JP2017500960A - 機能性潤滑医療デバイスコーティング - Google Patents

Abstract

本発明のいくつかの態様において、潤滑性および付加的機能を与えるコーティングが提供される。本発明の別の態様は、そのようなコーティングを有する医療デバイスおよびそのようなコーティングを形成する方法に関する。

Description

機能性潤滑医療デバイスコーティングに関する。

背景
医療デバイスの治療的有用性は、親水性コーティングの使用によって利益を得ることが多い。このようなコーティングは、ヒドロゲル化学を採用することにより柔軟な低摩擦表面を与えることが多い。このコーティングの耐久性は、数ある中でもたとえばPolyslip（商標）等の商品でなされているように、直接表面に材料を共有結合させることによって改善可能なことが多い。たとえば、ユー・リン・ファン（You-ling Fan）の欧州特許出願公開第０３７９１５６号明細書（特許文献１）およびＣ．ラウンズ（C. Rouns）らの米国特許第７２２０４９１号明細書（特許文献２）を参照。ただし、潤滑性のほかに付加的機能を有する親水性コーティングを提供するのがより望ましい。

概要
本発明のいくつかの態様において、潤滑性および付加的機能を与えるコーティングが提供される。本発明の別の態様は、そのようなコーティングを有する医療デバイスおよびそのようなコーティングを形成する方法に関する。

たとえば、いくつかの実施形態において、本開示は医療デバイスを対象とし、その医療デバイスは、基板材料と、その基板材料上に設けられた潤滑コーティングとを備え、前記コーティングは、（ａ）親水性ポリマー種と、（ｂ）機能種（functional species）と、（ｃ）結合種（coupling species）とを含む。

別の例として、いくつかの実施形態において、本開示は医療デバイスコーティングを形成する方法を対象とし、その方法は、（ａ）結合種を含んだ第１のコーティングを基板材料に施すステップと、（ｂ）親水性ポリマー種および機能種を含んだ１つまたは複数の付加的なコーティングを第１のコーティングに施すステップとを含む。

これらの態様と他の態様および実施形態、ならびに本発明の種々の利点については、以下の詳細な説明および特許請求の範囲を確認することによって、当業者には直ちに明らかとなるであろう。

欧州特許出願公開第０３７９１５６号明細書 米国特許第７２２０４９１号明細書

本発明の一実施形態に係るデバイスコーティングの形成方法の模式図。

本開示においては、架橋親水性ポリマーを採用することにより、医療デバイスに対して低摩擦表面を与える。特定の実施形態において、このコーティングの耐久性は、コーティングを医療デバイス表面に共有結合させることによって改善可能である。

潤滑性は医療デバイスコーティングの重要な特性となり得るが、本開示においては、数ある中でもたとえば、治療薬の送達、診断機能、および／または細胞付着特性を提供する１つまたは複数の機能種の追加によって、付加的な特性をコーティングに与える。

本開示に係るコーティングは、（ａ）少なくとも１つの親水性ポリマー種と、（ｂ）少なくとも１つの機能種と、（ｃ）少なくとも１つの結合種とを含む。以下により詳しく述べる通り、このようなコーティングは、種々の基板材料上に広範な親水性ポリマー種、機能種および結合種から形成可能である。

結合種
本開示と関連して用いられる結合種は、たとえば親水性ポリマー種を下層の基板に結合させる機能、親水性ポリマー種を互いに結合させる機能、親水性ポリマー種を機能種に結合させる機能、機能種を下層の基板に結合させる機能、および機能種を互いに結合させる機能のうちの１つ以上を果たしてもよい。

種々の実施形態において、結合種は、本質的に多官能（たとえば、二官能、三官能、四官能等）であり、基板材料中に存在する官能基、親水性ポリマー種中に存在する官能基、機能種中に存在する官能基、あるいはそれらの２つ以上の組み合わせと反応可能である。これらの結合反応によって、数ある中でもたとえば、エステル基（−ＣＯ−Ｏ−）、チオエステル基（−ＣＯ−Ｓ−）、チオエーテル基（−Ｓ−）、無水物基（−ＣＯ−Ｏ−ＣＯ−）、アミド基（−ＮＨ−ＣＯ−）、ウレタン基（−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−）、チオウレタン基（−ＮＨ−ＣＯ−Ｓ−）、尿素基（−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−）、シリコン系基（たとえば、≡Ｓｉ−Ｏ−基、≡Ｓｉ−Ｏ−ＣＯ−基、≡Ｓｉ−Ｎ−基、≡Ｓｉ−Ｓ−基等）、およびアセタール基（−Ｏ−ＣＨＲ−Ｏ−）等、多様な共有結合ベースの結合官能基が形成されてもよい。また、数ある中でもチオエチレン結合基（−Ｓ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−）を生成するチオール・エン付加化学、スルホニルエチレン基（−ＳＯ_２−ＣＨ_２−ＣＨ_２−）によるマイケル型付加、ヒュスゲン１，３−双極性環化付加（１，２，３−トリアゾール環種の形成による結合）、ディールス・アルダー［４＋２］環化付加、ビオチン化、イソニトリルとテトラジン（ジアゾール）との間の［４＋１］環化付加、および求核試薬と反応するオキセタンまたはエポキシドの小員環開環付加反応等によって、基板と機能種との間の共有結合を実現するより複雑な構造を伴う他の結合化学も可能である。

特定の有益な実施形態において、多官能イソシアネート（ポリイソシアネートとも称する）は、結合種として作用するようになっていてもよい。たとえば、ポリイソシアネートのイソシアネート基は、数ある可能性の中でも、アルコール基との反応によるウレタン結合の形成、チオール基との反応によるチオール−ウレタン結合の形成、およびアミン基との反応による尿素結合の形成が可能である。

本開示のコーティングの作成には、多様なポリイソシアネートを採用可能である。ポリイソシアネートの具体例としては、数ある中でも、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、高分子ＭＤＩ、トルエンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、水添ジフェニルメタンジイソシアネート（１２Ｈ−ＭＤＩ）、およびイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）等の脂肪族および芳香族ジイソシアネートが挙げられる。

ポリイソシアネートの別の具体例としては、数ある中でもたとえば、（１）ＭＤＩ、ＴＤＩ、１２Ｈ−ＭＤＩ、またはＨＤＩ等のジイソシアネートと（２）ジオールとの反応生成物等、イソシアネート終端プレポリマーが挙げられる。ジオールは、数ある中でも、（ａ）１，２−エタンジオール（エチレングリコールとしても知られている）およびポリエタンジオール（たとえば、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール等のポリエチレングリコール）等の１つまたは複数の異性体として存在し得るエタンジオール、（ｂ）１，２−プロパンジオール（プロピレングリコールとしても知られている）、１，３−プロパンジオール（トリメチレングリコールまたは１，３−プロピレングリコールとしても知られている）、およびポリプロパンジオール（たとえば、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール等のポリプロピレングリコール）等の１つまたは複数の異性体として存在し得るプロパンジオール、（ｃ）１，２−ブタンジオール（１，２−ブチレングリコールまたはα−ブチレングリコールとしても知られている）、１，３−ブタンジオール（１，３−ブチレングリコールとしても知られている）、１，４−ブタンジオール（１，４−ブチレングリコールまたはテトラメチレングリコールとしても知られている）、２，３−ブタンジオール（２，３−ブチレングリコールとしても知られている）、およびポリブタンジオール（たとえば、ジブチレングリコール、トリブチレングリコール、テトラブチレングリコール等のポリブチレングリコール）等の１つまたは複数の異性体として存在し得るブタンジオール、ならびに（ｄ）より高級なアルカンジオール、より高級なポリアルカン、およびポリエーテルジオールのうちの１つまたは複数から選択されてもよい。

本明細書においては、ポリイソシアネートを例示的な多官能結合種として使用しているが、他の結合種についても、本開示と関連して使用するのに適しており、数ある中でも、多官能塩化アシル、多官能シラン化合物、ならびにカルボジイミドおよび／または「ＢＯＰ」結合試薬の存在下での多官能アミン等が挙げられる。これに関して、多官能塩化アシルは、数ある中でもたとえば、アルコール官能基との反応（エステル結合を形成）、カルボキシル官能基との反応（酸無水物結合を形成）、チオール官能基との反応（チオエステル結合を形成）、および／またはアミン官能基との反応（アミド結合の形成）により結合種として作用可能である。多官能シラン（たとえば、クロロシラン、アルコキシシラン、アセトキシシラン等）は、数ある中でもたとえば、アルコール官能基との反応（≡Ｓｉ−Ｏ−結合を形成）、カルボキシル官能基との反応（≡Ｓｉ−Ｏ−ＣＯ−結合を形成）、アミン官能基との反応（≡Ｓｉ−ＮＨ−結合を形成）、および／またはチオール官能基との反応（≡Ｓｉ−Ｓ−結合の形成）により結合種として作用可能である。

親水性ポリマー種
親水性ポリマー種は、数ある中でもたとえば、アクリル酸およびその塩のほか、ヒドロキシエチルアクリレートを含むヒドロキシアルキルアクリレート等の親水性アクリルモノマー、メタクリル酸およびその塩のほか、ヒドロキシエチルメタクリレート、ポリエチレングリコールメタクリレート、オリゴエチレングリコールメタクリレートを含むヒドロキシアルキルメタクリレート等の親水性メタクリルモノマー、ビニルスルホン酸およびその塩等の他の酸性モノマー、ビニルアミン、アリルアミン、ビニルピロリドン、およびエチレンイミン（たとえば、アジリジン）を含むアルキレンイミン等のアミン系モノマー、アクリルアミド等のアミド系モノマー、ビニルアルコール等のヒドロキシオレフィンモノマー、スルホベタインメタクリレート、スルホベタインアクリレート、およびスルホベタインアクリルアミドモノマーを含むスルホベタインモノマー等の双性イオンモノマー、メチルビニルエーテル等のエーテルモノマーおよびエチレンオキシド等のアルキルエーテルモノマー、無水マレイン酸等の無水物、糖類、ならびにリシン、アルギニン、ヒスチジン、アスパラギン酸、およびグルタミン酸等のアミノ酸のうちの１つまたは複数を含むホモポリマーおよびコポリマーから選択されてもよい。

親水性ポリマー種は、たとえば、コラーゲンもしくはゼラチン等のタンパク質またはキチン、キトサン、デンプン、カルボキシメチルデンプン等のデンプン、イヌリン、カルボキシメチルセルロース、デキストラン、デキストリン、カルボキシメチルデキストラン、変性デキストラン、アルギン酸、ペクチン酸、ヒアルロン酸、キチン、プルラン、ジェラン、キサンタン、コンドロイチン硫酸、グアー等のセルロースポリマーといった多糖類、ならびにそれらの誘導体および混合物を含むバイオポリマーから選択されるようになっていてもよい。

特定の実施形態においては、反応性の末端基を有する親水性ポリマーが選択されるが、たとえば、アミン終端ポリマー（たとえば、ジアミン、トリアミン、およびより高級なポリアミン）、ヒドロキシル終端ポリマー（たとえば、ジオール、トリオール、およびより高級なポリオール）、チオール終端ポリマー（たとえば、ジチオール、トリチオール、およびより高級なポリチオール）が挙げられる。

本明細書において、「ホモポリマー」は、単一の構成単位を複数含んだポリマーである。「コポリマー」は、少なくとも２つの異種の構成単位を複数含んだポリマーであり、その例としては、ランダム、統計、傾斜、周期（たとえば、交互）、およびブロックコポリマーが挙げられる。本開示で使用するポリマーとしては、線状または分岐が可能である。分岐構成としては、星形構成（たとえば、単一の分岐点から３つ以上の鎖が出ている構成）、櫛形構成（たとえば、１つの主鎖および複数の側鎖を有する構成）、樹枝状構成（たとえば、樹枝状の超分岐ポリマー）等が挙げられる。

機能種
本開示の種々の態様においては、１つまたは複数の機能種を含むコーティングが提供されるが、その例としては、数ある中でも、治療効果を有する種、診断能力を有する種、ならびに細胞および非細胞腫の付着に影響を及ぼす種が挙げられる。

機能種は、さまざまなメカニズムを介して、本開示のデバイスと関連付けられていてもよい。たとえば、いくつかの実施形態において、機能種は、物理的閉じ込め、ファンデルワールス力、疎水性相互作用、および／または静電相互作用（たとえば、電荷間相互作用、電荷−双極子間相互作用、および双極子間相互作用（水素結合を含む））等の非共有相互作用によってデバイスと関連付けられていてもよい（たとえば、基板表面、親水性ポリマー種、粒子等と関連付けられていてもよい）。いくつかの実施形態において、機能種は、たとえば当該機能種に見られる官能基（たとえば、ヒドロキシル、チオール、アミン、カルボキシル基等）およびデバイスの別の箇所に見られる官能基（たとえば、基板表面、コーティングの親水性ポリマー鎖、コーティングに設けられた粒子等に見られる官能基）により、適当な結合種（たとえば、ポリイソシアネート、多官能塩化アシル、多官能シラン化合物等）を介して結合された共有結合によってデバイスと関連付けられていてもよい。

前述の通り、いくつかの実施形態において、本開示に係る機能種は、粒子と関連付けられていてもよい。たとえば、いくつかの実施形態においては、機能種自体が粒子の形態であってもよい。いくつかの実施形態において、機能種は、たとえば粒子表面に見られる機能種によって、粒子状担体の表面に結合されていてもよい。いくつかの実施形態において、機能種は、たとえば粒子状担体材料と混ぜ合わせて当該粒子状担体材料の全体に分散させることによって、あるいは粒子状担体材料内にカプセル化することによって粒子状担体内に配置されていてもよい。このような場合、粒子状担体は、（たとえば、拡散、粒子の劣化等によって）時間とともにデバイスから機能種を放出させる設計またはデバイスと関連して機能種を保持する設計が可能である。

本明細書において、「粒子サイズ」は、粒子の３つの寸法（たとえば、球状粒子の直径、繊維の幅、板状粒子の厚さ等）のうちの最小のものとして定義される。いくつかの実施形態において、本開示に係る機能種は、ナノ粒子と関連付けられていてもよい。本明細書において、「ナノ粒子」は、たとえば１ｎｍ〜２．５ｎｍ〜５ｎｍ〜１０ｎｍ〜２５ｎｍ〜５０ｎｍ〜１００ｎｍ〜２５０ｎｍ〜５００ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲の粒子サイズ等、粒子サイズが１μｍ（１０００ｎｍ）未満である粒子として定義される。多くの実施形態においては、ナノ粒子の３つの寸法のうちの２つまたはすべてが１μｍ未満である。

粒子状担体材料としては、たとえば親水性ポリマー種として用いられる本明細書に記載の親水性ポリマーから選択される１つまたは複数のポリマー等、有機および無機の担体材料が挙げられる。また、粒子状担体材料は、数ある中でもたとえば、基板材料と併せて以下に列挙する１つまたは複数の適当な無機および／または有機材料から選択されてもよい。

治療性機能種
本開示のいくつかの態様において、コーティングは、治療性機能種を備えている。本明細書において、「治療性機能種」すなわち「治療種」は、患者に投与されて、疾病または健康状態の治療、回復、検出または予防に用いられる種である。

治療性機能種は、たとえば基板表面との非共有相互作用、基板表面との共有結合、コーティングを構成する親水性ポリマー種との非共有相互作用、コーティングを構成する親水性ポリマー種との共有結合、または粒子との関連付け等、上記を含めて、デバイスとさまざまに関連付けられていてもよい。

いくつかの実施形態において、治療性機能種は、患者に投与されると（たとえば、可逆非共有結合、共有結合の劣化、粒子の劣化等の結果として）デバイスから放出される。いくつかの実施形態において、治療性機能種は、デバイスに結合した状態を維持する。

本開示においては、多様な治療性機能種を採用可能であり、数ある中でも、遺伝子ベクター（たとえば、プラスミド、ウイルスベクター、コスミド、人工染色体等）、アドレナリン作動薬、副腎皮質ステロイド、副腎皮質抑制剤、嫌酒薬、アルドステロン拮抗薬、アミノ酸およびタンパク質、アンモニア解毒剤、同化剤、蘇生薬、鎮痛薬、アンドロゲン剤、麻酔薬、食欲抑制剤、食欲減退薬、拮抗薬、下垂体前葉活性剤および抑制剤、駆虫剤、抗アドレナリン作動薬、抗アレルギー剤、抗アメーバ薬、抗アンドロゲン剤、抗貧血薬、抗狭心症薬、抗不安薬、抗関節炎薬、抗ぜんそく薬、抗アテローム性動脈硬化薬、抗菌薬、抗胆嚢炎薬、抗胆石症薬、抗コリン作動薬、抗凝固剤、抗コクシジウム剤、鎮痙剤、抗鬱剤、抗糖尿病薬、抗利尿薬、解毒剤、抗運動障害剤、制吐剤、抗てんかん薬、抗エストロゲン剤、抗線維素溶解薬、抗真菌薬、抗緑内障薬、抗血友病薬、抗血友病因子、抗出血薬、抗ヒスタミン薬、抗脂質異常症薬、抗高リボタンパク血症薬、抗高血圧薬、抗低血圧薬、抗感染薬、抗炎症薬、抗角化薬、抗菌剤、抗片頭痛薬、抗有糸分裂薬、抗真菌剤、抗腫瘍薬、抗癌補助増強剤、抗好中球減少薬、抗強迫薬、駆虫薬、抗パーキンソン病薬、抗ニューモシティス薬、抗増殖剤、抗前立腺肥大薬、抗原虫薬、かゆみ止め薬、乾癬治療薬、抗精神病薬、抗リウマチ薬、抗住血吸虫薬、抗脂漏薬、鎮痙薬、抗血栓薬、鎮咳薬、抗潰瘍薬、抗尿路結石薬、抗ウイルス薬、良性前立腺肥大治療薬、血糖調整剤、骨吸収阻害剤、気管支拡張剤、炭素脱水酵素阻害薬、心抑制剤、心臓保護剤、強心剤、心血管作動薬、胆汁分泌促進薬、コリン作用薬、コリン作動薬、コリンエステラーゼ不活性化剤、抗コクシジウム薬、認知補助薬および認知増強剤、抑制薬、診断補助薬、利尿薬、ドーパミン作動薬、外部寄生虫撲滅薬、催吐薬、酵素阻害薬、エストロゲン、線維素溶解薬、酸素遊離基捕捉剤、消化管運動薬、グルココルチコイド、生殖腺刺激素、止血剤、ヒスタミンＨ２受容体拮抗薬、ホルモン剤、コレステロール低下剤、血糖降下薬、脂質低下薬、降圧薬、ＨＭＧＣｏＡ還元酵素阻害剤、免疫剤、免疫賦活剤、免疫調節剤、免疫刺激剤、免疫抑制剤、陰萎治療補助剤、角質溶解薬、ＬＨＲＨ作動薬、黄体退縮剤、粘液溶解薬、粘膜保護剤、散瞳薬、鼻充血除去薬、神経弛緩薬、神経筋遮断薬、神経保護薬、ＮＭＤＡ拮抗薬、非ホルモンステロール誘導体、分娩促進薬、プラスミノゲン活性化因子、血小板活性化因子拮抗薬、血小板凝集阻害薬、脳卒中後および頭部外傷後治療薬、プロゲスチン、プロスタグランジン、前立腺成長阻害剤、プロシロトロピン薬、向精神薬、放射性薬剤、再分配剤、抗疥癬薬、硬化剤、鎮静剤、催眠鎮静薬、選択的アデノシンＡｌ拮抗薬、セロトニン拮抗薬、セロトニン阻害剤、セロトニン受容体拮抗薬、ステロイド、刺激剤、甲状腺ホルモン剤、甲状腺阻害剤、甲状腺ホルモン様剤、精神安定剤、不安定狭心症薬、尿酸排泄薬、血管収縮剤、血管拡張剤、傷薬、創傷治療薬、ならびにキサンチン酸化酵素阻害剤が挙げられる。

具体的な実施形態において、治療性機能種は、抗菌作用を有する種である。本開示において用いる抗菌薬の例は、数ある中でもたとえば、トリクロサン、クロルヘキシジン、ニトロフラゾン、塩化ベンザルコニウム、銀塩、銀粒子、金属銀、リファンピン、ゲンタマイシン、およびミノサイクリン等の抗生剤、ならびにそれらの組み合わせから選択されてもよい。

具体的な一実施形態によれば、銀ナノ粒子を採用することによって、デバイス表面での細菌の生存能力を阻害する（銀ナノ粒子に関する詳細な情報については、たとえば米国特許出願公開第２００２／０１８２２６５号明細書および国際公開第２００８／０３１６０１号明細書を参照）。銀および金ナノ粒子を含む金属ナノ粒子は、そのサイズ分布、成長、形状、およびコロイド安定性を制御するように選択されたポリマー添加物を用いて、塩の還元により作成されてもよい。特定の場合、選択されるポリマーには、高極性基（たとえば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール等）を含むことにより、コロイド分散が「キャッピング」される（たとえば、金属塩の還元ひいては粒子の成長を停止させるように「キャッピング剤」が作用する分散となる）。たとえば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）でキャッピングした銀ナノ粒子の作成については、Ｒ．Ｓ．パティル（R.S.Patil）らの“One-pot synthesis of PVA-capped silver nanoparticles their characterization and biomedical application”, Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology, 3 (2012) 015013 (7pp)に報告されている。金属ナノ粒子のポリマーは、さまざまなメカニズム（たとえば、基板表面、コーティングを構成する親水性ポリマー種に対する非共有または共有結合等）によってデバイスに結合されていてもよい。具体例において、金属ナノ粒子（たとえば、銀、金等を含むナノ粒子）のＰＶＡは、ジイソシアネートを用いてナノ粒子と親水性ポリマー種との間に安定したウレタン結合を形成することにより、コーティング（たとえば、ＰＶＡ、ヒドロキシ終端ポリアクリル酸等）の親水性ポリマー種と結合されている。

他の具体的な実施形態において、治療性機能種は、鎮痛および／または抗炎症特性を有する種であって、たとえば、麻薬性鎮痛薬、非麻薬性鎮痛薬、局所麻酔薬、抗炎症ステロイド薬、非ステロイド抗炎症薬、およびそれらの組み合わせから選択される。

たとえば、ガイドワイヤおよびカテーテル等の医療デバイスは、蛇行した解剖学的特徴を通じて操作されることが多いため、プロセス中に痛みおよび／または炎症を生じる可能性がある。特定の実施形態において、本開示に係るデバイスには、鎮痛性および／または抗炎症性種が設けられることにより、たとえばデバイスコーティングにごく接近（たとえば、接触）するルーメン壁への堆積および／またはルーメン壁による吸収がなされるようにこれらの種を放出することによってこれらの状態に対処することにより、術後の不快感および／または炎症を低減する。

診断性機能種
本開示のいくつかの態様において、デバイスには、診断性機能種が設けられる。診断性機能種は、たとえば基板表面との非共有相互作用、基板表面との共有結合、コーティングを構成する親水性ポリマー種との非共有相互作用、コーティングを構成する親水性ポリマー種との共有結合、またはデバイスとの共有または非共有結合が可能な粒子との関連付け（たとえば、診断性機能種自体が粒子の形態であってもよく、診断性機能種が粒子状担体の表面に結合されていてもよく、あるいは、診断性機能種が適当な粒子状担体内に位置決めされていてもよい）等、上記を含めて、デバイスとさまざまに関連付けられていてもよい。

特定の実施形態において、本開示に係るコーティングは、数ある中でも、尿、血液、胃液、リンパ液、脳脊髄液、滑液、胸膜液、心膜液、胆汁、羊水、腹水、または糞便等の体液中の目的とする被検物質と相互作用することにより当該被検物質を検出可能な診断性機能種を備える。具体例としては、数ある被検物質の中でも尿中の糖値、タンパク尿、または尿路感染症生成物を検出するカテーテル等の尿接触デバイスが提供されてもよい。別の具体例としては、数ある被検物質の中でも血液中のＨｂＡ１ｃ（ヘモグロビンＡ１ｃ）値、インスリン値、または肝酵素値を決定するカテーテル等の血液接触デバイスが提供されてもよい。別の具体例としては、インターベンション心臓手術中に造影剤を送達して血中クレアチニン値、腎障害マーカを決定するカテーテルが提供されてもよい。

特定の実施形態において、本開示に係るコーティングは、酵素結合免疫吸着検査法の１つまたは複数の構成要素を含んだ診断性機能種を備える。たとえば、タンパク質バイオマーカ、病原体、および／または希少細胞型等の被検物質種の存在は、埋め込み可能または挿入可能な医療デバイスを用いて検出されてもよい。たとえば、被検物質種の濃度が最高となって感度が増強されることが予想される部位への直接的かつ即時のアクセスを可能とするカテーテルが用いられてもよい。カテーテルの表面は、たとえば被検物質種の捕捉抗体を取り付けて改良することにより、このような種のサンプリングプラットフォームとして作用可能であってもよい。その後、必要に応じて、生体外または生体内で分析を行うことも可能である。たとえば、被検物質種に結合した酵素含有種にカテーテル表面を曝露し、その後、被検物質種が十分な濃度で存在する場合に変色する酵素の基板を追加するようにしてもよい。

他の実施形態において、本開示に係る親水性コーティングは、造影剤を含んだ診断性機能種を備える。造影剤の例としては、（ａ）フルオレセイン、インドシアニングリーン、または蛍光タンパク質（たとえば、緑、青、シアン蛍光タンパク質）等の蛍光染料、（ｂ）Ｇｄ^{（ＩＩＩ）}、Ｍｎ^（ＩＩ）、Ｆｅ^{（ＩＩＩ）}等の常磁性イオンおよびジエチレントリアミン５酢酸でキレートされたガドリニウムイオン等、それらを有する化合物（キレートを含む）を構成する要素を含んだ造影剤等、磁気共鳴画像診断（ＭＲＩ）と関連して使用される造影剤、（ｃ）有機および無機の音波発生粒子（すなわち、反射超音波エネルギーが大きくなる粒子）または有機および無機のエコールーセントな粒子（すなわち、反射超音波エネルギーが小さくなる粒子）等、超音波画像診断と関連して使用される造影剤、（ｄ）数ある中でもたとえばバリウム化合物、ビスマス化合物およびタングステン、ならびにヨード化合物といった金属および金属化合物（たとえば、金属塩、金属酸化物等）等、Ｘ線透視法に関連して使用される造影剤、（ｅ）数ある中でも臨床的に重要な同位体である^９９ｍＴｃのほか、^１２３Ｉ、^１２５Ｉ、^１３１Ｉ、^１１１Ｉｎ、^５７Ｃｏ、^１５３Ｓｍ、^１３３Ｘｅ、^５１Ｃｒ、^８１ｍＫｒ、^２０１Ｔｌ、^６７Ｇａ、および^７５Ｓｅ等のガンマ放出体に基づくような放射線造影剤、（ｆ）数ある中でも機能性ラジオトレーサコーティングの生成に使用可能な^１８Ｆ、^１１Ｃ、^１３Ｎ、^１５Ｏ、および^６８Ｇａ等の陽電子放出体、ならびに（ｇ）近赤外（ＮＩＲ）画像診断に関連して使用される造影剤であって、数ある中でもたとえば、金ナノシェル、カーボンナノチューブ（たとえば、ヒドロキシル基またはカルボキシル基で誘導体化されたナノチューブ（たとえば、部分酸化カーボンナノチューブ））といったＮＩＲ感応ナノ粒子、染料ドープナノファイバおよび染料カプセル化ナノ粒子といった染料含有ナノ粒子、および半導体量子ドット等、近赤外蛍光を本開示のコーティングに与えることにより、組織の深層撮像およびデバイスマーキングを可能とするように選択可能な造影剤が挙げられる。ＮＩＲ感応染料としては、数ある中でも、シアニン染料、スクアライン、フタロシアニン、ポルフィリン誘導体、およびホウ素ジピロメタン（ＢＯＤＩＰＹ）類似体が挙げられる。

付着性機能種
本開示のいくつかの態様において、コーティングは、細胞固定、細胞移動、および組織内部成長に関わる塩、タンパク質、サイトカイン、および／または他の巨大分子等の細胞または非細胞化学種の付着に影響を及ぼす（すなわち、促進または阻害する）機能種を備える。このような付着性機能種は、たとえばデバイス表面に対する細胞（たとえば、前駆細胞、血管内皮細胞、線維芽細胞、マクロファージ等）の付着の促進、デバイス表面に対する細胞（たとえば、微生物細胞、泡沫細胞等）の付着の阻害、デバイス表面に対する非細胞化学種（たとえば、治療的に好都合なインターロイキン、成長因子、および関連するサイトカイン）の付着の促進、デバイス表面に対する非細胞化学種（たとえば、プラーク、カルシウム沈着、および他の狭窄物質）の付着の阻害、細胞の相互付着の促進もしくは阻害、非細胞化学種の相互付着の促進もしくは阻害、または細胞に対する非細胞化学種の付着の促進もしくは阻害等を行うようにしてもよい。

このような付着性機能種は、たとえば基板表面との非共有相互作用、基板表面との共有結合、コーティングを構成する親水性ポリマー種との非共有相互作用、コーティングを構成する親水性ポリマー種との共有結合、または粒子との関連付け等、上記を含めて、デバイスとさまざまに関連付けられていてもよい。いくつかの実施形態において、付着性機能種は、患者に投与されると（たとえば、可逆非共有結合、共有結合の劣化、粒子の劣化、マトリクスポリマーの膨張等により）デバイスから放出される。いくつかの実施形態において、付着性機能種は、デバイスに結合した状態を維持する。

また、細胞の付着に影響する付着性機能種は、数ある中でもたとえば、細胞信号伝達タンパク質、成長因子、サイトカイン受容体、インターロイキン、粘膜下層、骨髄、細胞外膜、および基底膜等の細胞外物質、数ある中でもたとえば、コラーゲン、ラミニン、エラスチン、フィブロネクチン、ヘパリン硫酸、ヒアルロン、デルマタン硫酸、ケラチン硫酸、およびコンドロイチン硫酸といった繊維状物質および基質（たとえば、グリコサミノグリカン、プロテオグリカン、および糖タンパク質）等の細胞外物質のさまざまな化合物、アンキリン、カドヘリン、免疫グロブリン超分子群（ＮＣＡＭ、ＩＣＡＭ、ＶＣＡＭ等の幅広い分子を含む）の要素、セレクチン（Ｌ−、Ｅ−、およびＰ−サブクラス）、コネキシン、免疫グロブリン、粘膜付着剤、シアリルＬｅｘ、植物または微生物レクチン（特に上皮細胞膜の糖成分に結合する付着分子）、インテグリン、エンタクチン、フィブリン、ビメンチン、糖脂質、グリコフォリン、糖タンパク質、ヒアルロン酸、スペクトリン、フォン・ヴィレブランド因子、ビンキュリン、ビトロネクチン等の付着種、ならびにＲＧＤトリペプチド（すなわち、フィブロネクチン、ラミニン、コラーゲンＩ、コラーゲンＩＶ、トロンボスポンジン、およびテネイシンの細胞付着特性の一部に貢献することが確認されたＡｒｇＧｌｙＡｓｐ）、内皮細胞の付着は支援するが、平滑筋細胞、線維芽細胞、または血小板の付着は支援しないことが分かっているＲＥＤＶテトラペプチド（すなわち、Ａｒｇ−Ｇｌｕ−Ａｓｐ−Ｖａｌ）、および上皮細胞の付着は促進するが、血小板の付着は促進しないＹＩＧＳＲペンタペプチド（すなわち、ＴｙｒｌｌｅＧｌｙＳｅｒＡｒｇ））等の細胞付着ペプチドを含む種（ペプチドおよびタンパク質を含む）等の適当な要素（または、その有効成分）から選択されるようになっていてもよい。ＲＧＤ、ＲＥＤＶ、およびＹＩＧＳＲペプチドに関する詳細な情報については、米国特許第６，１５６，５７２号明細書および米国特許出願公開第２００３／００８７１１１号明細書を参照可能である。また、生体活性種の別の例は、ＮＧＲトリペプチドであり、内皮細胞のＣＤ１３に結合する。たとえば、Ｌ．ホール（L.Holle）らの“In vitro targeted killing of human endothelial cells by co-incubation of human serum and NGR peptide conjugated human albumin protein bearing alpha (1-3) galactose epitopes,” Oncol.Rep. 2004年3月; ll(3): 613-6を参照。

また、細胞の付着に影響する（特に、阻害する）付着性機能種は、ポリエチレングリコールおよびペギレート種（すなわち、ポリエチレングリコールポリマー鎖が供給結合した種）等の合成ポリマーを含んでいてもよい。

さらに、付着性機能種の例としては、ヘパリン等の抗血栓種（抗トロンビンＩＩＩに結合して血液中の血栓の形成および既存血栓の拡大を防止）、ビスフォスフォネート等の抗石灰化剤（カルシウム化合物に結合してシュウ酸カルシウム結晶の成長を阻害）、ならびに制御された局所的な増殖および内皮細胞の分化を促進する線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）が挙げられる。

基板材料
本開示に係るコーティングは、多種多様な基板材料上に形成可能である。基板材料は、たとえば（ａ）ポリマー材料および生物製剤等の有機材料、（ｂ）金属材料および非金属材料等の無機材料、ならびに（ｃ）混成材料（たとえば、有機−無機混成材料（たとえば、ポリマー／金属混成物、ポリマー／セラミック混成物等））から選択されてもよい。また、基板材料は、生体安定性であってもよいし、生体内分解性であってもよい。

金属材料の具体例は、数ある中でもたとえば、金、鉄、ニオブ、白金、パラジウム、イリジウム、オスミウム、ロジウム、チタン、タンタル、タングステン、ルテニウム、亜鉛、およびマグネシウム等の生体安定金属、鉄およびクロムを含む合金（たとえば、白金が豊富な放射線不透過性ステンレス鋼等のステンレス鋼）、ニオブ合金、チタン合金、ニッケルおよびチタンを含む合金（たとえば、ニチノール）、コバルトおよびクロムを含む合金（コバルトおよびクロム含有合金（たとえば、エルジロイ合金））、ニッケル、コバルト、およびクロムを含む合金（たとえば、ＭＰ３５Ｎ）、コバルト、クロム、タングステン、およびニッケルを含む合金（たとえば、Ｌ６０５）、ニッケルおよびクロムを含む合金（たとえば、インコネル合金）等の生体安定合金、マグネシウム、亜鉛、および鉄等の生体内分解性金属、ならびに数ある中でもマグネシウム、亜鉛、および／または鉄の合金（および、Ｃｅ、Ｃａ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｌａ、およびＬｉと組み合わせたそれらの合金）等の生体内分解性合金から選択されるようになっていてもよい。

無機非金属材料の具体例は、数ある中でもたとえば、アルミニウム酸化物および遷移金属酸化物（たとえば、鉄、亜鉛、マグネシウム、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、ニオブ、およびイリジウムの酸化物）等、上記を含めて、さまざまな金属の窒化物、炭化物、ホウ化物、および酸化物、シリコン、シリコン窒化物、シリコン炭化物、およびシリコン酸化物（ガラスセラミックと称することもある）等のシリコン系セラミック、リン酸カルシウムセラミック（たとえば、ヒドロキシアパタイト）等のさまざまな金属および非金属リン酸塩、他のバイオセラミック、炭酸カルシウム、カーボン、カーボン窒化物等のカーボン系セラミック様材料のうちの１つまたは複数を含む生体安定かつ生体内分解性材料から選択されてもよい。

具体的なポリマーは、数ある中でもたとえば、ポリアクリル酸等のポリカルボン酸ポリマーおよびコポリマー、アセタールポリマーおよびコポリマー、アクリレートおよびメタクリレートポリマーおよびコポリマー（たとえば、ｎ−ブチルメタクリレート）、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、セロファン、レーヨン、レーヨントリアセテート、およびカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロースといったセルロースエーテル等のセルロースポリマーおよびコポリマー、ポリオキシメチレンポリマーおよびコポリマー、ポリエーテルブロックイミド、ポリエーテルブロックアミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、およびポリエーテルイミド等のポリイミドポリマーおよびコポリマー、ポリアリルスルホンおよびポリエーテルスルホン等のポリスルホンポリマーおよびコポリマー、ナイロン６，６、ナイロン１２、ポリカプロラクタム、およびポリアクリルアミド等のポリアミドポリマーおよびコポリマー、アルキド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、アリル樹脂、およびエポキシド樹脂等の樹脂、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（架橋およびそれ以外）、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル等のポリビニルハロゲン化物、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等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（たとえば、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（Ｋｒａｔｏｎ（登録商標）Ｇシリーズポリマーとして入手可能））、スチレン−イソプレンコポリマー（たとえば、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、およびスチレン−イソブチレンコポリマー（たとえば、ピンチャック（Pinchuk）に付与された米国特許第６，５４５，０９７号明細書に開示されているようなポリイソブチレン−ポリスチレンおよびポリスチレン−ポリイソブチレン−ポリスチレンブロックコポリマー）等のビニル芳香族アルキレンコポリマー、ポリビニルケトン、ポリビニルカルバゾール、およびポリ酢酸ビニル等のポリビニルエステル等のビニルモノマーのポリマーおよびコポリマー、ポリベンゾイミダゾール、酸性基の一部を亜鉛またはナトリウムイオンで中和可能なエチレン−メタクリル酸コポリマーおよびエチレン−アクリル酸コポリマー（イオノマーとして一般的に知られている）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）等のポリアルキルオキシドポリマーおよびコポリマー、ラクチド（酪酸ならびにｄ−、１−、およびメソラクチドを含む）、ε−カプロラクトン、グリコリド（グリコール酸を含む）、ヒドロキシ酪酸塩、ヒドロキシ吉草酸塩、パラジオキサノン、トリメチレンカーボネート（および、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、および６，６−ジメチル−１，４−ジオキサン−２−オン（ポリ（酪酸）およびポリ（カプロラクトン）のコポリマーが１つの具体例）のポリマーおよびコポリマー等、ポリエチレンテレフタレートおよび脂肪族ポリエステルを含むポリエステル、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン等のポリアリルエーテルを含むポリエーテルポリマーおよびコポリマー、ポリフェニレンスルフィド、ポリイソシアネート、ポリプロピレン、ポリエチレン（低密度および高密度、低分子量および高分子量）、ポリブチレン（ポリブチレンおよびポリイソブチレン等）、ポリオレフィンエラストマ（たとえば、サントプレーン）、エチレンプロピレンジエンモノマー（ＥＰＤＭ）ゴム、ポリ−４−メチルフェニレン、エチレン−α−オレフィンコポリマー、エチレン−メチルメタクリレートコポリマー、およびエチレン−酢酸ビニルコポリマー等のポリアルキレンを含むポリオレフィンポリマーおよびコポリマー、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−ヘキサフルオロプロペン共重合体）（ＦＥＰ）、変性エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、およびポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）ポリ（フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）（ＰＶＤＦ−ＨＦＰ）等のフッ素化ポリマーおよびコポリマー、シリコーンポリマーおよびコポリマー、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、弾性ポリウレタンおよびポリウレタンコポリマー等のエラストマ（ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリカーボネート系、脂肪族系、芳香族系のブロックおよびランダムコポリマー、ならびにそれらの混合物を含む）、Ｂｉｏｎａｔｅ（登録商標）、Ｃａｒｂｏｔｈａｎｅ（登録商標）、Ｔｅｃｏｆｌｅｘ（登録商標）、Ｔｅｃｏｔｈａｎｅ（登録商標）、Ｔｅｃｏｐｈｉｌｉｃ（登録商標）、Ｔｅｃｏｐｌａｓｔ（登録商標）、Ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ（登録商標）、Ｃｈｒｏｎｏｔｈａｎｅ（登録商標）、およびＣｈｒｏｎｏｆｌｅｘ（登録商標）等の市販のポリウレタンコポリマーの例、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等のコポリ（エーテル−エステル）、ポリホスファゼン、ポリアルキレンオキサレート、ポリオキサアミドおよびポリオキサエステル（アミンおよび／またはアミド基含有物を含む）、ポリオルトエステル、ポリペプチド、タンパク質、多糖類、ならびにフィブリン、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、ヒアルロン酸等のグリコサミノグリカンといった脂肪酸（および、そのエステル）等のバイオポリマーのほか、その他のコポリマーおよび上記の混合物から選択されてもよい。

医療デバイス
本開示に係るコーティングは、埋め込み可能または挿入可能な医療デバイス等、多種多様な医療デバイスに適用されてもよく、たとえば、ガイドワイヤ等のワイヤインターベンションデバイス、圧力ワイヤ等の診断デバイス、泌尿器用カテーテルならびにバルーンカテーテルおよびさまざまな中心静脈カテーテル等の血管カテーテルを含むカテーテル、バルーン、血管アクセスポート、透析ポート、ステント（冠血管ステント、末梢血管ステント、脳、尿道、尿管、胆管、気管、消化管、および食道ステントを含む）、ステントグラフト、血管グラフト、腹部大動脈瘤（ＡＡＡ）デバイス（たとえば、ＡＡＡステント、ＡＡＡグラフト等）、フィルタ（たとえば、大静脈フィルタおよび遠位保護デバイス用メッシュフィルタ）、脳動脈瘤充填コイル等の塞栓デバイス（グリエルミ着脱式コイルおよび金属コイルを含む）、塞栓剤、中隔欠損遮断デバイス、デバイスの遠位側の動脈部分の治療において動脈に配置するように構成された薬剤デポ、心筋プラグ、ペースメーカ、ペースメーカリード等のリード、除細動リードおよびコイル、脊髄刺激コード等の神経刺激リード、脳深部刺激リード、末梢神経刺激リード、人工内耳リードおよび網膜移植リード、左心室補助心臓およびポンプ等の心室補助デバイス、完全人工心臓、シャント、心臓弁および血管弁等の弁、吻合クリップおよびリング、組織膨化デバイス、縫合アンカー、手術部位の組織ステープルおよび結紮クリップ、カニューレ、金属ワイヤ結紮糸、靱帯取り付けおよび半月板修復用鋲、人工関節、脊椎円板および脊髄核、骨移植等の整形外科用プロテーゼ、骨プレート、フィンおよび融合デバイス、足首、膝、および手部の干渉ネジ等の整形外科用固定デバイス、骨折固定用のロッドおよびピン、頭蓋顎顔面修復用のネジおよびプレート、歯科インプラント、または体内への埋め込みまたは挿入がなされる他のデバイスから選択されてもよい。

処理
コーティングは、多くの技術を用いて形成するようにしてもよい。多くの実施形態においては、適当な有機溶媒中の溶液および／または懸濁液として基板に対して種を適用する。

いくつかの実施形態においては、少なくとも１つの親水性ポリマー種、少なくとも１つの機能種、および少なくとも１つの反応性結合種を同時に表面に適用する。
いくつかの実施形態においては、少なくとも１つの親水性ポリマー種および少なくとも１つの反応性結合種を同時に表面に適用して第１の層とする。その後、少なくとも１つの機能種を（少なくとも１つの反応性結合種と一緒でもよいし一緒でなくてもよい）第２の層として第１の層上に適用する。他の実施形態においては、少なくとも１つの機能種および少なくとも１つの反応性結合種を同時に表面に適用して第１の層とする。その後、少なくとも１つの親水性ポリマー種を（少なくとも１つの反応性結合種と一緒でもよいし一緒でなくてもよい）第２の層として第１の層上に適用する。

さらに別の実施形態においては、少なくとも１つの結合種を第１の下塗り層として基板表面に適用することにより、化学反応性の表面を形成する。その後、１つまたは複数の親水性ポリマー種および１つまたは複数の機能種を適用するが、これは、別の結合種と一緒でもよいし一緒でなくてもよい。たとえば、第１の下塗り層に対して、１つまたは複数の親水性ポリマー種および１つまたは複数の機能種を第２の層として同時に適用するようにしてもよい。このようなプロセスの一例については、図１を参照して把握することができるが、この図は、最初に結合種１１０（たとえば、数ある可能性の中でも、図示のようなジイソシアネート等のポリイソシアネートおよび／またはイソシアネート終端プレポリマー）を（たとえば、溶液または懸濁液として）基板１００に適用し、これが基板表面上の官能基（たとえば、数ある可能性の中でも、ヒドロキシル基）と反応することにより、結合（たとえば、数ある可能性の中でも、ウレタン結合）を形成するプロセスを模式的に示している。その後、高温の乾燥空気または窒素中で反応溶液または懸濁液を乾かして、反応性の表面を形成する。そして、親水性ポリマー種１２０（たとえば、数ある可能性の中でも、ヒドロキシル終端ポリアクリル酸）および機能種１３０（たとえば、数ある可能性の中でも、ヒドロキシル官能基を有する銀ナノ粒子）を（たとえば、溶液または懸濁液として）反応性の表面に適用し、高温で乾燥させる。図示の実施形態においては、親水性ポリマー種１２０のヒドロキシル官能基および機能種１３０が未反応のイソシアネートと反応してウレタン結合を形成する。その結果、潤滑性および付加的な機能的効果（たとえば、上述のような数ある機能の可能性の中でも、抗菌機能）を提供する共有結合性の多官能コーティングが得られる。

別の例としては、少なくとも１つの親水性ポリマー種を第２の被膜として第１の反応性下塗り層に適用した後、少なくとも１つの機能種を第３の被膜として適用するようにしてもよい。第３の被膜中の機能種との共有結合反応が望ましい場合は、第１の層中の結合種すべてとの反応に対して、第２の被膜中の親水性ポリマー種の量は不十分なはずである（すなわち、この量では結合種を使い尽くすのに不十分なはずである）。さらに別の例としては、少なくとも１つの機能種を第２の被膜として第１の反応性下塗り層に適用した後、少なくとも１つの親水性ポリマー種を第３の被膜として適用するようにしてもよい。第３の被膜中の親水性ポリマー種との共有結合反応が望ましい場合は、第１の層中の結合種すべてとの反応に対して、第２の被膜中の機能種の量は不十分なはずである（すなわち、この量では結合種を使い尽くすのに不十分なはずである）。

本明細書においては、種々の実施形態を具体的に図示および説明したが、当然のことながら、本発明の変更および変形についても、上記教示内容が網羅しており、本発明の主旨および意図する範囲から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲に含まれる。

Claims (15)

1. 基板材料と、その基板上に設けられた潤滑コーティングとを備えた医療デバイスであって、前記コーティングは、（ａ）親水性ポリマー種と、（ｂ）機能種と、（ｃ）結合種とを含む、医療デバイス。
2. 前記結合種は多官能イソシアネートである、請求項１に記載の医療デバイス。
3. 前記多官能イソシアネートは、ジイソシアネートおよびイソシアネート終端プレポリマーから選択される、請求項２に記載の医療デバイス。
4. 前記親水性ポリマー種は、ヒドロキシル基、アミン基、チオール基、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医療デバイス。
5. 前記親水性ポリマー種は、アクリル酸、アクリルアミド、ビニルアルコール、エチレンイミン、アリルアミン、ヒドロキシエチルメタクリレート、糖類、およびアミノ酸から選択される１つまたは複数のモノマーを含んだホモポリマーまたはコポリマーである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の医療デバイス。
6. 前記親水性ポリマー種は、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミン基、チオール基、またはそれらの組み合わせで終端している、請求項１〜５のいずれか一項に記載の医療デバイス。
7. 前記基板材料は、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミン基、チオール基、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の医療デバイス。
8. 前記機能種は治療薬送達機能を提供し、その治療薬は、抗菌薬、抗炎症薬、鎮痛薬、および遺伝子ベクターから選択される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の医療デバイス。
9. 前記機能種は診断機能を提供する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の医療デバイス。
10. 前記機能種は、疾病マーカ、糖分、タンパク質、ヘモグロビンＡ１ｃ、インスリン、肝酵素、およびクレアチニンから選択される被検物質を検出する、請求項１０に記載の医療デバイス。
11. 前記機能種は、超音波発生粒子および近赤外造影剤から選択される、請求項１０に記載の医療デバイス。
12. 前記機能種は細胞または非細胞化学種の付着を促進または抑制し、前記機能種は細胞固定機能または防汚機能を提供する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の医療デバイス。
13. 前記機能種はナノ粒子の形態であり、前記ナノ粒子は、銀ナノ粒子、金ナノシェル、カーボンナノチューブ、染料含有ナノ粒子、および治療薬放出ナノ粒子から選択される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の医療デバイス。
14. 前記機能種は、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミン基、チオール基、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の医療デバイス。
15. 医療デバイスコーティングを形成する方法であって、その方法は、（ａ）結合種を含んだ第１のコーティングを基板材料に施すステップと、（ｂ）親水性ポリマー種および機能種を含んだ１つまたは複数の付加的コーティングを前記第１のコーティングに施すステップとを含み、前記結合種は多官能イソシアネートであり、前記親水性ポリマー種は、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミン基、チオール基、またはそれらの組み合わせを含み、前記機能種は、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミン基、チオール基、またはそれらの組み合わせを含み、前記基板材料は、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アミン基、チオール基、またはそれらの組み合わせを含む、方法。

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