JP2018510743A - コーティングスキャフォールド - Google Patents

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Abstract

プライマーコーティングおよびミネラルコーティングでコーティングされたスキャフォールドのための組成物および方法が提供される。また、骨に類似したミネラルコーティングを有するスキャフォールドのための組成物が提供される。また、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト相を有するスキャフォールドのミネラルコーティングを促進するような、スキャフォールドをミネラルコーティングするための方法が提供される。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2015年7月27日に出願された米国仮特許出願第62/197,212号、および3月3日に出願された米国仮特許出願第62/127,762号の優先権を主張し、これらはそれぞれ、参照することにより全体が本明細書に組み込まれる。
連邦政府資金による研究開発に関する記述
本発明は、国立衛生研究所により授与された助成金番号R03AR052893の下で政府援助によりなされた。政府は本発明において一定の権利を有する。
参照により組み込まれる資料
該当なし
本開示は、概して、ミネラルコーティングおよびプライマーコーティングされたスキャフォールドのための組成物および方法に関する。
PEEKをコーティングすることは、その高い耐薬品性、低い吸水性、平滑な表面および熱分解に対する高い耐性に起因して、困難であることが明らかとなっている。現行のPEEKコーティング法には、高エネルギー、高温、および/または極めて有害な化学薬品が関与する。
無機ミネラルでコーティングされた有機ポリマーで構成されたハイブリッド材料は、その有利な特性の組合せにより、生物学および医学において大きく注目されている。ポリマー材料は、様々なサイズおよび幾何構造に加工され得、制御可能な時間枠で生体吸収されるように設計され得ることから、生物医学的用途の望ましいベース材料となり得る。したがって、ポリマー生体材料は、医療デバイス、組織工学スキャフォールド、および薬物送達システムを含む様々な用途において取り上げられている。
リン酸カルシウム系ミネラルコーティングは、組成の点で骨組織に類似し得ることから、生物医学的用途における望ましい表面であり、「生体活性」と呼ばれる特性である、自然骨との有利な相互作用を促進することが示されている。例えば、骨ミネラルの主要な無機成分であるヒドロキシアパタイトは、骨誘発性であり(Ducheyne et al., 1999)、またin vivoで新骨形成を誘導することが可能となり得る(Habibovic et al., 2006)。
生体材料表面上にヒドロキシアパタイトコーティングを成長させるために使用されるアプローチの特定のサブセットは、自然のバイオミネラル化プロセスのいくつかの態様を模倣したものであり、したがって、「生体模倣」または「バイオインスパイアード」と呼ばれている(Hong et al., 2006;Gao and Koumoto, 2005;Leveque et al., 2004;Green et al., 2006)。この種のアプローチは、プラズマ溶射(Gledhill et al., 2001)、スパッタコーティング(Yamashita et al., 1994)、およびレーザ堆積(Fernandez-Pradas et al., 1998)等の高温の商業的処理方法の、実際的および経済的に魅力的な代替法である。Kokuboらは、ヒト血漿のイオン濃度とほぼ等しいイオン濃度を有し、生理学的温度およびpHに保持された擬似体液(SBF)中での、生体活性CaO−SiO2ガラス上のアパタイトコーティングのバイオインスパイアード成長を初めて報告した(Kokubo et al., 1990)。その後の一連の研究において、SBFの新規製剤を使用したミネラル成長(Oyane et al., 2003)、ミネラル成長プロセスのバリエーション(Miyaji et al., 1999)、またはベース材料のバリエーション(Yogogawa et al., 1997)が報告された。これらの研究におけるミネラル核形成の基礎は、溶液中のミネラルイオンと材料表面上の極性官能基との相互作用、例えばSi−OH(Li et al., 1992)、Ti−OH(Barrere et al., 2004)、およびZr−OH(Uchida et al., 2001)が関与していた。最近の一連の研究によって、バイオインスパイアードミネラル化プロセスは、生分解性ポリマーフィルム上(Murphy and Mooney, 2002)または多孔質スキャフォールド(Murphy et al., 2000;Zhang and Ma, 2004;Bajpai and Singh, 2007)上の骨状ヒドロキシアパタイトコーティングの形成を含むほどに拡張した。これらの材料上でのミネラル核形成および成長のメカニズムは、不均一核形成およびミネラル成長のための駆動力を形成する、加水分解した表面上のカルボキシレートおよびヒドロキシル基と溶液中のカルシウムおよびホスフェートに富む核との相互作用に基づいている(Murphy and Mooney, 2002)。このコーティングプロセスは、生理的温度およびpHで行うことができる(Tanahashi et al., 1994)ため、生体適合性インプラントおよび生分解性ポリマーに特に好適であり、また、穏やかな処理条件は、コーティングプロセス中にポリペプチドおよびポリヌクレオチド等の生物活性分子を組み込むことが可能であることも示唆している。
以前の研究では、脱灰骨基質(DBM)が骨形成性材料であることが示されているが、Ozturk et al. 2006 Int Orth. 30, 147-152は、DBM単独が、DBM/ヒドロキシアパタイト(HA)混合物よりも良好な骨誘発特性を示すことを示している。
本開示の様々な態様には、ミネラルコーティングされたスキャフォールドの組成物およびそれを調製する方法の提供が含まれる。
一実施形態は、ミネラルコーティングされたスキャフォールドを生成するための方法であって、(i)プライマーコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間および条件下で、プライマーコーティング組成物およびスキャフォールドを接触させる、またはプライマーコーティング組成物およびスキャフォールドをインキュベートするステップと;(ii)プライマーコーティングされたスキャフォールドを、改質された擬似体液と接触させるステップと;(iii)ミネラルコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間および条件下で、プライマーコーティングされたスキャフォールドおよび改質された擬似体液をインキュベートするステップとを含み、スキャフォールドは、マトリックス材料を含み;プライマーコーティング組成物は、ポリマー、またはポリマーおよび溶媒を含み;スキャフォールドのプライマーコーティングは、連続もしくは不連続コーティングを含み;プライマーコーティングは、スキャフォールドのミネラルコーティングを促進する方法を提供する。
別の実施形態は、ミネラルコーティングされたスキャフォールドを生成するための方法であって、(i)スキャフォールドを改質された擬似体液と接触させるステップと;(ii)ミネラルコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間および条件下で、スキャフォールドおよび改質された擬似体液をインキュベートするステップとを含み、スキャフォールドは、マトリックス材料を含み;ミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含む方法を提供する。
方法のいくつかの実施形態において、マトリックス材料またはプライマーコーティングは、生分解性材料である。
方法のいくつかの実施形態において、マトリックス材料は、整形外科用インプラント材料、心臓用インプラント材料、平滑材料、金属、ポリエチレン、機械加工された表面、または平滑金属表面を含む。
方法のいくつかの実施形態において、マトリックス材料は、金属、カルシウムセラミック、ポリマー、または生物学的材料を含む。方法のいくつかの実施形態において、マトリックス材料は、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、チタン(Ti)、ステンレススチール、バイタリウム(コバルト−クロム)、チタン、金、ヒドロキシアパタイト、リン酸三カルシウム、ヒドロキシアパタイトセメント、生体活性ガラス、シリコーン、炭素繊維、炭素繊維強化PEEK、ポリエーテルエーテルケトン(PRRK)、ポリメチルメタクリレート、硬質組織置換(HTR)ポリマー、ポリエステル、Dacron、Mersilene、生分解性ポリエステル、ポリグリコール酸、ポリ−l−乳酸)、ポリアミド、Supramid、Nylamid、ポリオレフィン、ポリエチレン、Medpor、ポリプロピレン、Prolene、Marlex、シアノアクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、Teflon、Gore−Tex、コラーゲン、もしくはAlloDerm、またはそれらの組合せを含む。
方法のいくつかの実施形態において、ポリマーは、アクリル樹脂、アルギネート、カプロラクトン、コラーゲン、キトサン、ヒアルロン酸、ヒドロゲル、ヒドロキシ酪酸、ポリ無水物、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ(ジメチルグリコール酸)、ポリジオキサノン(PDO)、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(グリコリド)(PGA)、ポリ(グリコール酸)、ポリヒドロキシブチレート(polyhydroxobutyrate)、ポリ(2−ヒドロキシエチル−メタクリレート)、ポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)、ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)(PLG)、ポリ(ラクチド−co−グリコール酸)(PLGA)、ポリラクチド(PLA)、ポリ乳酸(PLLA)、ポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)、ポリ(メチルエチルグリコール酸)、ポリメチルメタクリレート、ポリホスファゼン、ポリリン酸エステル、ポリプロピレン、ポリ(プロピレンフマレート)、ポリウレタン(PU)、もしくはシリコーンゴム、またはそれらの組合せもしくはコポリマーを含む。方法のいくつかの実施形態において、ポリマーは、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)(PLG)、ポリラクチド(PLA)、ポリ乳酸(PLLA)、およびポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)からなる群の1つまたは複数から選択される生体吸収性ポリエステルまたはコポリマーを含む。
方法のいくつかの実施形態において、ポリマー含有プライマーコーティング組成物は、約1:1の比の2種のポリマー、またはポリマーおよびそのコポリマーを含む。
方法のいくつかの実施形態において、プライマーコーティング組成物は、ポリマーを含む粉末を含む。
方法のいくつかの実施形態において、プライマーコーティング組成物は、約10μm〜約500μmの粒径、または約10μm〜約500μmの平均粒径のポリマーを含む。
方法のいくつかの実施形態において、溶媒は、酢酸、アルコール、脂肪族エーテル、アニリン、芳香族炭化水素、塩素化炭化水素、芳香族炭化水素、アルカリ水溶液、銅エチレンジアミンの水溶液、ベンゼン、ビフェニル、塩素化脂肪族炭化水素、塩素化炭化水素、クロロホルム、クロロフェノール、クロロベンゼン、シクロヘキサノン、塩素化炭化水素、塩化金酸、DCM、ジメチルホルムアミド(DMF)、DMSO、ジクロロビフェニル、ジオキサン、希水酸化ナトリウム水溶液、1,2−ジクロロベンゼン、ジクロロメタン、DCM、エタノール、酢酸エチル、エチレンカーボネート、エステル、ギ酸、グリコール、ハロゲン化炭化水素、HFIP、高級脂肪族エステル、高級脂肪族ケトン、ハロゲン化炭化水素、高級脂肪族エステル、高級脂肪族ケトン、ケトン、高級ケトン、炭化水素、イソプロピルアミン、メチルエチルケトン、モルホリン、塩化メチレン、メタノール、メチルエチルケトン、m−クレゾール、NMP、フェノール、フェニレンジアミン、硫酸、テトラメチル尿素、トルエン、トリフルオロ酢酸、THD、テトラメチル尿素、テトラヒドロフラン(THF)、トリフルオロ酢酸、トリクロロエタノール、トルエン、トリクロロエタン、トリクロロアセトアルデヒド水和物、パーフルオロケロセン、ピリジン、フェニルエーテル、ピペラジン、ピリジン、水、もしくはキシレン、またはそれらの組合せを含む。
方法のいくつかの実施形態において、溶媒は、クロロホルム、酢酸、ギ酸、またはギ酸および酢酸の組合せの2つ以上から選択される。方法のいくつかの実施形態において、2種の溶媒の比は、4:1、3:1、2:1、または1:1である。
方法のいくつかの実施形態において、溶媒の体積に対するポリマーの質量のパーセントは、約1%w/vから約10%w/v;または約1%w/v、約2%w/v、約3%w/v、約4%w/v、約5%w/v、約6%w/v、約7%w/v、約8%w/v、約9%w/v、もしくは約10%w/vである。
方法のいくつかの実施形態において、スキャフォールドへのプライマーコーティングの塗布は、溶媒キャスティング、空気乾燥、真空乾燥、または等温(iso−temp)乾燥を含む。
方法のいくつかの実施形態において、プライマーコーティングされたスキャフォールドは、約10分間〜約24時間乾燥される。
方法のいくつかの実施形態において、プライマーコーティングは、薄膜を含む。
方法のいくつかの実施形態において、プライマーコーティングは、約1μm〜約50μmの厚さを有する。
いくつかの実施形態において、方法は、NaCl、KCl、MgCl2、MgSO4、NaHCO3、CaCl2、およびKH2PO4をさらに組み合わせて、改質された擬似体液を形成するステップを含む。方法のいくつかの実施形態において、(i)NaClは、約100mM〜約200mMの濃度を有し;(ii)KClは、約1mM〜約8mMの濃度を有し;(iii)MgCl2は、約0.2mM〜約5mMの濃度を有し;(iv)MgSO4は、約0.2mM〜約5mMの濃度を有し;(v)NaHCO3は、約1mM〜約100mMの濃度を有し;(vi)CaCl2は、約2mM〜約20mMの濃度を有し;(vii)KH2PO4は、約0.5mM〜約10mMの濃度を有する。方法のいくつかの実施形態において、(i)NaClは、約141mMの濃度を有し;(ii)KClは、約4.0mMの濃度を有し;(iii)MgCl2は、約1.0mMの濃度を有し;(iv)MgSO4は、約0.5mMの濃度を有し;(v)NaHCO3は、約4.2mMの濃度を有し;(vi)CaCl2は、約5mMの濃度を有し;(vii)KH2PO4は、約2.0mMの濃度を有する。
方法のいくつかの実施形態において、改質された擬似体液は、緩衝剤を含む。方法のいくつかの実施形態において、改質された擬似体液は、約20mMの濃度の緩衝剤を含む。方法のいくつかの実施形態において、改質された擬似体液は、DPBS、トリス、トリス−HCl、トリス緩衝食塩水、またはPBSからなる群から選択される緩衝剤を含む。
方法のいくつかの実施形態において、プライマーコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間は、約1日〜約4日である。
方法のいくつかの実施形態において、プライマーコーティング組成物およびスキャフォールドを接触させるステップは、粉末コーティングを含む。
方法のいくつかの実施形態において、プライマーコーティング組成物およびスキャフォールドを接触させるステップは、ディップコーティングを含む。
方法のいくつかの実施形態において、プライマーコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間、プライマーコーティング組成物およびスキャフォールドをインキュベートするステップは、少なくとも約1日;少なくとも約2日;少なくとも約3日;または少なくとも約4日である。
方法のいくつかの実施形態において、ミネラルコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間は、約1日〜約21日である。方法のいくつかの実施形態において、ミネラルコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間は、少なくとも約5日;少なくとも約6日;少なくとも約7日;少なくとも約8日;少なくとも約9日;少なくとも約10日;少なくとも約11日;少なくとも約12日;少なくとも約13日;または少なくとも約14日である。方法のいくつかの実施形態において、ミネラルコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間は、約5日〜約14日である。
いくつかの実施形態において、方法は、ミネラルコーティングされたスキャフォールドまたはプライマーコーティングされたスキャフォールドを乾燥させるステップをさらに含む。
いくつかの実施形態において、方法は、連続または不連続コーティングを形成するのに十分な条件下で、プライマーコーティングされたスキャフォールドを加熱するステップをさらに含む。
いくつかの実施形態において、方法は、プライマーコーティングを乾燥させる、軟化させる、溶融する、または硬化させるのに十分な条件下で、プライマーコーティングされたスキャフォールドを加熱するステップをさらに含む。
いくつかの実施形態において、方法は、プライマーコーティングを軟化させる、溶融する、または硬化させるのに十分である約50℃〜約200℃で、プライマーコーティングされたスキャフォールドを加熱するステップをさらに含む。
いくつかの実施形態において、方法は、プライマーコーティングを軟化させる、溶融する、または硬化させるのに十分である約1時間〜約6時間、プライマーコーティングされたスキャフォールドを加熱するステップをさらに含む。
いくつかの実施形態において、方法は、スキャフォールドまたはプライマーコーティングされたスキャフォールドを加水分解させるステップをさらに含む。
いくつかの実施形態において、方法は、スキャフォールドまたはプライマーコーティングされたスキャフォールドを粗面化するステップをさらに含む。
方法のいくつかの実施形態において、プライマーコーティングされたスキャフォールドおよび改質された擬似体液のインキュベーションは、改質された擬似体液を生理的温度に加熱する、または生理的pHに調節することを含む。
方法のいくつかの実施形態において、生理的温度は約37℃である、または生理的pHは約6.8である。
いくつかの実施形態において、方法は、(i)スキャフォールドをプライマーコーティング組成物中でインキュベートするステップが、プライマーコーティング組成物を交換すること、プライマーコーティング組成物を補充すること、プライマーコーティング組成物を除去すること、もしくはプライマーコーティング組成物を添加することを含むこと;または(ii)スキャフォールドをプライマーコーティング組成物中でインキュベートするステップが、プライマーコーティング組成物の濃度を維持することを含むことを含む。
いくつかの実施形態において、方法は、(i)プライマーコーティングされたスキャフォールドを改質された擬似体液中でインキュベートするステップが、改質された擬似体液を交換すること、改質された擬似体液を補充すること、改質された擬似体液を除去すること、もしくは改質された擬似体液を添加することを含むこと;または(ii)プライマーコーティングされたスキャフォールドを改質された擬似体液中でインキュベートするステップが、改質された擬似体液の濃度を維持することを含むことを含む。
いくつかの実施形態において、方法は、プライマーコーティング組成物の濃度を維持することが、ポリマー、溶媒、またはそれらの組合せを交換、補充、除去、または添加することを含むことを含む。
方法のいくつかの実施形態において、改質された擬似体液の濃度を維持することは、改質された擬似体液、NaCl、KCl、MgCl2、MgSO4、NaHCO3、CaCl2、もしくはKH2PO4、またはそれらの組合せを交換、補充、除去、または添加することを含む。
方法のいくつかの実施形態において、ミネラルコーティングは、(i)約9%〜約100%のヒドロキシアパタイト;(ii)約90%〜約100%のヒドロキシアパタイト;または(iii)約97%のヒドロキシアパタイトを含む。
方法のいくつかの実施形態において、ミネラルコーティングは、(i)約0%〜約30%のリン酸八カルシウム;(ii)約0%〜約3%のリン酸八カルシウム;または(iii)約3%のリン酸八カルシウムを含む。
方法のいくつかの実施形態において、ミネラルコーティングは、(i)約2%から約100%の間;または(ii)約20%から約28%の間の空隙率を含む。
方法のいくつかの実施形態において、ミネラルコーティングは、(i)約1nmから約3500nmの間の細孔の孔径;または(ii)約100nmから約350nmの間の孔径を含む。
方法のいくつかの実施形態において、プライマーコーティングは、約20μm超の孔径を含む。
方法のいくつかの実施形態において、スキャフォールドは、(i)約200μmから約525μmの間;(ii)約25μmから約65μmの間;または(iii)約50μm超の孔径を含む。
方法のいくつかの実施形態において、スキャフォールドは、約100μm超のマクロチャネル長を含む。
方法のいくつかの実施形態において、ミネラルコーティングは、(i)約0.1〜約18のCa/P;または(ii)約1.1〜約1.76のCa/P(カルシウム対ホスフェート比)を含む。
方法のいくつかの実施形態において、ミネラルコーティングは、(i)約1.67〜約1.76のCa/P;(ii)約1.1〜約1.3のCa/P;または(iii)約1.37〜約1.61のCa/Pを含む。
方法のいくつかの実施形態において、ミネラルコーティングは、(i)約9%〜約100%;(ii)約90%〜約100%;または(iii)約96.5%の結晶化度を含む。
いくつかの実施形態において、方法は、プライマーコーティングされたスキャフォールドまたはミネラルコーティングされたスキャフォールドを凍結乾燥するステップをさらに含む。
いくつかの実施形態において、方法は、補助成分をスキャフォールドと合わせるステップをさらに含み、補助成分は、銀粒子または脱灰骨基質(DBM)を含む。
別の態様は、(i)マトリックス材料およびプライマーコーティングを含むミネラルコーティングされたスキャフォールドであって、スキャフォールドのプライマーコーティングは、ポリマーを含み;スキャフォールドのプライマーコーティングは、連続もしくは不連続コーティングを含み;スキャフォールドのミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含む、スキャフォールド;または(ii)マトリックス材料を含むミネラルコーティングされたスキャフォールドであって、スキャフォールドのミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含む、スキャフォールドを提供する。
別の態様は、(A)マトリックス材料およびプライマーコーティングを含むミネラルコーティングされたスキャフォールドであって、(i)スキャフォールドのプライマーコーティングは、ポリマーを含み;(ii)スキャフォールドのプライマーコーティングは、連続もしくは不連続コーティングを含み;(iii)スキャフォールドのミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含む、スキャフォールド;または(B)マトリックス材料を含むミネラルコーティングされたスキャフォールドであって、(i)スキャフォールドのミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含む、スキャフォールドを提供する。いくつかの実施形態において、ミネラルミネラルコーティングされたスキャフォールドは、生体吸収性薄膜プライマーコーティングを含む。
別の態様は、マトリックス材料を含むミネラルコーティングされたスキャフォールドであって、スキャフォールドのミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含むスキャフォールドを提供する。
ミネラルコーティングされたスキャフォールドのいくつかの実施形態において、ミネラルコーティングは、(i)約9%〜約100%のヒドロキシアパタイト;約90%〜約100%のヒドロキシアパタイト;もしくは約97%のヒドロキシアパタイト;(ii)約0%〜約30%のリン酸八カルシウム;約0%〜約3%のリン酸八カルシウム;もしくは約3%のリン酸八カルシウム;(iii)約2%から約100%の間の空隙率;もしくは約20%から約28%の間の空隙率;(iv)約1nmから約3500nmの間の孔径;もしくは約100nmから約350nmの間の孔径;(v)約0.1〜約18のCa/P;約1.1〜約1.76のCa/P;約1.67〜約1.76のCa/P;約1.1〜約1.3のCa/P;もしくは約1.37〜約1.61のCa/P;または(vi)約9%〜約100%の結晶化度;約90%〜約100%の結晶化度;もしくは約96.5%の結晶化度を含む。
いくつかの実施形態において、ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、補助成分を含み、補助成分は、銀粒子または脱灰骨基質(DBM)を含む。
ミネラルコーティングされたスキャフォールドのいくつかの実施形態において、補助成分は、脱灰骨基質(DBM)を含み、スキャフォールドは、DBMを含まないミネラルコーティングされたスキャフォールドと比較して、改善された骨誘導特性を示す。
いくつかの実施形態において、ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、抗微生物、抗菌、生物抑制(biostatic)、または抗感染症特性を提供するのに効果的な量の銀粒子を含む。
他の目的および特徴の一部は明らかであり、一部は本明細書の以下において指摘される。
以下で説明される図面は、例示のみを目的とすることが当業者に理解される。図面は、決して本教示の範囲を限定することを意図しない。
低倍でのPCLスキャフォールド上のコーティング表面の代表的SEM顕微鏡写真を示す図である。 高倍でのPCLスキャフォールド上のコーティング表面の代表的SEM顕微鏡写真を示す図である。 3日目のDPBS中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。 7日目のDPBS中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。 14日目のDPBS中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。 3日目のトリス−HCl中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。 7日目のトリス−HCl中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。 14日目のトリス−HCl中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。 トリス−HCl中の累積ホスフェート放出の量を示す図である。 トリス−HClおよびDPBS中の累積カルシウム放出の量を示す図である。 コーティングされていないTiのSEM顕微鏡写真を示す図である。 コーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である。 コーティングされていないTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=1mm)。 コーティングされていないTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=500μm)。 コーティングされていないTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=200μm)。 コーティングされていないTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=50μm)。 コーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=1mm)。 コーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=500μm)。 コーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=200μm)。 コーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=50μm)。 コーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=20μm)。 コーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=10μm)。 PCL表面上のコーティングと一致するTi上のコーティング組成物を示す図である。 Ti上のコーティング厚が5〜15μmの範囲内であることを示す図である。 PEEKメッシュの1cm×1cm片の画像である。 コーティングのないPEEKメッシュを示す、一連のSEM画像であり、より低倍(25×)でのPEEKメッシュのSEM画像である。 コーティングのないPEEKメッシュを示す、一連のSEM画像であり、より高倍(98×)でのPEEKメッシュのSEM画像である。 より低倍(25×)でのクロロホルム中2.5質量%のPCLに浸漬されたPEEKメッシュのSEM画像である。 より高倍(101×)でのクロロホルム中2.5質量%のPCLに浸漬されたPEEKメッシュのSEM画像である。 より低倍(25×)での酢酸中2.5質量%のPCLに浸漬されたPEEKメッシュのSEM画像である。 より高倍(101×)での酢酸中2.5質量%のPCLに浸漬されたPEEKメッシュのSEM画像である。 106×の倍率での、コーティング条件IにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。 212×の倍率での、コーティング条件IにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。 424×の倍率での、コーティング条件IにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。 1697×の倍率での、コーティング条件IにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。 101×の倍率での、コーティング条件IIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。 202×の倍率での、コーティング条件IIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。 405×の倍率での、コーティング条件IIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。 809×の倍率での、コーティング条件IIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。 88×の倍率での、コーティング条件IIIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。 176×の倍率での、コーティング条件IIIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。 352×の倍率での、コーティング条件IIIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。 3425×の倍率での、コーティング条件IIIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。
[図面の簡単な説明]
図1A〜図1BはPCLスキャフォールド上のコーティング表面を示す、一連の顕微鏡写真である。
図1Aは低倍でのPCLスキャフォールド上のコーティング表面の代表的SEM顕微鏡写真を示す図である。
図1Bは高倍でのPCLスキャフォールド上のコーティング表面の代表的SEM顕微鏡写真を示す図である。
図2A〜図2FはDPBSとのインキュベーション後のPCLスキャフォールド上のコーティング表面を示す、一連の顕微鏡写真である。
図2Aは3日目のDPBS中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。
図2Bは7日目のDPBS中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。
図2Cは14日目のDPBS中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。
図2Dは3日目のトリス−HCl中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。
図2Eは7日目のトリス−HCl中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。
図2Fは14日目のトリス−HCl中でのインキュベーション後のコーティング表面のSEM顕微鏡写真を示す図である。
図3A〜図3Bはホスフェートまたはカルシウムの累積放出の量を示す一連の棒グラフである。
図3Aはトリス−HCl中の累積ホスフェート放出の量を示す図である。
図3Bはトリス−HClおよびDPBS中の累積カルシウム放出の量を示す図である。
図4A〜図4Bはチタン(Ti)スキャフォールド上の表面を示す、一連の顕微鏡写真である。
図4AはコーティングされていないTiのSEM顕微鏡写真を示す図である。
図4BはコーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である。
図5A〜図5DはTiスキャフォールド上のコーティングされていない表面を示す、一連の顕微鏡写真である。
図5AはコーティングされていないTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=1mm)。
図5BはコーティングされていないTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=500μm)。
図5CはコーティングされていないTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=200μm)。
図5DはコーティングされていないTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=50μm)。
図6A〜図6DはTiスキャフォールド上のコーティングされた表面を示す、一連の顕微鏡写真である。
図6AはコーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=1mm)。
図6BはコーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=500μm)。
図6CはコーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=200μm)。
図6DはコーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=50μm)。
図7AはコーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=20μm)。
図7BはコーティングされたTiのSEM顕微鏡写真を示す図である(スケールバー=10μm)。
図8はPCL表面上のコーティングと一致するTi上のコーティング組成物を示す図である。
図9はTi上のコーティング厚が5〜15μmの範囲内であることを示す図である。
図10はPEEKメッシュの1cm×1cm片の画像である。
図11A〜図11BはコーティングのないPEEKメッシュを示す、一連のSEM画像である。図11Aは、より低倍(25×)でのPEEKメッシュのSEM画像である。図11Bは、より高倍(98×)でのPEEKメッシュのSEM画像である。
図12A〜図12Bはクロロホルム中2.5質量%のPCL中のPEEKメッシュを示す、一連のSEM画像である。図12Aは、より低倍(25×)でのクロロホルム中2.5質量%のPCLに浸漬されたPEEKメッシュのSEM画像である。図12Bは、より高倍(101×)でのクロロホルム中2.5質量%のPCLに浸漬されたPEEKメッシュのSEM画像である。
図13A〜図13Bは酢酸中2.5質量%のPCLに浸漬されたPEEKメッシュを示す、一連のSEM画像である。図13Aは、より低倍(25×)での酢酸中2.5質量%のPCLに浸漬されたPEEKメッシュのSEM画像である。図13Bは、より高倍(101×)での酢酸中2.5質量%のPCLに浸漬されたPEEKメッシュのSEM画像である。
図14A〜図14Dはコーティング条件IにおけるPEEKメッシュを示す、一連のSEM画像である。図14Aは、106×の倍率での、コーティング条件IにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。図14Bは、212×の倍率での、コーティング条件IにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。図14Cは、424×の倍率での、コーティング条件IにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。図14Dは、1697×の倍率での、コーティング条件IにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。
図15A〜図15Dはコーティング条件IIにおけるPEEKメッシュを示す、一連のSEM画像である。図15Aは、101×の倍率での、コーティング条件IIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。図15Bは、202×の倍率での、コーティング条件IIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。図15Cは、405×の倍率での、コーティング条件IIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。図15Dは、809×の倍率での、コーティング条件IIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。
図16A〜図16Dはコーティング条件IIIにおけるPEEKメッシュを示す、一連のSEM画像である。図16Aは、88×の倍率での、コーティング条件IIIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。図16Bは、176×の倍率での、コーティング条件IIIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。図16Cは、352×の倍率での、コーティング条件IIIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。図16Dは、3425×の倍率での、コーティング条件IIIにおけるPEEKメッシュのSEM画像である。
本開示は、少なくとも部分的に、ポリマー(例えばPCL)の「ディップ」または「プライマー」コーティングによる前処理が、ミネラルコーティングするのが困難であることが知られている材料(例えば、平滑材料、PEEK)のミネラルコーティングを容易化するという発見に基づく。さらに、本開示は、少なくとも部分的に、構造または組成が骨に類似したコーティングを形成するために、ミネラルコーティングされたスキャフォールドを生成する方法の有利な特性の発見に基づく。本明細書において示されるように、コーティングされたスキャフォールドは、有利な特性を提供するように生成され、特性決定されている。
プライマーコーティング
本明細書に記載のスキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、表面改質またはコーティングを含み得る。本明細書に記載のようなスキャフォールドのプライマーコーティングは、任意の従来の様式により行うことができる。
例は、スキャフォールド材料をコーティングするための従来の過酷な前処理条件の使用を必要としない、例示的方法を説明する。例えば、本明細書に記載のような方法および組成物は、材料(例えば、材料またはスキャフォールドの表面)を損傷し得る従来の有害な前処理条件なしに、スキャフォールド(例えば、PEEK、金属、平滑表面)をプライマーコーティングでコーティングすることができる。本明細書に記載の組成物および方法は、過酷な前処理条件を必要としないため、FDAは、本明細書に記載のような組成物を生成するために使用され得る多くの材料を認可している。本明細書に記載の方法は、従来の方法よりも、材料をコーティングするのに迅速となり得る、または少ない時間を要し得る。
プライマーコーティング組成物。
例は、ポリマーを含むプライマーコーティング組成物を使用してプライマーコーティングされたスキャフォールドを生成するための例示的方法を説明する。例えば、プライマーコーティング組成物は、ポリマーおよび溶媒を含む溶液であってもよい。別の例として、プライマーコーティング組成物は、ポリマーを含む任意の組成物であってもよい。プライマーコーティング組成物は、溶液状態、固体状態、液体状態、気体状態、プラズマ状態、または気相であってもよい。別の例として、プライマーコーティング組成物は、粉末であってもよい。
本明細書に記載のように、スキャフォールド上のポリマー層の組成は、プライマーコーティング組成、例えばプライマーコーティング組成物中のポリマー組成(例えば、種類、濃度)、添加剤、または溶媒組成(例えば、種類、濃度)を調節することにより操作され得る。
(i)ポリマー。
例は、溶液中のポリマー含有コーティング組成物を使用してプライマーコーティングされたスキャフォールドを生成するための例示的方法を説明する。例えば、ポリマー含有プライマーコーティング組成物は、任意の従来のポリマーを含んでもよい(例えば、Nair et al. Prog. Poly. Sci 2007 32(8-9) 762-798;Miller Chou et al. Prog. Poly. Sci 2003 28 1223-1270を参照されたい)。別の例として、ポリマー含有プライマーコーティング組成物中のポリマーは、アクリル樹脂、アルギネート、カプロラクトン、コラーゲン、キトサン、ヒアルロン酸、ヒドロゲル、ヒドロキシ酪酸、ポリ無水物、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ(ジメチルグリコール酸)、ポリジオキサノン(PDO)、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(グリコリド)(PGA)、ポリ(グリコール酸)、ポリヒドロキシブチレート(polyhydroxobutyrate)、ポリ(2−ヒドロキシエチル−メタクリレート)、ポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)、ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)(PLG)、ポリ(ラクチド−co−グリコール酸)(PLGA)、ポリラクチド(PLA)、ポリ乳酸(PLLA)、ポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)、ポリ(メチルエチルグリコール酸)、ポリメチルメタクリレート、ポリホスファゼン、ポリリン酸エステル、ポリプロピレン、ポリ(プロピレンフマレート)、ポリウレタン(PU)、シリコーンゴム、またはそれらの組合せもしくはコポリマーの1つまたは複数を含んでもよい。
別の例として、ポリマー含有プライマーコーティング中のポリマーは、生体吸収性ポリエステルまたはそのコポリマーの1つまたは複数を含んでもよい。生分解性ポリエステルまたはそのコポリマーは、例えば、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)(PLG)、ポリラクチド(PLA)、ポリ乳酸(PLLA)、またはポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)の1つまたは複数であってもよい。
本明細書に記載のようなプライマーコーティング組成物は、2種のポリマーを含んでもよい。例えば、本明細書に記載のようなポリマー含有プライマーコーティング組成物は、約1:1、約1:2、約1:3、約1:4、約1:5、約1:6、約1:7、約1:8、約1:9、約1:10、約1:11、約1:12、約1:13、約1:14、約1:15、約1:16、約1:17、約1:18、約1:19、約1:20、約1:21、約1:22、約1:23、約1:24、約1:25、約1:26、約1:27、約1:28、約1:29、約1:30、約1:31、約1:32、約1:33、約1:34、約1:35、約1:36、約1:37、約1:38、約1:39、または約1:40の比の2種のポリマーを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
プライマーコーティング組成物は、本明細書に記載のような1種または複数種のポリマーを含む粉末を含んでもよい。粉末は、ある範囲の粒子粒径を備えてもよい。粉末は、平均粒径を備えてもよい。例えば、粉末は、約1μm〜約5,000μmの粒径または平均粒径を含んでもよい。別の例として、粉末は、約10μm〜約500μmの粒径または平均粒径を含んでもよい。別の例として、粉末は、約1μm;約2μm;約3μm;約4μm;約5μm;約6μm;約7μm;約8μm;約9μm;約10μm;約11μm;約12μm;約13μm;約14μm;約15μm;約16μm;約17μm;約18μm;約19μm;約20μm;約21μm;約22μm;約23μm;約24μm;約25μm;約26μm;約27μm;約28μm;約29μm;約30μm;約31μm;約32μm;約33μm;約34μm;約35μm;約36μm;約37μm;約38μm;約39μm;約40μm;約41μm;約42μm;約43μm;約44μm;約45μm;約46μm;約47μm;約48μm;約49μm;約50μm;約60μm;約70μm;約80μm;約90μm;約100μm;約110μm;約120μm;約130μm;約140μm;約150μm;約160μm;約170μm;約180μm;約190μm;約200μm;約210μm;約220μm;約230μm;約240μm;約250μm;約260μm;約270μm;約280μm;約290μm;約300μm;約310μm;約320μm;約330μm;約340μm;約350μm;約360μm;約370μm;約380μm;約390μm;約400μm;約410μm;約420μm;約430μm;約440μm;約450μm;約460μm;約470μm;約480μm;約490μm;または約500μmの粒径または平均粒径を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
(ii)溶媒。
例は、溶液(例えばプライマーコーティング溶液)中のポリマー含有コーティング組成物を使用してプライマーコーティングされたスキャフォールドを生成するための例示的方法を説明する。例えば、ポリマー含有プライマーコーティング溶液は、任意の従来の溶媒を含んでもよい(例えば、Nair et al. Prog. Poly. Sci 2007 32(8-9) 762-798;Miller Chou et al. Prog. Poly. Sci 2003 28 1223-1270を参照されたい)。別の例として、溶媒は、ポリマーの溶解に十分であってもよい(例えば、Miller-Chou et al. 2003 Prog. Polym. Sci. (28) 1223-1270を参照されたい)。別の例として、ポリマー含有プライマーコーティング溶液中の溶媒は、酢酸、アルコール、脂肪族エーテル、アニリン、芳香族炭化水素、塩素化炭化水素、芳香族炭化水素、アルカリ水溶液、銅エチレンジアミンの水溶液、ベンゼン、ビフェニル、塩素化脂肪族炭化水素、塩素化炭化水素、クロロホルム、クロロフェノール、クロロベンゼン、シクロヘキサノン、塩素化炭化水素、塩化金酸、DCM、ジメチルホルムアミド(DMF)、DMSO、ジクロロビフェニル、ジオキサン、希水酸化ナトリウム水溶液、1,2−ジクロロベンゼン、ジクロロメタン、DCM、エタノール、酢酸エチル、エチレンカーボネート、エステル、ギ酸、グリコール、ハロゲン化炭化水素、HFIP、高級脂肪族エステルもしくはケトン、ハロゲン化炭化水素、高級脂肪族エステル、高級脂肪族ケトン、ケトン、高級ケトン、炭化水素、イソプロピルアミン、メチルエチルケトン、モルホリン、塩化メチレン、メタノール、メチルエチルケトン、m−クレゾール、NMP、フェノール、フェニレンジアミン、硫酸、テトラメチル尿素、トルエン、トリフルオロ酢酸、THD、テトラメチル尿素、テトラヒドロフラン(THF)、トリフルオロ酢酸、トリクロロエタノール、トルエン、トリクロロエタン、トリクロロアセトアルデヒド水和物、パーフルオロケロセン、ピリジン、フェニルエーテル、ピペラジン、ピリジン、水、もしくはキシレン、またはそれらの組合せのうちの1つまたは複数を含んでもよい。
本明細書に記載のようなポリマー含有プライマーコーティング溶液は、2種の溶媒を含んでもよい。例えば、本明細書に記載のようなポリマー含有プライマーコーティング溶液は、約1:1、約1:2、約1:3、約1:4、約1:5、約1:6、約1:7、約1:8、約1:9、約1:10、約1:11、約1:12、約1:13、約1:14、約1:15、約1:16、約1:17、約1:18、約1:19、約1:20、約1:21、約1:22、約1:23、約1:24、約1:25、約1:26、約1:27、約1:28、約1:29、約1:30、約1:31、約1:32、約1:33、約1:34、約1:35、約1:36、約1:37、約1:38、約1:39、または約1:40の比の2種の溶媒を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のようなポリマー含有プライマーコーティング溶液は、ポリマーの質量/溶媒の体積の%(%w/v)を有し得る。例えば、本明細書に記載のようなポリマー含有プライマーコーティング溶液は、約0.1%のポリマーの質量/溶媒の体積;約0.2%のポリマーの質量/溶媒の体積;約0.3%のポリマーの質量/溶媒の体積;約0.4%のポリマーの質量/溶媒の体積;約0.5%のポリマーの質量/溶媒の体積;約0.6%のポリマーの質量/溶媒の体積;約0.7%のポリマーの質量/溶媒の体積;約0.8%のポリマーの質量/溶媒の体積;約0.9%のポリマーの質量/溶媒の体積;約1%のポリマーの質量/溶媒の体積;約2%のポリマーの質量/溶媒の体積;約3%のポリマーの質量/溶媒の体積;約4%のポリマーの質量/溶媒の体積;約5%のポリマーの質量/溶媒の体積;約6%のポリマーの質量/溶媒の体積;約7%のポリマーの質量/溶媒の体積;約8%のポリマーの質量/溶媒の体積;約9%のポリマーの質量/溶媒の体積;約10%のポリマーの質量/溶媒の体積;11%のポリマーの質量/溶媒の体積;約12%のポリマーの質量/溶媒の体積;約13%のポリマーの質量/溶媒の体積;約14%のポリマーの質量/溶媒の体積;約15%のポリマーの質量/溶媒の体積;約16%のポリマーの質量/溶媒の体積;約17%のポリマーの質量/溶媒の体積;約18%のポリマーの質量/溶媒の体積;約19%のポリマーの質量/溶媒の体積;約20%のポリマーの質量/溶媒の体積;21%のポリマーの質量/溶媒の体積;約22%のポリマーの質量/溶媒の体積;約23%のポリマーの質量/溶媒の体積;約24%のポリマーの質量/溶媒の体積;約25%のポリマーの質量/溶媒の体積;約26%のポリマーの質量/溶媒の体積;約27%のポリマーの質量/溶媒の体積;約28%のポリマーの質量/溶媒の体積;約29%のポリマーの質量/溶媒の体積;約30%のポリマーの質量/溶媒の体積;31%のポリマーの質量/溶媒の体積;約32%のポリマーの質量/溶媒の体積;約33%のポリマーの質量/溶媒の体積;約34%のポリマーの質量/溶媒の体積;約35%のポリマーの質量/溶媒の体積;約36%のポリマーの質量/溶媒の体積;約37%のポリマーの質量/溶媒の体積;約38%のポリマーの質量/溶媒の体積;約39%のポリマーの質量/溶媒の体積;約40%のポリマーの質量/溶媒の体積;41%のポリマーの質量/溶媒の体積;約42%のポリマーの質量/溶媒の体積;約43%のポリマーの質量/溶媒の体積;約44%のポリマーの質量/溶媒の体積;約45%のポリマーの質量/溶媒の体積;約46%のポリマーの質量/溶媒の体積;約47%のポリマーの質量/溶媒の体積;約48%のポリマーの質量/溶媒の体積;約49%のポリマーの質量/溶媒の体積;約50%のポリマーの質量/溶媒の体積;約60%のポリマーの質量/溶媒の体積;約70%のポリマーの質量/溶媒の体積;約80%のポリマーの質量/溶媒の体積;約90%のポリマーの質量/溶媒の体積;または約100%のポリマーの質量/溶媒の体積を有してもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
プライマーコーティング堆積技術。
本明細書において提供されるように、プライマーコーティングは、当技術分野において知られている任意の方法により塗布され得る(例えば、Hans-Ulrich Krebs, GK: Polymer thin films -1-Vorlesung/Lectureを参照されたい)。例えば、プライマーコーティングは、ディップコーティング、溶媒キャスティング、塗装、スプレーコーティング、スピンコーティング、熱溶射処理(例えばガン)、焼結自立ポリマー膜、複数層またはジブロックコポリマー薄膜、単分子層の表面吸収(SAM)により生成されるポリマー、浮遊技術、ラングミュア−ブロジェット膜、気相からの薄膜堆積等の薄膜堆積技術(例えば、蒸発、スパッタリング、パルスレーザ堆積(PLD)、プラズマ重合)により塗布され得る。別の例として、プライマーコーティング組成物は粉末であってもよく、スキャフォールドに塗布され、プライマーコーティングを形成するのに十分な条件下で加熱されてもよい。
(i)プライマーコーティング溶液中でのスキャフォールドのインキュベーション。
本明細書に記載のように、プライマーコーティングは、プライマーコーティング組成物を使用してスキャフォールドに塗布され得る。プライマーコーティング組成物は、ポリマーと、ポリマー含有プライマーコーティング溶液を形成する溶媒とを含んでもよい。
例は、ポリマー含有コーティング溶液を使用してプライマーコーティングされたスキャフォールドを生成するための例示的方法を説明する(例えばディップコーティング)。スキャフォールドは、スキャフォールドをプライマーコーティングでコーティングするのに十分な期間、プライマーコーティング溶液中でインキュベートされ得る(例えば、プライマーコーティングは、連続または不連続であってもよい)。プライマーコーティング溶液中でのスキャフォールドのインキュベーションは、プライマーコーティングされたスキャフォールド上のミネラルコーティングの形成を促進するのに十分な量のプライマーコーティングを堆積させるのに十分な期間であってもよい。例えば、スキャフォールドは、約0.1日〜約40日間コーティング溶液中でインキュベートされてもよい。別の例として、スキャフォールドは、約1日〜約4日間コーティング溶液中でインキュベートされてもよい。
別の例として、スキャフォールドは、少なくとも約0.1日から少なくとも約40日の間の期間、プライマーコーティング溶液中でインキュベートされてもよい。別の例として、スキャフォールドは、少なくとも約0.1日間;少なくとも約0.2日間;少なくとも約0.3日間;少なくとも約0.4日間;少なくとも約0.5日間;少なくとも約0.6日間;少なくとも約0.7日間;少なくとも約0.8日間;少なくとも約0.9日間;少なくとも約1日間;少なくとも約2日間;少なくとも約3日間;少なくとも約4日間;少なくとも約5日間;少なくとも約6日間;少なくとも約7日間;少なくとも約8日間;少なくとも約9日間;少なくとも約10日間;少なくとも約11日間;少なくとも約12日間;少なくとも約13日間;少なくとも約14日間;少なくとも約15日間;少なくとも約16日間;少なくとも約17日間;少なくとも約18日間;少なくとも約19日間;少なくとも約20日間;少なくとも約21日間;少なくとも約22日間;少なくとも約23日間;少なくとも約24日間;少なくとも約25日間;少なくとも約26日間;少なくとも約27日間;少なくとも約28日間;少なくとも約29日間;少なくとも約30日間;少なくとも約31日間;少なくとも約32日間;少なくとも約33日間;少なくとも約34日間;少なくとも約35日間;少なくとも約36日間;少なくとも約37日間;少なくとも約38日間;少なくとも約39日間;または少なくとも約40日間、コーティング溶液中でインキュベートされてもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、スキャフォールドは、約0.1日から約40日の間の期間、コーティング溶液中でインキュベートされてもよい。別の例として、スキャフォールドは、約0.1日間;約0.2日間;約0.3日間;約0.4日間;約0.5日間;約0.6日間;約0.7日間;約0.8日間;約0.9日間;約1日間;約2日間;約3日間;約4日間;約5日間;約6日間;約7日間;約8日間;約9日間;約10日間;約11日間;約12日間;約13日間;約14日間;約15日間;約16日間;約17日間;約18日間;約19日間;約20日間;約21日間;約22日間;約23日間;約24日間;約25日間;約26日間;約27日間;約28日間;約29日間;約30日間;約31日間;約32日間;約33日間;約34日間;約35日間;約36日間;約37日間;約38日間;約39日間;または約40日間、コーティング溶液中でインキュベートされてもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
(ii)プライマーコーティングの乾燥または溶媒除去。
本明細書に記載のように、プライマーコーティングは、当技術分野において知られている任意の方法により調製され得る。例えば、スキャフォールドは、スキャフォールドをコーティングするのに十分な期間、スキャフォールドおよびコーティング溶液を導入することによりコーティングされてもよく、コーティングされたスキャフォールドは乾燥される。
プライマーコーティングされたスキャフォールドは、当技術分野において知られている任意の方法により溶液から除去され、乾燥されてもよい。例えば、プライマーコーティング溶液およびスキャフォールドからの溶媒の除去は、空気乾燥、真空乾燥、または等温乾燥により行われてもよい。
本明細書に記載のように、本明細書に記載のようなプライマーコーティング溶液およびスキャフォールドからの溶媒の除去は、少なくとも約1分間から少なくとも約100時間乾燥させることにより行われてもよい。別の例として、本明細書に記載のようなプライマーコーティング溶液およびスキャフォールドからの溶媒の除去は、少なくとも約10分間から少なくとも約24時間乾燥させることにより行われてもよい。
別の例として、本明細書に記載のようなプライマーコーティング溶液およびスキャフォールドからの溶媒の除去は、少なくとも約1分間から少なくとも少なくとも約100分間乾燥させることにより行われてもよい。別の例として、本明細書に記載のようなプライマーコーティング溶液およびスキャフォールドからの溶媒の除去は、少なくとも約1分間;少なくとも約2分間;少なくとも約3分間;少なくとも約4分間;少なくとも約5分間;少なくとも約6分間;少なくとも約7分間;少なくとも約8分間;少なくとも約9分間;少なくとも約10分間;少なくとも約11分間;少なくとも約12分間;少なくとも約13分間;少なくとも約14分間;少なくとも約15分間;少なくとも約16分間;少なくとも約17分間;少なくとも約18分間;少なくとも約19分間;少なくとも約20分間;少なくとも約21分間;少なくとも約22分間;少なくとも約23分間;少なくとも約24分間;少なくとも約25分間;少なくとも約26分間;少なくとも約27分間;少なくとも約28分間;少なくとも約29分間;少なくとも約30分間;少なくとも約31分間;少なくとも約32分間;少なくとも約33分間;少なくとも約34分間;少なくとも約35分間;少なくとも約36分間;少なくとも約37分間;少なくとも約38分間;少なくとも約39分間;少なくとも約40分間;少なくとも約41分間;少なくとも約42分間;少なくとも約43分間;少なくとも約44分間;少なくとも約45分間;少なくとも約46分間;少なくとも約47分間;少なくとも約48分間;少なくとも約49分間;少なくとも約50分間;少なくとも約51分間;少なくとも約52分間;少なくとも約53分間;少なくとも約54分間;少なくとも約55分間;少なくとも約56分間;少なくとも約57分間;少なくとも約58分間;少なくとも約59分間;少なくとも約60分間;少なくとも約61分間;少なくとも約62分間;少なくとも約63分間;少なくとも約64分間;少なくとも約65分間;少なくとも約66分間;少なくとも約67分間;少なくとも約68分間;少なくとも約69分間;少なくとも約70分間;少なくとも約71分間;少なくとも約72分間;少なくとも約73分間;少なくとも約74分間;少なくとも約75分間;少なくとも約76分間;少なくとも約77分間;少なくとも約78分間;少なくとも約79分間;少なくとも約80分間;少なくとも約81分間;少なくとも約82分間;少なくとも約83分間;少なくとも約84分間;少なくとも約85分間;少なくとも約86分間;少なくとも約87分間;少なくとも約88分間;少なくとも約89分間;少なくとも約90分間;少なくとも約91分間;少なくとも約92分間;少なくとも約93分間;少なくとも約94分間;少なくとも約95分間;少なくとも約96分間;少なくとも約97分間;少なくとも約98分間;少なくとも約99分間;または少なくとも約100分間乾燥させることにより行われてもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、本明細書に記載のようなプライマーコーティング溶液およびスキャフォールドからの溶媒の除去は、約1分間から約100分間乾燥させることにより行われてもよい。別の例として、本明細書に記載のようなプライマーコーティング溶液およびスキャフォールドからの溶媒の除去は、約1分間;約2分間;約3分間;約4分間;約5分間;約6分間;約7分間;約8分間;約9分間;約10分間;約11分間;約12分間;約13分間;約14分間;約15分間;約16分間;約17分間;約18分間;約19分間;約20分間;約21分間;約22分間;約23分間;約24分間;約25分間;約26分間;約27分間;約28分間;約29分間;約30分間;約31分間;約32分間;約33分間;約34分間;約35分間;約36分間;約37分間;約38分間;約39分間;約40分間;約41分間;約42分間;約43分間;約44分間;約45分間;約46分間;約47分間;約48分間;約49分間;約50分間;約51分間;約52分間;約53分間;約54分間;約55分間;約56分間;約57分間;約58分間;約59分間;約60分間;約61分間;約62分間;約63分間;約64分間;約65分間;約66分間;約67分間;約68分間;約69分間;約70分間;約71分間;約72分間;約73分間;約74分間;約75分間;約76分間;約77分間;約78分間;約79分間;約80分間;約81分間;約82分間;約83分間;約84分間;約85分間;約86分間;約87分間;約88分間;約89分間;約90分間;約91分間;約92分間;約93分間;約94分間;約95分間;約96分間;約97分間;約98分間;約99分間;または約100分間乾燥させることにより行われてもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、本明細書に記載のようなプライマーコーティング溶液およびスキャフォールドからの溶媒の除去は、少なくとも約1時間から少なくとも少なくとも約100時間乾燥させることにより行われてもよい。別の例として、本明細書に記載のようなプライマーコーティング溶液およびスキャフォールドからの溶媒の除去は、少なくとも約1時間;少なくとも約2時間;少なくとも約3時間;少なくとも約4時間;少なくとも約5時間;少なくとも約6時間;少なくとも約7時間;少なくとも約8時間;少なくとも約9時間;少なくとも約10時間;少なくとも約11時間;少なくとも約12時間;少なくとも約13時間;少なくとも約14時間;少なくとも約15時間;少なくとも約16時間;少なくとも約17時間;少なくとも約18時間;少なくとも約19時間;少なくとも約20時間;少なくとも約21時間;少なくとも約22時間;少なくとも約23時間;少なくとも約24時間;少なくとも約25時間;少なくとも約26時間;少なくとも約27時間;少なくとも約28時間;少なくとも約29時間;少なくとも約30時間;少なくとも約31時間;少なくとも約32時間;少なくとも約33時間;少なくとも約34時間;少なくとも約35時間;少なくとも約36時間;少なくとも約37時間;少なくとも約38時間;少なくとも約39時間;少なくとも約40時間;少なくとも約41時間;少なくとも約42時間;少なくとも約43時間;少なくとも約44時間;少なくとも約45時間;少なくとも約46時間;少なくとも約47時間;少なくとも約48時間;少なくとも約49時間;少なくとも約50時間;少なくとも約51時間;少なくとも約52時間;少なくとも約53時間;少なくとも約54時間;少なくとも約55時間;少なくとも約56時間;少なくとも約57時間;少なくとも約58時間;少なくとも約59時間;少なくとも約60時間;少なくとも約61時間;少なくとも約62時間;少なくとも約63時間;少なくとも約64時間;少なくとも約65時間;少なくとも約66時間;少なくとも約67時間;少なくとも約68時間;少なくとも約69時間;少なくとも約70時間;少なくとも約71時間;少なくとも約72時間;少なくとも約73時間;少なくとも約74時間;少なくとも約75時間;少なくとも約76時間;少なくとも約77時間;少なくとも約78時間;少なくとも約79時間;少なくとも約80時間;少なくとも約81時間;少なくとも約82時間;少なくとも約83時間;少なくとも約84時間;少なくとも約85時間;少なくとも約86時間;少なくとも約87時間;少なくとも約88時間;少なくとも約89時間;少なくとも約90時間;少なくとも約91時間;少なくとも約92時間;少なくとも約93時間;少なくとも約94時間;少なくとも約95時間;少なくとも約96時間;少なくとも約97時間;少なくとも約98時間;少なくとも約99時間;または少なくとも約100時間乾燥させることにより行われてもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、本明細書に記載のようなプライマーコーティング溶液およびスキャフォールドからの溶媒の除去は、約1時間から約100時間乾燥させることにより行われてもよい。別の例として、本明細書に記載のようなプライマーコーティング溶液およびスキャフォールドからの溶媒の除去は、約1時間;約2時間;約3時間;約4時間;約5時間;約6時間;約7時間;約8時間;約9時間;約10時間;約11時間;約12時間;約13時間;約14時間;約15時間;約16時間;約17時間;約18時間;約19時間;約20時間;約21時間;約22時間;約23時間;約24時間;約25時間;約26時間;約27時間;約28時間;約29時間;約30時間;約31時間;約32時間;約33時間;約34時間;約35時間;約36時間;約37時間;約38時間;約39時間;約40時間;約41時間;約42時間;約43時間;約44時間;約45時間;約46時間;約47時間;約48時間;約49時間;約50時間;約51時間;約52時間;約53時間;約54時間;約55時間;約56時間;約57時間;約58時間;約59時間;約60時間;約61時間;約62時間;約63時間;約64時間;約65時間;約66時間;約67時間;約68時間;約69時間;約70時間;約71時間;約72時間;約73時間;約74時間;約75時間;約76時間;約77時間;約78時間;約79時間;約80時間;約81時間;約82時間;約83時間;約84時間;約85時間;約86時間;約87時間;約88時間;約89時間;約90時間;約91時間;約92時間;約93時間;約94時間;約95時間;約96時間;約97時間;約98時間;約99時間;または約100時間乾燥させることにより行われてもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
(iii)粉末コーティングによるプライマーコーティングの堆積
本明細書に記載のように、プライマーコーティングは、プライマーコーティング組成物を使用してスキャフォールドに塗布され得る。プライマーコーティング組成物は、ポリマーを含んでもよく、スキャフォールド上にコーティングを形成するために加熱されてもよい。例えば、プライマーコーティング組成物は、粉末であってもよい。
粉末コーティングは、自由流動性の乾燥粉末として塗布されてもよい。粉末コーティングは、静電気的に塗布されてもよい。粉末は、スプレープロセスにより塗布されてもよい。粉末は、粉末が水中に分散され、表面上にコーティングされる粉末スラリープロセスにより塗布されてもよい。粉末は、粉末が水中に分散され、表面上にコーティングされる粉末スラリープロセスにより塗布されてもよい。
粉末は、当技術分野において知られている、または本明細書に記載の任意のポリマーを含んでもよい。例えば、ポリマーは、熱可塑性または熱硬化性ポリマーであってもよい。例えば、熱可塑性または熱硬化性ポリマーは、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエステル−エポキシ(例えばハイブリッド)、直鎖エポキシ(例えば融着エポキシ)およびアクリルを含んでもよい。粉末は、硬化剤等の添加剤を含んでもよい。
(iv)プライマーコーティングの加熱。
プライマーコーティングされたスキャフォールドは、プライマーコーティングを乾燥させる、軟化させる、溶融するまたは硬化させるために加熱されてもよい。例えば、プライマーコーティングは、当技術分野において知られている任意の方法により加熱(例えば、乾燥、軟化、溶融、硬化)されてもよい。別の例として、粉末コーティングは、当技術分野において知られている任意の方法により加熱(例えば、乾燥、軟化、溶融、硬化)され、コーティングを形成してもよい。
本明細書において提供されるように、プライマーコーティング(例えば、粉末コーティング、ディップコーティング)は、コーティングを形成するのに十分な、またはプライマーコーティング(例えば、粉末コーティング、ディップコーティング)を乾燥させる、軟化させる、溶融する、もしくは硬化させるのに十分な温度で加熱されてもよい。例えば、コーティングを形成するのに十分な温度、またはプライマーコーティングを乾燥させる、軟化させる、硬化させる、または溶融するのに十分な温度は、約25℃から約300℃の間であってもよい。例えば、コーティングを形成するのに十分な温度、またはプライマーコーティングを乾燥させる、軟化させる、硬化させる、または溶融するのに十分な温度は、約50℃から約200℃の間であってもよい。
別の例として、コーティングを形成するのに十分な温度、またはプライマーコーティングを乾燥させる、軟化させる、硬化させる、または溶融するのに十分な温度は、少なくとも約25℃;少なくとも約26℃;少なくとも約27℃;少なくとも約28℃;少なくとも約29℃;少なくとも約30℃;少なくとも約31℃;少なくとも約32℃;少なくとも約33℃;少なくとも約34℃;少なくとも約35℃;少なくとも約36℃;少なくとも約37℃;少なくとも約38℃;少なくとも約39℃;少なくとも約40℃;少なくとも約41℃;少なくとも約42℃;少なくとも約43℃;少なくとも約44℃;少なくとも約45℃;少なくとも約46℃;少なくとも約47℃;少なくとも約48℃;少なくとも約49℃;少なくとも約50℃;少なくとも約51℃;少なくとも約52℃;少なくとも約53℃;少なくとも約54℃;少なくとも約55℃;少なくとも約56℃;少なくとも約57℃;少なくとも約58℃;少なくとも約59℃;少なくとも約60℃;少なくとも約61℃;少なくとも約62℃;少なくとも約63℃;少なくとも約64℃;少なくとも約65℃;少なくとも約66℃;少なくとも約67℃;少なくとも約68℃;少なくとも約69℃;少なくとも約70℃;少なくとも約71℃;少なくとも約72℃;少なくとも約73℃;少なくとも約74℃;少なくとも約75℃;少なくとも約76℃;少なくとも約77℃;少なくとも約78℃;少なくとも約79℃;少なくとも約80℃;少なくとも約81℃;少なくとも約82℃;少なくとも約83℃;少なくとも約84℃;少なくとも約85℃;少なくとも約86℃;少なくとも約87℃;少なくとも約88℃;少なくとも約89℃;少なくとも約90℃;少なくとも約91℃;少なくとも約92℃;少なくとも約93℃;少なくとも約94℃;少なくとも約95℃;少なくとも約96℃;少なくとも約97℃;少なくとも約98℃;少なくとも約99℃;少なくとも約100℃;少なくとも約101℃;少なくとも約102℃;少なくとも約103℃;少なくとも約104℃;少なくとも約105℃;少なくとも約106℃;少なくとも約107℃;少なくとも約108℃;少なくとも約109℃;少なくとも約110℃;少なくとも約111℃;少なくとも約112℃;少なくとも約113℃;少なくとも約114℃;少なくとも約115℃;少なくとも約116℃;少なくとも約117℃;少なくとも約118℃;少なくとも約119℃;少なくとも約120℃;少なくとも約121℃;少なくとも約122℃;少なくとも約123℃;少なくとも約124℃;少なくとも約125℃;少なくとも約126℃;少なくとも約127℃;少なくとも約128℃;少なくとも約129℃;少なくとも約130℃;少なくとも約131℃;少なくとも約132℃;少なくとも約133℃;少なくとも約134℃;少なくとも約135℃;少なくとも約136℃;少なくとも約137℃;少なくとも約138℃;少なくとも約139℃;少なくとも約140℃;少なくとも約141℃;少なくとも約142℃;少なくとも約143℃;少なくとも約144℃;少なくとも約145℃;少なくとも約146℃;少なくとも約147℃;少なくとも約148℃;少なくとも約149℃;少なくとも約150℃;少なくとも約151℃;少なくとも約152℃;少なくとも約153℃;少なくとも約154℃;少なくとも約155℃;少なくとも約156℃;少なくとも約157℃;少なくとも約158℃;少なくとも約159℃;少なくとも約160℃;少なくとも約161℃;少なくとも約162℃;少なくとも約163℃;少なくとも約164℃;少なくとも約165℃;少なくとも約166℃;少なくとも約167℃;少なくとも約168℃;少なくとも約169℃;少なくとも約170℃;少なくとも約171℃;少なくとも約172℃;少なくとも約173℃;少なくとも約174℃;少なくとも約175℃;少なくとも約176℃;少なくとも約177℃;少なくとも約178℃;少なくとも約179℃;少なくとも約180℃;少なくとも約181℃;少なくとも約182℃;少なくとも約183℃;少なくとも約184℃;少なくとも約185℃;少なくとも約186℃;少なくとも約187℃;少なくとも約188℃;少なくとも約189℃;少なくとも約190℃;少なくとも約191℃;少なくとも約192℃;少なくとも約193℃;少なくとも約194℃;少なくとも約195℃;少なくとも約196℃;少なくとも約197℃;少なくとも約198℃;少なくとも約199℃;少なくとも約200℃;少なくとも約201℃;少なくとも約202℃;少なくとも約203℃;少なくとも約204℃;少なくとも約205℃;少なくとも約206℃;少なくとも約207℃;少なくとも約208℃;少なくとも約209℃;少なくとも約210℃;少なくとも約211℃;少なくとも約212℃;少なくとも約213℃;少なくとも約214℃;少なくとも約215℃;少なくとも約216℃;少なくとも約217℃;少なくとも約218℃;少なくとも約219℃;少なくとも約220℃;少なくとも約221℃;少なくとも約222℃;少なくとも約223℃;少なくとも約224℃;少なくとも約225℃;少なくとも約226℃;少なくとも約227℃;少なくとも約228℃;少なくとも約229℃;少なくとも約230℃;少なくとも約231℃;少なくとも約232℃;少なくとも約233℃;少なくとも約234℃;少なくとも約235℃;少なくとも約236℃;少なくとも約237℃;少なくとも約238℃;少なくとも約239℃;少なくとも約240℃;少なくとも約241℃;少なくとも約242℃;少なくとも約243℃;少なくとも約244℃;少なくとも約245℃;少なくとも約246℃;少なくとも約247℃;少なくとも約248℃;少なくとも約249℃;少なくとも約250℃;少なくとも約251℃;少なくとも約252℃;少なくとも約253℃;少なくとも約254℃;少なくとも約255℃;少なくとも約256℃;少なくとも約257℃;少なくとも約258℃;少なくとも約259℃;少なくとも約260℃;少なくとも約261℃;少なくとも約262℃;少なくとも約263℃;少なくとも約264℃;少なくとも約265℃;少なくとも約266℃;少なくとも約267℃;少なくとも約268℃;少なくとも約269℃;少なくとも約270℃;少なくとも約271℃;少なくとも約272℃;少なくとも約273℃;少なくとも約274℃;少なくとも約275℃;少なくとも約276℃;少なくとも約277℃;少なくとも約278℃;少なくとも約279℃;少なくとも約280℃;少なくとも約281℃;少なくとも約282℃;少なくとも約283℃;少なくとも約284℃;少なくとも約285℃;少なくとも約286℃;少なくとも約287℃;少なくとも約288℃;少なくとも約289℃;少なくとも約290℃;少なくとも約291℃;少なくとも約292℃;少なくとも約293℃;少なくとも約294℃;少なくとも約295℃;少なくとも約296℃;少なくとも約297℃;少なくとも約298℃;少なくとも約299℃;または少なくとも約300℃であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、コーティングを形成するのに十分な温度、またはプライマーコーティングを乾燥させる、軟化させる、硬化させる、または溶融するのに十分な温度は、約25℃;約26℃;約27℃;約28℃;約29℃;約30℃;約31℃;約32℃;約33℃;約34℃;約35℃;約36℃;約37℃;約38℃;約39℃;約40℃;約41℃;約42℃;約43℃;約44℃;約45℃;約46℃;約47℃;約48℃;約49℃;約50℃;約51℃;約52℃;約53℃;約54℃;約55℃;約56℃;約57℃;約58℃;約59℃;約60℃;約61℃;約62℃;約63℃;約64℃;約65℃;約66℃;約67℃;約68℃;約69℃;約70℃;約71℃;約72℃;約73℃;約74℃;約75℃;約76℃;約77℃;約78℃;約79℃;約80℃;約81℃;約82℃;約83℃;約84℃;約85℃;約86℃;約87℃;約88℃;約89℃;約90℃;約91℃;約92℃;約93℃;約94℃;約95℃;約96℃;約97℃;約98℃;約99℃;約100℃;約101℃;約102℃;約103℃;約104℃;約105℃;約106℃;約107℃;約108℃;約109℃;約110℃;約111℃;約112℃;約113℃;約114℃;約115℃;約116℃;約117℃;約118℃;約119℃;約120℃;約121℃;約122℃;約123℃;約124℃;約125℃;約126℃;約127℃;約128℃;約129℃;約130℃;約131℃;約132℃;約133℃;約134℃;約135℃;約136℃;約137℃;約138℃;約139℃;約140℃;約141℃;約142℃;約143℃;約144℃;約145℃;約146℃;約147℃;約148℃;約149℃;約150℃;約151℃;約152℃;約153℃;約154℃;約155℃;約156℃;約157℃;約158℃;約159℃;約160℃;約161℃;約162℃;約163℃;約164℃;約165℃;約166℃;約167℃;約168℃;約169℃;約170℃;約171℃;約172℃;約173℃;約174℃;約175℃;約176℃;約177℃;約178℃;約179℃;約180℃;約181℃;約182℃;約183℃;約184℃;約185℃;約186℃;約187℃;約188℃;約189℃;約190℃;約191℃;約192℃;約193℃;約194℃;約195℃;約196℃;約197℃;約198℃;約199℃;約200℃;約201℃;約202℃;約203℃;約204℃;約205℃;約206℃;約207℃;約208℃;約209℃;約210℃;約211℃;約212℃;約213℃;約214℃;約215℃;約216℃;約217℃;約218℃;約219℃;約220℃;約221℃;約222℃;約223℃;約224℃;約225℃;約226℃;約227℃;約228℃;約229℃;約230℃;約231℃;約232℃;約233℃;約234℃;約235℃;約236℃;約237℃;約238℃;約239℃;約240℃;約241℃;約242℃;約243℃;約244℃;約245℃;約246℃;約247℃;約248℃;約249℃;約250℃;約251℃;約252℃;約253℃;約254℃;約255℃;約256℃;約257℃;約258℃;約259℃;約260℃;約261℃;約262℃;約263℃;約264℃;約265℃;約266℃;約267℃;約268℃;約269℃;約270℃;約271℃;約272℃;約273℃;約274℃;約275℃;約276℃;約277℃;約278℃;約279℃;約280℃;約281℃;約282℃;約283℃;約284℃;約285℃;約286℃;約287℃;約288℃;約289℃;約290℃;約291℃;約292℃;約293℃;約294℃;約295℃;約296℃;約297℃;約298℃;約299℃;または約300℃であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書において提供されるように、プライマーコーティング(例えば、粉末コーティング、ディップコーティング)は、コーティングを形成するのに十分な、またはプライマーコーティング(例えば、粉末コーティング、ディップコーティング)を乾燥させる、軟化させる、硬化させる、もしくは溶融するのに十分な期間加熱されてもよい。例えば、プライマーコーティングは、少なくとも約1分から少なくとも約100時間の間の期間加熱されてもよい。別の例として、プライマーコーティングの加熱は、約1分から少なくとも少なくとも約6時間の間の期間加熱されてもよい。
別の例として、プライマーコーティングの加熱は、少なくとも約1分;少なくとも約2分;少なくとも約3分;少なくとも約4分;少なくとも約5分;少なくとも約6分;少なくとも約7分;少なくとも約8分;少なくとも約9分;少なくとも約10分;少なくとも約11分;少なくとも約12分;少なくとも約13分;少なくとも約14分;少なくとも約15分;少なくとも約16分;少なくとも約17分;少なくとも約18分;少なくとも約19分;少なくとも約20分;少なくとも約21分;少なくとも約22分;少なくとも約23分;少なくとも約24分;少なくとも約25分;少なくとも約26分;少なくとも約27分;少なくとも約28分;少なくとも約29分;少なくとも約30分;少なくとも約31分;少なくとも約32分;少なくとも約33分;少なくとも約34分;少なくとも約35分;少なくとも約36分;少なくとも約37分;少なくとも約38分;少なくとも約39分;少なくとも約40分;少なくとも約41分;少なくとも約42分;少なくとも約43分;少なくとも約44分;少なくとも約45分;少なくとも約46分;少なくとも約47分;少なくとも約48分;少なくとも約49分;少なくとも約50分;少なくとも約51分;少なくとも約52分;少なくとも約53分;少なくとも約54分;少なくとも約55分;少なくとも約56分;少なくとも約57分;少なくとも約58分;少なくとも約59分;少なくとも約60分;少なくとも約61分;少なくとも約62分;少なくとも約63分;少なくとも約64分;少なくとも約65分;少なくとも約66分;少なくとも約67分;少なくとも約68分;少なくとも約69分;少なくとも約70分;少なくとも約71分;少なくとも約72分;少なくとも約73分;少なくとも約74分;少なくとも約75分;少なくとも約76分;少なくとも約77分;少なくとも約78分;少なくとも約79分;少なくとも約80分;少なくとも約81分;少なくとも約82分;少なくとも約83分;少なくとも約84分;少なくとも約85分;少なくとも約86分;少なくとも約87分;少なくとも約88分;少なくとも約89分;少なくとも約90分;少なくとも約91分;少なくとも約92分;少なくとも約93分;少なくとも約94分;少なくとも約95分;少なくとも約96分;少なくとも約97分;少なくとも約98分;少なくとも約99分;または少なくとも約100分であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、プライマーコーティングの加熱は、約1分;約2分;約3分;約4分;約5分;約6分;約7分;約8分;約9分;約10分;約11分;約12分;約13分;約14分;約15分;約16分;約17分;約18分;約19分;約20分;約21分;約22分;約23分;約24分;約25分;約26分;約27分;約28分;約29分;約30分;約31分;約32分;約33分;約34分;約35分;約36分;約37分;約38分;約39分;約40分;約41分;約42分;約43分;約44分;約45分;約46分;約47分;約48分;約49分;約50分;約51分;約52分;約53分;約54分;約55分;約56分;約57分;約58分;約59分;約60分;約61分;約62分;約63分;約64分;約65分;約66分;約67分;約68分;約69分;約70分;約71分;約72分;約73分;約74分;約75分;約76分;約77分;約78分;約79分;約80分;約81分;約82分;約83分;約84分;約85分;約86分;約87分;約88分;約89分;約90分;約91分;約92分;約93分;約94分;約95分;約96分;約97分;約98分;約99分;または約100分であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、プライマーコーティングの加熱は、少なくとも約1時間;少なくとも約2時間;少なくとも約3時間;少なくとも約4時間;少なくとも約5時間;少なくとも約6時間;少なくとも約7時間;少なくとも約8時間;少なくとも約9時間;少なくとも約10時間;少なくとも約11時間;少なくとも約12時間;少なくとも約13時間;少なくとも約14時間;少なくとも約15時間;少なくとも約16時間;少なくとも約17時間;少なくとも約18時間;少なくとも約19時間;少なくとも約20時間;少なくとも約21時間;少なくとも約22時間;少なくとも約23時間;少なくとも約24時間;少なくとも約25時間;少なくとも約26時間;少なくとも約27時間;少なくとも約28時間;少なくとも約29時間;少なくとも約30時間;少なくとも約31時間;少なくとも約32時間;少なくとも約33時間;少なくとも約34時間;少なくとも約35時間;少なくとも約36時間;少なくとも約37時間;少なくとも約38時間;少なくとも約39時間;少なくとも約40時間;少なくとも約41時間;少なくとも約42時間;少なくとも約43時間;少なくとも約44時間;少なくとも約45時間;少なくとも約46時間;少なくとも約47時間;少なくとも約48時間;少なくとも約49時間;少なくとも約50時間;少なくとも約51時間;少なくとも約52時間;少なくとも約53時間;少なくとも約54時間;少なくとも約55時間;少なくとも約56時間;少なくとも約57時間;少なくとも約58時間;少なくとも約59時間;少なくとも約60時間;少なくとも約61時間;少なくとも約62時間;少なくとも約63時間;少なくとも約64時間;少なくとも約65時間;少なくとも約66時間;少なくとも約67時間;少なくとも約68時間;少なくとも約69時間;少なくとも約70時間;少なくとも約71時間;少なくとも約72時間;少なくとも約73時間;少なくとも約74時間;少なくとも約75時間;少なくとも約76時間;少なくとも約77時間;少なくとも約78時間;少なくとも約79時間;少なくとも約80時間;少なくとも約81時間;少なくとも約82時間;少なくとも約83時間;少なくとも約84時間;少なくとも約85時間;少なくとも約86時間;少なくとも約87時間;少なくとも約88時間;少なくとも約89時間;少なくとも約90時間;少なくとも約91時間;少なくとも約92時間;少なくとも約93時間;少なくとも約94時間;少なくとも約95時間;少なくとも約96時間;少なくとも約97時間;少なくとも約98時間;少なくとも約99時間;または少なくとも約100時間であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、プライマーコーティングの加熱は、約1時間;約2時間;約3時間;約4時間;約5時間;約6時間;約7時間;約8時間;約9時間;約10時間;約11時間;約12時間;約13時間;約14時間;約15時間;約16時間;約17時間;約18時間;約19時間;約20時間;約21時間;約22時間;約23時間;約24時間;約25時間;約26時間;約27時間;約28時間;約29時間;約30時間;約31時間;約32時間;約33時間;約34時間;約35時間;約36時間;約37時間;約38時間;約39時間;約40時間;約41時間;約42時間;約43時間;約44時間;約45時間;約46時間;約47時間;約48時間;約49時間;約50時間;約51時間;約52時間;約53時間;約54時間;約55時間;約56時間;約57時間;約58時間;約59時間;約60時間;約61時間;約62時間;約63時間;約64時間;約65時間;約66時間;約67時間;約68時間;約69時間;約70時間;約71時間;約72時間;約73時間;約74時間;約75時間;約76時間;約77時間;約78時間;約79時間;約80時間;約81時間;約82時間;約83時間;約84時間;約85時間;約86時間;約87時間;約88時間;約89時間;約90時間;約91時間;約92時間;約93時間;約94時間;約95時間;約96時間;約97時間;約98時間;約99時間;または約100時間であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
プライマーコーティングの特徴。
本明細書に記載のように、プライマーコーティング(例えばポリマー薄膜)の厚さまたは表面形態は、ポリマーの種類、プライマーコーティング堆積技術、2種以上のポリマーの比、質量%、コーティング時間、溶媒の種類、または乾燥技術を変更することにより調整され得る。
(i)ポリマー。
例は、ポリマーを含むプライマーコーティング組成物を使用してプライマーコーティングされたスキャフォールドを生成するための例示的方法を説明する。例えば、プライマーコーティング中のポリマーは、任意の従来のポリマーを含んでもよい(例えば、Nair et al. Prog. Poly. Sci 2007 32(8-9) 762-798;Miller Chou et al. Prog. Poly. Sci 2003 28 1223-1270を参照されたい)。例えば、ポリマー含有プライマーコーティングは、アクリル樹脂、アルギネート、カプロラクトン、コラーゲン、キトサン、ヒアルロン酸、ヒドロゲル、ヒドロキシ酪酸、ポリ無水物、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ(ジメチルグリコール酸)、ポリジオキサノン(PDO)、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(グリコリド)(PGA)、ポリ(グリコール酸)、ポリヒドロキシブチレート、ポリ(2−ヒドロキシエチル−メタクリレート)、ポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)、ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)(PLG)、ポリ(ラクチド−co−グリコール酸)(PLGA)、ポリラクチド(PLA)、ポリ乳酸(PLLA)、ポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)、ポリ(メチルエチルグリコール酸)、ポリメチルメタクリレート、ポリホスファゼン、ポリリン酸エステル、ポリプロピレン、ポリ(プロピレンフマレート)、ポリウレタン(PU)、シリコーンゴム、またはそれらの組合せもしくはコポリマーの1つまたは複数の1つまたは複数を含んでもよい。
別の例として、ポリマー含有プライマーコーティング組成物中のポリマーは、生体吸収性ポリエステルまたはそのコポリマーの1つまたは複数を含んでもよい。生分解性ポリエステルまたはそのコポリマーは、例えば、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)(PLG)、ポリラクチド(PLA)、ポリ乳酸(PLLA)、またはポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)の1つまたは複数であってもよい。
(ii)吸収性薄膜。
本明細書に記載のように、ポリマー含有プライマーコーティングは、吸収性または生体吸収性であってもよい。例えば、ポリマー含有プライマーコーティングは、吸収性または生体吸収性薄膜であってもよい。
本明細書に記載のように、材料を吸収性薄膜で下塗りすることにより、特定の課題に対応するように、または所望の特性を生成するように、吸収性生体材料の種類を変更することができる。例えば、ポリマー含有プライマーコーティングは、ポリマー薄膜であってもよい。別の例として、ポリマー含有プライマーコーティングは、吸収性薄膜(例えば生体吸収性薄膜)であってもよい。
本明細書に記載のように、吸収性または分解性プライマーコーティングまたは薄膜は、所望通りにより速く、またはより遅く分解するように調整され得る。例えば、吸収性または分解性プライマーコーティングまたは薄膜は、当技術分野において知られている任意の生体吸収性ポリマーを含んでもよい(例えば、Nair et al. Prog. Poly. Sci 2007 32(8-9) 762-798を参照されたい)。別の例として、吸収性または分解性プライマーコーティングまたは薄膜は、生体吸収性ポリマー(例えばポリエステル)またはそのコポリマーを含んでもよい。例えば、生体吸収性ポリマーまたはそのコポリマーは、ポリエステル(例えばPCL)、コポリマーPLCG、ポリ(ラクチド)のコポリマー、ポリ(グリコリド)、ポリ(ジオキサノン)、アルギネート、コラーゲン、ポリ(エチレングリコール)、またはヒアルロン酸を含んでもよい。
(iii)プライマーコーティングの被覆率。
本明細書において提供されるのは、プライマーコーティングされたスキャフォールドの提供である。プライマーコーティングは、連続または不連続であってもよい。例えば、連続または不連続プライマーコーティングは、スキャフォールド全体、スキャフォールドの一部を被覆してもよく、スキャフォールドのある%を被覆してもよく、またはそれらの組合せであってもよい。例えば、本明細書に記載のようなプライマーコーティングは、少なくとも約1%被覆率;少なくとも約2%被覆率;少なくとも約3%被覆率;少なくとも約4%被覆率;少なくとも約5%被覆率;少なくとも約6%被覆率;少なくとも約7%被覆率;少なくとも約8%被覆率;少なくとも約9%被覆率;少なくとも約10%被覆率;少なくとも約11%被覆率;少なくとも約12%被覆率;少なくとも約13%被覆率;少なくとも約14%被覆率;少なくとも約15%被覆率;少なくとも約16%被覆率;少なくとも約17%被覆率;少なくとも約18%被覆率;少なくとも約19%被覆率;少なくとも約20%被覆率;少なくとも約21%被覆率;少なくとも約22%被覆率;少なくとも約23%被覆率;少なくとも約24%被覆率;少なくとも約25%被覆率;少なくとも約26%被覆率;少なくとも約27%被覆率;少なくとも約28%被覆率;少なくとも約29%被覆率;少なくとも約30%被覆率;少なくとも約31%被覆率;少なくとも約32%被覆率;少なくとも約33%被覆率;少なくとも約34%被覆率;少なくとも約35%被覆率;少なくとも約36%被覆率;少なくとも約37%被覆率;少なくとも約38%被覆率;少なくとも約39%被覆率;少なくとも約40%被覆率;少なくとも約41%被覆率;少なくとも約42%被覆率;少なくとも約43%被覆率;少なくとも約44%被覆率;少なくとも約45%被覆率;少なくとも約46%被覆率;少なくとも約47%被覆率;少なくとも約48%被覆率;少なくとも約49%被覆率;少なくとも約50%被覆率;少なくとも約51%被覆率;少なくとも約52%被覆率;少なくとも約53%被覆率;少なくとも約54%被覆率;少なくとも約55%被覆率;少なくとも約56%被覆率;少なくとも約57%被覆率;少なくとも約58%被覆率;少なくとも約59%被覆率;少なくとも約60%被覆率;少なくとも約61%被覆率;少なくとも約62%被覆率;少なくとも約63%被覆率;少なくとも約64%被覆率;少なくとも約65%被覆率;少なくとも約66%被覆率;少なくとも約67%被覆率;少なくとも約68%被覆率;少なくとも約69%被覆率;少なくとも約70%被覆率;少なくとも約71%被覆率;少なくとも約72%被覆率;少なくとも約73%被覆率;少なくとも約74%被覆率;少なくとも約75%被覆率;少なくとも約76%被覆率;少なくとも約77%被覆率;少なくとも約78%被覆率;少なくとも約79%被覆率;少なくとも約80%被覆率;少なくとも約81%被覆率;少なくとも約82%被覆率;少なくとも約83%被覆率;少なくとも約84%被覆率;少なくとも約85%被覆率;少なくとも約86%被覆率;少なくとも約87%被覆率;少なくとも約88%被覆率;少なくとも約89%被覆率;少なくとも約90%被覆率;少なくとも約91%被覆率;少なくとも約92%被覆率;少なくとも約93%被覆率;少なくとも約94%被覆率;少なくとも約95%被覆率;少なくとも約96%被覆率;少なくとも約97%被覆率;少なくとも約98%被覆率;少なくとも約99%被覆率;または少なくとも約100%被覆率のスキャフォールド被覆率を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、本明細書に記載のようなプライマーコーティングは、約1%被覆率;約2%被覆率;約3%被覆率;約4%被覆率;約5%被覆率;約6%被覆率;約7%被覆率;約8%被覆率;約9%被覆率;約10%被覆率;約11%被覆率;約12%被覆率;約13%被覆率;約14%被覆率;約15%被覆率;約16%被覆率;約17%被覆率;約18%被覆率;約19%被覆率;約20%被覆率;約21%被覆率;約22%被覆率;約23%被覆率;約24%被覆率;約25%被覆率;約26%被覆率;約27%被覆率;約28%被覆率;約29%被覆率;約30%被覆率;約31%被覆率;約32%被覆率;約33%被覆率;約34%被覆率;約35%被覆率;約36%被覆率;約37%被覆率;約38%被覆率;約39%被覆率;約40%被覆率;約41%被覆率;約42%被覆率;約43%被覆率;約44%被覆率;約45%被覆率;約46%被覆率;約47%被覆率;約48%被覆率;約49%被覆率;約50%被覆率;約51%被覆率;約52%被覆率;約53%被覆率;約54%被覆率;約55%被覆率;約56%被覆率;約57%被覆率;約58%被覆率;約59%被覆率;約60%被覆率;約61%被覆率;約62%被覆率;約63%被覆率;約64%被覆率;約65%被覆率;約66%被覆率;約67%被覆率;約68%被覆率;約69%被覆率;約70%被覆率;約71%被覆率;約72%被覆率;約73%被覆率;約74%被覆率;約75%被覆率;約76%被覆率;約77%被覆率;約78%被覆率;約79%被覆率;約80%被覆率;約81%被覆率;約82%被覆率;約83%被覆率;約84%被覆率;約85%被覆率;約86%被覆率;約87%被覆率;約88%被覆率;約89%被覆率;約90%被覆率;約91%被覆率;約92%被覆率;約93%被覆率;約94%被覆率;約95%被覆率;約96%被覆率;約97%被覆率;約98%被覆率;約99%被覆率;または約100%被覆率のスキャフォールド被覆率を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
(iv)プライマーコーティング厚。
本明細書に記載のように、プライマーコーティングの厚さは、ミネラルコーティングの形成を開始させるのに十分な厚さであってもよい。例えば、ミネラルコーティングの形成に十分な条件は、約0.1μmから500μmの間のプライマーコーティング厚を含んでもよい。別の例として、ミネラルコーティング形成に十分な条件は、約1〜50μmの間のプライマーコーティング厚を含んでもよい。別の例として、ミネラルコーティングの形成に十分なプライマーコーティング厚は、約0.1μm;約0.2μm;約0.3μm;約0.4μm;約0.5μm;約0.6μm;約0.7μm;約0.8μm;約0.9μm;約1μm;約2μm;約3μm;約4μm;約5μm;約6μm;約7μm;約8μm;約9μm;約10μm;約11μm;約12μm;約13μm;約14μm;約15μm;約16μm;約17μm;約18μm;約19μm;約20μm;約21μm;約22μm;約23μm;約24μm;約25μm;約26μm;約27μm;約28μm;約29μm;約30μm;約31μm;約32μm;約33μm;約34μm;約35μm;約36μm;約37μm;約38μm;約39μm;約40μm;約41μm;約42μm;約43μm;約44μm;約45μm;約46μm;約47μm;約48μm;約49μm;約50μm;約60μm;約70μm;約80μm;約90μm;約100μm;約110μm;約120μm;約130μm;約140μm;約150μm;約160μm;約170μm;約180μm;約190μm;約200μm;約210μm;約220μm;約230μm;約240μm;約250μm;約260μm;約270μm;約280μm;約290μm;約300μm;約310μm;約320μm;約330μm;約340μm;約350μm;約360μm;約370μm;約380μm;約390μm;約400μm;約410μm;約420μm;約430μm;約440μm;約450μm;約460μm;約470μm;約480μm;約490μm;または約500μmであってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
(v)コーティング後のマクロチャネルサイズ。
本明細書に記載のように、プライマーコーティングは、マクロチャネルを備えるスキャフォールド上に形成されてもよい。例えば、プライマーコーティングされたスキャフォールドは、少なくとも約20μmから1000μmの間のマクロチャネルを有してもよい。別の例として、プライマーコーティングされたスキャフォールドは、少なくとも約100μmのマクロチャネルを有してもよい。
別の例として、プライマーコーティングされたスキャフォールドは、少なくとも約20μm;少なくとも約30μm;少なくとも約40μm;少なくとも約50μm;少なくとも約60μm;少なくとも約70μm;少なくとも約80μm;少なくとも約90μm;少なくとも約100μm;少なくとも約110μm;少なくとも約120μm;少なくとも約130μm;少なくとも約140μm;少なくとも約150;少なくとも約160μm;少なくとも約170μm;少なくとも約180μm;少なくとも約190μm;少なくとも約200μm;少なくとも約210μm;少なくとも約220μm;少なくとも約230μm;少なくとも約240μm;少なくとも約250;少なくとも約260μm;少なくとも約270μm;少なくとも約280μm;少なくとも約290μm;少なくとも約300μm;少なくとも約310μm;少なくとも約320μm;少なくとも約330μm;少なくとも約340μm;少なくとも約350;少なくとも約360μm;少なくとも約370μm;少なくとも約380μm;少なくとも約390μm;少なくとも約400μm;少なくとも約410μm;少なくとも約420μm;少なくとも約430μm;少なくとも約440μm;少なくとも約450;少なくとも約460μm;少なくとも約470μm;少なくとも約480μm;少なくとも約490μm;少なくとも約500μm;少なくとも約510μm;少なくとも約520μm;少なくとも約530μm;少なくとも約540μm;少なくとも約550;少なくとも約560μm;少なくとも約570μm;少なくとも約580μm;少なくとも約590μm;少なくとも約600μm;少なくとも約610μm;少なくとも約620μm;少なくとも約630μm;少なくとも約640μm;少なくとも約650;少なくとも約660μm;少なくとも約670μm;少なくとも約680μm;少なくとも約690μm;少なくとも約700μm;少なくとも約710μm;少なくとも約720μm;少なくとも約730μm;少なくとも約740μm;少なくとも約750;少なくとも約760μm;少なくとも約770μm;少なくとも約780μm;少なくとも約790μm;少なくとも約800μm;少なくとも約810μm;少なくとも約820μm;少なくとも約830μm;少なくとも約840μm;少なくとも約850;少なくとも約860μm;少なくとも約870μm;少なくとも約880μm;少なくとも約890μm;少なくとも約900μm;少なくとも約910μm;少なくとも約920μm;少なくとも約930μm;少なくとも約940μm;少なくとも約950;少なくとも約960μm;少なくとも約970μm;少なくとも約980μm;少なくとも約990μm;または少なくとも約1000μmのマクロチャネルを有してもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、プライマーコーティングされたスキャフォールドは、約20μm;約30μm;約40μm;約50μm;約60μm;約70μm;約80μm;約90μm;約100μm;約110μm;約120μm;約130μm;約140μm;約150;約160μm;約170μm;約180μm;約190μm;約200μm;約210μm;約220μm;約230μm;約240μm;約250;約260μm;約270μm;約280μm;約290μm;約300μm;約310μm;約320μm;約330μm;約340μm;約350;約360μm;約370μm;約380μm;約390μm;約400μm;約410μm;約420μm;約430μm;約440μm;約450;約460μm;約470μm;約480μm;約490μm;約500μm;約510μm;約520μm;約530μm;約540μm;約550;約560μm;約570μm;約580μm;約590μm;約600μm;約610μm;約620μm;約630μm;約640μm;約650;約660μm;約670μm;約680μm;約690μm;約700μm;約710μm;約720μm;約730μm;約740μm;約750;約760μm;約770μm;約780μm;約790μm;約800μm;約810μm;約820μm;約830μm;約840μm;約850;約860μm;約870μm;約880μm;約890μm;約900μm;約910μm;約920μm;約930μm;約940μm;約950;約960μm;約970μm;約980μm;約990μm;または約1000μmのマクロチャネルを有してもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
(vi)コーティング後の細孔サイズ。
本明細書に記載のように、プライマーコーティングは、細孔を備えるスキャフォールド上に形成されてもよい。例えば、プライマーコーティングされたスキャフォールドは、少なくとも約2μmから200μmの間の細孔を有してもよい。別の例として、プライマーコーティングされたスキャフォールドは、少なくとも約20μmの細孔を有してもよい。
別の例として、プライマーコーティングされたスキャフォールドは、少なくとも約2μm;少なくとも約3μm;少なくとも約4μm;少なくとも約5μm;少なくとも約6μm;少なくとも約7μm;少なくとも約8μm;少なくとも約9μm;少なくとも約10μm;少なくとも約11μm;少なくとも約12μm;少なくとも約13μm;少なくとも約14μm;少なくとも約15;少なくとも約16μm;少なくとも約17μm;少なくとも約18μm;少なくとも約19μm;少なくとも約20μm;少なくとも約21μm;少なくとも約22μm;少なくとも約23μm;少なくとも約24μm;少なくとも約25μm;少なくとも約26μm;少なくとも約27μm;少なくとも約28μm;少なくとも約29μm;少なくとも約30μm;少なくとも約31μm;少なくとも約32μm;少なくとも約33μm;少なくとも約34μm;少なくとも約35μm;少なくとも約36μm;少なくとも約37μm;少なくとも約38μm;少なくとも約39μm;少なくとも約40μm;少なくとも約41μm;少なくとも約42μm;少なくとも約43μm;少なくとも約44μm;少なくとも約45μm;少なくとも約46μm;少なくとも約47μm;少なくとも約48μm;少なくとも約49μm;少なくとも約50μm;少なくとも約51μm;少なくとも約52μm;少なくとも約53μm;少なくとも約54μm;少なくとも約55μm;少なくとも約56μm;少なくとも約57μm;少なくとも約58μm;少なくとも約59μm;少なくとも約60μm;少なくとも約61μm;少なくとも約62μm;少なくとも約63μm;少なくとも約64μm;少なくとも約65μm;少なくとも約66μm;少なくとも約67μm;少なくとも約68μm;少なくとも約69μm;少なくとも約70μm;少なくとも約71μm;少なくとも約72μm;少なくとも約73μm;少なくとも約74μm;少なくとも約75μm;少なくとも約76μm;少なくとも約77μm;少なくとも約78μm;少なくとも約79μm;少なくとも約80μm;少なくとも約81μm;少なくとも約82μm;少なくとも約83μm;少なくとも約84μm;少なくとも約85μm;少なくとも約86μm;少なくとも約87μm;少なくとも約88μm;少なくとも約89μm;少なくとも約90μm;少なくとも約91μm;少なくとも約92μm;少なくとも約93μm;少なくとも約94μm;少なくとも約95μm;少なくとも約96μm;少なくとも約97μm;少なくとも約98μm;少なくとも約99μm;少なくとも約100μm;少なくとも約110μm;少なくとも約111μm;少なくとも約112μm;少なくとも約113μm;少なくとも約114μm;少なくとも約115;少なくとも約116μm;少なくとも約117μm;少なくとも約118μm;少なくとも約119μm;少なくとも約120μm;少なくとも約121μm;少なくとも約122μm;少なくとも約123μm;少なくとも約124μm;少なくとも約125μm;少なくとも約126μm;少なくとも約127μm;少なくとも約128μm;少なくとも約129μm;少なくとも約130μm;少なくとも約131μm;少なくとも約132μm;少なくとも約133μm;少なくとも約134μm;少なくとも約135μm;少なくとも約136μm;少なくとも約137μm;少なくとも約138μm;少なくとも約139μm;少なくとも約140μm;少なくとも約141μm;少なくとも約142μm;少なくとも約143μm;少なくとも約144μm;少なくとも約145μm;少なくとも約146μm;少なくとも約147μm;少なくとも約148μm;少なくとも約149μm;少なくとも約150μm;少なくとも約151μm;少なくとも約152μm;少なくとも約153μm;少なくとも約154μm;少なくとも約155μm;少なくとも約156μm;少なくとも約157μm;少なくとも約158μm;少なくとも約159μm;少なくとも約160μm;少なくとも約161μm;少なくとも約162μm;少なくとも約163μm;少なくとも約164μm;少なくとも約165μm;少なくとも約166μm;少なくとも約167μm;少なくとも約168μm;少なくとも約169μm;少なくとも約170μm;少なくとも約171μm;少なくとも約172μm;少なくとも約173μm;少なくとも約174μm;少なくとも約175μm;少なくとも約176μm;少なくとも約177μm;少なくとも約178μm;少なくとも約179μm;少なくとも約180μm;少なくとも約181μm;少なくとも約182μm;少なくとも約183μm;少なくとも約184μm;少なくとも約185μm;少なくとも約186μm;少なくとも約187μm;少なくとも約188μm;少なくとも約189μm;少なくとも約190μm;少なくとも約191μm;少なくとも約192μm;少なくとも約193μm;少なくとも約194μm;少なくとも約195μm;少なくとも約196μm;少なくとも約197μm;少なくとも約198μm;少なくとも約199μm;または少なくとも約200μmの細孔を有してもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、プライマーコーティングされたスキャフォールドは、約2μm;約3μm;約4μm;約5μm;約6μm;約7μm;約8μm;約9μm;約10μm;約11μm;約12μm;約13μm;約14μm;約15;約16μm;約17μm;約18μm;約19μm;約20μm;約21μm;約22μm;約23μm;約24μm;約25μm;約26μm;約27μm;約28μm;約29μm;約30μm;約31μm;約32μm;約33μm;約34μm;約35μm;約36μm;約37μm;約38μm;約39μm;約40μm;約41μm;約42μm;約43μm;約44μm;約45μm;約46μm;約47μm;約48μm;約49μm;約50μm;約51μm;約52μm;約53μm;約54μm;約55μm;約56μm;約57μm;約58μm;約59μm;約60μm;約61μm;約62μm;約63μm;約64μm;約65μm;約66μm;約67μm;約68μm;約69μm;約70μm;約71μm;約72μm;約73μm;約74μm;約75μm;約76μm;約77μm;約78μm;約79μm;約80μm;約81μm;約82μm;約83μm;約84μm;約85μm;約86μm;約87μm;約88μm;約89μm;約90μm;約91μm;約92μm;約93μm;約94μm;約95μm;約96μm;約97μm;約98μm;約99μm;約100μm;約110μm;約111μm;約112μm;約113μm;約114μm;約115;約116μm;約117μm;約118μm;約119μm;約120μm;約121μm;約122μm;約123μm;約124μm;約125μm;約126μm;約127μm;約128μm;約129μm;約130μm;約131μm;約132μm;約133μm;約134μm;約135μm;約136μm;約137μm;約138μm;約139μm;約140μm;約141μm;約142μm;約143μm;約144μm;約145μm;約146μm;約147μm;約148μm;約149μm;約150μm;約151μm;約152μm;約153μm;約154μm;約155μm;約156μm;約157μm;約158μm;約159μm;約160μm;約161μm;約162μm;約163μm;約164μm;約165μm;約166μm;約167μm;約168μm;約169μm;約170μm;約171μm;約172μm;約173μm;約174μm;約175μm;約176μm;約177μm;約178μm;約179μm;約180μm;約181μm;約182μm;約183μm;約184μm;約185μm;約186μm;約187μm;約188μm;約189μm;約190μm;約191μm;約192μm;約193μm;約194μm;約195μm;約196μm;約197μm;約198μm;約199μm;または約200μmの細孔を有してもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、平均細孔容積は、約10%;約20%;約30%;約40%;約50%;約60%;約70%;約80%;または約90%であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
スキャフォールド
本開示の一態様は、プライマーコーティングまたはミネラルコーティングに好適なスキャフォールド材料を提供する。
本明細書に記載のように、スキャフォールドは、プライマーコーティングのための基板を提供し得る。プライマーコーティングは、ミネラルコーティングのための基板を提供し得る。プライマーコーティングおよび擬似体液を含むスキャフォールドは、板状ナノ構造またはカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト相によるスキャフォールドのミネラルコーティングを促進し得る。
本明細書に記載のように、スキャフォールドは、ミネラルコーティングに好適となり得る。スキャフォールドは、骨ミネラルの成長のための基板を提供し得る。擬似体液を含むスキャフォールドは、板状ナノ構造またはカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト相によるスキャフォールドのミネラルコーティングを促進し得る。
スキャフォールドは、米国特許出願公開第13/407,441号;米国特許出願公開第13/879,178号;および米国特許出願公開第13/036,470号に記載される通りであってもよく、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
材料は、当技術分野において知られている任意の好適なスキャフォールド材料で形成されてもよい。任意の特定用途のためのスキャフォールド材料は、必要以上の実験を行うことなく選択され得る。例えば、スキャフォールドの用途は、医療デバイスまたはインプラントであってもよい。
スキャフォールドは、ビーズ、ミクロスフェア、ケージ、またはモジュール式スキャフォールドを含み得る。ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、米国特許出願公開第13/407,441号;米国特許出願公開第13/879,178号;および米国特許出願公開第13/036,470号に記載される方法により調製されてもよく、これらは参照により本明細書に組み込まれる。
スキャフォールド材料。
スキャフォールドは、マトリックス材料を含んでもよい。本明細書において使用される場合、「マトリックス」は、材料(例えば、1つまたは複数の構成成分が懸濁され得るポリマー)であってもよい。「スキャフォールド」は、二次または三次構造(例えば、1つまたは複数の構成成分が浸透し得る柱状構造または多孔質構造)を有することが理解される。本開示は、いかなる特定のマトリックスまたはスキャフォールドにも限定されない。
本明細書に記載のようなスキャフォールドまたはマトリックス材料は、デバイスまたはインプラントとしての使用に好適ないかなる材料であってもよい。本明細書に記載のようなスキャフォールドは、ミネラルコーティングまたはミネラル複合材に好適ないかなる材料であってもよい。
スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、タンパク質(例えば、フィブリン、コラーゲン、もしくはフィブロネクチン等の細胞外基質タンパク質)、ポリマー(例えばポリビニルピロリドン)、ポリサッカリド(例えばアルギネート)、ヒアルロン酸、または上記の類似体、混合物、組合せもしくは誘導体から生成されてもよい。
本明細書に記載のように、スキャフォールドは、加水分解性スキャフォールドであってもよい。例えば、スキャフォールドは、生分解性であってもよい。別の例として、スキャフォールドは、ポリカプロラクトン(PCL)スキャフォールドまたはポリエーテルエーテルケトン(PEEK)スキャフォールドであってもよい。別の例として、PCLまたはPEEKスキャフォールドは、NaOHを使用して加水分解されてもよい。
本明細書に記載のように、スキャフォールドは、コーティングされてもよい。例えば、コーティングは、プライマーコーティングであってもよい。別の例として、コーティングは、ミネラルコーティングであってもよい。別の例として、コーティングは、プライマーコーティングおよびミネラルコーティングであってもよい。
ポリマー。
スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、合成ポリマーまたは天然ポリマー等のポリマーから形成されてもよい。
本明細書に記載のようなスキャフォールドまたはマトリックスは、全体的または部分的に分解性ポリマー材料、多孔質ポリマー材料、または分解性多孔質ポリマー材料等のポリマー材料から製造された、1つまたは複数の成分を含んでもよい。好適なスキャフォールド材料は、例えば、Ma and Elisseeff, ed. (2005) Scaffolding in Tissue Engineering, CRC, ISBN 1574445219;Saltzman (2004) Tissue Engineering: Engineering Principles for the Design of Replacement Organs and Tissues, Oxford ISBN 019514130Xにおいて議論されている。
全体的または部分的にポリマー材料から作製されたスキャフォールドは、標的組織(例えば骨)の構造的もしくは機能的特徴を提供する;細胞の付着および移動を可能にする;細胞および生化学的因子を送達および保持する;細胞栄養物および発現産物の拡散を可能にする;またはある特定の機械的および生物学的影響を及ぼして、細胞相の挙動を改変することができる。
例えば、スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、合成ポリマーから形成されてもよい。例えば、合成ポリマーは、ポリ(エチレン)グリコール、生体内分解性ポリマー(例えば、ポリ(ラクチド)、ポリ(グリコール酸)、ポリ(ラクチド−co−グリコリド)、ポリ(カプロラクトン)、ポリエステル(例えば、ポリ−(L−乳酸)、ポリ無水物、ポリグラクチン、ポリグリコール酸)、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ無水物、ポリアミノ酸、ポリオルトエステル、ポリアセタール、ポリシアノアクリレート)、ポリホスファゼン、分解性ポリウレタン、非分解性ポリマー(例えば、ポリアクリレート、エチレン−酢酸ビニルポリマーもしくは他のアシル置換酢酸セルロースまたはそれらの誘導体)、非分解性ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリビニルピロリドン、ポリ(ビニルイミダゾール)、クロロスルホン化ポリオレフィン(polyolifin)、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール(例えばポリビニルアルコールスポンジ)、合成海洋性接着タンパク質(marine adhesive protein)、teflon(登録商標)、ナイロン、もしくは類似体、混合物、組合せ(例えば、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレングリコールブロックコポリマー、ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)繊維マトリックス)、または上記のいずれかの類似体、混合物、組合せもしくは誘導体を含んでもよい。
別の例として、好適なスキャフォールド材料は、コラーゲンゲル、ポリビニルアルコール、海洋性接着タンパク質、PLG繊維マトリックス、ポリグラクチン繊維、アルギン酸カルシウムゲル、ポリグリコール酸、ポリエステル(例えば、ポリ−(L−乳酸)もしくはポリ無水物)、ポリサッカリド(例えばアルギネート)、キトサン、ポリホスファゼン、ポリアクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレングリコールブロックコポリマー、フィブリン、コラーゲン、フィブロネクチン、ポリビニルピロリドン、ヒアルロン酸、ポリ(ラクチド)、ポリ(グリコール酸)、ポリ(ラクチド−co−グリコリド)、ポリ(カプロラクトン)、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ無水物、ポリアミノ酸、ポリオルトエステル、ポリアセタール、ポリシアノアクリレート)、ポリウレタン、ポリアクリレート、エチレン−酢酸ビニルポリマーもしくは他のアシル置換酢酸セルロースまたはそれらの誘導体)、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリフッ化ビニル、ポリ(ビニルイミダゾール)、クロロスルホン化ポリオレフィン、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、teflon(登録商標)、ナイロン、または上記のいずれかの類似体、混合物、組合せもしくは誘導体を含んでもよい。
別の例として、スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、天然で生じるポリマーまたは自然に誘導されたポリマーで形成されてもよい。例えば、天然で生じるポリマーまたは自然に誘導されたポリマーは、アガロース、アルギネート(例えばアルギン酸カルシウムゲル)、フィブリン、フィブリノゲン、フィブロネクチン、コラーゲン(例えばコラーゲンゲル)、ゼラチン、ヒアルロン酸、キチン、または他の好適なポリマーもしくはバイオポリマー、あるいは上記の類似体、混合物、組合せまたは誘導体を含み得る。また、スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、天然で生じるバイオポリマーまたは合成ポリマーの混合物から形成されてもよい。
別の例として、スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、ポリカルボキシレート、ポリ無水物、ポリ(α−ヒドロキシエステル)、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(カーボネート)、ポリ(アミド)、ポリ(ラクトン)、ポリ(サッカリド)、ポリ(アクリレート)、または上記のいずれかの類似体、混合物、組合せもしくは誘導体を含んでもよい。
いくつかの実施形態において、スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、ポリカプロラクトン、ポリラクチド、ポリグリコリド、ポリ(ラクチド−グリコリド)、ポリ(プロピレンフマレート)、ポリ(カプロラクトンフマレート)、ポリエチレングリコール、ポリ(グリコリド−co−カプロラクトン)、または上記のいずれかの類似体、混合物、組合せもしくは誘導体を含んでもよい。
結晶性またはミネラル成分。
スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、結晶性またはミネラル成分を含んでもよい。例えば、スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、無機ミネラルヒドロキシアパタイト(ヒドロキシルアパタイトとしても知られる)を含んでもよい。自然骨の約70パーセントは、ヒドロキシアパタイトで構成され得る。いくつかの実施形態において、スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、骨等のヒドロキシアパタイトを含有する粉砕された天然物質を含む。いくつかの実施形態において、スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、実質的に純粋なヒドロキシアパタイトを含む。
複合材。
スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、上述の少なくとも2種の成分を含む複合材料を含んでもよい。例として、複合スキャフォールド材料は、少なくとも3種、少なくとも4種、少なくとも5種、少なくとも6種、少なくとも7種、少なくとも8種、少なくとも9種、少なくとも10種、またはそれ以上の成分を含んでもよい。複数の成分は、スキャフォールド全体にわたり均一に混合されてもよく、スキャフォールド全体にわたり不均一に混合されてもよく、もしくはスキャフォールドの異なる層内に分離されてもよく、またはそれらの組合せであってもよい。
例えば、スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、全体的または部分的にポリカプロラクトンまたはその混合物、複合材、もしくは誘導体で形成されてもよい。ポリカプロラクトンは、特に有用な材料となり得、スキャフォールドは、米国特許出願公開第2003/0069718号、米国特許出願公開第2006/0276925号、米国特許出願公開第2008/0195211号、米国特許出願公開第2008/0215093号、または米国特許出願公開第13/036,470号に記載の方法により調製することができ、これらは全て参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
金属。
本明細書に記載のように、スキャフォールドは、金属スキャフォールドであってもよく、または金属材料(例えばTi)を含んでもよい。別の例として、金属スキャフォールドは、生体適合性金属スキャフォールドであってもよい。別の例として、金属スキャフォールドは、チタン(Ti)スキャフォールドであってもよい。別の例として、Tiスキャフォールドは、Ti合金スキャフォールドであってもよい。別の例として、Ti合金は、Ti−35Nb−5Ta−7Zr、またはTNZTであってもよい。
本明細書に記載のようなスキャフォールドまたはマトリックスは、全体的または部分的にチタンまたはステンレススチール等の金属材料から製造された1つまたは複数の成分を含んでもよい。好適な金属スキャフォールド材料は、例えば、Alvarez et al. 2009 Materials 2, 790-832において議論されている。
本明細書に記載のように、金属スキャフォールドは、表面に粗度を付与するために物理的または化学的方法を用いて処理されてもよい。別の例として、処理は、金属表面にサブミクロンまたはナノ粗度を付与してもよい。別の例として、金属スキャフォールドは、アルカリ溶液で処理されてもよい。別の例として、アルカリ溶液は、NaOHまたはKOHであってもよい。金属スキャフォールド材料の好適な処理は、例えば、Alvarez et al. 2009 Materials 2, 790-832において議論されている。
生体適合性。
スキャフォールド材料は、製造、培養、またはin vivo移植の間生体活性剤または細胞を導入するための物理的支持または接着基板を提供し得る多孔質微小セルマトリックスを一般に形成する、生体適合性材料であってもよい。
マトリックス材料を含むスキャフォールドは、生体適合性であってもよい。一般に、生体適合性材料は、重篤で増大する反応とは対照的に、せいぜい軽微で多くは一時的である移植反応を刺激するだけの材料であってもよい。生分解性または分解性材料は、一般に、通常のin vivo生理学的条件下で、代謝または排出され得る成分に分解するものとして理解され得る。
マトリックス材料を含むスキャフォールドは、生分解性であってもよい。材料の生分解性は、周囲組織によるマトリックスの吸収を提供し得る、または外科的除去の必要性を排除し得る。分解が生じる速度は、ミネラル形成の速度と可能な限り一致し得る。したがって、ミネラルコーティングがその周囲の自らの自然構造を形作る間、スキャフォールドまたはその成分は、構造的完全性を提供することができ、最終的には崩壊して、機械的負荷を負担し得るミネラルが残される。1つまたは複数のスキャフォールド材料が、生分解性を増加させるために改質されてもよい。例えば、ポリカプロラクトン(PCL)は、生理学的条件下でそのエステル連結の加水分解による生分解性ポリエステルであり、その生分解性を増加させるために、開環重合によりさらに改質されてもよい。
いくつかの実施形態において、スキャフォールドまたはマトリックス材料は、カルシウム含有材料の堆積を促進し得る負電荷を備える。負電荷は、スキャフォールド上に存在する任意の部分、例えば、ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)(PLG)において存在するようなカルボキシレート基により提供され得る。
いくつかの実施形態において、本明細書において提供されるスキャフォールドまたはマトリックス材料は、生体適合性および生分解性ポリマーであるポリカプロラクトンから形成されてもよい。しかしながら、他のポリマーも生体適合性であることが知られており、本明細書に記載のスキャフォールドに使用され得る。好適な生分解性材料の限定されない例は、ポリカプロラクトン、ポリラクチド、ポリグリコリド、ポリ(ラクチド−グリコリド)、ポリ(プロピレンフマレート)、ポリ(カプロラクトンフマレート)、ポリエチレングリコール、ポリ(グリコリド−co−カプロラクトン)、ポリサッカリド(例えばアルギネート)、キトサン、ポリホスファゼン、ポリアクリレート、ポリエチレンオキシド−ポリプロピレングリコールブロックコポリマー、フィブリン、コラーゲン、フィブロネクチン、ポリビニルピロリドン、ヒアルロン酸、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ無水物、ポリアミノ酸、ポリオルトエステル、ポリアセタール、ポリシアノアクリレート、ポリウレタン、ポリアクリレート、エチレン−酢酸ビニルポリマーまたは他のアシル置換酢酸セルロースもしくはその誘導体、あるいは上記のいずれかの類似体、混合物、組合せまたは誘導体を含み得る。
細孔。
いくつかの実施形態において、スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、多孔質微細構造を有する材料を含む。スキャフォールド、またはその一部もしくは成分の細孔は、内部骨構造を模倣する、細胞の接着を可能にする、細胞の播種のための開放容積を提供する、成長因子もしくは他の添加剤のための開放容積を提供する、別のマトリックス層の接着を可能にする、血管形成のための導管として機能する、内部の骨の特徴を提供する、またはかん流を容易化することができる。ミネラル化、細胞導入、または細胞および栄養物の両方の構造全体にわたる拡散を容易化するために、高い空隙率および適切な細孔サイズを有するスキャフォールド材料が好ましい。スキャフォールド材料の細孔は、スキャフォールドの異なる成分または部分の間で、同じ、ほぼ同じ、または異なる平均直径を有してもよいことが理解される。
スキャフォールド材料の細孔は、様々な直径となるように操作されてもよい。例えば、スキャフォールド材料の細孔は、マイクロメートルからミリメートルの直径範囲を有してもよい。別の例として、マトリックス材料の細孔は、約2μm〜約600μmの直径を有してもよい。別の例として、マトリックス材料の細孔は、約150μm、約200μm、約250μm、約300μm、約350μm、約400μm、約450μm、約500μm、約550μm、または約600μmの直径を有してもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、スキャフォールドまたはマトリックス材料は、より大きい細孔構造およびより小さい細孔構造を有してもよい。
本明細書に記載のように、より大きい細孔構造は、少なくとも約200μmであってもよい。例えば、より大きい細孔構造は、少なくとも約200μm;少なくとも約225μm;少なくとも約250μm;少なくとも約275μm;少なくとも約300μm;少なくとも約325μm;少なくとも約350μm;少なくとも約375μm;少なくとも約400μm;少なくとも約425μm;少なくとも約450μm;少なくとも約475μm;少なくとも約500μm;少なくとも約525μm;少なくとも約550μm;少なくとも約575μm;または少なくとも約600μmであってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、より大きい細孔構造は、約200μm;約225μm;約250μm;約275μm;約300μm;約325μm;約350μm;約375μm;約400μm;約425μm;約450μm;約475μm;約500μm;約525μm;約550μm;約575μm;または約600μmであってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、より小さい細孔構造は、少なくとも約2μmであってもよい。例えば、より小さい細孔構造は、少なくとも約2μm;少なくとも約3μm;少なくとも約4μm;少なくとも約5μm;少なくとも約6μm;少なくとも約7μm;少なくとも約8μm;少なくとも約9μm;少なくとも約10μm;少なくとも約11μm;少なくとも約12μm;少なくとも約13μm;少なくとも約14μm;少なくとも約15;少なくとも約16μm;少なくとも約17μm;少なくとも約18μm;少なくとも約19μm;少なくとも約20μm;少なくとも約21μm;少なくとも約22μm;少なくとも約23μm;少なくとも約24μm;少なくとも約25μm;少なくとも約26μm;少なくとも約27μm;少なくとも約28μm;少なくとも約29μm;少なくとも約30μm;少なくとも約31μm;少なくとも約32μm;少なくとも約33μm;少なくとも約34μm;少なくとも約35μm;少なくとも約36μm;少なくとも約37μm;少なくとも約38μm;少なくとも約39μm;少なくとも約40μm;少なくとも約41μm;少なくとも約42μm;少なくとも約43μm;少なくとも約44μm;少なくとも約45μm;少なくとも約46μm;少なくとも約47μm;少なくとも約48μm;少なくとも約49μm;少なくとも約50μm;少なくとも約51μm;少なくとも約52μm;少なくとも約53μm;少なくとも約54μm;少なくとも約55μm;少なくとも約56μm;少なくとも約57μm;少なくとも約58μm;少なくとも約59μm;少なくとも約60μm;少なくとも約61μm;少なくとも約62μm;少なくとも約63μm;少なくとも約64μm;少なくとも約65μm;少なくとも約66μm;少なくとも約67μm;少なくとも約68μm;少なくとも約69μm;少なくとも約70μm;少なくとも約71μm;少なくとも約72μm;少なくとも約73μm;少なくとも約74μm;少なくとも約75μm;少なくとも約76μm;少なくとも約77μm;少なくとも約78μm;少なくとも約79μm;少なくとも約80μm;少なくとも約81μm;少なくとも約82μm;少なくとも約83μm;少なくとも約84μm;少なくとも約85μm;少なくとも約86μm;少なくとも約87μm;少なくとも約88μm;少なくとも約89μm;少なくとも約90μm;少なくとも約91μm;少なくとも約92μm;少なくとも約93μm;少なくとも約94μm;少なくとも約95μm;少なくとも約96μm;少なくとも約97μm;少なくとも約98μm;少なくとも約99μm;少なくとも約100μm;少なくとも約101μm;少なくとも約102μm;少なくとも約103μm;少なくとも約104μm;少なくとも約105μm;少なくとも約106μm;少なくとも約107μm;少なくとも約108μm;少なくとも約109μm;少なくとも約110μm;少なくとも約111μm;少なくとも約112μm;少なくとも約113μm;少なくとも約114μm;少なくとも約115;少なくとも約116μm;少なくとも約117μm;少なくとも約118μm;少なくとも約119μm;少なくとも約120μm;少なくとも約121μm;少なくとも約122μm;少なくとも約123μm;少なくとも約124μm;少なくとも約125μm;少なくとも約126μm;少なくとも約127μm;少なくとも約128μm;少なくとも約129μm;少なくとも約130μm;少なくとも約131μm;少なくとも約132μm;少なくとも約133μm;少なくとも約134μm;少なくとも約135μm;少なくとも約136μm;少なくとも約137μm;少なくとも約138μm;少なくとも約139μm;少なくとも約140μm;少なくとも約141μm;少なくとも約142μm;少なくとも約143μm;少なくとも約144μm;少なくとも約145μm;少なくとも約146μm;少なくとも約147μm;少なくとも約148μm;少なくとも約149μm;少なくとも約150μm;少なくとも約151μm;少なくとも約152μm;少なくとも約153μm;少なくとも約154μm;少なくとも約155μm;少なくとも約156μm;少なくとも約157μm;少なくとも約158μm;少なくとも約159μm;少なくとも約160μm;少なくとも約161μm;少なくとも約162μm;少なくとも約163μm;少なくとも約164μm;少なくとも約165μm;少なくとも約166μm;少なくとも約167μm;少なくとも約168μm;少なくとも約169μm;少なくとも約170μm;少なくとも約171μm;少なくとも約172μm;少なくとも約173μm;少なくとも約174μm;少なくとも約175μm;少なくとも約176μm;少なくとも約177μm;少なくとも約178μm;少なくとも約179μm;少なくとも約180μm;少なくとも約181μm;少なくとも約182μm;少なくとも約183μm;少なくとも約184μm;少なくとも約185μm;少なくとも約186μm;少なくとも約187μm;少なくとも約188μm;少なくとも約189μm;少なくとも約190μm;少なくとも約191μm;少なくとも約192μm;少なくとも約193μm;少なくとも約194μm;少なくとも約195μm;少なくとも約196μm;少なくとも約197μm;少なくとも約198μm;少なくとも約199μm;または少なくとも約200μmであってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、より小さい細孔構造は、約2μm;約3μm;約4μm;約5μm;約6μm;約7μm;約8μm;約9μm;約10μm;約11μm;約12μm;約13μm;約14μm;約15;約16μm;約17μm;約18μm;約19μm;約20μm;約21μm;約22μm;約23μm;約24μm;約25μm;約26μm;約27μm;約28μm;約29μm;約30μm;約31μm;約32μm;約33μm;約34μm;約35μm;約36μm;約37μm;約38μm;約39μm;約40μm;約41μm;約42μm;約43μm;約44μm;約45μm;約46μm;約47μm;約48μm;約49μm;約50μm;約51μm;約52μm;約53μm;約54μm;約55μm;約56μm;約57μm;約58μm;約59μm;約60μm;約61μm;約62μm;約63μm;約64μm;約65μm;約66μm;約67μm;約68μm;約69μm;約70μm;約71μm;約72μm;約73μm;約74μm;約75μm;約76μm;約77μm;約78μm;約79μm;約80μm;約81μm;約82μm;約83μm;約84μm;約85μm;約86μm;約87μm;約88μm;約89μm;約90μm;約91μm;約92μm;約93μm;約94μm;約95μm;約96μm;約97μm;約98μm;約99μm;約100μm;約101μm;約102μm;約103μm;約104μm;約105μm;約106μm;約107μm;約108μm;約109μm;約110μm;約111μm;約112μm;約113μm;約114μm;約115;約116μm;約117μm;約118μm;約119μm;約120μm;約121μm;約122μm;約123μm;約124μm;約125μm;約126μm;約127μm;約128μm;約129μm;約130μm;約131μm;約132μm;約133μm;約134μm;約135μm;約136μm;約137μm;約138μm;約139μm;約140μm;約141μm;約142μm;約143μm;約144μm;約145μm;約146μm;約147μm;約148μm;約149μm;約150μm;約151μm;約152μm;約153μm;約154μm;約155μm;約156μm;約157μm;約158μm;約159μm;約160μm;約161μm;約162μm;約163μm;約164μm;約165μm;約166μm;約167μm;約168μm;約169μm;約170μm;約171μm;約172μm;約173μm;約174μm;約175μm;約176μm;約177μm;約178μm;約179μm;約180μm;約181μm;約182μm;約183μm;約184μm;約185μm;約186μm;約187μm;約188μm;約189μm;約190μm;約191μm;約192μm;約193μm;約194μm;約195μm;約196μm;約197μm;約198μm;約199μm;または約200μmであってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、平均細孔容積は、約10%;約20%;約30%;約40%;約50%;約60%;約70%;約80%;または約90%であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
コーティングするのが困難な材料。
本明細書に記載のようなスキャフォールドは、ミネラルコーティングでコーティングするのが困難であることが知られている材料を含んでもよい。
コーティングするのが困難であることが知られている材料は、整形外科用インプラント材料、心臓用インプラント材料、平滑材料、金属、ポリエチレン、機械加工された表面、または平滑金属表面であってもよい。コーティングを困難なものとし得る特性は、増加した耐薬品性、平滑表面、低い吸水性、または熱分解に対する高い耐性を含む。コーティングするのが困難な材料に対する従来のコーティング法は、高エネルギー、高温、または極めて毒性の化学薬品を含み得る。
例は、プライマーコーティングを生成するためにポリマー(例えばPCL)含有コーティング溶液を使用してプライマーコーティングされたPEEKスキャフォールド上に高品質のミネラルコーティングを生成するための例示的方法を説明する。本明細書に記載のように、PEEKをコーティングすることは、その高い耐薬品性、低い吸水性、平滑な表面および熱分解に対する高い耐性に起因して、コーティングするのが困難であることが知られている。従来のPEEKコーティング法には、高エネルギー、高温、または極めて有害な化学薬品が関与する。
コーティングするのが困難な材料は、金属、カルシウムセラミック、ポリマー、または生物学的材料を含み得る。例えば、金属材料は、ステンレススチール、バイタリウム(例えばコバルト−クロム)、チタン、または金を含み得る。別の例として、カルシウムセラミック材料は、ヒドロキシアパタイト、リン酸三カルシウム、ヒドロキシアパタイトセメント、または生体活性ガラスを含み得る。別の例として、ポリマー材料は、シリコーン、炭素繊維、炭素繊維強化PEEK、ポリエーテルエーテルケトン(PRRK)、ポリメチルメタクリレート、硬質組織置換(HTR)ポリマー、ポリエステル(例えば、Dacron、Mersilene)、生分解性ポリエステル(例えば、ポリグリコール酸、ポリ−l−乳酸)、ポリアミド(例えば、Supramid、Nylamid)、ポリオレフィン、ポリエチレン(例えばMedpor)、ポリプロピレン(例えば、Prolene、Marlex)、シアノアクリレート、またはポリテトラフルオロエチレン(例えば、Teflon、Gore−Tex)を含み得る。別の例として、生物学的材料は、コラーゲンまたはAlloDermを含み得る。
表面粗度。
本明細書に記載のように、材料の平滑性または粗度は、材料の固有特性であってもよい。
本明細書に記載のように、材料の平滑性または粗度は、原材料そのものの性質よりも、その製造方法によって決定付けられてもよい。例えば、製造プロセスは、ガス切断、バリ取り、平削り、形削り、穿孔、ケミカルミリング、放電加工、ミリング、ブローチ削り、リーミング、電子ビーム、レーザ、電気化学、ボーリング、旋削、バレル仕上げ、電解研削、ローラバニシング、研削、ホーミング、電解研磨、研磨、超仕上げ、砂型鋳造、熱間圧延、永久鋳型鋳造、インベストメント鋳造、押出、冷間圧延、延伸、またはダイカストを含み得る。
粗度は、粗度平均(Ra)として知られる単位で測定され得る。Raの単位は、例えば、μmまたはμinであってもよい。
材料を平滑化するためのプロセスは、約0.012μmから約50μm(約0.5μinから約2000μin)の間の粗度値(Ra)を有する表面仕上げをもたらし得る。材料を平滑化するためのプロセスは、約0.012μmから約200μmの間の粗度値(Ra)を有する表面仕上げをもたらし得る。例えば、表面仕上げは、約0.01μm;約0.012μm;約0.014μm;約0.016μm;約0.018μm;約0.02μm;約0.025μm;約0.05μm;約0.075μm;約0.1μm;約0.2μm;約0.4μm;約0.6μm;約0.8μm;約1μm;約2μm;約3μm;約4μm;約5μm;約6μm;約7μm;約8μm;約9μm;約10μm;約11μm;約12μm;約13μm;約14μm;約15;約16μm;約17μm;約18μm;約19μm;約20μm;約21μm;約22μm;約23μm;約24μm;約25μm;約26μm;約27μm;約28μm;約29μm;約30μm;約31μm;約32μm;約33μm;約34μm;約35μm;約36μm;約37μm;約38μm;約39μm;約40μm;約41μm;約42μm;約43μm;約44μm;約45μm;約46μm;約47μm;約48μm;約49μm;約50μm;約51μm;約52μm;約53μm;約54μm;約55μm;約56μm;約57μm;約58μm;約59μm;約60μm;約61μm;約62μm;約63μm;約64μm;約65μm;約66μm;約67μm;約68μm;約69μm;約70μm;約71μm;約72μm;約73μm;約74μm;約75μm;約76μm;約77μm;約78μm;約79μm;約80μm;約81μm;約82μm;約83μm;約84μm;約85μm;約86μm;約87μm;約88μm;約89μm;約90μm;約91μm;約92μm;約93μm;約94μm;約95μm;約96μm;約97μm;約98μm;約99μm;約100μm;約101μm;約102μm;約103μm;約104μm;約105μm;約106μm;約107μm;約108μm;約109μm;約110μm;約111μm;約112μm;約113μm;約114μm;約115;約116μm;約117μm;約118μm;約119μm;約120μm;約121μm;約122μm;約123μm;約124μm;約125μm;約126μm;約127μm;約128μm;約129μm;約130μm;約131μm;約132μm;約133μm;約134μm;約135μm;約136μm;約137μm;約138μm;約139μm;約140μm;約141μm;約142μm;約143μm;約144μm;約145μm;約146μm;約147μm;約148μm;約149μm;約150μm;約151μm;約152μm;約153μm;約154μm;約155μm;約156μm;約157μm;約158μm;約159μm;約160μm;約161μm;約162μm;約163μm;約164μm;約165μm;約166μm;約167μm;約168μm;約169μm;約170μm;約171μm;約172μm;約173μm;約174μm;約175μm;約176μm;約177μm;約178μm;約179μm;約180μm;約181μm;約182μm;約183μm;約184μm;約185μm;約186μm;約187μm;約188μm;約189μm;約190μm;約191μm;約192μm;約193μm;約194μm;約195μm;約196μm;約197μm;約198μm;約199μm;または約200μmのR値を有し得る。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
スキャフォールド、マトリックス材料、またはその一部は、平均表面粗度値を有し得る。本明細書に記載のように、平均表面粗度(Ra)は、約0.01μm;約0.012μm;約0.014μm;約0.016μm;約0.018μm;約0.02μm;約0.025μm;約0.05μm;約0.075μm;約0.1μm;約0.2μm;約0.4μm;約0.6μm;約0.8μm;約1μm;約2μm;約3μm;約4μm;約5μm;約6μm;約7μm;約8μm;約9μm;約10μm;約11μm;約12μm;約13μm;約14μm;約15;約16μm;約17μm;約18μm;約19μm;約20μm;約21μm;約22μm;約23μm;約24μm;約25μm;約26μm;約27μm;約28μm;約29μm;約30μm;約31μm;約32μm;約33μm;約34μm;約35μm;約36μm;約37μm;約38μm;約39μm;約40μm;約41μm;約42μm;約43μm;約44μm;約45μm;約46μm;約47μm;約48μm;約49μm;約50μm;約51μm;約52μm;約53μm;約54μm;約55μm;約56μm;約57μm;約58μm;約59μm;約60μm;約61μm;約62μm;約63μm;約64μm;約65μm;約66μm;約67μm;約68μm;約69μm;約70μm;約71μm;約72μm;約73μm;約74μm;約75μm;約76μm;約77μm;約78μm;約79μm;約80μm;約81μm;約82μm;約83μm;約84μm;約85μm;約86μm;約87μm;約88μm;約89μm;約90μm;約91μm;約92μm;約93μm;約94μm;約95μm;約96μm;約97μm;約98μm;約99μm;約100μm;約101μm;約102μm;約103μm;約104μm;約105μm;約106μm;約107μm;約108μm;約109μm;約110μm;約111μm;約112μm;約113μm;約114μm;約115;約116μm;約117μm;約118μm;約119μm;約120μm;約121μm;約122μm;約123μm;約124μm;約125μm;約126μm;約127μm;約128μm;約129μm;約130μm;約131μm;約132μm;約133μm;約134μm;約135μm;約136μm;約137μm;約138μm;約139μm;約140μm;約141μm;約142μm;約143μm;約144μm;約145μm;約146μm;約147μm;約148μm;約149μm;約150μm;約151μm;約152μm;約153μm;約154μm;約155μm;約156μm;約157μm;約158μm;約159μm;約160μm;約161μm;約162μm;約163μm;約164μm;約165μm;約166μm;約167μm;約168μm;約169μm;約170μm;約171μm;約172μm;約173μm;約174μm;約175μm;約176μm;約177μm;約178μm;約179μm;約180μm;約181μm;約182μm;約183μm;約184μm;約185μm;約186μm;約187μm;約188μm;約189μm;約190μm;約191μm;約192μm;約193μm;約194μm;約195μm;約196μm;約197μm;約198μm;約199μm;または約200μmであってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
マクロチャネル。
本明細書に記載のように、スキャフォールドまたはマトリックス材料は、マクロチャネル構造を有してもよい。例えば、マクロチャネル構造は、少なくとも約10μmであってもよい。別の例として、マクロチャネル構造は、少なくとも約100μmであってもよい。
別の例として、マクロチャネル構造は、少なくとも約10μm;少なくとも約20μm;少なくとも約30μm;少なくとも約40μm;少なくとも約50μm;少なくとも約60μm;少なくとも約70μm;少なくとも約80μm;少なくとも約90μm;少なくとも約100μm;少なくとも約110μm;少なくとも約120μm;少なくとも約130μm;少なくとも約140μm;少なくとも約150;少なくとも約160μm;少なくとも約170μm;少なくとも約180μm;少なくとも約190μm;少なくとも約200μm;少なくとも約210μm;少なくとも約220μm;少なくとも約230μm;少なくとも約240μm;少なくとも約250;少なくとも約260μm;少なくとも約270μm;少なくとも約280μm;少なくとも約290μm;少なくとも約300μm;少なくとも約310μm;少なくとも約320μm;少なくとも約330μm;少なくとも約340μm;少なくとも約350;少なくとも約360μm;少なくとも約370μm;少なくとも約380μm;少なくとも約390μm;少なくとも約400μm;少なくとも約410μm;少なくとも約420μm;少なくとも約430μm;少なくとも約440μm;少なくとも約450;少なくとも約460μm;少なくとも約470μm;少なくとも約480μm;少なくとも約490μm;少なくとも約500μm;少なくとも約510μm;少なくとも約520μm;少なくとも約530μm;少なくとも約540μm;少なくとも約550;少なくとも約560μm;少なくとも約570μm;少なくとも約580μm;少なくとも約590μm;少なくとも約600μm;少なくとも約610μm;少なくとも約620μm;少なくとも約630μm;少なくとも約640μm;少なくとも約650;少なくとも約660μm;少なくとも約670μm;少なくとも約680μm;少なくとも約690μm;少なくとも約700μm;少なくとも約710μm;少なくとも約720μm;少なくとも約730μm;少なくとも約740μm;少なくとも約750;少なくとも約760μm;少なくとも約770μm;少なくとも約780μm;少なくとも約790μm;少なくとも約800μm;少なくとも約810μm;少なくとも約820μm;少なくとも約830μm;少なくとも約840μm;少なくとも約850;少なくとも約860μm;少なくとも約870μm;少なくとも約880μm;少なくとも約890μm;少なくとも約900μm;少なくとも約910μm;少なくとも約920μm;少なくとも約930μm;少なくとも約940μm;少なくとも約950;少なくとも約960μm;少なくとも約970μm;少なくとも約980μm;少なくとも約990μm;または少なくとも約1000μmであってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、マクロチャネル構造は、約10μm;約20μm;約30μm;約40μm;約50μm;約60μm;約70μm;約80μm;約90μm;約100μm;約110μm;約120μm;約130μm;約140μm;約150;約160μm;約170μm;約180μm;約190μm;約200μm;約210μm;約220μm;約230μm;約240μm;約250;約260μm;約270μm;約280μm;約290μm;約300μm;約310μm;約320μm;約330μm;約340μm;約350;約360μm;約370μm;約380μm;約390μm;約400μm;約410μm;約420μm;約430μm;約440μm;約450;約460μm;約470μm;約480μm;約490μm;約500μm;約510μm;約520μm;約530μm;約540μm;約550;約560μm;約570μm;約580μm;約590μm;約600μm;約610μm;約620μm;約630μm;約640μm;約650;約660μm;約670μm;約680μm;約690μm;約700μm;約710μm;約720μm;約730μm;約740μm;約750;約760μm;約770μm;約780μm;約790μm;約800μm;約810μm;約820μm;約830μm;約840μm;約850;約860μm;約870μm;約880μm;約890μm;約900μm;約910μm;約920μm;約930μm;約940μm;約950;約960μm;約970μm;約980μm;約990μm;または約1000μmであってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
改質された擬似体液
本明細書に記載のような改質された擬似体液は、血漿のイオン構成物質を含む溶液であってもよい。いくつかの実施形態において、改質された擬似体液は、有機成分を含まない。カルシウム含有ミネラルコーティングを生成するのに好適な無機ミネラルは、様々な骨ミネラルイオン、例えば、これらに限定されないが、カルシウムおよびホスフェート、ならびに骨ミネラルイオンの組合せ、例えばカルシウム−ホスフェートを含む。改質された擬似体液は、米国特許出願公開第13/407,441号;米国特許出願公開第13/879,178号;および米国特許出願公開第13/036,470号に記載される通りであってもよく、これらは参照により組み込まれる。
本明細書に記載のような改質された擬似体液は、スキャフォールドをミネラルコーティングするために使用され得る。例えば、スキャフォールドは、改質された擬似体液中に含浸され、インキュベートされてもよい。別の例として、改質された擬似体液は、1日当たり少なくとも約1回;1日当たり少なくとも約2回;または1日当たり少なくとも約3回交換、補充、または除去および添加されてもよい。別の例として、改質された擬似体液は、毎日少なくとも約1回;2日毎に少なくとも約1回;3日毎に少なくとも1回;4日毎に少なくとも1回;5日毎に少なくとも1回;6日毎に少なくとも1回;または7日毎に少なくとも1回交換されてもよい。
本明細書に記載のように、改質された擬似体液は、カルシウムおよびホスフェートイオンの濃度が2倍の血漿のイオン性構成物質の溶液であってもよい。
本明細書に記載のように、改質された擬似体液は、NaCl、KCl、MgCl2、MgSO4、NaHCO3、CaCl2、およびKH2PO4を含む溶液であってもよい。
改質された擬似体液は、少なくとも約1mMのNaClを含んでもよい。例えば、改質された擬似体液は、少なくとも約1mMのNaCl;少なくとも約10mMのNaCl;少なくとも約20mMのNaCl;少なくとも約30mMのNaCl;少なくとも約40mMのNaCl;少なくとも約50mMのNaCl;少なくとも約60mMのNaCl;少なくとも約70mMのNaCl;少なくとも約80mMのNaCl;少なくとも約90mMのNaCl;少なくとも約100mMのNaCl;少なくとも約110mMのNaCl;少なくとも約120mMのNaCl;少なくとも約130mMのNaCl;少なくとも約140mMのNaCl;少なくとも約150mMのNaCl;少なくとも約160mMのNaCl;少なくとも約170mMのNaCl;少なくとも約180mMのNaCl;少なくとも約190mMのNaCl;少なくとも約200mMのNaCl;少なくとも約300mMのNaCl;少なくとも約400mMのNaCl;少なくとも約500mMのNaCl;少なくとも約600mMのNaCl;少なくとも約700mMのNaCl;少なくとも約800mMのNaCl;少なくとも約900mMのNaCl;少なくとも約1000mMのNaCl;少なくとも約1100mMのNaCl;少なくとも約1200mMのNaCl;少なくとも約1300mMのNaCl;少なくとも約1400mMのNaCl;少なくとも約1500mMのNaCl;少なくとも約1600mMのNaCl;少なくとも約1700mMのNaCl;少なくとも約1800mMのNaCl;少なくとも約1900mMのNaCl;または少なくとも約2000mMのNaClを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、改質された擬似体液は、約1mMのNaCl、約10mMのNaCl;約20mMのNaCl;約30mMのNaCl;約40mMのNaCl;約50mMのNaCl;約60mMのNaCl;約70mMのNaCl;約80mMのNaCl;約90mMのNaCl;約100mMのNaCl;約110mMのNaCl;約120mMのNaCl;約130mMのNaCl;約140mMのNaCl;約150mMのNaCl;約160mMのNaCl;約170mMのNaCl;約180mMのNaCl;約190mMのNaCl;約200mMのNaCl;約300mMのNaCl;約400mMのNaCl;約500mMのNaCl;約600mMのNaCl;約700mMのNaCl;約800mMのNaCl;約900mMのNaCl;約1000mMのNaCl;約1100mMのNaCl;約1200mMのNaCl;約1300mMのNaCl;約1400mMのNaCl;約1500mMのNaCl;約1600mMのNaCl;約1700mMのNaCl;約1800mMのNaCl;約1900mMのNaCl;または約2000mMのNaClを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
改質された擬似体液は、少なくとも約0.4mMのKClを含んでもよい。例えば、改質された擬似体液は、少なくとも約0.4mMのKCl;少なくとも約1mMのKCl;少なくとも約2mMのKCl;少なくとも約3mMのKCl;少なくとも約4mMのKCl;少なくとも約5mMのKCl;少なくとも約6mMのKCl;少なくとも約7mMのKCl;少なくとも約8mMのKCl;少なくとも約9mMのKCl;少なくとも約10mMのKCl;少なくとも約11mMのKCl;少なくとも約12mMのKCl;少なくとも約13mMのKCl;少なくとも約14mMのKCl;少なくとも約15mMのKCl;少なくとも約16mMのKCl;少なくとも約17mMのKCl;少なくとも約18mMのKCl;少なくとも約19mMのKCl;少なくとも約20mMのKCl;少なくとも約21mMのKCl;少なくとも約22mMのKCl;少なくとも約23mMのKCl;少なくとも約24mMのKCl;少なくとも約25mMのKCl;少なくとも約26mMのKCl;少なくとも約27mMのKCl;少なくとも約28mMのKCl;少なくとも約29mMのKCl;少なくとも約30mMのKCl;少なくとも約31mMのKCl;少なくとも約32mMのKCl;少なくとも約33mMのKCl;少なくとも約34mMのKCl;少なくとも約35mMのKCl;少なくとも約36mMのKCl;少なくとも約37mMのKCl;少なくとも約38mMのKCl;少なくとも約39mMのKCl;少なくとも約40mMのKCl;少なくとも約41mMのKCl;少なくとも約42mMのKCl;少なくとも約43mMのKCl;少なくとも約44mMのKCl;少なくとも約45mMのKCl;少なくとも約46mMのKCl;少なくとも約47mMのKCl;少なくとも約48mMのKCl;少なくとも約49mMのKCl;少なくとも約50mMのKCl;少なくとも約51mMのKCl;少なくとも約52mMのKCl;少なくとも約53mMのKCl;少なくとも約54mMのKCl;少なくとも約55mMのKCl;少なくとも約56mMのKCl;少なくとも約57mMのKCl;少なくとも約58mMのKCl;少なくとも約59mMのKCl;少なくとも約60mMのKCl;少なくとも約61mMのKCl;少なくとも約62mMのKCl;少なくとも約63mMのKCl;少なくとも約64mMのKCl;少なくとも約65mMのKCl;少なくとも約66mMのKCl;少なくとも約67mMのKCl;少なくとも約68mMのKCl;少なくとも約69mMのKCl;少なくとも約70mMのKCl;少なくとも約71mMのKCl;少なくとも約72mMのKCl;少なくとも約73mMのKCl;少なくとも約74mMのKCl;少なくとも約75mMのKCl;少なくとも約76mMのKCl;少なくとも約77mMのKCl;少なくとも約78mMのKCl;少なくとも約79mMのKCl;または少なくとも約80mMのKClを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、改質された擬似体液は、約0.4mMのKCl; 約1mMのKCl; 約2mMのKCl;約3mMのKCl;約4mMのKCl;約5mMのKCl;約6mMのKCl;約7mMのKCl;約8mMのKCl;約9mMのKCl;約10mMのKCl;約11mMのKCl;約12mMのKCl;約13mMのKCl;約14mMのKCl;約15mMのKCl;約16mMのKCl;約17mMのKCl;約18mMのKCl;約19mMのKCl;約20mMのKCl;約21mMのKCl;約22mMのKCl;約23mMのKCl;約24mMのKCl;約25mMのKCl;約26mMのKCl;約27mMのKCl;約28mMのKCl;約29mMのKCl;約30mMのKCl;約31mMのKCl;約32mMのKCl;約33mMのKCl;約34mMのKCl;約35mMのKCl;約36mMのKCl;約37mMのKCl;約38mMのKCl;約39mMのKCl;約40mM;約41mMのKCl;約42mMのKCl;約43mMのKCl;約44mMのKCl;約45mMのKCl;約46mMのKCl;約47mMのKCl;約48mMのKCl;約49mMのKCl;約50mMのKCl;約51mMのKCl;約52mMのKCl;約53mMのKCl;約54mMのKCl;約55mMのKCl;約56mMのKCl;約57mMのKCl;約58mMのKCl;約59mMのKCl;約60mMのKCl;約61mMのKCl;約62mMのKCl;約63mMのKCl;約64mMのKCl;約65mMのKCl;約66mMのKCl;約67mMのKCl;約68mMのKCl;約69mMのKCl;約70mMのKCl;約71mMのKCl;約72mMのKCl;約73mMのKCl;約74mMのKCl;約75mMのKCl;約76mMのKCl;約77mMのKCl;約78mMのKCl;約79mMのKCl;または約80mMのKClを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
改質された擬似体液は、少なくとも約0.1mMのMgCl2を含んでもよい。例えば、改質された擬似体液は、少なくとも約0.1mMのMgCl2;少なくとも約0.25mMのMgCl2;少なくとも約0.5mMのMgCl2;少なくとも約1mMのMgCl2;少なくとも約1.25mMのMgCl2;少なくとも約1.5mMのMgCl2;少なくとも約1.75mMのMgCl2;少なくとも約2mMのMgCl2;少なくとも約2.25mMのMgCl2;少なくとも約2.5mMのMgCl2;少なくとも約2.75mMのMgCl2;少なくとも約3mMのMgCl2;少なくとも約3.25mMのMgCl2;少なくとも約3.5mMのMgCl2;少なくとも約3.75mMのMgCl2;少なくとも約4mMのMgCl2;少なくとも約4.25mMのMgCl2;少なくとも約4.5mMのMgCl2;少なくとも約4.75mMのMgCl2;少なくとも約5mMのMgCl2;少なくとも約5.25mMのMgCl2;少なくとも約5.5mMのMgCl2;少なくとも約5.75mMのMgCl2;少なくとも約6mMのMgCl2;少なくとも約6.25mMのMgCl2;少なくとも約6.5mMのMgCl2;少なくとも約6.75mMのMgCl2;少なくとも約7mMのMgCl2;少なくとも約7.25mMのMgCl2;少なくとも約7.5mMのMgCl2;少なくとも約7.75mMのMgCl2;少なくとも約8mMのMgCl2;少なくとも約8.25mMのMgCl2;少なくとも約8.5mMのMgCl2;少なくとも約8.75mMのMgCl2;少なくとも約9mMのMgCl2;少なくとも約9.25mMのMgCl2;少なくとも約9.5mMのMgCl2;少なくとも約9.75mMのMgCl2;少なくとも約10mMのMgCl2;少なくとも約11mMのMgCl2;少なくとも約12mMのMgCl2;少なくとも約13mMのMgCl2;少なくとも約14mMのMgCl2;少なくとも約15mMのMgCl2;少なくとも約16mMのMgCl2;少なくとも約17mMのMgCl2;少なくとも約18mMのMgCl2;少なくとも約19mMのMgCl2;少なくとも約20mMのMgCl2;少なくとも約21mMのMgCl2;少なくとも約22mMのMgCl2;少なくとも約23mMのMgCl2;少なくとも約24mMのMgCl2;少なくとも約25mMのMgCl2;少なくとも約26mMのMgCl2;少なくとも約27mMのMgCl2;少なくとも約28mMのMgCl2;少なくとも約29mMのMgCl2;少なくとも約30mMのMgCl2;少なくとも約31mMのMgCl2;少なくとも約32mMのMgCl2;少なくとも約33mMのMgCl2;少なくとも約34mMのMgCl2;少なくとも約35mMのMgCl2;少なくとも約36mMのMgCl2;少なくとも約37mMのMgCl2;少なくとも約38mMのMgCl2;少なくとも約39mMのMgCl2;少なくとも約40mMのMgCl2;少なくとも約41mMのMgCl2;少なくとも約42mMのMgCl2;少なくとも約43mMのMgCl2;少なくとも約44mMのMgCl2;少なくとも約45mMのMgCl2;少なくとも約46mMのMgCl2;少なくとも約47mMのMgCl2;少なくとも約48mMのMgCl2;少なくとも約49mMのMgCl2;または少なくとも約50mMのMgCl2を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、改質された擬似体液は、約0.1mMのMgCl2;少なくとも約0.25mMのMgCl2;約0.5mMのMgCl2;約1mMのMgCl2;約1.25mMのMgCl2;約1.5mMのMgCl2;約1.75mMのMgCl2;約2mMのMgCl2;約2.25mMのMgCl2;約2.5mMのMgCl2;約2.75mMのMgCl2;約3mMのMgCl2;約3.25mMのMgCl2;約3.5mMのMgCl2;約3.75mMのMgCl2;約4mMのMgCl2;約4.25mMのMgCl2;約4.5mMのMgCl2;約4.75mMのMgCl2;約5mMのMgCl2;約5.25mMのMgCl2;約5.5mMのMgCl2;約5.75mMのMgCl2;約6mMのMgCl2;約6.25mMのMgCl2;約6.5mMのMgCl2;約6.75mMのMgCl2;約7mMのMgCl2;約7.25mMのMgCl2;約7.5mMのMgCl2;約7.75mMのMgCl2;約8mMのMgCl2;約8.25mMのMgCl2;約8.5mMのMgCl2;約8.75mMのMgCl2;約9mMのMgCl2;約9.25mMのMgCl2;約9.5mMのMgCl2;約9.75mMのMgCl2;約10mMのMgCl2;約11mMのMgCl2;約12mMのMgCl2;約13mMのMgCl2;約14mMのMgCl2;約15mMのMgCl2;約16mMのMgCl2;約17mMのMgCl2;約18mMのMgCl2;約19mMのMgCl2;約20mMのMgCl2;約21mMのMgCl2;約22mMのMgCl2;約23mMのMgCl2;約24mMのMgCl2;約25mMのMgCl2;約26mMのMgCl2;約27mMのMgCl2;約28mMのMgCl2;約29mMのMgCl2;約30mMのMgCl2;約31mMのMgCl2;約32mMのMgCl2;約33mMのMgCl2;約34mMのMgCl2;約35mMのMgCl2;約36mMのMgCl2;約37mMのMgCl2;約38mMのMgCl2;約39mMのMgCl2;約40mMのMgCl2;約41mMのMgCl2;約42mMのMgCl2;約43mMのMgCl2;約44mMのMgCl2;約45mMのMgCl2;約46mMのMgCl2;約47mMのMgCl2;約48mMのMgCl2;約49mMのMgCl2;または約50mMのMgCl2を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
改質された擬似体液は、少なくとも約0.05mMのMgSO4を含んでもよい。例えば、改質された擬似体液は、少なくとも約0.05mMのMgSO4;少なくとも約0.25mMのMgSO4;少なくとも約0.5mMのMgSO4;少なくとも約0.75mMのMgSO4;少なくとも約1mMのMgSO4;少なくとも約1.25mMのMgSO4;少なくとも約1.5mMのMgSO4;少なくとも約1.75mMのMgSO4;少なくとも約2mMのMgSO4;少なくとも約2.25mMのMgSO4;少なくとも約2.5mMのMgSO4;少なくとも約2.75mMのMgSO4;少なくとも約3mMのMgSO4;少なくとも約3.25mMのMgSO4;少なくとも約3.5mMのMgSO4;少なくとも約3.75mMのMgSO4;少なくとも約4mMのMgSO4;少なくとも約4.25mMのMgSO4;少なくとも約4.5mMのMgSO4;少なくとも約4.75mMのMgSO4;少なくとも約5mMのMgSO4;少なくとも約6mMのMgSO4;少なくとも約7mMのMgSO4;少なくとも約8mMのMgSO4;少なくとも約9mMのMgSO4;少なくとも約10mMのMgSO4;少なくとも約11mMのMgSO4;少なくとも約12mMのMgSO4;少なくとも約13mMのMgSO4;少なくとも約14mMのMgSO4;少なくとも約15mMのMgSO4;少なくとも約16mMのMgSO4;少なくとも約17mMのMgSO4;少なくとも約18mMのMgSO4;少なくとも約19mMのMgSO4;少なくとも約20mMのMgSO4;少なくとも約21mMのMgSO4;少なくとも約22mMのMgSO4;少なくとも約23mMのMgSO4;少なくとも約24mMのMgSO4;少なくとも約25mMのMgSO4;少なくとも約26mMのMgSO4;少なくとも約27mMのMgSO4;少なくとも約28mMのMgSO4;少なくとも約29mMのMgSO4;少なくとも約30mMのMgSO4;少なくとも約31mMのMgSO4;少なくとも約32mMのMgSO4;少なくとも約33mMのMgSO4;少なくとも約34mMのMgSO4;少なくとも約35mMのMgSO4;少なくとも約36mMのMgSO4;少なくとも約37mMのMgSO4;少なくとも約38mMのMgSO4;少なくとも約39mMのMgSO4;少なくとも約40mMのMgSO4;少なくとも約41mMのMgSO4;少なくとも約42mMのMgSO4;少なくとも約43mMのMgSO4;少なくとも約44mMのMgSO4;少なくとも約45mMのMgSO4;少なくとも約46mMのMgSO4;少なくとも約47mMのMgSO4;少なくとも約48mMのMgSO4;少なくとも約49mMのMgSO4;または少なくとも約50mMのMgSO4を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、改質された擬似体液は、約0.05mMのMgSO4;約0.25mMのMgSO4;約0.5mMのMgSO4;約0.75mMのMgSO4;約1mMのMgSO4;約1.25mMのMgSO4;約1.5mMのMgSO4;約1.75mMのMgSO4;約2mMのMgSO4;約2.25mMのMgSO4;約2.5mMのMgSO4;約2.75mMのMgSO4;約3mMのMgSO4;約3.25mMのMgSO4;約3.5mMのMgSO4;約3.75mMのMgSO4;約4mMのMgSO4;約4.25mMのMgSO4;約4.5mMのMgSO4;約4.75mMのMgSO4;約5mMのMgSO4;約6mMのMgSO4;約7mMのMgSO4;約8mMのMgSO4;約9mMのMgSO4;約10mMのMgSO4;約11mMのMgSO4;約12mMのMgSO4;約13mMのMgSO4;約14mMのMgSO4;約15mMのMgSO4;約16mMのMgSO4;約17mMのMgSO4;約18mMのMgSO4;約19mMのMgSO4;約20mMのMgSO4;約21mMのMgSO4;約22mMのMgSO4;約23mMのMgSO4;約24mMのMgSO4;約25mMのMgSO4;約26mMのMgSO4;約27mMのMgSO4;約28mMのMgSO4;約29mMのMgSO4;約30mMのMgSO4;約31mMのMgSO4;約32mMのMgSO4;約33mMのMgSO4;約34mMのMgSO4;約35mMのMgSO4;約36mMのMgSO4;約37mMのMgSO4;約38mMのMgSO4;約39mMのMgSO4;約40mMのMgSO4;約41mMのMgSO4;約42mMのMgSO4;約43mMのMgSO4;約44mMのMgSO4;約45mMのMgSO4;約46mMのMgSO4;約47mMのMgSO4;約48mMのMgSO4;約49mMのMgSO4;または約50mMのMgSO4を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
改質された擬似体液は、少なくとも約0.4mMのNaHCO3を含んでもよい。例えば、改質された擬似体液は、少なくとも約0.4mMのNaHCO3;少なくとも約0.6mMのNaHCO3;少なくとも約0.8mMのNaHCO3;少なくとも約1.0mMのNaHCO3;少なくとも約1.2mMのNaHCO3;少なくとも約1.4mMのNaHCO3;少なくとも約1.6mMのNaHCO3;少なくとも約1.8mMのNaHCO3;少なくとも約2.0mMのNaHCO3;少なくとも約2.2mMのNaHCO3;少なくとも約2.4mMのNaHCO3;少なくとも約2.6mMのNaHCO3;少なくとも約2.8mMのNaHCO3;少なくとも約3.0mMのNaHCO3;少なくとも約3.2mMのNaHCO3;少なくとも約3.4mMのNaHCO3;少なくとも約3.6mMのNaHCO3;少なくとも約3.8mMのNaHCO3;少なくとも約4.0mMのNaHCO3;少なくとも約4.2mMのNaHCO3;少なくとも約4.4mMのNaHCO3;少なくとも約4.6mMのNaHCO3;少なくとも約4.8mMのNaHCO3;少なくとも約5.0mMのNaHCO3;少なくとも約5.2mMのNaHCO3;少なくとも約5.4mMのNaHCO3;少なくとも約5.6mMのNaHCO3;少なくとも約5.8mMのNaHCO3;少なくとも約6.0mMのNaHCO3;少なくとも約6.2mMのNaHCO3;少なくとも約6.4mMのNaHCO3;少なくとも約6.6mMのNaHCO3;少なくとも約6.8mMのNaHCO3;少なくとも約7.0mMのNaHCO3;少なくとも約7.2mMのNaHCO3;少なくとも約7.4mMのNaHCO3;少なくとも約7.6mMのNaHCO3;少なくとも約7.8mMのNaHCO3;少なくとも約8.0mMのNaHCO3;少なくとも約8.2mMのNaHCO3;少なくとも約8.4mMのNaHCO3;少なくとも約8.6mMのNaHCO3;少なくとも約8.8mMのNaHCO3;少なくとも約9.0mMのNaHCO3;少なくとも約10mMのNaHCO3;少なくとも約20mMのNaHCO3;少なくとも約30mMのNaHCO3;少なくとも約40mMのNaHCO3;少なくとも約50mMのNaHCO3;少なくとも約60mMのNaHCO3;少なくとも約70mMのNaHCO3;少なくとも約80mMのNaHCO3;少なくとも約90mMのNaHCO3;少なくとも約100mMのNaHCO3;少なくとも約200mMのNaHCO3;少なくとも約300mMのNaHCO3;少なくとも約400mMのNaHCO3;少なくとも約500mMのNaHCO3;少なくとも約600mMのNaHCO3;少なくとも約700mMのNaHCO3;少なくとも約800mMのNaHCO3;少なくとも約900mMのNaHCO3;または少なくとも約1000mMのNaHCO3を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、改質された擬似体液は、約0.4mMのNaHCO3;約0.6mMのNaHCO3;約0.8mMのNaHCO3;約1.0mMのNaHCO3;約1.2mMのNaHCO3;約1.4mMのNaHCO3;約1.6mMのNaHCO3;約1.8mMのNaHCO3;約2.0mMのNaHCO3;約2.2mMのNaHCO3;約2.4mMのNaHCO3;約2.6mMのNaHCO3;約2.8mMのNaHCO3;約3.0mMのNaHCO3;約3.2mMのNaHCO3;約3.4mMのNaHCO3;約3.6mMのNaHCO3;約3.8mMのNaHCO3;約4.0mMのNaHCO3;約4.2mMのNaHCO3;約4.4mMのNaHCO3;約4.6mMのNaHCO3;約4.8mMのNaHCO3;約5.0mMのNaHCO3;約5.2mMのNaHCO3;約5.4mMのNaHCO3;約5.6mMのNaHCO3;約5.8mMのNaHCO3;約6.0mMのNaHCO3;約6.2mMのNaHCO3;約6.4mMのNaHCO3;約6.6mMのNaHCO3;約6.8mMのNaHCO3;約7.0mMのNaHCO3;約7.2mMのNaHCO3;約7.4mMのNaHCO3;約7.6mMのNaHCO3;約7.8mMのNaHCO3;約8.0mMのNaHCO3;約8.2mMのNaHCO3;約8.4mMのNaHCO3;約8.6mMのNaHCO3;約8.8mMのNaHCO3;約9.0mMのNaHCO3;約10mMのNaHCO3;約20mMのNaHCO3;約30mMのNaHCO3;約40mMのNaHCO3;約50mMのNaHCO3;約60mMのNaHCO3;約70mMのNaHCO3;約80mMのNaHCO3;約90mMのNaHCO3;約100mMのNaHCO3;約200mMのNaHCO3;約300mMのNaHCO3;約400mMのNaHCO3;約500mMのNaHCO3;約600mMのNaHCO3;約700mMのNaHCO3;約800mMのNaHCO3;約900mMのNaHCO3;または約1000mMのNaHCO3を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
改質された擬似体液は、少なくとも約0.5mMのCaCl2を含んでもよい。例えば、改質された擬似体液は、少なくとも約0.5mMのCaCl2;少なくとも約1.0mMのCaCl2;少なくとも約1.5mMのCaCl2;少なくとも約2.0mMのCaCl2;少なくとも約2.5mMのCaCl2;少なくとも約3.0mMのCaCl2;少なくとも約3.5mMのCaCl2;少なくとも約4.0mMのCaCl2;少なくとも約4.5mMのCaCl2;少なくとも約5.0mMのCaCl2;少なくとも約5.5mMのCaCl2;少なくとも約6.0mMのCaCl2;少なくとも約6.5mMのCaCl2;少なくとも約7.0mMのCaCl2;少なくとも約7.5mMのCaCl2;少なくとも約8.0mMのCaCl2;少なくとも約8.5mMのCaCl2;少なくとも約9.0mMのCaCl2;少なくとも約9.5mMのCaCl2;少なくとも約10.0mMのCaCl2;少なくとも約10.5mMのCaCl2;少なくとも約11.0mMのCaCl2;少なくとも約11.5mMのCaCl2;少なくとも約12.0mMのCaCl2;少なくとも約12.5mMのCaCl2;少なくとも約13.0mMのCaCl2;少なくとも約13.5mMのCaCl2;少なくとも約14.0mMのCaCl2;少なくとも約14.5mMのCaCl2;少なくとも約15.0mMのCaCl2;少なくとも約15.5mMのCaCl2;少なくとも約16.0mMのCaCl2;少なくとも約16.5mMのCaCl2;少なくとも約17.0mMのCaCl2;少なくとも約17.5mMのCaCl2;少なくとも約18.0mMのCaCl2;少なくとも約18.5mMのCaCl2;少なくとも約19.0mMのCaCl2;少なくとも約19.5mMのCaCl2;少なくとも約20.0mMのCaCl2;少なくとも約25mMのCaCl2;少なくとも約30mMのCaCl2;少なくとも約35mMのCaCl2;少なくとも約40mMのCaCl2;少なくとも約45mMのCaCl2;または少なくとも約50mMのCaCl2を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、改質された擬似体液は、約0.5mMのCaCl2;約1.0mMのCaCl2;約1.5mMのCaCl2;約2.0mMのCaCl2;約2.5mMのCaCl2;約3.0mMのCaCl2;約3.5mMのCaCl2;約4.0mMのCaCl2;約4.5mMのCaCl2;約5.0mMのCaCl2;約5.5mMのCaCl2;約6.0mMのCaCl2;約6.5mMのCaCl2;約7.0mMのCaCl2;約7.5mMのCaCl2;約8.0mMのCaCl2;約8.5mMのCaCl2;約9.0mMのCaCl2;約9.5mMのCaCl2;約10.0mMのCaCl2;約10.5mMのCaCl2;約11.0mMのCaCl2;約11.5mMのCaCl2;約12.0mMのCaCl2;約12.5mMのCaCl2;約13.0mMのCaCl2;約13.5mMのCaCl2;約14.0mMのCaCl2;約14.5mMのCaCl2;約15.0mMのCaCl2;約15.5mMのCaCl2;約16.0mMのCaCl2;約16.5mMのCaCl2;約17.0mMのCaCl2;約17.5mMのCaCl2;約18.0mMのCaCl2;約18.5mMのCaCl2;約19.0mMのCaCl2;約19.5mMのCaCl2;約20.0mMのCaCl2;約25mMのCaCl2;約30mMのCaCl2;約35mMのCaCl2;約40mMのCaCl2;約45mMのCaCl2;または約50mMのCaCl2を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
改質された擬似体液は、少なくとも約0.2mMのKH2PO4を含んでもよい。例えば、改質された擬似体液は、少なくとも約0.2mMのKH2PO4;少なくとも約0.4mMのKH2PO4;少なくとも約0.6mMのKH2PO4;少なくとも約0.8mMのKH2PO4;少なくとも約1.0mMのKH2PO4;少なくとも約1.2mMのKH2PO4;少なくとも約1.4mMのKH2PO4;少なくとも約1.6mMのKH2PO4;少なくとも約1.8mMのKH2PO4;少なくとも約2.0mMのKH2PO4;少なくとも約2.2mMのKH2PO4;少なくとも約2.4mMのKH2PO4;少なくとも約2.6mMのKH2PO4;少なくとも約2.8mMのKH2PO4;少なくとも約3.0mMのKH2PO4;少なくとも約3.2mMのKH2PO4;少なくとも約3.4mMのKH2PO4;少なくとも約3.6mMのKH2PO4;少なくとも約3.8mMのKH2PO4;少なくとも約4.0mMのKH2PO4;少なくとも約4.2mMのKH2PO4;少なくとも約4.4mMのKH2PO4;少なくとも約4.6mMのKH2PO4;少なくとも約4.8mMのKH2PO4;少なくとも約5.0mMのKH2PO4;少なくとも約5.2mMのKH2PO4;少なくとも約5.4mMのKH2PO4;少なくとも約5.6mMのKH2PO4;少なくとも約5.8mMのKH2PO4;少なくとも約6.0mMのKH2PO4;少なくとも約6.2mMのKH2PO4;少なくとも約6.4mMのKH2PO4;少なくとも約6.6mMのKH2PO4;少なくとも約6.8mMのKH2PO4;少なくとも約7.0mMのKH2PO4;少なくとも約7.2mMのKH2PO4;少なくとも約7.4mMのKH2PO4;少なくとも約7.6mMのKH2PO4;少なくとも約7.8mMのKH2PO4;少なくとも約8.0mMのKH2PO4;少なくとも約8.2mMのKH2PO4;少なくとも約8.4mMのKH2PO4;少なくとも約8.6mMのKH2PO4;少なくとも約8.8mMのKH2PO4;少なくとも約9.0mMのKH2PO4;少なくとも約9.2mMのKH2PO4;少なくとも約9.4mMのKH2PO4;少なくとも約9.6mMのKH2PO4;少なくとも約9.8mMのKH2PO4;少なくとも約10.0mMのKH2PO4;少なくとも約20mMのKH2PO4;少なくとも約30mMのKH2PO4;少なくとも約40mMのKH2PO4;少なくとも約50mMのKH2PO4;少なくとも約60mMのKH2PO4;少なくとも約70mMのKH2PO4;少なくとも約80mMのKH2PO4;少なくとも約90mMのKH2PO4;少なくとも約100mMのKH2PO4;少なくとも約110mMのKH2PO4;少なくとも約120mMのKH2PO4;少なくとも約130mMのKH2PO4;少なくとも約140mMのKH2PO4;少なくとも約150mMのKH2PO4;少なくとも約160mMのKH2PO4;少なくとも約170mMのKH2PO4;少なくとも約180mMのKH2PO4;少なくとも約190mMのKH2PO4;または少なくとも約200mMのKH2PO4を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、改質された擬似体液は、約0.2mMのKH2PO4;約0.4mMのKH2PO4;約0.6mMのKH2PO4;約0.8mMのKH2PO4;約1.0mMのKH2PO4;約1.2mMのKH2PO4;約1.4mMのKH2PO4;約1.6mMのKH2PO4;約1.8mMのKH2PO4;約2.0mMのKH2PO4;約2.2mMのKH2PO4;約2.4mMのKH2PO4;約2.6mMのKH2PO4;約2.8mMのKH2PO4;約3.0mMのKH2PO4;約3.2mMのKH2PO4;約3.4mMのKH2PO4;約3.6mMのKH2PO4;約3.8mMのKH2PO4;約4.0mMのKH2PO4;約4.2mMのKH2PO4;約4.4mMのKH2PO4;約4.6mMのKH2PO4;約4.8mMのKH2PO4;約5.0mMのKH2PO4;約5.2mMのKH2PO4;約5.4mMのKH2PO4;約5.6mMのKH2PO4;約5.8mMのKH2PO4;約6.0mMのKH2PO4;約6.2mMのKH2PO4;約6.4mMのKH2PO4;約6.8mMのKH2PO4;約7.0mMのKH2PO4;約7.2mMのKH2PO4;約7.4mMのKH2PO4;約7.6mMのKH2PO4;約7.8mMのKH2PO4;約8.0mMのKH2PO4;約8.2mMのKH2PO4;約8.4mMのKH2PO4;約8.6mMのKH2PO4;約8.8mMのKH2PO4;約9.0mMのKH2PO4;約9.2mMのKH2PO4;約9.4mMのKH2PO4;約9.6mMのKH2PO4;約9.8mMのKH2PO4;約10.0mMのKH2PO4;約20mMのKH2PO4;約30mMのKH2PO4;約40mMのKH2PO4;約50mMのKH2PO4;約60mMのKH2PO4;約70mMのKH2PO4;約80mMのKH2PO4;約90mMのKH2PO4;約100mMのKH2PO4;約110mMのKH2PO4;約120mMのKH2PO4;約130mMのKH2PO4;約140mMのKH2PO4;約150mMのKH2PO4;約160mMのKH2PO4;約170mMのKH2PO4;約180mMのKH2PO4;約190mMのKH2PO4;または約200mMのKH2PO4を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
いくつかの実施形態において、溶液は、カルシウム含有ミネラル層の形態を変化させることができる界面活性剤を含んでもよい。ここで、現在知られている、または後に発見される任意の界面活性剤が使用され得る。いくつかの実施形態において、界面活性剤は、Tween 20(商標)であってもよい。
ミネラルコーティング
本明細書に記載のスキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、表面改質またはコーティングを含み得る。本明細書に記載のようなスキャフォールドのミネラルコーティングは、任意の従来の様式により行うことができる。ミネラルコーティングは、米国特許出願公開第13/407,441号;米国特許出願公開第13/879,178号;および米国特許出願公開第13/036,470号に記載される通りであってもよく、これらは参照により組み込まれる。
例は、ミネラルコーティング溶液を使用してコーティングされたスキャフォールドを生成するための例示的方法を説明する。例えば、ミネラルコーティング溶液は、改質された擬似体液(mSBF)であってもよい。ミネラル組成および/またはmSBFの濃度を調節することにより、スキャフォールド上に析出されるミネラルの組成が操作され得る。米国特許出願公開第2008/0095817号;米国特許第6,767,928号;米国特許第6,541,022号;PCT出願公開WO2008/070355;PCT出願公開WO2008/082766;Murphy and Mooney, 2001;Murphy and Messersmith, 2000もまた参照されたい。
本明細書に記載のように、ミネラルコーティングは、カルシウム含有であってもよい。例えば、カルシウム含有ミネラルコーティングは、ヒドロキシアパタイト(HAP)、α−リン酸三カルシウム(α−TCP)、β−リン酸三カルシウム(β−TCP)、非晶質リン酸カルシウム、リン酸二カルシウム、リン酸八カルシウム、リン酸カルシウム(CaP)、または炭酸カルシウムを含み得る。カルシウム含有ミネラルコーティングは、複数の層、例えば異なる溶解プロファイルを有する別個の層を備えてもよい。生理学的条件下で、リン酸カルシウム種の溶解度は、以下の傾向に従い得る:非晶質リン酸カルシウム>リン酸二カルシウム>リン酸八カルシウム>β−TCP>HAP。リン酸二カルシウムミネラルは、HAPの溶解速度より50倍超高い溶解速度を有し得る。したがって、異なるリン酸カルシウム層を有するマトリックスの形成は、広範囲の溶解パターンを可能にする。
例えば、ミネラルコーティングは、ISO2337「Implants for surgery-In vitro evaluation for apatite-forming ability of implant materials」に従い得る。別の例として、ミネラルコーティングは、ISO2337「Implants for surgery-In vitro evaluation for apatite-forming ability of implant materials」に従う適合されたプロトコルであってもよい。別の例として、ミネラルコーティングは、生理学的条件下および連続回転において、スキャフォールドを改質された擬似体液中に含浸することにより行われてもよい。連続回転は、改質された擬似体液を補充、改質された擬似体液を交換、または改質された擬似体液を除去および添加することであってもよい。
本明細書に記載のように、スキャフォールドは、ミネラル核形成および成長のためのリン酸カルシウム系ミネラル層の形成を誘導するために、改質された擬似体液(mSBF)溶液中でインキュベートされてもよい。mSBF溶液は、カルシウムおよびホスフェートイオンの濃度が2倍で、生理的温度およびpHに保持された血漿のイオン性構成物質を含有してもよい。mSBFインキュベーションを使用した生体吸収性ポリマーマトリックス上での、リン酸カルシウム系ミネラル、具体的には骨様ミネラルの成長が示されている(Lin et al., 2004;Murphy et al., 2002, 2005)。
本明細書に記載のように、本明細書に記載のようなスキャフォールドのミネラルコーティングは、スキャフォールドをインキュベートすることにより行うことができる。例えば、本明細書に記載のミネラルコーティングは、改質された擬似体液(mSBF)中の構成物質を、約6.8〜約7.4のpH、および約37℃の温度で5日間以上インキュベートすることにより発達させることができる。SBFまたはmSBFは、毎日新しくしてもよい。例に記載の化学組成物を使用して、手順は、アルギネートおよびポリ−(α−ヒドロキシエステル)上にカルシウム欠乏カーボネート含有アパタイト材料を生成する。参照により本明細書に組み込まれる、米国特許第6,767,928号を参照されたい。mSBFは、増加されたカルシウムおよびホスフェートを含んでもよい。一般に、pHの増加は、ヒドロキシアパタイト成長に有利となり得、一方pHの減少は、リン酸八カルシウムミネラル成長に有利となり得る。
別の例として、ヒドロキシアパタイト形成に有利な条件は、約5.0から約8.0の間のpH、および約10−5から約10−8Mの間のカルシウム濃度とホスフェート濃度との積を含み得る。同様に、リン酸八カルシウム形成に有利な条件は、約6.0から約8.0の間のpH、および約10−5から約10−7.5Mの間のカルシウム濃度とホスフェート濃度との積を含む。さらに、脱水リン酸二カルシウム形成に有利な条件は、約6.0から約8.0の間のpH、および約10−4から約10−6Mの間のカルシウム濃度とホスフェート濃度との積を含み得る。
別の例として、ヒドロキシアパタイト形成を促進するために、mSBFのpHを、約5.0から約6.0の間で変更することができる。同様に、リン酸八カルシウムおよびヒドロキシアパタイト形成を促進するために、mSBFのpHを約6.0から約6.5の間で変更することができる。同様に、リン酸二カルシウム、リン酸八カルシウムおよびヒドロキシアパタイト形成を促進するために、mSBFのpHを約6.5から約8.0の間で変更することができる。
別の例として、スキャフォールドは、少なくとも約1日間;少なくとも約2日間;少なくとも約3日間;少なくとも約4日間;少なくとも約5日間;少なくとも約6日間;少なくとも約7日間;少なくとも約8日間;少なくとも約9日間;少なくとも約10日間;少なくとも約11日間;少なくとも約12日間;少なくとも約13日間;少なくとも約14日間;少なくとも約15日間;少なくとも約16日間;少なくとも約17日間;少なくとも約18日間;少なくとも約19日間;少なくとも約20日間;少なくとも約21日間;少なくとも約22日間;少なくとも約23日間;少なくとも約24日間;少なくとも約25日間;少なくとも約26日間;少なくとも約27日間;少なくとも約28日間;少なくとも約29日間;または少なくとも約30日間インキュベートされてもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
例えば、スキャフォールドは、約1日間;約2日間;約3日間;約4日間;約5日間;約6日間;約7日間;約8日間;約9日間;約10日間;約11日間;約12日間;約13日間;約14日間;約15日間;約16日間;約17日間;約18日間;約19日間;約20日間;約21日間;約22日間;約23日間;約24日間;約25日間;約26日間;約27日間;約28日間;約29日間;または約30日間インキュベートされてもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のようなスキャフォールドのミネラルコーティングは、スキャフォールドをある温度でインキュベートすることにより行うことができる。例えば、スキャフォールドは、生理的に適切な温度でインキュベートされてもよい。別の例として、スキャフォールドは、約1℃;約2℃;約3℃;約4℃;約5℃;約6℃;約7℃;約8℃;約9℃;約10℃;約11℃;約12℃;約13℃;約14℃;約15℃;約16℃;約17℃;約18℃;約19℃;約20℃;約21℃;約22℃;約23℃;約24℃;約25℃;約26℃;約27℃;約28℃;約29℃;約30℃;約31℃;約32℃;約33℃;約34℃;約35℃;約36℃;約37℃;約38℃;約39℃;約40℃;約41℃;約42℃;約43℃;約44℃;約45℃;約46℃;約47℃;約48℃;約49℃;約50℃;約51℃;約52℃;約53℃;約54℃;約55℃;約56℃;約57℃;約58℃;約59℃;約60℃;約61℃;約62℃;約63℃;約64℃;約65℃;約66℃;約67℃;約68℃;約69℃;約70℃;約71℃;約72℃;約73℃;約74℃;約75℃;約76℃;約77℃;約78℃;約79℃;約80℃;約81℃;約82℃;約83℃;約84℃;約85℃;約86℃;約87℃;約88℃;約89℃;約90℃;約91℃;約92℃;約93℃;約94℃;約95℃;約96℃;約97℃;約98℃;約99℃;または約100℃の温度でインキュベートされてもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、例えばCaPコーティング技術を使用して、個々に、またはまとめてコーティングされてもよい。スキャフォールド、またはその一部もしくは成分は、RGD付着のためのアミノ分解、化学的結合、層毎の堆積、または化学気相堆積等の技術を使用して、個々に、またはまとめて改質されてもよい。
第1のカルシウム含有ミネラルの堆積の前に、スキャフォールドは、(例えばNaOH溶液を使用した)表面加水分解を達成するための化学的前処理を利用することにより、増加したミネラル堆積を可能にするべく表面官能化されてもよい。この技術による表面分解は、材料表面上の極性酸素官能基の量の増加をもたらすことができる。
次いで、官能化表面は、ミネラル含有溶液(例えば改質された擬似体液)中でインキュベートされてもよい。本明細書に記載のようなミネラルコーティングプロセスは、自然のバイオミネラル化プロセスを模倣し得る。
本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、構造および組成が人間の骨ミネラルに類似し得る。例えば、ミネラルコーティングは、板状構造、または板状構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト相組成を有する、球状クラスタを含んでもよい。別の例として、コーティングは、骨誘発性ミネラルコーティングであってもよい。
別の例として、ミネラルコーティングは、アパタイトを含んでもよい。アパタイトは、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、フッ化カルシウム、水酸化カルシウムまたはシトレートを含んでもよい。
別の例として、ミネラルコーティングは、スキャフォールド上の複数の個別のミネラルアイランド(mineral island)を備えてもよく、または、ミネラルコーティングは、スキャフォールドの表面全体に形成されてもよい。別の例として、ミネラルコーティングは、実質的に均一なミネラルコーティングを含んでもよい。他の実施形態において、ミネラルコーティングは、カルシウムおよびホスフェートを含有する任意の好適なコーティング材料、例えばヒドロキシアパタイト、カルシウム欠乏カーボネート含有ヒドロキシアパタイト、リン酸三カルシウム、非晶質リン酸カルシウム、リン酸八カルシウム、リン酸二カルシウム、リン酸カルシウム、またはそれらの混合物であってもよい。例えば、骨誘発性ミネラルコーティングは、カルシウム欠乏カーボネート含有ヒドロキシアパタイトであってもよい。
別の例として、ミネラルコーティングは、ヒドロキシアパタイトを含んでもよい。カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイトは、Ca10-x(PO46-x(HPO4x(OH)2-xの式を有し得る。化学量論的ヒドロキシアパタイトは、Ca10(PO46(OH)2の化学式を有し得、またはCa5(PO43(OH)としても記述され得る。ヒドロキシアパタイトは、主に結晶性となり得るが、非晶質形態で存在してもよい。
本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、少なくとも約1%のヒドロキシアパタイトを含んでもよい。例えば、ミネラルコーティングは、少なくとも約1%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約2%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約3%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約4%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約5%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約6%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約7%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約8%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約9%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約10%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約11%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約12%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約13%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約14%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約15%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約16%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約17%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約18%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約19%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約20%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約21%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約22%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約23%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約24%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約25%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約26%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約27%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約28%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約29%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約30%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約31%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約32%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約33%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約34%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約35%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約36%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約37%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約38%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約39%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約40%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約41%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約42%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約43%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約44%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約45%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約46%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約47%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約48%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約49%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約50%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約51%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約52%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約53%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約54%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約55%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約56%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約57%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約58%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約59%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約60%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約61%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約62%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約63%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約64%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約65%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約66%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約67%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約68%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約69%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約70%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約71%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約72%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約73%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約74%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約75%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約76%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約77%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約78%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約79%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約80%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約81%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約82%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約83%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約84%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約85%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約86%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約87%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約88%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約89%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約90%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約91%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約92%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約93%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約94%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約95%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約96%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約97%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約98%のヒドロキシアパタイト;少なくとも約99%のヒドロキシアパタイト;または少なくとも約100%のヒドロキシアパタイトを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、ミネラルコーティングは、約1%のヒドロキシアパタイト;約2%のヒドロキシアパタイト;約3%のヒドロキシアパタイト;約4%のヒドロキシアパタイト;約5%のヒドロキシアパタイト;約6%のヒドロキシアパタイト;約7%のヒドロキシアパタイト;約8%のヒドロキシアパタイト;約9%のヒドロキシアパタイト;約10%のヒドロキシアパタイト;約11%のヒドロキシアパタイト;約12%のヒドロキシアパタイト;約13%のヒドロキシアパタイト;約14%のヒドロキシアパタイト;約15%のヒドロキシアパタイト;約16%のヒドロキシアパタイト;約17%のヒドロキシアパタイト;約18%のヒドロキシアパタイト;約19%のヒドロキシアパタイト;約20%のヒドロキシアパタイト;約21%のヒドロキシアパタイト;約22%のヒドロキシアパタイト;約23%のヒドロキシアパタイト;約24%のヒドロキシアパタイト;約25%のヒドロキシアパタイト;約26%のヒドロキシアパタイト;約27%のヒドロキシアパタイト;約28%のヒドロキシアパタイト;約29%のヒドロキシアパタイト;約30%のヒドロキシアパタイト;約31%のヒドロキシアパタイト;約32%のヒドロキシアパタイト;約33%のヒドロキシアパタイト;約34%のヒドロキシアパタイト;約35%のヒドロキシアパタイト;約36%のヒドロキシアパタイト;約37%のヒドロキシアパタイト;約38%のヒドロキシアパタイト;約39%のヒドロキシアパタイト;約40%のヒドロキシアパタイト;約41%のヒドロキシアパタイト;約42%のヒドロキシアパタイト;約43%のヒドロキシアパタイト;約44%のヒドロキシアパタイト;約45%のヒドロキシアパタイト;約46%のヒドロキシアパタイト;約47%のヒドロキシアパタイト;約48%のヒドロキシアパタイト;約49%のヒドロキシアパタイト;約50%のヒドロキシアパタイト;約51%のヒドロキシアパタイト;約52%のヒドロキシアパタイト;約53%のヒドロキシアパタイト;約54%のヒドロキシアパタイト;約55%のヒドロキシアパタイト;約56%のヒドロキシアパタイト;約57%のヒドロキシアパタイト;約58%のヒドロキシアパタイト;約59%のヒドロキシアパタイト;約60%のヒドロキシアパタイト;約61%のヒドロキシアパタイト;約62%のヒドロキシアパタイト;約63%のヒドロキシアパタイト;約64%のヒドロキシアパタイト;約65%のヒドロキシアパタイト;約66%のヒドロキシアパタイト;約67%のヒドロキシアパタイト;約68%のヒドロキシアパタイト;約69%のヒドロキシアパタイト;約70%のヒドロキシアパタイト;約71%のヒドロキシアパタイト;約72%のヒドロキシアパタイト;約73%のヒドロキシアパタイト;約74%のヒドロキシアパタイト;約75%のヒドロキシアパタイト;約76%のヒドロキシアパタイト;約77%のヒドロキシアパタイト;約78%のヒドロキシアパタイト;約79%のヒドロキシアパタイト;約80%のヒドロキシアパタイト;約81%のヒドロキシアパタイト;約82%のヒドロキシアパタイト;約83%のヒドロキシアパタイト;約84%のヒドロキシアパタイト;約85%のヒドロキシアパタイト;約86%のヒドロキシアパタイト;約87%のヒドロキシアパタイト;約88%のヒドロキシアパタイト;約89%のヒドロキシアパタイト;約90%のヒドロキシアパタイト;約91%のヒドロキシアパタイト;約92%のヒドロキシアパタイト;約93%のヒドロキシアパタイト;約94%のヒドロキシアパタイト;約95%のヒドロキシアパタイト;約96%のヒドロキシアパタイト;約97%のヒドロキシアパタイト;約98%のヒドロキシアパタイト;約99%のヒドロキシアパタイト;または約100%のヒドロキシアパタイトを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、リン酸八カルシウムを含んでもよい。リン酸八カルシウムは、Ca82(PO46・5H2Oの化学式を有し、または、Ca4HO123としても記述され得る。リン酸八カルシウムは、ヒドロキシアパタイトの前駆体であることが示されている。リン酸八カルシウムの加水分解は、ヒドロキシアパタイトを形成し得る。リン酸八カルシウムは、主に結晶性となり得るが、非晶質形態で存在してもよい。
本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、少なくとも約1%のリン酸八カルシウムを含んでもよい。例えば、ミネラルコーティングは、少なくとも約1%のリン酸八カルシウム;少なくとも約2%のリン酸八カルシウム;少なくとも約3%のリン酸八カルシウム;少なくとも約4%のリン酸八カルシウム;少なくとも約5%のリン酸八カルシウム;少なくとも約6%のリン酸八カルシウム;少なくとも約7%のリン酸八カルシウム;少なくとも約8%のリン酸八カルシウム;少なくとも約9%のリン酸八カルシウム;少なくとも約10%のリン酸八カルシウム;少なくとも約11%のリン酸八カルシウム;少なくとも約12%のリン酸八カルシウム;少なくとも約13%のリン酸八カルシウム;少なくとも約14%のリン酸八カルシウム;少なくとも約15%のリン酸八カルシウム;少なくとも約16%のリン酸八カルシウム;少なくとも約17%のリン酸八カルシウム;少なくとも約18%のリン酸八カルシウム;少なくとも約19%のリン酸八カルシウム;少なくとも約20%のリン酸八カルシウム;少なくとも約21%のリン酸八カルシウム;少なくとも約22%のリン酸八カルシウム;少なくとも約23%のリン酸八カルシウム;少なくとも約24%のリン酸八カルシウム;少なくとも約25%のリン酸八カルシウム;少なくとも約26%のリン酸八カルシウム;少なくとも約27%のリン酸八カルシウム;少なくとも約28%のリン酸八カルシウム;少なくとも約29%のリン酸八カルシウム;少なくとも約30%のリン酸八カルシウム;少なくとも約31%のリン酸八カルシウム;少なくとも約32%のリン酸八カルシウム;少なくとも約33%のリン酸八カルシウム;少なくとも約34%のリン酸八カルシウム;少なくとも約35%のリン酸八カルシウム;少なくとも約36%のリン酸八カルシウム;少なくとも約37%のリン酸八カルシウム;少なくとも約38%のリン酸八カルシウム;少なくとも約39%のリン酸八カルシウム;少なくとも約40%のリン酸八カルシウム;少なくとも約41%のリン酸八カルシウム;少なくとも約42%のリン酸八カルシウム;少なくとも約43%のリン酸八カルシウム;少なくとも約44%のリン酸八カルシウム;少なくとも約45%のリン酸八カルシウム;少なくとも約46%のリン酸八カルシウム;少なくとも約47%のリン酸八カルシウム;少なくとも約48%のリン酸八カルシウム;少なくとも約49%のリン酸八カルシウム;少なくとも約50%のリン酸八カルシウム;少なくとも約51%のリン酸八カルシウム;少なくとも約52%のリン酸八カルシウム;少なくとも約53%のリン酸八カルシウム;少なくとも約54%のリン酸八カルシウム;少なくとも約55%のリン酸八カルシウム;少なくとも約56%のリン酸八カルシウム;少なくとも約57%のリン酸八カルシウム;少なくとも約58%のリン酸八カルシウム;少なくとも約59%のリン酸八カルシウム;少なくとも約60%のリン酸八カルシウム;少なくとも約61%のリン酸八カルシウム;少なくとも約62%のリン酸八カルシウム;少なくとも約63%のリン酸八カルシウム;少なくとも約64%のリン酸八カルシウム;少なくとも約65%のリン酸八カルシウム;少なくとも約66%のリン酸八カルシウム;少なくとも約67%のリン酸八カルシウム;少なくとも約68%のリン酸八カルシウム;少なくとも約69%のリン酸八カルシウム;少なくとも約70%のリン酸八カルシウム;少なくとも約71%のリン酸八カルシウム;少なくとも約72%のリン酸八カルシウム;少なくとも約73%のリン酸八カルシウム;少なくとも約74%のリン酸八カルシウム;少なくとも約75%のリン酸八カルシウム;少なくとも約76%のリン酸八カルシウム;少なくとも約77%のリン酸八カルシウム;少なくとも約78%のリン酸八カルシウム;少なくとも約79%のリン酸八カルシウム;少なくとも約80%のリン酸八カルシウム;少なくとも約81%のリン酸八カルシウム;少なくとも約82%のリン酸八カルシウム;少なくとも約83%のリン酸八カルシウム;少なくとも約84%のリン酸八カルシウム;少なくとも約85%のリン酸八カルシウム;少なくとも約86%のリン酸八カルシウム;少なくとも約87%のリン酸八カルシウム;少なくとも約88%のリン酸八カルシウム;少なくとも約89%のリン酸八カルシウム;少なくとも約90%のリン酸八カルシウム;少なくとも約91%のリン酸八カルシウム;少なくとも約92%のリン酸八カルシウム;少なくとも約93%のリン酸八カルシウム;少なくとも約94%のリン酸八カルシウム;少なくとも約95%のリン酸八カルシウム;少なくとも約96%のリン酸八カルシウム;少なくとも約97%のリン酸八カルシウム;少なくとも約98%のリン酸八カルシウム;少なくとも約99%のリン酸八カルシウム;または少なくとも約100%のリン酸八カルシウムを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、ミネラルコーティングは、約1%のリン酸八カルシウム;約2%のリン酸八カルシウム;約3%のリン酸八カルシウム;約4%のリン酸八カルシウム;約5%のリン酸八カルシウム;約6%のリン酸八カルシウム;約7%のリン酸八カルシウム;約8%のリン酸八カルシウム;約9%のリン酸八カルシウム;約10%のリン酸八カルシウム;約11%のリン酸八カルシウム;約12%のリン酸八カルシウム;約13%のリン酸八カルシウム;約14%のリン酸八カルシウム;約15%のリン酸八カルシウム;約16%のリン酸八カルシウム;約17%のリン酸八カルシウム;約18%のリン酸八カルシウム;約19%のリン酸八カルシウム;約20%のリン酸八カルシウム;約21%のリン酸八カルシウム;約22%のリン酸八カルシウム;約23%のリン酸八カルシウム;約24%のリン酸八カルシウム;約25%のリン酸八カルシウム;約26%のリン酸八カルシウム;約27%のリン酸八カルシウム;約28%のリン酸八カルシウム;約29%のリン酸八カルシウム;約30%のリン酸八カルシウム;約31%のリン酸八カルシウム;約32%のリン酸八カルシウム;約33%のリン酸八カルシウム;約34%のリン酸八カルシウム;約35%のリン酸八カルシウム;約36%のリン酸八カルシウム;約37%のリン酸八カルシウム;約38%のリン酸八カルシウム;約39%のリン酸八カルシウム;約40%のリン酸八カルシウム;約41%のリン酸八カルシウム;約42%のリン酸八カルシウム;約43%のリン酸八カルシウム;約44%のリン酸八カルシウム;約45%のリン酸八カルシウム;約46%のリン酸八カルシウム;約47%のリン酸八カルシウム;約48%のリン酸八カルシウム;約49%のリン酸八カルシウム;約50%のリン酸八カルシウム;約51%のリン酸八カルシウム;約52%のリン酸八カルシウム;約53%のリン酸八カルシウム;約54%のリン酸八カルシウム;約55%のリン酸八カルシウム;約56%のリン酸八カルシウム;約57%のリン酸八カルシウム;約58%のリン酸八カルシウム;約59%のリン酸八カルシウム;約60%のリン酸八カルシウム;約61%のリン酸八カルシウム;約62%のリン酸八カルシウム;約63%のリン酸八カルシウム;約64%のリン酸八カルシウム;約65%のリン酸八カルシウム;約66%のリン酸八カルシウム;約67%のリン酸八カルシウム;約68%のリン酸八カルシウム;約69%のリン酸八カルシウム;約70%のリン酸八カルシウム;約71%のリン酸八カルシウム;約72%のリン酸八カルシウム;約73%のリン酸八カルシウム;約74%のリン酸八カルシウム;約75%のリン酸八カルシウム;約76%のリン酸八カルシウム;約77%のリン酸八カルシウム;約78%のリン酸八カルシウム;約79%のリン酸八カルシウム;約80%のリン酸八カルシウム;約81%のリン酸八カルシウム;約82%のリン酸八カルシウム;約83%のリン酸八カルシウム;約84%のリン酸八カルシウム;約85%のリン酸八カルシウム;約86%のリン酸八カルシウム;約87%のリン酸八カルシウム;約88%のリン酸八カルシウム;約89%のリン酸八カルシウム;約90%のリン酸八カルシウム;約91%のリン酸八カルシウム;約92%のリン酸八カルシウム;約93%のリン酸八カルシウム;約94%のリン酸八カルシウム;約95%のリン酸八カルシウム;約96%のリン酸八カルシウム;約97%のリン酸八カルシウム;約98%のリン酸八カルシウム;約99%のリン酸八カルシウム;または約100%のリン酸八カルシウムを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、少なくとも約1%の空隙率を含んでもよい。例えば、本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、少なくとも約1%空隙率;少なくとも約2%空隙率;少なくとも約3%空隙率;少なくとも約4%空隙率;少なくとも約5%空隙率;少なくとも約6%空隙率;少なくとも約7%空隙率;少なくとも約8%空隙率;少なくとも約9%空隙率;少なくとも約10%空隙率;少なくとも約11%空隙率;少なくとも約12%空隙率;少なくとも約13%空隙率;少なくとも約14%空隙率;少なくとも約15%空隙率;少なくとも約16%空隙率;少なくとも約17%空隙率;少なくとも約18%空隙率;少なくとも約19%空隙率;少なくとも約20%空隙率;少なくとも約21%空隙率;少なくとも約22%空隙率;少なくとも約23%空隙率;少なくとも約24%空隙率;少なくとも約25%空隙率;少なくとも約26%空隙率;少なくとも約27%空隙率;少なくとも約28%空隙率;少なくとも約29%空隙率;少なくとも約30%空隙率;少なくとも約31%空隙率;少なくとも約32%空隙率;少なくとも約33%空隙率;少なくとも約34%空隙率;少なくとも約35%空隙率;少なくとも約36%空隙率;少なくとも約37%空隙率;少なくとも約38%空隙率;少なくとも約39%空隙率;少なくとも約40%空隙率;少なくとも約41%空隙率;少なくとも約42%空隙率;少なくとも約43%空隙率;少なくとも約44%空隙率;少なくとも約45%空隙率;少なくとも約46%空隙率;少なくとも約47%空隙率;少なくとも約48%空隙率;少なくとも約49%空隙率;少なくとも約50%空隙率;少なくとも約51%空隙率;少なくとも約52%空隙率;少なくとも約53%空隙率;少なくとも約54%空隙率;少なくとも約55%空隙率;少なくとも約56%空隙率;少なくとも約57%空隙率;少なくとも約58%空隙率;少なくとも約59%空隙率;少なくとも約60%空隙率;少なくとも約61%空隙率;少なくとも約62%空隙率;少なくとも約63%空隙率;少なくとも約64%空隙率;少なくとも約65%空隙率;少なくとも約66%空隙率;少なくとも約67%空隙率;少なくとも約68%空隙率;少なくとも約69%空隙率;少なくとも約70%空隙率;少なくとも約71%空隙率;少なくとも約72%空隙率;少なくとも約73%空隙率;少なくとも約74%空隙率;少なくとも約75%空隙率;少なくとも約76%空隙率;少なくとも約77%空隙率;少なくとも約78%空隙率;少なくとも約79%空隙率;少なくとも約80%空隙率;少なくとも約81%空隙率;少なくとも約82%空隙率;少なくとも約83%空隙率;少なくとも約84%空隙率;少なくとも約85%空隙率;少なくとも約86%空隙率;少なくとも約87%空隙率;少なくとも約88%空隙率;少なくとも約89%空隙率;少なくとも約90%空隙率;少なくとも約91%空隙率;少なくとも約92%空隙率;少なくとも約93%空隙率;少なくとも約94%空隙率;少なくとも約95%空隙率;少なくとも約96%空隙率;少なくとも約97%空隙率;少なくとも約98%空隙率;少なくとも約99%空隙率;または少なくとも約100%空隙率の空隙率を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、ミネラルコーティングは、約1%空隙率;約2%空隙率;約3%空隙率;約4%空隙率;約5%空隙率;約6%空隙率;約7%空隙率;約8%空隙率;約9%空隙率;約10%空隙率;約11%空隙率;約12%空隙率;約13%空隙率;約14%空隙率;約15%空隙率;約16%空隙率;約17%空隙率;約18%空隙率;約19%空隙率;約20%空隙率;約21%空隙率;約22%空隙率;約23%空隙率;約24%空隙率;約25%空隙率;約26%空隙率;約27%空隙率;約28%空隙率;約29%空隙率;約30%空隙率;約31%空隙率;約32%空隙率;約33%空隙率;約34%空隙率;約35%空隙率;約36%空隙率;約37%空隙率;約38%空隙率;約39%空隙率;約40%空隙率;約41%空隙率;約42%空隙率;約43%空隙率;約44%空隙率;約45%空隙率;約46%空隙率;約47%空隙率;約48%空隙率;約49%空隙率;約50%空隙率;約51%空隙率;約52%空隙率;約53%空隙率;約54%空隙率;約55%空隙率;約56%空隙率;約57%空隙率;約58%空隙率;約59%空隙率;約60%空隙率;約61%空隙率;約62%空隙率;約63%空隙率;約64%空隙率;約65%空隙率;約66%空隙率;約67%空隙率;約68%空隙率;約69%空隙率;約70%空隙率;約71%空隙率;約72%空隙率;約73%空隙率;約74%空隙率;約75%空隙率;約76%空隙率;約77%空隙率;約78%空隙率;約79%空隙率;約80%空隙率;約81%空隙率;約82%空隙率;約83%空隙率;約84%空隙率;約85%空隙率;約86%空隙率;約87%空隙率;約88%空隙率;約89%空隙率;約90%空隙率;約91%空隙率;約92%空隙率;約93%空隙率;約94%空隙率;約95%空隙率;約96%空隙率;約97%空隙率;約98%空隙率;約99%空隙率;または約100%空隙率を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、約1nmから約3500nmの間の孔径を含んでもよい。別の例として、本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、約100から約350nmの間の孔径を含んでもよい。別の例として、本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、少なくとも約1nmの孔径;少なくとも約10nmの孔径;少なくとも約15nmの孔径;少なくとも約20nmの孔径;少なくとも約25nmの孔径;少なくとも約30nmの孔径;少なくとも約35nmの孔径;少なくとも約40nmの孔径;少なくとも約45nmの孔径;少なくとも約50nmの孔径;少なくとも約55nmの孔径;少なくとも約60nmの孔径;少なくとも約65nmの孔径;少なくとも約70nmの孔径;少なくとも約75nmの孔径;少なくとも約80nmの孔径;少なくとも約85nmの孔径;少なくとも約90nmの孔径;少なくとも約95nmの孔径;少なくとも約100nmの孔径;少なくとも約105nmの孔径;少なくとも約110nmの孔径;少なくとも約115nmの孔径;少なくとも約120nmの孔径;少なくとも約125nmの孔径;少なくとも約130nmの孔径;少なくとも約135nmの孔径;少なくとも約140nmの孔径;少なくとも約145nmの孔径;少なくとも約150nmの孔径;少なくとも約155nmの孔径;少なくとも約160nmの孔径;少なくとも約165nmの孔径;少なくとも約170nmの孔径;少なくとも約175nmの孔径;少なくとも約180nmの孔径;少なくとも約185nmの孔径;少なくとも約190nmの孔径;少なくとも約195nmの孔径;少なくとも約200nmの孔径;少なくとも約205nmの孔径;少なくとも約210nmの孔径;少なくとも約215nmの孔径;少なくとも約220nmの孔径;少なくとも約225nmの孔径;少なくとも約230nmの孔径;少なくとも約235nmの孔径;少なくとも約240nmの孔径;少なくとも約245nmの孔径;少なくとも約250nmの孔径;少なくとも約255nmの孔径;少なくとも約260nmの孔径;少なくとも約265nmの孔径;少なくとも約270nmの孔径;少なくとも約275nmの孔径;少なくとも約280nmの孔径;少なくとも約285nmの孔径;少なくとも約290nmの孔径;少なくとも約295nmの孔径;少なくとも約300nmの孔径;少なくとも約305nmの孔径;少なくとも約310nmの孔径;少なくとも約315nmの孔径;少なくとも約320nmの孔径;少なくとも約325nmの孔径;少なくとも約330nmの孔径;少なくとも約335nmの孔径;少なくとも約340nmの孔径;少なくとも約345nmの孔径;少なくとも約350nmの孔径;少なくとも約355nmの孔径;少なくとも約360nmの孔径;少なくとも約365nmの孔径;少なくとも約370nmの孔径;少なくとも約375nmの孔径;少なくとも約400nmの孔径;少なくとも約410nmの孔径;少なくとも約420nmの孔径;少なくとも約430nmの孔径;少なくとも約440nmの孔径;少なくとも約450nmの孔径;少なくとも約460nmの孔径;少なくとも約470nmの孔径;少なくとも約480nmの孔径;少なくとも約490nmの孔径;少なくとも約500nmの孔径;少なくとも約600nmの孔径;少なくとも約700nmの孔径;少なくとも約800nmの孔径;少なくとも約900nmの孔径;少なくとも約1000nmの孔径;少なくとも約1100nmの孔径;少なくとも約1200nmの孔径;少なくとも約1300nmの孔径;少なくとも約1400nmの孔径;少なくとも約1500nmの孔径;少なくとも約1600nmの孔径;少なくとも約1700nmの孔径;少なくとも約1800nmの孔径;少なくとも約1900nmの孔径;少なくとも約2000nmの孔径;少なくとも約2100nmの孔径;少なくとも約2200nmの孔径;少なくとも約2300nmの孔径;少なくとも約2400nmの孔径;少なくとも約2500nmの孔径;少なくとも約2600nmの孔径;少なくとも約2700nmの孔径;少なくとも約2800nmの孔径;少なくとも約2900nmの孔径;少なくとも約3000nmの孔径;少なくとも約3100nmの孔径;少なくとも約3200nmの孔径;少なくとも約3300nmの孔径;少なくとも約3400nmの孔径;または少なくとも約3500nmの孔径を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、約1nmの孔径;約10nmの孔径;約20nmの孔径;約30nmの孔径;約40nmの孔径;約50nmの孔径;約55nmの孔径;約60nmの孔径;約65nmの孔径;約70nmの孔径;約75nmの孔径;約80nmの孔径;約85nmの孔径;約90nmの孔径;約95nmの孔径;約100nmの孔径;約105nmの孔径;約110nmの孔径;約115nmの孔径;約120nmの孔径;約125nmの孔径;約130nmの孔径;約135nmの孔径;約140nmの孔径;約145nmの孔径;約150nmの孔径;約155nmの孔径;約160nmの孔径;約165nmの孔径;約170nmの孔径;約175nmの孔径;約180nmの孔径;約185nmの孔径;約190nmの孔径;約195nmの孔径;約200nmの孔径;約205nmの孔径;約210nmの孔径;約215nmの孔径;約220nmの孔径;約225nmの孔径;約230nmの孔径;約235nmの孔径;約240nmの孔径;約245nmの孔径;約250nmの孔径;約255nmの孔径;約260nmの孔径;約265nmの孔径;約270nmの孔径;約275nmの孔径;約280nmの孔径;約285nmの孔径;約290nmの孔径;約295nmの孔径;約300nmの孔径;約305nmの孔径;約310nmの孔径;約315nmの孔径;約320nmの孔径;約320nmの孔径;約330nmの孔径;約335nmの孔径;約340nmの孔径;約345nmの孔径;約350nmの孔径;約355nmの孔径;約360nmの孔径;約365nmの孔径;約370nmの孔径;約375nmの孔径;約380nmの孔径;約390nmの孔径;約400nmの孔径;約410nmの孔径;約420nmの孔径;約430nmの孔径;約440nmの孔径;約450nmの孔径;約460nmの孔径;約470nmの孔径;約480nmの孔径;約490nmの孔径;約500nmの孔径;約600nmの孔径;約700nmの孔径;約800nmの孔径;約900nmの孔径;約1000nmの孔径;約1100nmの孔径;約1200nmの孔径;約1300nmの孔径;約1400nmの孔径;約1500nmの孔径;約1600nmの孔径;約1700nmの孔径;約1800nmの孔径;約1900nmの孔径;約2000nmの孔径;約2100nmの孔径;約2200nmの孔径;約2300nmの孔径;約2400nmの孔径;約2500nmの孔径;約2600nmの孔径;約2700nmの孔径;約2800nmの孔径;約2900nmの孔径;約3000nmの孔径;約3100nmの孔径;約3200nmの孔径;約3300nmの孔径;約3400nmの孔径;または約3500nmの孔径を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、少なくとも約0.1のCa/Pの比を含んでもよい。例えば、ミネラルコーティングは、少なくとも約0.1のCa/P;少なくとも約0.2のCa/P;少なくとも約0.3のCa/P;少なくとも約0.4のCa/P;少なくとも約0.5のCa/P;少なくとも約0.6のCa/P;少なくとも約0.7のCa/P;少なくとも約0.8のCa/P;少なくとも約0.9のCa/P;少なくとも約1.0のCa/P;少なくとも約1.1のCa/P;少なくとも約1.2のCa/P;少なくとも約1.3のCa/P;少なくとも約1.4のCa/P;少なくとも約1.5のCa/P;少なくとも約1.6のCa/P;少なくとも約1.7のCa/P;少なくとも約1.8のCa/P;少なくとも約1.9のCa/P;少なくとも約2.0のCa/P;少なくとも約2.1のCa/P;少なくとも約2.2のCa/P;少なくとも約2.3のCa/P;少なくとも約2.4のCa/P;少なくとも約2.5のCa/P;少なくとも約2.6のCa/P;少なくとも約2.7のCa/P;少なくとも約2.8のCa/P;少なくとも約2.9のCa/P;少なくとも約3.0のCa/P;少なくとも約3.1のCa/P;少なくとも約3.2のCa/P;少なくとも約3.3のCa/P;少なくとも約3.4のCa/P;少なくとも約3.5のCa/P;少なくとも約3.6のCa/P;少なくとも約3.7のCa/P;少なくとも約3.8のCa/P;少なくとも約3.9のCa/P;少なくとも約4のCa/P;少なくとも約5のCa/P;少なくとも約6のCa/P;少なくとも約7のCa/P;少なくとも約8のCa/P;少なくとも約9のCa/P;少なくとも約10のCa/P;少なくとも約11のCa/P;少なくとも約12のCa/P;少なくとも約13のCa/P;少なくとも約14のCa/P;少なくとも約15のCa/P;少なくとも約16のCa/P;少なくとも約17のCa/P;少なくとも約18のCa/P;少なくとも約19のCa/P;または少なくとも約20のCa/Pの比を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、ミネラルコーティングは、約0.1のCa/P;約0.2のCa/P;約0.3のCa/P;約0.4のCa/P;約0.5のCa/P;約0.6のCa/P;約0.7のCa/P;約0.8のCa/P;約0.9のCa/P;約1.0のCa/P;約1.1のCa/P;約1.2のCa/P;約1.3のCa/P;約1.4のCa/P;約1.5のCa/P;約1.6のCa/P;約1.7のCa/P;約1.8のCa/P;約1.9のCa/P;約2.0のCa/P;約2.1のCa/P;約2.2のCa/P;約2.3のCa/P;約2.4のCa/P;約2.5のCa/P;約2.6のCa/P;約2.7のCa/P;約2.8のCa/P;約2.9のCa/P;約3.0のCa/P;約3.1のCa/P;約3.2のCa/P;約3.3のCa/P;約3.4のCa/P;約3.5のCa/P;約3.6のCa/P;約3.7のCa/P;約3.8のCa/P;約3.9のCa/P;約4のCa/P;約5のCa/P;約6のCa/P;約7のCa/P;約8のCa/P;約9のCa/P;約10のCa/P;約11のCa/P;約12のCa/P;約13のCa/P;約14のCa/P;約15のCa/P;約16のCa/P;約17のCa/P;約18のCa/P;約19のCa/P;または約20のCa/Pの比を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、従来の方法により特性決定され得る。例えば、mSBF中のミネラル形成は、カルシウム感受性電極(Denver Instrument、Denver、CO)を使用して、溶液カルシウム濃度の変化を分析することにより追跡され得る。その成長後、ミネラルマトリックスを溶解し、カルシウムおよびホスフェートイオン含量に関して分析してミネラル形成を定量化することができ、また、例えば元素分析用のNoran SiLi検出器を有する走査型電子顕微鏡(SEM)を使用して、ミネラル結晶を形態学的および組成的に分析することができる。
例えば、結晶相は、X線回折により特性決定されてもよく、2θは、15〜35°の範囲内、または25.8°、28.1°、28.9°、31.8°もしくは32.1°である。
別の例として、本明細書に記載のように、化学組成または結晶相は、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)により特性決定されてもよく、カーボネートのピークは、1400〜1500cm-1領域内にあり得、ホスフェートのピークは、900〜1100cm-1領域内、または約570cm-1、962cm-1もしくは1050cm-1にあり得る。
別の例として、本明細書に記載のように、ミネラル層の溶解はまた、生理的に適切な条件(例えば、37℃、pH7.4)におけるトリス緩衝食塩水中でのインキュベーション中のカルシウムおよびホスフェートイオンの放出を測定することにより、特性決定されてもよい。
別の例として、本明細書に記載のように、カルシウムおよびホスフェート濃度は、以前に説明された比色分析を使用して測定されてもよい(Murphy et al., 「Bioinspired growth of crystalline carbonate apatite on biodegradable polymer substrata」, J Am Chem Soc 124:1910-7, 2002を参照されたい)。本明細書に記載の特性決定法はそれぞれ、無機材料の分析において習慣的であり、リン酸カルシウムコーティングの設計および試験のためのFDAのガイダンス作成基準(good guidance practices)に従っている(Devices FDoGaR. Calcium phosphate coating draft guidance for preparation of FDA submissions for orthopedic and dental endosseous implants. 1997を参照されたい)。
別の例として、本明細書に記載のように、ミネラルコーティングは主に結晶性となり得るが、非晶質形態で存在してもよい。例えば、ミネラルコーティングは、少なくとも約5%の結晶化度を有してもよい。例えば、ミネラルコーティングは、少なくとも約5%の結晶化度;少なくとも約10%の結晶化度;少なくとも約15%の結晶化度;少なくとも約20%の結晶化度;少なくとも約25%の結晶化度;少なくとも約30%の結晶化度;少なくとも約35%の結晶化度;少なくとも約40%の結晶化度;少なくとも約45%の結晶化度;少なくとも約46%の結晶化度;少なくとも約47%の結晶化度;少なくとも約48%の結晶化度;少なくとも約49%の結晶化度;少なくとも約50%の結晶化度;少なくとも約51%の結晶化度;少なくとも約52%の結晶化度;少なくとも約53%の結晶化度;少なくとも約54%の結晶化度;少なくとも約55%の結晶化度;少なくとも約56%の結晶化度;少なくとも約57%の結晶化度;少なくとも約58%の結晶化度;少なくとも約59%の結晶化度;少なくとも約60%の結晶化度;少なくとも約61%の結晶化度;少なくとも約62%の結晶化度;少なくとも約63%の結晶化度;少なくとも約64%の結晶化度;少なくとも約65%の結晶化度;少なくとも約66%の結晶化度;少なくとも約67%の結晶化度;少なくとも約68%の結晶化度;少なくとも約69%の結晶化度;少なくとも約70%の結晶化度;少なくとも約71%の結晶化度;少なくとも約72%の結晶化度;少なくとも約73%の結晶化度;少なくとも約74%の結晶化度;少なくとも約75%の結晶化度;少なくとも約76%の結晶化度;少なくとも約77%の結晶化度;少なくとも約78%の結晶化度;少なくとも約79%の結晶化度;少なくとも約80%の結晶化度;少なくとも約81%の結晶化度;少なくとも約82%の結晶化度;少なくとも約83%の結晶化度;少なくとも約84%の結晶化度;少なくとも約85%の結晶化度;少なくとも約86%の結晶化度;少なくとも約87%の結晶化度;少なくとも約88%の結晶化度;少なくとも約89%の結晶化度;少なくとも約90%の結晶化度;少なくとも約91%の結晶化度;少なくとも約92%の結晶化度;少なくとも約93%の結晶化度;少なくとも約94%の結晶化度;少なくとも約95%の結晶化度;少なくとも約96%の結晶化度;少なくとも約97%の結晶化度;少なくとも約98%の結晶化度;少なくとも約99%の結晶化度;または少なくとも約100%の結晶化度を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、ミネラルコーティングは、約5%の結晶化度;10%の結晶化度;約15%の結晶化度;約20%の結晶化度;約25%の結晶化度;約30%の結晶化度;約35%の結晶化度;約40%の結晶化度;約45%の結晶化度;約46%の結晶化度;約47%の結晶化度;約48%の結晶化度;約49%の結晶化度;約50%の結晶化度;約51%の結晶化度;約52%の結晶化度;約53%の結晶化度;約54%の結晶化度;約55%の結晶化度;約56%の結晶化度;約57%の結晶化度;約58%の結晶化度;約59%の結晶化度;約60%の結晶化度;約61%の結晶化度;約62%の結晶化度;約63%の結晶化度;約64%の結晶化度;約65%の結晶化度;約66%の結晶化度;約67%の結晶化度;約68%の結晶化度;約69%の結晶化度;約70%の結晶化度;約71%の結晶化度;約72%の結晶化度;約73%の結晶化度;約74%の結晶化度;約75%の結晶化度;約76%の結晶化度;約77%の結晶化度;約78%の結晶化度;約79%の結晶化度;約80%の結晶化度;約81%の結晶化度;約82%の結晶化度;約83%の結晶化度;約84%の結晶化度;約85%の結晶化度;約86%の結晶化度;約87%の結晶化度;約88%の結晶化度;約89%の結晶化度;約90%の結晶化度;約91%の結晶化度;約92%の結晶化度;約93%の結晶化度;約94%の結晶化度;約95%の結晶化度;約96%の結晶化度;約97%の結晶化度;約98%の結晶化度;約99%の結晶化度;または約100%の結晶化度を含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、骨誘発性(osteoconductivity)および骨誘導性(osteoinductivity)は、リン酸カルシウムコーティングを使用してスキャフォールド(例えば整形外科用インプラント材料)に付与され得る。リン酸カルシウム系ミネラルコーティングの明確な骨誘発性および潜在的な骨誘導性に基づいて、リン酸カルシウムミネラル成長は、スキャフォールドをコーティングするために有利に利用され得る。
補助成分
本明細書に記載のようなミネラルコーティングは、補助成分を含んでもよい。例えば、補助成分は、スキャフォールド上、コーティングの表面上、またはスキャフォールドのコーティング内に組み込まれてもよい。
例えば、補助成分は、改善された骨誘発性、骨誘導性、骨促進(osteopromotion)、骨形成、強度、抗菌、抗微生物特性、生物抑制、または抗感染症特性等の望ましい特性を、ミネラルコーティングに提供し得る。
本明細書に記載のように、補助成分は、有機またはコラーゲンマトリックス、例えば脱灰骨基質(DBM)であってもよい。本明細書に記載のように、DBMは、当技術分野において知られている任意の形態であってもよい。例えば、DBMは、脱灰骨粉末、脱灰骨抽出物、脱灰骨ゼラチン、顆粒、断片、ペレット、スライス、削りくず、パテ、ペースト、ミックスまたはストリップであってもよい。
本明細書に記載のように、DBMは、当技術分野において知られている任意の方法により、コーティングまたはスキャフォールド内またはその上に組み込まれてもよい。別の例として、DBMは、多孔質材料、例えば多孔質スキャフォールド内に充填、または統合されてもよい。別の例として、DBMは、医療デバイス、例えば、3D印刷により形成された多孔質のコーティングされた生体吸収性インプラント内に充填されてもよい。別の例として、DBMは、ミネラルコーティングされたデバイスと組み合わされてもよい。別の例として、DBMは、混合、コーティング、または充填により、ミネラルコーティング、スキャフォールド、またはマトリックス材料と合わせられてもよい。
本明細書に記載のように、DBMは、当技術分野において知られている任意の方法により、スキャフォールドまたはミネラルコーティングされたスキャフォールドと統合されてもよい。ミネラルコーティング内へのDBMの組込みは、Ozturk et al. 2006 Int Orth 30, 147-152または米国特許出願公開第2008/0233203号に記載される通りであってもよい。
本明細書に記載のように、DBMをスキャフォールドと統合されるように調製することは、DBMを水溶液と混合することを含んでもよい。例えば、水溶液は、本明細書に記載のようなミネラルコーティング溶液であってもよい。別の例として、水溶液は、弱酸または塩酸グアニジンであってもよい。混合物は、水性脱灰骨抽出物を生成するために、設定された時間だけ持続的にかき混ぜられてもよい。次いで、抽出物は、任意の残留固体を除去するために濾過され、酸中和または除去されてもよく、抽出物は、多孔質スキャフォールドをコーティングするために使用されてもよい。
本明細書に記載のように、溶液中のDBMの量は、水溶液100g当たり約1g〜約99gのDBM、または約2g〜約10gのDBMであってもよい。DBMの量は、水溶液100g当たり少なくとも約1gのDBMを含んでもよい。例えば、溶液中のDBMの量は、水溶液100g当たり少なくとも約1gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約2gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約3gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約4gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約5gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約6gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約7gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約8gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約9gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約10gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約11gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約12gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約13gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約14gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約15gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約16gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約17gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約18gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約19gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約20gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約21gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約22gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約23gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約24gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約25gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約26gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約27gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約28gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約29gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約30gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約31gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約32gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約33gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約34gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約35gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約36gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約37gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約38gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約39gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約40gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約41gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約42gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約43gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約44gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約45gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約46gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約47gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約48gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約49gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約50gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約51gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約52gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約53gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約54gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約55gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約56gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約57gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約58gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約59gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約60gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約61gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約62gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約63gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約64gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約65gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約66gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約67gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約68gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約69gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約70gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約71gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約72gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約73gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約74gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約75gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約76gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約77gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約78gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約79gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約80gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約81gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約82gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約83gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約84gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約85gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約86gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約87gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約88gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約89gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約90gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約91gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約92gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約93gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約94gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約95gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約96gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約97gのDBM;水溶液100g当たり少なくとも約98gのDBM;または水溶液100g当たり水溶液100g当たり少なくとも約99gのDBMを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、DBMの量は、水溶液100g当たり約1gのDBMを含んでもよい。DBMの量は、水溶液100g当たり約1gのDBM;水溶液100g当たり約2gのDBM;水溶液100g当たり約3gのDBM;水溶液100g当たり約4gのDBM;水溶液100g当たり約5gのDBM;水溶液100g当たり約6gのDBM;水溶液100g当たり約7gのDBM;水溶液100g当たり約8gのDBM;水溶液100g当たり約9gのDBM;水溶液100g当たり約10gのDBM;水溶液100g当たり約11gのDBM;水溶液100g当たり約12gのDBM;水溶液100g当たり約13gのDBM;水溶液100g当たり約14gのDBM;水溶液100g当たり約15gのDBM;水溶液100g当たり約16gのDBM;水溶液100g当たり約17gのDBM;水溶液100g当たり約18gのDBM;水溶液100g当たり約19gのDBM;水溶液100g当たり約20gのDBM;水溶液100g当たり約21gのDBM;水溶液100g当たり約22gのDBM;水溶液100g当たり約23gのDBM;水溶液100g当たり約24gのDBM;水溶液100g当たり約25gのDBM;水溶液100g当たり約26gのDBM;水溶液100g当たり約27gのDBM;水溶液100g当たり約28gのDBM;水溶液100g当たり約29gのDBM;水溶液100g当たり約30gのDBM;水溶液100g当たり約31gのDBM;水溶液100g当たり約32gのDBM;水溶液100g当たり約33gのDBM;水溶液100g当たり約34gのDBM;水溶液100g当たり約35gのDBM;水溶液100g当たり約36gのDBM;水溶液100g当たり約37gのDBM;水溶液100g当たり約38gのDBM;水溶液100g当たり約39gのDBM;水溶液100g当たり約40gのDBM;水溶液100g当たり約41gのDBM;水溶液100g当たり約42gのDBM;水溶液100g当たり約43gのDBM;水溶液100g当たり約44gのDBM;水溶液100g当たり約45gのDBM;水溶液100g当たり約46gのDBM;水溶液100g当たり約47gのDBM;水溶液100g当たり約48gのDBM;水溶液100g当たり約49gのDBM;水溶液100g当たり約50gのDBM;水溶液100g当たり約51gのDBM;水溶液100g当たり約52gのDBM;水溶液100g当たり約53gのDBM;水溶液100g当たり約54gのDBM;水溶液100g当たり約55gのDBM;水溶液100g当たり約56gのDBM;水溶液100g当たり約57gのDBM;水溶液100g当たり約58gのDBM;水溶液100g当たり約59gのDBM;水溶液100g当たり約60gのDBM;水溶液100g当たり約61gのDBM;水溶液100g当たり約62gのDBM;水溶液100g当たり約63gのDBM;水溶液100g当たり約64gのDBM;水溶液100g当たり約65gのDBM;水溶液100g当たり約66gのDBM;水溶液100g当たり約67gのDBM;水溶液100g当たり約68gのDBM;水溶液100g当たり約69gのDBM;水溶液100g当たり約70gのDBM;水溶液100g当たり約71gのDBM;水溶液100g当たり約72gのDBM;水溶液100g当たり約73gのDBM;水溶液100g当たり約74gのDBM;水溶液100g当たり約75gのDBM;水溶液100g当たり約76gのDBM;水溶液100g当たり約77gのDBM;水溶液100g当たり約78gのDBM;水溶液100g当たり約79gのDBM;水溶液100g当たり約80gのDBM;水溶液100g当たり約81gのDBM;水溶液100g当たり約82gのDBM;水溶液100g当たり約83gのDBM;水溶液100g当たり約84gのDBM;水溶液100g当たり約85gのDBM;水溶液100g当たり約86gのDBM;水溶液100g当たり約87gのDBM;水溶液100g当たり約88gのDBM;水溶液100g当たり約89gのDBM;水溶液100g当たり約90gのDBM;水溶液100g当たり約91gのDBM;水溶液100g当たり約92gのDBM;水溶液100g当たり約93gのDBM;水溶液100g当たり約94gのDBM;水溶液100g当たり約95gのDBM;水溶液100g当たり約96gのDBM;水溶液100g当たり約97gのDBM;水溶液100g当たり約98gのDBM;または水溶液100g当たり約99gのDBMを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
水溶液は、本明細書に記載のようなミネラルコーティング溶液を含んでもよい。水溶液は、任意の生物学的に適合する水溶液、特に、ミネラルコーティング組成物、成長因子、またはタンパク質がその中で安定となり得る水溶液を含んでもよい。そのような溶液の例は、これらに限定されないが、上述のようなミネラルコーティング溶液、トリス緩衝液、トリス緩衝食塩水、リン酸緩衝液、またはリン酸緩衝食塩水であってもよい。例えば、溶液は、弱酸溶液であってもよく、弱酸は、これらに限定されないが、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、アスコルビン酸またはそれらの組合せであってもよい。当技術分野において知られている任意の弱酸が使用され得る。弱酸溶液の濃度は、約2M〜約3Mであってもよい。第2の例示的実施形態において、溶液は、塩酸グアニジン溶液であってもよく、塩酸グアニジン溶液の濃度は、約3M〜約6Mであってもよい。
DBMおよび水溶液が混合され得る時間は、約8時間〜約96時間であってもよい。例えば、DBMおよび水溶液は、約24時間〜約96時間互いに混合されてもよい。DBMおよび水溶液は、その期間、持続的なかき混ぜにより互いに混合されてもよい。持続的なかき混ぜは、これらに限定されないが、撹拌、振盪、超音波またはそれらの任意の組合せ、および混合物をかき混ぜる任意の他の方法により得ることができる。
混合は、スキャフォールドのコーティング、ならびにDBMからの成長因子および/またはタンパク質の抽出を促し得るが、成長因子および/またはタンパク質が安定となり得る温度で行われてもよい。温度は、50℃未満であってもよい。別の例として、温度は、室温であってもよい。
適切な時間だけ混合した後、得られた脱灰骨抽出物は、溶液中に残留する任意の不溶性DBMから分離されてもよい。この分離は、これらに限定されないが、デカンテーション、濾過、または遠心分離等の任意の数のプロセスにより行われてもよい。例えば、溶液は、残留する任意の可溶性DBMを除去するために濾過されてもよい。篩またはフィルタのサイズは、残留するDBM粒子のサイズに依存し、これはさらに、DBMの初期形態に依存し得る。例えば、フィルタは、約50μm〜約300μmであってもよい。別の例として、フィルタは、篩、紙、焼結ガラス、織布もしくは不織布、または当技術分野において知られている任意の他の濾過手段であってもよい。
脱灰骨抽出物は、希釈され、中和され、または弱酸もしくは塩酸グアニジンが除去されてもよい。方法は、これらに限定されないが、滴定、透析、液液抽出、中空繊維濾過、限外濾過、クロスフロー濾過または沈殿を含み得る。例えば、水溶液は、適切な対イオンでの滴定により、約6.5〜約7.5のpHに中和されてもよい。そのような方法は、当技術分野において周知である。別の例として、弱酸または塩酸グアニジンは、これらに限定されないが、トリス、TBS、ホスフェート、PBSまたは水等の生物学的に適合性の緩衝液に対して、透析、中空繊維濾過、限外濾過またはクロスフロー濾過により除去され得、緩衝液のpHは、約6.5〜約7.5であってもよい。透析膜の分画分子量は、溶液中での望ましいタンパク質および/または成長因子のサイズに依存する。透析、中空繊維濾過、限外濾過またはクロスフロー濾過膜は、例えば、12Kd以下、または約10Kd〜約12Kdの分画分子量を有してもよい。試料中の所望の分子を保持するように透析配管の分画分子量を選択する方法は、当技術分野において周知である。
脱灰骨抽出物は、ミネラルコーティング溶液を含んでもよく、または、本明細書に記載のようにミネラルコーティング溶液と混合されてもよい。例えば、骨抽出物は、実施例4に記載のようなミネラルコーティング手順におけるスキャフォールドインキュベーションステップ中に導入されてもよい。
本明細書に記載のように、ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、脱灰骨材料と同時にコーティングされてもよく、または、ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、脱灰骨材料でコーティングされてもよい。
脱灰骨抽出物は、脱灰骨抽出物がスキャフォールドの細孔および通路に浸潤するようにスキャフォールドに塗布されてもよい。例えば、脱灰骨抽出物は、真空下でスキャフォールドに塗布されてもよい。別の例として、脱灰骨抽出物は、構造を抽出物中に浸漬し、毛管作用により抽出物を細孔および通路に浸潤させることにより、スキャフォールドに塗布されてもよい。脱灰骨抽出物は、スキャフォールドに塗布された後、スキャフォールド上で乾燥されてもよい。脱灰骨抽出物は、凍結乾燥、真空、加熱、またはそれらの組合せにより、構造上で乾燥されてもよい。1つ以上の実施形態において、加熱は、50℃未満の温度であってもよい。
本明細書に記載のように、本発明の方法は、脱灰骨ゼラチンを作製するステップをさらに含んでもよい。脱灰骨ゼラチンは、脱灰骨抽出物もしくはミネラルコーティングの上にコーティングされてもよく、または、コーティングする前に抽出物と混合されて単一のコーティングが形成されてもよく、または、ミネラルコーティングと混合されて単一コーティングが形成されてもよい。脱灰骨ゼラチンは、DBMを、水性生理食塩水、例えば、これらに限定されないが、PBS、TBS、または塩化ナトリウム溶液と混合して、懸濁液を形成することにより形成されてもよい。懸濁液は、増加した温度および圧力まで、例えば、これに限定されないが、オートクレーブで処理されてもよい。1つの例示的実施形態において、溶液は、少なくとも約15psigの圧力で約85℃〜約130℃の温度まで加熱されてもよい。DBMは、溶解されて、脱灰骨ゼラチンを生成し得る。脱灰骨ゼラチンを形成するための方法は、当技術分野において知られている。DBMは、脱灰骨抽出物を形成する一方で濾過ステップの間に除去された固体であってもよく、または、新鮮なDBMであってもよい。代替として、脱灰骨ゼラチンは主にコラーゲンを含むため、任意の純度のコラーゲンがDBMと置き換えられてもよいことが理解される。
脱灰骨ゼラチンは、ゼラチンが細孔および通路をコーティングするように、スキャフォールド上の乾燥した脱灰骨抽出物コーティング上にコーティングされてもよい。代替として、脱灰骨ゼラチンは、脱灰骨抽出物がスキャフォールド上にコーティングされる前に抽出物と混合されて、単一のコーティングを形成してもよい。スキャフォールドは、ミネラルコーティングで事前にコーティングされてもよく、または、ミネラルコーティング溶液がDBMコーティング中に組み込まれてもよい。脱灰骨抽出物およびゼラチンを含むコーティングは、次いで、細孔および通路がコーティングされるようにスキャフォールドに塗布されてもよい。脱灰骨ゼラチンは、より高い温度で粘稠性がより低く、スキャフォールドに塗布するのがより容易となり得ることが理解される。脱灰骨ゼラチンは、溶液等のより粘稠性の低い形態で、スキャフォールドに塗布されてもよい。脱灰骨ゼラチンは、任意の他のステップが行われる前に、ゲル化されてもよい。脱灰骨ゼラチンコーティングは、脱灰骨抽出物コーティングの任意の成長因子および/またはタンパク質を不活性化しないために十分低い温度で維持されてもよい。
塗布されたら、単独の、または脱灰骨抽出物もしくはミネラルコーティングと混合された脱灰骨ゼラチンは、スキャフォールド上で乾燥されてもよい。スキャフォールドは、ミネラルコーティングで事前にコーティングされてもよい。脱灰骨ゼラチンは、凍結乾燥、真空、加熱、またはそれらの組合せにより、構造上で乾燥されてもよい。1つ以上の実施形態において、加熱は、50℃以下の温度であってもよい。
本明細書に記載のように、DBMは、ミネラルコーティングまたはスキャフォールド内に統合されてもよい。例えば、DBMは、質量%(w/w)または体積%(v/v)だけミネラルコーティングまたはスキャフォールド内に統合されてもよい。ミネラルコーティングまたはスキャフォールドは、少なくとも約1%(w/w)のDBMを含んでもよい。例えば、ミネラルコーティングまたはスキャフォールドは、少なくとも約1%(w/w)のDBM;少なくとも約2%(w/w)のDBM;少なくとも約3%(w/w)のDBM;少なくとも約4%(w/w)のDBM;少なくとも約5%(w/w)のDBM;少なくとも約6%(w/w)のDBM;少なくとも約7%(w/w)のDBM;少なくとも約8%(w/w)のDBM;少なくとも約9%(w/w)のDBM;少なくとも約10%(w/w)のDBM;少なくとも約11%(w/w)のDBM;少なくとも約12%(w/w)のDBM;少なくとも約13%(w/w)のDBM;少なくとも約14%(w/w)のDBM;少なくとも約15%(w/w)のDBM;少なくとも約16%(w/w)のDBM;少なくとも約17%(w/w)のDBM;少なくとも約18%(w/w)のDBM;少なくとも約19%(w/w)のDBM;少なくとも約20%(w/w)のDBM;少なくとも約21%(w/w)のDBM;少なくとも約22%(w/w)のDBM;少なくとも約23%(w/w)のDBM;少なくとも約24%(w/w)のDBM;少なくとも約25%(w/w)のDBM;少なくとも約26%(w/w)のDBM;少なくとも約27%(w/w)のDBM;少なくとも約28%(w/w)のDBM;少なくとも約29%(w/w)のDBM;少なくとも約30%(w/w)のDBM;少なくとも約31%(w/w)のDBM;少なくとも約32%(w/w)のDBM;少なくとも約33%(w/w)のDBM;少なくとも約34%(w/w)のDBM;少なくとも約35%(w/w)のDBM;少なくとも約36%(w/w)のDBM;少なくとも約37%(w/w)のDBM;少なくとも約38%(w/w)のDBM;少なくとも約39%(w/w)のDBM;少なくとも約40%(w/w)のDBM;少なくとも約41%(w/w)のDBM;少なくとも約42%(w/w)のDBM;少なくとも約43%(w/w)のDBM;少なくとも約44%(w/w)のDBM;少なくとも約45%(w/w)のDBM;少なくとも約46%(w/w)のDBM;少なくとも約47%(w/w)のDBM;少なくとも約48%(w/w)のDBM;少なくとも約49%(w/w)のDBM;少なくとも約50%(w/w)のDBM;少なくとも約51%(w/w)のDBM;少なくとも約52%(w/w)のDBM;少なくとも約53%(w/w)のDBM;少なくとも約54%(w/w)のDBM;少なくとも約55%(w/w)のDBM;少なくとも約56%(w/w)のDBM;少なくとも約57%(w/w)のDBM;少なくとも約58%(w/w)のDBM;少なくとも約59%(w/w)のDBM;少なくとも約60%(w/w)のDBM;少なくとも約61%(w/w)のDBM;少なくとも約62%(w/w)のDBM;少なくとも約63%(w/w)のDBM;少なくとも約64%(w/w)のDBM;少なくとも約65%(w/w)のDBM;少なくとも約66%(w/w)のDBM;少なくとも約67%(w/w)のDBM;少なくとも約68%(w/w)のDBM;少なくとも約69%(w/w)のDBM;少なくとも約70%(w/w)のDBM;少なくとも約71%(w/w)のDBM;少なくとも約72%(w/w)のDBM;少なくとも約73%(w/w)のDBM;少なくとも約74%(w/w)のDBM;少なくとも約75%(w/w)のDBM;少なくとも約76%(w/w)のDBM;少なくとも約77%(w/w)のDBM;少なくとも約78%(w/w)のDBM;少なくとも約79%(w/w)のDBM;少なくとも約80%(w/w)のDBM;少なくとも約81%(w/w)のDBM;少なくとも約82%(w/w)のDBM;少なくとも約83%(w/w)のDBM;少なくとも約84%(w/w)のDBM;少なくとも約85%(w/w)のDBM;少なくとも約86%(w/w)のDBM;少なくとも約87%(w/w)のDBM;少なくとも約88%(w/w)のDBM;少なくとも約89%(w/w)のDBM;少なくとも約90%(w/w)のDBM;少なくとも約91%(w/w)のDBM;少なくとも約92%(w/w)のDBM;少なくとも約93%(w/w)のDBM;少なくとも約94%(w/w)のDBM;少なくとも約95%(w/w)のDBM;少なくとも約96%(w/w)のDBM;少なくとも約97%(w/w)のDBM;少なくとも約98%(w/w)のDBM;または少なくとも約99%(w/w)のDBMを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、ミネラルコーティングまたはスキャフォールドは、約1%(w/w)のDBM;約2%(w/w)のDBM;約3%(w/w)のDBM;約4%(w/w)のDBM;約5%(w/w)のDBM;約6%(w/w)のDBM;約7%(w/w)のDBM;約8%(w/w)のDBM;約9%(w/w)のDBM;約10%(w/w)のDBM;約11%(w/w)のDBM;約12%(w/w)のDBM;約13%(w/w)のDBM;約14%(w/w)のDBM;約15%(w/w)のDBM;約16%(w/w)のDBM;約17%(w/w)のDBM;約18%(w/w)のDBM;約19%(w/w)のDBM;約20%(w/w)のDBM;約21%(w/w)のDBM;約22%(w/w)のDBM;約23%(w/w)のDBM;約24%(w/w)のDBM;約25%(w/w)のDBM;約26%(w/w)のDBM;約27%(w/w)のDBM;約28%(w/w)のDBM;約29%(w/w)のDBM;約30%(w/w)のDBM;約31%(w/w)のDBM;約32%(w/w)のDBM;約33%(w/w)のDBM;約34%(w/w)のDBM;約35%(w/w)のDBM;約36%(w/w)のDBM;約37%(w/w)のDBM;約38%(w/w)のDBM;約39%(w/w)のDBM;約40%(w/w)のDBM;約41%(w/w)のDBM;約42%(w/w)のDBM;約43%(w/w)のDBM;約44%(w/w)のDBM;約45%(w/w)のDBM;約46%(w/w)のDBM;約47%(w/w)のDBM;約48%(w/w)のDBM;約49%(w/w)のDBM;約50%(w/w)のDBM;約51%(w/w)のDBM;約52%(w/w)のDBM;約53%(w/w)のDBM;約54%(w/w)のDBM;約55%(w/w)のDBM;約56%(w/w)のDBM;約57%(w/w)のDBM;約58%(w/w)のDBM;約59%(w/w)のDBM;約60%(w/w)のDBM;約61%(w/w)のDBM;約62%(w/w)のDBM;約63%(w/w)のDBM;約64%(w/w)のDBM;約65%(w/w)のDBM;約66%(w/w)のDBM;約67%(w/w)のDBM;約68%(w/w)のDBM;約69%(w/w)のDBM;約70%(w/w)のDBM;約71%(w/w)のDBM;約72%(w/w)のDBM;約73%(w/w)のDBM;約74%(w/w)のDBM;約75%(w/w)のDBM;約76%(w/w)のDBM;約77%(w/w)のDBM;約78%(w/w)のDBM;約79%(w/w)のDBM;約80%(w/w)のDBM;約81%(w/w)のDBM;約82%(w/w)のDBM;約83%(w/w)のDBM;約84%(w/w)のDBM;約85%(w/w)のDBM;約86%(w/w)のDBM;約87%(w/w)のDBM;約88%(w/w)のDBM;約89%(w/w)のDBM;約90%(w/w)のDBM;約91%(w/w)のDBM;約92%(w/w)のDBM;約93%(w/w)のDBM;約94%(w/w)のDBM;約95%(w/w)のDBM;約96%(w/w)のDBM;約97%(w/w)のDBM;約98%(w/w)のDBM;または約99%(w/w)のDBMを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
ミネラルコーティングまたはスキャフォールドは、少なくとも約1%(v/v)のDBMを含んでもよい。別の例として、ミネラルコーティングまたはスキャフォールドは、少なくとも約1%(v/v)のDBM;少なくとも約2%(v/v)のDBM;少なくとも約3%(v/v)のDBM;少なくとも約4%(v/v)のDBM;少なくとも約5%(v/v)のDBM;少なくとも約6%(v/v)のDBM;少なくとも約7%(v/v)のDBM;少なくとも約8%(v/v)のDBM;少なくとも約9%(v/v)のDBM;少なくとも約10%(v/v)のDBM;少なくとも約11%(v/v)のDBM;少なくとも約12%(v/v)のDBM;少なくとも約13%(v/v)のDBM;少なくとも約14%(v/v)のDBM;少なくとも約15%(v/v)のDBM;少なくとも約16%(v/v)のDBM;少なくとも約17%(v/v)のDBM;少なくとも約18%(v/v)のDBM;少なくとも約19%(v/v)のDBM;少なくとも約20%(v/v)のDBM;少なくとも約21%(v/v)のDBM;少なくとも約22%(v/v)のDBM;少なくとも約23%(v/v)のDBM;少なくとも約24%(v/v)のDBM;少なくとも約25%(v/v)のDBM;少なくとも約26%(v/v)のDBM;少なくとも約27%(v/v)のDBM;少なくとも約28%(v/v)のDBM;少なくとも約29%(v/v)のDBM;少なくとも約30%(v/v)のDBM;少なくとも約31%(v/v)のDBM;少なくとも約32%(v/v)のDBM;少なくとも約33%(v/v)のDBM;少なくとも約34%(v/v)のDBM;少なくとも約35%(v/v)のDBM;少なくとも約36%(v/v)のDBM;少なくとも約37%(v/v)のDBM;少なくとも約38%(v/v)のDBM;少なくとも約39%(v/v)のDBM;少なくとも約40%(v/v)のDBM;少なくとも約41%(v/v)のDBM;少なくとも約42%(v/v)のDBM;少なくとも約43%(v/v)のDBM;少なくとも約44%(v/v)のDBM;少なくとも約45%(v/v)のDBM;少なくとも約46%(v/v)のDBM;少なくとも約47%(v/v)のDBM;少なくとも約48%(v/v)のDBM;少なくとも約49%(v/v)のDBM;少なくとも約50%(v/v)のDBM;少なくとも約51%(v/v)のDBM;少なくとも約52%(v/v)のDBM;少なくとも約53%(v/v)のDBM;少なくとも約54%(v/v)のDBM;少なくとも約55%(v/v)のDBM;少なくとも約56%(v/v)のDBM;少なくとも約57%(v/v)のDBM;少なくとも約58%(v/v)のDBM;少なくとも約59%(v/v)のDBM;少なくとも約60%(v/v)のDBM;少なくとも約61%(v/v)のDBM;少なくとも約62%(v/v)のDBM;少なくとも約63%(v/v)のDBM;少なくとも約64%(v/v)のDBM;少なくとも約65%(v/v)のDBM;少なくとも約66%(v/v)のDBM;少なくとも約67%(v/v)のDBM;少なくとも約68%(v/v)のDBM;少なくとも約69%(v/v)のDBM;少なくとも約70%(v/v)のDBM;少なくとも約71%(v/v)のDBM;少なくとも約72%(v/v)のDBM;少なくとも約73%(v/v)のDBM;少なくとも約74%(v/v)のDBM;少なくとも約75%(v/v)のDBM;少なくとも約76%(v/v)のDBM;少なくとも約77%(v/v)のDBM;少なくとも約78%(v/v)のDBM;少なくとも約79%(v/v)のDBM;少なくとも約80%(v/v)のDBM;少なくとも約81%(v/v)のDBM;少なくとも約82%(v/v)のDBM;少なくとも約83%(v/v)のDBM;少なくとも約84%(v/v)のDBM;少なくとも約85%(v/v)のDBM;少なくとも約86%(v/v)のDBM;少なくとも約87%(v/v)のDBM;少なくとも約88%(v/v)のDBM;少なくとも約89%(v/v)のDBM;少なくとも約90%(v/v)のDBM;少なくとも約91%(v/v)のDBM;少なくとも約92%(v/v)のDBM;少なくとも約93%(v/v)のDBM;少なくとも約94%(v/v)のDBM;少なくとも約95%(v/v)のDBM;少なくとも約96%(v/v)のDBM;少なくとも約97%(v/v)のDBM;少なくとも約98%(v/v)のDBM;または少なくとも約99%(v/v)のDBMを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、ミネラルコーティングまたはスキャフォールドは、約1%(v/v)のDBM;約2%(v/v)のDBM;約3%(v/v)のDBM;約4%(v/v)のDBM;約5%(v/v)のDBM;約6%(v/v)のDBM;約7%(v/v)のDBM;約8%(v/v)のDBM;約9%(v/v)のDBM;約10%(v/v)のDBM;約11%(v/v)のDBM;約12%(v/v)のDBM;約13%(v/v)のDBM;約14%(v/v)のDBM;約15%(v/v)のDBM;約16%(v/v)のDBM;約17%(v/v)のDBM;約18%(v/v)のDBM;約19%(v/v)のDBM;約20%(v/v)のDBM;約21%(v/v)のDBM;約22%(v/v)のDBM;約23%(v/v)のDBM;約24%(v/v)のDBM;約25%(v/v)のDBM;約26%(v/v)のDBM;約27%(v/v)のDBM;約28%(v/v)のDBM;約29%(v/v)のDBM;約30%(v/v)のDBM;約31%(v/v)のDBM;約32%(v/v)のDBM;約33%(v/v)のDBM;約34%(v/v)のDBM;約35%(v/v)のDBM;約36%(v/v)のDBM;約37%(v/v)のDBM;約38%(v/v)のDBM;約39%(v/v)のDBM;約40%(v/v)のDBM;約41%(v/v)のDBM;約42%(v/v)のDBM;約43%(v/v)のDBM;約44%(v/v)のDBM;約45%(v/v)のDBM;約46%(v/v)のDBM;約47%(v/v)のDBM;約48%(v/v)のDBM;約49%(v/v)のDBM;約50%(v/v)のDBM;約51%(v/v)のDBM;約52%(v/v)のDBM;約53%(v/v)のDBM;約54%(v/v)のDBM;約55%(v/v)のDBM;約56%(v/v)のDBM;約57%(v/v)のDBM;約58%(v/v)のDBM;約59%(v/v)のDBM;約60%(v/v)のDBM;約61%(v/v)のDBM;約62%(v/v)のDBM;約63%(v/v)のDBM;約64%(v/v)のDBM;約65%(v/v)のDBM;約66%(v/v)のDBM;約67%(v/v)のDBM;約68%(v/v)のDBM;約69%(v/v)のDBM;約70%(v/v)のDBM;約71%(v/v)のDBM;約72%(v/v)のDBM;約73%(v/v)のDBM;約74%(v/v)のDBM;約75%(v/v)のDBM;約76%(v/v)のDBM;約77%(v/v)のDBM;約78%(v/v)のDBM;約79%(v/v)のDBM;約80%(v/v)のDBM;約81%(v/v)のDBM;約82%(v/v)のDBM;約83%(v/v)のDBM;約84%(v/v)のDBM;約85%(v/v)のDBM;約86%(v/v)のDBM;約87%(v/v)のDBM;約88%(v/v)のDBM;約89%(v/v)のDBM;約90%(v/v)のDBM;約91%(v/v)のDBM;約92%(v/v)のDBM;約93%(v/v)のDBM;約94%(v/v)のDBM;約95%(v/v)のDBM;約96%(v/v)のDBM;約97%(v/v)のDBM;約98%(v/v)のDBM;または約99%(v/v)のDBMを含んでもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、補助成分は、抗微生物剤であってもよい。例えば、抗微生物剤は、銀粒子であってもよい。別の例として、銀粒子は、銀マイクロ粒子または銀ナノ粒子であってもよい。スキャフォールドと統合された銀粒子は、現在、スキャフォールドに生物抑制、抗感染症特性を提供すると考えられている。
本明細書に記載のように、銀粒子は、ミネラルコーティングまたはスキャフォールド上に統合されてもよい。例えば、銀粒子は、DBM統合の前、その間、またはその後に、スキャフォールドまたはコーティング内に統合されてもよい。
本明細書に記載のように、銀粒子は、ミネラルコーティングされたスキャフォールドの表面上に組み込まれてもよい。例えば、銀粒子は、当技術分野において知られている任意の方法により、ミネラルコーティング内、またはその上に組み込まれてもよい。別の例として、銀粒子の組込みは、Lee et al. 2013 Mat. Views 25, 1173-1179;WO2014/110284;米国特許第8,673,018号;米国特許第出願公開第2013/0142885号;Ciobanu (2014);Jadalannagari (2014);米国特許出願公開第2009/0198344号に記載される通りであってもよい。
本明細書に記載のように、ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、クエン酸溶液および硝酸銀溶液中でインキュベートされて、ミネラルコーティング上に銀ナノ粒子またはマイクロ粒子を生成してもよい。
本明細書に記載のように、ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、クエン酸溶液中でインキュベートされてもよい。例えば、クエン酸溶液は、約0.1mM〜100mMのクエン酸溶液であってもよい。別の例として、クエン酸溶液の濃度は、少なくとも約0.1mMのクエン酸であってもよい。別の例として、クエン酸溶液の濃度は、少なくとも約0.1mMのクエン酸;少なくとも約0.2mMのクエン酸;少なくとも約0.3mMのクエン酸;少なくとも約0.4mMのクエン酸;少なくとも約0.5mMのクエン酸;少なくとも約0.6mMのクエン酸;少なくとも約0.7mMのクエン酸;少なくとも約0.8mMのクエン酸;少なくとも約 0.9mMのクエン酸;少なくとも約1mMのクエン酸;少なくとも約1.5mMのクエン酸;少なくとも約2mMのクエン酸;少なくとも約2.5mMのクエン酸;少なくとも約3.0mMのクエン酸;少なくとも約3.5mMのクエン酸;少なくとも約4.0mMのクエン酸;少なくとも約4.5mMのクエン酸;少なくとも約5.0mMのクエン酸;少なくとも約5.5mMのクエン酸;少なくとも約6.0mMのクエン酸;少なくとも約6.5mMのクエン酸;少なくとも約7.0mMのクエン酸;少なくとも約7.5mMのクエン酸;少なくとも約8.0mMのクエン酸;少なくとも約8.5mMのクエン酸;少なくとも約9.0mMのクエン酸;少なくとも約9.5mMのクエン酸;少なくとも約10mMのクエン酸;少なくとも約15mMのクエン酸;少なくとも約20mMのクエン酸;少なくとも約25mMのクエン酸;少なくとも約30mMのクエン酸;少なくとも約35mMのクエン酸;少なくとも約40mMのクエン酸;少なくとも約45mMのクエン酸;少なくとも約50mMのクエン酸;少なくとも約55mMのクエン酸;少なくとも約60mMのクエン酸;少なくとも約65mMのクエン酸;少なくとも約70mMのクエン酸;少なくとも約75mMのクエン酸;少なくとも約80mMのクエン酸;少なくとも約85mMのクエン酸;少なくとも約90mMのクエン酸;少なくとも約95mMのクエン酸;少なくとも約;または100mMのクエン酸であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、クエン酸溶液の濃度は、約0.1mMのクエン酸;少なくとも約0.2mMのクエン酸;約0.3mMのクエン酸;約0.4mMのクエン酸;約0.5mMのクエン酸;約0.6mMのクエン酸;約0.7mMのクエン酸;約0.8mMのクエン酸;約0.9mMのクエン酸;約1mMのクエン酸;約1.5mMのクエン酸;約2mMのクエン酸;約2.5mMのクエン酸;約3.0mMのクエン酸;約3.5mMのクエン酸;約4.0mMのクエン酸;約4.5mMのクエン酸;約5.0mMのクエン酸;約5.5mMのクエン酸;約6.0mMのクエン酸;約6.5mMのクエン酸;約7.0mMのクエン酸;約7.5mMのクエン酸;約8.0mMのクエン酸;約8.5mMのクエン酸;約9.0mMのクエン酸;約9.5mMのクエン酸;約10mMのクエン酸;約15mMのクエン酸;約20mMのクエン酸;約25mMのクエン酸;約30mMのクエン酸;約35mMのクエン酸;約40mMのクエン酸;約45mMのクエン酸;約50mMのクエン酸;約55mMのクエン酸;約60mMのクエン酸;約65mMのクエン酸;約70mMのクエン酸;約75mMのクエン酸;約80mMのクエン酸;約85mMのクエン酸;約90mMのクエン酸;約95mMのクエン酸;about;または100mMのクエン酸であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、クエン酸溶液中で約0.1時間〜約40時間インキュベートされてもよい。例えば、ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、約0.5時間〜約4時間インキュベートされてもよい。上記の範囲の列挙は、それぞれの列挙された範囲内の個別の値を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、クエン酸溶液中で少なくとも約0.1時間インキュベートされてもよい。例えば、ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、クエン酸溶液中で少なくとも約0.1時間;少なくとも約0.2時間;少なくとも約0.3時間;少なくとも約0.4時間;少なくとも約0.5時間;少なくとも約0.6時間;少なくとも約0.7時間;少なくとも約0.8時間;少なくとも約0.9時間;少なくとも約1時間;少なくとも約1.1時間;少なくとも約1.2時間;少なくとも約1.3時間;少なくとも約1.4時間;少なくとも約1.5時間;少なくとも約1.6時間;少なくとも約1.7時間;少なくとも約1.8時間;少なくとも約1.9時間;少なくとも約2時間;少なくとも約2.1時間;少なくとも約2.2時間;少なくとも約2.3時間;少なくとも約2.4時間;少なくとも約2.5時間;少なくとも約2.6時間;少なくとも約2.7時間;少なくとも約2.8時間;少なくとも約2.9時間;少なくとも約3.0時間;少なくとも約3.1時間;少なくとも約3.2時間;少なくとも約3.3時間;少なくとも約3.4時間;少なくとも約3.5時間;少なくとも約3.6時間;少なくとも約3.7時間;少なくとも約3.8時間;少なくとも約3.9時間;少なくとも約4.0時間;少なくとも約4.5時間;少なくとも約5時間;少なくとも約5.5時間;少なくとも約6.0時間;少なくとも約6.5時間;少なくとも約7.0時間;少なくとも約7.5時間;少なくとも約8.0時間;少なくとも約8.5時間;少なくとも約9.0時間;少なくとも約9.5時間;少なくとも約10時間;少なくとも約11時間;少なくとも約12時間;少なくとも約13時間;少なくとも約14時間;少なくとも約15時間;少なくとも約16時間;少なくとも約17時間;少なくとも約18時間;少なくとも約19時間;少なくとも約20時間;少なくとも約21時間;少なくとも約22時間;少なくとも約23時間;少なくとも約24時間;少なくとも約25時間;少なくとも約26時間;少なくとも約27時間;少なくとも約28時間;少なくとも約29時間;少なくとも約30時間;少なくとも約31時間;少なくとも約32時間;少なくとも約33時間;少なくとも約34時間;少なくとも約35時間;少なくとも約36時間;少なくとも約37時間;少なくとも約38時間;少なくとも約39時間;または少なくとも約40時間インキュベートされてもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、ミネラルコーティングされたスキャフォールドは、クエン酸溶液中で約0.1時間;約0.2時間;約0.3時間;約0.4時間;約0.5時間;約0.6時間;約0.7時間;約0.8時間;約0.9時間;約1時間;約1.1時間;約1.2時間;約1.3時間;約1.4時間;約1.5時間;約1.6時間;約1.7時間;約1.8時間;約1.9時間;約2.0時間;約2.1時間;約2.2時間;約2.3時間;約2.4時間;約2.5時間;約2.6時間;約2.7時間;約2.8時間;約2.9時間;約3.0時間;約3.1時間;約3.2時間;約3.3時間;約3.4時間;約3.5時間;約3.6時間;約3.7時間;約3.8時間;約3.9時間;約4.0時間;約4.5時間;約5時間;約5.5時間;約6.0時間;約6.5時間;約7.0時間;約7.5時間;約8.0時間;約8.5時間;約9.0時間;約9.5時間;約10時間;約11時間;約12時間;約13時間;約14時間;約15時間;約16時間;約17時間;約18時間;約19時間;約20時間;約21時間;約22時間;約23時間;約24時間;約25時間;約26時間;約27時間;約28時間;約29時間;約30時間;約31時間;約32時間;約33時間;約34時間;約35時間;約36時間;約37時間;約38時間;約39時間;または約40時間インキュベートされてもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
クエン酸処理後のミネラルコーティングされたスキャフォールドは、次いで、銀粒子を成長させるために硝酸銀溶液に移されてもよい。銀粒子は、コーティングされたスキャフォールド全体を被覆してもよい。銀粒子のサイズは、より長い硝酸銀インキュベーション時間、およびより高い硝酸銀濃度により増加され得るが、クエン酸インキュベーション時間および濃度は、銀粒子サイズに影響することは示されていない。
本明細書に記載のように、銀粒子は、クエン酸処理された、およびクエン酸処理されていないミネラルコーティングされたスキャフォールドの両方に合成され得るが、これは、銀粒子のサイズおよび形態が、これらの2つの群の間で同じとなり得るためである。銀イオンと、ミネラルコーティング中のCaPから溶解したカーボネートまたはホスフェートイオンとの反応により、炭酸銀およびリン酸銀粒子が、ミネラルコーティングされたスキャフォールド上に局所的に形成され得る。
本明細書に記載のように、異なるインキュベート条件から調製された銀の経時的放出が測定され得る。ミネラルコーティングからの銀の放出は、3日〜30日超の範囲の期間継続し得、放出された銀種の総量は、試料表面のcm2当たり0.7μg〜75.4μgの範囲となり得る。銀放出は、クエン酸で処理された群においてほぼ線形の放出反応速度で生じ得、一方、クエン酸で処理されていない群は、最初の2日間で初期バースト放出を示し得る。これらの放出反応速度は、吸着したクエン酸分子の存在下でのCaPコーティングの異なる溶解速度によって決定付けられ得る。バースト放出は、予測できない様式で生じ得、放出された薬物の過剰摂取に起因する有害な副作用を引き起こし得るため、薬物送達システムの応用において実用上の問題をもたらし得る。クエン酸処理は、銀種のバースト放出の回避に役立ち、それにより銀過剰摂取に関連し得る合併症を防止し得る。クエン酸溶液中での4時間のインキュベーションは、0.5時間および1時間のインキュベーションと比較して、より急速な放出反応速度をもたらし得る。銀放出反応速度は、クエン酸濃度により影響を受けることは示されていない。この傾向は、放出された銀の量が、吸着したクエン酸により、ひいてはミネラルコーティングの溶解により決定付けられ得ることを示唆している。硝酸銀溶液中でのインキュベーション時間の増加(例えば、0.5時間から4時間)は、より大量の銀の放出をもたらし得る。
同様に、銀粒子の成長の間の硝酸銀溶液のより高い濃度は、より長い放出期間にわたり放出されるより大量の銀をもたらし得る。総合すると、これらの結果は、銀放出の用量または時間枠が、ミネラルコーティングされたスキャフォールド上の銀塩粒子の成長中の条件を変更することによって容易に制御され得ることを示し得る。
放出された銀の抗菌活性は、細菌培養物に対して評価され得る。例えば、放出された銀の抗菌活性は、ブドウ球菌およびグラム陰性大腸菌に対して評価され得る。銀を放出するCaPコーティングからの培地を、指数増殖期にある細菌懸濁液に添加することができ、600nmで光学密度を測定することにより、細菌増殖を監視することができる。
培地中に放出される銀は、黄色ブドウ球菌または大腸菌に対して同様の抗菌活性を有し得る。後の時点で放出された銀は、抗微生物活性を維持し得る。以前の研究では、クエン酸が、微生物のコロニー形成を防止することにより、慢性傷口感染を処置するために効果的となり得ることが報告されているため、クエン酸はまた、銀ナノ粒子が組み込まれたミネラルコーティングされたスキャフォールドの抗菌特性に有益となり得る。
本明細書に記載のように、銀粒子は、少なくとも約1%の被覆率でミネラルコーティングまたはスキャフォールドの表面を被覆し得る。例えば、銀粒子は、少なくとも約1%の被覆率;少なくとも約2%被覆率;少なくとも約3%被覆率;少なくとも約4%被覆率;少なくとも約5%被覆率;少なくとも約6%被覆率;少なくとも約7%被覆率;少なくとも約8%被覆率;少なくとも約9%被覆率;少なくとも約10%被覆率;少なくとも約11%被覆率;少なくとも約12%被覆率;少なくとも約13%被覆率;少なくとも約14%被覆率;少なくとも約15%被覆率;少なくとも約16%被覆率;少なくとも約17%被覆率;少なくとも約18%被覆率;少なくとも約19%被覆率;少なくとも約20%被覆率;少なくとも約21%被覆率;少なくとも約22%被覆率;少なくとも約23%被覆率;少なくとも約24%被覆率;少なくとも約25%被覆率;少なくとも約26%被覆率;少なくとも約27%被覆率;少なくとも約28%被覆率;少なくとも約29%被覆率;少なくとも約30%被覆率;少なくとも約31%被覆率;少なくとも約32%被覆率;少なくとも約33%被覆率;少なくとも約34%被覆率;少なくとも約35%被覆率;少なくとも約36%被覆率;少なくとも約37%被覆率;少なくとも約38%被覆率;少なくとも約39%被覆率;少なくとも約40%被覆率;少なくとも約41%被覆率;少なくとも約42%被覆率;少なくとも約43%被覆率;少なくとも約44%被覆率;少なくとも約45%被覆率;少なくとも約46%被覆率;少なくとも約47%被覆率;少なくとも約48%被覆率;少なくとも約49%被覆率;少なくとも約50%被覆率;少なくとも約51%被覆率;少なくとも約52%被覆率;少なくとも約53%被覆率;少なくとも約54%被覆率;少なくとも約55%被覆率;少なくとも約56%被覆率;少なくとも約57%被覆率;少なくとも約58%被覆率;少なくとも約59%被覆率;少なくとも約60%被覆率;少なくとも約61%被覆率;少なくとも約62%被覆率;少なくとも約63%被覆率;少なくとも約64%被覆率;少なくとも約65%被覆率;少なくとも約66%被覆率;少なくとも約67%被覆率;少なくとも約68%被覆率;少なくとも約69%被覆率;少なくとも約70%被覆率;少なくとも約71%被覆率;少なくとも約72%被覆率;少なくとも約73%被覆率;少なくとも約74%被覆率;少なくとも約75%被覆率;少なくとも約76%被覆率;少なくとも約77%被覆率;少なくとも約78%被覆率;少なくとも約79%被覆率;少なくとも約80%被覆率;少なくとも約81%被覆率;少なくとも約82%被覆率;少なくとも約83%被覆率;少なくとも約84%被覆率;少なくとも約85%被覆率;少なくとも約86%被覆率;少なくとも約87%被覆率;少なくとも約88%被覆率;少なくとも約89%被覆率;少なくとも約90%被覆率;少なくとも約91%被覆率;少なくとも約92%被覆率;少なくとも約93%被覆率;少なくとも約94%被覆率;少なくとも約95%被覆率;少なくとも約96%被覆率;少なくとも約97%被覆率;少なくとも約98%被覆率;または少なくとも約99%の被覆率でミネラルコーティングまたはスキャフォールドの表面を被覆し得る。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載のように、銀粒子は、少なくとも約1%被覆率;約2%被覆率;約3%被覆率;約4%被覆率;約5%被覆率;約6%被覆率;約7%被覆率;約8%被覆率;約9%被覆率;約10%被覆率;約11%被覆率;約12%被覆率;約13%被覆率;約14%被覆率;約15%被覆率;約16%被覆率;約17%被覆率;約18%被覆率;約19%被覆率;約20%被覆率;約21%被覆率;約22%被覆率;約23%被覆率;約24%被覆率;約25%被覆率;約26%被覆率;約27%被覆率;約28%被覆率;約29%被覆率;約30%被覆率;約31%被覆率;約32%被覆率;約33%被覆率;約34%被覆率;約35%被覆率;約36%被覆率;約37%被覆率;約38%被覆率;約39%被覆率;約40%被覆率;約41%被覆率;約42%被覆率;約43%被覆率;約44%被覆率;約45%被覆率;約46%被覆率;約47%被覆率;約48%被覆率;約49%被覆率;約50%被覆率;約51%被覆率;約52%被覆率;約53%被覆率;約54%被覆率;約55%被覆率;約56%被覆率;約57%被覆率;約58%被覆率;約59%被覆率;約60%被覆率;約61%被覆率;約62%被覆率;約63%被覆率;約64%被覆率;約65%被覆率;約66%被覆率;約67%被覆率;約68%被覆率;約69%被覆率;約70%被覆率;約71%被覆率;約72%被覆率;約73%被覆率;約74%被覆率;約75%被覆率;約76%被覆率;約77%被覆率;約78%被覆率;約79%被覆率;約80%被覆率;約81%被覆率;約82%被覆率;約83%被覆率;約84%被覆率;約85%被覆率;約86%被覆率;約87%被覆率;約88%被覆率;約89%被覆率;約90%被覆率;約91%被覆率;約92%被覆率;約93%被覆率;約94%被覆率;約95%被覆率;約96%被覆率;約97%被覆率;約98%被覆率;または約99%被覆率でミネラルコーティングまたはスキャフォールドの表面を被覆し得る。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
本明細書に記載の実施形態は、単一層のコーティングを説明しているが、ミネラルコーティング、DBM、または銀粒子の2つ以上のコーティングまたは塗膜が塗布されてもよい。
緩衝剤
本明細書に記載のような緩衝剤は、改質された擬似体液中で使用されてもよい。本明細書に記載のような緩衝剤は、任意の従来の緩衝剤であってもよい。緩衝剤は、米国特許出願公開第13/407,441号;米国特許出願公開第13/879,178号;および米国特許出願公開第13/036,470号に記載される通りであってもよく、これらは参照により組み込まれる。
例えば、緩衝剤は、食塩水緩衝液であってもよい。別の例として、緩衝剤は、トリスであってもよい。トリスは、トリス緩衝食塩水(TBS)であってもよい。トリスは、トリスHClであってもよい。別の例として、緩衝剤は、PBSであってもよい。PBSはDPBSであってもよい。別の例として、緩衝剤は、クエン酸、リン酸一カリウム、ホウ酸、またはジエチルバルビツール酸を含む混合物であってもよい。別の例として、緩衝剤は、TAPS、ビシン、トリシン、TAPSO、HEES、TES、MOPS、PIPES、カコジル酸塩、SSC、MES、またはコハク酸であってもよい。
本明細書に記載のような緩衝剤は、任意の従来の濃度であってもよい。例えば、擬似体液中の緩衝剤の濃度は、少なくとも約1mMの緩衝剤であってもよい。別の例として、擬似体液中の緩衝剤の濃度は、少なくとも約2mMの緩衝剤;少なくとも約3mMの緩衝剤;少なくとも約4mMの緩衝剤;少なくとも約5mMの緩衝剤;少なくとも約6mMの緩衝剤;少なくとも約7mMの緩衝剤;少なくとも約8mMの緩衝剤;少なくとも約9mMの緩衝剤;少なくとも約10mMの緩衝剤;少なくとも約11mMの緩衝剤;少なくとも約12mMの緩衝剤;少なくとも約13mMの緩衝剤;少なくとも約14mMの緩衝剤;少なくとも約15mMの緩衝剤;少なくとも約16mMの緩衝剤;少なくとも約17mMの緩衝剤;少なくとも約18mMの緩衝剤;少なくとも約19mMの緩衝剤;少なくとも約20mMの緩衝剤;少なくとも約21mMの緩衝剤;少なくとも約22mMの緩衝剤;少なくとも約23mMの緩衝剤;少なくとも約24mMの緩衝剤;少なくとも約25mMの緩衝剤;少なくとも約26mMの緩衝剤;少なくとも約27mMの緩衝剤;少なくとも約28mMの緩衝剤;少なくとも約29mMの緩衝剤;少なくとも約30mMの緩衝剤;少なくとも約31mMの緩衝剤;少なくとも約32mMの緩衝剤;少なくとも約33mMの緩衝剤;少なくとも約34mMの緩衝剤;少なくとも約35mMの緩衝剤;少なくとも約36mMの緩衝剤;少なくとも約37mMの緩衝剤;少なくとも約38mMの緩衝剤;少なくとも約39mMの緩衝剤;少なくとも約40mMの緩衝剤;少なくとも約50mMの緩衝剤;少なくとも約60mMの緩衝剤;少なくとも約70mMの緩衝剤;少なくとも約80mMの緩衝剤;少なくとも約90mMの緩衝剤;少なくとも約100mMの緩衝剤;少なくとも約110mMの緩衝剤;少なくとも約120mMの緩衝剤;少なくとも約130mMの緩衝剤;少なくとも約140mMの緩衝剤;少なくとも約150mMの緩衝剤;少なくとも約160mMの緩衝剤;少なくとも約170mMの緩衝剤;少なくとも約180mMの緩衝剤;少なくとも約190mMの緩衝剤;または少なくとも約200mMの緩衝剤であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、擬似体液中の緩衝剤の濃度は、約1mMの緩衝剤;約2mMの緩衝剤;約3mMの緩衝剤;約4mMの緩衝剤;約5mMの緩衝剤;約6mMの緩衝剤;約7mMの緩衝剤;約8mMの緩衝剤;約9mMの緩衝剤;約10mMの緩衝剤;約11mMの緩衝剤;約12mMの緩衝剤;約13mMの緩衝剤;約14mMの緩衝剤;約15mMの緩衝剤;約16mMの緩衝剤;約17mMの緩衝剤;約18mMの緩衝剤;約19mMの緩衝剤;約20mMの緩衝剤;約21mMの緩衝剤;約22mMの緩衝剤;約23mMの緩衝剤;約24mMの緩衝剤;約25mMの緩衝剤;約26mMの緩衝剤;約27mMの緩衝剤;約28mMの緩衝剤;約29mMの緩衝剤;約30mMの緩衝剤;約31mMの緩衝剤;約32mMの緩衝剤;約33mMの緩衝剤;約34mMの緩衝剤;約35mMの緩衝剤;約36mMの緩衝剤;約37mMの緩衝剤;約38mMの緩衝剤;約39mMの緩衝剤;約40mMの緩衝剤;約50mMの緩衝剤;約60mMの緩衝剤;約70mMの緩衝剤;約80mMの緩衝剤;約90mMの緩衝剤;約100mMの緩衝剤;約110mMの緩衝剤;約120mMの緩衝剤;約130mMの緩衝剤;約140mMの緩衝剤;約150mMの緩衝剤;約160mMの緩衝剤;約170mMの緩衝剤;約180mMの緩衝剤;約190mMの緩衝剤;または約200mMの緩衝剤であってもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
緩衝剤は、当技術分野における従来の任意のpHに保持されてもよい。例えば、緩衝剤は、2〜11の範囲内のpHを有してもよい。別の例として、緩衝剤は、少なくとも約2のpH値を有してもよい。別の例として、緩衝剤は、少なくとも約2のpH値;少なくとも約2.5のpH値;少なくとも約3のpH値;少なくとも約3.5のpH値;少なくとも約4のpH値;少なくとも約4.5のpH値;少なくとも約5のpH値;少なくとも約5.5のpH値;少なくとも約6のpH値;少なくとも約6.1のpH値;少なくとも約6.2のpH値;少なくとも約6.3のpH値;少なくとも約6.4のpH値;少なくとも約6.5のpH値;少なくとも約6.6のpH値;少なくとも約6.7のpH値;少なくとも約6.8のpH値;少なくとも約6.9のpH値;少なくとも約7のpH値;少なくとも約7.1のpH値;少なくとも約7.2のpH値;少なくとも約7.3のpH値;少なくとも約7.4のpH値;少なくとも約7.5のpH値;少なくとも約7.6のpH値;少なくとも約7.7のpH値;少なくとも約7.8のpH値;少なくとも約7.9のpH値;少なくとも約8のpH値;少なくとも約8.5のpH値;少なくとも約9のpH値;少なくとも約9.5のpH値;少なくとも約10のpH値;少なくとも約11のpH値を有してもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、緩衝剤は、約2のpH値;約2.5のpH値;約3のpH値;約3.5のpH値;約4のpH値;約4.5のpH値;約5のpH値;約5.5のpH値;約6のpH値;約6.1のpH値;約6.2のpH値;約6.3のpH値;約6.4のpH値;約6.5のpH値;約6.6のpH値;約6.7のpH値;約6.8のpH値;約6.9のpH値;約7のpH値;約7.1のpH値;約7.2のpH値;約7.3のpH値;約7.4のpH値;約7.5のpH値;約7.6のpH値;約7.7のpH値;約7.8のpH値;約7.9のpH値;約8のpH値;約8.5のpH値;約9のpH値;約9.5のpH値;約10のpH値;約11のpH値を有してもよい。上記の個別の値の列挙は、それぞれの列挙された値の間の範囲を含むことが理解される。
別の例として、緩衝剤は、生理的に適切なpH値を有してもよい。緩衝剤は、約6〜約8のpH値を有してもよい。
キット
キットもまた提供される。そのようなキットは、本明細書に記載の薬剤または組成物と、ある特定の実施形態においては投与のための指示とを含んでもよい。そのようなキットは、本明細書に記載の方法の実行を容易化し得る。キットとして供給された場合、組成物の異なる成分が別個の容器内に包装され、使用直前に混合されてもよい。成分は、これらに限定されないが、スキャフォールド、改質された擬似体液の溶液、プライマー溶液、ポリマー、溶媒、または上述のような任意の他の薬剤を含む。成分のそのような別個の包装は、所望により、組成物を含有する1つまたは複数の単位剤形を含有し得る、パックまたは分配デバイス内に提供されてもよい。パックは、例えば、ブリスターパック等の金属またはプラスチック箔を含み得る。また、成分のそのような別個の包装は、ある特定の場合において、成分の活性を失うことなく長期保存を可能にし得る。
キットはまた、例えば、別個に包装された凍結乾燥活性成分に添加される無菌水または食塩水等の、別個の容器内の試薬を含んでもよい。例えば、封止されたガラスアンプルが、凍結乾燥された成分を含有してもよく、また別個のアンプル内に、無菌水、無菌食塩水または無菌を含有してもよく、これらはそれぞれ、窒素等の中性非反応性ガス下で包装されている。アンプルは、任意の好適な材料、例えば、ガラス、有機ポリマー、例えばポリカーボネート、ポリスチレン、セラミック、金属、または試薬を保持するのに典型的に使用される任意の他の材料からなってもよい。好適な容器の他の例は、アンプルと同様の物質から製造され得る瓶、およびアルミニウムまたは合金等の箔で裏打ちされた内部からなってもよい封筒を含む。他の容器は、試験管、バイアル、フラスコ、瓶、シリンジ等を含む。容器は、皮下注射針で穿刺され得る栓を有する瓶等、無菌アクセスポートを有してもよい。他の容器は、除去後に成分が混合され得る、容易に除去可能な膜により分離された2つの区画を有してもよい。除去可能な膜は、ガラス、プラスチック、ゴム等であってもよい。
ある特定の実施形態において、キットは指示資料とともに供給されてもよい。指示は、紙もしくは他の基板上に印刷されてもよく、および/または、電子的に読取可能な媒体、例えばフロッピーディスク、ミニCD−ROM、CD−ROM、DVD−ROM、Zipディスク、ビデオテープ、オーディオテープ等として供給されてもよい。詳細な指示は、キットに物理的に関連付けられなくてもよく、代わりに、使用者は、キットの製造者または販売業者により指定されたインターネットウェブサイトに誘導されてもよい。
分子生物学プロトコルを利用した本明細書に記載の組成物および方法は、当技術分野において知られている様々な標準的技術に従ってもよい(例えば、Sambrook and Russel (2006) Condensed Protocols from Molecular Cloning: A Laboratory Manual, Cold Spring Harbor Laboratory Press, ISBN-10: 0879697717;Ausubel et al. (2002) Short Protocols in Molecular Biology, 5th ed., Current Protocols, ISBN-10: 0471250929;Sambrook and Russel (2001) Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3d ed., Cold Spring Harbor Laboratory Press, ISBN-10: 0879695773;Elhai, J. and Wolk, C. P. 1988. Methods in Enzymology 167, 747-754;Studier (2005) Protein Expr Purif. 41(1), 207-234;Gellissen, ed. (2005) Production of Recombinant Proteins: Novel Microbial and Eukaryotic Expression Systems, Wiley-VCH, ISBN-10: 3527310363;Baneyx (2004) Protein Expression Technologies, Taylor & Francis, ISBN-10: 0954523253を参照されたい)。
本明細書に記載の定義および方法は、本開示をより良く定義し、本開示の実践において当業者をガイドするために提供される。別段に指定されない限り、用語は、関連する技術の当業者による従来の使用法に従って理解されたい。
いくつかの実施形態において、本開示のある特定の実施形態を説明および請求するために使用される、成分の量、分子量等の特性、反応条件等を表現する数字は、いくつかの場合において「約」という用語により修飾されるものとして理解されたい。いくつかの実施形態において、「約」という用語は、ある値が、その値を決定するために使用されているデバイスまたは方法の平均標準偏差を含むことを示すために使用される。いくつかの実施形態において、記述された説明および添付の特許請求の範囲において示される数値パラメータは、特定の実施形態により得られることが求められる所望の特性に依存して変動し得る概数である。いくつかの実施形態において、数値パラメータは、報告される有効桁数を考慮して、および通常の丸め技法を適用することにより解釈されるべきである。本開示のいくつかの実施形態の広い範囲を示す数値範囲および変数は概数ではあるが、特定の例において示される数値は、実行可能な限り正確に報告される。本開示のいくつかの実施形態において示される数値は、それぞれの試験測定において見られる標準偏差から必然的に生じるある特定の誤差を含有し得る。本明細書における値の範囲の列挙は、単に、その範囲内に含まれるそれぞれの別個の値を個々に示す簡単な方法として機能することを意図する。本明細書において別段に指定されない限り、それぞれの個々の値は、それが個々に本明細書において列挙されているのと同等に本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態において、特定の実施形態を説明する文脈において(特に続く特許請求の範囲のいくつかの文脈において)使用される用語「a」および「an」および「the」ならびに同様の言及は、別段に具体的に指定されない限り、単数形および複数形の両方を包含するものと解釈され得る。いくつかの実施形態において、「または」という用語は、特許請求の範囲を含む本明細書において使用される場合、代替物のみを示すこと、または代替物が相互排他的であることが明示的に示されていない限り、「および/または」を意味するように使用される。
「備える(comprise)」、「有する(have)」および「含む(include)」という用語は、非制限的な連結動詞である。これらの動詞の1つまたは複数のいかなる形態または時制、例えば「備える(comprises)」、「備えている(comprising)」、「有する(has)」、「有している(having)」、「含む(includes)」および「含んでいる(including)」等もまた、非制限的である。例えば、1つまたは複数のステップを「備える」、「有する」または「含む」いかなる方法も、それらの1つまたは複数のステップのみを保有することに限定されず、他の列挙されていないステップもまた包含し得る。同様に、1つまたは複数の特徴を「備える」、「有する」または「含む」いかなる組成物またはデバイスも、それらの1つまたは複数の特徴のみを保有することに限定されず、他の列挙されていない特徴もまた包含し得る。
本明細書に記載の方法は全て、本明細書において別段に指定されない限り、または文脈により明らかに矛盾しない限り、任意の好適な順番で実行され得る。本明細書においてある特定の実施形態に関して提供されるありとあらゆる例または例示的言語(例えば「等」)の使用は、単に本開示をより良く明確化することを意図し、別段に請求される本開示の範囲に対する制限をもたらさない。明細書におけるいかなる言語も、本開示の実践に必須であるいかなる請求されていない要素も示すものとして解釈されるべきではない。
本明細書において開示される本開示の代替の要素または実施形態の群分けは、限定として解釈されるべきではない。それぞれの群のメンバーは、個々に、または群の他のメンバーもしくは本明細書において見出される他の要素との任意の組合せとして言及および請求され得る。群の1つまたは複数のメンバーは、利便性または特許性の理由から、群に含まれ得る、または群から削除され得る。任意のそのような包含または削除が生じる場合、本明細書はここに、添付の特許請求の範囲において使用される全てのマルクーシュ群の記述された説明を満足させるように修正された群を含有するものとしてみなされる。
本明細書における参考文献の引用は、そのような文献が本開示に対する先行技術であることを認めるものとして解釈されるべきではない。
本開示を詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲において定義される本開示の範囲から逸脱せずに、修正、変形例、および同等の実施形態が可能であることは明らかである。さらに、本開示における全ての例は、限定されない例として提供されることが理解されるべきである。
以下の限定されない例は、本開示をさらに例示するために提供される。続く例において開示される技術は、本発明者が本開示の実践において良好に機能することを見出した手法を示し、その実践のための様式の例を構成するとみなすことができることが、当業者に理解されるべきである。しかしながら、本開示を考慮して、開示される特定の実施形態において多くの変更が行われてもよく、それでも本開示の精神および範囲から逸脱せずに同様または類似した結果を得ることができることが、当業者に理解されるべきである。
(実施例1)
ミネラルコーティング
以下の例は、ポリカプロラクトン(PCL)スキャフォールドのミネラル化を説明する。
PCLスキャフォールドを、1.0MのNaOH溶液中で60分間加水分解させ、加水分解したカルボン酸に富む表面を生成した。PCLスキャフォールドの加水分解後、PCLスキャフォールドを改質された擬似体液(mSBF)中に含浸し、インキュベートすることにより、骨ミネラルコーティングを形成させた。
この例におけるmSBFは、ヒト血漿と類似した組成を有する無機溶液であったが、ミネラル成長を向上させるために倍の濃度のカルシウムおよびホスフェートを含み、有機成分は含まず、生理学的条件および連続回転下であった。mSBF溶液は、以下に従って調製した。以下の試薬を、示された順番でddH2Oに添加した:141mMのNaCl、4.0mMのKCl、1.0mMのMgCl2、0.5mMのMgSO4、4.2mMのNaHCO3、20mMのトリス、5mMのCaCl2、および2.0mMのKH2PO4。溶液を徐々に37℃に加熱し、HClおよび/またはNaOH緩衝溶液を使用して6.8の最終pHに調節した。
インキュベーション期間は、5〜14日間で変動させた。mSBF溶液は、コーティングプロセスを通して一定のイオン強度を維持するために、2日毎に新しくした。アパタイト(骨ミネラル、ならびにヒドロキシアパタイトに類似した骨および歯の主要無機構成物質を含むリン酸カルシウムの群)を、PCLスキャフォールドの表面上で核形成および成長させ、コーティングされたPCLスキャフォールドの不可欠な部分を形成させた(例えば図1A〜Bを参照されたい)。PCL上でのミネラル核形成および成長のメカニズムは、mSBF溶液における、カルボキシレートイオンと、カルシウムおよびホスフェートに富む核を有する加水分解したPCL表面上のヒドロキシル基との相互作用に基づくと考えられる。このミネラル成長プロセスは、自然のバイオミネラル化プロセスを模倣すると考えられ、構造(板状ナノ構造)および組成(カーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト相)が人間の骨ミネラルに類似したミネラルコーティングをもたらす。Ca欠乏HAは、Ca/P比により測定した。mSBF調製のための化学薬品は、粉末試薬グレード化学薬品であった。使用した水は、ISO3696:1987、グレード2に準拠した。
ミネラルコーティング後、スキャフォールドをddH2O中で15分間濯いで残留塩を除去し、凍結乾燥機内で、真空下、−40℃の温度で一晩フリーズドライした。
(実施例2)
ミネラルコーティング仕様
以下の例は、コーティング仕様を説明する。
ミネラル形成の評価は、初期質量(コーティング前)と比較したコーティング後の質量の変化を決定することにより行った。
条件は、インプラント上の所望の骨ミネラルコーティングを達成することが判明した(例えば、表1を参照されたい)。
(実施例3)
ミネラルコーティング溶解
以下の例は、様々な媒体条件におけるコーティング溶解速度を説明する。リン酸緩衝液が、トリスと比較して低下したコーティング溶解を提供することが示された。
擬似生理学的条件において、環境がカルシウムおよびホスフェートイオン不飽和となった時に、コーティングの溶解が生じた。これは、トリス−HClの場合であった。しかしながら、食塩水緩衝液の場合、DPBSは、コーティングからのホスフェートイオンの溶解を遮断する、または再析出に関して互いに競合し合うと考えられるホスフェートイオンを溶液中に有し、より遅い溶解速度をもたらした。異なる時点で撮影された一連のSEM顕微鏡写真(例えば図2を参照されたい)、および放出媒体中のカルシウムの量(例えば図3を参照されたい)は、上記の仮説を裏付けている。
(実施例4)
ミネラルコーティングPCLデバイス
以下の例は、改質された擬似体液(mSBF)インキュベーションによるポリカプロラクトン(PCL)医療デバイスのコーティングのための詳細、適切な指示および安全上の注意事項を説明するが、コーティング手順は、任意のサイズのPCL医療デバイスに適用される。
この例における改質された擬似体液(mSBF)は、ヒト血漿と類似した組成を有する溶液であるが、倍の濃度のカルシウムおよびホスフェートを含む。この例に記載のmSBF溶液は、材料のインキュベーションおよびアパタイト様ミネラルの核形成に使用される。
材料。
試薬および最終溶液中でのそのそれぞれの所望の濃度は、以下の通りである。加水分解試薬:NaOH(1.0M)。コーティング試薬:NaCl(141.0mM);KCl(4.0mM);MgSO4(0.5mM);MgCl2(1.0mM);NaHCO3(4.2mM);トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(20.2mM);CaCl2(5.0mM);KH2PO4(2.0mM)。脱イオン限外濾過(DIUF)水。緩衝剤:2N HCl;2N NaOH。ホットプレート/撹拌器;磁気撹拌棒;スパチュラ;薬包紙または秤量皿;化学質量天秤;pH計;所望体積のmSBFを保持することができるガラスビーカー;ならびに37℃および5%CO2のインキュベータ。回転システム:Labquake振盪機システム(175mLまでの任意の容器サイズ);大型コーティングシステム(大型デバイスのコーティング用、例えば表2を参照されたい)。
加水分解の準備。
加水分解の準備は、1M NaOHの所望体積を決定することを含む。デバイスのサイズおよび質量に基づく所望体積に関して、表3を参照されたい。
1M NaOH溶液を調製するには、固体状態のNaOHの質量の決定が必要である。試料計算:
1M NaOHの所望体積:400mL
固体状態のNaOHの所要質量:
ホットプレート/撹拌器および化学天秤を、固定された水平表面上に設置する。
コーティング調製。
mSBFの所望体積を決定する。デバイスのサイズおよび質量に基づく所望体積に関しては、表2および表4を参照されたい。より大型のPCLデバイスに対しては、mSBFをいくつかのバッチで調製することが必要となり得ることに留意されたいが、その場合、バッチの所望の体積を決定する。バッチ体積中の各試薬(上で列挙された通り)の所望濃度に到達するために必要な、各試薬の質量を決定する。
試料計算:
mSBFの所望体積:500mLのmSBF
試薬#1(例えばNaCl、141mM)の所望質量
ホットプレート/撹拌器および化学天秤を、固定された水平表面上に設置する。インキュベータが37℃の温度および5%CO2レベルを維持していることをチェックする。pH計が最近較正されたことをチェックする。pH計が過去2週間以内に較正されていない場合、製造者の指示に従って較正する。
加水分解。
適切なサイズのビーカー内で、DIUF水の所望体積を測定する。ビーカーをホットプレート/撹拌器上に設置する。磁気撹拌棒をDIUF水に入れる。DIUF水の体積に依存して、撹拌器を設定5と10との間に設定する。スパチュラおよび薬包紙または秤量皿を使用して、所要量のNaOHを化学質量天秤で秤量する。DIUF水を有するビーカーに試薬を入れる。完全に溶解するまで継続的に撹拌する。1M NaOHをPCLデバイスに加える。PCLデバイスを1M NaOH中で1時間加水分解させ、加水分解中は容器を円を描くように回転させる。加水分解中、1M NaOHが確実にPCLデバイスの表面全体を覆うようにする。加水分解が完了した後、PCLデバイスを有する容器から1M NaOHを除去する。DIUF水中で15分間PCLデバイスを濯ぐ。PCLデバイスは、コーティングの準備が整う。
コーティング。
適切なサイズのビーカー内で、DIUF水の所望体積を測定する。ビーカーをホットプレート/撹拌器上に設置する。磁気撹拌棒をDIUF水に入れる。DIUF水の体積に依存して、撹拌器を設定5と10との間に設定する。ホットプレートを約40℃(または設定2〜4)に設定することにより、DIUF水を予熱する。[注:試薬が添加された際に水を室温から徐々に加熱し、37℃に達したら、加熱設定を低くして水の温度を維持する。]スパチュラおよび薬包紙または秤量皿を使用して、所要量の試薬#1(NaCl)を化学質量天秤で秤量する。予熱されたDIUF水を有するビーカーに試薬を入れる。溶液を調製している間、継続的に撹拌する。スパチュラは、それぞれの使用後、エタノールまたはメタノールで拭き取る。試薬の全てに対して順番に(「試薬」に列挙された通り)繰り返す。各試薬が次の試薬を添加する前に完全に溶解したことを確かめながら、試薬を1つずつ添加する。DIUF水の温度は、試薬が添加されている間24〜26℃の間となるべきであり、全ての試薬が添加される時点までには、DIUF水は28〜32℃の間の温度まで徐々に加熱される。注:トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンの添加後にmSBF溶液が塩基性(約pH9)となること、およびCaCl2の添加後に濁ることは普通である。
pH計を使用して溶液のpHを測定する。2N HClおよび2N NaOHを使用して、溶液をpH=6.8±0.1に緩衝する。得られる溶液は塩基性(pH8〜9)であるため、2N HClで緩衝を開始する。pHが約7.5に降下したら、溶液は透明になり始める。HClが過剰に添加され、pHが6.8±0.1を下回ったら、NaOHを使用してpHを6.8±0.1に調節する。mSBF溶液を緩衝している間、溶液を継続的に撹拌し、温度を37℃に維持する。溶液を徐々に37℃に加熱する(緩衝プロセスの終わりに溶液がまだ37℃に達していない場合)。安定性に関してpHおよび温度のチェックを継続する。所望体積に達するまで繰り返す。mSBFは、使用まで37℃インキュベータ内で保存されるべきである。最終バルク体積のpHを、6.8±0.1に調節する。コーティングのために、mSBF溶液をPCLデバイスに加える。PCLデバイスを37℃インキュベータ内でインキュベートし、インキュベーション中は容器を円を描くように回転させる。インキュベーション中、mSBFが確実にPCLデバイスの表面全体を覆うようにする。コーティング期間、mSBF溶液の交換頻度、およびpH調節(必要な場合)に関しては、表2および表4を参照されたい。
インキュベーションが完了した後、PCLデバイスを有する容器からmSBFを除去する。DIUF水中で15分間PCLデバイスを濯ぐ。PCLデバイスを有する容器からDIUF水を除去する。−20℃の冷凍庫内でPCLデバイスを凍結する。凍結したPCLデバイスを凍結乾燥する。PCLデバイスは、滅菌の準備が整う。
特別な注意事項。
全ての化学薬品、溶液、および/または器具を取り扱う間、ラテックス手袋を着用する。
mSBF溶液がインキュベーション中2日(または大型コーティングシステム構成の場合3日)経過する前に濁る場合、溶液を可能な限り早く交換する。
機器の取扱いおよび保守
毎日:秤量される試薬の正確性を確保するために、化学質量天秤を較正する。毎週:インキュベータ内のCO2レベルの状態をチェックする。必要に応じて、製造者の指示に従いCO2タンクを交換する。隔週:製造者の指示に従い、pH計を較正する。
(実施例5)
コーティング前のチタン試料の表面前処理
以下の例は、チタン試料の前処理のための詳細、適切な指示、および安全上の注意事項を説明する。
5M NaOHの使用。(a)以下の各ステップは、保証されたドラフト内で行われる必要があり、(b)前処理溶液の体積は、チタン試料のサイズおよび形状に依存し、同じ容器内で複数の試料が前処理されてもよい。
ガラスビーカー内の撹拌下の脱イオン限外濾過(DIUF)水(Fisher Lot#140300)に、NaOHペレット(Fisher Scientific Lot#115786)を非常にゆっくりと添加し、5M NaOH溶液を作製する。ビーカーをドラフト内の撹拌器上に維持し、撹拌器は「低」に設定する。煙および温度上昇に留意し、過度の発熱が生じた場合はさらに抑える。溶液を数分間静置して冷ます。透明ガラスビーカー内にTi試料を設置し、NaOH溶液を注ぎ込み、ビーカーをパラフィルムでカバーする。ビーカーを超音波処理器内に1時間設置する。超音波処理器プロセス中は試料を監視し続け、発生する気泡の体積を記録する。Ti試料を取り出し、DIUFを有する別のビーカー内に設置し、振盪機上に15分間置いておく。ペーパータオルで拭き取って乾燥させると、試料はコーティングプロセスの準備が整う。
ピラニア溶液(濃H2SO4+30%H22)の使用。以下の各ステップは、保証されたドラフト内で行う。前処理溶液の体積は、チタン試料のサイズおよび形状に依存し、同じ容器内で複数の試料が前処理されてもよい。ドラフト内で透明ガラスビーカーにH2SO4(Sigma Aldrich Lot#SHBB3339V)を入れる。30%H22(Fisher Scientific Lot#102727)をH2SO4に非常にゆっくりと添加する。反応は爆発性となり得、また極めて発熱性であるため、非常にゆっくりと、注意して進める。透明ガラスビーカー内にTi試料を設置し、ピラニア溶液を慎重に注ぎ込む。5〜20分間試料を監視し、発生する気泡の体積を観察する。試料/溶液のいかなる褐色化が認められた場合でも即時に反応を停止させ、試料を取り出す。
鉗子を用いてTi試料を素早く取り出し、多量のDIUFで濯ぎ、次いでDIUF中で振盪機上に15分間設置する。ペーパータオルで拭き取って乾燥させると、試料はコーティングプロセスの準備が整う。
コーティングプロセス。
前処理後、各試料をコーティング溶液(1×mSBF)中で37℃で4〜6日間コーティングし、溶液は毎日新しくした。
(実施例6)
コーティングは金属表面の骨結合を向上させる
コーティングの独特のナノスケールアーキテクチャは、事実上任意の下層インプラント表面(例えばプラズマ溶射されたチタン)に塗布され、複雑なスキャフォールドの全ての細孔に到達し、微細構造化インプラントへの骨結合の程度を改善し得る。
図4Aおよび図4Bは、コーティングされていない粗面化チタンおよびコーティングされた粗面化チタンを示す。粗面化チタンの特性は、200〜525μmの間のより大きい細孔サイズおよび25〜65μmの範囲内のより小さい細孔サイズを有する、「溶岩」表面構造である。平均細孔容積=60%であり、平均表面粗度=132μmである。
チタン上のコーティング形態および組成は、PCL上の同じコーティングと一致することが示された(例えば図8を参照されたい)。
(実施例7)
ミネラルコーティングされたスキャフォールド内に統合された脱灰骨基質(DBM)および銀ナノ粒子
以下の例は、スキャフォールドのミネラルコーティングへの脱灰骨基質(DBM)の組込み、およびスキャフォールドのミネラルコーティング上に統合された銀ナノ粒子を説明する。
ミネラルコーティングと統合されたDBMは、現在、骨誘導特性等のミネラルコーティングされたスキャフォールドの特性を改善すると考えられている。DBMは、スキャフォールドのミネラルコーティング内またはその上に統合され得る。脱灰骨抽出物またはゲル等のDBMは、実施例4においてミネラルコーティング水溶液と合わせられ、単一コーティングステップにおいてスキャフォールドをコーティングするためのDBMおよびミネラルコーティング溶液の混合物を形成し得る。
DBMは、ミネラルコーティングで事前にコーティングされたスキャフォールド上にコーティングされてもよい。スキャフォールドは、本明細書に記載の方法を使用して、ミネラルコーティングの前、その間、またはその後に、DBMでコーティングされてもよい。
スキャフォールドまたはミネラルコーティングと統合された銀ナノ粒子は、現在、ミネラルコーティングされたスキャフォールドに生物抑制、抗感染症特性を提供すると考えられている。銀ナノ粒子は、以下に記載のようにミネラルコーティング上に統合されてもよい。ナノ粒子はまた、本明細書に記載の方法を使用して、DBMコーティングの前、その間、またはその後に、スキャフォールドまたはコーティング内に統合されてもよい。
以下は、CaPコーティングされたスキャフォールド上への銀ナノ粒子の組込みを説明する。CaPでコーティングされたスキャフォールドを、脱イオン水(pH7.0、5mL)中の硝酸銀溶液中でインキュベートし、表面またはコーティング上に銀粒子を合成する。1組の実験において、硝酸銀インキュベーションの前に脱イオン水(pH7.0、5mL)中のクエン酸溶液中でインキュベートすることにより、CaPコーティングを前処理する。
両方の溶液の濃度を変化させる(例えば、1、5、および10mM)。インキュベーション時間もまた変化させる(例えば、0.5、1、および4時間)。クエン酸前処理後、得られたCaPコーティングをFT−IRを使用して特性決定することができ、結晶化度指数をShemeshの方法から計算することができる。PBS中37℃でクエン酸処理されたCaPコーティングから放出されたカルシウムを、Arsenazo III(MP Biochemicals、USA)を使用した比色アッセイにより定量することができる。カルシウムイオンを定量するために、放出媒体を異なる時点で収集することができる。さらなるインキュベーションのために新鮮なPBSを追加することができる。CaPコーティング上の銀粒子を、FE−SEMを使用して画像化し、EDSを使用して元素分析することができる。CaPコーティングから擦り取った銀粒子を、XRDを使用して特性決定することができる。
銀ナノ粒子が統合された、ミネラルコーティングされたスキャフォールドを、上述のようにさらにDBMと合わせることができる。代替として、ミネラルコーティングを、銀ナノ粒子の添加前にDBMと合わせることができる。
DBMを水溶液と混合することにより、DBMをスキャフォールドと統合する。水溶液は、ミネラルコーティング溶液であってもよい。水溶液は、弱酸または塩酸グアニジンであってもよい。混合物は、水性脱灰骨抽出物を生成するために、設定された時間だけ持続的にかき混ぜられる。次いで、抽出物は、任意の残留固体を除去するために濾過され、酸中和または除去されてもよく、抽出物は、多孔質スキャフォールドをコーティングするために使用されてもよい。
DBMおよび水溶液またはコーティング溶液を、約8〜96時間混合する。DBMおよび水溶液は、その期間、持続的なかき混ぜにより互いに混合される。適切な時間だけ混合した後、得られた脱灰骨抽出物を、溶液中に残留する任意の不溶性DBMから分離することができる。DBMを含む水溶液またはコーティング溶液を、適切な対イオンでの滴定により、約6.5〜約7.5のpHに中和する。次いで、スキャフォールドを、実施例4に従ってインキュベートする。
(実施例8)
実験条件I、IIおよびIII
この例は、以下の例において説明される実験の概要を説明する。実験条件I、IIおよびIIIの試料として、PEEKメッシュを使用した(例えば、実施例13、14、および15を参照されたい)。PEEKメッシュは、コーティングするのが最も困難な材料および幾何構造の1つであることから選択された(例えば、図10、図11Aを参照されたい)。したがって、PEEKメッシュを使用した以下の例において使用される手順は、任意の材料、特にコーティングするのが困難であることが知られている材料、例えば平滑表面を有する材料に置き換えることができる。
(実施例9)
ディップコーティングプロセス
以下の例は、溶媒キャスティングによる実験条件III(例えば、表1、実施例15を参照されたい)のディップコーティングプロセス(ポリマー下塗り、前処理としても知られる)を説明する。ディップコーティングプロセスは、PCLの薄層を塗布する。
溶液調製。
PCL溶媒キャスティングに使用される好適な溶媒は、クロロホルムおよび酢酸を含んでいた。PEEKメッシュの微小細孔に起因して、低粘度溶液を維持するために、3%(w/v)以下のPCL濃度を使用した。
20mlのガラスバイアルに、2mlの所望の溶媒を入れた。
所望の質量(20mg/所望の%濃度)のミリングされたPCLを秤量し、バイアルに添加し、バイアルを閉じた。
ポリマーの全てが溶媒に完全に溶解するまで、バイアルを激しく回転、またはロテータ上に設置した。
PEEKメッシュを1cmの正方形に切り出したが(例えば、図10を参照されたい)、これらはそれぞれ、48ウェルプレートの単一ウェル内に直立して収容され得るはずである。
ピンセットを使用して、しっかりと把持を維持しつつ可能な限り材料の僅かな部分を覆うように、単一のPEEKメッシュの正方形の角部をつまんだ。
調製した溶液中に正方形全体を浸し、PEEKに気泡が付着していないことを確認するために観察し、気泡が存在する場合は、浸したまま静かに振り、気泡を取り除いた。
液体からPEEKを取り出したが、まだバイアル内に保持した。メッシュ上に溶液の大きな滴が存在する場合、バイアル壁の内側に静かに接触させて表面張力を破り、この余分な溶液を取り除いた。
PEEKの正方形を、48ウェルプレートのウェル内に直立させて設置した。
全ての試料が浸漬された、またはウェルプレートが充填されたら、プレートを真空乾燥チャンバ内に(カバーせずに)設置し、ポンプを約10分間作動させて溶媒を蒸発させた。
圧力が平衡化したら、プレートをチャンバから取り出し、カバーをした。いくつかのコーティングされたPEEK試料は、ウェルの底部に部分的に付着し、準備が整った際取り出すのにいくらかの力を必要とした。
(実施例10)
PCL/クロロホルムまたはPCL/酢酸でディップコーティングされたPEEK
以下の例は、クロロホルム溶媒または酢酸溶媒中のPCLを使用したPEEKメッシュ上のPCLディップコーティングの形成を説明する(例えば、図10、図11、図12、図13を参照されたい)。
ディップコーティングは、クロロホルム中2.5質量%のPCL(例えば、図12A〜12Bを参照されたい)または酢酸中2.5質量%のPCL(例えば、図13A〜図13Bを参照されたい)を使用して、実施例9に従って行った。クロロホルム(例えば、図12A〜図12Bを参照されたい)または酢酸(例えば、図13A〜図13Bを参照されたい)溶媒中のPCLは、PEEKを均一にコーティングすることが観察された。表面上にPCLの非常に薄い層が観察され、細孔全体または空隙率に影響を与えなかった。
(実施例11)
加水分解プロセス
以下の例は、3つの実験条件I、II、およびIIIの加水分解プロセスを説明する(例えば、実施例13、14、および15を参照されたい)。
試料の加水分解。
1.試料のサイズおよび質量に基づいて、NaOHの所望の体積および濃度を決定する。
2.NaOH溶液を調製するために必要な固体状態のNaOHの質量を決定する。
試料計算。
1M NaOHの所望体積:400mL
固体状態のNaOHの所要質量:
3.ホットプレート/撹拌器および化学天秤を、固定された水平表面上に設置する。
4.適切なサイズのビーカー内で、DIUF水の所望体積を測定する。ビーカーをホットプレート/撹拌器上に設置する。
5.磁気撹拌棒をDIUF水に入れる。DIUF水を適切に撹拌するように撹拌器を設定する。
6.スパチュラおよび薬包紙または秤量皿を使用して、所要量のNaOHを化学質量天秤で秤量する。DIUF水を有するビーカーに試薬を入れる。完全に溶解するまで継続的に撹拌する。
7.試料にNaOH溶液を添加する。15分〜1時間加水分解させ、加水分解中は容器を円を描くように回転させる。加水分解中、NaOH溶液が確実に試料の表面全体を覆うようにする。
8.加水分解が完了した後、試料を取り出す。試料をDIUF水で15分間濯ぐ。これで試料はコーティングの準備が整う。
(実施例12)
ミネラルコーティングプロセス
以下の例は、3つの実験条件I、II、およびIIIのミネラルコーティングプロセスを説明する(例えば、実施例13、14、および15を参照されたい)。
コーティングプロセス。
1.デバイス/試料サイズおよび質量に基づいて、改質された擬似体液(mSBF)の所望体積を決定する。
2.以下に列挙されるような各試薬の所望濃度に到達するために必要な、各試薬の質量を決定する。
コーティング試薬。
NaCl(141.0mM)
KCl(4.0mM)
MgSO4(0.5mM)
MgCl2(1.0mM)
NaHCO3(4.2mM)
トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(20.2mM)
CaCl2(5.0mM)
KH2PO4(2.0mM)
試料計算。
mSBFの所望体積:500mLのmSBF
試薬#1(例えばNaCl、141mM)の所要質量
3.ホットプレート/撹拌器および化学天秤を、固定された水平表面上に設置する。
4.適切なサイズのビーカー内で、DIUF水の所望体積を測定する。ビーカーをホットプレート/撹拌器上に設置する。
5.磁気撹拌棒をDIUF水に入れる。DIUF水を適切に撹拌するように撹拌器を設定する。
6.ホットプレートを約40℃(または設定2〜4)に設定することにより、DIUF水を予熱する。
7.スパチュラおよび薬包紙または秤量皿を使用して、所要量の試薬#1(NaCl)を化学質量天秤で秤量する。予熱されたDIUF水を有するビーカーに試薬を入れる。溶液を調製している間、継続的に撹拌する。
8.スパチュラは、それぞれの使用後、キムワイプで拭き取る。
9.#7〜8を、試薬の全てに対して順番に(「コーティング試薬」の項に列挙された通り)繰り返す。各試薬が次の試薬を添加する前に完全に溶解したことを確かめながら、試薬を1つずつ添加する。試薬が添加されている間、DIUF水の温度は、24〜30℃の間となるべきである。トリス(ヒドロキシメチル)アミノメタンの添加後にmSBF溶液が塩基性(約pH9)となること、およびCaCl2の添加後に濁ることは普通である。
10.pH計を使用して溶液のpHを測定する。
11.2N HClおよび2N NaOHを使用して、溶液をpH=6.8±0.1に緩衝する。得られる溶液は塩基性(pH8〜9)であるため、2N HClで緩衝を開始する。pHが約7.5に降下したら、溶液は透明になり始める。HClが過剰に添加され、pHが6.8±0.1を下回ったら、NaOHを使用してpHを6.8±0.1に調節する。mSBF溶液を緩衝している間、溶液を継続的に撹拌し、温度を37℃に維持する。
12.実施例11に従い、加水分解した試料にmSBF溶液を添加する。インキュベーション中円を描くように回転する容器内で溶液をインキュベートする。インキュベーション中、mSBFが確実に試料の表面全体を覆うようにする。
13.mSBFを、最大4日間、24時間または48時間毎に新しくした。
14.インキュベーションが完了した後、mSBFからコーティングされた試料を取り出す。DIUF水中で15分間試料を濯ぐ。
15.−20℃の冷凍庫内でコーティングされた試料を凍結する。
16.凍結後のコーティングされた試料を凍結乾燥する。
(実施例13)
条件I−加水分解(1M NAOH)および4日間コーティング
以下の例は、実験条件Iの加水分解プロセスを説明する。
ディップコーティングなし、1M NaOHで1時間の実施例11に記載のような加水分解法、および4日間コーティングする実施例12に記載のようなミネラルコーティング法を使用して、PEEKメッシュスキャフォールドのミネラルコーティングを行った。
条件I(加水分解(1M NaOH)およびコーティングプロセス(4日間のコーティング))は、条件IIおよび条件IIIと比較して最少量のコーティングをもたらした。
この条件下では、コーティングが散発的に形成されることが観察された(例えば、図12A〜図12Dを参照されたい)。
(実施例14)
条件II−加水分解(3M NAOH)および4日間コーティング
以下の例は、実験条件IIの加水分解プロセスを説明する。
ディップコーティングなし、3M NaOHで1時間の実施例11に記載のような加水分解法、および4日間コーティングする実施例12に記載のようなミネラルコーティング法を使用して、PEEKメッシュスキャフォールドのミネラルコーティングを行った。
従来の金属コーティング技術と同様に、条件IIにおける前処理は過酷であり、下層基板を損傷し得る可能性がある。P2損傷試料(過酷条件)において観察されたように、PEEK表面の粗面化を試みている間、メッシュチャネルが歪んだ。
条件Iよりもこの条件下においてより多くのコーティングが形成されるが、この条件はPEEKメッシュにより多くの損傷をもたらすことが観察された(例えば、図13A〜図13Dを参照されたい)。
(実施例15)
条件III−ディップコーティング、加水分解およびコーティング
以下の例は、加水分解および2日間のミネラルコーティングによるPEEKメッシュのポリマー下塗りを説明する。
以下に記載の方法は、PEEK基板をPCL溶液で下塗りした(PCLでのディップコーティング)。次いで、PCLコーティングされたPEEKメッシュを、mSBFを使用してミネラル層でコーティングした。換言すれば、PEEKの表面上に非常に薄いPCLの層を塗布し、そのPCL層上に親和性コーティングを形成した。PCL層は薄いことが観察され、PEEK材料の細孔全体および空隙率に影響を与えなかった。PCL下塗りおよびmSBFミネラルコーティング溶液中での2日後に、メッシュが十分にコーティングされたことが観察された。
条件IIIは、過酷な前処理条件なしで、PEEK、金属、または従来のコーティングプロセスによって容易にはコーティングされ得ない任意の基板をコーティングする別の様式である。以下の例は、FDAに適合する資源、方法および材料を使用する。
条件IIIにおけるポリマー下塗りプロセスは、以前に使用された従来の前処理条件と比較して、より穏やかでより迅速である。条件IIIはまた、ミネラルコーティングするにもより迅速であることが示されている(4日の代わりに2日)。現在、この技術は、任意の困難な基板(例えば、PEEK、金属、平滑基板)をコーティングするための解決策となり得る可能性があると考えられている。さらに、特定の時点で分解するようにポリマープライマーを特別設計することが可能である(例えば、PCLの代わりに、より速い分解時間を有する(およびFDAにより認可された)PLGAが使用されてもよい)。
条件IIIは、条件Iまたは条件IIと比較した場合、コーティングの形態および均一性の点で最も良好なコーティングをもたらすことが観察された(例えば、図14A〜図14Dを参照されたい)。さらに、条件IIIのミネラルコーティングは、より迅速でより均一なコーティングを形成し、メッシュのマクロチャネルに干渉しないことが観察された(例えば、図14A〜図14Dを参照されたい)。条件I(1M NaOHでの加水分解および4日間のコーティングプロセス)は、最少量のコーティングをもたらした。条件II(3M加水分解および4日間のコーティング)は、それより僅かに多い(ただしIIIほど良好ではない)コーティングをもたらした。
この実施例は、ミネラルコーティングプロセスを一時的に支援する吸収性薄膜を用いた「下塗り」によって、PEEKがコーティングされ得ることを実証した。溶媒キャスティングおよび乾燥技術の組合せにより、PEEKを封入する独特の表面形態を有する生体吸収性ポリマーの薄膜が形成された。

Claims (65)

  1. ミネラルコーティングされたスキャフォールドを生成するための方法であって、
    (i)プライマーコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間および条件下で、プライマーコーティング組成物およびスキャフォールドを接触させる、またはプライマーコーティング組成物およびスキャフォールドをインキュベートするステップと;
    (ii)プライマーコーティングされたスキャフォールドを、改質された擬似体液と接触させるステップと;
    (iii)ミネラルコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間および条件下で、プライマーコーティングされたスキャフォールドおよび改質された擬似体液をインキュベートするステップと
    を含み、
    スキャフォールドは、マトリックス材料を含み;
    プライマーコーティング組成物は、ポリマー、またはポリマーおよび溶媒を含み;
    スキャフォールドのプライマーコーティングは、連続または不連続コーティングを含み;
    プライマーコーティングは、スキャフォールドのミネラルコーティングを促進する方法。
  2. ミネラルコーティングされたスキャフォールドを生成するための方法であって、
    (i)スキャフォールドを改質された擬似体液と接触させるステップと;
    (ii)ミネラルコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間および条件下で、スキャフォールドおよび改質された擬似体液をインキュベートするステップと
    を含み、
    スキャフォールドは、マトリックス材料を含み;
    ミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含む方法。
  3. マトリックス材料またはプライマーコーティングが、生分解性材料を含む、請求項1または2に記載の方法。
  4. マトリックス材料が、整形外科用インプラント材料、心臓用インプラント材料、平滑材料、金属、ポリエチレン、機械加工された表面、または平滑金属表面を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
  5. マトリックス材料が、金属、カルシウムセラミック、ポリマー、または生物学的材料を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
  6. マトリックス材料が、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、チタン(Ti)、ステンレススチール、バイタリウム(コバルト−クロム)、チタン、金、ヒドロキシアパタイト、リン酸三カルシウム、ヒドロキシアパタイトセメント、生体活性ガラス、シリコーン、炭素繊維、炭素繊維強化PEEK、ポリエーテルエーテルケトン(PRRK)、ポリメチルメタクリレート、硬質組織置換(HTR)ポリマー、ポリエステル、Dacron、Mersilene、生分解性ポリエステル、ポリグリコール酸、ポリ−l−乳酸)、ポリアミド、Supramid、Nylamid、ポリオレフィン、ポリエチレン、Medpor、ポリプロピレン、Prolene、Marlex、シアノアクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、Teflon、Gore−Tex、コラーゲン、もしくはAlloDerm、またはそれらの組合せを含む、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
  7. ポリマーが、アクリル樹脂、アルギネート、カプロラクトン、コラーゲン、キトサン、ヒアルロン酸、ヒドロゲル、ヒドロキシ酪酸、ポリ無水物、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ(ジメチルグリコール酸)、ポリジオキサノン(PDO)、ポリエステル、ポリエチレン、ポリ(エチレングリコール)、ポリ(グリコリド)(PGA)、ポリ(グリコール酸)、ポリヒドロキシブチレート、ポリ(2−ヒドロキシエチル−メタクリレート)、ポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)、ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)(PLG)、ポリ(ラクチド−co−グリコール酸)(PLGA)、ポリラクチド(PLA)、ポリ乳酸(PLLA)、ポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)、ポリ(メチルエチルグリコール酸)、ポリメチルメタクリレート、ポリホスファゼン、ポリリン酸エステル、ポリプロピレン、ポリ(プロピレンフマレート)、ポリウレタン(PU)、もしくはシリコーンゴム、またはそれらの組合せもしくはコポリマーを含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
  8. プライマーコーティング組成物が、ポリマーを含み、ポリマーが、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリ(D,L−ラクチド−co−グリコリド)(PLG)、ポリラクチド(PLA)、ポリ乳酸(PLLA)、およびポリ−ラクチド−co−グリコリド(PLCG)からなる群の1つまたは複数から選択される生体吸収性ポリエステルまたはコポリマーを含む、請求項1または3から7のいずれか1項に記載の方法。
  9. ポリマー含有プライマーコーティング組成物が、約1:1の比の2種のポリマー、またはポリマーおよびそのコポリマーを含む、請求項1または3から8のいずれか1項に記載の方法。
  10. プライマーコーティング組成物が、ポリマーを含む粉末を含む、請求項1または3から9のいずれか1項に記載の方法。
  11. プライマーコーティング組成物が、約10μm〜約500μmの粒径、または約10μm〜約500μmの平均粒径のポリマーを含む、請求項1または3から10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 溶媒が、酢酸、アルコール、脂肪族エーテル、アニリン、芳香族炭化水素、塩素化炭化水素、芳香族炭化水素、アルカリ水溶液、銅エチレンジアミンの水溶液、ベンゼン、ビフェニル、塩素化脂肪族炭化水素、塩素化炭化水素、クロロホルム、クロロフェノール、クロロベンゼン、シクロヘキサノン、塩素化炭化水素、塩化金酸、DCM、ジメチルホルムアミド(DMF)、DMSO、ジクロロビフェニル、ジオキサン、希水酸化ナトリウム水溶液、1,2−ジクロロベンゼン、ジクロロメタン、DCM、エタノール、酢酸エチル、エチレンカーボネート、エステル、ギ酸、グリコール、ハロゲン化炭化水素、HFIP、高級脂肪族エステル、高級脂肪族ケトン、ハロゲン化炭化水素、高級脂肪族エステル、高級脂肪族ケトン、ケトン、高級ケトン、炭化水素、イソプロピルアミン、メチルエチルケトン、モルホリン、塩化メチレン、メタノール、メチルエチルケトン、m−クレゾール、NMP、フェノール、フェニレンジアミン、硫酸、テトラメチル尿素、トルエン、トリフルオロ酢酸、THD、テトラメチル尿素、テトラヒドロフラン(THF)、トリフルオロ酢酸、トリクロロエタノール、トルエン、トリクロロエタン、トリクロロアセトアルデヒド水和物、パーフルオロケロセン、ピリジン、フェニルエーテル、ピペラジン、ピリジン、水、もしくはキシレン、またはそれらの組合せを含む、請求項1または3から11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 溶媒が、クロロホルム、酢酸、ギ酸、ならびにギ酸および酢酸の組合せからなる群から選択される2種の溶媒から選択される、請求項1または3から12のいずれか1項に記載の方法。
  14. 2種の溶媒の比が、4:1、3:1、2:1、または1:1である、請求項13に記載の方法。
  15. 溶媒の体積に対するポリマーの質量のパーセントが、
    (i)約1%w/v〜約10%w/v;または
    (ii)約1%w/v、約2%w/v、約3%w/v、約4%w/v、約5%w/v、約6%w/v、約7%w/v、約8%w/v、約9%w/v、もしくは約10%w/vである、請求項1または3から13のいずれか1項に記載の方法。
  16. スキャフォールドへのプライマーコーティングの塗布が、溶媒キャスティング、空気乾燥、真空乾燥、または等温乾燥を含む、請求項1または3から15のいずれか1項に記載の方法。
  17. プライマーコーティングされたスキャフォールドが、約10分間〜約24時間乾燥される、請求項1または3から16のいずれか1項に記載の方法。
  18. プライマーコーティングが、薄膜を備える、請求項1または3から17のいずれか1項に記載の方法。
  19. プライマーコーティングが、約1μm〜約50μmの厚さを有する、請求項1または3から18のいずれか1項に記載の方法。
  20. NaCl、KCl、MgCl2、MgSO4、NaHCO3、CaCl2、およびKH2PO4を組み合わせて、改質された擬似体液を形成するステップをさらに含む、請求項1から19のいずれか1項に記載の方法。
  21. (i)NaClが、約100mM〜約200mMの濃度を有し;
    (ii)KClが、約1mM〜約8mMの濃度を有し;
    (iii)MgCl2が、約0.2mM〜約5mMの濃度を有し;
    (iv)MgSO4が、約0.2mM〜約5mMの濃度を有し;
    (v)NaHCO3が、約1mM〜約100mMの濃度を有し;
    (vi)CaCl2が、約2mM〜約20mMの濃度を有し;
    (vii)KH2PO4が、約0.5mM〜約10mMの濃度を有する、請求項20に記載の方法。
  22. (i)NaClが、約141mMの濃度を有し;
    (ii)KClが、約4.0mMの濃度を有し;
    (iii)MgCl2が、約1.0mMの濃度を有し;
    (iv)MgSO4が、約0.5mMの濃度を有し;
    (v)NaHCO3が、約4.2mMの濃度を有し;
    (vi)CaCl2が、約5mMの濃度を有し;
    (vii)KH2PO4が、約2.0mMの濃度を有する、請求項20に記載の方法。
  23. 改質された擬似体液が、緩衝剤を含む、請求項1から22のいずれか1項に記載の方法。
  24. 改質された擬似体液が、約20mMの濃度の緩衝剤を含む、請求項1から23のいずれか1項に記載の方法。
  25. 改質された擬似体液が、DPBS、トリス、トリス−HCl、トリス緩衝食塩水、またはPBSからなる群から選択される緩衝剤を含む、請求項1から24のいずれか1項に記載の方法。
  26. プライマーコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間が、約1日〜約4日である、請求項1または3から25のいずれか1項に記載の方法。
  27. プライマーコーティング組成物およびスキャフォールドを接触させるステップが、粉末コーティングを含む、請求項1または3から26のいずれか1項に記載の方法。
  28. プライマーコーティング組成物およびスキャフォールドを接触させるステップが、ディップコーティングを含む、請求項1または3から27のいずれか1項に記載の方法。
  29. プライマーコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間、プライマーコーティング組成物およびスキャフォールドをインキュベートするステップが、少なくとも約1日;少なくとも約2日;少なくとも約3日;または少なくとも約4日である、請求項1または3から28のいずれか1項に記載の方法。
  30. ミネラルコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間、改質された擬似体液およびスキャフォールドまたはプライマーコーティングされたスキャフォールドをインキュベートするステップが、約1日〜約21日である、請求項1から29のいずれか1項に記載の方法。
  31. ミネラルコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間、改質された擬似体液およびスキャフォールドまたはプライマーコーティングされたスキャフォールドをインキュベートするステップが、少なくとも約5日;少なくとも約6日;少なくとも約7日;少なくとも約8日;少なくとも約9日;少なくとも約10日;少なくとも約11日;少なくとも約12日;少なくとも約13日;または少なくとも約14日である、請求項1から30のいずれか1項に記載の方法。
  32. ミネラルコーティングされたスキャフォールドを形成するのに十分な期間、改質された擬似体液およびスキャフォールドまたはプライマーコーティングされたスキャフォールドをインキュベートするステップが、約5日〜約14日である、請求項1から31のいずれか1項に記載の方法。
  33. プライマーコーティングされたスキャフォールドまたはミネラルコーティングされたスキャフォールドを乾燥させるステップをさらに含む、請求項1から32のいずれか1項に記載の方法。
  34. 連続または不連続コーティングを形成するのに十分な条件下で、プライマーコーティングされたスキャフォールドを加熱するステップをさらに含む、請求項1または3から33のいずれか1項に記載の方法。
  35. プライマーコーティングを乾燥させる、軟化させる、溶融する、または硬化させるのに十分な条件下で、プライマーコーティングされたスキャフォールドを加熱するステップをさらに含む、請求項1または3から34のいずれか1項に記載の方法。
  36. プライマーコーティングを軟化させる、溶融する、または硬化させるのに十分である約50℃〜約200℃で、プライマーコーティングされたスキャフォールドを加熱するステップをさらに含む、請求項1または3から35のいずれか1項に記載の方法。
  37. プライマーコーティングを軟化させる、溶融する、または硬化させるのに十分である約1時間〜約6時間、プライマーコーティングされたスキャフォールドを加熱するステップをさらに含む、請求項1または3から36のいずれか1項に記載の方法。
  38. スキャフォールドまたはプライマーコーティングされたスキャフォールドを加水分解させるステップをさらに含む、請求項1から37のいずれか1項に記載の方法。
  39. スキャフォールドまたはプライマーコーティングされたスキャフォールドを粗面化するステップをさらに含む、請求項1から38のいずれか1項に記載の方法。
  40. スキャフォールドまたはプライマーコーティングされたスキャフォールドおよび改質された擬似体液のインキュベーションが、改質された擬似体液を生理的温度に加熱する、または生理的pHに調節することを含む、請求項1から39のいずれか1項に記載の方法。
  41. 生理的温度が約37℃である、または生理的pHが約6.8である、請求項40に記載の方法。
  42. (i)スキャフォールドをプライマーコーティング組成物中でインキュベートするステップが、プライマーコーティング組成物を交換すること、プライマーコーティング組成物を補充すること、プライマーコーティング組成物を除去すること、もしくはプライマーコーティング組成物を添加することを含む;または
    (ii)スキャフォールドをプライマーコーティング組成物中でインキュベートするステップが、プライマーコーティング組成物の濃度を維持することを含む、請求項1または3から41のいずれか1項に記載の方法。
  43. (i)プライマーコーティングされたスキャフォールドまたはスキャフォールドを改質された擬似体液中でインキュベートするステップが、改質された擬似体液を交換すること、改質された擬似体液を補充すること、改質された擬似体液を除去すること、もしくは改質された擬似体液を添加することを含む;または
    (ii)プライマーコーティングされたスキャフォールドまたはスキャフォールドを改質された擬似体液中でインキュベートするステップが、改質された擬似体液の濃度を維持することを含む、請求項1から42のいずれか1項に記載の方法。
  44. プライマーコーティング組成物の濃度を維持することが、ポリマー、溶媒、またはそれらの組合せを交換、補充、除去、または添加することを含む、請求項42に記載の方法。
  45. 改質された擬似体液の濃度を維持することが、改質された擬似体液、NaCl、KCl、MgCl2、MgSO4、NaHCO3、CaCl2、もしくはKH2PO4、またはそれらの組合せを交換、補充、除去、または添加することを含む、請求項43に記載の方法。
  46. ミネラルコーティングが、(i)約9%〜約100%のヒドロキシアパタイト;(ii)約90%〜約100%のヒドロキシアパタイト;または(iii)約97%のヒドロキシアパタイトを含む、請求項1から45のいずれか1項に記載の方法。
  47. ミネラルコーティングが、(i)約0%〜約30%のリン酸八カルシウム;(ii)約0%〜約3%のリン酸八カルシウム;または(iii)約3%のリン酸八カルシウムを含む、請求項1から46のいずれか1項に記載の方法。
  48. ミネラルコーティングが、(i)約2%から約100%の間;または(ii)約20%から約28%の間の空隙率を備える、請求項1から47のいずれか1項に記載の方法。
  49. ミネラルコーティングが、(i)約1nmから約3500nmの間の細孔の孔径;または(ii)約100nmから約350nmの間の孔径を備える、請求項1から48のいずれか1項に記載の方法。
  50. プライマーコーティングが、約20μm超の孔径を備える、請求項1または3から49のいずれか1項に記載の方法。
  51. スキャフォールドが、(i)約200μmから約525μmの間;(ii)約25μmから約65μmの間;または(iii)約50μm超の孔径を備える、請求項1から50のいずれか1項に記載の方法。
  52. スキャフォールドが、約100μm超のマクロチャネル(macrochannel)長を備える、請求項1から51のいずれか1項に記載の方法。
  53. ミネラルコーティングが、(i)約0.1〜約18のCa/P;または(ii)約1.1〜約1.76のCa/P(カルシウム対ホスフェート比)を備える、請求項1から52のいずれか1項に記載の方法。
  54. ミネラルコーティングが、(i)約1.67〜約1.76のCa/P;(ii)約1.1〜約1.3のCa/P;または(iii)約1.37〜約1.61のCa/Pを備える、請求項1から53のいずれか1項に記載の方法。
  55. ミネラルコーティングが、(i)約9%〜約100%;(ii)約90%〜約100%;または(iii)約96.5%の結晶化度を備える、請求項1から54のいずれか1項に記載の方法。
  56. プライマーコーティングされたスキャフォールドまたはミネラルコーティングされたスキャフォールドを凍結乾燥するステップをさらに含む、請求項1から55のいずれか1項に記載の方法。
  57. 補助成分をスキャフォールドと合わせるステップをさらに含み、補助成分は、銀粒子または脱灰骨基質(DBM)を含む、請求項1から56のいずれか1項に記載の方法。
  58. (i)マトリックス材料およびプライマーコーティングを含むスキャフォールドであって、
    スキャフォールドのプライマーコーティングは、ポリマーを含み;
    スキャフォールドのプライマーコーティングは、連続もしくは不連続コーティングを含み;
    スキャフォールドのミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含む、スキャフォールド;または
    (ii)マトリックス材料を含むスキャフォールドであって、
    スキャフォールドのミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含む、スキャフォールド
    を備える、請求項1から57のいずれか1項に従って生成されるミネラルコーティングされたスキャフォールド。
  59. (A)マトリックス材料およびプライマーコーティングを含むミネラルコーティングされたスキャフォールドであって、
    (i)スキャフォールドのプライマーコーティングは、ポリマーを含み;
    (ii)スキャフォールドのプライマーコーティングは、連続もしくは不連続コーティングを含み;
    (iii)スキャフォールドのミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含む、スキャフォールド;または
    (B)マトリックス材料を含むミネラルコーティングされたスキャフォールドであって、
    (i)スキャフォールドのミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含む、スキャフォールド。
  60. マトリックス材料を含むミネラルコーティングされたスキャフォールドであって、スキャフォールドのミネラルコーティングは、板状ナノ構造およびカーボネート置換カルシウム欠乏ヒドロキシアパタイト成分を含む、スキャフォールド。
  61. プライマーコーティングが、吸収性薄膜を備える、請求項58または59に記載のミネラルコーティングされたスキャフォールド。
  62. ミネラルコーティングが、
    (i)約9%〜約100%のヒドロキシアパタイト;約90%〜約100%のヒドロキシアパタイト;もしくは約97%のヒドロキシアパタイト;
    (ii)約0%〜約30%のリン酸八カルシウム;約0%〜約3%のリン酸八カルシウム;もしくは約3%のリン酸八カルシウム;
    (iii)約2%から約100%の間の空隙率;もしくは約20%から約28%の間の空隙率;
    (iv)約1nmから約3500nmの間の孔径;もしくは約100nmから約350nmの間の孔径;
    (v)約0.1〜約18のCa/P;約1.1〜約1.76のCa/P;約1.67〜約1.76のCa/P;約1.1〜約1.3のCa/P;もしくは約1.37〜約1.61のCa/P;または
    (vi)約9%〜約100%の結晶化度;約90%〜約100%の結晶化度;もしくは約96.5%の結晶化度
    を備える、請求項58から60のいずれか1項に記載のミネラルコーティングされたスキャフォールド。
  63. 補助成分をさらに含み、補助成分は、銀粒子または脱灰骨基質(DBM)を含む、請求項58から62のいずれか1項に記載のミネラルコーティングされたスキャフォールド。
  64. 補助成分が、脱灰骨基質(DBM)を含み、スキャフォールドが、DBMを含まないミネラルコーティングされたスキャフォールドと比較して、改善された骨誘導特性を示す、請求項63に記載のミネラルコーティングされたスキャフォールド。
  65. スキャフォールドが、抗微生物、抗菌、生物抑制、または抗感染症特性を提供するのに効果的な量の銀粒子を含む、請求項63に記載のミネラルコーティングされたスキャフォールド。
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