JP2023093620A - 水溶性ポリマーを組み込んだ高強度ポーラス状材 - Google Patents

水溶性ポリマーを組み込んだ高強度ポーラス状材 Download PDF

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Abstract

【課題】高強度バイオメディカル材料およびその製造方法を提供する。【解決手段】本開示としては、滑らかで生体適合性の表面を有する高強度メディカル・カテーテルおよび他のデバイスを得るべく高いアスペクト比で押し出すことができる親水性ナノポーラス状固体が含まれる。材料が耐久性改変されるべくポリマーが材料の細孔内に取り込まれ得る。【選択図】図１Ａ

Description

関連出願
本出願は、合衆国法典35 U．S．C．第119条（e）に基づき、2017年6月21日に出願された「水溶性ポリマーを組み込んだ高強度ポーラス状材」と題する同時係属米国仮出願第62／523，100号の優先権を主張し、あらゆる目的のために、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
技術分野は、一般的には、例えば医療デバイス用の、高強度親水性ナノポーラス状生体材などのポーラス状生体材に関する。
高い強度、低い血栓形成性及び滑らかな表面特性を有する生体材は、医療技術において有用である。バルク材の特性が保持されており、表面がバルク材の特性と比較して好ましい特性を有するように、一般に、表面処理によって材料の特性を改良することができる。しかしながら、このような処理にも関わらず、医療デバイス上の血栓形成は、機器を通過する流れ及び機器の周囲の流れを制限してもよく、これは、注入及び吸引に悪影響を及ぼすことができ、閉塞を解消するために、高価な抗血栓薬の使用又はデバイスの交換さえ必要となることがしばしばある。例えば、カテーテルを血流中に配置した数秒後には、血液タンパク質（フィブリノーゲン及びコラーゲン）及び宿主細胞（例えば、血小板）がデバイス表面上に堆積し始める。血栓の形成は、機器を通過する流れ及び機器周囲の流れを制約したり、脆くなって血流中に遊離することができ、いくつかの大規模な臨床試験において、深部静脈血栓症及び肺塞栓症を引き起こしている。このようなデバイスで見られる合併症は、入院を長引かせ、患者の罹患率と死亡率を増加させる。
従って、改善されたデバイス及び方法が必要とされている。
本明細書には、医療デバイスを製造するのに有用であってもよい生体材が開示されている。いくつかの実施形態において、様々な医療デバイス用途のための頑丈で、滑らかな生体適合性生体材の製造のための材料及び方法が本明細書に提供されている。強度及び血液適合性などの優れた特性を有する材料を製造するための加工技術が開示されている。本明細書には、高強度の血液適合性ナノポーラス状生体材又はその他の材料を作製するために親水性ポリマーを押出す方法が含まれる。ポーラス状材は、さらに、材料の細孔中にポリマーを有するように作製されてもよい。これらの工程は、化学的架橋剤又は放射線架橋を使用せずに実施することができる。材料の細孔中へのポリマーのバルク組み込みは、細孔を覆う又はバルク材の表面への表面処理材の接着のみに依存するコーティング又は接着工程とは対照的である。
一態様では、物品が提供される。いくつかの実施形態において、物品は、複数の細孔を有する第一の水溶性ポリマーと、及び複数の細孔の少なくとも一部の中に配置された、第一の水溶性ポリマーと同一の又は異なる第二の水溶性ポリマーとを含むポリマー材を含み、物品は実質的に非血栓形成性である。
いくつかの実施形態において、物品は、複数の細孔を有する第一の水溶性ポリマーと、第一の水溶性ポリマーと同一の又は異なる、複数の細孔の少なくとも一部の中に配置された第二の水溶性ポリマーと、ポリマー材中に存在する浸透圧剤とを含むポリマー材を含み、ポリマー材は、脱水された状態において500MPa以上のヤング弾性率及び平衡含水量状態で300MPa以下及び5MPa以上のヤング弾性率を有する。
別の態様では、脱水された物品が提供される。いくつかの実施形態において、脱水された物品は、複数の細孔を有する第一の水溶性ポリマーと、第一の水溶性ポリマーとは異なる、複数の細孔の少なくとも一部の中に配置された第二の水溶性ポリマーとを含むポリマー材を含み、ポリマー材は、脱水された状態において5w／w％未満及び0．1w／w％以上の含水量を有し、ポリマー材は、25℃で60分以内に、脱水された状態から平衡含水量状態へ5w／w％以上及び50w／w％以下の量で膨潤するように構成されている。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、複数の細孔は、500nm以下及び10nm以上の平均細孔サイズ（または平均細孔径）を有する。いくつかの実施形態において、複数の細孔の少なくとも50％は、1μm以下の直径を有する。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、脱水された状態において、5％以上及び50％以下の多孔性を有する。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、脱水された状態から平衡含水量状態へ、5w／w％以上及び50w／w％以下の量で膨潤するように構成されている。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、膨潤は、水中で60分以内に起こる。いくつかの実施形態において、膨潤は、標準的な通常の生理食塩水で60分以内に起こる。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、脱水された状態において、1GPa以上のヤング弾性率を有する。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、平衡含水量状態において、100MPa以下及び5MPa以上のヤング弾性率を有する。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は平衡含水量状態で実質的に滑らかである。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は平衡含水量状態で500nm（Ra）以下の表面粗さを有する。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は平衡含水量状態で0．10以下の摩擦係数を有する。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、総物品重量に対して0．05w／w％以上及び2w／w％以下の量でポリマー材中に存在する浸透圧剤を含む。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、浸透圧剤は、ホスフェート、ボレート、塩化ナトリウム、シトレート、エチレンジアミンテトラアセテート、サルファイト、サルフェート、ハイポサルファイト、金属酸化物、二酸化セレン、三酸化セレン、亜セレン酸、セレン酸、ナイトレート、シリケート及び植物酸（botanic acid）からなる群から選択される。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、ポリマー材は、平衡含水量状態で45度以下の水接触角を有する。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の水溶性ポリマーは、平衡含水量状態で、20w／w％以上及び95w／w％以下の量で物品中に存在する。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の水溶性ポリマーは共有結合の架橋剤を含まない。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の水溶性ポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メタクリルスルホベタイン）、ポリ（アクリルスルホベタイン）、ポリ（メタクリルカルボキシベタイン）、ポリ（アクリルカルボキシベタイン）、ポビドン、ポリアクリルアミド、ポリ（N－（2－ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（2－ヒドロキシメチルメタクリレート）及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、ポリマー材は、第一の水溶性ポリマーと、及び第三の水溶性ポリマーとを含む混合物を含む。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第三の水溶性ポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メタクリルスルホベタイン）、ポリ（アクリルスルホベタイン）、ポリ（メタクリルカルボキシベタイン）、ポリ（アクリルカルボキシベタイン）、ポビドン、ポリアクリルアミド、ポリ（N－（2－ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（2－ヒドロキシメチルメタクリレート）及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第二の水溶性ポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メタクリルスルホベタイン）、ポリ（アクリルスルホベタイン）、ポリ（メタクリルカルボキシベタイン）、ポリ（アクリルカルボキシベタイン）、ポビドン、ポリアクリルアミド、ポリ（N－（2－ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（2－ヒドロキシメチルメタクリレート）及びこれらの組み合わせからなる群から選択される。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、カテーテル、バルーン、シャント、創傷排液（wound drains）、輸液ポート（infusion port）、薬物送達デバイス、チューブ、ガイドワイヤ、避妊具、女性用生理用品（feminine hygiene device）、内視鏡、移植片（graft）、ペースメーカー、インプラント型心血管除細動器（implantable cardioverter－defibrillator）、心臓再同期化装置（cardiac resynchronization device）、心血管デバイスリード（cardiovascular device lead）、補助人工心臓（ventricular assist device）、気管内チューブ、気管切開チューブ、インプラント型センサ、人工呼吸器ポンプ及び眼用デバイス（ophthalmic device）などの医療デバイスであり、又はこのような医療デバイスとともに使用するために設計されている。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、カテーテルは、中心静脈カテーテル、末梢中心カテーテル、ミッドラインカテーテル、末梢カテーテル、トンネル型カテーテル（tunneled catheters）、透析アクセスカテーテル、尿道カテーテル、神経カテーテル（neurological catheters）、経皮経管血管形成術カテーテル及び腹膜カテーテルからなる群から選択される。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第二の水溶性ポリマーは、第一の水溶性ポリマーのバルク内に配置される。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品の体積の5倍の水又は通常の生理食塩水で洗い流した後の平衡含水量で、第一の水溶性ポリマーのバルクへの治療薬の0．5w／w％未満の収着が生じる。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、水溶性ポリマーを含む第一の構成要素と、第一の構成要素に隣接する第二の構成要素であって、第一の構成要素内に第二の構成要素を機械的に保持するように構成された複数の表面機構（または表面特徴、surface feature）を備える第二の構成要素と、第一の構成要素と第二の構成要素の間に配置された第一の熱可塑性層と、及び第一の構成要素の外面と接触する第二の熱可塑性層とを備える。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、水溶性ポリマーを含む第一の構成要素と、第一の構成要素に隣接する第二の構成要素であって、第一の構成要素内に第二の構成要素を機械的に保持するように構成された複数の表面機構を備える第二の構成要素とを備え、物品は、第一の構成要素と第二の構成要素の間の界面（または境界）において10N以上の接合強度を有する。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、水溶性ポリマーを含むポリマー材と、及びポリマー材に機械的に連結された構成要素とを備え、ポリマー材は、脱水された状態において5w／w％未満及び0．1w／w％以上の含水量を有し、ポリマー材は、60分以内に、脱水された状態から平衡含水量状態へ、5w／w％以上及び50w／w％以下の量で膨潤するように構成されており、ポリマー材は実質的に非血栓形成性である。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第二の構成要素は第一の構成要素に熱接着されている。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第二の構成要素は、第一の構成要素のヤング弾性率よりも大きいヤング弾性率を有する。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の構成要素と第二の構成要素の間の界面は、流体的に密封されている。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の構成要素と第二の構成要素の間の界面は、100PSI以上の注入圧力に耐えるように構成されている。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、第一の構成要素と第二の構成要素の間に配置された少なくとも第一の熱可塑性層を含む。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第二の構成要素は、第二の水溶性ポリマーの収着の前に、第一の構成要素に隣接して配置される。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第二の構成要素は、第二の水溶性ポリマーの収着後及び溶媒による第二の水溶性ポリマーの再抽出後に、第一の構成要素に隣接して配置される。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の構成要素は5％以上の多孔性を有する。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の構成要素は、500nm以下及び10nm以上の平均細孔サイズを有する複数の細孔を備える。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の構成要素は、脱水された状態から平衡含水量状態へ、5w／w％以上及び50w／w％以下の量で膨潤するように構成されている。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の構成要素は、脱水された状態において、1GPa以上のヤング弾性率を有する。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の構成要素は、水溶性ポリマーの細孔内に配置された第二の材料を含む。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の構成要素は実質的に非血栓形成性である。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、脱水された状態において、総物品重量に対して0．05w／w％以上の量でポリマー材中に存在する浸透圧剤を含む。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、浸透圧剤は、ホスフェート、ボレート、塩化ナトリウム、シトレート、エチレンジアミンテトラアセテート、サルファイト、サルフェート、ハイポサルファイト、金属酸化物、二酸化セレン、三酸化セレン、亜セレン酸、セレン酸、ナイトレート、シリケート及び植物酸（botanic acid）からなる群から選択される。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の構成要素は共有結合の架橋を含まない。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、第一の構成要素と第二の構成要素の間にポリウレタン浸漬層をさらに備える。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、物品は、水溶性ポリマーと複数の細孔を備える第一の構成要素と、複数の細孔の少なくとも一部の中に配置された第一の熱可塑性材を備える第二の構成要素と、及び第二の構成要素と関連付けられた第二の熱可塑性材を備える第三の構成要素とを備える。上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第三の構成要素は第二の構成要素に熱接着されている。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の熱可塑性材は、25℃の水中で少なくとも部分的に膨潤する。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第三の構成要素は第一の熱可塑性材に溶媒接着されている。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第一の熱可塑性材及び／又は第二の熱可塑性材は、ポリウレタンエラストマー、シリコーンエラストマー、シリコーン－ポリウレタンコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレンイソプレンブタジエンコポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマーなどの酢酸ビニルのホモポリマー及びコポリマー、ポリ塩化ビニル、アクリレート及びメタクリレートのホモポリマー及びコポリマー、ポリビニルピロリドン、2－ピロリドン、ポリアクリロニトリルブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエーテルブロックアミド、フルオロポリマー（ポリテトラフルオロエチレン及びポリフッ化ビニルのホモポリマー及びコポリマーなど）、フッ化エチレンプロピレン、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリルのホモポリマー及びコポリマー、スチレンブタジエンのホモポリマー及びコポリマー、酢酸セルロース、アクリロニトリルブタジエンスチレンのホモポリマー及びコポリマー、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリイソブチレン、ポリメチルスチレン、ポリオキシメチレン並びにポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）及びポリ（カプロラクトン）のホモポリマー及びコポリマーからなる群から選択される。
別の態様では、組成物が提供される。いくつかの実施形態において、組成物は、水溶液と、0．1M以上及び8M以下の濃度で溶液中に存在する浸透圧剤と、0w／w％以上及び40w／w％以下の量で溶液中に存在する放射線不透過剤と、並びに40kDa以上及び5000kDa以下の分子量を有し、並びに10w／w％以上及び50w／w％以下の量で溶液中に存在する水溶性ポリマーとを含む。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、水溶性ポリマーは、13w／w％以上の量で溶液中に存在する。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、水溶性ポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メタクリルスルホベタイン）、ポリ（アクリルスルホベタイン）、ポリ（メタクリルカルボキシベタイン）、ポリ（アクリルカルボキシベタイン）、ポビドンポリアクリルアミド、ポリ（N－（2－ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（2－ヒドロキシメチルメタクリレート）、及びこれらの組み合わせを含む。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、組成物は、押出により、膨潤性ポリマー材を形成する。
さらに別の態様では、方法が提供される。いくつかの実施形態において、方法は、混合物が第一の水溶性ポリマーと塩を含み、第一の水溶性ポリマーが混合物の総重量に対して13w／w％以上の量で混合物中に存在し、コア材料上に配置されたポリマー材を形成するために、65℃以上の温度で混合物をコア材料上に押出す工程と、1時間以上、28℃以下の温度で、ポリマー材の非溶媒にポリマー材を曝露する工程と、第一の水溶性ポリマーとは異なる第二の水溶性ポリマーと塩とを含む溶液をポリマー材に導入する工程と、30℃以上の温度にポリマー材及び溶液を加熱する工程と、3時間以上、ポリマー材に隣接して溶液を流す工程と、並びにポリマー材を乾燥させる工程とを実施することを含み、
第二の水溶性ポリマーが、第一の水溶性ポリマーの少なくとも1つの細孔中に配置されている。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、非溶媒はアルコールを含む。
いくつかの実施形態において、非溶媒はエタノールである。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、ポリマー材の非溶媒にポリマー材を曝露することは、10時間以上である。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、方法は、100℃以上の温度に、60分間以上、ポリマー材にアニーリングを施すことを含む。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、コア材料は、空気、水、非溶媒液体、固体又は気体であってもよい。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、方法は、混合物が少なくとも1つの水溶性ポリマー、塩及び水を含み、少なくとも1つの水溶性ポリマーが混合物の総重量に対して13w／w％以上の量で混合物中に存在し、混合物を65℃以上の温度に加熱する工程と、混合物を加熱した後に、混合物の融点より少なくとも20℃低い温度に混合物を冷却し、混合物を機械的に成形する工程と、混合物を冷却した後に、コア材料上に配置されたポリマー材を形成するために、コア材料上に65℃以上の温度で混合物を押出す工程と、4時間以上、室温以下の温度で、ポリマー材の非溶媒にポリマー材を曝露する工程と、及びポリマー材からコア材料の少なくとも一部を除去する工程とを実施することを含む。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、方法は、200RPM以上の撹拌速度で混合物を混合することを含む。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、方法は、1000RPM以上の撹拌速度及び80℃以上の温度で混合物を混合することを含む。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、方法は、100℃以上の温度で1．0時間以上、ポリマー材にアニーリングを施すことを含む。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、方法は、ポリマー材中への第二の水溶性ポリマーの収着を含む。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、第二の水溶性ポリマーはPAAである。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、方法は、混合物の機械的撹拌を含む。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、非溶媒はアルコールを含む。いくつかの実施形態において、非溶媒はエタノールである。
上記及びここに記載されるいくつかの実施形態において、方法は、水溶性ポリマーを含み及び3：1以上のアスペクト比を有するポリマー材を対象の外側開口部（external orifice of subject）中に投与することを含み、物品の投与はシース導入器の使用を含まず、ポリマー材は実質的に非血栓形成性であり、並びにポリマー材は、脱水されていない状態において、5w／w％未満及び0．1w／w％以上の含水量を有し、並びにポリマー材は、60分以内に、脱水された状態から平衡含水量状態へ、5w／w％以上及び50w／w％以下の量で膨潤するように構成されている。
いくつかの実施形態において、方法は、少なくとも1つの水溶性ポリマー、塩及び水を含み、少なくとも1つの水溶性ポリマーが混合物の総重量に対して13w／w％以上の量で混合物中に存在する混合物を提供すること、コアチューブ上に配置されたポリマー材を形成するために、65℃以上の温度で、コア材料上に混合物を押出すこと、室温以下の温度でポリマー材をエタノールに曝露すること、ポリマー材を保湿剤（humectant）に曝露すること、及びポリマー材を脱水することを含み、脱水されたポリマー材は、脱水された状態において、5w／w％未満及び0．1w／w％以上の含水量を有する。
別の実施形態は、少なくとも1つの水溶性ポリマーと溶媒とを含む混合物をポリマーの融点を上回る温度に加熱すること、混合物を成形すること、及び溶媒除去環境中に混合物を通すことを含む、親水性材を作製するための方法である 。混合物を成形するために押出を使用してもよく、混合物は、ダイを通過する際に連続的なポーラス状固体へと成形される。ポーラス状固体の平衡含水量（EWC）において少なくとも5MPaのヤング率を有するナノポーラス状固体を作製してもよい。カテーテルとして有用な管状物など、高いアスペクト比を有する高強度材を成形するために、押出を使用してもよい。
別の実施形態は、親水性ポーラス状固体を含むポリマー材であり、該ポーラス状固体は平衡含水量（EWC）において、少なくとも33％w／wの固形分含有量及び少なくとも5MPaのヤング率を有する。この材料は、カテーテルとして成形された材料など、例えば10：1を超える高アスペクト比で成形されてもよい。
別の実施形態は、ポーラス状マトリックスを形成する物理的に架橋された1つ以上の親水性ポリマーを含む予め脱溶媒和された親水性構造マトリックスを混合物中で溶媒和することを含み、混合物がポーラス状親水性ポーラス状マトリックスを再溶媒和する1つ以上の水溶性ポリマーを有する、方法である。マトリックスは、さらにアニーリングを施されてもよい。
別の実施形態は、ポーラス状マトリックスを形成するために及び該マトリックスの細孔を画定するために架橋されている物理的に架橋された親水性ポリマーのポーラス状マトリックスを含み、該マトリックスが表面への共有結合の架橋なしに表面中に組み込まれた水溶性ポリマーを含む、材料である。水溶性ポリマーは、例えば、単層として組み込まれてもよく、又は表面に及び表面下にあるマトリックスの細孔中に存在してもよい。
添付と図面とともに検討すると、本発明のその他の利点及び新しい特徴が、本発明の様々な非限定的実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。本明細書と参照により組み込まれた文書が矛盾する及び／又は整合しない開示を含む場合には、本明細書が優越するものとする。
添付の図面を参照しながら、例として、本発明の非限定的実施形態を説明するが、添付の図面は模式的なものであり、原寸で描くことは意図されていない。図面では、例示されている同一又はほぼ同一の各構成要素は、通例、単一の数字によって表されている。明確さのために、当業者に本発明を理解させるために説明が不要である場合には、あらゆる図面であらゆる構成要素に名称が付されているわけではなく、本発明の各実施形態のあらゆる構成要素が示されているわけでもない。以下の図において、
図1Aは、一組の実施形態による、複数の細孔を備える例示的な物品の断面模式図である。 図1Bは、一組の実施形態による、複数の細孔を備える例示的な物品の断面模式図である。 図1Cは、バスの側面の断面図とともに示された、連続成形品を成形するための押出装置の模式図である。 図1Dは、図1Cの装置の一部の拡大図であり、バスの外側から眺めた視点でダイヘッドを図示している。 図1Eは、図1Cの装置の一部の拡大図であり、バスの中に配置されたダイヘッドを図示している。 図2は、図1C～1Eの装置で成形された連続的ポーラス状固体の一部の長手方向断面図である。 図3Aは、ポーラス状固体中へのポリマーのバルク組み込みの工程の模式図である。 図3Bは、図3Aの線3B－3Bに沿って切り取られたチューブの一部の断面図である。 図4は、ポーラス状固体中に表面ポリマーをバルク取り込みする一実施形態の工程フローチャートであり、ポーラス状固体を作製するための押出工程を含んでいる。 図5は、ポリマー材の応力－歪み曲線を図示するプロットである。 図6は、図1C～1Eの装置を用いて作製されたポーラス状固体に対する引張試験データのプロットである。 図7は、ポーラス状固体の表面の走査型電子顕微鏡写真（SEM）である。 図8は、図7のポーラス状固体の断面のSEMである。 図9は、ポーラス状固体カテーテルの脱水に関するデータのプロットであり、y軸は重量であり、x軸は分で表された時間である。 図10は、実施例4に従って作製されたポーラス状固体に対する引張試験データのプロットであり、より高分子量のポリマー（PVA 67－99）は、より低分子量のポリマー（PVA 28－99）より高い弾性率と引張強度を与える。 図11は、実施例4に従って作製されたポーラス状固体に対する引張試験データのプロットであり、最高濃度（26％）のポリマーは、より低いポリマー濃度（22％又は18％）に比べて最高の弾性率と引張強度の材料を与える。 図12A－12Fは、放射線不透過剤を組み込んだポーラス状固体の写真である：12A、対照（Bard POWERPICC）、12B、5．7重量％の次炭酸ビスマス、アニーリングなし、12C、12．1重量％の次炭酸ビスマス、アニーリングなし、12D、12．1重量％の次炭酸ビスマス、アニーリ処理あり、12E、5．7重量％の次炭酸ビスマス、アニーリングあり、12F、4．2重量％の次炭酸ビスマス。 図13は、実施例7に記載されている試験サンプルの第一の組の写真である。 図14は、実施例7に記載されている試験サンプルの第二の組の写真である。 図15A～15Bは、実施例8に記載されているように押出されたポーラス状固体の横方向（15A）又は長手方向（15B）断面の走査型電子顕微鏡写真（SEM）である。 図16A～16Dは、実施例9に記載されているように調製された親水性ナノポーラス状材のSEMであり、スケールバーにより示される様々な倍率で提供されている。 図17A～17Bは、実施例10に記載されているように生成されたサンプルに対する引張試験データのプロットである。 図18A～18Bは、実施例11に記載されているポリマーの様々な混合物に対する引張データのプロットであり、データはN／mm2で示されている。 図19は、実施例12に記載されているポリマーの様々な混合物に対する引張データのプロットであり、データはN／mm2で示されている。 図20A～20Cは、実施例12に記載されているPEG／PVAコポリマー押出の写真であり、8k（20A）、20k（20B）又は35K（20C）のPEG分子量を有する表面を示している。 図21A～21Bは、相対的血栓蓄積のプロット（21A）又は検査されたサンプルの写真（21B）として、実施例15に記載されている血液接触実験の結果を供する。 図22A～22Cは、実施例14の血栓形成性試験の6番目の実験結果の写真であり、対照（22A）、バルク取り込みされた水溶性ポリマーなし（22B）又はあり（22C）のポーラス状固体を示している。 図23は、図7のRO剤を有するPVAのポーラス状固体の表面の走査型電子顕微鏡（SEM）写真であり、倍率は2000倍である。 図24A～24Bは、RO剤を有するPVAのポーラス状固体を含有する代表的なサンプルのSEM顕微鏡写真であり、固体は、バルク取り込みされた、表面に結合された水溶性ポリマーを含んでおり、倍率は300倍（24A）又は2500倍（24B）である。 図25Aは、従来のカテーテル対照と比較したポーラス状チューブのサンプル上での血栓蓄積を示す実施例17の結果のプロットであり、ポーラス状固体は、バルク取り込みされ、表面に結合された様々な分子量の水溶性ポリマーを有している。 図25Bは、バルク取り込みされ、表面に結合された水溶性ポリマーを有するポーラス状固体のサンプル上での血栓蓄積を示す実施例18の結果のプロットであり、蓄積が経時的に示されている。 図25Cは、従来のカテーテル対照と比較した、様々な分子量及び骨格組成のバルク取り込みされた、表面に結合された様々な分子量と骨格組成の水溶性ポリマーを有するポーラス状固体のサンプル上での血栓蓄積を示す実施例19の結果のプロットである。 図26A～26Bは、実施例20に従って調製された、バルク取り込みされた水溶性PVAポリマー（28－99）を有するポーラス状固体の表面のSEM顕微鏡写真であり、倍率は200倍（26A）又は2500倍（26B）である。 図27A～27Bは、実施例20に従って調製された、バルク取り込みされた水溶性PVAポリマー（67－99）を有するポーラス状固体のSEM顕微鏡写真であり、倍率は200倍（32A、表面の写真）又は2500倍（表面の写真、27B）である。 図28は、実施例20に従って調製された、バルク取り込みされた水溶性ポリマー（PAA、100kMW）を有するポーラス状固体の表面を撮影したSEM顕微鏡写真であり、倍率は2200倍である。 図29は、実施例20に従って調製された、バルク取り込みされた水溶性ポリマー（PAA、250kMW）を有するポーラス状固体の表面を撮影したSEM顕微鏡写真であり、倍率は4500倍である。 図30は、実施例20に従って調製された、CARBOPOL 907でコンディショニングされたポーラス状固体の断面を撮影したSEM顕微鏡写真であり、倍率は5000倍である。 図31は、実施例20に従って調製されたCARBOPOL 907でコンディショニングされたポーラス状固体の表面を撮影したSEM顕微鏡写真であり、倍率は2500倍である。 図32は、実施例20に従って調製された、CARBOPOL 907でコンディショニングされたポーラス状固体の表面を撮影したSEM顕微鏡写真であり、倍率は2500倍である。 図33A～33Cは、実施例21に従って生成されたFTIRデータのプロットである。 図34A～34Cは、実施例22に従って生成されたFTIRデータのプロットであり、対照及び検査サンプル（34A）、スペクトルのオーバーレイ（34B）及び図34Bの領域1500～1600cm－1の拡大（34C）を示している。 図35A～35Bは、実施例23によるバルク取り込みされた水溶性ポリマーあり（35A）又はなし（35B）のポーラス状固体の横断面図のSEM顕微鏡写真である。 図36は、例示的な血栓形成性試験の写真である。 図37Aは、一組の実施形態に係る、第一の構成要素と第二の構成要素を有する例示的な物品の横断面模式図である。 図37Bは、一組の実施形態に係る、第一の構成要素と第二の構成要素を有する例示的な物品の側面模式図である。
一般的には、水溶性ポリマーを組み込んだ高強度ポーラス状材が提供される。例えば、医学的に許容されるポーラス状固体を含む生体材用の材料、方法及び使用が本明細書に記載されている。開示されている組成物及び物品は、対象（例えば、患者）への投与に有用であってもよい。有利には、本明細書に記載された組成物及び／又は物品は、実質的に非血栓形成性、潤滑性及び／又は生体適合性であってもよい。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の組成物及び／又は物品は、例えば、血栓の形成なしに、汚損（fouling）なしに、及び／又は対象内部に存在する1つ以上の物質（例えば、治療薬、タンパク質、血液、血漿）を吸収（又は吸着）せずに、相対的に長期間、対象に投与するのに適切であってもよい。このような組成物及び／又は物品を形成する方法も提供される。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載された組成物及び物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）は、複数の細孔を有する第一の水溶性ポリマーと、及び第一の水溶性ポリマーと同一の又は異なる、複数の細孔の少なくとも一部の中に配置された第二の水溶性ポリマーとを含むポリマー材を含む。理論に拘泥することを望むものではないが、いくつかの実施形態において、第一の水溶性の複数の細孔の少なくとも一部の中に配置された第二の水溶性ポリマーの存在は、細孔内に配置された第二の水溶性ポリマーなしの（他の全ての要因は等しい。）物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）と比べて、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）の血栓形成性を減少してもよく、及び／又は物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）の潤滑性を増加させてもよい。例示的な一組の実施形態では、第一の水溶性ポリマーはポリビニルアルコールである。例示的な別の組の実施形態では、第二の水溶性ポリマーはポリアクリル酸である。本明細書に記載されているように、その他の水溶性ポリマーも可能である。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）及び組成物が対象に投与される。いくつかの実施形態において、物品は、経口、直腸、膣、鼻、静脈内、皮下又は尿管（uretherally）経由で投与されてもよい。いくつかの事例では、物品は、対象の腔、硬膜外腔及び／又は膿瘍中に投与されてもよい。
本明細書に記載されているように、いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている組成物及び物品は、複数の細孔を有する第一の水溶性ポリマーを含むポリマー材を含む。例えば、図1Aに例示されているように、物品10は、第一の水溶性ポリマー20を含み及び複数の細孔30を有するポリマー材を含む。いくつかの実施形態において、第二の水溶性ポリマー40は、複数の細孔の少なくとも一部（例えば、少なくとも10％、少なくとも20％、少なくとも30％、少なくとも40％、少なくとも50％、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、少なくとも90％、少なくとも95％、少なくとも98％、少なくとも99％、少なくとも99．99％）の中に配置されている。いくつかの実施形態において、第二の水溶性ポリマー40は、複数の細孔30の100％以下、90％以下、80％以下、70％以下、60％以下、50％以下、40％以下、30％以下、20％以下又は10％以下の中に配置されている。上に表記された範囲の組み合わせも可能である。
いくつかの実施形態において、第二の水溶性ポリマーは、第一の水溶性ポリマーのバルクの中に（例えば、第一の水溶性ポリマーの細孔及び／又は隙間の中に）配置される。いくつかの実施形態において、図1Bに例示されているように、第二の水溶性ポリマー40は、ポリマー材20の表面の少なくとも一部分の上にコーティング45として存在してもよい。図1Bは、第一の水溶性ポリマー上及び第一の水溶性ポリマーの細孔中のコーティングとして第二の水溶性ポリマーを示しているが、いくつかの実施形態では、コーティング45のみが存在し、細孔30は第二の水溶性ポリマー40で実質的に充填されていないことを理解すべきである。他の構成も可能である。
いくつかの実施形態では、物品10及び／又は物品12は中空であってもよい（例えば、中空コア25を含む）。しかしながら、図1A及び1Bは中空のコアを有するように図示されているが、当業者であれば、本明細書の教示に基づいて、このような中空のコアが存在しないことがあってもよいことを理解するであろう。すなわち、いくつかの事例では、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）のコア25は、中空のコア25を持たないバルク材であってもよい。
いくつかの実施形態において、（細孔の少なくとも一部の中に配置された第二の水溶性ポリマーを任意に有してもよい、例えば、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）の又は第一の水溶性材の）複数の細孔は、特定の平均細孔サイズを有する。いくつかの実施形態において、複数の細孔の平均細孔サイズは、500nm以下、450nm以下、400nm以下、350nm以下、300nm以下、250nm以下、200nm以下、150nm以下、100nm以下、75nm以下、50nm以下、25nm以下、20nm以下又は15nm以下である。いくつかの実施形態において、複数の細孔は、10nm以上、15nm以上、20nm以上、25nm以上、50nm以上、75nm以上、100nm以上、150nm以上、200nm以上、250nm以上、300nm以上、350nm以上、400nm以上又は450nm以上の平均細孔サイズを有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、500nm以下及び10nm以上）。他の範囲も可能である。本明細書に記載されているように、平均細孔サイズは、脱水された状態（すなわち、5w／w％未満の水を有する）における材料の水銀圧入多孔度測定によって測定されてもよい。
いくつかの実施形態において、複数の細孔の少なくとも一部は、ナノ細孔、例えば、1ミクロン未満の平均断面寸法を有する細孔として特徴付けられてもよい。いくつかの実施形態において、複数の細孔の少なくとも一部は、ミクロ細孔、例えば、1mm未満及び1ミクロン以上の平均断面寸法を有する細孔として特徴付けられてもよい。いくつかの実施形態において、複数の細孔の少なくとも50％（例えば、少なくとも60％、少なくとも70％、少なくとも80％、少なくとも90％、少なくとも95％、少なくとも98％、少なくとも99％、少なくとも99．9％）は、1ミクロン未満、800nm以下、600nm以下、500nm以下、450nm以下、400nm以下、350nm以下、300nm以下、250nm以下、200nm以下、150nm以下、100nm以下、75nm以下、50nm以下、25nm以下、20nm以下又は15nm以下である直径を有する。いくつかの事例において、複数の細孔の少なくとも50％は、10nm以上、15nm以上、20nm以上、25nm以上、50nm以上、75nm以上、100nm以上、150nm以上、200nm以上、250nm以上、300nm以上、350nm以上、400nm以上、450nm以上、500nm以上、600nm以上又は800nm以上である直径を有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、1000nm以下及び10nm以上）。他の範囲も可能である。
本明細書に記載されている組成物及び物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）は、例えば、脱水された状態において、特定の多孔性を有してもよい。いくつかの実施形態において、物品（又はポリマー材）は、脱水された状態において、5％以上、10％以上、15％以上、20％以上、25％以上、30％以上、35％以上、40％以上、45％以上の多孔性を有する。いくつかの実施形態において、物品（又はポリマー材）は、脱水された状態において、50％以下、45％以下、40％以下、35％以下、30％以下、25％以下、20％以下、15％以下又は10％以下の多孔性を有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、脱水された状態において、5％以上及び50％以下）。他の範囲も可能である。
本明細書に記載されているように、いくつかの実施形態において、物品（又はポリマー材）は実質的に非血栓形成性である。非血栓形成性は、実施例13に記載されているように測定されてもよい。
いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）（又はポリマー材（例えば、図1A－1Bのポリマー材20））は親水性である。本明細書において使用される「親水性」という用語は、本分野におけるその通常の意味を与えられ、角度測定法（goniometry）によって測定された場合に、90°未満の水接触角を有する材料表面を表す。いくつかの実施形態において、物品のポリマー材の表面は、平衡含水量状態で、45°以下、40°以下、35°以下、30°以下、25°以下、20°以下、15°以下、10°以下、5°以下又は2°以下の水接触角を有する。いくつかの実施形態において、ポリマー材の表面は、平衡含水量状態で、1°以上、2°以上、5°以上、10°以上、15°以上、20°以上、25°以上、30°以上、35°以上又は40°以上の水接触角を有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、1°以上及び45°以下）。他の範囲も可能である。
本明細書において使用される平衡含水量状態とは、外的に付与される力学的応力なしに、25℃の水中に沈められたときに測定される、バルク水含量を獲得（例えば、吸収する）せず又は喪失しない物品（又は材料）の定常状態を表す。当業者であれば、定常状態（又は平衡含水量状態）とは、かかる用語の厳格な熱力学的定義に絶対的に合致することを要しないと理解されなければならず、むしろ、かかる主題に最も密接に関連する分野において通常の知識を有する者によって理解されるように特徴付けられた主題に対して可能な程度まで、（例えば、受動拡散及び／又はブラウン運動などの要因を考慮して）かかる用語の熱力学的定義に合致することを表すものと理解されなければならないことを理解するであろう。
いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）は、平衡含水量状態で、実質的に滑らかである。例えば、いくつかの実施形態において、物品（又は物品のポリマー材）は、平衡含水量状態で、1000nm以下の表面粗さ（Ra）を有する。いくつかの実施形態において、物品（又は物品のポリマー材）は、平衡含水量状態で、500nm以下、400nm以下、300nm以下、250nm以下、200nm以下、150nm以下、100nm以下、50nm以下、25nm以下、10nm以下又は5nm以下の表面粗さ（Ra）を有する。いくつかの実施形態において、物品（又は物品のポリマー材）は、平衡含水量状態で、平衡含水量状態で5nm以上、10nm以上、25nm以上、50nm以上、100nm以上、150nm以上、200nm、250nm以上、300nm以上、400nm以上又は500nm以上の表面粗さ（Ra）を有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、5nm以上及び1000nm以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）は、平衡含水量状態で、0．10以下の摩擦係数を有する表面を有する。例えば、物品（又は物品のポリマー材）の表面の摩擦係数は、0．1以下、0．09以下、0．08以下、0．07以下、0．06以下、0．05以下、0．04以下、0．03以下又は0．02以下である。いくつかの実施形態において、物品（又は物品のポリマー材）の表面の摩擦係数は、0．01以上、0．02以上、0．03以上、0．04以上、0．05以上、0．06以上、0．07以上、0．08以上又は0．09以上である。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、0．1以下及び0．01以上）。他の範囲も可能である。
有利には、本明細書に記載されている組成物及び物品は、治療薬（及び／又は、例えばタンパク質）などの物質を含む動的流体の存在下において、このような物質の低い収着を有してもよい。例えば、物品の存在が、（例えば、物品を介して）対象に送達された治療薬の利用可能性及び／又は濃度を実質的に減少させるべきでない場合に、このような物品及び組成物は、対象中で使用するのに有用であってもよい。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている物品内に流された流体を介した治療薬の投与は、流体内の治療薬の濃度を実質的に低下させない。いくつかの事例では、物品は、例えば、流れる間又は使用中に、治療薬を吸収及び／又は吸着しなくてもよい。
いくつかの実施形態において、ポリマーを治療薬に曝露し、物品の体積の5倍の水又は通常の生理食塩水などの水溶液で洗い流した後の平衡含水量において測定した場合に、第一の水溶性ポリマーの表面及び／又はバルクへの治療薬の0．5w／w％以下の収着が起こる。いくつかの実施形態において、第一の水溶性ポリマーの表面及び／又はバルクに、0．5w／w％以下、0．4w／w％以下、0．3w／w％以下、0．2w／w％以下又は0．1w／w％以下の治療薬の収着が起こる。いくつかの実施形態において、第一の水溶性ポリマーの表面及び／又はバルクに、0．05w／w％以上、0．1w／w％以上、0．2w／w％以上、0．3w／w％以上又は0．4w／w％以上の治療薬の収着が起こる。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、0．5w／w％以下及び0．05w／w％以上）。他の範囲も可能である。
有利には、本明細書に記載された物品及び組成物は、（例えば、水中、生理食塩水中、対象の流体環境中で）望ましい膨潤特性を有してもよい。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）は脱水された状態にある。例えば、いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている物品（又はポリマー材）は、脱水された状態において、5w／w％以下、4w／w％以下、3w／w％以下、2w／w％以下、1w／w％以下、0．8w／w％以下、0．6w／w％以下、0．4w／w％以下又は0．2w／w％以下の含水量を有する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている物品（又はポリマー材）は、0．1w／w％以上、0．2w／w％以上、0．4w／w％以上、0．6w／w％以上、0．8w／w％以上、1w／w％以上、2w／w％以上、3w／w％以上又は4w／w％以上の含水量を有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、5w／w％未満及び0．1w／w％以上）。他の範囲も可能である。本明細書に記載されているように、脱水された状態とは、一般に、24時間にわたって、物品（又はポリマー材）が5w／w％未満の、含水量の明らかな減少を有しない、周囲条件下で測定された定常状態を表す。いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている物品は、以下でさらに詳述されているように、保水性コーティングなどのコーティング又は未結合のポロゲンを含んでもよい。
有利には、本明細書に記載されている物品及び組成物は、水及び／又は生理食塩水などの水溶液の存在下において素早く膨潤するように構成されてもよい。いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）（又はポリマー材（例えば、図1A～1Bのポリマー材20））は、以下でさらに詳述されているように、例えば、特定の時間に（例えば、60分以内に）、25℃で、脱水された状態から平衡含水量状態へ、5w／w％以上、10w／w％以上、15w／w以上、20w／w％以上、25w／w以上、30w／w％以上、35w／w％以上、40w／w％以上又は45w／w％以上の量で膨潤するように構成されている。いくつかの実施形態において、物品（又はポリマー材は、以下でさらに詳述されているように、例えば、特定の時間に（例えば、60分以内に）、25℃で、脱水された状態から平衡含水量状態へ、50w／w％以下、45w／w％以下、40w／w％以下、35w／w％以下、30w／w％以下、25w／w以下、20w／w％以下、15w／w％以下又は10w／w％以下の量で膨潤するように構成されている。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、5w／w％以上及び50w／w％以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）（又はポリマー材（例えば、図1A～1Bのポリマー材20））は、25℃で、60分以内、50分以内、40分以内、30分以内、20分以内、10分以内、5分以内又は2分以内に、脱水された状態から平衡含水量状態へ、5w／w％以上の量で膨潤するように構成されている。いくつかの実施形態において、物品（又はポリマー材）は、25℃で、1分以上、2分以上、5分以上、10分以上、20分以上、30分以上、40分以上又は50分以上で、脱水された状態から平衡含水量状態へ、5w／w％以上の量で膨潤するように構成されている。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、60分以内及び1分以上）。他の範囲も可能である。
例示的な実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）（又はポリマー材（例えば、図1A～1Bのポリマー材20））は、水の中において、脱水された状態（例えば、5w／w％未満）から、60分以内に、平衡含水量状態（例えば、5w／w％以上）へ膨潤するように構成されている。いくつかの実施形態において、物品（又はポリマー材）は、標準的な通常の生理食塩水の中において、脱水された状態（例えば、5w／w％未満）から、60分以内に、平衡含水量（例えば、5w／w％以上）まで膨潤するように構成されている。別の例示的な実施形態において、物品（又はポリマー材）は、通常の生理食塩水の中において、脱水された状態（例えば、5w／w％未満）から、60分以内に、平衡含水量（例えば、5w／w％以上）まで膨潤するように構成されている。
いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）（又はポリマー材（例えば、図1A～1Bのポリマー材20））は、脱水された状態において、特定の長さを有する。いくつかの実施形態において、物品（又はポリマー材）は、平衡含水量状態において、脱水された状態におけるその長さと比べて、0．1％以上、0．5％以上、1％以上、2％以上、4％以上、6％以上、8％以上、10％以上、12％以上、14％以上、16％以上又は18％以上の全長の増加を有する。いくつかの事例では、物品（又はポリマー材）は、平衡含水量状態において、脱水された状態におけるその長さと比べて、20％以下、18％以下、16％以下、14％以下、12％以下、10％以下、8％以下、6％以下、4％以下、2％以下、1％以下又は0．5％以下の全長の増加を有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、0．1％以上及び20％以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）（又はポリマー材（例えば、図1A～1Bのポリマー材20））は、脱水された状態において、外径など、特定の外側最大断面寸法を有する。いくつかの実施形態において、物品（又はポリマー材）は、脱水された状態における最大断面寸法（例えば、外径）と比べて、0．1％以上、0．5％以上、1％以上、2％以上、4％以上、6％以上、8％以上、10％以上、12％以上、14％以上、16％以上又は18％以上の、平衡含水量状態における外側最大断面寸法（例えば、外径）の増加を有する。いくつかの事例では、物品（又はポリマー材）は、脱水された状態における最大断面寸法（例えば、外径）と比べて、20％以下、18％以下、16％以下、14％以下、12％以下、10％以下、8％以下、6％以下、4％以下、2％以下、1％以下又は0．5％以下の、平衡含水量状態における最大断面寸法（例えば、外径）の増加を有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、0．1％以上及び20％以下、0．1％以上及び10％以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、物品（又はポリマー材）は、（例えば、物品が中空のコアを含む実施形態では）脱水された状態において特定の内径を有する。いくつかの実施形態において、物品（又はポリマー材）は、脱水された状態における内径と比べて、0．1％以上、0．5％以上、1％以上、2％以上、4％以上、6％以上、8％以上、10％以上、12％以上、14％以上、16％以上又は18％以上の、平衡含水量状態における内径の増加を有する。いくつかの事例において、物品（又はポリマー材）は、脱水された状態における内径と比べて、20％以下、18％以下、16％以下、14％以下、12％以下、10％以下、8％以下、6％以下、4％以下、2％以下、1％以下又は0．5％以下の、平衡含水量状態における内径の増加を有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、0．1％以上及び20％以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）は、望ましい力学的特性を有するポリマー材を含む。例えば、いくつかの実施形態において、ポリマー材は、500MPa以上、600MPa以上、750MPa以上、800MPa以上、900MPa以上、1000MPa以上、1250MPa以上、1500MPa以上、1750MPa以上、2000MPa以上、2500MPa以上、3000MPa以上、3500MPa以上又は4000MPa以上の、脱水された状態（例えば、5w／w％未満の含水量）におけるヤング弾性率を有する。いくつかの実施形態において、ポリマー材は、5000MPa以下、4000MPa以下、3500MPa以下、3000MPa以下、2500MPa以下、2000MPa以下、1750MPa以下、1500MPa以下、1250MPa以下、1000MPa以下、900MPa以下、800MPa以下、750MPa以下又は600MPa以下の、脱水された状態（例えば、5w／w％未満の含水量）におけるヤング弾性率を有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、500MPa以上及び5000MPa以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、ポリマー材は、300MPa以下、250MPa以下、200MPa以下、150MPa以下、100MPa以下、75MPa以下、50MPa以下、25MPa以下、20MPa以下又は10MPa以下の、平衡含水量状態におけるヤング弾性率を有する。いくつかの実施形態において、ポリマー材は、5MPa以上、10MPa以上、20MPa以上、25MPa以上、50MPa以上、75MPa以上、100MPa以上、150MPa以上、200MPa以上又は250MPa以上の、平衡含水量状態におけるヤング弾性率を有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、300MPa以下及び5MPa以上）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）は浸透圧剤を含む。例えば、いくつかの実施形態において、浸透圧剤は、物品の形成の間に（例えば、プレポリマー）に添加されてもよい。いくつかの実施形態において、浸透圧剤は、0．05w／w％以上、0．1w／w％以上、0．2w／w％以上、0．4w／w％以上、0．6w／w％以上、0．8w／w％以上、1w／w％以上、1．2w／w％以上、1．4w／w％以上、1．6w／w％以上又は1．8w／w％以上の量で、（例えば、ポリマー材の形成後に）ポリマー材中に存在する。いくつかの事例では、浸透圧剤は、2w／w％以下、1．8w／w％以下、1．6w／w％以下、1．4w／w％以下、1．2w／w％以下、1w／w％以下、0．8w／w％以下、0．6w／w％以下、0．4w／w％以下、0．2w／w％以下又は0．01w／w％以下の量で、（例えば、ポリマー材の形成後に）ポリマー材中に存在してもよい。
上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、0．05w／w％以上及び2w／w％以下）。他の範囲も可能である。
適切な浸透圧剤の非限定的な例には、ホスフェート、ボレート、塩化ナトリウム、シトレート、エチレンジアミンテトラアセテート、サルファイト、サルフェート、ハイポサルファイト、金属酸化物、二酸化セレン、三酸化セレン、亜セレン酸、セレン酸、ナイトレート、シリケート及び植物酸（botanic acid）が含まれる。
いくつかの実施形態において、（例えば、ポリマー材を含む）組成物は、以下でさらに詳述されているように、共有結合の架橋を含まない。しかしながら、他の実施形態において、組成物は、物理的な架橋（例えば、互いに貫通し合うネットワーク、鎖の絡み合い、並びに／又は共有結合、イオン結合及び／又は水素結合などの1つ以上の結合）を含む。特定の一組の実施形態において、ポリマー材、ポリマー材の第一の水溶性ポリマー及び／又は第二の水溶性ポリマーを形成するために、共有結合の架橋剤が使用されない。
第一の水溶性ポリマーは、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）中にいずれの適切な量で存在してもよい。例えば、いくつかの実施形態において、第一の水溶性ポリマーは、平衡含水量状態で、20w／w％以上、25w／w％以上、30w／w％以上、35w／w％以上、40w／w％以上、45w／w％以上、50w／w％以上、55w／w％以上、60w／w％以上、65w／w％以上、70w／w％以上、75w／w％以上、80w／w％以上、85w／w％以上又は90w／w％以上の量で、物品中に存在する。いくつかの実施形態において、第一の水溶性ポリマーは、平衡含水量状態で、95w／w％以下、90w／w％以下、85w／w％以下、80w／w％以下、75w／w％以下、70w／w％以下、65w／w％以下、60w／w％以下、55w／w％以下、50w／w％以下、45w／w％以下、40w／w％以下、35w／w％以下、30w／w％以下又は25w／w％以下の量で、物品中に存在する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、20w／w％以上及び95w／w％以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、第一の水溶性ポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メタクリルスルホベタイン）、ポリ（アクリルスルホベタイン）、ポリ（メタクリルカルボキシベタイン）、ポリ（アクリルカルボキシベタイン）、ポビドン、ポリアクリルアミド、ポリ（N－（2－ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（2－ヒドロキシメチルメタクリレート）及びこれらの組み合わせからなる群を含み、又はこれらの群から選択される。例示的な一組の実施形態において、第一の水溶性ポリマーはポリ（ビニルアルコール）である。
いくつかの実施形態において、ポリマー材は、第一の水溶性ポリマーと別の（例えば、第3の）水溶性ポリマーとを含む混合物を含む。いくつかの実施形態において、第三の水溶性ポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メタクリルスルホベタイン）、ポリ（アクリルスルホベタイン）、ポリ（メタクリルカルボキシベタイン）、ポリ（アクリルカルボキシベタイン）、ポビドン、ポリアクリルアミド、ポリ（N－（2－ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（2－ヒドロキシメチルメタクリレート）及びこれらの組み合わせからなる群を含み、又はこれらの群から選択される。第一の水溶性ポリマー及び他の（例えば、第3の）水溶性ポリマーは、異なる化学的組成を有し得る。
いくつかの実施形態において、物品中の第一の水溶性ポリマー及び別の（例えば、第三の）水溶性ポリマーの総重量は、平衡含水量状態で、20w／w％以上、25w／w％以上、30w／w％以上、35w／w％以上、40w／w％以上、45w／w％以上、50w／w％以上、55w／w％以上、60w／w％以上、65w／w％以上、70w／w％以上、75w／w％以上、80w／w％以上、85w／w％以上、90w／w％以上、95w／w％以上、98w／w％以上又は99w／w％以上である。いくつかの実施形態において、物品中の第一の水溶性ポリマー及び別の（例えば、第三の）水溶性ポリマーの総重量は、平衡含水量状態で、100w／w％以下、90w／w％以下、98w／w％以下、95w／w％以下、90w／w％以下、85w／w％以下、80w／w％以下、75w／w％以下、70w／w％以下、65w／w％以下、60w／w％以下、55w／w％以下、50w／w％以下、45w／w％以下、40w／w％以下、35w／w％以下、30w／w％以下又は25w／w％以下の量で。
上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、20w／w％以上及び100w／w％以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、物品中に存在する第一の水溶性ポリマーと第三の水溶性ポリマーの比は、100：0以下、99：1以下、95：5以下、90：10以下、80：20以下、70：30以下、60：40以下又は55：45以下である。いくつかの実施形態において、物品中に存在する第一の水溶性ポリマーと第三の水溶性ポリマーの比は、50：50以上、60：40以上、70：30以上であり、 80：20以上、90：10以上、95：5以上又は99：1以上である。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、100：0以下及び50：50以上）。他の範囲も可能である。
上記及びここに記載されていように、いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）は、ポリマー材（例えば、ポリマー材20）の複数の細孔（例えば、複数の細孔30）の少なくとも一部の中に配置された第二の水溶性ポリマー（例えば、第二の水溶性ポリマー40）を含む。いくつかの実施形態において、第二の水溶性ポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メタクリルスルホベタイン）、ポリ（アクリルスルホベタイン）、ポリ（メタクリルカルボキシベタイン）、ポリ（アクリルカルボキシベタイン）、ポビドンポリアクリルアミド、ポリ（N－（2－ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（2－ヒドロキシメチルメタクリレート）及びこれらの組み合わせからなる群を含み、又はこれらの群から選択される。いくつかの実施形態において、第二の水溶性ポリマーはポリ（アクリル酸）である。第二の水溶性ポリマーは、第一の（例えば、及び任意に加えてもよい第三の）水溶性ポリマーの化学的組成とは異なる化学的組成を有してもよい。
第二の水溶性ポリマー（例えば、第二の水溶性ポリマー40）は、いずれの適切な量で物品中に存在してもよい。例えば、いくつかの実施形態において、第二の水溶性ポリマーは、平衡含水量状態で、0．05w／w％以上、0．1w／w％以上、0．2w／w％以上、0．5w／w％以上、1．0w／w％以上、2．0w／w％以上、3．0w／w％以上、4．0w／w％以上、5．0w／w％以上、10w／w％以上、20w／w％以上、30w／w％以上、40w／w％以上、50w／w％以上、60w／w％以上、70w／w％以上、80w／w％以上又は90w／w％以上の量で、物品中に存在する。いくつかの実施形態において、第二の水溶性ポリマー40は、平衡含水量状態で、95w／w％以下、90w／w％以下、80w／w％以下、70w／w％以下、60w／w％以下、50w／w％以下、40w／w％以下、30w／w％以下、20w／w％以下、10w／w％以下、5．0w／w％以下、4．0w／w％以下、3．0w／w％以下、2．0w／w％以下、1．0w／w％以下、0．5w／w％未満、0．2w／w％未満又は0．1w／w％未満の量で、物品中に存在する。いくつかの実施形態において、0w／w％の第二の水溶性ポリマーが存在する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、0．05w／w％以上及び95w／w％以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、水溶性ポリマー（例えば、第一の水溶性ポリマー、第二の水溶性ポリマー、第三の水溶性ポリマー）は、特定の分子量を有する。いくつかの実施形態において、水溶性ポリマー（例えば、それぞれ、独立に、第一の水溶性ポリマー、第二の水溶性ポリマー又は第三の水溶性ポリマー）の分子量は、40kDa以上、50kDa以上、75kDa以上、100kDa以上、125kDa以上、150kDa以上、175kDa以上、200kDa以上、250kDa以上、300kDa以上、350kDa以上、400kDa以上、450kDa以上、500kDa以上、600kDa以上、700kDa以上、800kDa以上、900kDa以上、1000kDa以上、1500kDa以上、2000kDa以上、3000kDa以上又は4000kDa以上であってもよい。いくつかの実施形態において、水溶性ポリマー（例えば、それぞれ、独立に、第一の水溶性ポリマー、第二の水溶性ポリマー又は第三の水溶性ポリマー）の分子量は、5000kDa以下、4000kDa以下、3000kDa以下、2000kDa以下、1500kDa以下、1000kDa以下、900kDa以下、800kDa以下、700kDa以下、600kDa以下、500kDa以下、450kDa以下、400kDa以下、350kDa以下、300kDa以下、250kDa以下、200kDa以下、175kDa以下、150kDa以下、125kDa以下、100kDa以下、75kDa以下又は50kDa以下であってもよい。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、40kDa以上及び5000kDa以下の分子量）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されている物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）（及び／又はポリマー材）は、カテーテル、バルーン、シャント、創傷排液（wound drain）、輸液ポート（infusion port）、薬物送達デバイス、チューブ、避妊具、女性用生理用品、内視鏡、移植片、ペースメーカー、インプラント型心血管除細動器、心臓再同期化装置、心血管デバイスリード、補助人工心臓、気管内チューブ、気管切開チューブ、インプラント型センサ、人工呼吸器ポンプ及び眼用デバイスなどの医療デバイスであり、又はこのような医療デバイスとともに使用するために設計されている。いくつかの実施形態において、カテーテルは、中心静脈カテーテル、末梢中心カテーテル、ミッドラインカテーテル、末梢カテーテル、トンネル型カテーテル、透析アクセスカテーテル、尿道カテーテル、神経カテーテル、経皮経管血管形成術カテーテル及び腹膜カテーテルからなる群から選択される。他の適切な用途は、以下でさらに詳述されている。その他の適切な用途については、以下でさらに詳述されている。
いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）は、（例えば、水溶性ポリマーを備える）ポリマー材を備える第一の構成要素と第一の構成要素に隣接する第二の構成要素とを備える。例えば、いくつかの事例において、第二の構成要素は、第一の構成要素に機械的に結合されている。いくつかのこのような実施形態において、第二の構成要素は、第一の構成要素内又は第一の構成要素上に第二の構成要素を機械的に保持するように設計された複数の表面機構を備え得る。いくつかの実施形態において、図37A～37Bに例示されているように、物品300は、第一の構成要素310（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12など）と、及び第一の構成要素310に隣接する第二の構成要素320（例えば、伸張部、コネクタ、ルアーロック、縫合ウイング、図1Aの物品10又は図1Bの物品12などの第二の物品）とを備える。いくつかの実施形態において、第一の構成要素310と第二の構成要素320との間に第一の熱可塑性層330が配置される。いくつかの実施形態において、任意の第二の熱可塑性層340は、第一の構成要素310に隣接している（例えば、第一の構成要素310の外面と接触している）。いくつかの事例において、第二の構成要素320は、第一の構成要素310に（例えば、第一の構成要素310の中に、上に、隣接して）機械的に保持されるように、第一の構成要素310に付随した複数の表面機構350を含み得る。
いくつかの実施形態において、第二の構成要素は（例えば、医療用部品及び／又は医療デバイスへの）コネクタであり得る。いくつかの実施形態において、第二の構成要素は、延長器（extender）、コネクタ、ルアーロック及び縫合ウイングからなる群から選択され得る。いくつかの実施形態において、第二の構成要素は、本明細書に記載されている物品などの、ポリマー材を含む別の物品であり得る。
いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）は、（例えば、第一の構成要素と第二の構成要素の間の機械的保持を補助するために）第一の構成要素と第二の構成要素の間に配置された第一の熱可塑性層を備える。いくつかの事例では、第二の熱可塑性層は、第一の構成要素の外面と接触していてもよい。例えば、第二の熱可塑性層は、第二の構成要素の一部と第一の構成要素の一部の両方を覆ってもよい。各熱可塑性層は、適切な熱可塑性材を含んでもよい。いくつかの実施形態において、第一の熱可塑性材及び／又は第二の熱可塑性材は、それぞれ独立に、ポリウレタンエラストマー、シリコーンエラストマー、シリコーン－ポリウレタンコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレンイソプレンブタジエンコポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマー、ポリ塩化ビニルなどの酢酸ビニルのホモポリマー及びコポリマー、アクリレート及びメタクリレートのホモポリマー及びコポリマー、ポリビニルピロリドン、2－ピロリドン、ポリアクリロニトリルブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエーテルブロックアミド、フルオロポリマー（ポリテトラフルオロエチレンとポリフッ化ビニルのホモポリマー及びコポリマーなど）、フッ化エチレンプロピレン、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリルのホモポリマー及びコポリマー、スチレンブタジエンのホモポリマー及びコポリマー、酢酸セルロース、アクリロニトリルブタジエンスチレンのホモポリマー及びコポリマー、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリイソブチレン、ポリメチルスチレン、ポリオキシメチレン、並びにポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）及びポリ（カプロラクトン）のホモポリマー及びコポリマーを含み、又はこれらからなる群から選択される。いくつかの実施形態において、第一の熱可塑性材及び／又は第二の熱可塑性材は、25℃の水中で少なくとも部分的に膨潤する。
いくつかの実施形態において、第二の構成要素は第一の構成要素に熱接着されている。いくつかの実施形態において、第二の構成要素は第一の熱可塑性材に溶媒接着されている。いくつかの実施形態において、溶媒は、第一の構成要素及び／又は第二の構成要素の両方を溶媒和する能力に基づいて選択され得る。適切な溶媒の非限定的な例には、テトラヒドロフラン、トルエン、N，N－ジメチルホルムアミド、N，N－ジメチルアセトアミド、クロロホルム、ジクロロメタン、酢酸エチル、アセトン、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ニトロメタン、炭酸プロピレン、ジエチルエーテル、1，4－ドキサン（doxane）、ベンゼン、シクロヘキサン、ヘキサン、シクロペンタン、ペンタン、ギ酸、n－ブタノール、イソプロピルアルコール、エタノール、メタノール、酢酸、ヘキサフルオロイソプロパノール、トリフルオロ酢酸、水及びこれらの組み合わせが含まれる。例示的な実施形態では、水膨張性ポリウレタンは、テトラヒドロフランを用いて疎水性ポリウレタンに溶媒結合されている。
いくつかの実施形態において、いくつかの実施形態では、第二の構成要素は、脱水された状態における及び／又は平衡含水量状態における第一の構成要素のヤング弾性率よりも大きいヤング弾性率を有する。いくつかの実施形態において、第二の構成要素は、平衡含水量状態における第一の構成要素のヤング弾性率より大きいが、脱水された状態における第一の構成要素のヤング弾性率より小さいヤング弾性率を有する。
いくつかの実施形態において、第二の構成要素は、突起又はスパイクなどの複数の表面機構を含む。表面機構は、2つの構成要素間の接続を機械的に保持するために、第一の構成要素と第二の構成要素の間の界面に存在してもよい。いくつかの実施形態において、複数の表面機構は丸みを帯びたエッジ（rounded edges）を備える。いくつかの実施形態において、複数の表面機構は、丸みを帯びたエッジ、尖ったエッジ（sharp edges）、尖っていないエッジ（blunt edges）、フレアー（flair）、膨隆（bulges）及び／又は隆起した機構（raised features）を備える。いくつかの実施形態において、複数の表面機構は、複数のバーブ（barbs）及び／又は膨隆（bulges）を備える。他の表面機構も可能である。
いくつかの実施形態において、複数の表面機構は、（例えば、第一の構成要素に隣接する表面において）特定の曲率半径を有してもよい。例えば、いくつかの事例では、複数の表面機構の少なくとも一部は、物品の内面（例えば、物品の中空部分）の曲率半径の0．1倍以上、0．2倍以上、0．3倍以上、0．5倍以上0．7倍以上0．9倍以上、1倍以上、1．1倍以上、1．2倍以上、1．5倍以上、2倍以上、2．5倍以上、3倍以上、3．5倍以上、4倍以上又は4．5倍以上の曲率半径を有する。いくつかの実施形態において、複数の表面機構の少なくとも一部は、物品の内面（例えば、物品の中空部分）の曲率半径の5倍以下、4．5倍以下、4倍以下、3．5倍以下、3倍以下、2．5倍以下、2倍以下、1．5倍以下、1．2倍以下、1．1倍以下、1倍以下、0．9倍以下、0．7倍以下、0．5倍以下、0．3倍以下又は0．2倍以下の曲率半径を有する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、0．1倍以上及び5倍以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、第一の構成要素と第二の構成要素の間の（例えば、第一の構成要素と第二の構成要素間の界面における）接合強度は、10N以上、15N以上、20N以上、25N以上、30N以上、40N以上、50N以上、60N以上、70N又は75N以上である。いくつかの実施形態において、接合強度は100N以下、75N以下、70N以下、60N以下、50N以下、40N以下、30N以下、25N以下、20N以下又は15N以下である。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、10N以上及び100N以下）。他の範囲も可能である。接合強度は、実施例26に記載されているように測定されてもよい。
いくつかの実施形態において、第一の構成要素と第二の構成要素の間の界面は、流体的に密封されている。例えば、いくつかの実施形態において、第一の構成要素と第二の構成要素の間の界面は、50PSI以上、75PSI以上、100PSI以上、125PSI以上、150PSI以上、175PSI以上、200以上PSI、225PSI以上、250PSI以上、300PSI以上又は350PSI以上の注入圧力（第一の構成要素を通じた、第一の構成要素に流体的に接続された第二の構成要素中への流体の注入）に耐えるように構成されている。いくつかの実施形態において、第一の構成要素と第二の構成要素との間の界面は、500PSI以下、400PSI以下、350PSI以下、300PSI以下、250PSI以下、225PSI以下、200PSI以下、175PSI以下、150PSI以下、125PSI以下、100PSI以下又は75PSI以下の注入圧力に耐えるように構成されている。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、50PSI以上及び500PSI以下）。他の範囲も可能である。
本明細書に記載されているように、いくつかの実施形態において、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）は、第一の構成要素と第二の構成要素の間に配置された少なくとも1つの第一の熱可塑性層を備える。いくつかの実施形態において、第二の構成要素は、第二の水溶性ポリマーの収着の前に、第一の構成要素の上に又は第一の構成要素に隣接して配置される。いくつかの実施形態において、第二の構成要素は、第二の水溶性ポリマーの収着後及び溶媒による第二の水溶性ポリマーの再抽出後に、第一の構成要素上に又は第一の構成要素に隣接して配置される。いくつかの実施形態において、物品は、水溶性ポリマーと複数の細孔とを含む第一の構成要素と、複数の細孔の少なくとも一部の中に配置された第一の熱可塑性材を含む第二の構成要素と、及び第二の構成要素と関連付けられた（例えば、第二の構成要素に隣接する、第二の構成要素に直接隣接する、又は第二の構成要素上の）第二の熱可塑性材質を含む第三の構成要素を備える。
これらの材料は、滑らかな生体適合性の表面を有する丈夫で高強度の材料として作製することができる。特に高いヤング率及び引張強度を有するナノポーラス状及びマイクロポーラス状固体が本明細書に記載されている。ナノポーラス状材とは、直径が最大100nmの相互接続された細孔を含有する固体である。ヒドロゲルを製造する方法も記載されている。親水性固体が得られるように、これらの様々なポーラス状固体を作るために、親水性ポリマーを使用してもよい。ナノポーラス状又はマイクロポーラス状固体の含水量は高く（例えば、EWCで50％w／w）することができる。ヒドロゲルの含水量はさらに高くてもよく、例えば、原理上は最大90％w／wであってもよい。ポーラス状固体材料は、その表面への生物学的成分の吸着及び／又は付着が大幅に減少した医療用カテーテル及びインプラントなど、様々なデバイスを作製するために使用することができる。
これら又は他のポーラス状材は、固体の細孔中にバルク組み込みされたポリマーを含むように加工されてもよい。材料の一実施形態は、材料の細孔中に封入された水溶性ポリマーを含むポーラス状材である。この方法によって封入されたポリマーは、細孔内に存在し、水和と脱水を繰り返した後に細孔中に残存することが観察されている。封入されたポリマーは、傷つきにくい事実上恒久的な表面を供し、組み込まれたポリマーは、材料の外面を超えて望ましい特性を付与する水性媒体中で、この方法によって封入された親水性ポリマーは水和されて表面を超えて広がり、生体適合性と潤滑性を強化する。材料を製造する方法は、高アスペクト比を有するデバイスが作製されてもよいように、押出を含むことができる材料を製造する方法の一実施形態は、混合物を形成しているポリマー溶液の融点を上回る温度に、架橋されたマトリックスをもたらす溶媒除去環境中において、少なくとも1つの水溶性ポリマーと溶媒とを含む混合物を加熱すること、及び架橋されたマトリックスがマイクロポーラス状又はナノポーラス状固体材であるまで、溶媒の除去を継続すること、を含む。架橋は、混合物を冷却している間に及び／又は溶媒除去環境中で起こることができる。材料の細孔中にさらなるポリマーを組み込んでもよい。
高強度ポーラス状固体を製造するための押出などの成形プロセスが本明細書に開示されている。ポーラス状固体を製造するための方法及びパラメータに関する指針並びにポーラス状固体が開示されている。ポリマーをポーラス状固体中にバルク組み込みするための指針が開示されている。ポーラス状固体は良好な特性とともに開示されており、バルク組み込みされたポリマーをさらに含めると、さらなる改善が供される。
固体プラスチック材を作製するための種々の技術が知られている。これらは従来、ポリマー材が開口部（opening）を通過する際にポリマー材を固体プラスチックへと成形する条件下で、ポリマー材を、開口部を通して押出すプロセスを含む。典型的には、ポリマーを軟化または溶融させるための加熱相（heating phase）、ポリマーが流動可能な形態及びある種の拘束下にある成形／形成相（shaping／forming phase）並びに成形された／形成されたポリマーがその形状を保持する温度に冷却される冷却相（cooling phase）が存在する。プラスチックは、収縮、溶媒除去又は架橋など、開口部を通過した後でいくらかの変化を受けてもよいが、凝固するとその形状は固定される。熱可塑性樹脂は再溶融することができる。いくらかの熱可塑性樹脂は、非共有結合架橋（non－covalent crosslinks）である強い鎖間及び／又は鎖内結合を形成し、これらを共有結合と区別するために物理的架橋（physical crosslinks）と称する。熱硬化性樹脂は、共有結合架橋によって不可逆的に形成される。
成形プロセスの例は、熱成形（thermoforming）、モールディング・プロセス（molding processes）及び押出プロセスである。押出プロセスは、典型的には、加圧下で、成形されたダイを通してポリマー材を押出すことを含む。通常、ポリマーがダイに送られる場合に、ポリマーのペレットは、ポリマーを圧縮及び溶融させるスクリュー押出機に入るホッパー中に供給される。ダイにおける開口部を通過した後、ポリマーは急速に冷却し、固体の形状に固まる。押出には、引き抜きプロセス（drawing process）を含めることもできる。1つ以上のルーメン（lumen）、コーティング、層状コーティング、フィラメント、中空輪郭の物体、円形、四角形又は複雑な断面を有する物体、及び押出機又はダイにおいて複数のポリマーを組み合わせる共重合押出物（copolymeric extrusions）を有するチューブなど、多数の複雑な形状が、押出プロセスを用いて形成することができる。本明細書では、ダイという用語は、押出プロセスにおいて、ポリマーが通過して固体を形成する開口部を包含するように広義に用いられ、マンドレル（mandrel）、ダイの組み合わせ、ポート・ホールダイス（port hole dies）、押出製品を製造するために協働する（cooperate）複数の開口部を有するダイ、コア（core）と協働するダイ、コアチューブ（core tubing）、コアワイヤ（core wire）、コアとして作用する吹き付けられた空気（blown air）若しくはガスと協働するダイ又はスリットダイ（slit dies）の1つ以上を含むダイが含まれる。コアは、連続的に押出された製品のためのルーメンを供するのに有用であり、中空ルーメンを有するデバイスに対して一時的に使用してもよく、又はコーティングされたデバイス、例えば、コーティングされたワイヤの場合には永続的に使用してもよい。作られた形状が連続的な輪郭（profile）を持つ限り、ほぼ全ての形状をダイで作ることができる。連続的（continuous）という用語は、理論的には無限に長い材料を生産することを指す専門用語であるが、半連続的、断続的又はその他のプロセスを使用することもできる。
押出プロセスは、通例、ポリマーを加熱すること、及び急速に冷却されるようにポリマーが高温の間にダイから流出させてプラスチック形状を固めることを含む。温度及び条件の選択は、ポリマーの化学的組成及び分子量、溶融温度（Tm）、ガラス転移温度（Tg）、架橋の存在並びに溶媒が存在する場合に溶媒によって引き起こされる影響などの因子に依存する。Tmは、結晶相又は半結晶相と液体非晶相との間の遷移を示す。Tgは、非晶質ポリマーが、冷却時に、ゴム状で粘性のある液体から脆いガラス状の非晶質固体に転移する温度を示す。非晶質ポリマーはTgを有するが、特定の融点Tmを有さない。従来の押出プロセスは一般に、ポリマーが押出機の中にある間、ポリマーを高温、典型的には150℃を超える温度で加工することを含む。
本明細書には、高強度材料の押出を供する新規プロセスが開示されている。このプロセスのいくつかの実施形態は、材料が押出されるにつれて親水性ポリマー－溶媒混合物から溶媒を除去すること、低温で押出すこと、溶媒除去環境中へ押出すこと、及び押出後に、ある期間溶媒をさらに除去することの1つ以上を供する。さらに、アニーリングを施す相及び／又はさらなるポリマーに対するバルク組み込み相も含まれてよい。
図1C～1Eは、ポーラス状固体材料を製造するための装置の実施形態を図示する。図示されているデバイス100は、少なくとも1つのシリンジ104を受け入れるシリンジポンプ102と、シリンジを加熱するための所望により備えられる加熱ジャケット（図示せず）と、ダイヘッド106と、ダイヘッド106に対して必要に応じて加熱を供する加熱素子108及び加熱素子108用の電力ケーブル109（図1Cでは詳しく図示せず）と、コアチューブ112用の分注（dispensing）スプール110と、コアチューブ用の取り込みスプール114及びモータ（図示せず）と、押出された材料117用のバス116であって、バス116中に熱交換パイプ120を含む熱交換器118として図示されている冷却又は加熱用の温度制御を有するバス116とを備えるダイヘッド106は、ダイヘッド106を通過するコアチューブ110を受け入れる。シリンジからダイヘッド106への供給ライン122は、デバイス100へ供給物を供する。この実施形態のシステムは、計量ステーション、シリンジ中に投入するための溶液を加熱及び混合するためのジャケット付き容器、並びにバス116から出たチューブをさらに乾燥させるための溶媒除去環境をさらに含んでもよい。このシステムはまた、所望に応じてチューブ又は他の押出製品を熱によってアニーリングを行うための加熱ステーションを有してもよい。PTFE製のコアチューブの他、ワイヤ、空気、ガス、非溶媒液体又はその他の材料をコアに使用してもよい。
使用の際には、一例として、ジャケット付き容器内の適切な溶媒中でポリマーを加熱し、ポリマーをシリンジ104の中に入れる。1つ以上のポリマーが存在してもよく、放射線不透過剤又は他の添加剤が添加されてもよい。1つ以上のシリンジは、同一の又は異なる混合物とともに使用されてもよい。ポリマーのシリンジは、例えば80～95℃以下の所定の温度に加熱され、押出前に脱気される。シリンジ104は、押出中に温度を維持するためのラップヒーター（wrap heater）とともにシリンジポンプ102に取り付けられている。コア112は、ダイヘッド106、例えば、加熱された外在型ダイヘッドを通ってループを形成し、押出バス116中に入り、その後、モーターにより駆動される取り込みスプール114に取り付けられている。バスの温度は、冷却器などの熱交換器118を使用して制御される；押出された材料は、－30℃～75℃の範囲の温度で押出されてもよい；他の温度を使用してもよく、0℃は一般に押出しのための有用な温度設定である。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、－30℃、－25℃、－20℃、－15℃、－10℃、－5℃、0℃、5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃のいずれもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。取込み（例えば、プーラー）スプール114のモーター速度を制御して、コア112の周りの外径ゲージサイズを調整することができる。ダイのサイズ、材料供給速度、チューブのコア直径及びプーラー速度の調節は、例えばカテーテルが製造される実施形態においては、最終的なチューブゲージを調整する上で役割を果たす。ポリマー供給速度は、例えば、この実施形態では、シリンジポンプ102の制御によって調節可能である。コネクタ122は、1つ以上のシリンジをダイヘッド106に接続する。ポリマー溶液を制御可能に供給するための多くのポンプ及びその他のツールは既知である。この装置及び方法は、別の供給プロセスが利用可能であるが、引き抜きプロセスに適合させることができる。
いくつかの実施形態において、組成物（例えば、プレポリマー組成物）は、ポリマー材の形成の前に（例えば、押出のために）提供されてもよい。いくつかの実施形態において、組成物は水溶液を含む。水溶液は、0．1M以上及び8M以下の濃度で浸透圧剤を含むことができる。水溶液は、0w／w％以上及び40w／w％以下の量で放射線不透過剤を含むことができる。組成物は、40kDa以上及び5000kDa以下の分子量を有し、10w／w％以上及び50w／w％以下の量で溶液中に存在する水溶性ポリマーをさらに含むことができる。
いくつかの実施形態において、組成物は、押出時に膨潤性ポリマー材を形成する。
いくつかの実施形態において、浸透圧剤は、0．1M以上、0．5M以上、1M以上、2M以上、3M以上、4M以上、5M以上又は6M以上の濃度で溶液中に存在する。
いくつかの実施形態では、浸透圧剤は、8M以下、6M以下、4M以下、2M以下、1M以下又は0．5M以下の濃度で溶液中に存在する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、0．1M以上及び8M以下）。浸透圧剤は、本明細書にさらに詳述されている。
いくつかの実施形態において、放射線不透過剤は、0w／w％以上、5w／w％以上、10w／w％以上、15w／w％以上、20w／w％以上、25w／w％以上、30w／w％以上又は35w／w％以上の量で溶液中に存在する。いくつかの実施形態において、放射線不透過剤は、40w／w％以下、35w／w％以下、30w／w％以下、25w／w％以下、20w／w％以下、15w／w％以下、10w／w％以下又は5w／w％以下の量で溶液中に存在する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、0w／w％以上及び40w／w％以下）。他の範囲も可能である。放射線不透過剤は、以下でさらに詳述されている。
いくつかの実施形態において、水溶性ポリマーは、10w／w％以上、13w／w％以上、15w／w％以上、20w／w％以上、25w／w％以上、30w／w％以上、35w／w％以上、40w／w％以上又は45w／w％以上の量で溶液中に存在する。いくつかの実施形態において、水溶性ポリマーは、50w／w％以下、45w／w％以下、40w／w％以下、35w／w％以下、30w／w％以下、25w／w％以下、20w／w％以下、15w／w％以下又は13w／w％以下の量で溶液中に存在する。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、10w／w％以上及び50w／w％以下）。いくつかの実施形態において、水溶性ポリマーは、13w／w％以上の量で溶液中に存在する。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されているポリマー材及び／又は物品を形成する方法は、上記の第一の水溶性ポリマー及び浸透圧剤（例えば塩）を含む混合物を提供することを含む。いくつかの実施形態において、混合物は押出される。いくつかの実施形態において、押出混合物は、コア材料上に押出されて、コア材料上に配置されたポリマー材を形成する。いくつかの実施形態において、形成されたポリマー材は、ポリマー材の非溶媒に曝露される。いくつかの実施形態において、第一の水溶性ポリマーとは異なる第二の水溶性ポリマーと、任意に含まれてもよい浸透圧剤とを含む溶液がポリマー材に導入される。いくつかの実施形態において、ポリマー材は（例えば、溶液を浸透圧剤に導入した後に）加熱される。いくつかの実施形態において、溶液はポリマー材に対して流される。いくつかの実施形態において、ポリマー材は乾燥されてもよい。
例示的な一組の実施形態において、本明細書に記載されているポリマー材及び／又は物品を形成するための方法は、第一の水溶性ポリマーと浸透圧剤とを含み、第一の水溶性ポリマーが混合物の総重量に対して10w／w％以上（例えば、13w／w％以上及び50w／w％以下）の量で混合物中に存在する混合物を提供すること、コア材料上に配置されたポリマー材を形成するために、65℃以上（例えば、65℃以上及び100℃以下）の温度で、大気圧で、混合物をコア材料上に押出す工程と、28℃以下（例えば、28℃以下及び－20℃以上）の温度で、1時間以上（例えば、1時間以上及び240時間以下）ポリマー材の非溶媒にポリマー材を曝露する工程と、第一の水溶性ポリマーとは異なる第二の水溶性ポリマーと浸透圧剤（例えば、塩）とを含む溶液をポリマー材に導入する工程と、25℃以上（例えば、25℃以上及び65℃以下）の温度に、ポリマー材と溶液を加熱する工程と、3時間以上（例えば、3時間以上及び48時間以下）ポリマー材に隣接して溶液を流す工程と、及びポリマー材を乾燥させる工程とを実施すること、を含む。
いくつかの実施形態において、第二の水溶性ポリマーは、本明細書に記載されているように、第一の水溶性ポリマーの少なくとも1つの細孔（又は複数の細孔）中に配置される。
いくつかの実施形態において、非溶媒はアルコールを含む。いくつかの実施形態において、非溶媒は、エタノール、メタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノール、デカノール、ドデカノール、ジメチルスルホキシド、酢酸エチル、アセテート、プロピオネート、エーテル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトン、アセトニトリル、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセロール空気（glycerol air）、真空又はこれらの組み合わせである。他の非溶媒も可能である（例えば、水への溶解度が高いが、水での溶解度と比較して水溶性ポリマーへの溶解度がより低い溶媒）。
いくつかの実施形態において、混合物を押出す工程は、大気圧下で、65℃以上、70℃以上、75℃以上、80℃以上、85℃以上、90℃以上又は95℃以上の温度で実施される。いくつかの実施形態において、混合物を押出す工程は、大気圧下で、100℃以下、95℃以下、90℃以下、85℃以下、80℃以下、75℃以下又は70℃以下の温度で実施される。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、65℃以上及び100℃以下）。他の範囲も可能である。当業者は、本明細書の教示に基づいて、さらなる圧力（例えば、大気圧より高い、大気圧より低い）及び／又は温度も可能であることを理解するであろう。
いくつかの実施形態において、ポリマー材をポリマー材の非溶媒に曝露する工程は、28℃以下、25℃以下、20℃以下、15℃以下、10℃以下、5℃以下、0℃以下、－5℃以下、－10℃以下又は－15℃以下の温度で実施される。いくつかの実施形態において、ポリマー材をポリマー材の非溶媒に曝露する工程は、－20℃以上、－15℃以上、－10℃以上、－5℃以上、0℃以上、5℃以上、10℃以上、15℃以上、20℃以上又は25℃以上の温度で実施される。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、28℃以下及び－20℃以上）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、ポリマー材をポリマー材の非溶媒に曝露する工程は、（例えば、28℃以下及び－20℃以上の温度で）1時間以上、2時間以上、4時間以上、6時間以上、8時間以上、10時間以上、15時間以上、20時間以上、30時間以上、40時間以上、50時間以上、60時間以上、80時間以上、100時間以上、120時間以上、140時間以上、160時間以上、180時間以上、200時間以上の時間又は220時間以上、実施される。いくつかの実施形態において、ポリマー材をポリマー材の非溶媒に曝露する工程は、240時間以下、220時間以下、200時間以下、180時間以下、160時間以下、140時間以下、120時間以下、100時間以下、80時間以下、60時間以下、50時間以下、40時間以下、30時間以下、20時間以下、15時間以下、10時間以下、8時間以下、6時間以下、4時間以下又は2時間以下、実施される。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、1時間以上及び240時間以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、第一の水溶性ポリマーとは異なる第二の水溶性ポリマーと任意に含まれてもよい浸透圧剤（例えば、塩）とを含む溶液をポリマー材に導入する工程は、25℃以上、30℃以上、35℃以上、40℃以上、45℃以上、50℃以上、55℃以上又は60℃以上の温度に、ポリマー材と溶液を加熱することを含む。いくつかの実施形態において、ポリマー材及び溶液は、65℃以下、60℃以下、55℃以下、50℃以下、45℃以下、40℃以下、35℃以下又は30℃以下の温度に加熱される。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、25℃以上及び65℃以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの事例では、溶液は、特定の時間、ポリマー材に隣接して（例えば、直接隣接して）流されてもよい。いくつかの実施形態において、溶液は、3時間以上、5時間以上、6時間以上、8時間以上、10時間以上、12時間以上、16時間以上、20時間以上、24時間以上、28時間以上、32時間以上、36時間以上、40時間以上又は44時間以上、ポリマー材に隣接して流される。いくつかの実施形態において、溶液は、48時間以下、44時間以下、40時間以下、36時間以下、32時間以下、28時間以下、24時間以下、20時間以下、16時間以下、12時間以下、10時間以下、8時間以下、6時間以下又は5時間以下、ポリマー材に隣接して流される。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、3時間以上及び48時間以下）。他の範囲も可能である。上に表記された温度と時間の組み合わせも可能である。
いくつかの実施形態において、この方法は、80℃以上（例えば、80℃以上及び250℃以下）の温度に、60分以上（例えば、60分以上及び480分以下）、ポリマー材にアニーリングを施すことを含む。いくつかの実施形態において、80℃以上、90℃以上、100℃以上、120℃以上、140℃以上、160℃以上、180℃以上、200℃以上、220℃以上又は240℃以上の温度で、ポリマー材にアニーリングが施される。いくつかの実施形態において、250℃以下、240℃以下、220℃以下、200℃以下、180℃以下、160℃以下、140℃以下、120℃以下、100℃以下又は90℃以下の温度で、ポリマー材にアニーリングが施される。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、80℃以上及び250℃以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、60分以上、80分以上、100分以上、120分以上、160分以上、200分以上、240分以上、280分以上、320分以上、360分以上、400分以上又は440分以上、ポリマー材にアニーリングが施される。いくつかの実施形態において、480分以下、440分以下、400分以下、360分以下、320分以下、280分以下、240分以下、200分以下、160分以下、120分以下、100分以下又は80分以下、ポリマー材にアニーリングが施される。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、60分以上及び480分以下）。他の範囲も可能である。上に表記された温度と時間の組み合わせも可能である。
いくつかの実施形態において、コア材料は、空気、水、非溶媒の液体、固体又は気体であってもよい。いくつかの事例では、コア材料上へのポリマー材の形成後に、コア材料は除去されてもよい。いくつかの事例では、コア材料は、物理的に除去及び／又は溶解されてもよい。
例示的な実施形態において、方法は、混合物（例えば、上及びここに記載されている溶液）が少なくとも1つの水溶性ポリマーと、塩と、及び水とを含み、少なくとも1つの水溶性ポリマーが、混合物の総重量に対して13重量％以上の量で混合物中に存在しており、65℃以上の温度に混合物を加熱する工程と、混合物を加熱した後、混合物の融点より少なくとも20℃低い温度に混合物を冷却する工程と、及び混合物を機械的に成形する工程とを実施することを含む。いくつかの実施形態において、混合物を冷却した後に、混合物をコア材料上に65℃以上の温度で押出して、コア材料上に配置されたポリマー材を形成してもよい。この方法は、28℃以下の温度で4時間以上、ポリマー材の非溶媒にポリマー材を曝露すること、及びコア材料の少なくとも一部をポリマー材から除去することを含んでもよい。
いくつかの実施形態において、混合物を冷却する工程は、混合物の融点より少なくとも20℃、少なくとも25℃、少なくとも30℃、少なくとも35℃、少なくとも40℃、少なくとも45℃、少なくとも50℃、少なくとも60℃、少なくとも70℃、少なくとも80℃又は少なくとも90℃低い温度に冷却することを含む。いくつかの実施形態において、混合物を冷却する工程は、混合物の融点より100℃以下、90℃以下、80℃以下、70℃以下、60℃以下、50℃以下、45℃以下、40℃以下、35℃以下、30℃以下又は25℃以下低い温度に冷却することを含む。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、少なくとも20℃及び100℃以下低い）。他の範囲も可能である。混合物は、任意の適切な時間冷却されてもよい。
いくつかの実施形態において、混合物は機械的に成形されてもよい。いくつかの実施形態において、組成物（例えば、押出前、すなわち混合物）は、混練、圧延、切断及びこれらの組み合わせによって、機械的に成形されてもよい。
いくつかの実施形態において、方法は、200RPM以上（例えば、200RPM以上及び5000RPM以下）の撹拌速度で混合物を混合することを含む。いくつかの実施形態において、撹拌速度は、200RPM以上、400RPM以上、600RPM以上、800RPM以上、1000RPM以上、1500RPM以上、2000RPM以上、2500RPM以上、3000RPM以上、3500RPM以上、4000RPM以上又は4500RPM以上である。いくつかの実施形態において、撹拌速度は、5000RPM以下、4500RPM以下、4000RPM以下、3500RPM以下、3000RPM以下、2500RPM以下、2000RPM以下、1500RPM以下、1000RPM以下、800RPM以下、600RPM以下又は400RPM以下である。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、200RPM以上及び5000RPM以下、1000RPM以上及び5000RPM以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、方法は、200RPM以上（例えば、1000RPM以上）の撹拌速度で、及び80℃以上の温度で混合物を混合することを含む。
いくつかの実施形態において、混合物は、80℃以上、90℃以上、100℃以上、120℃以上、140℃以上、160℃以上、180℃以上、200℃以上、220℃以上又は240℃以上の温度で混合される。いくつかの実施形態において、混合物は、250℃以下、240℃以下、220℃以下、200℃以下、180℃以下、160℃以下、140℃以下、120℃以下、100℃以下又は90℃以下の温度で混合される。上に表記された範囲の組み合わせも可能である（例えば、80℃以上及び250℃以下）。他の範囲も可能である。
いくつかの実施形態において、方法は、上記及びここに記載されるように、ポリマー材中への第二の水溶性ポリマーの収着を含む。
いくつかの実施形態において、本明細書に記載されているポリマー材及び／又は物品は、保湿剤に曝露されてもよい。いくつかの実施形態において、保湿剤は、非イオン性界面活性剤（すなわち、正味非荷電の親水性頭部と炭素鎖を含む疎水性尾部とを有する界面活性剤）又は双性イオン性界面活性剤である。いくつかの実施形態において、保湿剤は、ポロキサマー、トリアセチン、α－ヒドロキシ酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ブチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、マルチトール及びこれらの組み合わせからなる群から選択される非イオン性界面活性剤である。
（例えば、図1C～1Eの装置によって作られた）ポーラス状固体には、アニーリングを施してもよい。さらに、事前のアニーリングの有無にかかわらず、ポーラス状固体は、バルク組み込みされたポリマーをさらに含むように加工されてもよい。図3Aでは、ポーラス状固体マトリックス212を含む材料210は脱溶媒和され、再溶媒和する溶媒中にあるポリマーを含む混合物に曝露され、バルク組み込みされたポリマー214を有する材料212を形成するために、混合物中に再溶媒和される。マトリックス212の断面（図3B）は、マトリックス212の細孔が満たされている最外側ゾーン216、細孔中のポリマーの密度がより低く、充填がより低い及び／又はより少ない数の細孔が占められている中間ゾーン218、並びにポリマーが浸透していない内側ゾーン220を表している。混合物に曝露されたときに、水溶性ポリマーがマトリックス中に移動することができるように脱溶媒和されるのであれば、混合物への曝露前に、マトリックスを溶媒和及び／又は脱溶媒和することができる。
バルク組み込みされたポリマーを含むポーラス状固体を作製する工程の例示的なフローチャートが図4に示されている。この工程では、押出工程に放射線不透過（RO）剤が含められる。加熱された親水性ポリマー溶液は、押出されたポーラス状固体の細孔中にバルク組み込みされたポリマーを表している。
本開示を読んだ当業者は、本明細書に記載されるものと同じ最終製品を達成する別の工程及びデバイスを作るために、押出又は他の成形技術について既知のことに照らしてその原理を適合させることが可能であろう。この工程のスケールアップされた実施形態は、例えば、適切なインジェクタ又はホッパーを介して溶媒混合物が提供され、冷たい押出物を供するようにゾーンが制御されるマルチゾーンスクリュー押出機との使用に適合されてもよい。シリンジポンプなどの機構は、適切に計量及び制御された液体又は固体ポリマー供給システムに置き換えることができる。
ポーラス状材を製造するシステムは、ポーラス状固体のさまざまな製品、例えば表1に示されている特性を有する6Fカテーテルを製造するために使用されている。サンプルは、13％w／w 85kDa PVAと0．1％w／w 450k PAA又は1％w／w 20k PVP－ヨウ素を用いて作製された。いずれの場合にも、0～15℃の冷却されたエタノール中にサンプルを押出し、エタノールに一晩浸し、その後乾燥させた。冷却されたエタノールは、サンプルの凍結を可能にする温度には決してならなかった。次いで、グリセロール中において、120℃で6～17時間、サンプルにアニーリングを施し、次いで、試験前に再水和した。水溶液中で数日間水和した後に1．59mm（5F）の平均外径を、PVA－PAA及びPVP－ヨウ素については1．86mm及び2．01mmの平均外径を有するサンプルを作製した。これらの6FカテーテルはPVAを用いて作られた。平衡含水量（EWC）において、調合物のいくつかについて引張強度を評価し、ISO－10555標準要件に比べてさらに高い強度を容易に得ることができることを示した。これらのサンプルは、ISO規格を単に満たしているだけでなく、ISO規格を上回っていた（表1を参照）。これらのサンプルは柔軟性があり、例えば、長さ30cmのサンプルは、ねじれることなく手で簡単に90度曲げることができた。
Figure 2023093620000002
表1の引張結果は、サンプルの1つのバッチから得られた。ISO 10555－1：2013によって要求される最小強度は、ODが1．14～1．82mmのカテーテルでは2．25、1．82mmを超えるカテーテルでは3．37ポンド（15N）である。最終的なキャスティング工程を使用して作製されたサンプル（約12F）の平均強度は、必要な最小引張強度より164％大きい引張強度を有するサンプルをもたらした。カテーテルなどは、フレンチ（F）で内径を表す、フレンチ命名法を使用して等級付けすることができ、Fukumori et al．（2013），Open J．Organic Polymer Materials 3：110－116において、ヤング率181MPaのポリ（ビニルアルコール）（PVA）材料を作製する凍結融解工程を報告し、Fukumoriらが試験したサンプルでは、約5MP以上のヤング率は、少なくとも約3サイクルを要した。これらのゲルを作製する工程は、複数回の凍結融解サイクルを必要とした。得られた材料は乾燥条件において試験され、EWCで測定された強度とは比べものにならない。
材料の結晶含有量は凍結融解サイクルの回数とともに増加し、材料の強度は凍結融解サイクルが進行するにつれて形成される大きな結晶によるものであり、結晶が大きいほど、材料のTgを増大させる優れた架橋を形成することを、Fukumoriらは報告した。これらの工程の性質上、乾燥した材料が生成される。さらに、以下で論述されているように、凍結融解工程はマクロ孔を生成する。
対照的に、本明細書の方法には、凍結融解工程及び／又は凍結工程及び／又は解凍工程が存在しない。さらに、本明細書の方法は、ほとんど又は全く膨潤しない、例えば、共有結合の架橋剤の不存在下でもEWCにおいて0％～100％w／wの膨潤である固体ポーラス状材を作製するために使用することができる。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、以下のいずれも、すなわち、0、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、95、100％w／wが上限又は下限として利用可能であり、膨潤率は、％膨潤率＝100倍（EWCにおける総重量－乾燥重量）／乾燥重量として測定され、乾燥重量は水を含まない材料の重量であることを直ちに理解するであろう。
図5は、ポリマー材の応力－歪み曲線の異なるゾーンを示している。3つの主要なゾーン：ヤング率、歪み硬化及び破壊点が存在する。ヤング率は、材料の線形弾性の勾配（応力の変化／歪みの変化）として定義される。歪み硬化は、変形に起因する材料の強化として定義される。破壊点は最大に伸長する点である図6に示されているように、PVA（5F）サンプルに対して、引張荷重と移動をプロットした。荷重曲線の形状は、引張試験を受けた他のサンプルの代表するものであった。急勾配の初期傾斜及び伸長が起こるにつれて最終的に水平になることは、材料の歪みが硬化し、破壊するまで最終的には歪みが軟化する、押出PVAの粘弾性特性を示してもよい。当該サンプルは、14．9Nの最大引張荷重と115mmの移動（454％の伸長）を示した。同じ方法を用いて平均直径2．03（6．4F）を有するように作製された別のサンプルは、24．6N（5．52ポンド）の平均最大引張強度を有する。断面積のこのようなわずかな増加を伴う引張強度のこの大幅な増加は、これらの材料で作製されたカテーテルがISO 10555の最小基準を大きく上回ることを示している。
図7に示されているナノポーラス状材のSEMによって裏付けられるように、押出されたサンプルは、サンプルの長さに沿って（押出の方向に）水平な鎖の配向性及び整列を有している。押出工程によって生成されたポリマー鎖の配向性。図8は、実施例1Aに従って調製された同じ材料の断面のSEM画像であり、100nm以下の細孔サイズを示している。例えば、図8では、それぞれ100nmの10個のセグメントに細分された1μmのスケールバーが存在することを見ることができる。この解像度では、10nm以上の細孔を可視化することができるが、何も見えていない。顕微鏡写真は、顕微鏡のスケールにおいてある程度の粗さを示すポリマーの様々な巨大ストランドを有するが、ストランドの下の表面は滑らかであり、細孔を示す開口領域が存在しない。
強度、放射線不透過性及びサンプルの表面仕上げと対称性に関する定性的観察の結果は非常に良好である。サンプル表面には、完全ではないが、実質的に欠陥が存在しなかった。著しい線、隆起又はその他の欠陥は観察されず、著しい分割線を含有した鋳造されたサンプルを作製するために使用された場合の同じ成分より優れた結果が押出によって得られた。押出工程は、従来の鋳型を使用しては可能でない高アスペクト比を有する強靭で柔軟な高い引張強度のチューブを作製するのに効率的であり、有用であることが観察された。押出に類似した引き抜きプロセスも使用してもよい。
実施例1Aは、ポーラス状固体を押出すための一般的な方法を記載している。驚くべきことに、この方法は効果的であった。冷間押出工程を作製し、わずか13℃のバス内の押出し側にダイを維持した。ポリマーは、親水性であり、低温では粘性である。冷間押出は、柔軟性、滑らかさ、欠陥の欠如及び一貫した細孔サイズなど、他の優れた特性を備えた極めて強い材料を作製するのに効果的であった。押出を達成するために、実施例1Aにおいて使用された水中のPVAとの溶媒中のポリマーの混合物を使用した。この実施例ではアルコールバスであった溶媒除去環境中への押出は、望ましい特性に寄与した。一般に、溶媒中の親水性ポリマーの押出；冷間押出及び押出物から溶媒を迅速に除去するバス中への押出の1つ以上の組み合わせを有することが有用である。さらに、追加の溶媒除去及び／又はアニーリング工程は、望ましいポーラス状固体を作製するためにさらなる有用性を付与する。
実施例1Aの方法は、ナノポーラス状固体を生成した。ナノポーラス状材の要件には、高い水準の架橋とともに、ポリマー－溶媒混合物中での約10％w／wを上回る高いポリマー濃度が含まれる。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、ポリマー－溶媒混合物の総重量中の10、12、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、70、80、90、95、99w／w％のポリマーの何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。ポリマーは実質的に溶媒和されるべきであり、真の溶液であること、又は少なくともポリマーの半分が溶解し、残りが少なくとも懸濁していることを意味する。ポリマーの溶媒和は、押出成形におけるポリマー鎖の整列と、ポリマー間の架橋とに寄与する。特定の理論に拘泥するものではないが、高濃度の出発ポリマー－溶媒混合物はポリマーの溶媒和に役立つことができる可能性がある。また、材料がダイを通過する際に生じ得る材料の鎖の整列は、ポリマー間架橋と比較してポリマー内架橋をより促進すると考えられる。気体又は液体を問わず、脱溶媒環境に入る押出物又はその他の方法で形成された混合物は、密に濃縮されたポリマーが完全に架橋する前に細孔構造をさらに崩壊させ、それにより鎖の近接性を改善し、さらなる架橋密度を促進すると考えられる。押出された材料又はその他の方法で形成された材料を溶媒除去環境中に直接堆積させることは、有用である。構造及び／又は特性の望ましい終点に達するまで材料を崩壊させるためにさらなる溶媒除去を継続することができる。アニーリングプロセスは、強度にさらに寄与することができる。
一方で、凍結法は、同じく鎖の近接性を達成し、架橋密度を向上させるが、全ゲル構造中に氷晶が存在するためにマクロなポロシティ（又は多孔性、若しくは多孔率、porosity）を保持するように超濃縮マイクロ領域（superconcentrated microregions）を強制することによって、強度を増加させる。脱溶媒和は強制的な超濃縮マイクロ領域を作り出すが、これらはマクロ孔を生成しない。対照的に、脱水又は凍結する前に予め確立されたゲルは、マクロ孔で形成されたそのプロセスの本質的なものである。さらに、本発明者らの研究は、そのようなナノポーラス状固体がマクロポーラス状材よりも大きな強度を有することを示している。
ヒドロゲルはまた、ポリマー－溶媒混合物におけるより低いポリマー濃度、一般にポリマー－溶媒混合物中のポリマーの10％w／w未満を使用することによっても製造することができる。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、ポリマー－溶媒混合物の全重量における2、5、7、8、9、10％w／wのポリマーの何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。さらに又はその代わりに、ポリマー－溶媒混合物は溶媒除去環境に押出されない。
マイクロポーラス状材は、ナノポーラス状固体及びヒドロゲルの中間のプロセス条件で製造されてもよい。一実施形態は、ナノポーラス状材の製造に相当する条件を用いて材料を調製するが、溶媒除去がナノポーラス状固体構造に達する前に溶媒除去を停止することである。
溶媒中の実施例1AのPVAなどの親水性ポリマーの押出は、高強度材料を製造するのに役立つ。押出の出発材料における溶媒の使用は、少なくとも一般的ではない。典型的には、押出は、流動可能な温度に加熱された後に押出され、その後様々な方法によって冷却される固体材料を使用する。例えば、純粋なPVAの押出が可能であると考えられている。しかし、このような押出は、ポーラス状固体を製造するために必要とされるポリマー構造を欠き、代わりに従来のプラスチックのように挙動する。操作理論（theory of operation）によれば、純粋なPVAの押出は、水性イオン性溶媒状態において起こる水素結合の品質を欠いているであろう。押出において流動可能であるようにPVAを調製するのに適した温度は、連続的な形状が形成されないように、ダイヘッドにおいて不十分な凝集性の（または吸着性の、cohesive）材料を生成する。押出されたPVAに、例えばチューブのような高アスペクト形状を形成させ、押出プロセスにおいて使用することは困難であった。PVA及び他の親水性ポリマーの粘度は高く、溶液中に浸透しにくい。温度の狭いワーキングバンド（または作用帯域、working band）、例えば85～95℃が特に有用であることが観察された。約85℃未満では、PVAは真に溶融することができず、したがって押出のために完全に非晶質にならなかった。約95℃より上では、沸騰及び蒸発に対する減少によって、プロセスは無効となった。これらの温度範囲は、大気圧を超えて圧力を増大させることによって埋め合わせることができるが、加圧されたシステムは、使用及び規模の変更が困難である。この方法は、ポリマー－溶媒材料の沸点より低い温度で有用に実施される。
流動するポリマー－溶剤混合物の凝集力は、ダイを出る時点で弱かった。ダイにおいて混合物を支持するためのコアの使用は、ダイにおいて形状を保持するのに有用である。この条件は、例えば携帯電話充電器用ワイヤをコーティングするためのコーティングプロセスとして使用される典型的なコア押出とは対照的である。溶媒又は著しい溶媒濃度の使用を避ける典型的なプロセスは、チューブを容易に保持することができるダイを出る相対的により高い凝集力を有しており、ダイから出る際に固体材料を一貫した（coherent）な形状に形成する親水性ポリマー中の水素結合などの活性結合に依存しない。
形成されたポリマー－溶媒混合物を溶媒除去環境に通すことは有用であった。実施例1Aでは、例えば、冷エタノールバスを使用することは、従来の押出成形に比して非標準的である。ほとんどの押出は、室温以下のバス温を使用しない。さらに、溶媒除去バスの使用は、従来のプロセスと比較して非典型的であり、バス又はその他の溶媒除去環境は、押出された材料を十分に凝固させ、コア上に安定させて同心性を保つのに役立ち、さもなければ溶融物は涙滴状になるであろう。まだ溶融しているので、押出の終わりに押出された材料を回収しようと試みても、破壊されるであろう。水を含有する従来のバスは、膨潤、溶解又はその両方によって、PVA又は類似の親水性ポリマー材の形状を失わせる。実施例1Bは、モールド中で形成され、次いで溶媒除去環境に付されるポリマー－溶媒混合物の調製を含むモールディング・プロセス（又は成型プロセス、molding process）を対象とする。これらの方法は、押出において観察される鎖の整列という利点を有さない。しかしながら、適切に制御された温度及び溶媒の除去は、高い強度と制御された細孔構造を有する材料を生成することができる。
実施例2は、放射線不透過添加剤を組み込んだ場合にこの方法が有効であることを示しており、硫酸バリウムがこの事例で使用された材料であった。実施例3において、ポーラス状材は、周囲条件で空気に曝されると水分を喪失したが（図9）、所望の特性を保持しており、密閉されたパッケージ若しくは溶液に入れて効果的に輸送／貯蔵することができ、又は合理的な貯蔵期間の間、若しくは必要に応じて最終的な使用のために使用者によって開封された後に周囲環境中に保つことができる。実施例4は、親水性ポリマー（PVA）の分子量が140kから190kに増加するにつれて、強度（弾性率及び最終的な破断）が増加したことを示している（表3）。次炭酸ビスマス（Bismuth subcarbonate）を放射線不透過剤として使用した。同じ実施例では、押出に使用されたポリマー混合物中のポリマーの濃度の増加は、より低い濃度と比較して最高濃度に向けて強度の増加を示した（表5及び図10～11）。
ポーラス状固体は非常に滑らかであり、水和された状態で使用することができ、他の材料に都合よく結合させることができる。カテーテルの場合、例えば、伸張部、ルアーロック、縫合ウイングなどが有用である。実施例5は、従来のプロセスがポーラス状材に他の材料を結合させる上で有効であることを示す。実施例6及び7は、ポーラス状固体が放射線不透過な医療デバイスに適しており、圧力試験において良好な破裂強度を有することを示した。接触落下試験（実施例8）は、種々のポーラス状固体が親水性であることを示した（PVAを試験した）。SEM画像（図15A～15B、実施例8）は、ナノポーラス状固体の画像である。実施例9は、ナノポーラス状固体を対象とするものである（図16A～16D）。
特定の理論に限定されるものではないが、試験サンプルの観察は、第一の親水性ポリマー（PVA）によって供される材料内の架橋が、第二のポリマー（PAA又はPEG）の鎖との相互作用によって、第2のポリマーが材料中でそれ自身とドメインを形成し始めるまで増加することを示した。これは、付加的な材料強度を供する第二のポリマー（PAA又はPEG）のより高分子量の種を組み込む能力に起因するものであろう。この結果は、一般的に、コポリマーの押出が0．1％～10％w／wの第二のポリマー又は10％w／w以下の第一のポリマーの範囲において有用であることを示し、5％w／w以下もまた有用である。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、0．1、0．2、0．4、0．5、0．8、1、2、3、4、5、6、8、10％w／wのいずれもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。
ポーラス状固体の特性に対する種々の塩の効果を、実施例10に記載のように評価した（図17A～図17B）。塩は材料の強度を調整する（manipulate）のに有用であった。特定の理論に限定されるものではないが、塩は物理的架橋の一部であり、事実上、ポリマー鎖間に低分子量架橋剤として作用すると考えられる。リン酸一ナトリウムは最も高いヤング率をもたらし、リン酸は最高の引張強度を生じさせた。ホウ酸は、ヤング率及び最大引張応力の両方を増加させたが、クエン酸及びリン酸は互いに同等であった。ホウ酸は高強度の架橋を形成するが、共有結合の架橋剤ではない。
ある濃度の第一の親水性ポリマーと相対的にこれより低い濃度の第二の親水性パートナーとの同時押出物について、さらなる引張試験を行った、実施例11。図18Aは、低濃度の450kDa PAA（0．1、0．4又は4．0％w／w PAA、16％w／w PVA、パーセントは溶媒におけるポリマーのw／w濃度）を有するPVA混合物に対する引張試験を示す。0．1～0．4％w／wのPAA濃度はより高い強度を有し、上記の実施例9及び10について記載した結論を支持する。より高分子量（MW）のPAA（300万Da）を試験した（図18B）が、一般に、より低いMWのPAAの約半分の強度しか有していなかった。増加したPAA分子量による引張強度の減少は、より長い300万MWの鎖によるPVAとPAAとの間の結合及び／又は絡み合い相互作用の減少によるものであってもよい。3つの異なるMWのPEGをPVAと混和した場合、強度の有意な差は観察されなかった（8k、20k、35k PEG、図19及び20A－20C、実施例12）。放射線不透過剤を含まないPVA製のポーラス状プラスチックは、非血栓形成性（non－thrombogenicity）に関して対照カテーテルよりも優れていた（実施例13、図21A～12B）。
ポリマーブレンドの実施形態は、本明細書に記載されているように押出される溶媒中に少なくとも1つの第一の親水性ポリマーと少なくとも1つの第二の親水性ポリマーとを含む。例には、PVA、PAA、PEG、PVP、ポリアルキレングリコール、親水性ポリマー及びこれらの組み合わせの1つ以上の組み合わせが含まれる。濃度の例には、第一の親水性ポリマーの1部～10000部に存在する少なくとも1つの第二の親水性ポリマーが含まれる。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、1、2、10、100、1000、1500、2000、2500、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000部のいずれもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。ポリマー－溶媒混合物中のポリマーの濃度の例には、第一の濃度で存在する第一のポリマー及び第二の濃度で存在する1つ以上のさらなるポリマーが含まれ、第一のポリマー濃度及びさらなるポリマー濃度は、0．1～99％、例えば、0．1、0．2、0．3、0．4、0．5、0．6、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、33、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95％w／wから独立して選択される。さらに、ブロックポリマー中の非親水性ポリマー及び／又は非親水性ブロックが存在してもよく、このようなポリマー及び／又はこのようなブロックの濃度は、一般に、約10％w／w未満、例えば、0．1、0．2、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10％w／wである。
実施例14は、水溶性ポリマーのポーラス状固体中へのバルク組み込みを記載している。RO剤を含むポーラス状固体を実施例1Aのように押出し、乾燥により脱溶媒和し、ポリアクリル酸（PAA）の水溶液中に浸し、24時間再水和させ、この時点で水溶液中においてEWCであった。サンプルにアニーリングを行い、すすぎ、脱イオン水中に入れた。水溶性ポリマーを組み込むようにコンディショニングされたサンプルは、観察可能な効果なしに、水和と脱水の多数サイクルを経ることとが観察されている（データは示さず）。
このプロセスを用いて作製されたサンプルを、例えば、実施例15に記載されているように、血栓形成性について試験した。バルク組み込みされた水溶性ポリマー（PAA）を有するポーラス状固体チュービング（PVA）は、標準的なポリウレタン対照と比較して、血小板付着が89％減少したことを示した。また、総合的な結果に関して評価された標準偏差がより低いことも注目に値するものであり、向上された一貫性を示し、バルク組み込みされたポリマーの耐久性を実証している。特定の理論に拘束されるものではないが、バルク組み込みされたPAAを含まないポーラス状固体チュービング（サンプル153－A）は、放射線不透過剤のためにガンマカウントがより高くなったようである。バルク組み込みされた表面ポリマー（PAA）（サンプル153－C）を用いて調製された、RO剤を含むポーラス状固体PVAチュービングの血栓形成性の大幅な低下は、実施例14に記載されているバルク組み込みプロセスを介して表面の耐久性が改変されたことを裏づける。図22は、実施例15の試験サンプルの写真の例である。
図23及び24（実施例16）は、バルク組み込みされたポリマーなし（図24）又はあり（図24A－24B）でRO剤を加えて作製されたポーラス状固体（PVA）の表面のSEM画像である。図23は、図7に示されているサンプルのさらに高い倍率の画像である。水溶性ポリマーによるコンディショニングは、異なる形態を有する表面をもたらした。
実施例17（図25A）は、様々な分子量（100～710kDa）のバルク組み込みされた水溶性ポリマー（PAA）を有するポーラス状固体（PVA）の非血栓形成性の試験を記載している。有意な差は観察されなかった。バルク組み込みされた水溶性ポリマーを有するポーラス状固体の改善された非血栓形成特性は、実施例18のように、いくつかの時点で測定された。試験の長さが増加するにつれて、対照と比較して改善が増加することが観察された（図25B）。実施例19では、様々なバルク組み込みされた水溶性ポリマーを試験した。組み込まれた水溶性ポリマーの全てが血栓形成性の低減に効果的であることが観察された（図25C）。
例えば、実施例20に記載されているように、様々な水溶性ポリマーをバルク組み込みするポーラス状固体を調製し、可視化した（図26～32）。バルク組み込み技術を使用して様々な水溶性親水性ポリマーを存在させることを通じて表面の改質に成功したことが、SEM評価によって示された。
実施例21は、別の水溶性ポリマーであるポリ（スルホベタインメタクリレート）（pSBMA）のポーラス状固体チューブ中へのバルク組み込みを記載している。pSBMAの組み込みに成功したことが、フーリエ変換赤外分光法（FTIR）の測定によって示された。
実施例22は、生理的溶液に曝されても水溶性ポリマーの減少がほとんど存在しないように、水溶性ポリマーがポーラス状固体中に組み込まれたことを示すための試験を記載している。11mL／秒の流量で、500，000回の圧縮に相当する機械式ポンプヘッドにサンプルを直接曝しながら、サンプルを横切って生理食塩水を24時間に流すと、バルク組み込みされたポリマーの約24％w／wが減少した。実施形態は、同等の条件下で水溶性ポリマーの20～90％w／w以下を失う水溶性ポリマーを用いてコンディショニングされたポーラス状マトリックスを含む；当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値、例えば、20、25、30、33、40、50、60、70、80、90％w／wが想定されることを直ちに理解するであろう。この試験は、バルクポリマーの耐久的な組み込みの指標である。単に吸着されただけの水溶性ポリマーであれば、このような高度の耐久性を示さないことは明らかである。
ポーラス状マトリックスは親水性であり、組み込まれたポリマーは、共有結合又はその他の架橋を有するコーティングの形成を促進する条件では処理されなかった。
ポリマーとの混合物への曝露の前に、脱溶媒和されている（図35A）又はされていない（図35B）水溶性ポリマーにサンプルを曝露した（実施例23）。形態は異なっており、コンディショニングされたサンプルには多くの特徴が見られるのとは対照的に、バルク組み込みされたポリマーを用いずに作製されたサンプルは滑らかであり、バルク組み込みされたサンプルで撮影された他の画像と一致している。図35Aは、脱溶媒後にPAA溶液に曝されたPVAチューブであるサンプルの表面の断面図を示している。実施例20に示されている結果と同様に、表面に沿った細い線（threads）は、固体ポーラス状PVAチューブ中にバルク組み込みされたPAAを示している。図35Aでは、表面からポーラス状マトリックス中に約10～30μmの距離まで延びる外側ゾーンが認められる；このゾーンは、顕微鏡写真では中味が詰まっているように見え、バルク組み込みされたポリマーが明らかに細孔を完全に満たしている領域である。図35Bは、PVAチューブがアニーリングを施されているが、コンディショニング混合物に曝露されたときに脱溶媒和されなかった後には、PAAはバルク組み込みされることができないことを示している；図35Bにおいて明らかなように、表面上に細い線は観察されない。この試験は、記載されているバルク組み込み技術を使用して、表面に水溶性ポリマー（PAA）が存在することを確認する。アニーリングを施され、水溶性ポリマーに曝露され、次いで、再びアニーリングを施されたポーラス状親水性マトリックスとして、一組のサンプル（図35B）が作製されたが、これらのサンプルは、例えば、図35Aにおけるような、バルク組み込みにおいて見られる形態に典型的な形態を有していなかった。従って、バルク組み込みされたポリマーを有する材料を作るためには、サンプルをコーティングするか、さもなければ水溶性ポリマーにサンプルを曝露し、次いで、アニーリング工程などを有するだけでは十分でない。
実施例24は、バルク組み込みされたポリマーを含むサンプル及び含まないサンプルの物理的特性を示している。コンディショニングされていないサンプルと比較して、水溶性ポリマーのバルク組み込みを有するサンプルにおいて、最大荷重、ヤング率、引張強度及び伸張は著しく異なっていた。特定の理論に拘束されるものではないが、バルク組み込みされたポリマーがポーラス状固体マトリックスの細孔に浸透し、引き続き行われるアニーリング時の崩壊を防止したようである。その結果、バルク組み込みされたポリマーを有する材料は、引張強度がより低く、弾性率がより低く、より伸張しやすくなった。実施形態は、水溶性ポリマーによるコンディショニングの結果として物理的特性が変化した材料を含む。実際に、これらの物理的特性は減少することが観察され、これは、変化がこのような物理的特性に対して最小限の影響を有するか又は物理的特性を改善することが意図される、コーティング又はその他の表面改変の典型的なプロセスとは逆である。
バルク組み込みされた材料は、表面に単層を呈してもよい。「単層」という用語は、単一分子の厚さである層を意味する。単層は、表面に安定的に存在し続けるために単層の分子間の凝集力に依存しない。少なくとも1つの水溶性ポリマーが単層を形成する。これに対して、それ自体に架橋されている薄いポリマーコーティングでさえ、架橋されたポリマーによって形成されたネットワークの厚さに相当する厚さを有している。例えば、架橋されたPVAコーティングを表面上に作製することが可能であってもよいが、このようなコーティングはPVAの分子間の相互接続に依存しており、架橋されたネットワークを必ず形成する。従って、実施形態は、表面への共有結合を持たず且つポリマーがネットワークの一部ではない、ポーラス状固体の表面上に存在する水溶性ポリマーを含む。
バルク組み込みされたポリマーは、耐久的に組み込まれる。これに対して、下に存在する材料に単に吸着された、例えば、浸漬コーティング又は噴霧によって塗布された水溶性材の層は、ほとんどの又はあらゆる状況において親水性基材から本質的に除去されることができる、すなわち、材料の少なくとも90％w／wが、水溶液中で、例えば、生理食塩水中で90℃、24時間で、下に存在する材料から分離されることができる。共有結合された材料はこれらの条件下では除去されないと予想され、水溶性ポリマーの物理的に架橋されたネットワークのいくつかは除去されなくてもよいが、このようなネットワークはバルク組み込みされたポリマーと比較して好ましくない；例えば血栓形成性がより高いか、又は耐久性がより低下する可能性がある。共有結合では、バルク組み込みプロセスによって回避することが可能な化学的に反応性を有する部分が使用される。
ポーラス状材を作るための処理のシステムとパラメータ
本明細書では、低タンパク質吸着特性を有し、非生物付着デバイスの基礎を供するマイクロポーラス状又はナノポーラス状固体材などの生体適合性ポーラス状固体を製造するためのプロセスが供される。スタート時のポリマー濃度、分子量、溶媒除去、成形プロセス及び硬化／アニーリングプロセスの改変を使用して、タンパク質吸着性が低下した表面特性及びその他の特性を供してもよい。いくつかの実施形態は、ポリマー混合物の押出を通じた様々な連続的形状の生成を含む。混合物は、さらに硬化され、アニーリングを行われてもよい。これらのプロセスを使用して、丈夫で極めて滑らかな材料を製造してもよい。実施形態は、様々な直径及び壁厚の、単一又は複数のルーメンを有する形状へと押出されたポリマー混合物を含む。
ナノポーラス状固体材を製造するためのプロセスの実施形態は、ポリマーと溶媒を含む混合物（ポリマー混合物）を加熱すること、この混合物を溶媒除去環境へと押出すこと、及びナノポーラス状固体材が形成されるまで、架橋されたマトリックスから溶媒を除去することを含んで成る。プロセスに応じて、これらの動作の1つ以上を組み合わせてもよい。さらに、混合物がダイから出るときに混合物を冷却することは有用である。特定の操作理論に拘束されるものではないが、ダイを通過する間にポリマーを架橋することによって、ポリマーストランドの間に空間を有するが、孔構造を有さないために真のナノポーラス状固体材ではないポーラス状マトリックスが当初形成されるようである。溶媒が適切な条件下で除去されるにつれて、架橋された構造はナノポーラス状固体となる。ポリマー混合物がダイを通って押出され、混合物が冷却されるにつれて、架橋が始まる。溶媒が除去されている間、架橋が継続してもよい。溶媒が除去されるにつれて、ナノポーラス状材を形成するための転移（transition）が起こり、一般に、この段階で完了するか、本質的に（90％以上を意味する）完了すると考えられる。得られた材料は、さらなる溶媒又は可塑剤の存在下又は非存在下でのアニーリングによってさらに処理してもよい。このプロセス、並びにバルク組み込みプロセスなどの、本明細書に記載された他の押出又は他の形成プロセス及び／又は材料は、共有結合架橋剤、共有結合架橋を促進する剤、ポリマー鎖を架橋する放射線、凍結、融解、凍結融解サイクル、1より多い凍結融解サイクル、氷結晶形成、発泡剤、界面活性剤、疎水性ポリマー、疎水性ポリマーセグメント、補強材、ワイヤ、ブレイズ（又は編物、braids）、非ポーラス状固体及び繊維の1つ以上を含まなくてもよい。
ポーラス状材は、冷却環境中へポリマー混合物をダイに通すことを含んで成る押出プロセスによって作製してもよい。冷却環境は、さらに溶媒除去環境であってもよい。溶媒が水である場合、溶媒除去環境は脱水環境である。ダイは、ポリマー混合物がコアの周りに形成されてもよいように、ダイを貫通するコアを有してもよい。さらなる溶媒除去環境及び／又はアニーリング環境を使用してもよい。
ポリマー－溶媒混合物に対する押出プロセスは、冷間押出として実施してもよい。「冷間押出（cold extrusion）」という用語は、ポリマー－溶媒混合物をダイに通すことを含み、ポリマー－溶媒混合物を調製し、これを押出す工程全体の間にポリマー－溶媒混合物をその沸点より上に加熱する必要がない工程を指す。従って、冷間押出において、ダイヘッドは、ポリマー－溶媒混合物の沸点未満に保たれる。多くの溶媒を使用してもよいが、水はしばしば有用な溶媒であり、この場合、ダイヘッドは100℃以下に保たれるが、上記のようにより低い温度が有用であってもよい。
用語「ポリマー混合物（polymeric mixture）」は、溶液中にあるポリマー、又は溶媒中に溶解若しくは懸濁されているポリマーを指す。溶媒は、例えば、水、水溶液又は有機溶媒であってもよいポリマー混合物を加熱することは、ポリマーの融点よりも高い温度に混合物を加熱することを含んでもよい。一般に、溶液は融点に達すると曇った状態から透明状態に遷移する。水溶液は水を含み、例えば、液体の10～100％（w／w又はv／v）が水である；当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値、例えば、10、20、30、40、50、60、70、80若しくは90％又はこれらの少なくとも1つが想定されることを直ちに理解するであろう。
押出は、材料を形成するための有用なプロセスである。他の成形プロセス、例えば、ポリマー－溶媒混合物のモールディング、キャスティング又は熱成形を使用してもよい。一般に、ポリマー－溶媒混合物は、沸騰することなく調製され、本明細書で供される指針を使用してナノポーラス状材又はマイクロポーラス状材を製造するように制御されている溶媒除去条件に曝される形状に形成される。アニーリングプロセスが含まれてもよい。マイクロポーラス状材又はナノポーラス状材ではないヒドロゲルも製造することができる。
加熱されたポリマー混合物は、それが冷却される、又はモールドされ／形成され直ちに冷却されるにつれて、モールド又は他の方法で形成されてもよい。「形成される（formed）」とは、非晶質溶融状態から最終製品又はさらなる加工のための中間形状へと材料を変化させることを指す広範な用語である。形成には、キャスティング、積層、コーティング、射出成形、延伸及び押出が包含される。形成は、モールドが注入されたポリマー混合物の流れを増強するために容易に加熱され、冷却環境において急速に冷却されることを可能にする熱伝導特性を有する材料からなる射出成形設定を用いて行うことができる。他の実施形態では、モールディング・プロセスは、連続的材料を形成するためにダイを通してポリマー混合物を押出すことによって達成することができる。
ポリマー混合物を冷却することは、例えば、ポリマー材をダイへと通して通過させる場合のように、押出された材料を冷却することを含んで成ってもよい。冷却のための実施形態は、ポリマー混合物の沸点よりも少なくとも20℃低い温度、あるいはポリマー混合物のTmより低い温度、例えば20、30、40、50、60、70、80、90、100、110℃沸点若しくはポリマーのTmより低い温度の液体バス、あるいは－50～30℃の温度であるバスもしくは他の環境である。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、－50、－45、－25、－20、－10、－5、－4、0、15、20、25、30℃の何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。冷却は、溶媒除去環境で行ってもよい。凍結温度を避けてもよい。特定の操作理論に限定されることなく、ポリマー鎖は、分子間水素結合を促進し、鎖の移動を固定する点まで冷却される。これは、30℃の温度又は時間が許される場合にはこれより高い温度で生じてもよい。バスは水性であってもよく、塩又はその他の浸透圧剤での調整により、浸透圧及び拡散を通じて相対的により低い浸透圧値である水性材料に対して溶媒除去を行うための浸透圧値で供されてもよい。溶媒又は材料を凍結させずに0℃より低い温度が使用されてもよいように、バスは、水より低い温度で凍結する他の溶媒であってもよい。親水性コポリマーをPVAと組み合わせて使用する場合、例えば20℃より高い温度を架橋として使用してもよく、鎖の固定化がはるかに高い温度で起きる。
「溶媒除去環境（solvent－removing environment）」とは、周囲条件での乾燥と比較して、溶媒の除去を著しく加速する環境をいう。このような環境は非加熱であってもよく、すなわち周囲温度を超えない、例えば、20℃を超えないことを意味する。このような環境は、真空、例えば、真空チャンバ、塩バス又はポリマー混合物中の溶媒を除去するバスであってもよい。例えば、水性ポリマー混合物は、エタノールを水に置き換えたエタノールバスに導入してもよい。その後、エタノールを除去してもよい。塩バスは、例えば、高濃度塩バス（1M～6M）であってもよい。溶媒除去環境及び／又は冷却プロセスにおける処理時間は、1～240時間になるように独立して選択されてもよい。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、1、2、5、10、24時間、1、2、5、7、10日のいずれもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。塩は、解離して一価、二価又は三価荷電イオンを作る塩であってもよい。
1つ又は複数の溶媒除去環境を使用してもよく、又は1つの環境を温度に関して調整してもよい。従って、冷却バスを使用し、続いてオーブン又は真空オーブン中で溶媒を除去してもよい。例えば、様々な濃度の一連の溶媒、様々な塩溶液、様々な割合のエタノール又は他の溶媒に浸漬することによって、冷却又は溶媒除去の前又は後に洗浄工程を実施してもよい。
一実施形態は、塩バスへの曝露を含む溶媒除去プロセスを経た押出材料であり、この材料は、キャスト材料又はエンドユーザー・デバイスから過剰の塩を除去するために、一連のdiH2Oバス（新しいバス又は交換されたバス）にある期間（例えば、2～48時間、4～24時間）浸漬されている。材料は洗浄工程から取り出され、脱水されて過剰の水を除去する。脱水は、例えば20～60℃の範囲の温度を使用して行うことができる。脱水は、一般に、37℃で24時間より長く行われる。
一実施形態は、押出されたか、又はその他の方法で形成され、その後、逆相関時間（inversely correlated period of time）の間、高塩濃度バス（1M～6M）に曝されるポリマー混合物であり；塩分が多いと浸漬に要する時間が短くなる；例えば、ポリマー混合物はNaClの6M溶液中に16～24時間浸漬される。浸漬後、材料をすすいで塩溶液を除去する。材料は既に強化されており、最初の形成から持ち越されたあらゆる金型片から除去することができる。あるいは、塩又は他のバスの後、材料を水バスに浸し、過剰の水を除去するために脱水される。脱水は、20～60℃の範囲の温度を用いて行うことができる。脱水は、37℃で4時間以より長く、24時間より長く、又は4時間～150時間の範囲で行ってもよい。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、4、6、8、10、12、16、24、48、72、96、120、144、150時間の何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。例えば、40℃で6～24時間の脱水が有用であることが観察されている。
別の実施形態では、NaClは、最終ポリマー混合物体積の0．1～3Mの範囲の濃度でスタート時のポリマー溶液に組み込まれる。攪拌しながら、ポリマーを加熱された溶液に溶解し、次いで、ポリマーの融点より高くする。この溶液に、完全に溶解するまで、撹拌下で乾燥NaClをゆっくりと加える。次いで、わずかに濁った溶液を、射出成形、キャスティング、押出及び／又は延伸（drawing）のいずれかを介して、形状を作製する目的でフィードへと引き込む（drawn）。急速に温度を低下させて固体材料を形成するために、各プロセスの終了時にクエンチ（quench）を実施する。この実施形態では、追加の塩浸漬は必要ない。材料硬化後、必要であれば、モールディング・プロセス部から材料を取り出し、水ですすいで塩を除去し、脱水する。
半結晶質ポリマー又は固体ポーラス状材の文脈において使用される「アニーリング（annealing）」という用語は、当該材料中の1又は複数のポリマーの溶融温度に相当するアニーリング温度での熱処理を指す。この温度は、通常、絶対温度尺度で、溶融温度よりも低く、溶融温度の約0～15％以内である。可塑剤又は他の添加材料は、通常これを低下させることによって、溶融温度に影響を及ぼしてもよい。例えば、純粋なPVAの場合、アニーリング温度はPVAの融点の約10％以内であるであろう；他の材料が存在する場合、アニーリング温度は通例より低くなるであろう。操作理論は、アニーリングが、アニーリングされる材料中の結晶領域のサイズの増加と相まった応力の緩和であるプロセスであることである。金属とは異なり、アニーリングは、アニーリングを施された材料の強度を増加させる。アニーリングは、空気中又は気体中又は酸素の不存在下又は水の不存在下、例えば窒素中、真空窒素中、アルゴン下、酸素スカベンジャーなどの1つ以上において行ってもよい。例えば、脱水されたPVAナノポーラス状材にアニーリングを行いながら、試験が実施された。アニーリングは、PVAネットワーク（又は網状構造、network）の結晶化度を高め、PVAネットワークの細孔サイズをさらに減少させ、最終的なゲル表面の吸着特性を低下させるために利用される。アニーリングは、例えば100－200℃の範囲の温度で行うことができる；好ましい実施形態では、この工程は脱水されたゲルを鉱油のバスに浸すことにより行われる。ポーラス状固体中へのポリマーのバルク組み込みも、ポーラス状固体について既に上記したアニーリングプロセスを含んでもよい。アニーリングは、バルク組み込みされるべきポリマーを有する混合物に脱溶媒されたポーラス状固体を曝露した後に行ってもよい。材料のTgは、残存溶媒含有量及び／又はバルク組み込みされた第二の親水性ポリマーの存在に応じて、上昇又は低下されてもよい。従って、既述のように、アニーリングプロセス条件は、基材の温度、時間、温度上昇速度（ramp rate）及び冷却速度に依存するように適合させてもよい。
アニーリングは、周囲圧力、上昇した圧力又は低（真空）圧力で、気体又は液体中で行ってもよい。液体は、低分子量ポリマー（2000Daまで）又は他の材料（例えば、鉱油）であってもよい。低分子量ポリマーの例は、シリコーンオイル、グリセリン、ポリオール及び500Da未満のポリエチレングリコールである。有用な実施形態は、例えば140℃で1～3時間、グリセリンのバス中でアニーリングを行うことであり；グリセリンは、PVAネットワークの遊離のヒドロキシル末端基の相互作用及び中和を通じてゲルの汚損特性をさらに低下させるように作用する。アニーリングが行われたナノポーラス状材を冷却し、アニーリングバスから取り出し、一連の延長された浸漬を用いてすすいでバス媒体を除去する。次いで、生成物を脱水して最終滅菌のために調製する。
例えば、長手方向、角度方向、幅方向及び螺旋状の押出ヘッド、並びに単一のポリマーを押出すために使用される単一ポリマー押出ヘッド及び複数のポリマー層又は他の層の同時押出用に使用される多層押出ヘッドなど、様々な種類のダイを使用してもよい。連続操作ヘッド（または周期的な操作ヘッド、continuous operation heads）の他、周期的な（cyclical）ヘッドを使用してもよい。種々の材料、例えば、補強材、繊維、ワイヤ、ブレイズ材、ブレイズ・ワイヤ、ブレイズ・プラスチック繊維を、層中に又は層として組み込んでもよい。同様に、このような材料は除外してもよい。さらに、ポーラス状固体は、例えば、ヤング率、引張強度、固形分含有量、ポリマー組成、ポーラス状構造又は既知であり、従って様々な他の材料を除外して測定可能な溶媒含量などの特定の特性を持って製造してもよい。従って、実施形態は、様々な他の組み込まれた材料とは無関係に材料の特性に関して記載されている本明細書に開示された材料を含む。例えば、ナノポーラス状固体は、材料がさらなる強度に寄与する補強ワイヤを有していても、既知のあるヤング率を有する。
コアが、押出ダイとともに使用されてもよい。コアは、空気、水、液体、固体、非溶媒又は気体であってもよい。本開示を読んだ当業者は、これらの様々な種類のコアを使用する様々な押出プロセスが有用であってもよいことを理解するであろう。ポリテトラフルオロエチレンチュービング（PTFE）製のコアが有用である。いくつかの実施形態において、コアはワイヤである。
マルチルーメンチュービング（multi lumen tubing）は、その形状（profile）を貫通する複数のチャンネルを有する。これらの押出は、デバイス設計に合わせてカスタム加工することができる。マルチルーメンチュービングは、可変外径（Outer Diameter／OD）、多数のカスタム内径（Inner Diameters／ID’s）、及び様々な壁厚を有する。このチュービングは、円形、楕円形、三角形、四角形及び三日月形のような数多くの形状で利用可能である。これらのルーメンは、ガイドワイヤ、流体、ガス、ワイヤ及び他の様々なニーズのために使用することができる。マルチルーメンチュービングのルーメン数は、ODのサイズによってのみ制約される。いくつかの実施形態において、ODは0．5インチと大きく、IDは0．002インチと小さくすることができ、ウェブ及び壁厚は0．002インチと薄くすることができる。狭い公差（tight tolerances）は＋／－0．0005インチに維持することができる。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、0．002、0．003、0．004、0．007、0．01、0．02、0．03、0．04、0．05、0．1、0．2、0．3、0．4及び0．5インチの何れもがOD及び／又はIDの上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。公差は、例えば、0．0005から0．1インチであってもよい。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、0．0005、0．001、0．002、0．003、0．006、0．01、0．02、0．03、 0．06、0．8、0．9、1インチの何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。
ブレイズ強化チュービングは、様々な構成で作ることができる。例えば、0．001インチの小さな丸い又は扁平な片側ワイヤ又は両側（double－ended）ワイヤを使用してブレイズする（又は編む、braid）ことが可能である。種々の材料を使用して、ステンレス鋼、ベリリウム銅及び銀を含むブレイズ強化チュービング、並びにモノフィラメントポリマーを製造することができる。ブレイズは、ナイロン又はポリウレタンなどの多くの熱可塑性基材を覆うように、1インチ当たり様々なプラスチック絶縁ケーブル（pics）で巻くことができる。ブレイズカテーテルシャフトの利点は、その高いトルク能力と耐折れ曲がり性である。ブレイズ・プロセス中にいくらかの因子を変更することによって、チューブの特性を性能要件に適合するように変更することができる。ブレイズが完了した後、第二の押出をブレイズチューブの頂部に適用して、ブレイズを被包し、滑らかな仕上げを供してもよい。ブレイズ強化チューブが必要な場合には、0．007インチという薄い壁を実現することができる。
ポーラス状材、マイクロポーラス状材及びナノポーラス状材
「ポーラス状固体（porous solid）」は、開放空間を含有する固相を有する材料を指すために本明細書で広く使用される用語であり、真のポーラス状材を記述するために、また開放マトリックス構造を有するヒドロゲルを記述するためにも使用される。「多孔性（porosity）」に関連するいくつかの用語は、本明細書中においてある定義を与えることが有用であるように、科学文献において幾分ゆるやかに使用される。本明細書では、「ナノポーラス状材（nanoporous material）」又は「ナノポーラス状固体（nanoporous solid）」という用語は、約100nmまでの直径の細孔サイズを有する相互接続された細孔を持って製造された固体を特に指すために使用される。「直径（diameter）」という用語は広範であり、これらの技術において慣例であるように、任意の形状の細孔を包含する。同様に、本明細書では、「マイクロポーラス状固体（microporous solid）」又は「マイクロポーラス状材（microporous material）」という用語は、直径約10μmまでの細孔サイズを有する相互接続された細孔を持って製造された固体を特に指すために使用される。これらのナノ又はマイクロポーラス状材は、相互接続されたポーラス状構造によって特徴付けられる。
当業者がヒドロゲルスポンジと称することがあるいくつかのヒドロゲルも、空隙を介して充填された連続的かつ固体のネットワーク材料を有する真のポーラス状材であり、空隙は細孔である。しかしながら、多くのヒドロゲル中に見られる開放マトリックス構造は、真のポーラス状構造ではなく、一般に、便宜上それらをポーラス状材と呼ぶか、又は拡散性若しくはその他の特性を特徴付ける場合に細孔になぞらえるが、このようなヒドロゲルは、本明細書で使用されるナノポーラス状固体又はマイクロポーラス状固体という用語には当たらない。開放マトリックスヒドロゲルのストランドと、マトリックスのストランドとの間の空間は、相互接続された細孔ではない。ヒドロゲルは、真の固体ではない固体様の特性を有する架橋されたゲルであるが、架橋されており、溶媒に不溶性であり、顕著な力学的強度を有するので、ヒドロゲルを固体と称するのが、本明細書において及び一般的にこれらの技術分野において都合がよい。ヒドロゲルは、高い含水量、例えばEWCで25％w／w以上を有してもよい。正味の分子量カットオフを特徴付けるために、又は開放ヒドロゲルマトリックスのストランド間の間隔を指すために、ヒドロゲル技術の当業者は、用語「ポーラス（porous）」を用いることがあるが、この場合には、ヒドロゲルは真のポーラス状構造を有さず、また本明細書で使用されるナノポーラス状材若しくはマイクロポーラス状材という用語には当たらない。本明細書で使用されるナノポーラス状材及びマイクロポーラス状材の定義は、マイクロポーラス状物質が2nm未満の孔直径を有すると記載され、マクロポーラス状物質が50nmを超える孔直径を有し、メソポーラスカテゴリーがその間に位置するという時折従われることがある慣例とも対照を成す。
本発明の材料を製造するための押出プロセスは、いくつかの利点を有する。押出は、高い引張強度に寄与する平行配向にポリマーを整列させることが観察されている。押出され延伸されたポリマー分子は、チューブ又は繊維の方向に整列する。ランダムな配向に戻る傾向は、分子間の強い分子間力によって抑制される。さらに、押出は、射出成形又はその他の成形プロセスと比較して、高いアスペクト比を有する材料又はデバイスの作製を供する。さらに、押出は、壁厚、1つ又は複数のルーメンの配置を制御することができるように、寸法の良好な制御を供する。溶媒中でのその溶融点を超える高濃度のポリマーの使用は、押出を可能にするために有用であった。類似のポリマーを用いて高強度の材料を製造しようとする他者による試みは、押出を許容せず、より効率が低く、しばしば実際の最終製品を製造するのに適していない他の技術を使用したことが重要である。
例えば、ポリ（ビニルアルコール）（PVA）は、本明細書において、特に従来使用されているPVA医療材と比較して、優れた特性を有するナノポーラス状材を製造するために使用された。実際に、PVAは医療デバイス業界全体で広範に使用されており、生体適合性の十分に確立された実績がある。PVAは、生体適合性の生体材としての豊富な歴史を持つ直鎖分子である。PVAのヒドロゲル及び膜は、コンタクトレンズ、人工膵臓、血液透析及び合成硝子体液などの生物医学的用途、並びに軟骨及び半月板組織に代わる移植可能な医療材料用に開発されている。それは、その生体適合性及び低いタンパク質吸着特性のために、これらの用途のための魅力的な材料であり、他のヒドロゲルと比較して低い細胞接着をもたらす。
その他の者は、生物医学的目的のためにPVAの特性を改善することが試みられてきた。例えば、その他の者は、凍結／解凍プロセスを用いて実験を行ってきた。「塩析（salting out）」ゲル化などのPVAからのヒドロゲルの形成技術は、異なる分子量及び濃度を使用して有用なポリマーヒドロゲルを形成することが示されている。Flory相互作用の操作はまた、椎間板を修復するための注入可能な原位置で（in situ）形成するゲルとしてPVAを使用するための2つの溶液）の組み合わせを通じたPVAゲルの形成において研究されてきた（米国特許第7，845，670号、米国特許第8，637，063号、米国特許第7，619，009号参照）。一般に、強靭なPVA材料を製造するための従来のプロセスは、米国特許第8，541，484号において研究された。米国特許第6，231，605号に示されているように、放射線又は化学的架橋剤を使用せずに強靭なPVA材料を製造する方法も、従来研究されてきた。このPVAに関連する他者による研究は何れも、本明細書に記載されている発明をもたらさなかった。これらの他の材料のいくつかは引張強度に関して有用であったが、それにもかかわらず実際はマクロポーラス状であった。
対照的に、本明細書中のプロセスは、真のポーラス状構造及び予想外に良好な生体適合性及び力学的特性の組み合わせなどの他の有用な特徴を有する高強度材を供する。細孔サイズ、引張強度、ヤング率、固形分濃度、架橋の種類と程度、内部整列、親水性及び材料の組成から独立に選択される構造的特徴、並びにモールドされた形状に対して所望のアスペクト比を有するエンドユーザー・デバイス又は中間材料、ルーメン、複数のルーメン、同心円状に配置されたルーメン若しくはある範囲の厚さの公差を有するチューブ又は特定の医療デバイスからさらに任意に独立して選択される構造的特徴の組み合わせを有するポーラス状固体材料の実施形態が供される：これらの各々は、本明細書中でさらに詳述される。
実施形態は、100nm以下の又は10～100nmの範囲内の孔直径を有するナノポーラス状材を含む；当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、1、2、3、4、5、10、20、50、60、70、80、90、100nmの何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。
実施形態は、EWCで測定して少なくとも約50MPa又は1～300MPaの破断点引張強度を有するナノポーラス状材又はマイクロポーラス状材を含む。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、10、20、30、40、50、60、70、100、200、300MPaの何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。
実施形態は、EWCで測定して少なくとも約1MPa又は1～100MPaのヤング率強度を有するナノポーラス状材又はマイクロポーラス状材を含む。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100MPaの何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。
実施形態は、EWCで測定して、少なくとも約100％又は50～1500％の破断点伸張を有するナノポーラス状材又はマイクロポーラス状材又はヒドロゲルを含む。
当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、50、60、70、80、90、100、200、300、400、450又は500％の何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。
実施形態は、EWCで測定して、少なくとも20％の固形分含有量又は20～90％w／wの固形分を有するナノポーラス状材又はマイクロポーラス状材又はヒドロゲルを含む。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、5、10、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、80、90％w／wの固形分の何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。固形分百分率は、EWCにおける全重量と乾燥重量とを比較することによって測定される。
引張強度、弾性率及び伸張の値は、本開示によって指針として記載された範囲内に属するように、適宜に組み合わせてもよい。
実施形態には、物理的架橋若しくは共有結合架橋を有する、ナノポーラス状材又はマイクロポーラス状材又はヒドロゲル又はこれらの組み合わせが含まれる。物理的架橋は非共有結合であり、例えば、物理的架橋はイオン結合、水素結合、静電結合、ファンデルワールス力、又は疎水性充填（packing）である。これらの材料は、共有結合架橋、その共有結合架橋剤（covalent crosslinkers）及び化学生成物を含まなくてもよい。重合の技術分野では既知であるように、共有結合架橋を生成するための加工中に化学物質を添加することができる。あるいは、プロセス及び材料は化学物質22を含まなくてもよい。
実施形態には、ポリマー構造の内部整列を有する、ナノポーラス状材又はマイクロポーラス状材又はヒドロゲルが含まれる。整列は、押出の方向に沿った、すなわち、チューブの長手方向に沿って撮影された断面におけるSEM画像を用いて視覚化してもよい。「整列（alignment）」とは、大多数の水平方向の鎖の配向、及びサンプルの長さに沿った（押出方向の）配向を指す。
実施形態には、親水性表面及び／又は親水性材を有する、ナノポーラス状材又はマイクロポーラス状材又はヒドロゲルが含まれる。水溶性であるポリマーから作られた材料は親水性である。水溶性ポリマーは、20℃で、少なくとも1g／100mlの濃度で水に溶解するポリマーである。水溶性ポリマーは親水性である。表面上の水滴の接触角が90度未満（接触角は液滴内部を通過する角度として定義される）であれば、表面は親水性である。実施形態では、90～0度の接触角を有する親水性表面が含まれる。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、90、80、70、60、50、40、30、20、10、5、2、0度の何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。マトリックスが親水性であり、表面上の溶媒の液滴が90度未満である場合、材料のマトリックスは、溶媒に対して親水性である。
プロセス及び／又は生体材に使用するための材料は、ポリマーを含んでもよい。親水性ポリマーが有用であり、例えば、1つ以上のポリマーは、ポリビニルアルコール（PVA）、ポリビニルピロリドン（PVP）、ポリエチレングリコール（PEG）、ポリアクリル酸（PAA）、ポリアクリルアミド、ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ（酢酸ビニル）、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）（PNIPAM）、多糖類、スルホン化された親水性ポリマー（例えば、スルホン化されたポリフェニレンオキシド、Nafion（登録商標）、スルホベタインメタクリレート）及びヨウ素が加えられたこれらのもののバリエーション（例えば、PVA－I、PVP－I）、又はさらなるペンダント基を有するバリエーション、これらのものの共重合体及びこれらのものの組み合わせから選択されてもよい。2つ以上の親水性ポリマーを一緒に混合してナノポーラス状材を形成してもよい。ポリマーの分子量は、生体材の特性に影響を及ぼすことができる。より高い分子量は、強度を増加させ、細孔サイズを減少させ、タンパク質吸着を減少させる傾向がある。従って、実施形態には、40k～5000kダルトンの分子量を有するポリマー又は親水性ポリマーが含まれる。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、40k、50k、100k、125k、150k、250k、400k、500k、600k、750k、800、900k、100万、150万、200万、250万、300万の分子量の何れもが上限または下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。
PEGという用語は、分子量にかかわらず、又はポリマーがヒドロキシルで終端されているかどうかにかかわらず、全てのポリエチレンオキシドを表す。同様に、PVA、PVP及びPAAという用語は、末端化学部分又はMW範囲に関して制限なく使用される。本明細書に記載されているポリマーへの言及には、直鎖ポリマー、分枝状ポリマー、非誘導体化ポリマー及び誘導体化ポリマーを含むポリマーの全ての形態が含まれる。分枝状ポリマーは、直鎖骨格及び少なくとも1つの枝分かれを有し、従って、星型、刷子状、くし形及びこれらの組み合わせを包含する用語である。誘導体化ポリマーは、示された繰り返し単位と、誘導体化部分と総称される1つ以上の置換基又はペンダント基とを含んで成る骨格を有する。置換とは、ある原子を別の原子に置き換えることを指す。ペンダント基は、ポリマーに結合された化学的部分であり、ポリマー繰り返し単位と同一又は異なる部分であってもよい。従って、ポリマーへの言及は、高度に誘導体化されたポリマー、及びポリマーの全重量と比較した誘導体化部分の全MWとして計算された0．01～20％w／w以下の誘導体化部分を有するポリマーも包含する。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、0．01、0．05、0．1、0．2、0．3、0．5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、15、20％w／wの何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。
ポーラス状固体は、モノリシック材として、別の材料、デバイス又は表面上の層として、複数の層として、又はナノポーラス状材若しくはナノポーラス状材を含む材料の1つ以上の層として形成されてもよい。従って、例えば、複数の層を押出してもよく、層を独立して選択して、ナノポーラス状材、マイクロポーラス状材、ヒドロゲル、単一のポリマー材、2つ以上のポリマーを有する材料及び非ナノポーラス状材の1つ以上を形成してもよい。
材料を製造するプロセスはまた、ダイを通過するポリマー混合物中のポリマーの濃度など、材料特性に影響を及ぼすことができる。スタート時のPVA又は他の親水性ポリマーの濃度は、例えば、水中で5～70重量－体積％（w／w）の範囲であってもよく；一般に約10～30％（w／w）が好ましい；当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70％の何れもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。
本明細書に記載されるプロセスは、ポリマーが架橋し、真のナノポーラス状材になるように処理され、又はナノポーラス状構造を避けるように適合される前の時点で打ち切ってもよい。一般に、そのような材料は、より低い強度及び靭性並びにより低い固形分含有量を有する。そのような材料は、親水性ポリマーが比較的低い固形分含有量で使用される場合、一般にヒドロゲルである。従って、そのような材料、さらにはヒドロゲルも本明細書で想定され、ナノポーラス状材と比較して幾分低い特性を有し得るが、それにもかかわらず同じポリマーを使用する従来のプロセス及び材料よりも優れた材料が製造されてもよい同様に、一般化として、マイクロポーラス状固体は、ナノポーラス状材の性質に近い性質を有し、ヒドロゲルの強度よりも優れた強度を有するであろう。
当業者は、材料中の細孔サイズ分布を定量することに習熟している。ナノポーラス状、マイクロポーラス状及びマイクロポーラス状材が本明細書に開示されており、このような材料の細孔サイズの制御が実証されている。従って、実施形態は、細孔サイズの特定の量又は分布を有する材料を含む。これらは、表面で、断面試料中の表面からの深さにおいて、又は材料のバルクに対して測定できる。例えば、表面上の、表面からの深さでの、又はバルク中の材料細孔サイズは、ある範囲に収まる細孔直径の50～100％の百分率、又はある値、1nmから20μmまで、より上若しくは下
の値を有してもよい。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値、例えば、10、20、30、40、50、60、65、70、75、80、90、95、98、99、99．9又は100及び1、10、20、30、40、50、100、200、400、500、1000、2000、3000、5000、10000、15000又は20000nmが想定されることを直ちに理解するであろう。深さに対する定量化の例は、例えば、少なくとも1～5000μmの深さでの又は1～5000μmの範囲内の深さでの定量化である；当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値：1、2、3、4、5、10、20、50、100、250、500、750、1000、2000、3000、4000又は5000μmが想定されることを直ちに理解するであろう。例えば、表面はある直径を超えない細孔のある百分率を有してもよく、又は深さ若しくは深さの範囲はある直径を超えない細孔のある百分率を有してもよい。
実施形態には、水溶性ポリマーと溶媒とを含んで成る混合物を、ポリマーの融点よりも高い温度に加熱すること、混合物を押出すること、並びに溶媒を除去しながら混合物を冷却すること、及び／又は混合物が架橋しながら混合物を冷却することを含んで成るポリマー材を製造するための方法が含まれる。複数のポリマーが溶媒中に存在する場合、他の添加剤の有無にかかわらず、混合物は加熱されて、曇った状態から顕著により半透明な外観へと変化するので、例えば、混合物を観察することによって、当業者は、溶媒中の合わせたポリマーの融点を容易に決定することができる。さらに、混合物を使用する形成プロセスの後で、又はその一部として、冷却が起こる間に混合物から溶媒の一部又は全部を除去してもよい。実施形態には、60分未満（又は1、2、5若しくは10分未満）で溶媒の少なくとも50％w／wを除去することが含まれる。実施形態には、60分未満（又は1、2、5、10若しくは30分未満）で溶媒の少なくとも90％w／w（又は少なくとも70％w／w若しくは少なくとも80％w／w）を除去することが含まれる。
ポーラス状固体へのポリマーのバルク組み込み
ポーラス状材を（バルク組み込みされたポリマーのための）溶媒和されたポリマーを含む混合物に曝して、ポーラス状マトリックスが脱溶媒されたときにポリマーを細孔中に引き込んでもよい。混合物の溶媒はマトリックスに対して親和性を有し、マトリックスが溶媒を吸収する際に引き込まれる。バルク組み込みされたポリマーを含む混合物中の溶媒は、脱溶媒和されたマトリックス中に溶媒が吸収されるように、マトリックスに対して親和性を有するように選択することができるが、マトリックス中の溶媒と同じである必要はない。一般に、混合物中の親水性溶媒は、少なくとも部分的に脱溶媒和されており及び親水性溶媒を含有する親水性ポーラス状マトリックス中に吸引され、当業者は、バルク組み込みという最終目標が意図される場合には、適切な条件を作出するために、必要に応じて、様々な溶媒を調整することができる。
親水性溶媒とは、水と自由に混和するか、20℃で水と自由に混和する濃度で混合物中に存在する溶媒である。
「脱溶媒和された」とは、マトリックスが溶媒を含まないこと、例えば、完全に乾燥していること、又はマトリックスが含有する溶媒に対してマトリックスのEWCを下回っていることを意味する。マトリックス中の溶媒が水でない場合には、溶媒中での測定に基づいて、材料に対してEWCを計算することができる、すなわち、「EWC」という用語は、適切な状況においては、水でない溶媒に対して使用することができる。例えば、親水性マトリックスはアルコールの水溶液中に溶媒和してもよく、その溶媒に対するEWCを有する。実施形態は、1～100のポーラス状固体の脱溶媒和の量を含む、当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されることを直ちに理解するであろう：除去されることができる溶媒の総重量に関して、1、5、10、15、20、33、40、50、60、70、80、90、95、99、100％w／w。
特定の理論に拘束されるわけではないが、ポーラス状材は、脱溶媒和され（水がポーラス状材中の溶媒である場合には、脱水され）、ポリマーが細孔中に引き込まれるようにポーラス状材を再溶媒和する溶液中のポリマーに曝すことができると考えられる。次いで、ポリマーは、細孔を画するマトリックス材と物理的結合を形成し、実際的な目的のために、少なくとも部分的に細孔を充填することによって、且つマトリックスとの物理的結合によって、材料のバルク中に恒久的に組み込まれる。これに代えて又はこれに加えて、特に材料が水又は生理的溶液中で使用されるべき場合にポリマーが材料の細孔中に恒久的に組み込まれるように、ポリマーは、ポリマーが細孔の開口径（opening diameter）を超える直径を呈するようにする流体力学半径を有する。一般に、バルク組み込みされたポリマーが、ポーラス状固体の細孔を濡らすポリマー中で溶媒和される場合、ポリマーは、溶解されるにつれてマトリックスの細孔に引き込まれることができる。親水性ポーラス状マトリックスがマトリックスのEWCを下回る場合、ポリマー用の溶媒がマトリックス材に適合している、例えば、材料の細孔を濡らすので、バルク組み込み用のポリマーを含有する混合物が引き込まれる。例えば、親水性溶媒は、通常、親水性マトリックスの細孔を濡らすであろう。
非共有結合によって結合されたポリマーのポーラス状マトリックスを含む材料は、ナノポーラス、マイクロポーラス又は他の特徴的な細孔サイズの選択など、細孔サイズ及び材料の特性を高度に制御して作ることができるので、好ましい実施形態である。マトリックスは、細孔を画する物理的に架橋された水溶性ポリマーを含んでもよい。これらの水溶性ポリマーの固形分濃度は、マトリックスの平衡含水量（EWC）においてマトリックスの少なくとも33％w／wであってもよいが、その他の濃度も使用してよい。
従って、ポーラス状材中にポリマーを組み込む方法の実施形態は、互いに架橋されてマトリックスを形成する1つ以上の水溶性ポリマー（本明細書において、マトリックスポリマーとも称される。）を含むポーラス状親水性マトリックスを含む材料を提供することを含む。マトリックスを有する材料は、溶媒中で溶媒和された1つ以上のポリマー（バルク組み込みされたポリマーとも称され、好ましくは、該ポリマーは水溶性であり、混合物も、コンディショニング混合物又はバルク組み込み混合物と称される。）を含む混合物に曝され、ここで、混合物に曝露される前に、マトリックスはEWCを下回っており、溶媒と比べて親水性である。材料は、バルク組み込みされたポリマーを含む混合物への曝露前に、脱溶媒和されている。
一般に、バルク組み込みプロセスは、細孔が充填された外側ゾーンと、細孔の多くが充填された又はほとんど充填された中間ゾーンと、及びポリマーの浸透がほとんど又は全く存在しない内側ゾーンとを生成することが観察された、図35A参照。バルク組み込みは、表面の細孔を修飾するだけでなく、表面の下、例えば、少なくとも1～5000μm又は1～5000μmの範囲の細孔も修飾する；当業者は、明示的に記された境界、例えば、1、2、3、4、5、10、20、30、40、50、75、100、250、500、750、1000、2000、3000、4000又は5000μmの間の全ての範囲及び値が想定されることを直ちに理解するであろう。ポリマーを有する細孔の百分率は、既述のようにアッセイしてもよく、浸透は、百分率のカットオフによって、例えば、細孔の100％充填を有する第一のゾーン、50％の細孔が充填された第二のゾーン、0％の細孔が充填された第三のゾーンに等級付けされる。
バルク組み込みプロセスは、水溶性ポリマーから作られており及びポリマー中に疎水性ドメインを持たずに作られてもよいポーラス状マトリックス、例えば、PVAのみから作られたマトリックスを用いて好ましく行われる。ポリマーは、物理的架橋を有するマトリックスを形成してもよい。従って、実施形態は、疎水性ドメインを含まないマトリックス、又は疎水性ドメインを含まない水溶性ポリマーを用いて作られているマトリックス、又は水溶性でないポリマーを一切含まないマトリックスを含む材料を含む。しかしながら、物理的架橋を有する水溶性ポリマーによって形成されたマトリックスを崩壊させずに、物理的架橋を有する水溶性ポリマーを用いて親水性マトリックスを作製する場合には、いくらかの疎水性ドメインが許容されることができる。本発明の実施形態は、0、1、2、3、4、5、7、8、9、10、11、12又は15％w／wのポーラス状マトリックスを形成するポリマーの疎水性含有量を含む。
水溶性ポリマーから本質的になるポーラス状マトリックスとは、架橋してマトリックスを形成するポリマーの最大3％w／wの含有量を表す。塩などのRO剤は、架橋してマトリックスを形成するポリマーではない。物理的に架橋されたポリマーから本質的になるポーラス状マトリックスとは、ポリマー間に共有結合を作る因子が存在しないマトリックス、又はポリマーの約6％以下（ポリマー数を表す）がこのような因子と互いに架橋されるように、例えば、ポリマー数対二官能性架橋剤の化学量論比が少なくとも100：3であるように、少量のこのような因子を有するマトリックスを表す。同様に、共有結合を本質的に含まないマトリックスは、ポリマーの約6％以下（数による）が共有結合で架橋されていない架橋されたポリマーを用いて作られる。同様に、マトリックス中の共有結合の数は、100：3～100：100の化学量論の比、例えば、数によって、100：3、5、10、15、20、25、30、40、50、60 、70、80、90又は100のいずれに限定されてもよい。例えば、フリーラジカル重合によって作られたヒドロゲルは、共有結合によって互いに結合されたポリマー100％を典型的に有する、すなわち、ポリマー：共有結合の100：100の化学量論比である。
別の箇所で述べたように、ポーラス状固体は、制御された細孔直径の範囲を有するように作製することができ、特定の直径より大きな細孔を有さないマトリックスを供するように作製してもよい。直径は、適切な状況で、例えば蒸留水中のEWCで測定してもよい。従って、実施形態は、1～5000μmより大きな細孔が存在しないポーラス状マトリックス中に捕捉されたポリマーを含む；当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値、例えば、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、50、100、200、250、300、400、500、750、1000、2000、3000、4000又は5000μm、が想定されることを直ちに理解するであろう。
ポーラス状固体は、本明細書の他の箇所に記載されているような他の材料、例えば、マトリックスに追加されるが、マトリックスの一部ではない放射線不透過（RO）剤を有することができる。RO剤は、通例、マトリックスの強度を与える架橋にはほとんど寄与しない。同様に、他の材料、例えば、ワイヤ及び補強材が、マトリックスの一部ではなしに、マトリックス中に存在することができる。物理的架橋によって作られたマトリックスは、直径を有する細孔を画する材料によって作られることができ、例えば、フリーラジカル重合を用いて又は溶液中にあるモノマー／ポリマーの反応によって典型的に形成されるような一般に互いに隔てられてメッシュネットワーク構造中で接続されているポリマーストランドを有するヒドロゲルとは対照的であるマトリックスの一種であることを理解することができる。このようなメッシュネットワークは、一般に、ポリマーを吸収するプロセスを用いて、共有結合なしに、その細孔中にポリマーを安定的に組み込むとは予想されないであろう。ポーラス状材は、本明細書中に詳しく記載されており、バルク組み込みされたポリマーとともに使用するために、本明細書中の開示によって指針が与えられているように、これは自由に選択されてもよい。ポーラス状材は、本明細書に記載されているようなバルク特性によって選択されてもよい。
バルク組み込みされたポリマーは、ポーラス状固体に関して本明細書の他の箇所で記載されているポリマーであってもよい。例は水溶性ポリマーである。水溶性ポリマーは、例えば、ポリビニルアルコール（PVA）、ポリビニルピロリドン（PVP）、ポリエチレングリコール（PEG）、ポリアクリル酸（PAA）、ポリアクリルアミド、ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ（酢酸ビニル）、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）（PNIPAM）、多糖類、スルホン化された親水性ポリマー（例えば、スルホン化されたポリフェニレンオキシド、Nafion（登録商標）、スルホベタインメタクリレート）及びヨウ素が加えられたこれらのもののバリエーション（例えば、PVA－I、PVP－I）、又はさらなるペンダント基を有するバリエーション、これらのものの共重合体及びこれらのものの組み合わせであってもよい。混合物は、1つ以上のポリマー、すなわち、PVAとPEGなど異なる化学的組成のポリマーを含んでもよい。用語「ポリマー」は、1つ以上のポリマーを指す。
ポーラス状マトリックスのための又はバルク組み込みのための水溶性ポリマーの溶解度は、例えば、20℃の水中で、少なくとも1、2、5又は10g／100mlとして選択してもよい。ポリマーは、直鎖状又は分枝状であるように選択してもよい。実施形態は、例えば、40k～5000kダルトンの分子量を有するポリマー又は親水性ポリマーを含む。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、40k、50k、100k、125k、150k、250k、400k、500k、600k、750k、800、900k、100万、150万、200万、250万、300万の分子量を上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。ポリマーの分子量は、ポーラス状固体中の利用可能な細孔サイズを考慮して選択することができまる。ナノポーラス状材又はマイクロポーラス状材が好ましい。
バルク組み込みされたポリマーは、ポーラス状マトリックスを形成するもの同じである、マトリックスを構成するポリマーの少なくとも1つと同じである、又は異なるように選択されてもよい。
混合物中のバルク組み込みされたポリマーの濃度は、プロセスの開始時の混合物を参照し、ポリマーが溶液中に移動する任意の濃度であってもよく、溶液中に存在しないポリマー又は他の溶媒和されていない材料は、細孔に入るように運命づけられていないことを銘記する。いくつかの実施形態において、濃度は1～50％w／wである。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値、例えば、1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、33、35、40、50％w／wが想定されることを直ちに理解するであろう。
混合物のための溶媒は、ポリマーを溶媒和するために、及びポーラス状固体によって吸収される溶媒を供するために適宜選択される。一般に、親水性マトリックスには親水性溶媒が好ましい。溶媒は、水、有機溶媒、又は水性溶媒、又はこれらを含まない溶媒、例えば有機溶媒を含まない溶媒であってもよい。いくつかの実施形態において、水の濃度は0～99、例えば、0、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90、95又は99w／w％である。
コンディショニング混合物の温度は、ポーラス状固体マトリックスの溶融温度を超えるべきではない。温度範囲は、例えば、10～100℃、例えば、10、20、30、37、40、50、60、70、80又は90℃であってもよい。
曝露時間は、好ましくは、ポーラス状固体が混合物中でEWCに達するのに必要とされる時間である。持続時間は、いくつかの実施形態において、2、4、6、8、10、12、16、20、24及び48時間を含んでもよい。曝露時間に影響を及ぼすために、例えば、EWCの達成を加速するために、又は混合物の粘度を調節するために、攪拌時間と温度を操作してもよい。塩及び／又は浸透圧含量は、例えば溶解度、粘度及び／又はEWCに関して、有用であるように調整してもよい。
実施例は、コンディショニング混合物に対する塩濃度に関して指針を与える。塩濃度の例は、0．1～2％w／wである。一般に、原子半径がより小さな単一荷電陽イオンは、ポーラス状固体の深部への浸透がより大きくなるのに対して、より大きな陽イオンは浸透を低下させる。塩の例は、単一の陽イオン、二価の陽イオン、又は他の陽イオンを有する塩、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、銅、四級アンモニウム（NR4＋、Rは水素、アルキル又はアリール基）、マグネシウム、カルシウム、銅、鉄又は亜鉛の塩である。一般に、緩衝液を用いる生理的pHは混合物にとって有用であった。マトリックス中への浸透を増加又は減少させるためにpHを調整してもよく、溶媒は緩衝塩を含んでもよく、又は省いてもよい。pHの例は4～10、例えば4、5、6、7、8、9又は10である。
水溶性ポリマーと溶媒を表すコンディショニング混合物の粘度は、pH（が高いほど、粘度は高い）、ポリマーの濃度及び／又は分子量、並びにポリマーの分枝によって影響を受け、これらのうちの何れが増加しても、一般に、より高い粘度をもたらす。一般に、より高い粘度は、バルク組み込みされているポリマーのポーラス状固体への浸透を低下させる。一実施形態は、ポーラス状マトリックスの細孔中に捕捉された水溶性ポリマーを含むポーラス状材である。マトリックスは、互いに架橋してマトリックスを形成し、細孔を画する、物理的に架橋された水溶性ポリマーを含んでもよい。マトリックスは、本明細書に開示されているような特徴、例えば、ポリマー含有量、ポリマーの重量パーセント、強度、ヤング率、被覆度、細孔サイズなどを有してもよい。
ポーラス状マトリックス中の水溶性ポリマーの表面被覆は完全であってもよい。下に存在する表面の細孔を全く見ることができないSEM条件下での完全な被覆は、EWCにおける被覆を示す。被覆の程度は、100％未満、例えば、50～100％であってもよい；当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値、例えば、50、60、70．、80、90、95、98、99、99．9又は100％が想定されることを直ちに理解するであろう。
実施例24で上述されているように、バルク組み込みは、ポーラス状固体の物理的特性を減少させることができる。従って、実施形態は、水溶性ポリマーでコンディショニングされていない同一の材料と比べて、水溶性ポリマーによってコンディショニングされた結果、1～20％低いヤング率及び／又は引張強度を有するポーラス状固体、例えば本明細書に開示されているものを含む。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値、例えば、1、2、3、4、5、7、9、10、12、15又は20％が想定されることを直ちに理解するであろう。実施例22は、水溶性ポリマーの安定的な組み込みのために材料を曝露するための試験を提供した。水溶性ポリマーの取り込みが安定していることの試験は、循環する蠕動ループ中の体温条件の生理学的に代表的な流体（すなわち、PBS）中に試験物品を浸漬することであり、試験物品は、150rpmで、10～12mL／秒の流速で24時間、ポンプの頭部中に直接配置され、0．1225cm3＊s－1＊cm－2の体積流束率で50万回の機械的なサンプル圧縮を近似する。試験は最大25％の減少を明らかにしたが、他の試験基準、例えば、0～50％w／w、例えば、1、5、10、15、20、25、30、40、50％w／wの減少を使用してもよい。又は他の試験、例えば、過剰なPBSへの1～52週の、例えば、1、2、3、4、5、10、20、30、40、50又は52週の静的な曝露における、0～5％w／w、例えば、1、2、3、4又は5％w／wの減少を提示してもよい。
製品
ナノポーラス状材、マイクロポーラス状材、及びヒドロゲルを含む、本明細書に記載された材料を参照して、所望のアスペクト比、例えば少なくとも3：1を有する最終製品又は中間製品又は材料などの製品を製造してもよい。アスペクト比は、デバイスの長さが増加し、幅が減少するにつれて増加する。当業者は、明示的に記された境界の間の全ての範囲及び値が想定されること、例えば、3：1、4：1、5：1、6：1． 、7：1、8：1．、9：1、10：1、50：1、100：1、1000：1のいずれもが上限又は下限として利用可能であることを直ちに理解するであろう。高アスペクト比は、ある種のデバイス、例えば、多くのタイプのカテーテルにとって非常に有利である。原則として、薄いチューブは、長さに関して制約なしに連続的に押出すことができる。そのようなデバイスは、例えば、チューブ、ロッド、シリンダ、及び正方形、多角形又は円形の輪郭を有する断面を含む。デバイスのいずれにも、1つ以上のルーメンが設けられてよい。デバイスは、単一の材料、本質的に単一の材料、又はすでに記載された様々な層を含む複数の材料、又は補強材、繊維、ワイヤ、ブレイズ材、ブレイズ・ワイヤ、ブレイズ・プラスチック繊維で作られてもよい。
特に、押出プロセスは、ルーメンの同心配置を供する；同心は、ルーメンが中心からずれていることを意味する偏心とは対照的である。複数のルーメンの場合、ルーメンが対称的に配置されるようにルーメンを配置してもよい；対称性は、制御が不十分なプロセスの結果であるルーメンの偏心配置とは対照的である。実施形態には、偏心なしに位置付けられたルーメン又はデバイスの長手方向軸と同心である1のルーメンを有し、少なくとも3：1のアスペクト比を有する前述のデバイスが含まれる。
ナノポーラス状材、マイクロポーラス状材及び強力なヒドロゲルなどのポーラス状固体は、カテーテル又は医療用繊維を製造するために使用されてもよい。これらは、バルク組み込みされたポリマーを用いて作られてもよく、バルク組み込みされたポリマーについて記載されている様々な特徴を有してもよい。カテーテルの例は、中心静脈、末梢中心、ミッドライン、末梢、トンネル型（tunneled）、透析アクセス（dialysis access）、尿道、神経（neurological）、腹腔、大動脈内バルーンポンプ（intra－aortic balloon pump）、診断（diagnostic）、介入（interventional）、薬物送達（drug delivery）など）、シャント（shunts）、創傷排液（wound drains）（脳室、脳室腹腔及び腰腹腔などの外部）、及び輸液ポート（infusion ports）である。ポーラス状固体は、完全にインプラント可能（又は移植可能、implantable）なもの及び経皮的にインプラントされたものなど、永続的又は一時的ないずれかのインプラント可能なデバイスを製造するために使用されてもよい。ポーラス状固体材料は、体外（ex vivo）デバイス及び／又は体内（in vivo）デバイスをなど、並びに血液接触インプラントなど、血液に接触するデバイス又は体液に接触するデバイスを製造するために使用されてもよい。このようなデバイスの例は、薬物送達デバイス、（例えば、インスリンポンプ）、チュービング、避妊具、女性用生理用品、内視鏡、移植片（6mm未満の小径を含む。）、ペースメーカー、インプラント型心血管除細動器、心臓再同期化装置、心血管デバイスリード、補助人工心臓、カテーテル（蝸牛インプラント、気管内チューブ、気管切開チューブ、薬物送達ポート及びチュービングを含む、インプラント型センサ（血管内、経皮、頭蓋内）、人工呼吸器ポンプ及び薬物送達システムを含む眼用デバイス。カテーテルは、他のデバイス、例えば、ルアーファスナー又は継手（fitting））と協働する留め具を備えた管状のナノポーラス状材を含んで成ることができる。放射線不透過剤を材料、繊維又はデバイスに添加してもよい。放射線不透過剤という用語は、材料に放射線不透過性を付加するために医療デバイス産業において一般に使用される剤、例えば、硫酸バリウム、ビスマス又はタングステンを指す。RO剤は、例えば、全固体重量の5～50％w／w、例えば、5、10、20、30、40又は50％で組み込まれてもよい。
ポーラス状固体材料で作られた医療用繊維には、縫合糸、糸、医療用繊維製品、ブレイズ、メッシュ、編まれた又は織られたメッシュ、不織布、及びこれらに基づくデバイスなどの用途が含まれる。繊維は強く柔軟である。これらの繊維を用いて材料を製造して、疲労及び摩耗に耐えるようにしてもよい。
例示的な実施形態では、方法は、水溶性ポリマーを含み及び3：1以上のアスペクト比を有するポリマー材を対象の外側開口部中に投与することを含み、物品（例えば、図1Aの物品10、図1Bの物品12）の投与はシース導入器の使用を含まない。ポリマー材は、実質的に非血栓形成性であり、ポリマー材は、脱水された状態において、5w／w％未満及び0．1w／w％以上の含水量を有し、ポリマー材は、60分以内に、脱水された状態から平衡含水量状態へと、5w／w％以上及び50w／w％以下の量で膨潤するように構成されている。
さらなる定義
「医学的に許容される」という用語は、汚染物質のないように高度に精製され、非毒性である材料を指す。生体材又は医療デバイスの文脈で使用される「から本質的になる（consists essentially of）」という用語は、3％w／w以下の他の材料又は構成要素を有する材料又はデバイスを指し、前記3％は、デバイスを、意図する医療用途に適さないものとはしない。平衡含水量（Equilibrium water content／EWC）は、材料の湿重量が一定になったとき、及び材料が分解する前の材料の含水量を指す用語である。一般に、高い固形分含有量を有する材料は、24～48時間で平衡含水量となることが観察されている。EWCを測定するためには、別段の明記がなければ、蒸留水が使用される。
「w／v」という用語は、体積当たりの重量、例えばg／L又はmg／mLを指す。「生体材（biomaterial）及び生物医学材（biomedical material）」という用語は、本明細書では互換的に使用され、生物医学の分野での使用、例えばインプラント、カテーテル、血液接触材、組織接触材、診断アッセイ、医療キット、組織サンプル処理又は他の医療目的での使用を対象とする生物医学的に許容される材料を包含する。さらに、この材料は生物医学的用途に適しているが、生物医学的用途に限定されず、汎用材料として製造されてもよい。「生理食塩水」とは、7～7．4のpH及び37℃でのヒトの生理的浸透圧を有するホスフェート緩衝溶液を指す。
「分子量（MW）」という用語は、g／molで測定される。ポリマーのMWは、他に記載がない限り、重量平均MWを指す。ポリマーがポーラス状固体の一部である場合、用語「MW」は、架橋される前のポリマーを指す。架橋間の距離が特定される場合、別段の指示がなければ、架橋間の重量平均MWである。略語「k」は千を表し、「M」は百万を表し、「G」は10億を表し、例えば、50kMWは50000MWを意味する。ダルトンもまたMWの単位であり、同様にポリマーに対して使用される場合、重量平均を指す。
本明細書において参照された刊行物、雑誌論文、特許及び特許出願は、本明細書において全ての目的のために組み込まれ、矛盾が存在する場合には、本明細書が優越する。本明細書に記載される実施形態の特徴は、動作可能なプロセス又は製品を作製する必要性に基づいて、混合され、適合されてもよい。
本明細書において使用される「治療薬」又は「薬物」とも称される用語は、疾病、疾患若しくはその他の臨床的に認知された症状を治療するために、又は予防的な目的のために対象に投与され、疾病、疾患又は症状を治療及び／又は予防するために対象の身体に対して臨床的に有意な効果を有する因子を表す。
本明細書で使用される、ある構成要素が別の構成要素に「隣接する」と称される場合、ある構成要素は別の構成要素に直接隣接する（例えば、接触する）ことができ、又は1つ以上の介在する構成要素が存在してもよい。別の構成要素に「直接隣接する」構成要素とは、介在する構成要素が存在しないことを意味する。
「対象（subject）」とは、哺乳動物（例えば、ヒト）などのあらゆる動物を指す。対象の非限定的な例には、ヒト、非ヒト霊長類、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコ、又はネズミ、ラット、ハムスターなどのげっ歯類、鳥、魚又はモルモットが含まれる。一般に、本発明は、ヒトでの使用を対象としている。いくつかの実施形態において、対象は、例えば自己復元物品（self－righting article）の投与時に健康上の便益を示してもよい。
本明細書で使用される「流体」には、その通常の意味、すなわち液体又は気体が付与される。流体は、明確な形状を維持することができず、観察可能な時間枠の間に流れて、流体が入れられている容器を満たす。従って、流体は、流れることを可能にする任意の適切な粘度を有してもよい。2つ以上の流体が存在する場合、各流体は、当業者によって、本質的にあらゆる流体（液体、気体など）の中から独立して選択されてもよい。
以下の実施例は、本発明のいくつかの態様を含む、本明細書に記載されているいくつかの実施形態を例示することを意図しているが、本発明の全範囲を例示するものではない。
実施例1A：PVAポーラス状固体の押出
実施例では、別段の指示がない限り、押出が記載されているときは図1の装置を使用する。100mlの脱イオン水及び20gのPVA（Mw＝85kDa、シグマ・アルドリッチ（Sigma－Aldrich））を用いて、17重量％のPVA溶液を調製した。水が沸騰し始めるまで（100℃）水を加熱し、次いで、適度に混合しながら（約40のミキサー速度）、乾燥PVAをゆっくりと（約5～10分かけて）水に添加した。沸騰を防ぐために、沸騰が始まると同時に又は始まる前に、加熱を停止した（すなわち、沸騰が存在しないプロセス）。全てのPVAを添加し、溶液が増粘し始めたら、熱を約90℃に下げ、撹拌速度を高まで増加して、ポリマーが完全に溶解し、完全に混合されるようにした。PVA溶液を約2時間攪拌した。完了時に、溶液は粘性があり、わずかに不透明であった。溶液を20ccシリンジ中に注ぎ、90℃のオーブン中で脱気した；加熱／脱気は通常2時間を超えない。
ポリマーサンプルを、PTFEモノフィラメント（例えば、コア）引張速度7（ARDUINO固有のモーター移動ソフトウェア、直径84mmのプーラーホイール）を用いて、13℃のエタノール（Fisher、190プルーフ）のバス中に押出した。サンプルを押出した後、サンプルを移動させる前に、冷たいエタノール中で約30分間静置した。次いで、サンプルをエタノールの別の容器に移し、－25℃の冷凍庫に24時間入れた。次いで、モノフィラメントの端部をトングで締め付け、サンプルをゆっくりとスライドさせることによって、コア（例えば、モノフィラメント）をサンプルから取り出した。サンプルの内径（0．033インチ）よりわずかに小さいマンドレルをサンプルに挿入し、サンプルを50℃の恒温器内で約3時間フラットに乾燥させた。完全に乾燥させた後、オーブン中で24±4時間、密閉容器内で120℃のグリセロール（シグマ・アルドリッチ）に浸漬することによってサンプルにアニーリングを行った。アニーリング後、サンプルをグリセロールから取り出し、脱イオン水で穏やかにすすいだ。次いで、サンプルを脱イオン水の新しい容器に移して約24時間再水和させた。サンプルは、悪影響を及ぼすことなく、又は観察されているポーラス状固体への変化なしに、脱水及び再水和することができる。このプロセスで、ナノポーラス状固体材を含むカテーテルを製造した。
実施例1B：モールドされたPVA
PVAゲルは、85kMWのPVA（88％加水分解されたPVA）10gを秤量し、80℃に加熱した撹拌下で100mLのdiH2Oに加えることによって調製した。PVAをゆっくりと加え、混合してから90℃まで昇温させた。透明度が達成されるまで、PVA溶液を攪拌した。約5mLのPVA溶液をシリンジへと引き込み、閉じ込められた空気を除去するために脱気した。PVA溶液を予熱したモールドに60℃で注入し、次いで、冷蔵冷却源を用いて急速冷却した。次いで、PVAゲルを、モールドからマンドレル上にそのまま取り外した。
PVAゲルをNaClの6M溶液中でクエンチした。PVAゲルを塩溶液中に一晩（16～24時間）浸漬し、次いで取り出した。次いで、硬化したゲルを水和状態においてマンドレルから取り出して、過剰な塩を除去し、diH2O中にさらに24時間浸した。次いで、ゲルを25℃で24時間乾燥することによって、残留水を除去するように脱水した。
次いで、それらのゲルの一部を鉱油に浸漬し、140℃に1時間加熱することによってアニーリングを行った。ゲルを完全に洗い流し、油中に浸して、露出している部分がないようにした。ゲルを冷却させ、20mLのdiH2Oですすぎ、次に37℃でさらに20mLのdiH2Oで再水和させた。ゲルの他のサンプルをグリセリン中に浸漬し、120～130℃に3～24時間加熱することによりアニーリングを行った。ゲルを完全に洗い流し、グリセリン中に浸して、空気に曝される部分がないようにした。ゲルを冷却させ、20mLのdiH2Oですすぎ、次に37℃でさらに20mLのdiH2Oで再水和させた。
実施例2：PVA－バリウムの押出
100mlの脱イオン水、16gの85 kDaのPVA（シグマ・アルドリッチ）及び4gの硫酸バリウム（シグマ・アルドリッチ）を用いて、PVA－バリウムポリマー溶液を調製した。水は沸騰し始めるまで（100℃）加熱された；乾燥硫酸バリウムを最初にゆっくりと添加し、凝集塊が長く観察されなくなるまで混合した。次いで、乾燥PVAを、適度に混合しながら、水にゆっくりと（約5分かけて）添加した。いったん全てのPVAを添加し、溶液が増粘し始めたら、熱を約90℃に下げ、撹拌速度を高に増加してポリマーが完全に溶解し、完全に混合されるようにした。PVA－バリウム溶液を約2時間激しく撹拌した。完了時に、溶液は粘性があり、白色であった。溶液を20ccシリンジに注ぎ、90℃のオーブンで脱気した；典型的には、脱気中の加熱は2時間を超えない。
サンプルを実施例1に記載した方法と同様の方法で押出した後、これを動かす前に冷たいエタノール中で約30分間静置した。押出機のダイを出てエタノールバスの中に入れた後のサンプルのサイズは、約3mmの外径であり、固体を保っていたが、しなやかであった。次に、完全に脱水して、安定で不透明な滑らかな白色チューブになるようにするために、サンプルをエタノールの別の容器に移し、－25℃に設定した冷凍庫に24時間置いた。サンプルは凍結しなかった。次いで、モノフィラメントの端部をトングで締め付け、サンプルをゆっくりとスライドさせることによって、モノフィラメント（例えば、コア）をサンプルから取り出した。サンプルの内径よりわずかに小さいマンドレルをサンプルに挿入し、サンプルを50℃の恒温器内で約3時間フラットに乾燥させた。完全に乾燥させた後、オーブン中で24±4時間、密閉容器内で120℃のグリセロール（シグマ・アルドリッチ）に浸漬することによってサンプルにアニーリングを行った。硬く、不透明で滑らかなチューブが製造された。
アニーリング後、サンプルをグリセロールから取り出し、脱イオン水で穏やかにすすいだ。次いで、サンプルを脱イオン水の新しい容器に移して約24時間再水和させた。サンプルは、悪影響又は変化が観察されることなく、脱水及び再水和することができる。
実施例3：PVAポーラス状材の再水和速度／脱水速度
23時間にわたり、3．5フレンチ・カテーテルとして実施例1Aに記載のように製造されたPVAサンプルにおいて、55％のパーセント減少が観察された。周囲空気中での経時的な重量減少のプロットを以下の表2及び図9に示す。
Figure 2023093620000003
実施例4：引張試験の例
次炭酸ビスマス17．6gと6．2g／Lのリン酸一ナトリウム溶液100gのスラリーを、95℃のジャケット付き反応容器にて加熱し、温度に加熱することによってPVA押出サンプルを作製した。これに、PVA（Mowiol 28－99、145kDa又はSekisui Selvol 165、別名67－99、Mw 186kDa）25．8gを70％ラン設定（D．I．T．CV2ミキサー）で混合しながら5分間かけて添加した。ポリマーを70％ラン設定で1～1．5時間混合した。ポリマーを90℃で2時間未満脱気した。次いで、ポリマーを5℃～10℃の190プルーフエタノールへと押出し、周囲条件で少なくとも30分間保存した。
ポリマーを55℃で3時間乾燥し、強制対流式オーブンにおいて140℃で1．5時間アニーリングを行った。次いで、サンプルを37℃で1×PBS中で2時間再水和させた。アニール及び再水和後において、押出されたサンプルの外径は、PVA 28－99とPVA 67－99については、それぞれ1．55mm及び1．46mm、内径は、PVA 28－99とPVA 67－99については、それぞれ0．69mmと0．76mmであった。
引張強度（応力）は、100Nデジタルフォースゲージ（Model＃M5－1006）を用いてMark 10引張試験機（Model DC4060）で、ニュートン単位で測定した。外径を測定するためのキャリパー（Mark 10 Model＃500－474）及び内径を測定するために設定されたピンゲージを使用して、サンプルについて断面積を測定した。PVA 67－99は、99％を超える加水分解を伴う67cPsの公称粘度（水中で4％溶液として）を示す。PVA 28－99は、99％を超える加水分解を伴う28cPsの公称粘度（水中で4％溶液として）を示す。PVAの粘度は、ポリマーの分子量と正の相関がある。表3及び図10は、PVA粘度の増加に伴うヤング率及び最大引張応力の増加を示す。
Figure 2023093620000004
次炭酸ビスマス17．6gと6．2g／Lのリン酸一ナトリウム溶液100gのスラリーを、95℃のジャケット付き反応容器にて加熱し、温度に加熱することによって18％PVA押出サンプルを作製した。これに、25．8gのPVA（MOWIOL 28－99）を、70％ラン設定（D．I．T．をしながら5分間以上加えた。CV2ミキサー）で混合しながら5分間かけて添加した。
次炭酸ビスマス23．3gと6．2g／Lのリン酸一ナトリウム溶液100gのスラリーを、95℃のジャケット付き反応容器にて加熱し、温度に加熱することによって22％PVA押出サンプルを作製した。これに、35．0gのPVA（MOWIOL 28－99）を70％ラン設定（D．I．T．をしながら5分間以上加えた。CV2ミキサー）で混合しながら5分間かけて添加した。
次炭酸ビスマス35．4gと6．2g／Lのリン酸一ナトリウム溶液115．9gのスラリーを、95℃のジャケット付き反応容器にて加熱し、温度に加熱することによって26％PVA押出サンプルを作製した。これに、53．2gのPVA（MOWIOL 28－99）を70％ラン設定（D．I．T．をしながら5分間以上加えた。CV2ミキサー）で混合しながら5分間かけて添加した。
ポリマーの各セットを70％のラン設定で1．5～2時間混合した。ポリマーを90℃で2時間未満脱気した。次いで、ポリマーを5℃～10℃の190プルーフエタノールへと押出し、周囲条件で少なくとも30分間保存した。
ポリマーを40℃の真空オーブン中で24時間乾燥させ、シリコーンオイルにおいて140℃で1時間アニーリングを行った。サンプルを190プルーフエタノールで3回すすぎ、次いで37℃で1×PBS中で2時間再水和させた。様々な調製物を表4及び5に記載する。
Figure 2023093620000005
表4の混合物中のPVAは、一塩基塩溶液に関してバッチ工程で増加した。PVAの増加はより高い最大引張強度及びより高いヤング率を供した。リン酸一ナトリウムに対するPVAの比が増加するにつれて、より強い物質を調製することができる。図11及び表5は、22％及び18％のPVA28－99と比較して、26％のPVA28－99がヤング率及び最大引張応力の増加を有することを示している。サンプルは、表5に示されているように、PVAが整列されているとおりに、ODの増加を示した。OD測定値は、18、22及び26％のPVA濃度で、それぞれ1．32、1．40及び1．48mmであった；IDは大幅に変化せず、サンプルに対して0．71～0．76mmの範囲であった。
Figure 2023093620000006
実施例5：ヒドロゲルへの伸張チューブ／ルアーロックの取付け
ルアーロックを、シアノアクリレートを介してポリウレタン（PU）伸張チューブに結合した。伸張チューブは、PVAカテーテル本体を約0．5インチ摺動させることによってPVAカテーテル本体にかみ合わせた。ヒートガンは約300°Fで使用され、PU／PVAオーバーラップが0．5秒間隔で10回露出し、PUとPVAの注入結合が起こるまでプロセスを繰り返した。引張データを複数のサンプルについて評価した：
Figure 2023093620000007
さらなる試験は、伸張部又は他のデバイスをカテーテルに取り付けるための従来のエチレン－酢酸ビニル（EVA）結合プロセスが、そのようなデバイスを押出されたポーラス状PVA材に結合するのに有効であることを示した。表7は、取付け点がPVA強度を超えたか、さもなければ全ての設計要件を超えた結果を示す。標準自然色のEVA溶融ライナー（O．D．：3／16インチ、壁：0．014インチ）及びポリオレフィンRNF熱収縮：0．25インチをPVAチューブ（ID：0．050インチ／OD：0．063インチ～0．065インチ）及びチューブアセンブリを有するルアーハブ（ID：0．062インチ／OD：0．101インチ）と共に使用した。温度400°Fに設定されたSteinel HG2310 LCDヒートガン（ノズルは直径0．25インチであり、狭い熱ゾーン面積を供するために圧縮により0．12インチ幅に修正されたチップ）及び0．050インチのステンレスマンドレルは、ルアーハブ／チューブアセンブリを通ってPVAチューブのIDに挿入された。
PEハブとPVAチューブ突合せ溶接を使用した3つのサンプルを400°Fで製造した。ジョイントは非常に強いことが観察された。
透明なルアーハブ及びチューブアセンブリを約0．75インチ深さのPVA押出物に滑り込ませ、エチル酢酸ビニルの溶融ライナー及びポリオレフィンをアセンブリに加えた。溶融物を製造し、400°Fで接合した。PVA押出物及び溶融ライナーが溶融したことに気付いたら、滑らかに形成するように、溶融したジョイントの穏やかな手巻きを用いて、より制御された収縮方法を適用し、PVAチューブの溶融を防止した。
PVA押出物をハブ及びチューブの内部に挿入し、上記の方法を用いて結合させた。強度は非常に優れていた。手でアセンブリを引き離すことはできなかった。2つのサンプルが形成され、水和及び試験に使用された。PBSにおいて37℃で2時間コンディショニングした後、サンプルに引張試験を行い、結果を表7に示した。
Figure 2023093620000008
縫合ウイングオーバーモールド（suture wing overmold）の取付けも成功した。EVA（20％次炭酸ビスマスを含むAteva 2803G）を用いて縫合ウイングの射出成型を行った。伸張ライン（HTP Meds＃2006－0335 Rev A）及びPVAチューブを結合した。27N（6．1lbf）の最大破断力（Wagner Instruments＃ FDK 30）が、PVAチューブとEVA縫合ウイングを取り外すために必要であった。組み立てられたPICCが水和された場合、破断力は28N（6．2Ibf）であった。
実施例6：放射線不透過性
放射線不透過剤として次炭酸ビスマスを使用することを除いて、実施例2の方法に従ってサンプルを作製した。サンプルは、図12A～12Fに示されている：対照（12A、BARD PowerPICC）、5．7重量％の次炭酸ビスマス、アニーリングなし（21B）、12．1重量％の次炭酸ビスマス、アニーリングなし（12C）、12．1重量％の次炭酸ビスマス、アニーリングあり（12D）、5．7重量％の次炭酸ビスマス、アニーリングあり（12E）、4．2重量％の次炭酸ビスマス（12F）。アルコール曝露後の押出サンプルのOD範囲は2．71～2．84mmであり、1．397mmの一定のIDを有していた。アニーリング後、サンプルのOD範囲は1．63～1．93mmであり、IDは0．97～1．04mmであった。グリセロール中でのアニーリング後の材料の水和は、1．89～2．44mmの範囲の水和されたODをもたらし、ID範囲は1．19～1．25mmであった。
全てのサンプルB～Eは対照サンプルの放射線不透過性を超える。4．2％次炭酸ビスマスのサンプル（12F）は、ほぼ同じレベル又はそれより低い放射線不透過性を示し、サンプルについて最小と考えられる。放射線不透過性試験は、マサチューセッツ州ケンブリッジのMount Auburn Hospitalで行った。
実施例7：パワー・インフュージョン（又は力の注入、power infusion
圧力試験は、押出されたポーラス状プラスチックが全ての設計要件を超えていることを示した。パワー注入試験は、Medrad MARK V PLUS POWER INJECTORを使用して、実施例2に従って製造されたPVA－RO（放射線不透過）剤が組み込まれたナノポーラス状固体のサンプルについて実施した。サンプルを、シリコーン・チュービングを備えたバーブ／ルアーフィッティングに取り付けた。
水を5mL／秒で1秒間注入したが、サンプルは塞がれず（自由流動性）、サンプルを破損することなく通過した。次いで、同じPVA－RO配合物の別の同じサンプルを、同じパラメータを使用して閉塞し、試験した；熱収縮処理による損傷が予め存在しているため、伸張チューブ結合部でサンプルが破損した。
次いで、図13に示す別のセットのサンプルを、実施例5に記載の方法を用いて、シリコーン・チュービングにLoctite 4902を有するバーブ付き継手に取り付け、熱収縮させた；閉塞試験のためのキャッピングを可能にするために、バーブをサンプルの各端部に取り付けた。サンプル1及び2は、100PSIで5MLの全液体体積にて、5mL／秒の流速を用いて試験した。接合熱曝露（図14に示す破壊箇所）に起因して、熱収縮ジョイントの近くでサンプルが破壊した。
サンプル3を、注入速度及び容量を減少させて試験し、以下のサイクルの3サイクルのうちの2サイクルを通過した：サイクル1は、100最大PSIで0．4mL／秒の流量及び1mLの全量を使用し、サイクル2は、200最大PSIを有する同じパラメータを使用した；両方のサイクルが終了した。サイクル3は、1mLの全量及び350最大PSIで5．0mL／秒の流量を使用した；シリコーンから分離し、熱収縮してチューブが破損した。ヒドロゲルへの損傷は観察されず、これは適切な取付け方法（すなわち、オーバー・モールディング）を使用すると、PVA押出チューブがパワー・インジェクションに耐えることができたことを示している。
実施例8：接触角
実施例2に従って作製したPVA－ROを組み込んだヒドロゲルについて、接触角を測定した。押出された材料の1cmの部分を、新しい刃を用いて、主ストランドから切断した；次に、サンプルを断面の長さに沿って注意深く切断した。ロックタイト（loctite）406は、サンプルをスライドグラスに注意深く接着させるために使用された；いったん完全に接着されたら、ロックタイト406をサンプルの縁に沿って軽く塗り、平坦な形状が達成されるまで、鉗子を用いて、サンプルの壁をスライドグラス上に静かに押し付けた。20μLピペッターを用いて、材料の表面上に着色された水の小滴を一滴滴下した。液滴の接触角を測定するために、液滴を直ちに撮影し、画像ビューアに取り込んだ。試験前に、全ての表面とカメラを水平にした。滴下試験によって測定したところ、サンプルは、（液滴を通じて取得された）60°の接触角を有していた。
実施例9：SEMの結果
図15A～15Bは、別段の記載がされている場合を除き、実施例1Aの方法を用いて押出された17％PVA溶液のSEM画像である。37℃で24時間、蒸留水中において、サンプルを水和させ、次いで、細孔構造を保持するために、液体窒素を用いて急速に凍結させた。次いで、サンプルを48時間凍結乾燥して水を除去し、SEM分析に供した。図15Aは、押出PVAチューブの断面を示しており、ゲル構造にマクロ・ポロシティを示さない。図15Bは、より高い倍率での押出されたチューブの長手方向断面を示しており、構造にマクロ・ポロシティがないことを実証している。この材料は、含水量が高く、高度にポーラス状であり、細孔は約10nm以下の直径である。
200gの蒸留水を95℃のジャケット付き反応容器にて加熱し、温度に加熱することによって、PVA押出物のサンプルも作製した。これに、200RPMで混合しながら、5分間かけて、40gのPVA（シグマ、146k～186k）を添加した。300RPMで1．5時間、ポリマーを混合した。90℃で2時間未満、ポリマーを脱気した。次いで、図1～3の装置を用いて－23℃のエタノール中にポリマーを押出し、次いで、冷凍庫内で－25℃のエタノール中に24時間保存した。サンプルを6時間乾燥させた。乾燥後、120℃のグリセロール中に17時間、サンプルを浸した。アニーリング後、サンプルを取り出し、冷却してからエタノールですすいだ；すすぎ後にコアを除去した。サンプルを50℃で12時間乾燥させた。2つのSEM画像（図16A～16D）は、その結果を示す。図16C～16Dは、ナノ・ポロシティを実証する高倍率で撮影されている。
実施例10：塩添加物
最大引張応力とヤング率を変えるために、
ポリマー－溶媒混合物中の溶液中にポリマーを推進させる（driving）プロセスを表すバッチプロセスにおいて様々な塩を使用した。リン酸、ホウ酸及びクエン酸などの多官能性塩が使用された。これらの塩は、種々の中和度で、ナトリウム塩及び／又はカリウム塩として添加された。
PBS（ホスフェート緩衝生理食塩水）は、主成分として、塩化ナトリウム、塩化カリウム及びリン酸塩を含有する。PBSと比較して、3つの中和点を分析した。18％PVA（MW146k～186k、シグマ・アルドリッチ＃363065）と、6％次炭酸ビスマス（フォスター（Foster））（固体ベースで20w／w％）と、及び51．7mMの一定のモル比のこれらのリン酸塩溶液との混合物を、水中のリン酸（シグマ・アルドリッチ）、一ナトリウム（シグマ・アルドリッチ）及びリン酸二ナトリウム（シグマ・アルドリッチ）を用いて試験した。リン酸一ナトリウムは最も高いヤング率をもたらし、リン酸が最も高い張力を生じた。図17Aは、PBS、リン酸一ナトリウム、リン酸二ナトリウム及びリン酸を配合した18％PVAサンプルの引張強度のプロットである。他の多官能性（2以上の中和部位）塩の効果も評価し、結果を図17Bにプロットした。51．7mMの各酸溶液を有する18％PVA（シグマ・アルドリッチ）、6％次炭酸ビスマス（フォスター）（固体ベースで20w／w％）で、ホウ酸（シグマ・アルドリッチ）、クエン酸（シグマ・アルドリッチ）及びリン酸（シグマ・アルドリッチ）を比較した。ホウ酸はヤング率及び最大引張応力の両方を増加させたが、クエン酸とリン酸は比較的同一であった。
様々な塩添加物に対する、PBS中37℃での水和後のサンプルの寸法は、以下のとおりであった。
Figure 2023093620000009
実施例11：PVA及びPAAのブレンドバッチ（Blend Batching）及びコポリマー押出
PVA－PAAブレンド溶液を、以下の方法を用いてバッチ処理した（配合物組成については表8を参照）。100gの水及びPVAを、90℃に加熱した高粘度ジャケット付き容器に加え、600RPMで混合した。残りの水を用いて、次炭酸ビスマス濃縮物を15分間均質にし、次いで、特に明記しない限り、濃縮物32gを90℃のジャケット付き反応容器に加えた。次いで、600RPMで混合しながらPVAを容器に加えた。混合の1時間後に、PAAを溶液に加え、溶液が完全に均質になるまで、0．5時間継続した。次いで、ポリマーを20mLのシリンジ中に分注した。
Figure 2023093620000010
ポリマーを90℃に再加熱し、90℃で1時間脱気した。次いで、ポリマーを約10℃～約21℃のエタノール中に押出した。押出物をモノフィラメントにおけるエタノール中に約0．5時間静置した。次いで、押出物を室温のエタノールに移し、モノフィラメントを除去して24時間脱水させた。
押出物を真空オーブンに移し、50℃で48時間乾燥させた。乾燥後、サンプルを120℃ USPグレードの鉱油とともに注入し、次いで対流式オーブン中で120℃の鉱油中に2時間浸漬した。次いで、サンプルを鉱物から取り出し、室温まで冷却した。すすぎ／洗浄処理を、エタノールで1回、蒸留水で2回行った。サンプルを37℃のPBSに移して、引張試験及び表面評価の前に水和させた。水和後、サンプルの表面は滑らかで、ODは1．8～2．4mm、IDは1．5～1．6mmの範囲であった。引張試験は、ISO－10555プロトコルに従って実施した。引張値はサンプルの断面積に対して標準化されていない。
図18Aは、450k分子量PAAのPVA－PAAブレンド配合物の比較である。11～13％濃度のPVAで押出された水中の0．1％及び0．4％（w／w）濃度のPAA配合物は、4．0％配合物よりも高い引張強度を示した。より高い含水量は、PAAの増加したパーセント、PVA結合間の強度の減少に相関し、したがって、引張強度を低下させてもよい。さらに、4．0％ 450kのPAA配合物は、スポンジ状の表面を示した。図18Bは、3m分子量のPAAのPVA－PAAブレンド配合物の比較である。0．3％及び0．4％（溶媒に対するw／w）濃度の3m分子量のPAA配合物は、0．2％配合物よりも高い引張強度を示した。3m分子量のPAA含有配合物は、4．0％を除いて、450kのPAA含有配合物の引張強度の約半分の値を示した。
実施例12：PVA及びPEGのブレンドバッチ並びにコポリマー押出
以下の方法を用いて、PVA－PEGブレンド溶液をバッチ処理した；表9参照、PVA（シグマ、146k－186k）、次炭酸ビスマス（フォスター）、100g蒸留水、及びPEG8k（シグマ）、PEG20k（シグマ）又はPEG35k（シグマ）。次炭酸ビスマスを15分間水で均質化し、次いで、90℃のジャケット付き反応容器に加えた。次いで、PVAを600RPMで2時間混合しながら、容器に加えた；次いで、PEGを溶液に加え、溶液が完全に均質になるまで2時間混合を続けた。次いで、ポリマーを20mLのシリンジ中に分注した。
Figure 2023093620000011
ポリマーを90℃に再加熱し、およそ2．3～2．4mmのODで、約3℃～21℃のエタノール中に押出した。押出物をモノフィラメントにおけるエタノール中に約1時間静置した。次いで、押出物を室温のエタノールに移し、モノフィラメントを除去して24時間脱水させた。
押出物を真空オーブンに移し、50℃で48時間乾燥させた。乾燥後、サンプルを120℃ USPグレードの鉱油とともに注入し、次いで対流式オーブン中で120℃の鉱油中に2時間浸漬した。次いで、サンプルを鉱物から取り出し、室温まで冷却した後、ODと壁厚について測定した。サンプルの直径は約1．9～2．3mm、壁厚は0．48mmであった。すすぎ／洗浄処理を、エタノールで1回、蒸留水で2回行った。引張試験及び表面評価の前に、水和のために、サンプルを蒸留水に移した。引張試験は、ISO－10555プロトコルに従って実施した。図19は、その結果を示し、様々なMWのPEGのPVA－1％PEG配合物の比較を示す；引張値はサンプルの断面積に対して標準化されていないことに注意されたい。PEGブレンド押出物は、押出物の外側に沿ってスケールパターンを形成したPEG35kを除いて、滑らかな表面をもたらした。すべての1％PEGブレンドの標準偏差が広いため、8k、20k 35k PEG共押出の引張強度に有意な差は観察されなかった。図20A～20Cは、それぞれ8k、20k、35k、PEG共押出しの写真である。
実施例13：PVAゲルの血栓形成評価
200gの蒸留水を95℃のジャケット付き反応容器にて温度に加熱することにより、PVA押出物のサンプルを作製した。これに、200RPMで混合しながら、40gのPVA（シグマ、146k～186k）を5分間かけて添加した。ポリマーを300RPMで1．5時間混合した。ポリマーを90℃で2時間未満脱気した。次いで、ポリマーを－23℃のエタノール中に押出し、次いで、－25℃の冷凍庫中でエタノール中に24時間貯蔵した。サンプルを6時間乾燥させた。
乾燥後、120℃のグリセロール中に17時間、サンプルを浸した。アニーリング後、サンプルを取り出し、冷却してからエタノールですすいだ；すすぎ後にコアを除去した。サンプルを50℃で12時間乾燥させた。
硫酸バリウムを有するPVAのサンプルは、ジャケット付き反応容器中において、90℃で、水50 gを加熱することによって作製した。サイド容器（side vessel）中において、硫酸バリウム4gと水50gを11kRPMで15分間均質化し、次いで、ジャケット付き容器に加えた。加熱するために、これを10分間混合した。加熱後、16gのPVA（シグマ、146k－186k）を添加し、360RPMで約2時間混合した。
PVA－ROポリマー混合物を90℃まで加熱し、－16℃のエタノール中に押出した。
押出物を－25℃で24時間脱水させた。コアを取り除き、恒温器中において、50℃で約6時間、サンプルを乾燥させた。乾燥後、サンプルを120℃のグリセロール（シグマ）中に17時間浸した。アニーリング後、サンプルを取り出し、冷却してから蒸留水ですすいだ。サンプルを50℃で12時間乾燥し、試験のために包装した。
Thrombodyne、Inc．（ソルトレイクシティ、ユタ州）での非血栓形成耐久性試験について、サンプルを評価した。各サンプルは、サンプル群当たりN＝5で長さ15 cmに切断した。試験前に、サンプルを12時間のエチレンオキシド曝露を用いて滅菌した。臨床的使用に相当するように、評価前にサンプルを蒸留水中で約48時間水和させた（hydra tested）。
IuIn標識された自己血小板を有する、新鮮なヘパリン処理したウシ血液を、試験サンプルのための部分と対照評価のための部分に分割した。0．25インチのIDのポリ塩化ビニルチュービングのインビトロ血流ループ中に、サンプルを約120分間挿入した。血液を98℃に保ち、試験期間中に、蠕動ポンプを用いて血液ループを通してポンプ輸送した。血流ループにおいて45分後に、サンプルを最初に血栓についてチェックし、120分の時点で取り出した。実験の最後に、デバイスをチュービングから外植し、生理食塩水ですすぎ、血栓の定量のためにガンマカウンターに入れた。実験パラメータを表10に示す。クロスオーバー効果を伴わずに同時比較を可能にするために、各実験は、試験サンプル及び／又は同一の動物から得た対照循環血液ごとに独立のフローシステムから構成された。
サンプルを放射能について測定し、特定のタイプの血栓蓄積（すなわち、接着又はフィブリン蓄積）についても定性的に評価した。カウント結果を表10に示す。パーセント血栓形成（percent thrombosis）は、循環された動物の血液当たりの全ての試験群及び対照群にわたって観察された平均全血栓形成に対して算出した。血栓蓄積の結果を表11～12及び図21Aに示す。血栓形成の視覚的評価が、図21Bに示されており、市販の対象カテーテル、17％のPVA押出物及び17％のPVA－硫酸バリウム押出物が示されている。
Figure 2023093620000012
Figure 2023093620000013
Figure 2023093620000014
結果は、市販のPICCと比較して、PVA配合物の血栓の減少を示している。PVA－RO（剤としてバリウム）調合物は、対照よりも優れていなかった。考えられる理由は、バリウムの微粉化の欠如及び押出物の表面上のより大きなバリウム粒子の形跡（または存在、evidence）を含む。
実施例14：押出されたPVA中へのポリアクリル酸（PAA）の組み込み
ポーラス状固体は、ポリアクリル酸（PAA）及び以下に記載されている他の変更をさらに含めて、実施例1Aのプロセスに従って調製された。200gのPBS（ロットSLBH9016、シグマ・アルドリッチ）、32gのPVA（ロットMKBR1224V、シグマ・アルドリッチ、Mw146－186kDa）及び14gの次炭酸ビスマス（フォスター）を用いて、生理学的ホスフェート緩衝液（PBS）中に13重量％のPVAポリマー溶液をまず調製することによって、PVA－PAA溶液を調製した。PBSを90℃に加熱し、次いで、適度に混合しながら、乾燥PVAをゆっくりと加えた。すべてのPVAが添加され、溶液が増粘し始めたら、撹拌速度を高まで増加させてポリマーが完全に溶解し、完全に混合されるようにして、次に次炭酸ビスマスを添加して、最終懸濁液を形成した。PVA溶液を約2時間攪拌した。完了すると、溶液は、粘度が高く、不透明になった。懸濁液を20ccのシリンジ中に注ぎ、90℃のオーブンで脱気した：脱気している間の加熱は約4時間であった。
PVAを含有する混合物を、モノフィラメントプーラー速度7（Arduino固有のモーター移動ソフトウェア、直径84mmのプーラーホイール）を使用して、3℃のエタノール（ロットSHBF8329V、シグマ・アルドリッチ）のバス中に押出して、6フレンチのゲージサイズを達成した。
サンプルを押出した後、サンプルを移動させる前に、冷たいエタノール中で約30分間静置した。次いで、サンプルをエタノールの別の容器中に24時間移した。次いで、モノフィラメントの端をトングで固定し、サンプルをゆっくりと外すことにより、サンプルからモノフィラメントを除去した。サンプルの内径（0．033インチ）よりわずかに小さいマンドレルをサンプル中に挿入し、サンプルを恒温器中において、40℃で約24時間平らに乾燥させた。完全に乾燥させた後、2．5gのPAA（ロットMKBT4716V、Mw 450kDa）と50mlの脱イオン水（ロットBCBP9977V、シグマ・アルドリッチ）を使用して調製した5％PAAの溶液中に、45℃で24時間サンプルを浸した。次いで、サンプルを約3時間吊り下げて風乾させた後、40℃の恒温器中で再び乾燥させた。乾燥後、オーブン中で17時間、密閉容器内の120℃の無水グリセロール（ロットBCBM4755V、シグマ・アルドリッチ）中に浸すことによって、サンプルにアニーリングを行った。
アニーリング後、サンプルをグリセロールから取り出し、脱イオン水で穏やかにすすぎ、恒温器中に戻して脱水した。サンプルを脱イオン水の新しい容器に移して、約24時間再水和した。サンプルは、悪影響又は変化が観察されることなく、脱水及び再水和することができる。
実施例15：血液ループ中の汚損の不存在
Thrombodyne、Inc．（ソルトレイクシティ、ユタ州）において、非血栓形成耐久性試験を実施した。放射線不透過剤を含むポーラス状固体PVAチュービングは、実施例14のプロセスに従って、バルク組み込みされた表面ポリマー（PAA）あり（153－C）又はなし（153－A）で調製された。6Fポリウレタンカテーテル（Bard POWER PICC、6F Dual－Lumen）を対照として使用した。各サンプルは、サンプル群当たりN＝6で、長さ10cmに切断した。試験の前に、12時間サイクルを用いて、エチレンオキシドでサンプルを滅菌した；また、サンプルは、脱イオン水（ロットBCBP7797V、シグマ・アルドリッチ）中で約12時間水和した。血小板は、インジウム－111を使用して放射性標識した。1／8インチのポリ塩化ビニルチュービングのインビトロ血流ループ中に、サンプルを約60分間挿入した。血液を98°Fに保ち、試験の間、蠕動ポンプを使用して一定の圧力を維持した。血栓に関して、サンプルを定性的に評価した（実験（EXP）1～6の結果を示す表13及び図22を参照、図22は実験6の結果を示す。ガンマカウントを介して、血小板レベルについて、サンプルを定量的に評価した（表14）。放射線照射された血小板数に基づくと、バルク組み込みされたPAA剤を有するポーラス状固体PVAチュービングは、標準的なポリウレタン対照と比較して89％の減少を示した。
Figure 2023093620000015
Figure 2023093620000016
実施例16：表面の形態
RO剤を含むPVA（500倍の図23A、2000倍の図23B）及びPAA中に浸漬されたRO剤を含むPVA（300倍の図24A及び2500倍の図24B）を含有する実施例14に記載されたサンプルの走査型電子顕微鏡検査（SEM）。図23に示されたRO剤押出物を含むPVAの表面は、表面全体に大きな隆起を有する非ポーラス状表面を示し、隆起はこれらのサンプルを製造するために使用された初期押出プロセスの人為的現象である。図24A－Bに示されたPAA中に浸されたRO剤を含むPVAの表面は、明瞭に異なる表面を示し、表面上に著しくより大きな多孔性を有しており、バルク組み込みがRO剤押出物を含むPVAの表面特性を変化させたことが明らかである。
実施例17：血栓減少に対するバルク組み込みされた表面結合ポリマーの分子量の役割
PVA－次炭酸ビスマスポリマー溶液のバッチ処理と押出
42gの次炭酸ビスマス（ロット：フォスター、FEI5577）、179gの0．6w／w％一塩基性リン酸ナトリウム溶液、及びポリ（ビニルアルコール）28－99（ロット：EMD、K45556756）を使用して、PVA－次炭酸ビスマスポリマー溶液を調製した。密閉されたポリプロピレンジャーの中で、置換基（substituents）を67℃に加熱し、二重非対称遠心分離機（DAC）Flaktech SPEEDMIXER中で視覚的に均一になるまで混合した。ポリマーを直ちに、約70 RPMのローラー上に4時間置いた。
ポリマーが室温まで冷却したら、1cm×1cmx1cmの立方体に切断した。Brabender3／4インチ一軸式Advance Torque Rheometer（ATR）を用いて、立方体化されたポリマーを押出した。加熱されたポリマーを約10℃のエタノールバス中、0．031インチのアセタールコアフィラメント上に押出して、チューブを形成した。ダイ出口上にある1．75mmの押出された材料（押出物）を、24～30インチのセグメントに切断した。エタノール中で約3時間脱水した後、モノフィラメントを除去した。次いで、室温（21℃）のエタノール中で24時間、5％未満の含水量まで押出物を脱水し、外径1．4mm、内径0．79mmであった。
次いで、押出された4Fr Single Lumen PVAチューブを10cmに切断し、37℃で16時間、様々な分子量の5×PBS溶液中の1％ポリ（アクリル酸）を充填した。分子量には、100kDa（シグマ・アルドリッチ：523925）、250kDa（シグマ・アルドリッチ：416002）、及び710kDa（ルブリゾール（Lubrizol）：CARBOPOL 907、710kDa）が含まれた。チューブを熱処理した：55℃で3時間乾燥し、140℃で90分間アニーリングを行った。1×PBS中で24時間水和したら、実施例15に記載されているように、インビトロ血流ループ中で外径1．2～1．25mm、内径約0．78mmのチューブを検査し、出力は血小板数（Thrombodyne）である。図25Aは、対照（100％）（CR Bard：POWERPICC 4Fr、Single Lumen）と比較した場合、ポリ（アクリル酸）の分子量の関数（function）が増加しても、血栓蓄積に有意な差がないことを示している。少なくとも70％の血栓減少が得られた。
実施例18：血液ループ血栓形成性試験におけるバルク組み込みされた表面結合ポリマーの経時的な効果
実施例17で記載した押出された4F Single Lumen PVAチューブを10cmに切断し、37℃の5×PBS溶液中の1％ポリ（アクリル酸）（ルブリゾール：CARBOPOL 907、Mw 710kDa）を充填した。チューブを熱処理した：55℃で3時間乾燥させ、140℃で90分間アニーリングを行った。1×PBS中で24時間水和した後、実施例17に記載されているように、インビトロ血流ループ中でチューブを試験し、出力は血小板数（Thrombodyne）である。曝露時間は3時間、16時間及び40時間であった。図26Bは、対照（100％）（CR Bard：POWERPICC 4Fr、Single Lumen）に対して比較された場合に、押出された4 Fr Single Lumen PVAチューブのポリ（アクリル酸）への曝露時間が増大するにつれて、血栓蓄積が減少することを示している。最大93％の血栓減少が得られた。
実施例19：ポーラス状チューブ中でバルク組み込みされた表面結合ポリマーとして使用された水溶性ポリマーの分子量及びポリマーの種類を変動させることの効果
実施例17に記載した押出された4F Single Lumen PVAチューブを10cmに切断し、37℃で3時間、5×PBS溶液中の様々な分子量の様々なポリマー1％w／w中に浸した。使用したポリマーは、200kDaポリ（エチレンオキシド）（PEO）（シグマ・アルドリッチ：181994）、360kDaポリ（ビニルピロリドン）（PVP）（シグマ・アルドリッチ：PVP360）、及び710kDaポリ（アクリル酸）（PAA）（ルブリゾール：CARBOPOL 907）であった。チューブを熱処理した：55℃で3時間乾燥し、140℃で90分間アニーリングを行った。1×PBS中で24時間水和したら、実施例17の手順に従って、インビトロ血流ループ中でチューブを試験し、出力は血小板数（Thrombodyne）である。図26Cは、対照（100％）（CR Bard： POWERPICC 4Fr，SIngle Lumen）と比較して、それぞれのバルク組み込みされたポリマーでの、血栓蓄積の減少を示している。少なくとも30％の低下が得られた。
実施例20：PVA－次炭酸ビスマスポリマー溶液のバッチ処理と押出
0．039インチのアセタールコアフィラメントを使用したことを除いて実施例17と同様の条件下で製造された、押出された4F Single Lumen PVAチューブを24～30インチのセグメントに切断した。エタノール中で約3時間脱水した後、モノフィラメントを取り除き、PTFEで覆われたステンレス鋼のマンドレルをルーメン中に挿入した。次いで、室温（21℃）のエタノール中で24時間、押出物を脱水した。
2．5gのPVA 28－99（ロット：EMD、K4555675628、Mw 145kDa）及び247．5gの1×PBSを使用して、1％のPVA 28－99溶液を調製した。溶液を90℃に加熱し、固体が完全に溶解するまで混合した。2．5gのPVA 67－99（ロット：SEKISUI、02812328S1．Mw 180kDa）及び247．5gの1×PBSを使用して、1％のPVA 67－99溶液を調製した。溶液を90℃に加熱し、固体が完全に溶解するまで混合した。1．905gのPAA 100k（ロット：シグマ、STBF3673V、Mw＝100kDa）、31．76gの蒸留水及び33gの10×PBSを使用して、1％のPVA 100k溶液を調製した。溶液を90℃に加熱し、固体が完全に溶解するまで混合した。1．905gのPAA 250k（ロット：Sigma、STBF3186V、Mw＝250kDa）、31．76gの蒸留水、33gの10×PBSを使用して、1％のPAA 250k溶液を調製した。溶液を90℃に加熱し、固体が完全に溶解するまで混合した。2．5gのPAA（CARBOPOL 907、ロット：ルブリゾール、010164597、Mw＝710kDa）、495．0gのUSP水（ロット：Fisher、1607174）及び495．0gの10×PBSを用いて、1％のCARBOPO 907溶液を調製した。溶液を90℃に加熱し、固体が完全に溶解するまで混合した。
表15に示されているように、循環あり又はなしで、37℃で16時間又は40時間、記載された各溶液中に、押出された材料を浸漬した。
Figure 2023093620000017
示された期間の後、浸漬からサンプルを取り出し、ステンレス鋼のマンドレルに取り付けた。次いで、サンプルをオーブンの中に入れ、55℃まで昇温し、55℃で3時間加熱した。次いで、強制空気オーブン内のマンドレル上にて、140℃で1．5時間、乾燥されたサンプルに空気中でアニーリングを行った。次いで、室温でPBS中にてサンプルを水和した（約21℃で3時間）。
SEMの準備
すべてのサンプルは、アニーリング後、37℃の1×PBS中で3時間水和した。サンプルを蒸留水で穏やかにすすぎ、次いで凍結乾燥した。SEM分析の前に、凍結乾燥されたサンプルを5nmのプラチナでコーティングした。
分析
FM012－151－1。PVA 28－99浸漬されたサンプルは、チューブ本体の外側に沿って均一に覆われており、表面上にPVAの球状コーティングが存在した；多孔性は見られなかった（図26A及び26Bを参照）PVA28－99でコンディショニングされたサンプルの外側表面を図示する。200倍（26A）又は2500倍（31Bで、バルク組み込みされていないPVA押出ポーラス状固体と比べて、外側表面の外観は、球状で凹凸があるように見え（図16～17又は20と比較）、表面へのバルク組み込みを実証している。
FM012－151－2。図27Aに示されたPVA67－99でコンディショニングされたサンプルは、網状ストランドを有する外側表面の近くに、高度にポーラス状の断面を示しており、チューブ本体の外側表面に向かう細孔の境界層を形成している。ウェブ様の鎖は、PVAが明らかに浸透できなかった内壁に向かうと減少する。同じく、表面は、バルク組み込みされていないPVA押出ポーラス状固体と比較して、球状の外観を示す（先行特許技術を参照）。図27Bは、外側表面のSEM顕微鏡写真であり、バルク組み込みされた水溶性PVAポリマーによってポーラス状表面が完全に被覆されたことを示している。
FM012－151－3。バルク組み込みされた水溶性ポリマー（PAA 100k）を有するサンプルは、下に存在するポーラス状固体の完全な被覆を示し、細孔は認められない。被覆は一部の領域で球状であり、バルク組み込みに曝されていないPVA押出ポーラス状固体と比較して、表面中へのバルク組み込みを裏づけている。他の領域では、PAA 100kの薄層の下で次炭酸ビスマスの粒子をわずかに見ることができたが、被覆は滑らかで連続的であった（図28を参照）。
FM012－151－4。高分子量PAA（250k）をバルク組み込みされたサンプルは、PAA 100kでコンディショニングされたサンプルよりも粗い表面を呈した。チューブの外表面全体が連続的な被覆を示し、「糸のような」特徴を見ることができ、バルク組み込みされていないPVA押出ポーラス状固体と比較して、PAAがバルク組み込みされたことを示している（先行特許技術を参照）。図29は、FM151－3（100k PAA）よりFM151－4（250k PAA）上で、ポリ（アクリル酸）がより厚いレベルで被覆されたことを示している。
DD010－121－A。40時間、CARBOPOL 907中でコンディショニングされたサンプル（図30を参照）は、いくらかのレベルの次炭酸ビスマスが断面上に見られることをなお示したが、極めて緻密であり、バルク組み込みされたPVA押出ポーラス状固体と比べて多孔性はより低かった。DD010－121－Aの外側表面は、表面を完全に覆う高濃度の「糸のような」ストランドを示す。40時間浸漬したDD010－121－Aの表面形態（図31を参照）は、16時間浸漬したCARBOPOL 907サンプルにおいて観察されたものと類似しており、「糸のような」表面は
PAAのバルク組み込みに曝されなかったPVA押出ポーラス状固体と比較された、CARBOPOL 907のバルク組み込みを示している。40時間浸漬されたサンプル上にはさらに多くの「糸」が存在する可能性があるが、その結論を裏付ける試験は行わなかった。
DD010－128－2。16時間CARBOPOL 907中でコンディショニングされたサンプルは、40時間のサンプルと比較してほとんど乃至全く差を示さなかった（図32を参照）。
実施例21：バルク組み込みされたpSBMA
0．039インチのアセタールコアフィラメントを使用したことを除いて実施例17における条件下で製造された、押出された4F Single Lumen PVAチューブを24～30インチのセグメントに切断した。次いで、室温（21℃）のエタノール中で24時間、押出物を脱水した。切断されたセグメントをエタノールから取り出し、次いで、フィラメントを取り除くために装飾した（decored）。
フリーラジカル水性重合を介して、ポリ（スルホベタインメタクリレート）（pSBMA）を作製した。0．4121gのスルホベタインメタクリレート（シグマ・アルドリッチ：537284）を、19．9693gのUSP水（RICCA：9190）中の0．2316μgの過硫酸カリウム（シグマ・アルドリッチ：MKBW9558V）と重合した。ボルテックスミキサーの補助で、混合物を溶解した。溶液に窒素（Airgas：NI－150）を5分間吹き付けて、密閉した。これを16時間70℃に加熱した。次いで、重合された溶液19．7784gを、50mLコニカルチューブ中の1xホスフェート緩衝生理食塩水（FM012－173）28．021gに加えた。
脱水された4Frの押出されたポリビニルアルコール（PVA）－次炭酸ビスマスポーラス状固体チューブを長さ10cmのセグメントに切断し、37℃で16時間、pSBMA溶液中に入れた。この溶液からチューブを取り出し、55℃で3時間乾燥させた後、150℃で90分間、アニーリングを行った。1×ホスフェート緩衝生理食塩水中にチューブを1時間入れ、55℃で3時間再度乾燥させた。
図32に示されているように、サンプルに対してFTIRを実施した。一番上のスペクトルは、アニーリングを行ったバルク組み込みされたp（SBMA）PVAポーラス状固体チューブを示している。中央のスペクトルは、SBMAに対する対照参照スペクトルを示し、一番下のスペクトルは、アニーリングを行ったバルク組み込みされていないPVAポーラス状固体チューブ対照の対照スペクトルである。アニーリングを行ったp（SBMA）バルク組み込みされたチューブのFTIRスペクトル（図33A）を対照PVA－次炭酸ビスマスのFTIRスペクトル（図33B）と比較すると、SBMAの亜硫酸基に関連する明瞭なピークを1040cm－1に示す（図33C）。これは、p（SBMA）がポーラス状PVA－次炭酸ビスマス固体中にバルク組み込みされたことを示している。対照試料であるPVA－次炭酸ビスマス（図33B）は、1080cm－1に強いPVA関連ピークを有するが、1040cm－1にピークを有しない。バルク組み込みされたpSBMA PVAポーラス状固体チューブの結果は、図33Aに見られるように、1080cm－1ピークの減少である。pSBMAは、PVAマトリックス中に首尾よくバルク組み込みされた。
実施例22：PAAの耐久性
10×ホスフェート緩衝生理食塩水（DD010－148）とUSP水（RICCA：9190）の50：50溶液中に、ポリ（アクリル酸）（PAA）（ルブリゾール：CARBOPOL 907）の1％w／w溶液を作製した。0．039インチのアセタールコアフィラメントを使用したことを除いて、実施例17の条件を用いて、押出された4F Single Lumen PVAチューブ作製した。チューブを24～30インチのセグメントに切断した。次いで、室温（21℃）のエタノール中で24時間、押出物を脱水した。切断されたセグメントをエタノールから取り出し、次いで、フィラメントを取り除くために装飾した（decored）。次いで、セグメントを10cmの長さに切断し、37℃で16時間、PAA溶液中に置いた。セグメントを溶液から取り出し、55℃で3時間乾燥させ、150℃で90分間アニーリングを行い、1×PBS中で1時間水和させ、55℃で3時間再び乾燥させた。対照用として、又は蠕動ポンプ中での使用によるさらなる処置用として、サンプルを取り分け、処置されたサンプルは、損傷処置を受けたチューブと称される。二重バーブ接続を有するループ中に接続された40cmネオプレンチューブの中に、40cmの完成したチューブを配置した。内径0．25インチのチューブに1×PBSを満たし、PAA処理されたPVAチューブを、37℃で2時間水和させた。PAAで処理されたPVA及びネオプレンチュービングを、周囲条件で24時間、蠕動ポンプ中に置いた。ポンプを120rpmに設定し、ループを通してPBSを循環させ、サンプルを等しく曝して流し、擦り、圧縮するために、蠕動ポンプヘッド中にサンプルを直接入れ、約1．1mL／秒（66mL／分）の流速又は合計95Lで、50万回の圧縮を近似した。チュービングの内径（ID）は0．25インチで、長さが45cmであり、89．8cm2の内側表面積及び0．12cm3s－1cm－2（11／89．8）の体積流束を有していた。損傷処置を受けていない表面カテーテル（対照、圧縮に曝されていない）の図34A中のFTIRを、損傷処置を受けた切片の外側表面及び内側表面と比較すると、PAAの酸の基に相当する1650cm－1のピークに有意な差は存在しなかった。1600cm－1と780cm－1の間にある他のピークにも有意な差は存在せず、PVA：次炭酸ビスマスの比も変化しなかったことを示している。FTIRスペクトルのオーバーレイが、図34Bに示されている。1500～1600cm－1の領域の拡大図が図34Cに示されている。アクリル酸ナトリウムのピークに関連する1558cm－1のピークを使用して、曝露耐久性曝露前及び後に、PAAの量を測定した。擦る前及び流す前の信号強度は0．05183であったのに対して、擦った後及び流した後の信号強度は0．04484であった。対照サンプルにおける0．02299のベースライン信号強度を考慮すると、これらの条件への曝露後に、わずか25％の減少が観察された。これは、固体ポーラス状PVA押出への第二の親水性ポリマーのバルク組み込みが耐久性を有することを実証した。
実施例23：ポリマーのバルク組み込みにおける脱溶媒和の役割
0．039インチのアセタールコアフィラメントを使用したことを除いて実施例17と同様の条件下で製造された、押出された4F Single Lumen PVAチューブを24～30インチのセグメントに切断した。次いで、室温（21℃）のエタノール中で24時間、押出物を脱水した。切断されたセグメントをエタノールから取り出し、次いで、フィラメントを取り除くために装飾した（decored）。サンプルを2つの群に分けた。
押出され、脱水されたPVAチューブのサンプルを、PAA（ルブリゾール：CARBOPOL 907、Mw＝710kDa）の1％溶液と5×PBS中に37℃で16時間浸漬した。次いで、チューブを55℃で3時間乾燥させ、150℃で90分間、アニーリングを行った。図35Aには、SEM画像が示されている。矢印は、チューブの外側表面の外側にある。
押出され、脱水されたPVAチューブのサンプルを55℃で3時間乾燥し、150℃で90分間、アニーリングを行った。次いで、PAA（ルブリゾール：CARBOPOL 907）の1％溶液と5×PBS中に、37℃で16時間、サンプルを浸漬した。PAA浸漬後、曝露されたチューブを55℃で3時間再度乾燥させ、150℃で90分間、再度アニーリングを行った。図35Bには、SEM画像が示されている。
実施例24：物理的特性の変化によって実証されたバルク組み込み効果
0．039インチのアセタールコアフィラメントを使用したことを除いて実施例17と同様の条件下で製造された、押出された4F Single Lumen PVAチューブを24～30インチのセグメントに切断した。次いで、室温（21℃）のエタノール中で24時間、押出物を脱水した。切断されたセグメントをエタノールから取り出し、次いで、フィラメントを取り除くために装飾した（decored）。サンプルを2つの群に分けた。
押出され、脱水されたPVAチューブのサンプルを、PAA（ルブリゾール：Carbopol 907、Mw＝710kDa）の1％溶液と5×PBS中に37℃で16時間浸した。次いで、チューブを55℃で3時間乾燥させ、150℃で90分間、アニーリングを行った。40psiの空気圧式グリップ及び1kNのグリップ強度で、INSTRON引張検査機（Model 3343、500Nロードセル）を用いて、破断点での最大荷重についてこれらを試験した。ギャップ距離20mmから開始して400mm／分でサンプルを引っ張り、サンプルの引張強度と弾性率を計算した。バルク組み込みされた親水性PVAチューブのサンプルを、同一の乾燥条件とアニーリング条件を経たバルク組み込みされていない対照と比較した。
表16は、破断点での最大荷重、ヤング率及び標準化された引張の結果を示している。表17は、チューブの測定されたIDとODに基づいてサンプル当たりの計算された面積を示している。PAAバルク組み込みされたサンプルと対照サンプルの間での有意差に対するp値を算出する。面積は重要であったが、ODとIDの間に有意な差は明瞭でないことは明らかである。破断時の最大荷重、弾性率、伸張及び標準化された引張はすべて有意であった。これは、アニーリングの前にマトリックスの細孔を占有し、前記マトリックスの全体的な力学的特性を変化させるので、詳述した方法は、既存のポーラス状PVAマトリックス中への第二の親水性のバルク組み込みをもたらすことを示している。真の表面コーティングは、基礎のポーラス状PVA固体の力学的強度を変化させないであろう。
Figure 2023093620000018
Figure 2023093620000019
実施例25：押出物の水和割合
以下の実施例は、0．039インチのアセタールコアフィラメントを使用した、例示的な押出されたPVAチューブの水和割合を示している。
42．0gの次炭酸ビスマス（ロット：フォスター、FEI5577）、179．25gの6．2w／w％一塩基性リン酸ナトリウム溶液及びポリ（ビニルアルコール）28－99（ロット：EMD、K45556756）を使用して、PVA－次炭酸ビスマスポリマー溶液（例えば、第一の水溶性ポリマー）を調製した。密閉されたポリプロピレンジャーの中で、置換基（substituents）を加熱し、Flaktech Speedmixer中で混合した。
ポリマーを直ちに約70RPMのローラー上に4時間置いた。ポリマーが室温まで冷却されたら、1cm×1cm×1cmの立方体に切断した。
Brabender3／4インチ一軸式ATRを用いて、立方体化されたポリマーを押出した。加熱されたポリマーを約10℃のエタノールバス中、0．039インチのアセタールコアフィラメント上に押出した。押出されたPVAチューブ（押出物）を、24インチ～30インチのセグメントに切断した。エタノール中で約3時間脱水した後、コアフィラメントを取り除き、PTFEで覆われたステンレス鋼のマンドレルをルーメン中に挿入した。
Carbopol 907（ロット：ルブリゾール、010164597）、USP水（ロット：フィッシャー、1607174）及びPBSを使用して、親水性溶液を調製した。この溶液を加熱し、固体が完全に溶解するまで混合した。
ステンレス鋼の循環バス中のCarbopol 907溶液中に、37℃で16時間、全てのサンプルを浸漬した。
示された期間の後、サンプルを浸漬から取り出し、ステンレス鋼のマンドレルに取り付けた。次いで、強制空気オーブン内のマンドレル上にて、140℃で1．5時間、乾燥されたサンプルに空気中でアニーリングを行った。次いで、室温でPBS中にてサンプルを水和した（約21℃で3時間）。水和後、サンプルを37℃で5時間乾燥させた。
乾燥サンプルを約20mmの長さの片に切断した。各サンプルについて、長さ、内径、外径及び質量を記録した。次いで、室温（約21～22℃）の1×PBS中にサンプルを浸した。全ての空気がルーメンから排出されるようにするため、シリンジを使用した。
様々な時間間隔で、PBSからサンプルを取り出し、糸くずの出ないラボワイプ上で軽くたたいて、ルーメンと表面から過剰のPBSを除去した；長さと質量を記録し、サンプルをすばやくPBSに戻した。合計22時間、サンプルを水和させた。水和の1時間及び22時間後に、内径と外径を再び測定した。
以下の式を用いて、長さ、質量及び内径（ID）／外径（OD）のパーセント変化を計算した。
Figure 2023093620000020
各変数のパーセント変化は、各時点に対して平均化した（表18を参照）。
Figure 2023093620000021
水和の間、質量のパーセント増加は、22時間の水和期間にわたって、22．9％～33．3％の間でわずかに変動したが、何れの時点の間でも、質量増加に有意な差を示さなかった。
サンプル長のパーセント増加は、質量増加と比べて、狭い標準偏差を示し、サンプル水和のレベルの代表的な指標として機能する。水和の2．5分後と5分後に、長さはそれぞれ2．9％と4．5％増加した；その後、長さの増加は約10分の水和で横ばいになり、その時点以降、長さに有意な増加はなかった（表18を参照）。
内径及び外径は、それぞれ、60分及び1320分で、4．9％及び18．8％の増加を示した。理論に拘束されることを望むものではないが、IDとOD間の著しい差は、IDの収縮は、エタノール脱水、乾燥及びアニーリングの間、コア直径のサイズによって制約され、IDにその初期サイズをより多く保持させるのに対して、押出処理後の間に、ODは制約されず、したがって、水和されたときに、より膨潤することができるという事実によるものであってもよい。ODは、1時間と22時間の水和の間で有意な変化を示さなかった。
0．039インチのコアフィラメント上に押出された4Fカテーテルは、21℃の1×PBS中で10分間水和した後、さらなる長さの増加を示さなかった。
実施例26：脱水された物品の強度試験
以下の実施例は、本明細書に記載されたいくつかの実施形態にしたがって、物品の特性を実証する。
縫合ウイング（例えば、上記のような第二の構成要素）が一体化された22の物品／カテーテル（例えば、上記のような第一の構成要素）を、研究中に使用した。まず、目盛り付きの巻尺を用いて長さを測定し、遠位の先端から近位の縫合ウイングまでを測定した。
カテーテルチューブ（例えば、上記のような第一の水溶性ポリマーを含む物品）を、縫合ウイングから5cm遠位で切断した。40psiの空気圧式グリップ及び1kNのグリップ強度で、INSTRON引張検査機（Model 3343、500Nロードセル）を用いて、破断点での最大荷重についてこれらを試験した。ギャップ距離20mmから開始して、400mm／分でサンプルを引っ張り、サンプルの引張強度と弾性率を計算した。これとは別に、縫合ウイングと延長脚接合部（extension leg joint）の結合強度を試験した。カテーテル本体から得た遠位先端の1～2mm片の断面を測定した。弾性率、歪み及び絶対的引張力を測定した。応力は、一般に、以下に従って、断面積に対する引張力として定義される：
Figure 2023093620000022
弾性率は、一般に、以下に従って、％伸張（歪み）に対する応力の最大勾配として定義する：
Figure 2023093620000023
勾配は、一般に、応力の変化と歪みの変化の比として定義される。ヤング率、は0％～10％の伸張の間で測定された。脱水されたPVAチューブの典型的な破断は、50％未満の伸張で発生するであろう。破断は、最大値からの引張力の40％の低下として測定した。
チューブへの縫合ウイングの接合
多くの場合、50％の伸張の前に破断が検出された（最大荷重からの引張の40％低下）。破断が検出されなかった場合、乾燥したPVAチューブの安定したネッキングが発生した。
22サンプルの最大引張強度は53 Nであった（表19）。全ての破断は、PVAチューブ内で観察された。PVAチューブの破断のいくつかは縫合ウイング内で起こったが、完全な抜け（slip outs）、熱収縮からの機械的結合及び脂肪族ポリエーテルをベースとする熱可塑性ポリウレタン浸漬被覆に沿ったハイポチューブ（hypotubes）ではなく、脱水されたPVAチューブのセグメントを保持し続けた。
Figure 2023093620000024
カテーテル本体の引張強度も評価した。結果を表20に要約する。この試験に使用されたサンプルは、滅菌後のものであった。
Figure 2023093620000025
実施例27：水和試験
以下の実施例は、本明細書に記載の例示的な物品／カテーテルの水和プロファイルを示している。
実施例24に記載されているように、20個の物品／カテーテル（例えば、本明細書に記載されているような第一の水溶性ポリマーを含む物品）を調製した。12×18インチのTyvek／mylar小袋内の保護シース中に最終製品を包装し、エチレンオキシドによって滅菌した。
保護シースからサンプルを取り出し、何らかの調製又はさらなるコンディショニングの前に質量測定を行った。次いで、22±2℃の通常の生理食塩水5mLをカテーテルに流すことによって、サンプルを水和した。10分後、質量測定を行った。次いで、37±2℃の1×PBSバスにカテーテルを移した。37±2℃の1×PBS中に浸漬された30分、60分、90分、120分、3時間、4時間及び24時間に、さらに質量測定を行った。内側ルーメンの直径に対する観察の範囲を規定するために、質量の結果を使用した。
4つのデータポイント：a）乾燥、b）22±2℃で10分、c）37±2℃で20分、d）サンプルが定常状態に達したとき37±2℃で、内側ルーメン直径についてサンプルを評価した。
質量
乾燥状態からのパーセント質量増加と、10分、22±2℃での水和及び原位置（in situ）条件（37℃、PBS）への曝露後のパーセント質量増加を表21に要約する。
Figure 2023093620000026
22℃での10分間の初期水和中、サンプルの質量は4．5％増加し、標準偏差は0．9％であった。10分と定常状態の間で、サンプルの質量は平均3．1％増加し、標準偏差は0．9％であり、平均の合計質量増加は7．7％、全体の標準偏差は1．0％となる。
いくつかの時点では、前の時点と比較すると質量が減少しているように見えるが、測定の誤差によると考えられることに注意されたい。この研究の間、重量測定の前に過剰の水分を除去するための標準的なプロセスが使用されたが、ルーメン中の水又はカテーテルの表面上の水は時点間で変動した可能性がある。
定常状態と考えられるものを決定するために、両側及び不等分散を仮定して、連続する時点間でt検定を行った。結果を表22に見ることができる。
Figure 2023093620000027
表22に示されているように、連続する時点間で母集団が統計学的に異ならない最初の時点（p値＞0．05）は60分である。これは、一般に、カテーテルが水和定常状態に達する時間を示す。
質量研究の結果に基づいて、本研究のために使用された定常状態の時点は60分であった。時点ごとの平均内径が表23に報告されている。
Figure 2023093620000028
測定された、水和された内径は0．90±0．10mmである。これらの結果に基づいて、22±2℃で10分間水和した後、全てのカテーテルは0．87mmの平均であり、仕様の中にある。20分と60分の内径間でt検定を行い、両側及び不等分散を仮定すると、p値は0．58であり、20分（注入液を注入するために使用する最早の最初となり得る点）での内径と定常状態での内径との間で有意差が存在しないことを示している。
本研究は、10分の時点でカテーテルアセンブリはその完全質量の93％であり、IDが0．87 mmであり、4Frカテーテルについて望ましい範囲内にあることを示している。これは、挿入の時点で注入液の注射に関して許容され得るIDをもたらし、0．89mmのIDを明らかにした、20分の時点で行われたID測定によってさらに裏付けられる。質量研究の結果に基づいて、サンプルは60分で完全な水和に達し、10分の水和後の質量から平均3％の質量増加をもたらす。
実施例28：血液ループ分析
以下の実施例は、既存の市販の標準的な非血栓形成性デバイス（BioFlo PICC、AngioDynamics及びPowerPICC（登録商標）、Bard）と比較した、押出された
PVAチューブ（例えば、本明細書に記載されている第一の水溶性ポリマーを含む物品）の定量的血栓形成性を示す。
42．0gの次炭酸ビスマス（ロット：フォスター、FEI5577）、179．25gの6．2重量％一塩基性リン酸ナトリウム溶液及びポリ（ビニルアルコール）28－99（ロット：EMD、K45556756）を使用して、PVA－次炭酸ビスマスポリマー溶液（例えば、第一の水溶性ポリマー）を調製した。密閉されたポリプロピレンジャーの中で、置換基（substituents）を加熱し、Flacktek Speedmixer中で混合した。
混合後、ポリマーを直ちに約70RPMのローラー上に4時間置いた。ポリマーが室温まで冷却したら、1cm×1cm×1cmの立方体に切断した。
Brabender3／4インチ一軸式ATRを用いて、立方体化されたポリマーを押出した。加熱されたポリマーを10±2℃のエタノールバス中、0．039インチのアセタールコアフィラメント上に押出した。押出されたPVAチューブを、約60mm～75mmのセグメントに切断した。エタノール中での3時間の脱水後、コアフィラメントを除去した。
ステンレス鋼の循環バス中の1％Carbopol 907溶液中に、37℃で16時間、全てのサンプルを浸漬し、ルーメンを通じた安定的な溶液の流れを確保した。
示された期間の後、サンプルを浸漬から取り出し、PTFEコートされたステンレス鋼のマンドレルに取り付けた。強制空気オーブン中において、140℃で1．5時間、乾燥されたサンプルに空気中でアニーリングを行った。
401．27gのポロキサマー407（ロット：スペクトラム、1FK0656）、160．97gの10×PBS（ロット：シグマ、SLBQ7746V）及び1641．00gのUSP水（ロット：リッカ（RICCA）、1607174）を使用して、20％ポロキサマー407溶液を調製した。アニーリング後、室温（約21℃）で3時間、20％ポロキサマー407中にて、サンプルにコンディショニングを行った。コンディショニング後、USP水でサンプルをすすぎ、直ちにTyvekの小袋に入れた；サンプルは二重に袋詰めした。
24時間の曝露サイクルで、18．2gのエチレンオキシドを有するAnprolene Sterilizer中にて、サンプルを滅菌した。
これらのサンプルは、DD010－132－Aと表記した。4つの別個の比較用カテーテル、4F PowerPICC（登録商標）及び4F BioFlo PICCを得た。
完全に水和した後の外径寸法を決定するために、DD010－132－1サンプルを測定した。37℃で約16時間、PBS中でサンプルを水和し、15cmの長さに切断した。15cm長のサンプルの長さに沿った4点で、外径を測定した。外径の測定点は、約3～4cmの間隔を置いた。
非血栓形成耐久性試験を行い、試験前に、約24時間、無菌の生理食塩水中にサンプルを水和させた；完全に水和されたら、血液ループ中に取り付ける前に、15cmより長い全てのサンプルの長さを調整した。完全長のPowerPICC及びBioFloデバイスを長さ15cmに切断した；これらのデバイスの先が細くなった部分は、血液ループ試験に使用しなかった。
新鮮なウシの血液を採取し、ヘパリンを添加して、0．75U／mlの濃度を達成した。111インジウムで血小板を標識した。1／4インチ（6．4mm）ポリ塩化ビニルチュービングのインビトロ血流ループ中に、約120分間、サンプルを挿入した。血液を37℃に保ち、試験の間、蠕動ポンプを用いて、200ml／分で、ループに送り込んだ。血流ループ中に入れて45分後に、まず、血栓に関してサンプルをチェックし、約60～120後に取り外した。実験当たり各カテーテル種の2つのサンプルを使用して、合計6回の反復（N＝6）を実施した。
まず、血栓蓄積の具体的な種類（すなわち、血小板接着及び／又はフィブリン蓄積）について、サンプルを定性的に評価した。各サンプルについて、放射線カウント毎分（CPM）を測定し、表24に要約されている。
Figure 2023093620000029
水和後のDD010－132－Aの外径は、N＝24のポイントで、平均1．47±0．04mmであった（試験されたデバイスと同じロットから得た6つの保管サンプルのそれぞれに対して、合計3回の測定を行った。）。
総合すると、PowerPICC（登録商標）（対照デバイス）及びBioFloデバイスに対する拡張された血液ループ分析は、両比較用カテーテルと比べて、DD0101－132－A上での血栓蓄積の有意な減少を示した。視覚的には、6回の実験全てが、DD010－132－Aサンプル上での血栓蓄積の低下を示し、目視では血小板の付着がほとんど乃至全く示されなかったのに対して（図36参照）、PowerPICC（登録商標）対照及びBioFloデバイスは何れも、中程度から重度の血小板蓄積の明白な兆候を示した。
フィブリンの蓄積が観察された実験では、比較用デバイスは、DD010－132－Aサンプルは示さなかった中程度（BioFlo）から重度（PowerPICC（登録商標））の血小板蓄積を示した（図36を参照））。
放射線カウントは、両比較用デバイスとDD010－132－Aデバイスの間で、同様に大きな相違を示した。一般に、相対的に低い平均CPMを維持し、狭い公差を有したDD010－132－Aデバイスとは異なり、PowerPICC（登録商標）とBiofloは何れも、同じ実験におけるサンプル間でさえ、高いレベルのCPMの変動を示した（表24参照）。
100％の血栓蓄積のベースラインとしてPowerPICC（登録商標）を使用すると、BioFloは19．2％±10．2％の平均血小板蓄積を示し、PowerPICCと比較して80．8％の相対的な減少を示した。PICC－141は、3．2％±1．2％の血小板蓄積を示し、PowerPICC（登録商標）と比較して相対的血栓蓄積が96．8％減少した（表24及び図36を参照）。
BioFloを100％血栓蓄積のベースラインとして使用すると、DD010－132－Aは69．8％の相対的血栓の平均減少を示す（表24－25を参照）。
Figure 2023093620000030
DD010－132－Aは、インビトロ血液ループ試験の間、比較用デバイスより優れた成績を示し、N＝6の反復にわたって、デバイス本体上の血栓蓄積が減少していた他、変動性が減少していた。DD010－132－Aデバイスは、PowerPICC（登録商標）と比較して96．8％の血栓形成の減少、BioFloと比較して69．8％の減少を示した。
例示的な実施形態
1．少なくとも1つの水溶性ポリマー（マトリックスポリマー又はマトリックス形成ポリマーとも称される。）と溶媒（ポリマー形成溶媒とも称される。）とを含んで成る混合物（マトリックス形成混合物とも称される。）を、ポリマー－溶媒混合物中の少なくとも1つのポリマーの融点よりも高い温度に加熱すること、ポリマーを物理的に架橋して架橋されたマトリックスを作るように溶媒除去環境において混合物を冷却すること、及び架橋されたマトリックスがマイクロポーラス状固体材料になるまで又は架橋されたマトリックスがナノポーラス状固体材料になるまで、溶媒を除去し続けることを含んで成るポーラス状固体材料を製造するための方法。
2A．少なくとも1つの水溶性（マトリックス形成）ポリマーと（マトリックス形成）溶媒を含んで成る（マトリックス形成）混合物を、（マトリックス形成）混合物中の少なくとも1つのポリマーの融点よりも高い温度に加熱すること、例えば、混合物をダイに通したモールディング又は押出によって、混合物を形成すること、及び形成された混合物を溶媒除去環境に通すことを含んで成るポーラス状固体材料を製造するための方法。この方法は、例えば、溶媒除去環境中の形成された混合物を冷却すること、及び架橋されたマトリックスがナノポーラス状固体材になるまで又は架橋されたマトリックスがマイクロポーラス状固体材料になるまで、溶媒を除去し続けることの1つ以上をさらに含んでもよい。
2B。物理的に架橋されてポーラス状マトリックスを形成する1つ以上の親水性ポリマーを含む予め脱溶媒和された親水性構造マトリックスを、混合物中で溶媒和することを含み、ポーラス状親水性ポーラス状マトリックスを再溶媒和する、1つ以上の水溶性ポリマーを有する混合物、方法。マトリックスは、さらに、アニーリングされてもよい。
3．少なくとも1つの（マトリックス形成）水溶性ポリマーと（マトリックス形成）溶媒を含んで成る（マトリックス形成）混合物を、（マトリックス形成）ポリマーの融点よりも高い温度に加熱すること、混合物を形成すること、例えば、混合物をダイに通して押出すこと、及び形成された混合物を溶媒除去環境に通すことを含んで成る、ポーラス状ポリマー材及び／又は親水性ポーラス状固体材料を製造するための方法。
押出の場合には、（マトリックス形成）ポリマーがダイを通過すると、（マトリックス形成）ポリマーは連続的ポーラス状固体材料を形成する。実施形態は、60分未満（又は1、2、5若しくは10分未満）で少なくとも50％w／wの溶媒を除去することを含む。実施形態は、60分未満（又は1、2、5若しくは10分未満）で少なくとも90％w／wの溶媒を除去することを含む。得られる材料は、例えば、ヒドロゲル、マイクロポーラス状材又はナノポーラス状材であってもよい。押出は冷間押出であってもよい。
4．塩が混合物中に存在するか、又はプロセス中に添加される、パラグラフ1～3のいずれかに記載の方法。塩は、ポリマーの溶解及び／又は架橋の補助に有用であることができる。塩は、例えば、陰イオン性、陽イオン性、二価、三価であってもよい。さらに、2以上の水素結合受容体（hydrogen－bond acceptor）及び／又は水素結合供与部位（hydrogen bond donator sites）を有することができる、塩又はその他の添加剤をポリマーに添加してもよい。
5．架橋が混合物を冷却しながら及び／又は溶媒除去環境中で起こる、パラグラフ1～4のいずれかに記載の方法。
6．ポーラス状固体が、共有結合架橋又は物理的架橋である結合で架橋されている、パラグラフ1～5のいずれかに記載の方法。これらの実施形態は、物理的架橋が含まれる場合には共有結合が存在しないことを含む。
7．ポーラス状固体をアニーリングすることをさらに含んで成る、パラグラフ1～6のいずれかに記載の方法。
8．連続的なポーラス状固体のポリマー鎖を互いに実質的に平行に整列させることをさらに含んで成る、パラグラフ1～7のいずれかに記載の方法。
9．ポリマー鎖を整列させることが、混合物をダイに通すことを含んで成る、パラグラフ8に記載の方法。
10．少なくとも1つの水溶性ポリマーが、PVA、PAA、PEG、PVP－I又はPVPを含んで成る、パラグラフ1～9のいずれかに記載の方法。
11．少なくとも1つの水溶性ポリマーが、ヒドロキシル又はカルボキシルペンダント基を含む、パラグラフ1～10のいずれかに記載の方法。
12．混合物が、混合物に対して5％～50％w／wのポリマーである、混合物中の少なくとも1つのポリマーの濃度を有する、パラグラフ1～11のいずれかに記載の方法。
13．混合物が、溶媒に対して5％～50％w／wのポリマーである、混合物中の少なくとも1つのポリマーの濃度を有する、パラグラフ1～11のいずれかに記載の方法。
14．ポーラス状固体を形成する固体材料の少なくとも50％がPVA、PAA、PEG又はPVPである、パラグラフ12に記載の方法。
15．ポーラス状固体が溶媒除去環境にある間に架橋を完了する、パラグラフ1～14のいずれかに記載の方法。
16．ポーラス状固体がチューブとして調製される、パラグラフ1～14のいずれかに記載の方法。
17．溶媒除去環境への曝露が、60分未満で溶媒の少なくとも半分を除去する、パラグラフ1～15のいずれかに記載の方法。
18．少なくとも1時間の溶媒除去環境への曝露を含んで成る、パラグラフ1～17のいずれかに記載の方法。例えば、その間に、全溶媒の少なくとも約50％w／wが除去される脱水環境への曝露。
19．ポーラス状固体が、EWCにおいて、少なくとも5MPaのヤング率を有する、パラグラフ1～18のいずれかに記載の方法。
20．ポーラス状固体が、EWCにおいて、少なくとも200％の破断点伸張、少なくとも5MPaのヤング率及び少なくとも20MPaの引張強度を有する、パラグラフ1～18のいずれかに記載の方法。
21．ポリマー材料が、ポーラス状固体と接触する第二の材料をさらに含み、例えば、第二の材料が補強材、繊維、ワイヤ又はプラスチック繊維である、パラグラフ1～20のいずれかに記載の方法。
22．混合物が少なくとも2つのポリマーを含む、パラグラフ1～21のいずれかに記載の方法。
23A．少なくとも1つのポリマーが、第一の親水性ポリマー及び第二の親水性ポリマーを含んで成る、パラグラフ1～22のいずれかに記載の方法。例えば、第一及び第二のポリマーは、PVA、PAA、PEG、PVP－I及びPVPから独立して選択される。
及び／又は、例えば、第一及び第二のポリマーが、第二のポリマーの1部と第一のポリマーの1～100，000部（w／w）の割合で存在する。
23B．少なくとも1つのポリマーが、第一の濃度の第一のポリマー及び第二の濃度の第二のポリマーを含んで成り、第一の濃度が10％～60％w／wであり、第二のポリマーが1％～10％w／wであり、w／wが混合物中のポリマーと溶媒の全ての全重量に対するポリマーの重量である、パラグラフ1～22のいずれかに記載の方法。
24．混合物が架橋のための塩又は他の添加剤をさらに含んで成る、パラグラフ1～23のいずれかに記載の方法（23は23A及び23Bを指す。）。
25．2つ以上の水素結合受容体及び／又は水素結合供与部位をすることができる添加剤をさらに含んで成る、パラグラフ1～24のいずれかに記載の方法。
26．少なくとも2つのポリマー、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン－ヨウ素、ポリエチレングリコール及びポリアクリル酸のうちの2つ以上が共押出される、パラグラフ22～25のいずれかに記載の方法。
27．共押出されるポリマーがダイヘッドにおいて混合される、パラグラフ26に記載の方法。
28．水溶性ポリマーが、第一の層に形成される第一のポリマーであり、第二の層として形成される第二のポリマーをさらに含む、パラグラフ22～26のいずれかに記載の方法。
29．第一のポリマー及び第二のポリマーが、別個の層として同時に押出される、パラグラフ22～28のいずれかに記載の方法。
30．第一のポリマー層がシートとして形成され、第二のポリマー層がシートと接触して形成される、パラグラフ28～29のいずれかに記載の方法。
31．第三のポリマーを添加することをさらに含む、パラグラフ1～31のいずれかに記載の方法。
32．第三のポリマーが、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン－ヨウ素、PEG又はポリアクリル酸である、パラグラフ31に記載の方法。
33．第二の材料が、補強材、繊維、ワイヤ、ブレイズ材、ブレイズ・ワイヤ、ブレイズ・プラスチック繊維又はコネクタの少なくとも一部である、パラグラフ21～32のいずれかに記載の方法。
34．材料上又は材料中に層として設けられる第二の材料又は第二のポリマーをさらに含んで成る、パラグラフ21～32のいずれかに記載の方法。
35．第二のポリマー又は第二の材料が、ポリエチレングリコール又はポリオールを含み、例えば、ポリオールが少なくとも3つのヒドロキシル基を有するポリマーである、又はポリオールがグリセリンである、パラグラフ21～34のいずれかに記載の方法。
36．ポーラス状固体と接触しているブレイズ材を加えることをさらに含んで成る、パラグラフ1～35のいずれかに記載のプロセス。
37．混合物の製造が、PVAを溶媒に添加することを含んで成る、パラグラフ1～36のいずれかに記載の方法。
38．溶媒が、水、アルコール、エタノール、水と混和する有機溶媒又はこれらの組み合わせを含んで成る（又は、これらから本質的に成る）、パラグラフ1～37のいずれかに記載の方法。
39．加熱された溶媒が70～120℃の温度である、パラグラフ1～38のいずれかに記載の方法。
40．混合物中のPVA濃度が15％～25％w／wである、パラグラフ1～39のいずれかに記載の方法。
41．混合物が形成後又は形成時に冷却され、及び混合物を冷却バス、冷却したモールド、凍結したモールド又は液体窒素中に通すことを含んで成る、パラグラフ1～40のいずれかに記載の方法。
42．溶媒除去環境が気体で満たされたチャンバである、パラグラフ1～41のいずれかに記載の方法。例えば、乾燥空気、又は窒素、又は例えば大気圧より低い圧力の気体。
43．溶媒除去環境が、エタノール、メタノール、イソプロパノール又はポリオールを含む溶液である、パラグラフ1～41のいずれかに記載の方法。
44．溶媒除去環境が、混合物の浸透圧を超える浸透圧を有する溶液を含んで成る、パラグラフ1～41のいずれかに記載の方法。
45．溶媒除去環境又は溶液が、少なくとも0．1モルの濃度で存在する塩を含んで成る、パラグラフ1～44のいずれかに記載の方法。
46．溶媒除去環境又は溶液が、0．1～8モルの範囲の濃度で存在する塩を含んで成る、44～41のいずれかに記載の方法。
47．溶媒除去環境又は溶液が、浸透圧剤をさらに含んで成り、かかる環境が、形成された混合物の浸透圧値より大きい浸透圧値を有する、パラグラフ1～43のいずれかに記載の方法。
48．溶媒除去プロセスが、3～48時間の時間にわたって行われる、パラグラフ1～47のいずれかに記載の方法。
49．ポリマーが架橋している間に溶媒除去プロセスが実施される、パラグラフ1～48のいずれかに記載の方法。
50．溶媒除去プロセスが完了する前に架橋が完了する、49に記載の方法。
51．ポーラス状固体材料をアニーリング温度に加熱することを含んで成るアニーリングプロセスをさらに含む、パラグラフ1～50のいずれかに記載の方法。
52．アニーリング温度が80～250℃である、パラグラフ51に記載の方法。
53．アニーリングが空気及び／又は酸素及び／又は水の不存在下で行われる、パラグラフ51～52のいずれかに記載の方法。
54．アニーリングが、少なくとも部分的に液体バス中で行われる、パラグラフ50～53のいずれかに記載の方法。
55．液体バスが、鉱油及び／又はポリオール及び／又はグリセリンを含んで成る、パラグラフ54に記載の方法。
56．アニーリングが、3時間から1週間の期間行われる、パラグラフ50－55のいずれかに記載の方法。
57．混合物がダイに通される、パラグラフ1～56のいずれかに記載の方法。
58．混合物が少なくとも1つのルーメンを有するチューブとして形成される、パラグラフ57に記載の方法。
59．チューブがコアの周りに形成される、パラグラフ57に記載のプロセス。
60．コアが空気、水、液体、固体又は気体である、パラグラフ59に記載の方法。
61．架橋されたマトリックス上に又は架橋されたマトリックス内に層として押出される第二の材料又は第二のポリマーをさらに含んで成る、パラグラフ57～60のいずれかに記載の方法。
62．混合物が第一の混合物であり、方法がさらに別の材料を含んで成る第二の混合物をさらに含み、第二の混合物も押出ダイを通されて第二の管状層を形成する、パラグラフ57～61のいずれかに記載の方法。
63．第二の材料が、補強材、繊維、ワイヤ又はプラスチック繊維であるか、又はこれらを含んで成る、パラグラフ61に記載の方法。
64．固体材料が、コアを囲み、管状ヒドロゲル層内に、又は存在する場合には第二の管状層内に捕捉される、パラグラフ57～63のいずれかに記載の方法。
65．固体材料が、ワイヤ、ブレイズ、金属ワイヤ、プラスチックワイヤ、金属ブレイズ、プラスチックブレイズ、メッシュ、布メッシュ、金属メッシュ、プラスチックメッシュを含んで成る、パラグラフ64に記載の方法。
66．ポーラス状固体が、連続成形品、チューブ、シート、固体シリンダ、複数のルーメンを有するチューブ又はリングとして形成される、パラグラフ1～65のいずれかに記載の方法。
67．ポーラス状材が、少なくとも4：1（長さ：直径）のアスペクト比を有する、パラグラフ1～66のいずれかに記載の方法。あるいは、3：1～1000：1のアスペクト比。
68．ポーラス状材が親水性である、パラグラフ1～67のいずれかに記載の方法。
69A．ポーラス状材が、少なくとも1つのバルク組み込みされたポリマーをさらに含むように処理されている、パラグラフ1～68のいずれかに記載の方法。
69B．医学的に許容される親水性ポーラス状固体を含んで成る、生体材、ポリマー材又はカテーテル。固体は、少なくとも1つのバルク組み込みされたポリマーをさらに含んでもよい。
70．少なくとも20MPaの引張強度、少なくとも5MPaのヤング率、EWCにおいて10％～50％wの固形分含有量、EWCにおいて少なくとも10％w／w又は少なくとも33％w／wの固形分含量、EWCにおいて10、20、30、33、35、40、50、60％w／wの固形分含有量の1つ以上を有するポーラス状ポリマー固体を含んで成る、生体材、ポリマー材又はカテーテル。例えば、平衡含水量（EWC）において少なくとも33％w／wの固形分含有量、及び少なくとも5MPaのヤング率を有する、親水性ポーラス状固体を含んで成るポリマー材。並びに、例えば、少なくとも10：1のアスペクト比で形成する。例えば、ポーラス状固体が少なくとも1つのポリマーを含んで成り、少なくとも1つのポリマーが第一の親水性ポリマー及び第二の親水性ポリマーを含んで成り、第二の親水性ポリマーが第一のポリマーの10000部に対して1部～1000部の量で存在する、ポリマー材。
71．ポーラス状ポリマー固体が架橋された親水性ポリマーを含んで成る、パラグラフ69又は70に記載の生体材。
72．ポーラス状ポリマー固体が37℃の生理食塩水における平衡含水量（EWC）で少なくとも33％w／wの固形分含有量を有する、パラグラフ70又は71に記載の生体材。あるいは、固形分含有量が少なくとも50％w／w又は40％～99％w／wの範囲である。
73．EWCにおいてナノポーラス状材の固形分含有量が少なくとも50％w／wであり、少なくとも20MPaの引張強度及び／又は少なくとも5MPaのヤング率を有するナノナノポーラス状材である、パラグラフ70～72のいずれかに記載の生体材。
74．細孔直径が100nm以下である、パラグラフ70～73のいずれかに記載の生体材。
75．ポリマー構造の内部整列を有する、パラグラフ70～74のいずれかに記載の生体材。
76．過剰の生理食塩水中に配置されて自由膨張させた場合に、ポーラス状材がEWCにおいて50％w／wを超えずに膨張し、ヒドロゲルのPVA含量が少なくとも50％w／wである、パラグラフ70～75のいずれかに記載の生体材。
77．少なくとも1つの親水性ポリマー、PVA、PAA、PEG又はPVP又はこれらの組み合わせを含む、又はこれらから本質的になるナノポーラス状材又はマイクロポーラス状材である、パラグラフ70～76のいずれかに記載の生体材。
78．ポーラス状材が架橋された親水性ポリマーのマトリックスを含み、水溶性ポリマーがヒドロキシル及び／又はカルボキシルペンダント基を含む、パラグラフ70～77のいずれかに記載の生体材。
79．ポーラス状材が、架橋前において少なくとも50kg／molの分子量を有する架橋されたポリマーを含む、パラグラフ70～78のいずれかに記載の生体材。あるいは、50，000～1，000，000g／molの分子量。
80．ポーラス状材を形成する固体材料の少なくとも50％がPVA、PAA、PEG又はPVPである、パラグラフ70～79のいずれかに記載の生体材。
81．ポーラス状材が共有結合架橋で架橋されているか、又は共有結合架橋を含まないか、及び／又は共有結合架橋剤を含まない、パラグラフ70～80のいずれかに記載の生体材。
82．ナノポーラス状材が、物理的架橋により架橋されている、パラグラフ70～81のいずれかに記載の生体材。
83．物理的架橋が、イオン結合、水素結合、静電結合、ファンデルワールス又は疎水性充填である、82に記載の生体材。
84．第二の材料又は第二のポリマーの層をさらに含む、パラグラフ70～83のいずれかに記載の生体材。
85．ポーラス状固体内に封入された第二の材料をさらに含む、パラグラフ70～83のいずれかに記載の生体材。
86．第二の材料が、補強材、繊維、ワイヤ、ブレイズ材、ブレイズ・ワイヤ、ブレイズ・プラスチック繊維又はコネクタの少なくとも一部である、パラグラフ85に記載の生体材。
87．コーティング又は層又は第二の材料の第二のポリマーが、ポリエチレングリコール又はポリオールを含み、例えば、ポリオールが少なくとも3つのヒドロキシル基を有するポリマーである、又はポリオールがグリセリンである、パラグラフ84～86のいずれかに記載の生体材。
88．コーティング又は層又は第二の材料の第二ポリマーがPVA、PAA、PEG又はPVPを含む、パラグラフ84～87のいずれかに記載の生体材。
89A．放射線不透過（RO）剤をさらに含む、パラグラフ70～88のいずれかに記載の生体材。RO剤は、例えば、生体材の上又は中の、コーティング、層であってもよい。
90．PVAから本質的に成る、又はポーラス状材がPVAから本質的に成る、70～83のいずれかに記載の生体材。
91．チューブである形状を有して成る、パラグラフ70～91のいずれかに記載の生体材。
92．ポーラス状材中にポリマーを組み込む方法であって、脱溶媒和されたポーラス状マトリックスを供すること、及び溶媒中で溶媒和された1つ以上の水溶性ポリマーを含む混合物に脱溶媒和されたポーラス状マトリックスを曝露することを含む、方法。
93．ポーラス状材中にポリマーを組み込む方法であって、マトリックスを形成するために互いに物理的に架橋された1つ以上の水溶性ポリマーを含むポーラス状親水性マトリックスを含み、マトリックスが脱溶媒和されている材料を供すること、ポーラス状親水性ポーラス状マトリックスを再溶媒和する及び混合物の溶媒中で溶媒和された1つ以上の水溶性ポリマーを含む混合物にマトリックスを曝露すること、並びに混合物中で再溶媒和することを含む、方法。
94．ポーラス状材中にポリマーを組み込む方法であって、マトリックスを形成するために互いに物理的に架橋された1つ以上の水溶性ポリマー（マトリックスポリマーとも称される。）を含むポーラス状親水性マトリックスを含み、マトリックスが脱溶媒和されている材料を供すること、溶媒（バルク形成溶媒又はコンディショニング溶媒とも称される。）中で溶媒和された1つ以上の水溶性ポリマー（バルク組み込みされたポリマー又はコンディショニングポリマーとも称される。）を含む混合物（コンディショニング混合物とも称される。）に脱溶媒和されたポーラス状親水性マトリックスを曝露することを含み、混合物へ親水性マトリックスを曝露することが1つ以上の水溶性ポリマーを細孔中に引き込む、方法。ポーラス状親水性マトリックスは、溶媒に比べて親水性であってもよい。
95．マトリックスが溶媒を含み、混合物への曝露の前に溶媒中のマトリックスのEWCの0～90％まで脱溶媒和される、パラグラフ92～94のいずれかに記載の方法。
96．マトリックスが、混合物中のEWCまで、混合物中に再溶媒和される、パラグラフ92～95のいずれかに記載の方法。
97．混合物への曝露後に、マトリックスがアニーリングされる、パラグラフ92～96のいずれかに記載の方法。
98．脱溶媒和されたマトリックスが溶媒の第一の組成物を含み、及び混合物が溶媒の第二の組成物を含む、パラグラフ92～97のいずれかに記載の方法。第一及び第二の組成物は、同一であってもよく又は異なってもよく、及び水、水性、有機又はこれらの混合物であるように独立して選択されてもよく、第一及び第二の組成物に対する水の組成が、総溶媒重量の0～100％であるように独立して選択される。
99．第一の組成物及び第二の組成物が、メタノール、エタノール、アルコール、ジメチルスルホン又は水である0～100％の溶媒を有するように独立して選択される、パラグラフ98に記載の方法。
100．ポーラス状マトリックスのポリマー及び混合物のポリマーが、ポリビニルアルコール（PVA）、ポリビニルピロリドン（PVP）、ポリエチレングリコール（PEG）、ポリアクリル酸（PAA）、ポリアクリルアミド、ヒドロキシプロピルメタクリルアミド、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ（酢酸ビニル）、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）（PNIPAM）、多糖類、スルホン化された親水性ポリマー（例えば、スルホン化されたポリフェニレンオキシド、Nafion（登録商標）、スルホベタインメタクリレート）及びヨウ素が加えられたこれらのもののバリエーション（例えば、PVA－I、PVP－I）、又はさらなるペンダント基を有するバリエーション、これらのものの1つ以上とのコポリマー及びこれらのものの組み合わせからなる群から選択されてもよい1つ以上のポリマーであるように、独立して選択される、パラグラフ92～99のいずれかに記載の方法。RO剤又は他の材料が、マトリックス中に存在してもよい。
101．混合物への曝露がマトリックスの物理的特性の減少を引き起こす、パラグラフ92～100のいずれかに記載の方法。例えば、1～20％から独立して選択される、例えば1、5、10又は15％の、ヤング率及び／又は引張強度の減少。明らかなことであるが、減少は、混合物への曝露なしに実施された同じプロセス又は混合物への曝露が実施されるが、バルク組み込みが進行しない、例えば、曝露前に、マトリックスが適切に脱溶媒和されていない場合と比較したものである。
102．水溶性ポリマーによる被覆率が少なくとも70、80、90又は100％である、パラグラフ92～101のいずれかに記載の方法。
103．架橋されてマトリックスを形成し及びマトリックスの細孔を画する物理的に架橋された親水性ポリマーのポーラス状マトリックスを含み、マトリックスが、表面への共有結合の架橋なしに表面中に組み込まれた水溶性ポリマーを含む、材料。水溶性ポリマーは、例えば、単層として組み込まれてもよく、又は表面において及び表面下において、マトリックスの細孔中に存在してもよい。
104．水溶性ポリマーでコンディショニングされた材料であって、材料への共有結合なしにポーラス状マトリックスの表面部分中に組み込まれた水溶性ポリマーを含むポーラス状マトリックスを含み、0．12cm－3s－1cm－2の流速で24時間、表面を横切って生理食塩水を流す蠕動ポンプ中で50万回の圧縮に曝されたときに、水溶性ポリマーの25％w／w以下が表面から除去可能である、材料。
105．架橋されてマトリックスを形成し及びマトリックスの細孔を画する物理的に架橋された親水性ポリマーのポーラス状マトリックスを含む材料であって、マトリックスが、表面への水溶性ポリマーの共有結合の架橋なしにマトリックスの表面中に組み込まれた少なくとも1つの水溶性ポリマーを含み、組み込まれた水溶性ポリマーが、組み込まれたポリマーの不存在下でのポーラス状マトリックスに比べて、ポーラス状マトリックスのヤング率の少なくとも10％の減少を与える、材料。
106．水溶性ポリマーでコンディショニングされた材料であって、材料への共有結合なしにポーラス状マトリックスの細孔中に捕捉された水溶性ポリマーを含むポーラス状親水性マトリックスを含み、ポーラス状マトリックスが、親水性マトリックス及び細孔を形成するために物理的に架橋された親水性ポリマーを含む、材料。
107．バルク組み込みされたポリマーを有する材料であって、親水性ポーラス状マトリックスの細孔中に捕捉された水溶性ポリマーを含み、マトリックスが、物理的に架橋された親水性ポリマーを含む、材料。
108．バルク組み込みされたポリマーを有する材料であって、親水性ポーラス状マトリックスの細孔中に捕捉された水溶性ポリマーを含み、マトリックスが、物理的に架橋された親水性ポリマーから本質的になる、材料。
109．水溶性ポリマーがマトリックスの表面の少なくとも一部を被覆する、パラグラフ103～108のいずれかに記載の材料。
110．材料のヤング率が、水溶性（バルク組み込みされた）ポリマーによって、少なくとも10％（又は20％）低下する、パラグラフ103～109のいずれかに記載の材料。
111．水溶性ポリマー（バルク組み込みされたポリマー）が、ネットワークを供することなく表面に存在する、パラグラフ103～110のいずれかに記載の材料。
112．水溶性ポリマーが相互の共有結合を本質的に含まず、及び／又は、EWC、水溶性ポリマーが、相互の水素結合を本質的に含まない、パラグラフ103～111のいずれかに記載の材料。
113．マトリックスが、共有結合の架橋及び／又は共有結合の架橋剤を含まない又は本質的に含まない、パラグラフ103～112のいずれかに記載の材料。
114．マトリックスが、材料の表面に、EWCにおいて1μm以下の直径の開口部を表面に有する細孔を有する、パラグラフ103～113のいずれかに記載の材料。あるいは、2000、1000、500、250、100又は10nm以下の直径。表記された直径を下回る細孔の百分率は、例えば、表面の全細孔の50、60、70、80、90、95、99又は100％であってもよい。
115．水溶性ポリマーが、マトリックスの表面の10μm以内にあるポーラス状固体の少なくともいくつかの細孔中に存在する、パラグラフ100～114のいずれかに記載の材料。あるいは、1～500μmから選択される任意の深さで。あるいは、ポーラス状マトリックスは、1～500μmの深さに、バルク組み込みされたポリマーを含む。
116．水溶性ポリマーの分子量が40k～5000k又はその範囲若しくは値である、パラグラフ103～115のいずれかに記載の材料。
117．パラグラフ70～116のいずれかに記載の材料を含んで成る、生物医学的カテーテル。
118．カテーテルが、中心静脈カテーテル、末梢挿入中心静脈カテーテル（PICC）、トンネル型カテーテル、透析カテーテル、中心静脈、末梢中心、ミッドライン、末梢、トンネル型、透析アクセス、尿道、神経、腹腔、動脈内バルーンポンプ、診断、経皮経管血管形成術、介入又は薬物送達カテーテルである、パラグラフ117に記載のカテーテル。
119．複数のルーメンを含む、パラグラフ117～118のいずれかに記載のカテーテル。
120．医学的に許容される材料、例えば、パラグラフ1～118のいずれかに記載の材料を含む生物医学的カテーテル。例えば、例えばバルク組み込みされたポリマーをさらに含む、親水性ナノポーラス状材、親水性マイクロポーラス状材又はヒドロゲル。
本発明のいくつかの実施形態を本明細書中に記載及び例示してきたが、当業者は、機能を実行するための並びに／又は結果及び／若しくは本明細書中に記載された利点の1つ以上を得るための様々な他の手段及び／又は構造に容易に想到し、このような変形及び／又は改変の各々が本発明の範囲に属するものとみなされる。より一般的には、当業者は、本明細書中に記載された全てのパラメータ、寸法、材料及び構成は例示であることが意図されていること、並びに実際のパラメータ、寸法、材料及び／又は構成は、本発明の教示がそれに対して使用される具体的な1つ又は複数の用途に依存することを容易に理解するであろう。当業者は、定型的な実験作業のみを用いて、本発明に記載されている本発明の具体的な実施形態に対する多くの均等物を認識し、又は確認することができる。従って、前述の実施形態は例として提示されているに過ぎないこと、並びに、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内において、本発明が具体的に記載され及び権利を請求されている以外に実施されてもよいことが理解されるべきである。本発明は、本明細書に記載された、個別の機構、システム、物品、材料、キット及び／又は方法のそれぞれを対象とする。さらに、このような機構、システム、物品、材料、キット、及び／又は方法が相互に矛盾しない場合には、このような機構、システム、物品、材料、キット及び／又は方法の2つ以上の任意の組み合わせが本発明の範囲の中に含まれる。
本明細書及び特許請求の範囲において使用される不定冠詞「a」及び「an」（1つの）は、明確に別段の記載がなければ、「at least one」（少なくとも1つの）を意味するものと理解されるべきである。
本明細書及び特許請求の範囲において使用される「and／or」（及び／又は）という語句は、このようにして結合された要素の「一方又は両方」を意味する、すなわち、いくつかの事例では連結的に存在し、その他の事例では非連結的に存在する要素を意味するものと理解されるべきである。明確に別段の記載がなければ、具体的に特定された要素に関係するか否かを問わず、「and／or」（及び／又は）という節によって具体的に特定された要素以外に、他の要素が任意に存在してもよい。従って、非限定的な例として、「A and／or B」（A及び／又はB）という表記は、「comprising」（含んでいる）などの非限定型な言語と組み合わせて使用される場合、一実施形態においては、BなしのA（B以外の要素を任意に含む。）；別の実施形態においては、AなしのB（A以外の要素を任意に含む。）；さらに別の実施形態においては、A及びBの両方（他の要素を任意に含む。）；などを表すことができる。
本明細書及び特許請求の範囲において使用される場合、「or」（又は）は、上で定義された「and／or」（及び／又は）と同一の意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト中の項目を分離している場合、「or」（又は）又は「and／or」（及び／又は）は包括的であるものとして、すなわち、要素の数又はリストの少なくとも1つを含むが、1より大きいも含み、列記されていないさらなる項目も任意に含むとして解釈されるものとする。「only one of」（ただ1つの）又は「exactly one of」（正確に1つの）など、明確に反対を意味する用語、又は特許請求の範囲で使用される場合、「consisting of」（からなる）のみが、要素の数又はリストの正確に1つの要素を包含することを表す。一般に、本明細書において使用される「or」（又は）という用語は、「either」（いずれかの）、「one of」（1つの）、「only one of」（ただ1つの）又は「exactly one of」（正確に1つの）などの排他的な用語が前置されている場合には、排他的選択肢（すなわち、「one or the other but not both（どちらか一方であるが、両方ではない）を表す以外には解釈されないものとする。「Consisting essentially of」（から本質的になる」は、特許請求の範囲において使用される場合、特許法の分野で使用されるその通常の意味を有するものとする。
本明細書及び特許請求の範囲で使用される場合、1つ以上の要素のリストを参照する「at least one」（少なくとも1つの）という用語は、要素のリスト中の要素の任意の1つ以上から選択される少なくとも1つの要素を意味するが、要素のリスト内に具体的に列記されたあらゆる要素の少なくとも1つを必ずしも含むわけではなく、要素のリスト中の要素の任意の組み合わせを必ずしも除外しないわけではないと理解されるべきである。この定義は、具体的に特定された要素と関係するか否かを問わず、「at least one」（少なくとも1つの）という用語が参照する要素のリスト内の具体的に特定された要素以外に要素が任意に存在してもよいことも許容する。従って、非限定的な例として、「at least one of A and B」（A及びBの少なくとも1つ）（又は同等に、「at least one of A or B）（A又はBの少なくとも1つ）、又は同等に、「at least one of A and／or B）（A及び／又はBの少なくとも1つ）は、一実施形態において、任意に1より大きいを含む少なくとも1つのA、Bは存在しない（及び任意に、B以外の要素を含む）；別の実施形態において、任意に1より大きいを含む少なくとも1つのB、Aは存在しない（及び任意に、A以外の要素を含む）；さらに別の実施形態において、任意に1より大きいを含む少なくとも1つのA、及び任意に1より大きいを含む少なくとも1つのB（及び任意に他の要素を含む）；などを表すことができる。
特許請求の範囲において、及び上記明細書において、「comprising，」（含んでいる、）、「including，」（包含している、）、「carrying，」（運搬している、）、「having，」（有している、）、「containing，」（含有している、）、「involving，」（伴っている、）、「holding，」（保持している、）などのあらゆる移行句は、非限定的である、すなわち、含むが限定されないことを意味するものと理解されなければならない。米国特許庁特許審査便覧セクション2111．03に記載されているように、「consisting of」（からなる）及び「consisting essentially of」（から本質的になる）という移行句のみが、それぞれ、限定的又は半限定的な移行句であるものとする。
例えば、1つ以上の物品、構造、力、場、流れ、方向／軌道及び／又はこれらのサブコンポーネント及び／又はこれらの組み合わせ及び／又はかかる用語による特徴付けに適している上に列記されていない任意の他の有形若しくは無形要素の又はこれらの間の形状、配向、整列及び／又は幾何学的関係に関して本明細書中で使用される任意の用語は、別段の定義又は記載がなければ、かかる用語の数学的定義に絶対的に合致することを要しないと理解されなければならず、むしろ、かかる主題に最も密接に関連する分野において通常の知識を有する者によって理解されるように特徴付けられた主題に対して可能な程度までかかる用語の数学的定義に合致することを表すものと理解されなければならない。形状、配向及び／又は幾何学的関係に関連するこのような用語の例には、以下のものを記述する用語が含まれるが、これらに限定されない：形状－円形、四角形、ゴムボック（gomboc）、円の／円、長方形の／長方形、三角形の／三角、円柱の／円柱、楕円の／楕円、（n）多角形の／（n）（多角形など；角度の配向－直角、直交、平行、垂直、水平、同一線上など；輪郭及び／又は軌道－平面／平面の、同一平面上の、半球の、半半球の（sem－hemispherical）、線／線の、双曲線の、放物線の、平坦な、曲がった、まっすぐな、弓形の、正弦曲線の、正接／正接のなど；方向－北、南、東、西など；表面及び／若しくはバルク材料の特性並びに／又は空間的／時間的分解能及び／又は分布－滑らかな、反射的な、透明な、透き通った、不透明な、堅固な、不浸透性の、均一な（に）、不活性な、非湿潤性の、不溶性の、定常の、不変の、一定な、均質な、など；並びに当業者に自明な他の多くのもの。一例として、「square」（正方形）であると本明細書に記載された加工物品は、このような物品が完全に平面的又は直線的であり且つ正確に90°の角度で交差する面又は辺を有することを必要とせず（実際には、このような物品は、数学的な抽象概念としてのみ存在することができる。）、むしろ、このような物品の形状は、当業者によって理解されるように又は具体的に記載されているように、記載された加工技術に対して通例達成可能な及び達成される程度まで、数学的に定義される「square」（正方形）を近似するものと解釈されるべきである。別の例として、「aligned」（整列された）として本明細書に記載された2つ以上の加工物品は、このような物品が完全に整列された面又は辺を有することを必要とせず、（実際には、このような物品は、数学的な抽象概念としてのみ存在することができる。）、むしろ、このような物品の配置は、当業者によって理解されるように又は具体的に記載されているように、記載された加工技術に対して通例達成可能な及び達成される程度まで、数学的に定義される「aligned」（整列された）を近似するものと解釈されるべきである。

Claims (76)

  1. 物品であって、
    複数の細孔を有する第一の水溶性ポリマーと、
    複数の細孔の少なくとも一部の中に配置され、第一の水溶性ポリマーと同一の又は異なる第二の水溶性ポリマーとを含むポリマー材
    を含んで成り、
    物品は実質的に非血栓形成性である、物品。
  2. 物品であって、
    複数の細孔を有する第一の水溶性ポリマーと、第一の水溶性ポリマーと同一の又は異なり、複数の細孔の少なくとも一部の中に配置された第二の水溶性ポリマーとを含んで成るポリマー材と、
    ポリマー材中に存在する浸透圧剤と
    とを含んで成り、
    ポリマー材は、脱水された状態において500MPa以上のヤング弾性率及び平衡含水量状態で300MPa以下及び5MPa以上のヤング弾性率を有する、物品。
  3. 脱水された物品であって、
    複数の細孔を有する第一の水溶性ポリマーと、
    第一の水溶性ポリマーとは異なり、複数の細孔の少なくとも一部の中に配置された第二の水溶性ポリマーとを含んで成るポリマー材
    を含んで成り、
    ポリマー材は、脱水された状態において、5w／w％未満及び0．1w／w％以上の含水量を有し、
    ポリマー材は、25℃で60分以内に、脱水された状態から平衡含水量状態へと5w／w％以上及び50w／w％以下の量で膨潤するようになっている、脱水された物品。
  4. 複数の細孔は、500nm以下及び10nm以上の平均細孔サイズを有する、請求項１～３のいずれかに記載の物品。
  5. 複数の細孔の少なくとも50％は、1μm以下の直径を有する、請求項１～４のいずれかに記載の物品。
  6. 脱水された状態において前記物品が5％以上及び50％以下の多孔性を有する、請求項１～５のいずれかに記載の物品。
  7. 脱水された状態から平衡含水量状態へと5w／w％以上及び50w／w％以下の量で膨潤するようになっている、請求項１～５のいずれかに記載の物品。
  8. 膨潤は水中で60分以内に起こる、請求項７に記載の物品。
  9. 膨潤は標準的な通常の生理食塩水で60分以内に起こる、請求項７に記載の物品。
  10. 脱水された状態において前記物品が1GPa以上のヤング弾性率を有する、請求項１～９のいずれかに記載の物品。
  11. 平衡含水量状態において前記物品が100MPa以下及び5MPa以上のヤング弾性率を有する、請求項１～１０のいずれかに記載の物品。
  12. 物品は平衡含水量状態で実質的に滑らかである、請求項１～１１のいずれかに記載の物品。
  13. 前記物品は平衡含水量状態で500nm（Ra）以下の平均表面粗さを有する、請求項１～１２のいずれかに記載の物品。
  14. 前記物品は平衡含水量状態で0．10以下の摩擦係数を有する、請求項１～１３のいずれかに記載の物品。
  15. 前記物品は、総物品重量に対して0．05w／w％以上及び2w／w％以下の量でポリマー材中に存在する浸透圧剤を含んで成る、請求項１～１４のいずれかに記載の物品。
  16. 浸透圧剤は、ホスフェート、ボレート、塩化ナトリウム、シトレート、エチレンジアミンテトラアセテート、サルファイト、サルフェート、ハイポサルファイト、金属酸化物、二酸化セレン、三酸化セレン、亜セレン酸、セレン酸、ナイトレート、シリケート及び植物酸から成る群から選択される、請求項１～１５のいずれかに記載の物品。
  17. 第一の水溶性ポリマーは、平衡含水量状態で、20w／w％以上及び95w／w％以下の量で物品中に存在する、請求項１～１６のいずれかに記載の物品。
  18. ポリマー材は、平衡含水量状態で45度以下の水接触角を有する、請求項１～１７のいずれかに記載の物品。
  19. 第一の水溶性ポリマーは共有結合の架橋剤を含まない、請求項１～１８のいずれかに記載の物品。
  20. 第一の水溶性ポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メタクリルスルホベタイン）、ポリ（アクリルスルホベタイン）、ポリ（メタクリルカルボキシベタイン）、ポリ（アクリルカルボキシベタイン）、ポビドン、ポリアクリルアミド、ポリ（N－（2－ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（2－ヒドロキシメチルメタクリレート）及びこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１～１９のいずれかに記載の物品。
  21. ポリマー材は、第一の水溶性ポリマーと、第三の水溶性ポリマーとを含んで成る混合物を含んで成る、請求項１～２０のいずれかに記載の物品。
  22. 第三の水溶性ポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メタクリルスルホベタイン）、ポリ（アクリルスルホベタイン）、ポリ（メタクリルカルボキシベタイン）、ポリ（アクリルカルボキシベタイン）、ポビドン、ポリアクリルアミド、ポリ（N－（2－ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（2－ヒドロキシメチルメタクリレート）及びこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１～２１のいずれかに記載の物品。
  23. 第二の水溶性ポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メタクリルスルホベタイン）、ポリ（アクリルスルホベタイン）、ポリ（メタクリルカルボキシベタイン）、ポリ（アクリルカルボキシベタイン）、ポビドン、ポリアクリルアミド、ポリ（N－（2－ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（2－ヒドロキシメチルメタクリレート）及びこれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１～２２のいずれかに記載の物品。
  24. 物品は、カテーテル、バルーン、シャント、創傷排液、輸液ポート、薬物送達デバイス、チューブ、避妊具、女性用生理用品、内視鏡、移植片、ペースメーカー、インプラント型心血管除細動器、心臓再同期化装置、心血管デバイスリード、補助人工心臓、気管内チューブ、気管切開チューブ、インプラント型センサ、人工呼吸器ポンプ及び眼用デバイスなどの医療デバイスと共に使用されるようになっている、請求項１～２３のいずれかに記載の物品。
  25. カテーテルは、中心静脈カテーテル、末梢中心カテーテル、ミッドラインカテーテル、末梢カテーテル、トンネル型カテーテル、透析アクセスカテーテル、尿道カテーテル、神経カテーテル、経皮経管血管形成術カテーテル及び腹膜カテーテルからなる群から選択される、請求項２４に記載の物品。
  26. 第二の水溶性ポリマーは、第一の水溶性ポリマーのバルク内に位置している、請求項１～２５のいずれかに記載の物品。
  27. 物品の体積の5倍の水又は通常の生理食塩水で洗い流した後の平衡含水量で、第一の水溶性ポリマーのバルクへの治療薬の0．5w／w％未満の収着が生じる、請求項１～２６のいずれかに記載の物品。
  28. 組成物であって、
    水溶液と、
    0．1M以上及び8M以下の濃度で溶液中に存在する浸透圧剤と、
    0w／w％以上及び40w／w％以下の量で溶液中に存在する放射線不透過剤と、
    40kDa以上及び5000kDa以下の分子量を有し、10w／w％以上及び50w／w％以下の量で溶液中に存在する水溶性ポリマーと
    を含んで成る、組成物。
  29. 水溶性ポリマーは、13w／w％以上の量で溶液中に存在する、請求項２８に記載の組成物。
  30. 水溶性ポリマーは、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（アクリル酸）、ポリエチレングリコール、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（メタクリルスルホベタイン）、ポリ（メタクリルカルボキシベタイン）、ポリ（アクリルスルホベタイン）、ポリ（アクリルカルボキシベタイン）、ポビドン、ポリアクリルアミド、ポリ（N－（2－ヒドロキシプロピル）メタクリルアミド）、ポリオキサゾリン、ポリホスフェート、ポリホスファゼン、ポリ酢酸ビニル、ポリプロピレングリコール、ポリ（N－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（2－ヒドロキシメチルメタクリレート）、及びこれらの組み合わせを含んで成る、請求項２８に記載の組成物。
  31. 組成物は、押出により膨潤性ポリマー材を形成する、請求項２８に記載の組成物。
  32. 物品であって、
    水溶性ポリマーを含んで成る第一の構成要素と、
    第一の構成要素に隣接する第二の構成要素であって、第一の構成要素内に第二の構成要素を機械的に保持するように構成された複数の表面機構を有して成る第二の構成要素と、 第一の構成要素と第二の構成要素との間に配置された第一の熱可塑性層と、
    第一の構成要素の外面と接触する第二の熱可塑性層と
    を有して成る、物品。
  33. 物品であって、
    水溶性ポリマーを含んで成る第一の構成要素と、
    第一の構成要素に隣接する第二の構成要素であって、第一の構成要素内に第二の構成要素を機械的に保持するように構成された複数の表面機構を有して成る第二の構成要素と
    を有して成り、
    物品が第一の構成要素と第二の構成要素の間の界面において10N以上の接合強度を有する、物品。
  34. 物品であって、
    水溶性ポリマーを含んで成るポリマー材と、ポリマー材に機械的に連結された構成要素とを有して成り、
    ポリマー材は、脱水された状態において5w／w％未満及び0．1w／w％以上の含水量を有し、
    ポリマー材は、60分以内に、脱水された状態から平衡含水量状態へと5w／w％以上及び50w／w％以下の量で膨潤するようになっており、
    ポリマー材は実質的に非血栓形成性である、物品。
  35. 第二の構成要素は第一の構成要素に熱接着されている、請求項３２～３３のいずれかに記載の物品。
  36. 第二の構成要素は、第一の構成要素のヤング弾性率よりも大きいヤング弾性率を有する、請求項３２～３５のいずれかに記載の物品。
  37. 第一の構成要素と第二の構成要素の間の界面は、流体的に密封されている、請求項３２～３６のいずれかに記載の物品。
  38. 第一の構成要素と第二の構成要素の間の界面は、100PSI以上の注入圧力に耐えるようになっている、請求項３７に記載の物品。
  39. 複数の表面機構は、丸を帯びたエッジを有して成る、請求項３２～３８のいずれかに記載の物品。
  40. 第一の構成要素と第二の構成要素の間に配置された少なくとも第一の熱可塑性層を有して成る、請求項３２～３９のいずれかに記載の物品。
  41. 第二の構成要素は、第二の水溶性ポリマーの収着の前に、第一の構成要素に隣接して配置される、請求項３２～４０のいずれかに記載の物品。
  42. 第二の構成要素は、第二の水溶性ポリマーの収着後及び溶媒による第二の水溶性ポリマーの再抽出後において、第一の構成要素に隣接して配置されている、請求項３２～４１のいずれかに記載の物品。
  43. 第一の構成要素は5％以上の多孔性を有する、請求項３２～４２のいずれかに記載の物品。
  44. 第一の構成要素は、500nm以下及び10nm以上の平均細孔サイズを有する複数の細孔を有して成る、請求項３２～４３のいずれかに記載の物品。
  45. 第一の構成要素は、脱水された状態から平衡含水量状態へと5w／w％以上及び50w／w％以下の量で膨潤するようになっている、請求項３２～４４のいずれかに記載の物品。
  46. 第一の構成要素は、脱水された状態において、1GPa以上のヤング弾性率を有する、請求項３２～４５のいずれかに記載の物品。
  47. 構成要素は、水溶性ポリマーの細孔内に配置された第二の材料を含んで成る、請求項３４に従属する請求項３５～４６のいずれかに記載の物品。
  48. 第一の構成要素は実質的に非血栓形成性である、請求項３２～４７のいずれかに記載の物品。
  49. 物品は、脱水された状態において、総物品重量に対して0．05w／w％以上の量でポリマー材中に存在する浸透圧剤を含んで成る、請求項３２～４８のいずれかに記載の物品。
  50. 浸透圧剤は、ホスフェート、ボレート、塩化ナトリウム、シトレート、エチレンジアミンテトラアセテート、サルファイト、サルフェート、ハイポサルファイト、金属酸化物、二酸化セレン、三酸化セレン、亜セレン酸、セレン酸、ナイトレート、シリケートおよび植物酸から成る群から選択される、請求項３２～４９のいずれかに記載の物品。
  51. 第一の構成要素は共有結合の架橋を含まない、請求項３２～５０のいずれかに記載の物品。
  52. 第一の構成要素と第二の構成要素の間にポリウレタン浸漬層をさらに有して成る、請求項３２または３３に従属する請求項３５～５１のいずれかに記載の物品。
  53. 物品であって
    水溶性ポリマーと複数の細孔を備える第一の構成要素と、
    複数の細孔の少なくとも一部の中に配置された第一の熱可塑性材を備える第二の構成要素と、
    第二の構成要素と関連する第二の熱可塑性材を含んで成る第三の構成要素と
    を有して成る、物品。
  54. 第三の構成要素は第二の構成要素に熱接着されている、請求項５３に記載の物品。
  55. 第一の熱可塑性材は、25℃において水中で少なくとも部分的に膨潤する、請求項５３または５４に記載の物品。
  56. 第三の構成要素は第一の熱可塑性材に溶媒接着されている、請求項５３～５５のいずれかに記載の物品。
  57. 第一の熱可塑性材及び／又は第二の熱可塑性材は、ポリウレタンエラストマー、シリコーンエラストマー、シリコーン－ポリウレタンコポリマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレンイソプレンブタジエンコポリマー、エチレン酢酸ビニルコポリマーなどの酢酸ビニルのホモポリマー及びコポリマー、ポリ塩化ビニル、アクリレート及びメタクリレートのホモポリマー及びコポリマー、ポリビニルピロリドン、2－ピロリドン、ポリアクリロニトリルブタジエン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエーテルブロックアミド、フルオロポリマー（ポリテトラフルオロエチレン及びポリフッ化ビニルのホモポリマー及びコポリマー含む）、フッ化エチレンプロピレン、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリルのホモポリマー及びコポリマー、スチレンブタジエンのホモポリマー及びコポリマー、酢酸セルロース、アクリロニトリルブタジエンスチレンのホモポリマー及びコポリマー、ポリメチルペンテン、ポリスルホン、ポリエステル、ポリイミド、ポリイソブチレン、ポリメチルスチレン、ポリオキシメチレン、ポリ（乳酸）、ポリ（グリコール酸）及びポリ（カプロラクトン）のホモポリマー及びコポリマーから成る群から選択される、請求項５３～５６のいずれかに記載の物品。
  58. ポリマー材を形成する方法であって、
    混合物が第一の水溶性ポリマーと塩を含み、第一の水溶性ポリマーが混合物の総重量に対して13w／w％以上の量で混合物中に存在しており、
    コア材料上に配置されたポリマー材を形成するために、65℃以上の温度で混合物をコア材料上に押出す工程と、
    1時間以上、28℃以下の温度で、ポリマー材の非溶媒にポリマー材を曝露する工程と、
    第一の水溶性ポリマーとは異なる第二の水溶性ポリマーと塩とを含む溶液をポリマー材に導入する工程と、
    30℃以上の温度にポリマー材及び溶液を加熱する工程と、
    3時間以上、ポリマー材に隣接して溶液を流す工程と、
    ポリマー材を乾燥させる工程と
    を実施することを含んで成り、
    第二の水溶性ポリマーが、第一の水溶性ポリマーの少なくとも1つの細孔中に配置されている、ポリマー材を形成する方法。
  59. 非溶媒はアルコールを含む、請求項５８に記載の方法。
  60. 非溶媒はエタノールである、請求項５８または５９に記載の方法。
  61. ポリマー材の非溶媒にポリマー材を曝露することは10時間以上である、請求項５８～６０のいずれかに記載の方法。
  62. 100℃以上の温度にまで、60分間以上、ポリマー材にアニーリングを施す、請求項５８に記載の方法。
  63. コア材料は、空気、水、非溶媒液体、固体又は気体であってもよい、請求項５８に記載の方法。
  64. ポリマー材を形成する方法であって、
    混合物が少なくとも1つの水溶性ポリマー、塩及び水を含み、少なくとも1つの水溶性ポリマーが混合物の総重量に対して13w／w％以上の量で混合物中に存在しており、
    混合物を65℃以上の温度にまで加熱する工程と、
    混合物を加熱した後に、混合物の融点より少なくとも20℃低い温度に混合物を冷却し、混合物を機械的に成形する工程と、
    混合物を冷却した後に、コア材料上に配置されたポリマー材を形成するために、コア材料上に65℃以上の温度にて混合物を押出す工程と、
    4時間以上、室温以下の温度で、ポリマー材の非溶媒にポリマー材を曝露する工程と、
    ポリマー材からコア材料の少なくとも一部を除去する工程と
    を実施することを含んで成る、ポリマー材を形成する方法。
  65. 200RPM以上の撹拌速度で混合物を混合することを含んで成る、請求項６４に記載の方法。
  66. 1000RPM以上の撹拌速度及び80℃以上の温度で混合物を混合することを含んで成る、請求項６４に記載の方法。
  67. 100℃以上の温度で1．0時間以上、ポリマー材にアニーリングを施すことを含んで成る、請求項６４～６６のいずれかに記載の方法。
  68. ポリマー材中への第二の水溶性ポリマーの収着を含んで成る、請求項６４～６７のいずれかに記載の方法。
  69. 第二の水溶性ポリマーはPAAである、請求項６４～６８のいずれかに記載の方法。
  70. 混合物の機械的撹拌を含んで成る、請求項６４～６９のいずれかに記載の方法。
  71. 非溶媒はアルコールを含んで成る、請求項６４～７０のいずれかに記載の方法。
  72. 非溶媒はエタノールである、請求項６４～７１のいずれかに記載の方法。
  73. 水溶性ポリマーを含み及び3：1以上のアスペクト比を有するポリマー材を対象の外側開口部中に投与すること
    を含んで成り、
    物品の投与はシース導入器の使用を含まず、
    ポリマー材は実質的に非血栓形成性であり、
    ポリマー材は、脱水されていない状態において、5w／w％未満及び0．1w／w％以上の含水量を有し、
    ポリマー材は、60分以内に、脱水された状態から平衡含水量状態へと5w／w％以上及び50w／w％以下の量で膨潤するようになっている、方法。
  74. 物品を形成する方法であって、
    少なくとも1つの水溶性ポリマー、塩及び水を含んで成る混合物であって、少なくとも1つの水溶性ポリマーが混合物の総重量に対して13w／w％以上の量で混合物中に存在する混合物を提供すること、
    コアチューブ上に配置されたポリマー材を形成するために、65℃以上の温度で、コア材料上に混合物を押出すこと、
    室温以下の温度でポリマー材をエタノールに曝露すること、
    ポリマー材を保湿剤に曝露すること、および
    ポリマー材を脱水すること、ここで、脱水されたポリマー材は、脱水された状態において、5w／w％未満及び0．1w／w％以上の含水量を有する、
    を含んで成る、物品を形成する方法。
  75. ポリマー材に関連する保湿剤を含んで成る、請求項１～７４のいずれかに記載の組成物、物品または方法。
  76. 保湿剤は、ポロキサマー、トリアセチン、α－ヒドロキシ酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ブチレングリコール、グリセロール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、マルチトール及びこれらの組み合わせから成る群から選択される非イオン性界面活性剤である、請求項７５にに記載の組成物、物品または方法。
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