り込み
・PEGの添加を伴う、溶液におけるPVAおよびAAの混合
・PVA−PEGゲルへのAAの拡散
・PVA−AAゲルの凍結融解
・PVA−AA−PEGゲルの凍結融解
・PVAゲルの凍結融解、その後のPVAゲルへのAAの拡散、および/または
・AAモノマーが、そのままで重合される、上記のすべて
○系統におけるPAAの安定化
・緻密化、脱水による崩壊する細孔(DPサンプル中)
○系統におけるAAの安定化
・空気、真空、不活性ガス、溶媒における脱水
・80℃以下または以上、例えば、室温以上から約100℃等の高温での空気、真空、不活性ガスにおける脱水
・空気、真空、不活性ガス、溶媒における脱水、その後の160℃以上または以下、例えば、約80℃以上から約260℃の温度での真空、不活性ガスにおける熱処理
・高圧下での上記のすべて
・加熱による架橋−無水物、エステル
・ガンマ、電子ビーム照射による架橋
・化学剤による架橋−グルタルアルデヒド、エピクロルヒドリン、EGDMA、および/または
・緻密化、脱水による崩壊する細孔(DPサンプル中)
1.脱水後に再水和することが可能なPVAヒドロゲルであって、PVAヒドロゲルは、脱水後に再水和することが可能であり、a)脱水は、例えば、約34%以上、ヒドロゲルの重量を減少させ、b)再水和の結果は、例えば、少なくとも約46%、再水和ヒドロゲルの平衡含水量において増加する。
2.二軸配向を有するPVAヒドロゲル
3.一軸配向を有するPVAヒドロゲル
4.高い最大抗張力を有するPVAヒドロゲル
5.水および/または1つまたはそれ以上の他の成分(例えば、PEGまたは塩)を含有するPVAヒドロゲルの脱水であって、
a.成分は、PEG等の非揮発性であり、
b.成分は、水と少なくとも部分的に混和性であり、
c.ヒドロゲル重量の少なくとも0.1%は、PEG、炭化水素等の1つまたはそれ以上の非揮発性成分を構成し、
d.成分は、PEO、プルロニック、アミノ酸、プロテオグリカン、ポリビニルピロリドン、多糖類、デルマタン硫酸、ケラチン硫酸、コンドロイチン硫酸、デキストラン硫酸、等の水混和性ポリマーであり、
e.成分は、PEG、塩、NaCl、KCl、CaCl2、ビタミン、カルボン酸、炭化水素、エステル、アミノ酸等の群より選択され、
f.成分は、PEGであって、
i.異なる分子量のPEGまたは
ii.PEGの混合物であり、
g.脱水は、非溶媒に配置することによって行われ、
i.非溶媒は、PEG、アルコール(イソプロピルアルコール等)、アセトン、飽和食塩水、アルカリ金属の塩の水溶液、ビタミン、カルボン酸等から選択されるか、または
ii.非溶媒は、水、PEG、ビタミン、ポリマー、プロテオグリカン、カルボン酸、エステル等の2つ以上の成分を含有し、
h.脱水は、ヒドロゲルを空気に放置することによって行われ、
i.脱水は、ヒドロゲルを真空に配置することによって行われ、
j.脱水は、ヒドロゲルを室温で真空に配置することによって行われ、
k.脱水は、ヒドロゲルを高温で真空に配置することによって行われ、
l.脱水は、ヒドロゲルを高温で空気または不活性ガスに配置することによって行われ、
i.加熱速度は遅い、
ii.加熱速度は早いか、または
iii.加熱は、真空または空気脱水の後に行われ、
m.脱水ヒドロゲルは、
i.水、食塩溶液、リンゲル溶液、食塩水、緩衝液等に配置することによってか、
ii.相対湿度チャンバに配置することによってか、または
iii.室温または高温で配置することによって、
再水和される。
「超臨界流体」という用語は、例えば、超臨界プロパン、アセチレン、二酸化炭素(CO2)の当技術分野で周知のものを指す。これに関連して、臨界温度は、その温度以上では、圧力のみでガスが液化することができない温度である。物質が臨界温度で液体と平衡状態にあるガスとして存在できる圧力が、臨界圧力である。超臨界流体条件は、概して、流体が、超臨界流体およびそれによる超臨界流体混合物が得られる、そのような温度およびそのような圧力に曝されることを意味し、該温度は、CO2に対して31.3℃である超臨界温度であり、該圧力は、CO2に対して73.8バールである超臨界圧力である。
以下の方法を使用して、ヒドロゲルにおける平衡含水量(EWC)を判定した。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における15w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの15w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終ゲルの平衡含水量は、89.63±0.17%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における15w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの15w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、脱水によるヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、室温で真空下で脱水した。その後、真空脱水ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終ゲルの平衡含水量は、89.17±0.11%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における15w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの15w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、脱水によるヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ヒドロゲル試料を、1時間、既に160℃に加熱されたアルゴン充填密閉チャンバにおいて160℃で加熱した。その後、加熱ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終ゲルの平衡含水量は、72.93±1.04%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における15w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの15w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、ヒドロゲルを鋳型から取り出し、生理食塩水における再水和の間に水と交換することによって、ゲルにおける残留PEGを除去する「脱PEG」工程のために、食塩溶液に配置した。その後、脱PEGPVA−PAAゲルを、脱水によるヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ヒドロゲル試料を、1時間、既に160℃に加熱されたアルゴン充填密閉チャンバにおいて160℃で加熱した。その後、加熱ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、42.40±0.48%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における15w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、84.11±6.77%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における15w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、脱水によるヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、73.98±0.14%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における15w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、脱水によるヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ヒドロゲル試料を、1時間、既に160℃に加熱されたアルゴン充填密閉チャンバにおいて160℃で加熱した。その後、加熱ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、36.50±0.37%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における15w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、PEG浸漬によるヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、攪拌しながら100%PEG400に浸漬させた。その後、PEG−脱水PVA−PAAゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、85.54±0.11%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における15w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、ヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、攪拌しながら100%PEG400に浸漬させた。その後、PEGドープPVA−PAAゲルを、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、83.81%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における15w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、ヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、攪拌しながら100%PEG400に浸漬させた。その後、PEGドープPVA−PAAゲルを、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、1時間、既に160℃に加熱されたアルゴン充填密閉チャンバにおいて160℃で加熱した。その後、加熱ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、69.34±1.28%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=50,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における30w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの15w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を室温で24時間ゆっくりと冷却した。ゲル化後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、74.57±0.32%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=50,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における30w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの15w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を室温で24時間ゆっくりと冷却した。ゲル化後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、1時間、既に160℃に加熱されたアルゴン充填密閉チャンバにおいて160℃で加熱した。その後、加熱ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、57.66±1.40%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの15w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を室温で24時間ゆっくりと冷却した。ゲル化後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、77.17±0.05%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの15w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を室温で24時間ゆっくりと冷却した。ゲル化後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、1時間、既に160℃に加熱されたアルゴン充填密閉チャンバにおいて160℃で加熱した。その後、加熱ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、57.58±0.92%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの20w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、83.33±0.09%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの20w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、83.25±0.27%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの20w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、1時間、既に160℃に加熱されたアルゴン充填密閉チャンバにおいて160℃で加熱した。その後、加熱ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、66.72±0.19%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの20w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型は、室温で24時間ゆっくりと冷却した。ゲル化後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、平衡再水和まで生理食塩水にに浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、91.61±0.06%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの20w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型は、室温で24時間ゆっくりと冷却した。ゲル化後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、82.12±0.10%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。その後、混合物におけるPEGおよび水の総量に対する、PEGの20w/w%の予熱したポリエチレングリコール(MW=400)(PEG400)を、90℃で力強く機械的に攪拌しながら溶液に添加し、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成した。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型は、室温で24時間ゆっくりと冷却した。ゲル化後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、1時間、既に160℃に加熱されたアルゴン充填密閉チャンバにおいて160℃で加熱した。加熱ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、63.71±0.42%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、脱水によるヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、71.67±1.00%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、PEG浸漬によるヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、攪拌しながら100%PEG400に浸漬させた。その後、PEG−脱水PVA−PAAゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、76.21±0.10%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、ヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、攪拌しながら100%PEG400に浸漬させた。その後、PEGドープPVA−PAAゲルを、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、74.64±0.19%であった。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products、Ontario、NY)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA比率は、混合物における27w/w%全ポリマー含量を含めて7:3であった。得られた透明溶液からガスを抜き、気泡を除去し、高温のガラス鋳型に注入し、ガラス蓋で密封した。この鋳型は、予め90℃に加熱した2つのステンレス鋼ブロックの間に保持した。その後、鋳型を、−17℃の冷凍庫に16時間配置し、その後、室温で8時間融解した。この工程で、1回の凍結融解手順が完了した。3回の凍結融解サイクルの完了後、得られたヒドロゲルシートを鋳型から取り出し、ヒドロゲルの重量変化が平衡に到達するまで、攪拌しながら100%PEG400に浸漬させた。その後、PEGドープPVA−PAAゲルを、室温で真空下で脱水した。真空脱水後、ゲルを、1時間、既に160℃に加熱されたアルゴン充填密閉チャンバにおいて160℃で加熱した。その後、加熱ゲルを、平衡再水和まで生理食塩水に浸漬させた。最終処理されたゲルの平衡含水量は、55.68±1.52%であった。
上記の実施例によるヒドロゲルシートサンプルは、直径17mmのトレフィンで機械加工し、クリープ試験の開始前少なくとも24時間、40℃で食塩溶液において平衡化させた。
摩擦係数は、CoCrに対して、40℃でDI水において、上記の方法によって形成されたヒドロゲルサンプルに対して測定した。アルミニウムの槽を、ペルチェプレートに載せ、ヒドロゲルサンプルを浴槽に配置した。この試験では、CoCr環をせん断レオメータ(AR−1000、TA Instruments Inc.)の上部の材料固定具に載せた。CoCrは、0.11/sの一定のせん断率でヒドロゲルサンプルに衝突した。ねじり負荷を、約1、2、4、6、および8Nの定格負荷の下で記録した。KavehpourおよびMcKinley(Kavehpour,H.P. and McKinley,G.H.,Tribology Letters,17(2),pp.327−335,2004参照)の方法を使用して、ヒドロゲルとCoCr合わせ面との間の摩擦係数を計算することができる。
実施例1(PEGがPVA−PAAゲル化の間に存在する、「PVA−PAA−PEGゲル」として示される)および実施例8(PEGが、PVA−PAAゲル化後に連続的に組み込まれる、「組み込まれたPEGを有するPVA−PAAゲル」として示される)において記載される方法で作製されたPVAヒドロゲルは、さらに処理、例えば、生理食塩水における再水和または熱処理による脱水される前に、PVA、PAA、およびPEGのすべての3つの成分を基本的に含有する。しかしながら、PEGがPVAゲル化の期間に存在するか、または既に形成されたPVAゲルに組み込まれるかにより、図8および9に見られるように、わずかに異なるPVAマイクロ構造が得られる。
本実施例は、形成されたPVAゲルをPAA溶液に浸漬させることによって、PAAをPVAゲルに含むための別の方法を示す。PEGは、同時にPAA溶液に混合することができるか、またはPAA吸収PVAゲルは、PEG100%または溶媒を含有する他のPEGに連続的に浸漬させることができる。
PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。PVA:PAA重量の比率は、「PVAのみ」(すなわち、PAAを含有しない)から、各混合物における25w/w%全ポリマー含量を含めて9:1、8:2、7:3と異なった。2種類のゲル、例えば、PEGドープ(1型)、およびPVA:PAAの異なる混合率を有するPEG混合(2型)を使用した。
加熱の間のPAA含有PVAヒドロゲルに存在するPEG400の効果は、EWC、耐クリープ性、および摩擦係数に関して定量化した。PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。7:3のPVA:PAAゲルの25%全ポリマーは、予熱したガラスシート状の鋳型に注入したPVA−PAA溶液を3回の凍結融解サイクル(−17℃での16時間の凍結、および室温での8時間の融解)に供することによって作製した。その後、「PEGドープ」群(実施例29による)をPEG400に浸漬させ(PEGドーピングのために)、その後、真空脱水し、1時間、自己加圧容器においてアルゴン下で160℃でアニールした。アルゴンガス雰囲気に対して、ゲルを含有する容器を、アニール前に少なくとも5分間、アルゴンガスで浄化した。アルゴン浄化された容器がアニール工程の間、完全に密封されていなかったという出来事があったと考えられる。その結果、サンプルは、100%不活性アルゴンガスにおいてアニールされず、すなわち、サンプルは、アニールの間にアルゴンガス中の残留空気に曝された。
5.625gの純粋なPAAを含有する22.5gのPAA(MW=200,000g/mol、水中で25%固形、Polysciences)を、加熱せずに攪拌しながら317.625gの脱イオン水で希釈し、1.654w/w%PAA溶液を作製した。1.654%PAA溶液のpH値は、室温で約3.0であった。106.875gのPVA粉末(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products)を、90℃で上記のPAA溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。最終PVA−PAA溶液におけるPVA:PAA重量比は、25w/w%全ポリマー含量を含めて19:1であった。最終PVA−PAA溶液は、完全に透明の混和性溶液であった。PVA−PAA溶液を予熱したガラスシート状の鋳型に注入し、3回の凍結融解サイクル(−17℃での16時間の凍結、および室温での8時間の融解)に供した。その後、成型されたゲルを100%PEG400に浸漬させ、その後、真空脱水し、1時間、自己加圧容器においてアルゴン下で160℃でアニールした。ゲルシートを脱イオン(DI)水に浸漬させ、残留PEGを除去し、平衡再水和を得た。
1.125gの純粋なPAAを含有する4.5gのPAA(MW=200,000g/mol、水中で25%固形、Polysciences)を、室温で334.125gの脱イオン水に混合し、0.332wt%PAA溶液を作製した。0.332%PAA溶液のpHは、室温で最初は3.3であり、少量の塩酸(HCl)水溶液を添加することによってpH1.5に調整した。111.375gのPVA粉末(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products)を、90℃で上記のPAA溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。最終PVA−PAA溶液のPVA:PAA重量比は、25w/w%全ポリマー含量を含めて99:1であった。最終PVA−PAA溶液は、完全に透明の混和性溶液であった。PVA−PAA溶液を、予熱したガラスシート状の鋳型に注入し、3回の凍結融解サイクル(−17℃での16時間の凍結、および室温での8時間の融解)に供した。その後、成型されたゲルを、100%PEG400に浸漬させ、その後、真空脱水し、1時間、自己加圧容器においてアルゴン下で160℃でアニールした。ゲルシートを脱イオン(DI)水に浸漬させ、残留PEGを除去し、平衡再水和を得た。
5.625gの純粋なPAAを含有する22.5gのPAA(MW=200,000g/mol、水中で25%固形、Polysciences)を、加熱せずに攪拌しながら317.625gの脱イオン水で希釈し、1.654w/w%PAA溶液を作製した。1.654%PAA溶液のpH値は、室温で2.998であり、少量の水酸化ナトリウム(NaOH)水溶液を添加することによってpH5.5に調整した。106.875gのPVA粉末(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products)を、90℃で上記のPAA溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。最終PVA−PAA溶液のPVA:PAA重量比は、25w/w%全ポリマー含量を含めて19:1であった。最終PVA−PAA溶液は、均質であったが、わずかに不透明性を有する非混和性であった。PVA−PAA溶液を予熱したガラスシート状の鋳型に注入し、3回の凍結融解サイクル(−17℃での16時間の凍結、および室温での8時間の融解)に供した。その後、成型されたゲルを100%PEG400に浸漬させ、その後、真空脱水し、1時間、自己加圧容器においてアルゴン下で160℃でアニールした。ゲルシートを脱イオン(DI)水に浸漬させ、残留PEGを除去し、平衡再水和を得た。
1.125gの純粋なPAAを含有する4.5gのPAA(MW=200,000g/mol、水中で25%固形、Polysciences)を、室温で334.125gの脱イオン水に混合し、0.332wt%PAA溶液を作製した。0.332%PAA溶液のpHは、室温で最初は3.315であり、PAA溶液は、pH調整をせずに使用した。111.375gのPVA粉末(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products)を、90℃で上記のPAA溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。
99:1または19:1のPVA:PAA比率で作製した1型PVAゲルは、実施例31〜34のように作製した。ゲル化前、PVA−PAA溶液の調製の間に、各溶液はpHを調整し、ゲル化前に混和性の混合物または非混和性の混合物のいずれかを形成した。ゲル化後、すべてのゲルをPEGに浸漬させ、その後、真空脱水し、160℃で1時、アルゴンガス下でアニールした。
9:1のPVA:PAA比率を有するPAA含有PVAヒドロゲルにおける様々な加熱条件の効果を、EWC、耐クリープ性、および摩擦係数に関して定量化した。PVA(MW=115,000g/mol(99.7%加水分解された)、Scientific Polymer Products)を、90℃でPAA(MW=200,000g/mol、Polysciences)の水溶液に混合し、均質PVA−PAA溶液を形成した。9:1のPVA:PAAゲルの25%全ポリマーは、予熱したガラスシート状の鋳型に注入したPVA−PAA溶液を、3回の凍結融解サイクル(−17℃での16時間の凍結、および室温での8時間の融解)に供することによって作製した。その後、ゲルをPEG400に浸漬させ(PEGドーピングのために)、その後、真空脱水し、自己加圧式容器において加熱した。標準状態として、アルゴンガス下、160℃での1時間の加熱を使用し、加熱時間、温度、およびガスの種類等の各パラメータは、他のパラメータは変化させずに、一度に1つずつ変更した。試験をした4つの異なるアニール条件は、(A)アルゴンガス下、160℃での1時間の加熱、(B)空気(アルゴンガスを抜かない)における160℃での1時間の加熱、(C)アルゴンガス下、160℃での16時間の加熱、および(D)アルゴンガス下、200℃での1時間の加熱、であった。アルゴンガス雰囲気に対して、ゲルを含有する容器を、アニール前に5分間、アルゴンガスで浄化した。アニール後、サンプルは、平衡水和が得られるまで、脱イオン水において再水和した。総クリープ歪み、EWC、およびCOFは、実施例29に記載されるように測定することができる。
後に、一部の前の実験において、空気の存在下においてヒドロゲルをアニールするためにアルゴンガスで浄化されたアニール容器のいくつかが、アニール工程の間に不活性状態を維持するために完全に密封されていなかったことが明らかとなった。その結果、実施例29および30において記載される一部の1型ゲルは、アニールの間に空気に曝され、実施例29および30に示されるCOF、EWC、およびクリープのデータは、不活性アルゴンガスのみではなく、残留空気の存在下においてアニールされた可能性のあるサンプルから生成された。実際は、実施例29および30において上記で報告されたCOF値は、別々にアニールされた4つのサンプルの平均である。それらの一部は、COF値において異常に大きな相違を示した。例えば、1型ゲル法によって作製された7:3のPVA:PAAゲルの7Nの垂直抗力におけるCOF値は、4つのサンプルに対して、0.109、0.128、0.075、および0.056である。したがって、空気の存在がこの変化に関与するかどうかを把握するためには、様々なPVA:PAA比率を有するPAA含有PVAヒドロゲルにおける、アニール中の空気の存在の効果を、本実施例におけるEWCおよび摩擦係数に関して定量化した。以下に記載されるように、アニール中の空気の存在は、アニール中の空気の非存在とは対照的に、PAA含有PVAゲルの表面潤滑性を有意に改善した。そのため、実施例29および30に示されるCOF値は、空気の非存在下においてアニールされたゲルの実際のCOF値より低い値を示す可能性がある。
Claims (62)
- PVAヒドロゲルを作製する方法であって、
a)ポリ(ビニルアルコール)(PVA)の水溶液をポリ(アクリル酸)(PAA)の水溶液に室温以上の温度で接触させることによって、均質PVA−PAA溶液を形成するステップと、
b)前記PVA−PAA溶液をポリエチレングリコール(PEG)の水溶液に接触させることによって、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成するステップと、
c)前記PVA−PAA−PEG溶液を室温以下に冷却することによって、PVAヒドロゲルを形成するステップと、
を含む、方法。 - PVAヒドロゲルを作製する方法であって、
a)ポリ(ビニルアルコール)(PVA)の水溶液をポリ(アクリル酸)(PAA)の水溶液に室温以上の温度で接触させることによって、均質PVA−PAA溶液を形成するステップと、
b)前記PVA−PAA溶液を鋳型に注入し、その後、室温まで冷却することによって、前記PVAヒドロゲルの形成を可能にするステップと、
c)前記PVAヒドロゲルを0℃以下の温度で凍結することによって冷却するステップと、
d)前記PVAヒドロゲルを0℃以上の温度で融解するステップと、
e)PVAヒドロゲルをPEG溶液に浸漬させることによって、前記PVAヒドロゲルへの前記PEGの拡散を可能にするステップと、
を含む、方法。 - PVAヒドロゲルを作製する方法であって、
a)ポリ(ビニルアルコール)(PVA)の水溶液をポリ(アクリル酸)(PAA)の水溶液に室温以上の温度で接触させることによって、均質PVA−PAA溶液を形成するステップと、
b)前記PVA−PAA溶液をポリエチレングリコール(PEG)の水溶液に接触させることによって、均質PVA−PAA−PEG溶液を形成するステップと、
c)前記PVA−PAA−PEG溶液を鋳型に注入し、その後、室温まで冷却することによって、前記PVAヒドロゲルの形成を可能にするステップと、
d)前記PVAヒドロゲルを0℃以下の温度で凍結することによって冷却するステップと、
e)前記PVAヒドロゲルを0℃以上の温度で融解するステップと、
を含む、方法。 - 前記PVA:PAA比率は、約99.9:0.1〜5:5である、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVA:PAA比率は、約99.5:0.5、99:1、79:1、59:1、39:1、19:1、8:2、7:3、6:4、または5:5である、請求項4に記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- PVA−PAA溶液における全ポリマー含量は、約10%〜約50%である、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- PVA−PAA溶液における全ポリマー含量は、約15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%、45%、またはそれ以上である、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVAヒドロゲルは、前記PEG溶液に浸漬されることによって、前記PVAヒドロゲルへの前記PEGの拡散を可能にする、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVA−PAA溶液は、予熱した鋳型に注入し、その後、室温まで冷却することによって、前記PVAヒドロゲルの形成を可能にする、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVA−PAA−PEG溶液は、予熱した鋳型に注入し、その後、室温まで冷却することによって、前記PVAヒドロゲルの形成を可能にする、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVA溶液は、室温以上の温度から約90℃に加熱される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVA−PAA溶液は、室温以上の温度から約90℃に加熱される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVA−PAA溶液は、予熱した鋳型に注入し、その後、0℃以下で凍結させ、0℃以上の温度まで融解することによって、前記PVAヒドロゲルの形成を可能にする、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVA−PAAまたはPVA−PAA−PEG溶液は、予熱した鋳型に注入し、その後、0℃以下で凍結させ、0℃以上の温度まで融解することによって、前記PVAヒドロゲルの形成を可能にする、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVAヒドロゲルは、水または生理食塩水において再水和される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVAヒドロゲルは、前記ヒドロゲルの前記融解温度以下または以上の温度で加熱される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記凍結融解ステップは、少なくとも2〜100回繰り返される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記凍結融解ステップは、少なくとも2回、3回、4回、5回、6回、7回、8回、9回、10回、またはそれ以上繰り返される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVAヒドロゲルは、前記含水量の一部または全部を除去するために脱水される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記ヒドロゲルの重量の少なくとも0.1%は、1つまたはそれ以上の非揮発性成分を構成する、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVA−PAAまたはPVA−PAA−PEG溶液は、予熱した鋳型に注入し、その後、室温まで冷却し、前記PVAヒドロゲルの形成を可能にする、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVAヒドロゲルは、
a)前記PVAヒドロゲルを有機溶媒に接触させるステップであって、前記ヒドロゲルは、前記溶媒において可溶性ではないポリマーを含み、前記溶媒は、水において少なくとも部分的に混和性である、ステップと、
b)前記ヒドロゲルを前記ヒドロゲルの前記融点以下または以上の温度まで加熱するステップと、
c)前記加熱したヒドロゲルを室温まで冷却するステップと、
を含む方法によって脱水される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。 - 前記PVAヒドロゲルは、
a)前記PVAヒドロゲルを有機溶媒に接触させるステップであって、前記ヒドロゲルは、前記溶媒において可溶性ではないポリマーを含み、前記溶媒は、水において少なくとも部分的に混和性である、ステップと、
b)前記ヒドロゲルを室温で空気乾燥させるステップと、
を含む方法によって脱水される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。 - 前記PVAヒドロゲルは、
a)前記PVAヒドロゲルを有機溶媒に接触させるステップであって、前記ヒドロゲルは、前記溶媒において可溶性ではないポリマーを含み、前記溶媒は、水において少なくとも部分的に混和性である、ステップと、
b)前記ヒドロゲルを少なくとも1回の凍結融解サイクルに供し、前記ヒドロゲルを室温まで温めるステップと、
を含む方法によって脱水される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。 - 前記脱水は、前記ヒドロゲルを、
a)非溶媒であって、
i)前記非溶媒は、PEG、アルコール、アセトン、飽和食塩水、ビタミン、またはカルボン酸、アルカリ金属の塩の水溶液である、非溶媒、
ii)前記非溶媒は、水、PEG、ビタミン、ポリマー、エステル、プロテオグリカン、およびカルボン酸を含む、2つ以上の成分を含有する、非溶媒、または
b)超臨界流体、
に配置することによって行われる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。 - 前記脱水は、前記ヒドロゲルを空気中に放置することによって行われる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記脱水は、前記ヒドロゲルを真空中に配置することによって行われる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記脱水は、前記ヒドロゲルを室温で真空中に配置することによって行われる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記脱水は、前記ヒドロゲルを高温で真空中に配置することによって行われる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記脱水は、約40℃〜200℃以上で行われる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記脱水は、約1時間以下、約5時間、約10時間、約24時間、数日間、または数週間、40℃以上、約80℃、80℃以上、約90℃、約100℃、100℃以上、約150℃、約160℃、160℃以上、約180℃、180℃以上、約200℃、または200℃以上で行われる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記脱水は、約1時間、約40℃、約80℃、約90℃、約100℃、約150℃、約160℃、約180℃、約200℃、または200℃以上で行われる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記脱水は、前記ヒドロゲルを空気中または不活性雰囲気において高温まで加熱することによって行われ、前記加熱速度は、約0.01℃/分から約10℃/分の範囲において遅いか、もしくは速く、または前記加熱は、前記真空もしくは空気脱水の後に行われる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記脱水は、100%の空気、100%の不活性ガス、0.1%〜99.9%の空気と混合した1つまたはそれ以上の不活性ガスの混合物、または0.1%〜99.9%の酸素を含有する1つまたはそれ以上の不活性ガスの混合物を含有する雰囲気において行われる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記脱水ヒドロゲルは、前記脱水ヒドロゲルを、
i)水、食塩溶液、リンゲル溶液、食塩水、緩衝液等に、
ii)湿度室、または
iii)室温もしくは高温、
に配置することによって再水和される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。 - 前記方法は、約40℃〜約200℃以上の温度まで加熱するステップをさらに含む、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVAヒドロゲルは、平衡になるように再水和される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 前記PVAヒドロゲルは、水または塩溶液において再水和される、請求項37に記載の方法。
- ゲル化前のPVAに富む領域およびPAAに富む領域へのPVA−PAA溶液のpH誘導相分離は、PAA含有PVAヒドロゲルの耐クリープ性を増加させる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 「混和性転移誘導」pH(pHmt)は、前記総ポリマー濃度、各ポリマーの分子量、PVA:PAA比率、前記溶液の塩濃度または前記イオン強度等から成る群より選択される因子によって異なる、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- ゲル化前のPVA−PAA溶液の混和性は、前記PVA−PAA溶液のpH値をpHmt以下または以上に調整することによって制御される、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 19:1のPVA:PAA比率を有する、1.654w/w%含水PAA溶液および25%全ポリマーを含有するPVA−PAA溶液のpHmtは、約3.0〜約5.5である、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 99:1のPVA:PAA比率を有する、0.332w/w%含水PAA溶液および25%全ポリマーを含有するPVA−PAA溶液のpHmtは、約1.5〜約5.5である、上記の請求項のいずれかに記載の方法。
- 上記の請求項のいずれかに記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記PVA:PAA比率は、約99.9:0.1〜5:5である、上記の請求項のいずれかに記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記PVA:PAA比率は、約99.5:0.5、99:1、79:1、59:1、39:1、19:1、8:2、7:3、6:4、または5:5である、請求項45に記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- PVA−PAA溶液における前記全ポリマー含量は、約15%、20%、25%、27%、30%、35%、40%、45%、またはそれ以上である、上記の請求項のいずれかに記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記PVAヒドロゲルは、PVA−PAAコポリマー、ポリ(エチレンオキシド)(PEO)PAAコポリマー、ポリ(メタクリル酸)(PMAA)、ポリビニルピロリドン(PVP)、ヒアルロン酸(HA)、およびポリ(アリルアミン塩酸塩)(PAH)から成る群より選択される1つまたはそれ以上の親水性ポリマーを含む、上記の請求項のいずれかに記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記ヒドロゲルは、水および/または1つもしくはそれ以上の他の成分を含む、上記の請求項のいずれかに記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記成分は、PVA、PAA、PEG、および/または塩、プロテオグリカン、水溶性ポリマー、アミノ酸、アルコール、DMSO、水溶性ビタミンであり、前記成分は、水において部分的または完全に水溶性である、請求項49に記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記成分は、PEGであり、前記PEGは、水、エタノール、エチレングリコール、DMSO、または適切な溶媒の溶液中にある、請求項49に記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記成分は、非揮発性である、請求項49に記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記成分は、水において少なくとも部分的に混和性である、請求項49に記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記成分は、PEG、塩、NaCl、KCl、CaCl2、ビタミン、カルボン酸、炭化水素、エステル、およびアミノ酸である、請求項49に記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記成分は、異なる分子量のPEG、または異なる分子量のPEGの混合物である、請求項49に記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記成分は、水混和性ポリマーである、請求項49に記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 前記水混和性ポリマーは、PEO、プルロニック、アミノ酸、プロテオグリカン、ポリビニルピロリドン、多糖類、デルマタン硫酸、ケラチン硫酸、コンドロイチン硫酸、またはデキストラン硫酸である、請求項56に記載の工程によって作製されるPVAヒドロゲル。
- 上記の請求項のいずれかに記載の工程によって作製される脱水ヒドロゲルを含むPVAヒドロゲル。
- 上記の請求項のいずれかに記載のPVAヒドロゲルを含む医療移植片。
- 挿入装置である、請求項59に記載の医療移植片。
- 前記挿入装置は、ユニスペーサであり、前記ユニスペーサは、ヒトの関節における浮遊関節移植片である、請求項59に記載の医療移植片。
- 前記ヒトの関節は、膝、腰、肩、肘、または上部もしくは四肢の関節である、請求項59に記載の医療移植片。
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