JP2020518397A - 堅牢なインプラント可能なガス送達装置ならびにそれを含む方法、システムおよび装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2017年5月4日に出願された、発明者Anthony A.Ferranteらによる米国仮特許出願第62/501,488号に基づく利益を米国特許法第119条の下で主張し、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、米国国立衛生研究所により授与されたR44DK100999の下で政府の支援を受けてなされた。政府は本発明において一定の権利を有する。
図22は、装置311の物理的実施形態の上面写真を示す。インプラントスキャフォールドガス拡散器装置は、低分子量ポリエチレン(POREX(登録商標)HRM36777不織布材料)のシースを有するポリプロピレンコア繊維から製造された不織布、親水性ePTFE(BIOPORE(登録商標)BGCM00010膜、MilliporeSigma)および外径1.65mm、内径0.89mmの低分子量ポリエチレン管を使用して製造された。
スキャフォールドガス拡散器は、低分子量ポリエチレン(POREX(登録商標)HRM36777不織布材料)のシースを有するポリプロピレンコア繊維から製造された不織布、親水性PVDF(DURAPORE(登録商標)GVWP00010membrane,MilliporeSigma),厚さ0.005インチの低密度ポリエチレンシートおよび外径1.09mm、内径0.38mmの低分子量ポリエチレン管(Instech BTPE−20)を使用して製造した。
Claims (39)
- インプラント可能なガス送達装置であって、
(a)開口容積を有し、前記開口容積全体へのガスの輸送を可能にし、永久変形することなく引張応力に耐えるのに十分な引張強度を全方向において有する、多孔質コアと、
(b)少なくとも1つのガス透過性拡散膜であって、前記多孔質コアの表面に固定的に結合され、それにより前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜の変形および/または剥離が、前記少なくとも1つの拡散膜を前記多孔質コアに取り付けることにより制限される、少なくとも1つのガス透過性拡散膜と、
(c)前記多孔質コアに挿入された第1の端部と、ガス源からガスを受け取るように適合された第2の端部とを有する、ガス供給管と、
を備え、
(d)前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜および前記ガス供給管によって占有されていない前記多孔質コアの表面は、気密封止されており、
(e)前記インプラント可能なガス送達装置は、平面形状および気密封止を有し、加圧時に、前記平面形状および前記気密封止を維持する、
インプラント可能なガス送達装置。 - 前記多孔質コアは、高分子焼結体、高分子織布および不織布、硬質連オープンセルフォーム、多孔質セラミックス、多孔質金属、ならびにそれらの組み合わせのうちの1つ以上からなる群から選択される生体適合性材料を含む、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記多孔質コアは、焼結ポリエチレン、焼結ポリプロピレン、焼結ポリエチレンテレフタレート、焼結ポリフッ化ビニリデン、焼結ポリテトラフルオロエチレン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される高分子焼結体を含む、請求項2に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記多孔質コアは、織布または不織布ポリマーメッシュを含み、前記織布または不織布ポリマーメッシュは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリフッ化ビニリデン、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む、請求項2に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記多孔質コアは、単一層で作製されたモノリシック構造である、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記多孔質コアは、複数の層および/または複数の材料で作製された複合構造である、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記多孔質コアは、2つの層を一緒に溶融することにより形成される、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜は多孔膜を含む、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記多孔膜は親水性微多孔膜を含む、請求項8に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記親水性微多孔膜は、親水化延伸ポリテトラフルオロエチレン微多孔膜、親水性ポリフッ化ビニリデン微多孔膜、ポリエーテルスルホン微多孔膜、親水化ポリエチレンテレフタレートトラックエッチ微多孔膜、親水性ポリエチレン微多孔膜、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項9に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜は、非多孔質ガス透過性材料を含む、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記非多孔質ガス透過性材料はシリコーン層を含む、請求項11に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜は、単一層から作製されたモノリシック構造である、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜は、複数の層を含む積層構造である、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜は、親水性微多孔膜および疎水性膜を含む積層構造であり、前記疎水性膜は前記多孔質コアに面し、前記親水性膜は前記多孔質コアとは反対を向いている、請求項14に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜は、親水性微多孔膜および血管新生膜を含む積層構造であり、前記親水性微多孔膜は多孔質コアに面し、前記血管新生膜は前記多孔質コアとは反対を向いている、請求項14に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜は、前記多孔質コアに直接結合されている、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜は、前記多孔質コアに間接的に結合されている、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記多孔質コアは、2つの対向する表面および周辺部を含むように形状化されており、前記周辺部は、前記2つの対向する表面の間に延在する、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜は、第1のガス透過性拡散膜および第2のガス透過性拡散膜を含み、前記第1のガス透過性拡散膜は、前記多孔質コアの前記2つの対向する表面の一方に固定的に結合されており、前記第2のガス透過性拡散膜は、前記多孔質コアの前記2つの対向する表面の他方に固定的に結合されている、請求項18に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記多孔質コアは、前記多孔質コアの一体型端部封止によって気密封止されている、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜は2つのガス透過性拡散膜を含み、前記2つのガス透過性拡散膜を一緒に端部封止することによって、または前記多孔質コアの端部の周りを圧縮し溶融することにより、前記圧縮および溶融した多孔質コアが前記ガス透過性膜に流入して封止を形成することによって、または前記多孔質コアと前記ガス透過性膜とをそれぞれの端部の周りで圧縮および溶融することによって、前記多孔質コアは気密封止される、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記多孔質コアは、ガスケットで気密封止されている、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記ガスケットは構造ガスケットである、請求項23に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記ガスケットは熱可塑性ガスケットである、請求項23に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記インプラント可能なガス送達装置は、少なくとも1つの組織一体化層をさらに備え、前記少なくとも1つの組織一体化層は、前記多孔質コアの反対側で前記少なくとも1つのガス透過性拡散層に結合される、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- 前記インプラント可能なガス送達装置は、少なくとも1つの疎水性層をさらに備え、前記少なくとも1つの疎水性層は、前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜と前記多孔質コアに配置されている、請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置。
- インプラント装置であって、
(a)請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置と、
(b)移植細胞または組織を含む少なくとも1つのカプセルであって、前記インプラント可能なガス送達装置からガスを受け取るために前記インプラント可能なガス送達装置と直接接触している、少なくとも1つのカプセルと、
を含む、インプラント装置。 - 前記少なくとも1つのカプセルは、移植細胞または組織を含む複数のカプセルを備え、前記複数のカプセルのそれぞれが、前記インプラント可能なガス送達装置からガスを受け取るために前記インプラント可能なガス送達装置と直接接触する、請求項28に記載のインプラント装置。
- インプラントシステムであって、
(a)第1のガスを出力するための第1の出口を含む、インプラント可能なガス源と、
(b)請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置であって、前記インプラント可能なガス送達装置の前記ガス供給管は、前記インプラント可能なガス源から前記第1のガスを受け取るように前記インプラント可能なガス源の前記第1の出口に流体結合されている、インプラントシステム。 - 前記インプラント可能なガス源は水電解装置である、請求項30に記載のインプラントシステム。
- 前記インプラント可能なガス源は、第2のガスを出力するための第2の出口をさらに有し、前記インプラントシステムは、経皮通気装置をさらに備え、前記経皮通気装置は、前記インプラント可能なガス源から前記第2のガスを受け取るように前記インプラント可能なガス源の前記第2の出口に流体結合される、請求項31に記載のインプラントシステム。
- 前記インプラント可能なガス送達装置が受け取る第1のガスは酸素であり、前記経皮通気装置が受け取る前記第2のガスは水素である、請求項32に記載のインプラントシステム。
- 前記インプラント可能なガス送達装置が受け取る第1のガスは水素であり、前記経皮通気装置が受け取る前記第2のガスは酸素である、請求項32に記載のインプラントシステム。
- インプラントシステムであって、
(a)第1のガスを出力する第1の出口と、第2のガスを出力する第2の出口と、を含む、インプラント可能なガス源と、
(b)第1および第2のインプラント可能なガス送達装置であって、前記第1および第2のインプラント可能なガス送達装置のそれぞれが請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置と同一であり、前記第1のインプラント可能なガス送達装置の前記ガス供給管は、前記インプラント可能なガス源から前記第1のガスを受け取るように前記インプラント可能なガス源の前記第1の出口に流体結合され、前記第2のインプラント可能なガス送達装置の前記ガス供給管は、前記インプラント可能なガス源から前記第2のガスを受け取るように前記インプラント可能なガス源の前記第2の出口に流体結合される、インプラントシステム。 - 細胞および/または組織を含む少なくとも1つのカプセルをさらに備え、前記少なくとも1つのカプセルは、前記第1のインプラント可能なガス送達装置からガスを受け取るために前記第1のインプラント可能なガス送達装置と直接接触している、請求項35に記載のインプラントシステム。
- 治療用ガスを患者に送達する方法であって、
(a)請求項1に記載のインプラント可能なガス送達装置を提供することと、
(b)前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜が組織に十分に近く前記ガス透過性拡散膜から放出されたガスが水性媒体に溶解したガスとして患者の循環系によって吸収される位置で、前記患者の水性環境に、前記インプラント可能なガス送達装置を移植することと、
(c)治療用ガスを前記インプラント可能なガス送達装置に供給することにより、前記治療用ガスが、水性媒体に溶解したガスとして前記ガス透過性拡散膜から放出されることと、
を含む、方法。 - 前記治療用ガスは水素である、請求項37に記載の方法。
- 酸素を出力する第1の面と水素を出力する第2の面とを有する中央電解装置アセンブリと、
前記中央電解装置の前記第1の面に流体的に且つ機械的に結合された第1の多孔質コアであって、開口容積を有し、前記開口容積全体へのガスの輸送を可能にし、永久変形することなく引張応力に耐えるのに十分な引張強度を全方向において有する、第1の多孔質コアと、
前記中央電解装置の前記第2の面に流体的に且つ機械的に結合された第2の多孔質コアであって、開口容積を有し、前記開口容積全体へのガスの輸送を可能にし、永久変形することなく引張応力に耐えるのに十分な引張強度を全方向において有する、第2の多孔質コアと、
細胞カプセルであって、第1のガス透過性拡散膜を含み、前記第1のガス透過性拡散膜が、前記中央電解装置の反対側の前記多孔質コアの表面に固定的に結合され、それにより、前記少なくとも1つのガス透過性拡散膜の変形および/または剥離が、前記少なくとも1つの拡散膜を前記多孔質コアに取り付けることにより制限される、細胞カプセルと、
を含むインプラント装置。
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