JP2018512924A - 繊維加工人工器官、バイオリアクター、及び繊維加工人工器官の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[0004]気管は、喉頭から肺へ伸びていて、その中に空気を通すことができる管である。個人によって、気管は通常は15〜20個の間の不完全なC字形の軟骨輪を含んでいる。軟骨輪は気管の腹側及び外側を強化して、気管の背面側に軟骨輪を欠いている部分を残しながら気道を保護且つ維持する。軟骨輪の不完全な構造によって、気管の背面に存在している食道を食物が通過する際に気管が僅かに虚脱する。更に、気管筋は不完全な輪の端部に接合しており、咳をしている間は収縮して、気管の管腔の大きさを減少させる。
[0007]動脈瘤は大動脈又は任意の他の血管において起こる可能性がある異常な膨張であり、静脈よりも動脈血管においてより多く発生する。動脈瘤は、通常は外科的再建が必要な重大かつ危険な医学的状態である。再建には、血管内にグラフトを移植することが含まれる。
[0012]代表的な態様によれば、繊維加工人工器官は、連続チューブ、及び連続チューブの一部の上に形成されている増加した厚さの少なくとも1つの帯状部を含む。連続チューブは、本体部分、及び本体部分から伸長する二分岐部分を含む。増加した厚さの少なくとも1つの帯状部はバイオミメティック表面を形成する。
[0019]更に他の有利性は、本方法によって改良されたバイオミメティック表面を有する人工器官が製造されることである。
[0022]代表的な態様は、単一のユニットとして3つ、4つ、又は更により多い数の複雑なグラフト分割部を有する織成繊維人工器官に関する。
[0027]他の有利性は、本方法によって、多重構造の器官形成、組織培養、又は非常時使用のための材料及び/又は繊維を有する移植具が製造されることである。
[0053]代表的な態様は、繊維加工人工器官、バイオリアクターシステム、及び繊維加工人工器官の製造方法に関する。本発明の幾つかの態様は、本明細書に開示する特徴の1以上を用いない人工器官及び方法と比べると、既存の人工器官と比べて改良された解剖学的形状を与え、解剖学的に正しい二分岐を生成させ、異なる形状を有する二分岐を生成させ、改良されたバイオミメティック表面を有する人工器官を生成させ、及びこれらの組合せを達成する。
[0075]1つの例においては、4シャトルのバッタン及びルームピックホイール上に80tを用いるジャカード織機を用いて人工気管を形成した。ジャカード織機は、約1.5インチの織機上でのフラット幅を有する製織チューブを形成するために組み合わせられた合計で1200のエンドを含んでいた。製織プロセスを開始する前に、織機の左側にs1、s2、及びs3、織機の右側にs4となるようにシャトルを配置した。所定の小管の配置を用いて、杼口を通して投杼される緯糸材料を制御し、s1:PET―40D;s2−PETモノ−0.008;s3:PETモノ−0.008;及びS4:PET−40Dの配置を含めた。
[0088]しかしながら、代表的な態様は、シャトルの動きのより効率的な使用を用いて1つより多い領域でシャトルを用いることを可能にして、管腔の総数と同じ数よりも少ない数のシャトルを用いてそれを達成しながら、3、4、又はそれ以上の管腔に分割する織成無縫合管状グラフト布帛構造体を製造する。ここでは主として4シャトル織機上での4管腔物品に関して記載するが、この開示事項の原理を、より多いシャトルを有する織機について用いることができ、シャトルが存在するのと同じ多さの管腔に分割することができることが認識されるであろう。
Claims (34)
- 繊維加工人工器官であって:
本体部分、及び前記本体部分から伸長する二分岐部分を有する連続チューブ;並びに
前記連続チューブの一部の上に形成されている増加した厚さの少なくとも1つの帯状部;
を含み;
前記増加した厚さの少なくとも1つの帯状部はバイオミメティック表面を形成する、前記繊維加工人工器官。 - 前記繊維加工人工器官が人工気管を含む、請求項1に記載の繊維加工人工器官。
- 前記帯状部がC字形である、請求項1に記載の繊維加工人工器官。
- 前記帯状部が前記連続チューブの外径の周りの1/3〜2/3に広がっている、請求項3に記載の繊維加工人工器官。
- 前記少なくとも1つの帯状部が、前記連続チューブに沿って増加した厚さの複数の帯状部を含む、請求項1に記載の繊維加工人工器官。
- 繊維加工人工器官の製造方法であって:
連続チューブを形成する工程;及び
前記連続チューブの一部の上に増加した厚さの少なくとも1つの帯状部を形成する工程;を含み;
前記増加した厚さの帯状部を形成することによってバイオミメティック表面が与えられる、前記方法。 - 前記連続チューブを形成する工程が、本体部分、及び前記本体部分から伸長する二分岐部分を形成する工程を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記帯状部を形成する工程が、
(1)布地表面左側から布地表面右側へ移動させて、布地表面を製織する工程;
(2)布地表面右側から布地裏面左側へ移動させて、布地裏面右側を製織する工程;
(3)布地裏面左側から布地裏面右側へ移動させて、布地裏面右側を製織する工程;
(4)布地裏面右側から布地表面左側へ移動させて、布地表面を製織する工程;
(5)布地表面左側から布地裏面右側へ移動させて、布地裏面左側を製織する工程;及び
(6)布地裏面右側から布地裏面左側へ移動させて、布地裏面左側を製織する工程;
を含む6段階のシャトルシーケンスを含む、請求項6に記載の方法。 - 前記帯状部を形成する工程が、
(1)布地表面左側から布地表面右側へ移動させて、布地表面を製織する工程;
(2)布地表面右側から布地表面左側へ移動させて、布地表面を製織する工程;
(3)布地表面左側から布地裏面右側へ移動させて、布地裏面を製織する工程;及び
(4)布地裏面右側から布地裏面左側へ移動させて、布地裏面を製織する工程;
を含む4段階のシャトルシーケンスを含む、請求項6に記載の方法。 - 前記繊維加工人工器官が人工気管を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記帯状部がC字形である、請求項6に記載の方法。
- 前記帯状部が前記連続チューブの外径の周りの1/3〜2/3に広がっている、請求項11に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの帯状部を形成する工程が、前記連続チューブに沿って増加した厚さの複数の帯状部を形成する工程を含む、請求項6に記載の方法。
- バイオリアクターシステムであって:
第1の区画、第2の区画、前記第1の区画を前記第2の区画から分離している第1の膜、第3の区画、及び前記第3の区画を前記第1の区画又は前記第2の区画から分離している第2の膜を含むバイオリアクター容器;並びに
前記第2の区画内で前記バイオリアクター容器と統合されて単一のバイオリアクターユニットを形成している足場材料;
を含む、前記バイオリアクターシステム。 - 前記バイオリアクター容器の前記第1の区画内のバッファー溶液を更に含む、請求項14に記載のバイオリアクターシステム。
- 前記バイオリアクター容器の前記第3の区画内の生体液を更に含む、請求項14に記載のバイオリアクターシステム。
- 分岐繊維製品であって:
本体部分、及び前記本体部分からN回二分岐している分岐部分を有する連続チューブを含み、前記分岐繊維製品は、シャトル織機のN個のシャトル(Nは少なくとも2である)から形成されている連続織成体である、前記分岐繊維製品。 - Nが少なくとも3である、請求項17に記載の分岐繊維製品。
- Nが少なくとも4である、請求項17に記載の分岐繊維製品。
- 前記分岐繊維製品が血管グラフトである、請求項17に記載の分岐繊維製品。
- 前記連続チューブの一部の上に形成されている増加した厚さの少なくとも1つの帯状部を更に含み、前記増加した厚さの少なくとも1つの帯状部はバイオミメティック表面を形成する、請求項17に記載の分岐繊維製品。
- 前記分岐繊維製品が人工気管である、請求項21に記載の分岐繊維製品。
- 分岐繊維製品の製造方法であって:
シャトル織機で連続チューブを製織する工程;及び
前記連続チューブをN個の部分(Nは少なくとも2であり、Nは前記シャトル織機のシャトル収容数に等しい)に分岐させる工程;
を含む、前記方法。 - Nが少なくとも3である、請求項23に記載の方法。
- Nが少なくとも4である、請求項23に記載の方法。
- 前記分岐繊維製品が血管グラフトである、請求項23に記載の方法。
- 前記連続チューブを製織する工程が、本体部分、及び前記本体部分から伸長している二分岐部分を形成する工程を含む、請求項23に記載の方法。
- 前記連続チューブの一部の上に形成されている増加した厚さの少なくとも1つの帯状部を形成する工程を更に含み、前記増加した厚さの少なくとも1つの帯状部はバイオミメティック表面を形成する、請求項23に記載の方法。
- 前記帯状部を形成する工程が、
(1)布地表面左側から布地表面右側へ移動させて、布地表面を製織する工程;
(2)布地表面右側から布地裏面左側へ移動させて、布地裏面右側を製織する工程;
(3)布地裏面左側から布地裏面右側へ移動させて、布地裏面右側を製織する工程;
(4)布地裏面右側から布地表面左側へ移動させて、布地表面を製織する工程;
(5)布地表面左側から布地裏面右側へ移動させて、布地裏面左側を製織する工程;及び
(6)布地裏面右側から布地裏面左側へ移動させて、布地裏面左側を製織する工程;
を含む6段階のシャトルシーケンスを含む、請求項28に記載の方法。 - 前記帯状部を形成する工程が、
(1)布地表面左側から布地表面右側へ移動させて、布地表面を製織する工程;
(2)布地表面右側から布地表面左側へ移動させて、布地表面を製織する工程;
(3)布地表面左側から布地裏面右側へ移動させて、布地裏面を製織する工程;及び
(4)布地裏面右側から布地裏面左側へ移動させて、布地裏面を製織する工程;
を含む4段階のシャトルシーケンスを含む、請求項28に記載の方法。 - 前記繊維加工人工器官が人工血管を含む、請求項28に記載の方法。
- 前記帯状部がC字形である、請求項28に記載の方法。
- 前記帯状部が前記連続チューブの外径の周りの1/3〜2/3に広がっている、請求項32に記載の方法。
- 前記分岐繊維製品が人工血管である、請求項23に記載の分岐繊維製品。
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