JP2023518322A

JP2023518322A - 軟部組織充填剤及び／又はインプラントとして使用可能なコラーゲン系配合物

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Publication number: JP2023518322A
Application number: JP2022557152A
Authority: JP
Inventors: ナダフオー; ミリアムスターン; レヴィタルザルカ
Original assignee: コルプラントリミテッド
Priority date: 2020-03-22
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2023-04-28
Also published as: AU2021243961A1; EP4126088A4; BR112022018883A2; US20230310704A1; IL296636B2; IL309747A; IL296636A; WO2021191897A1; EP4126088A1; KR20230004525A; IL296636B1; CA3175869A1; CN115605235A

Abstract

バイオプリント複合足場を含む３次元（３Ｄ）生体適合性・分解性軟部組織インプラントであって、複合足場は組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）と生体適合性合成ポリマーを含み、多孔質壁と、多孔質壁内で少なくとも部分的に囲まれた内部空洞と、内部空洞を足場の最外面と接続する少なくとも１個の注入ポートとを特徴とし、注入ポートは、該ポートを通して注入装置を挿入可能なサイズの開口部を有する軟部組織インプラント、該軟部組織インプラントを調製するためのプロセス、及び軟部組織再建における該軟部組織インプラントの使用が提供される。軟部組織の再建のために単独で又はインプラントと組み合わせて使用する注入可能マトリックスも提供される。【選択図】図７

Description

関連出願
本願は、２０２０年３月２２日出願の米国仮特許出願第６２／９９２，９９８号の米国特許法第１１９条（ｅ）の下での優先権の利益を主張するものであり、該特許出願の全内容を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。

配列表に関する陳述
本願の出願と同時に提出された、２０２１年３月２２日作成の４９１５２バイトのＡＳＣＩＩファイル「８６７００ＳｅｑｕｅｎｃｅＬｉｓｔｉｎｇ．ｔｘｔ」を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。

技術分野
本発明は、その幾つかの実施形態において、軟部組織の修復及び／又は増強に関し、より詳細には、分解性足場を形成するのに使用可能なコラーゲン系配合物とそれを含む軟部組織インプラント、及び軟部組織充填剤として、及び／又は分解性足場と組み合わせて使用可能なコラーゲン系配合物に関するが、これに限定されない。

一般的な軟部組織インプラントは、例えば、乳房切除後の形成外科の分野又は豊胸用美容整形において、乳房インプラントの形態で使用される。軟部組織インプラントの更なる用途としては、例えば、ふくらはぎの筋肉プロテーゼや頬、鼻、臀筋、精巣又は上腕の筋肉インプラントが挙げられる。軟部組織を増強する機会の他の例としては、顔、臀部、くぼんだ瘢痕輪郭、又は増強が望まれる他の身体の変形や領域が挙げられる。

人体に導入される材料には、良好な生体適合性等の高い要件が課せられる。インプラントとして人体に（永久的又は一時的に）留まることが意図されている材料には、特に高い要件が課せられる。医療用インプラントは身体機能を支えたり、置き換えたりする機能を有しているが、プラスチックインプラントの場合、破壊され得る身体部分の形状を復元又は変化させる。

補綴用インプラントは皮下に挿入するために開発された。しかし、瘢痕、インプラント破裂、被膜拘縮、壊死及びインプラント移動等の潜在的な合併症の重症度や、最近のその悪評によって、このようなインプラントの好ましさが大幅に低下している。科学的証拠は決定的なものではないが、乳房インプラントが二次疾患をもたらす可能性があるという兆候が見られる。従って、豊胸手術を受けるための他の手段が社会的に必要とされている。

乳房形成術（乳房美容整形手術）には、乳房のサイズ、形及び感触を高めるための増強、又は外傷、疾患（乳癌）及び解剖的変形による乳房組織への損傷後の再建が含まれる。米国では、豊胸術は２００６年以来最も行われている美容外科手術である（米国形成外科学会、２０１８年、形成外科統計報告）。使用される乳房インプラントの主な種類は、生理食塩水充填のインプラントとシリコーンゲル充填のインプラントである。両方の種類のインプラントの殻は、ポリシロキサンシリコーンゴムによって製造されている。豊胸術後の合併症としては、乳房の痛み、感覚の変化、授乳機能の障害、目に見えるしわ、非対称性、及び乳房組織の薄化が挙げられる。

乳房インプラントに関する主な安全上の懸念の１つはインプラント破裂である。破裂とは乳房インプラントの外殻における裂け目又は穴であり、必ずしも目立つものではない。生理食塩水充填の乳房インプラントの場合、生理食塩水が体に吸収されると乳房が収縮する。シリコーンゲル充填の乳房インプラントの場合、破裂は「休止（silent）」を意味し、ゲルは殻内又はインプラント周囲に形成される瘢痕組織内に留まるか、或いは、ゲルは瘢痕組織の外側に移動し、場合によっては、増強又は再建された乳房付近の外側に移動することもある。

漏れたシリコーン充填剤ゲルに起因する臨床的合併症は通常、肉芽腫（炎症性小結節）及び腋窩リンパ節腫脹（腋窩部分の肥大リンパ節）として現れる（Holmich et al., (2004). Untreated Silicone Breast Implant Rupture Plastic and Reconstructive Surgery. 114 (1): 204-214、Katzin et al., (2005). Pathology of Lymph Nodes from Patients with Breast Implants: A Histologic and Spectroscopic Evaluation American Journal of Surgical Pathology. 29 (4): 506-11、FDA Breast Implant Consumer Handbook - Study of Rupture of Silicone Gel-filled Breast Implants (MRI Component) - 2004）。破裂率はインプラントの留置期間が長くなるほど増加する。概して、破裂率は一般に４年目までは５％未満であり、移植後約４～６年で増加する。６年目以降、破裂率は変動的に増加し続ける。破裂はインプラントの外植（外科的除去）によって解消される。

２０１６年、世界保健機関（ＷＨＯ）は、乳房インプラント関連未分化大細胞型リンパ腫（ＢＩＡ－ＡＬＣＬ）を、乳房インプラントから発症し得るＴ細胞性リンパ腫に指定した（Swerdlow et al., (2016) The 2016 revision of the World Health Organization classification of lymphoid neoplasms. Blood, 127(20), 2375-2390）。臨床的には、ＢＩＡ－ＡＬＣＬは通常、乳房インプラント周囲のカプセルで生じ、インプラント表面に隣接する液貯留又は腫瘍として現れる（一般及び形成外科機器諮問委員会の会議用に準備された、ＦＤＡエグゼクティブサマリー乳房インプラント特別議題、２０１９年、３月２５～２６日）。２０１９年７月６日現在、食品医薬品局（ＦＤＡ）は、３３名の死者を含む、計５７３件のＢＩＡ－ＡＬＣＬの米国及び世界の医療機器レポート（ＭＤＲ）を受け取っている（「乳房インプラント関連未分化大細胞型リンパ腫の医療機器レポート」、ｗｗｗ．ｆｄａ．ｇｏｖ．、２０１９年７月２４日現在）。

コラーゲンは結合組織の主成分であり、哺乳動物で最も豊富なタンパク質であり、体内に存在するタンパク質の約３０％を占めている。コラーゲンは、殆どの組織細胞外マトリックス（ＥＣＭ）の主成分及び主要な構造的－機械的決定因子として機能する［例えば、Kadler K. Birth Defects Res C Embryo Today. 2004; 72:1-11; Kadler KE, Baldock C, Bella J, Boot-Handford RP. J Cell Sci. 2007; 120:1955-1958.、Kreger ST. Biopolymers. 2010 93(8): 690-707を参照］。

コラーゲンは、その独特な特徴と人体機能での多様なプロファイルによって、組織を修復して構造的完全性を支持し、細胞浸潤を誘導し、組織再生を促進するのに使用される様々な生体適合性材料から選択されることが多い。５種の主要なコラーゲン型の内、Ｉ型コラーゲンは人体で最も豊富な形態である。コラーゲンは、その独特な特性によって再生医療製品に好んで使われている。

積層造形（ＡＭ）は一般に、物体のコンピュータモデルを使用して３次元（３Ｄ）物体を製造するプロセスである。ＡＭシステムの基本操作は、３次元コンピュータモデルを薄い断面にスライスし、結果を２次元位置データに変換し、３次元構造を層状に製造する制御装置にデータを供給することから成る。

様々なＡＭ技術が存在し、その中にはステレオリソグラフィー、デジタル光処理（ＤＬＰ）、及び３次元（３Ｄ）印刷（３Ｄインクジェット印刷等）がある。このような技術は一般に、１種以上の構築材料（通常、光重合性（光硬化性）材料が含まれる）を１層ずつ堆積させ、それを硬化（例えば、固化）させて行う。

例えば、ステレオリソグラフィーは、液体紫外線（ＵＶ）硬化性構築材料とＵＶレーザーを使用する積層造形プロセスである。このようなプロセスでは、構築材料を分注した各層において、分注液体構築材料の表面の部品パターンの断面をレーザー光線がトレースする。ＵＶレーザー光への曝露によって、構築材料にトレースされたパターンが硬化して固まり、下の層に結合する。構築した後、形成した部品を化学浴に浸漬して余分な構築材料を除去した後、ＵＶオーブンで硬化させる。

例えば、３次元印刷プロセスでは、１組のノズルを有する分注ヘッドから構築材料を分注して支持構造に層を堆積させる。次に、構築材料に応じ、適切な装置を使用して層を硬化又は固化させることができる。

構築材料としてはモデリング材料配合物と支持材料配合物を挙げることができ、これらは固化時にそれぞれ、物体と構築中の物体を支持する一時的支持構造物を形成する。

モデリング材料配合物を堆積させて所望の物体を製造し、モデリング材料要素の有無に関わらず、支持材料配合物を使用して構築中の物体の特定領域に支持構造を設け、以降の物体層が確実に適切に垂直配置されるようにするが、これは、例えば、物体に張り出しの特徴や形状（例えば、曲線形状、負の角度、隙間等）が含まれる場合に行う。

モデリング材料と支持材料はいずれも、分注する作業温度では液体であり、その後、通常は硬化エネルギー（例えば、ＵＶ硬化）等の固化又は硬化条件に曝露すると固化し、必要な層形状を形成することが好ましい。印刷完了後、（存在する場合には）支持構造を除去し、製造した３Ｄ物体の最終形状を明らかにする。分注した材料を固化（硬化）するには、通常、重合（例えば、光重合）及び／又は架橋（例えば、光架橋）を行う。

積層造形は、生物学的材料から３Ｄ足場を作成する３次元の犠牲樹脂型を形成するための生物学的用途で最初に用いられた。

３Ｄバイオプリンティングとは、機能部品を精密に位置決めし、その配置を厳密に制御しながら、生物学的材料を必要に応じて化学物質及び／又は細胞と組み合わせて使用して、これらを層毎に印刷して３Ｄ構造を形成する積層造形方法である。

３次元（３Ｄ）バイオプリンティングは、移植に適した複雑な足場、組織及び器官の必要性に取り組むため、多くの医療用途、特に再生医療で勢いを増している。

一般に３Ｄ印刷に特有なことは、印刷媒体（分注した構築材料）の機械的特性が印刷後の硬化（固化）材料と大きく異なることである。

印刷後の硬化（例えば、重合）を厳密に制御できるようにするため、構築材料には通常、分注時に（例えば、鎖伸長及び／又は架橋によって）重合する重合性（例えば、光重合性）を有する部分又は基が含まれており、これによって、幾何学的形状が保たれ、最終製品に必要な物性及び／又は機械的特性が得られる。

３Ｄインクジェット印刷、押出印刷、レーザーによる印刷及び投影ステレオリソグラフィー等、３Ｄバイオプリンティング用に様々な技術が開発されている［例えば、Murphy SV, Atala A, Nature Biotechnology. 2014 32(8).、Miller JS, Burdick J. ACS Biomater. Sci. Eng. 2016, 2, 1658-1661を参照］。各技術では分注した構築材料（本明細書では印刷媒体とも称される）に対して様々な要件があり、これらは、特定の塗布機構と、印刷後の足場の３Ｄ構造を維持するのに必要な硬化／ゲル化プロセスに由来する。

全ての技術に関して、印刷の精度と効率を決定する最も重要なパラメータは、分注した構築材料の静的及び動的物性、例えば、粘度、ずり減粘及びチキソトロピー特性である。構築材料の静的及び動的特性は印刷技術にとって重要なだけでなく、細胞を含む印刷、即ち、印刷中に分注する構築材料内の細胞等を考慮する場合にも重要である。この場合、印刷（分注）中に構築材料に印加されるせん断力は、細胞の生存に大きな影響を及ぼす。従って、広範囲の条件、即ち、濃度、温度、イオン強度及びｐＨに亘って印刷媒体の特定の特性を良好に制御することが望ましい。

Ｉ型コラーゲンは、３Ｄバイオプリンティングにおいて構築材料の主成分として使用するのに良好な候補と考えられている。

コラーゲンメタクリレートを迅速に自己集合するＩ型コラーゲンとして使用し、組織工学用の架橋ヒドロゲルを形成することができる［例えば、Isaacson et al., Experimental Eye Research 173, 188-193 (2018)を参照］。コラーゲンメタクリレートは、間葉系幹細胞［Kathryn E. Drzewiecki et al., A thermoreversible, photocrosslinkable collagen bio-ink for free-form fabrication of scaffolds for regenerative medicine, Technology (2017)］、線維芽細胞、脂肪由来幹細胞、上皮細胞及び更に多くの細胞と共に使用されている。コラーゲンメタクリレートは、コラーゲン濃度や硬化条件（例えば、照射強度や照射期間）を変えることによって、様々な剛性の足場を形成するのに有用である。

組織から抽出されたコラーゲンメタクリレートは、３Ｄバイオプリンティング（押出、インクジェット及びフォトリソグラフィー）での有用性が特徴付けられている［Drzewiecki, K. E. et al. Langmuir 30, 11204-11211 (2014)、Gaudet, I. D. & Shreiber, D. I. Biointerphases 7, 25 (2012)］。

この天然ポリマーが持つ大きな利点にも関わらず、多くの要因によって３Ｄバイオプリンティングへの使用が妨げられている。この目的での組織抽出コラーゲンの使用は、温度とイオン強度に対する感度に起因して制限され、生理的条件下では２０℃より高い温度で自発的にゲルを形成する［例えば、Advanced BioMatrix, Inc.製のＰｕｒｅＣｏｌを参照］。組織抽出コラーゲンの典型的な温度依存によるゲル形成によって、印刷中の正確な流動性が大きく妨げられる。この現象の可能な解決策として、印刷媒体を塗布するまで低温に保つことが挙げられるが、これは重大な技術的限界を意味する。別の解決策は、このような条件下でゲル状にならない、コラーゲンの変性形態であるゼラチンの使用である。しかし、ゼラチンには天然コラーゲンの真の組織と細胞相互作用が欠けているため、重要な生物学的機能が失われる。

本譲受人は、ヘテロ三量体Ｉ型コラーゲンをコードする５種のヒト遺伝子をタバコ植物に組み込むことによって、ナイーブなヒトＩ型コラーゲン（ｒｈコラーゲン）の精製を可能にする技術を開発した［例えば、Stein H. (2009) Biomacromolecules; 10:2640-5を参照］。このタンパク質は、コラーゲンの独特な特性を利用した費用対効果の高い工業プロセスで均一に精製される。国際公開第２００６／０３５４４２号、国際公開第２００９／０５３９８５号、国際公開第２０１１／０６４７７３号、国際公開第２０１３／０９３９２１号、国際公開第２０１４／１４７６２２号、及びこれらに由来する特許と特許出願も参照されたい（これらの全ての内容全体を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する）。

本譲受人による国際公開第２０１８／２２５０７６号には、３Ｄ物体の積層造形（例えば、３Ｄバイオプリンティング）のためのモデリング材料配合物の調製に使用することができる、硬化可能な組換えヒトコラーゲンとそれを含むキット、及びコラーゲン系材料を少なくともその一部に有する３Ｄ物体の積層造形においてそのようなモデリング材料配合物を利用する方法が記載されている。この配合物は１０℃を超える温度（例えば、室温又は３７℃）での望ましい粘度を特徴とし、システム又はその一部を冷却せずに積層造形を行うことができる。

本譲受人による国際公開第２０１９／２１１８５４号には、光硬化性（光開始）皮膚充填剤、ヒアルロン酸－ｒｈコラーゲン二重架橋皮膚充填剤及びヒアルロン酸－ｒｈコラーゲン半相互貫入ネットワーク（各々には植物由来ヒトコラーゲンが含まれている）と、それを用いた方法が記載されている。

更なる背景技術としては、米国特許第５，５９１，４４４号、第７，７２３，１０８号、第７，７４５，１０５号、第７，９１９，１１２号、第８，０２５，８６９号、第８，０３８，６６５号、第８，０６６，６９１号、第８，１２４，１２０号、第８，１４２，８１５号、第８，１９２，４８７号、第８，４３５，６００号、第８，５４６，１４２号、第８，７０２，６８４号、第８，６４１，７７５号、第８，６４２，７３５号、第８，６９７，０５９号、第８，９９２，５５１号、第８，７５８，７８１号、第８，７７８，３３３号、第８，７７８，９０９号、第８，８７１，２６７号、第９，１０１，６９２号、第９，０７４，１９０号、第９，１７３，９７５号、第９，１５０，６６８号、第９，２８９，５３３号、第９，９５６，３１７号、第９，６８１，９４１号、第９，７５２，１３８号、第９，７４４，２６０号、第９，７８２，５１７号、第９，８０１，９７６号、第９，９０１，４４０号、第９，９１３，７０５号、第９，９５６，０７２号、第１０，０１１，８２０号、第１０，２５８，５８８号、第１０，１１７，８２２号、第１０，０３９，６３３号、第１０，３００，１６９号、第１０，３３５，１９０号、第１０，３２７，８８４号、第１０，４４９，０３４号、第１０，４７１，１８１号明細書；ドイツ特許第１０２０１１１２１９８２号明細書；ロシア特許第２６７５０１９号明細書；欧州特許出願公開第２９９５２７８号明細書；欧州特許第３０１３３７９号、第２２３１０６１号、第１２８０５６２号、第３２４７４１３号、第１８１４６０６号、第２５５００２８号、第２８４１１１５号、第１７３４８９４号、第３１９１０２０号、第１５４６３０７号、第３３５７５１９号明細書；及び米国特許出願公開第２０１７／０２７４０５２号、第２０１１／０２７４６６６号、第２０１８／００６４８５４号、第２０２０／００７８４１１号、第２０２０／００３０４９５号、第２０１９／０３２１１５８号、第２０１８／０１７７９１７号、第２０１９／０１８４０６４号、第２０１７／００７１７２５号、第２０２０／００３０４９６号、第２０１９／００６０５１６号、第２０２０／００１６１９１号、第２０１９／０３７４４５７号、第２０１８／０１９３５２２号、第２０１８／００９８８３６号、第２０１７／０２２４８９６号、第２０１９／０１３４２６５号、第２０１７／００８７２７３号、第２０１８／０２８９８６０号、第２０１８／００１５２０４号、第２０２０／０２６８５０３号及び第２０２１／００３０５２８号明細書が挙げられる。

本発明者らは、軟部組織の増強、再建及び／又は再生手順での使用に適した、分解性インプラント及び注入可能な充填剤を形成するのに使用可能なｒｈコラーゲン含有配合物を考案した。開示されたインプラントと注入可能な充填剤は、使用目的に適合するようにその機械的、物理的及び／又は生物学的特性を制御しながら設計されており、以下で更に詳述するような様々な用途（例えば、対象の乳房組織の再建又は増強）において利用することができる。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、３次元（３Ｄ）バイオプリント複合足場を含む（３Ｄ）生体適合性・分解性軟部組織インプラントであって、複合足場は組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）と生体適合性合成ポリマーを含み、且つ
多孔質壁と、
多孔質壁内で少なくとも部分的に囲まれた内部空洞と、
内部空洞を足場の最外面と接続する少なくとも１個の注入ポートであって、前記注入ポートを介した注入装置の挿入が可能なサイズの開口部を有する注入ポートと
を有する、軟部組織インプラントが提供される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、足場は、足場の最外面を足場の内部空洞と接続する少なくとも１個のプリント血管網経路（vascular network path）を更に含み、血管網経路は血管細胞と血管組織が侵入可能なサイズである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、足場は約１～１０００個のプリント血管網経路を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、内部空洞の総体積は約５ｍＬ～約３００ｍＬ、又は約１０ｍＬ～約３００ｍＬ、又は約５０ｍＬ～約３００ｍＬである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、内部空洞は少なくとも１個のチャンバを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、内部空洞は２～３０個のチャンバを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、チャンバの内の少なくとも２個は互いに相互接続されている。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、足場は１～１５個の注入ポートを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、バイオプリント複合足場は、軟部組織インプラントの所望の形状と寸法に対応する構成パターンで硬化性配合物をバイオプリンティングして形成されており、硬化性配合物は、硬化性部分を有する組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は、硬化性部分を有する生体適合性合成ポリマーを更に含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、ｒｈコラーゲンの硬化性部分と合成ポリマーの硬化性部分は、同一の硬化条件に供された際に硬化可能である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性部分の各々は光硬化性部分である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、生体適合性合成ポリマーは、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（乳酸－ｃｏ－グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）（ＰＮＩＰＡＡｍ）、ポリ－４－ヒドロキシブチレート（Ｐ４ＨＢ）又はそれらのいずれかのコポリマーである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、ｒｈコラーゲンは植物由来組換えヒトコラーゲンを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、ｒｈコラーゲンの生体適合性合成ポリマーに対する比率は約１：１～約１：２０、又は約１：１～１：１０、又は約１：２～１：１０である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、足場は少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分を更に含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、配合物は、硬化性部分を有する少なくとも１種のＥＣＭ成分を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、少なくとも１種のＥＣＭ成分は、ヒアルロン酸、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン、ラミニン、及びそれらのいずれかの組み合わせの内の少なくとも１種を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、足場はインテグリン結合材料を更に含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、インテグリン結合材料はＲＧＤ含有材料である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、配合物は、硬化性部分を有するインテグリン結合部分を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、インプラントは、少なくとも足場の内部空洞内にマトリックスを更に含み、マトリックスは、少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と細胞又は脂肪組織との内の少なくとも１種を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、少なくとも１種のＥＣＭ成分は、ｒｈコラーゲン、ヒアルロン酸（ＨＡ）、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、ｒｈコラーゲンは、架橋線維状ｒｈコラーゲン及びｒｈコラーゲン由来ナノ粒子の内の少なくとも１種を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、マトリックスはインテグリン結合材料を更に含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、マトリックス内のＥＣＭ成分と細胞又は脂肪組織との重量比は１：１～１：５の範囲である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、細胞は周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞、前駆細胞、造血細胞、脂肪細胞、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、細胞は、脂肪組織から単離された間質血管画分（ＳＶＦ）を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、細胞は、脂肪組織由来の最小限に処理した抽出物を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、マトリックスの量は約５ｍＬ～約３００ｍＬである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、軟部組織インプラントは乳房インプラントである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、軟部組織は乳房組織、顔面組織、首組織、筋肉組織、関節組織、顎組織、臀部組織、手組織及び胸部組織から選択される。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のインプラントを調製する方法であって、少なくとも１種の配合物を分注し、足場の構成パターンで複数の層を逐次的に形成することを含み、
層の少なくとも一部に関して、分注を行うのは、少なくとも１種の硬化性基を有する組換えヒトコラーゲンと、少なくとも１種の硬化性基を有する合成ポリマーとを含み、必要に応じて、硬化性基を有するＥＣＭ成分及び／又は少なくとも１種の硬化性材料を有するインテグリン結合材料を含む配合物である、方法が提供される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、この方法は、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のマトリックスを、注入ポートを介して、少なくとも足場の内部空洞内に注入することを更に含む。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の足場を形成するための少なくとも１種の配合物と、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のマトリックスを形成するための注入可能マトリックス配合物とを含むキットであって、軟部組織インプラントの調製用に特定されたキットが提供される。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の軟部組織インプラントであって、軟部組織の増強及び／又は再建及び／又は再生を必要とする対象におけるそれらの実施用であり、軟部組織の増強及び／又は再建が望まれる身体器官又は体腔に足場を移植し、必要に応じて、少なくとも足場の内部空洞内に本明細書に記載のマトリックスを注入することを含み、
マトリックスの注入を移植の前又は後に行う、軟部組織インプラントが提供される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、マトリックスの注入は移植の後に行い、必要に応じて繰り返し行う。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、移植の後、プリント血管網経路を対象の血管の少なくとも１個と吻合する。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と、細胞又は脂肪組織又はその組み合わせとを含む注入可能マトリックス配合物であって、少なくとも１種のＥＣＭ成分は、ｒｈコラーゲン、ヒアルロン酸、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン、ラミニン又はそれらのいずれかの組み合わせを含み、細胞は周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞、前駆細胞、造血細胞又は脂肪細胞、又はそれらのいずれかの組み合わせ、及び／又は脂肪組織から単離された脂肪画分を含む、注入可能マトリックス配合物が提供される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、細胞は、脂肪組織から単離され、最小限に処理した画分を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、ｒｈコラーゲンは植物由来ヒトコラーゲンを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、ｒｈコラーゲンは、架橋線維状ｒｈコラーゲン及び／又はｒｈコラーゲンの粒子（粒子状ｒｈコラーゲン）を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、ＥＣＭ成分の細胞又は脂肪組織に対する重量比は約５：１～約１：５である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、配合物はインテグリン結合材料を更に含む。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、軟部組織の再建及び／又は増強及び／又は再生を必要とする対象においてそれを行うために使用する、本明細書に記載のマトリックス配合物が提供される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、軟部組織は、顔、鼻、顎、乳房、頤、臀部、手、筋肉、関節、脚、足、胸部、唇又は頬の組織、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、約５～約２００ｍＬ、又は約５０ｍＬ～約１５０ｍＬの量で配合物を軟部組織に注入する。

特に定義しない限り、本明細書で使用する全ての技術用語及び／又は科学用語は、本発明が属する技術分野の当業者が通常理解するものと同じ意味を有する。本明細書に記載のものと同様の又は等価な方法及び材料を、本発明の実施形態の実践又は試験に使用することができるが、例示的な方法及び／又は材料を以下に記載する。矛盾する場合、定義を含む本特許明細書が優先する。また、材料、方法及び実施例は単なる例示であり、必ずしも限定を意図するものではない。

本発明の実施形態の方法及び／又はシステムを実施する際には、選択タスクを手動、自動又はそれらの組み合わせで実行又は完了することができる。更に、本発明の方法及び／又はシステムの実施形態の実際の機器や装置によれば、ハードウェア、ソフトウェア又はファームウェア、又はオペレーティングシステムを使用するそれらの組み合わせによって幾つかの選択タスクを実施することができる。

例えば、本発明の実施形態に係る選択タスクを実行するためのハードウェアは、チップ又は回路として実装することができる。ソフトウェアの場合、本発明の実施形態に係る選択タスクは、任意の適切なオペレーティングシステムを使用してコンピュータで実行される複数のソフトウェア命令として実装することができる。本発明の例示的実施形態では、本明細書に記載の方法及び／又はシステムの例示的実施形態に係る１種以上のタスクは、複数の命令を実行するコンピューティングプラットフォーム等のデータプロセッサによって実行される。必要に応じて、データプロセッサには、命令及び／又はデータを格納する揮発性メモリ、及び／又は命令及び／又はデータを格納する不揮発性記憶装置、例えば、磁気ハードディスク及び／又はリムーバブルメディアが含まれる。必要に応じて、ネットワーク接続も設けられる。ディスプレイ及び／又はユーザー入力装置（例えば、キーボードやマウス）も必要に応じて設けられる。

本発明の幾つかの実施形態について、その例示のみを目的として添付の図面を参照して本明細書に記載する。以下、特に図面を詳細に参照して示す細部は、例示を目的とし、本発明の実施形態の詳細な説明を目的とすることを強調する。これに関して、図面と共に説明を見ることで、本発明の実施形態をどのように実行し得るか当業者には明らかとなる。

図１Ａ～図１Ｂ（背景技術）は、インプラントの機械的特性を特徴付けるために使用する２個の平行プレート間での圧縮試験の例を示す（Brandon et al. (2019) Bioengineering (Basel).6(2):43, Figures 2A and 2Bから採用）。図１Ａは、圧縮試験前のプレート間のインプラントの画像を示す。図１Ｂは、圧縮試験を受けている同じインプラントを示す。（Ｄ_０＝時間０での圧縮前のインプラントの直径（ｃｍ）、Ｄ＝インプラントの直径、ｄ＝接触直径；Ｈ＝プレート間のインプラント射影（プレート間隔）、Ｆ＝加えた力）。図２（背景技術）は、射影歪みの関数としての分析試験用荷重を表した例示的なグラフを示す（Brandon et al. (2019) Bioengineering (Basel).6(2):43, Figure 11から採用）。インプラント射影の変化、即ち、プレートの変位は、圧縮荷重に応じて測定する。図３（背景技術）は、直径歪みの関数としての分析試験用荷重を表した例示的なグラフを示す（Brandon et al. (2019) Bioengineering (Basel).6(2):43, Figure 12から採用）。インプラント直径の変化は、圧縮荷重に応じて測定する。図４（背景技術）は、面積歪みの関数としての分析試験用荷重を表した例示的なグラフを示す（Brandon et al. (2019) Bioengineering (Basel).6(2):43, Figure 13から採用）。インプラント表面積の変化は、圧縮荷重に応じて測定する。図５（背景技術）は、非常に低い圧縮荷重（「ピンチ」試験）で局所的な歪みを分析するための例示的なセットアップの画像を示す（Brandon et al. (2019) Bioengineering (Basel).6(2):43, Figure 17から採用）。インプラントの変形は、インプラントの外周に印加された、低い局所的な一軸圧縮力に起因する。左端の画像は、Ｘ_ｆのセットアップを示す。中央の画像はセットアップ内のインプラントの配置を示し、右端の画像は力測定のために挟まれたインプラントを示す。（停止＝所定の停止；固定フィンガーとゲージフィンガーは指先をシミュレートしたシリコンプローブ；Ｄ_０＝初期インプラント直径；Ｘｆ＝最終ピンチ距離；Ｆ＝ピンチ力）。図６（背景技術）は、「ピンチ」試験で得られた結果を表した例示的なグラフを示す（Brandon et al. (2019) Bioengineering (Basel).6(2):43, Figure 18から採用）。この結果は、「フィンガー」によってインプラントの外周に印加された、低い局所的な一軸圧縮力に起因するインプラントの変形を示す。図７は、本発明の例示的実施形態に係る、分解性足場を含む３Ｄバイオプリント乳房インプラントの製造及び使用の概略図を示す。分解性乳房インプラント足場は、バイオプリンティングによって調製し（左上図）、ｒｈコラーゲン等のＥＣＭ成分を含み、必要に応じて間質血管画分（ＳＶＦ）、均質化脂肪抽出物及び／又は細胞成分を混合したマトリックスを分解性足場に注入する（右上図）。ＥＣＭ成分は、幾つかの実施形態では、ヒアルロン酸（ＨＡ）、フィブロネクチン、ヘパリン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。次に、マトリックスを充填した足場を体内に移植し、血管新生する（左下図）。その後、インプラント足場が徐々に分解すると共に新しい組織による置換（新しい組織の再生と血管新生を含む）が徐々に進む（右下図）。この最終段階では、足場が消え、完全に機能的な血管組織が残る。図８Ａ～図８Ｄは、本発明の例示的実施形態に係る、ドーム状（１０ｍｍ×１０ｍｍ×６ｍｍ）の３Ｄプリント分解性足場（０．５ｍｍ×０．５ｍｍの細孔を含む）の画像を示す。断面図（図８Ａ）、上面図（図８Ｂ）及び側面図（図８Ｃ）。上面図と側面図に見られる２個の凹みは、移植前又は移植後、又は移植前後の両方において、本明細書に記載のマトリックスを充填することが可能な注入ポートである。図８Ｄは、メタクリル化ｒｈコラーゲン（０．５％）、ＰＥＧ－ＤＡ（０．５～２％）、ＳＲ９０３５（１．０～２．５％）、ＨＥＡＡ（１２．０～４０．０％）を含む３Ｄバイオプリント分解性足場を示す。図９は、ＥＣＭマトリックス（例えば、ｒｈコラーゲン含有マトリックス）と混合して分解性足場に充填することができる間質血管画分（ＳＶＦ）の機能細胞を単離する例示的方法の概略図を示す。図示した工程には、対象（成体ラット）から脂肪パッドを単離し、脂肪パッドを機械的にミンチし、組織を酵素消化して脂肪成分を除去した後、周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮及び前駆細胞、及び／又は単球とマクロファージを含む造血細胞を含み得るＳＶＦを回収することが含まれる。幾つかの実施形態では、酵素消化を行わずに、脂肪パッドの機械的ミンチ／均質化によって単離手順を停止し、最小限に処理した均質化脂肪抽出物を得る。図１０は、乳房組織の下流再生を必要とする対象に移植される前の、本発明の例示的な実施形態に係る、ＳＶＦとｒｈコラーゲン系マトリックスを充填した例示的な３Ｄバイオプリント足場の概略図を示す。足場の充填は、図示のように注入ポートで注入して行う。例示的な足場は、内部空洞と（例えば、流体で）連通する３個の注入ポートを含む。バイオプリント足場は、その周囲に分布するプリント血管網経路を更に含み、足場の端に開口部を有する。図１１は、ｒｈコラーゲン等の少なくとも１種のＥＣＭ成分と脂肪抽出物（ＶＳＦ）を含むマトリックスを充填した移植足場の安全性と有効性を評価するための、例示的な動物（ラット／マウス）研究の概略図を示す。３Ｄプリントドーム状足場を動物に移植し、シリンジにマトリックスを充填し、移植した足場にマトリックスを注入する。移植後の所定時間でインプラントを回収し、安全性と有効性を組織学的に評価する。図１２Ａ～図１２Ｃは、ｒｈコラーゲン等の少なくとも１種のＥＣＭ成分と脂肪抽出物（最小限に処理した均質化脂肪抽出物）を含むマトリックスを充填した移植足場の安全性と有効性を評価するための、他の例示的な動物（ラット／マウス）研究の概要を示す概略図及び写真を示す。移植後の代表的な動物の写真（図１２Ｃ）に示すように、足場にマトリックスを充填し（図１２Ａ）、その後移植する（図１２Ｂ）。図１３Ａは、ラットへの移植４週間後の試験したインプラントの組織学的スコアリングを示す棒グラフである。図１３Ｂは、両方のインプラント型の代表的な組織学的画像を組織反応の例と共に示す。新血管形成を幅広矢印で示し、プリント鎖周囲の結合組織の増殖を通常の矢印で示し、三角は組織の内部成長を示し、脂肪浸潤をアスタリスクで示す。図１３Ｃ～図１３Ｄは、両方のインプラント型の別の代表的な組織学的画像を組織反応の例と共に示す。図１３Ｃは、足場の（以前は空の）内部区画内と足場鎖間で見られた組織内部成長を示す。図１３Ｄは、新血管形成を幅広矢印で更に示す。図１３Ｅは、両方のインプラント型の別の代表的な組織学的画像を組織反応の例と共に示す。図１３Ｅは、足場鎖間の新血管形成組織の内部成長と脂肪浸潤を示す代表的な画像を示す。図１４Ａ～図１４Ｄは、組織内部成長を増強するように設計された、本発明の幾つかの実施形態に係る足場の例示的な設計の画像を示す。３Ｄ足場は、数個の相互接続された内部区画と内部空間を表面に接続する細いチャネルを特徴とする。図１５Ａ～図１５Ｃは、表面積を増大させて組織内部成長を増強するための襞と中央区画を有する例示的な小型３Ｄ足場の画像を示す。上面図（図１５Ａ）及び側面図（図１５Ｂ～図１５Ｃ）。図１６は、細胞増殖に対するｒｈコラーゲン系注入用マトリックスの効果を示す棒グラフである。

本発明は、その幾つかの実施形態において、軟部組織の修復及び／又は増強に関し、より詳細には、分解性足場とそれを含む軟部組織インプラントを形成するのに使用可能なコラーゲン系配合物、及び軟部組織充填剤として、及び／又は分解性足場と組み合わせて使用可能なコラーゲン系配合物に関するが、これに限定されない。

本発明の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、必ずしもその用途が以下の説明及び／又は図面及び／又は実施例で例示される構造の詳細や構成要素の配置及び／又は方法に限定されるものではないことを理解すべきである。本発明は他の実施形態が可能であり、様々な手段で実施又は実行することが可能である。

本発明者らは、硬化して合成ポリマー、好ましくは生体適合性合成ポリマー、となる硬化性合成材料と共に硬化性ｒｈコラーゲンを利用する積層造形プロセス（例えば、３Ｄバイオプリンティング）によって分解性（例えば、生分解性）複合足場を形成する方法を設計し、実施することに成功した。以下で更に詳述するように、この足場は、多孔質壁、内部空洞及び１個以上の注入ポートと、必要に応じて、足場の最外面を足場の内部空洞と接続する血管網経路とを有するように設計されている。複合構造は、軟部組織インプラントの一部を構成しており、新たに形成された軟部組織が分解性インプラントに取って代わるように、移植部位での軟部組織の成長を可能にする及び／又は促進する機械的、物理的、及び／又は生物学的特性を有するように設計されている。

本発明者らは更に、１種以上のＥＣＭ成分（例えば、必要に応じて１種以上の更なるＥＣＭ成分と組み合わせるｒｈコラーゲン）と、必要に応じて細胞及び／又は脂肪組織等の生体物質とを含む注入可能マトリックスを設計し、用いることに成功した。これは、軟部組織充填剤として使用すること、又は分解性インプラントの一部として本実施形態の複合足場に注入（充填）することができる。

図１Ａ～図６は、本発明の幾つかの実施形態に係るインプラント及び／又はマトリックスの機械的及び／又は物理的特性を制御及び決定するのに使用可能な背景技術の方法と所望のパラメータを示しており、これを用いて（例えば、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の複合構造及び／又はマトリックスを構成する成分の化学的性質と相対量を制御することによって）所望の特性を有するインプラント及び／又はマトリックスを考案することができる。

図７は、本発明の例示的実施形態に係る、分解性足場を含む例示的３Ｄバイオプリント乳房インプラントの製造及び使用の概略図を示す。分解性乳房インプラント足場は、バイオプリンティングによって調製し（左上図）、ｒｈコラーゲン等のＥＣＭ成分を含み、必要に応じて間質血管画分（ＳＶＦ）、均質化脂肪抽出物及び／又は細胞成分を混合したマトリックスを分解性足場に注入する（右上図）。ＥＣＭ成分は、幾つかの実施形態では、ヒアルロン酸（ＨＡ）、フィブロネクチン、ヘパリン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。次に、マトリックスを充填した足場を体内に移植し、血管新生する（左下図）。その後、インプラント足場が徐々に分解すると共に新しい組織による置換（新しい組織の再生と血管新生を含む）が徐々に進む（右下図）。この最終工程では、足場が消え、完全に機能的な血管組織が残る。

図８Ａ～図８Ｄ、図１０、図１４Ａ～図１４Ｂ及び図１５は、本発明の例示的実施形態に係る３Ｄバイオプリント分解性足場の例示的デザインの画像を示す。

図９は、本発明の幾つかの実施形態に係る注入可能マトリックスに配合することができる生体物質（脂肪抽出物）の生成の一例を示す。

図１１～図１３Ｅに示すように、本発明者らは、本明細書に記載の分解性インプラントを移植した際に新血管形成と組織内部成長が移植部位で生じることをインビボ研究で実証した。

図１６に示すように、本発明者らは、本明細書に記載の注入可能マトリックスが組織成長を促進することを更に実証した。

従って、本発明の実施形態は、３Ｄバイオプリント分解性複合足場、硬化性配合物とそれを調製するための積層造形プロセス、その配合物を含む軟部組織インプラント、及びそれ自体で使用するか、又は組織成長を促進するために足場と組み合わせて使用することができる注入可能マトリックスに関する。本発明の実施形態は更に、軟部組織の再建、増強、置換及び／又は再生を必要とする対象において、それを行うための複合足場及び／又は注入可能マトリックスの使用に関する。

本発明の幾つかの実施形態によれば、インプラント、複合足場及び注入可能マトリックスでは組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）を使用する。

本発明の実施形態は更に、３次元（３Ｄ）生体適合性・分解性軟部組織（例えば、乳房）インプラント、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と細胞又は脂肪組織を含むマトリックス、及びそれらの方法と使用に関する。

本実施形態の幾つかに係る生体適合性・分解性軟部組織（例えば、乳房）インプラントは複合足場を含み、これは組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）と生体適合性合成ポリマーを含む成分を配合するようにバイオプリントすることができる。複合足場成分は、少なくとも１種のＥＣＭ成分（例えば、ｒｈコラーゲン、ヒアルロン酸（ＨＡ）、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない）を更に含むことができる。インプラント足場は、多孔質格子と、内部空洞と、細胞又は組織注入用カニューレの挿入を可能にするサイズの少なくとも１個の注入ポートとを含む。インプラント足場は、血管細胞及び組織のインプラントへの侵入を可能にする少なくとも１個のプリント血管網経路を更に含むことができる。

本明細書に開示の軟部組織（例えば、乳房）インプラントは、それを必要とする対象に移植する方法（例えば、軟部組織（例：乳房組織）の再建又は増強を目的として方法が挙げられるが、これに限定されない）において使用することができ、インプラントは経時的に分解し、新しい組織に置き換わる。分解性軟部組織（例えば、乳房）インプラントを調製する方法も更に開示する。

少なくとも１種のＥＣＭ成分と、細胞又は脂肪組織、又はその両方とを含むマトリックスを本明細書に開示する。幾つかの実施形態では、移植前に軟部組織（例えば、乳房）インプラントにマトリックスを注入し、他の実施形態では、対象への移植後にマトリックスをインプラントに注入する。幾つかの他の実施形態では、複合足場の使用とは関係なく、対象の軟部組織を再建又は増強するためにマトリックスを使用する。

組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）：
コラーゲンは、体内の様々な結合組織の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）の重要な構造タンパク質である。コラーゲンは哺乳動物で最も豊富なタンパク質であり、互いに結合して細長い線維の三重らせんを形成するポリアミノ酸鎖から成る。骨、腱及び軟骨はコラーゲンを含み、角膜、血管、腸及び歯等の異なる構造も同様である。Ｉ型コラーゲンは人体に最も豊富に存在するコラーゲンである。

当業者であれば、「コラーゲン鎖」という用語が、Ｉ型線維となり得るコラーゲン線維のα１又は２鎖等のコラーゲンサブユニットを包含し得ることを理解するであろう。当業者であれば、「コラーゲン」という用語が、Ｉ型コラーゲンの場合、α１鎖又は２個のα１鎖と１個のα２鎖を含む、構築コラーゲン三量体を包含し得ることを理解するであろう。コラーゲン線維は、末端プロペプチドＣ及びＮを欠いているコラーゲンである。

コラーゲンの顕著な特徴の１つは、三重らせんの３個の鎖の各々におけるアミノ酸の規則的な配置である。アミノ酸配列はＧｌｙ－Ｐｒｏ－Ｘ又はＧｌｙ－Ｘ－ヒドロキシプロリンの反復を含むことが多く、Ｘは様々な他のアミノ酸残基のいずれであってもよい。通常、プロリン又はヒドロキシプロリン残基は全配列の約６分の１を占め、グリシン残基は全配列の３分の１を占める。プロリル－４－ヒドロキシラーゼ（Ｐ４Ｈ）によるプロリン及びリジン残基のヒドロキシル化は、ポリペプチド鎖が小胞体（ＥＲ）膜を横切って同時翻訳的に移動するため、Ｇｌｙ－Ｘ－Ｙ反復領域内で生じる。Ｐ４Ｈはαとβの２種のサブユニットで構成される酵素である。両方共、活性酵素を形成するのに必要である。コラーゲンの最終的な三重らせん構造の安定性は、コラーゲン鎖のＰ４Ｈを介したヒドロキシル化に大きく依存している。リシルヒドロキシラーゼ（ＬＨ、ＥＣ１．１４．１１．４）、ガラクトシルトランスフェラーゼ（ＥＣ２．４．１．５０）及びグルコシルトランスフェラーゼ（ＥＣ２．４．１．６６）は、コラーゲンの翻訳後修飾に関与する酵素である。これらは、特定の位置のリシル残基をヒドロキシリシル、ガラクトシルヒドロキシリシル及びグルコシルガラクトシルヒドロキシリシル残基に順次修飾する。単一のヒト酵素であるリシルヒドロキシラーゼ３（ＬＨ３）は、ヒドロキシリシン結合炭水化物形成における３つの連続する工程全てを触媒することができる。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、本発明で使用するコラーゲンは、動物由来コラーゲン、組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）又は植物由来組換えヒトコラーゲンから成る群から選択されるコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは架橋可能な植物由来ヒトコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは天然コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは修飾コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは官能基を付加して修飾する。幾つかの実施形態では、コラーゲンは連結コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは架橋コラーゲンを含む。

幾つかの実施形態では、コラーゲンは単離された天然起源のコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、天然起源のコラーゲンは、腱、靭帯、皮膚、角膜、軟骨、血管、腸、椎間板、筋肉、骨又は歯から成る群から選択されるコラーゲン含有組織から得ることができる。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、ｒｈコラーゲンは植物由来組換えヒトコラーゲンを含む。本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、植物由来ヒトコラーゲンは遺伝子組換え植物から得られる。当業者であれば、「遺伝子組換え植物」という用語が、少なくとも１種の外因性ポリヌクレオチド配列で安定的又は過渡的に形質転換されたいずれかの下等植物（例えば、コケ）又は高等（維管束）植物又は組織又はその（例えば、細胞懸濁液の）単離細胞を包含し得ることを理解するであろう。幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物は、タバコ、トウモロコシ、アルファルファ、イネ、ジャガイモ、ダイズ、トマト、コムギ、オオムギ、キャノーラ、ニンジン及びワタから成る群から選択される。本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、遺伝子組換え植物は、国際公開第２００６／０３５４４２号、国際公開第２００９／０５３９８５号、国際公開第２０１１／０６４７７３号、国際公開第２０１３／０９３９２１号、国際公開第２０１４／１４７６２２号及び国際公開第２０１８／２２５０７６号に記載のようなタバコ植物を含む。

幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物によっていずれかのタイプのコラーゲン鎖を発現させることができる。幾つかの実施形態では、コラーゲン鎖は、線維形成コラーゲン（Ｉ型、ＩＩ型、ＩＩＩ型、Ｖ型、及びＸＩ型）、ネットワーク形成コラーゲン（ＩＶ型、ＶＩＩＩ型、及びＸ型）、線維表面に関連するコラーゲン（ＩＸ型、ＸＩＩ型、及びＸＩＶ型）、膜貫通タンパク質として生じるコラーゲン（ＸＩＩＩ型及びＸＶＩＩ型）又は１１ｎｍの周期的なビーズ状フィラメントを形成するコラーゲン（ＶＩ型）を含む。幾つかの実施形態では、発現コラーゲン鎖はＩ型コラーゲンのα１及び／又はα２鎖である。

幾つかの実施形態では、発現コラーゲンα１鎖は、いずれかの哺乳動物に由来するポリヌクレオチド配列のいずれかによってコードされ得る。幾つかの実施形態では、コラーゲンα鎖１及び２をコードする核酸配列はヒト由来であり、それぞれ配列番号１及び２である。幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物は、配列番号１のヒトコラーゲンα－１鎖をコードする配列を含む。幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物は、配列番号２のヒトコラーゲンα－２鎖をコードする配列を含む。

幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物は、配列番号３の改変ヒトコラーゲンα－１鎖を含むアミノ酸配列を産生する。幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物は、配列番号４の改変ヒトコラーゲンα－２鎖をコードするアミノ酸配列を産生する。

幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物は、Ｐ４Ｈ－αとＰ４Ｈ－βをコードする１個以上の配列を含む。幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物によって発現される外因性Ｐ４Ｈは哺乳動物Ｐ４Ｈを含む。幾つかの実施形態では、外因性Ｐ４ＨはヒトＰ４Ｈを含む。幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物は、配列番号５及び６のヒトＰ４Ｈをコードする１個以上の配列を含む。

幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物は、哺乳動物ＬＨ３をコードする配列を含む。幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物は、配列番号７のＬＨ３をコードする配列を含む。

幾つかの実施形態では、植物で発現されるαコラーゲン鎖は、その末端プロペプチド（即ち、プロペプチドＣ及びプロペプチドＮ）を含んでも含まなくてもよい。幾つかの実施形態では、遺伝子組換え植物は、プロテアーゼＮ、プロテアーゼＣ、又は両方をコードする配列を含む。

幾つかの他の実施形態では、植物由来ヒトコラーゲンは、部分的に消化されたプロペプチドを含むプロコラーゲン分子とすることができる。更に幾つかの実施形態では、植物由来ヒトコラーゲンはアテロコラーゲンを含む。当業者であれば、「アテロコラーゲン」という用語が、Ｎ末端及びＣ末端プロペプチドの両方を欠くコラーゲン分子を包含し得ることを理解するであろう。幾つかの実施形態では、植物由来ヒトコラーゲンは、配列番号１及び配列番号２のコラーゲンα鎖をコードする配列に由来するアミノ酸（ＡＡ）配列を有するアテロコラーゲンである。アテロコラーゲンは、配列番号１と配列番号２の産物であるプロコラーゲンの酵素消化（例えば、フィシンによる消化）によって得られる。

幾つかの実施形態では、α鎖及び／又は修飾酵素（例えば、Ｐ４Ｈ及びＬＨ３）をコードするポリヌクレオチド配列は、植物で発現された際にそれらの細胞局在化を変更する方法で修飾することができる。

当業者であれば、例えば、アグロバクテリウム媒介遺伝子導入又はエレクトロポレーション等の直接ＤＮＡ導入を含む、核酸構築物を遺伝子組換え植物に導入する様々な方法について精通しているであろう。また、当業者であれば、様々な植物育種技術について熟知しており、従って、そのような技術の更なる説明は本明細書では行わない。幾つかの実施形態では、植物組織／細胞を成熟時に回収し、良く知られている抽出方法を用いてコラーゲン線維を単離する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、組換えヒトコラーゲンは組換えヒトＩ型コラーゲンである。

幾つかの実施形態では、Ｉ型コラーゲンは、３Ｄバイオプリンティングにおける構築材料の主成分と考えられる。幾つかの実施形態では、軟部組織（例えば、乳房）インプラント複合足場はＩ型コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、軟部組織（例えば、乳房）インプラント複合足場は組換えＩ型コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、軟部組織（例えば、乳房）インプラント複合足場は、組換えヒトＩ型コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、軟部組織（例えば、乳房）インプラント複合足場は、植物で産生された組換えヒトＩ型コラーゲンを含む。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載のマトリックスはＩ型コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のマトリックスは組換えＩ型コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のマトリックスは組換えヒトＩ型コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のマトリックスは、植物で産生された組換えヒトＩ型コラーゲンを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、組換えヒトコラーゲンは植物由来組換えヒトコラーゲンであり、幾つかの実施形態では、植物はタバコである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、植物由来ヒトコラーゲンは、Ｉ型組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）を精製するためのシステムを用いて調製するが、これは、ヘテロ三量体Ｉ型コラーゲンをコードする５種のヒト遺伝子をタバコ植物（ＣＯＬＬＰＬＡＮＴ（商標）、イスラエル国）に導入することを含む。コラーゲンの独特な特性を利用した費用対効果の高い工業プロセスによってタンパク質を精製して均質にする。国際公開第２００６／０３５４４２号、国際公開第２００９／０５３９８５号、及びこれらに由来する特許と特許出願も参照されたい（これらの全ての内容全体を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する）。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のヒト組換えコラーゲン（ｒｈコラーゲン）は単量体ｒｈコラーゲンである。

「単量体（ｍｏｎｏｍｅｒｉｃ）」とは、本明細書に記載のｒｈコラーゲンが水溶液に可溶であり、線維状凝集体を形成しないことを意味する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のヒト組換えコラーゲン（ｒｈコラーゲン）は線維状ｒｈコラーゲンであり、これは、本明細書では「架橋ｒｈコラーゲン」又は「架橋線維状ｒｈコラーゲン」とも称する。

「線維状」とは、本明細書に記載のｒｈコラーゲンが線維状凝集物を含む水溶液中で線維状凝集物の形態をとることを意味する。通常、線維状ｒｈコラーゲンは、単量体ｒｈコラーゲンを原線維形成緩衝液（通常は塩基性ｐＨを特徴とする）に曝露して形成するが、必ずしもそうでなくてもよい。線維状ｒｈコラーゲンを形成するための例示的な手順を以下の実施例のセクションに記載する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、ｒｈコラーゲンは粒子状ｒｈコラーゲンであり、例えば、ｒｈコラーゲン由来ナノ粒子の形態をとり、これは、以下の実施例のセクションに記載のように、例えば、ナノ粒子の調製中に分解生成物として形成されるｒｈコラーゲンナノ粒子及び／又はｒｈゼラチンナノ粒子を含むことができる。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、ｒｈコラーゲンは本明細書に記載の硬化性ｒｈコラーゲンである。本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、ｒｈコラーゲンは硬化性ｒｈコラーゲンで形成されており、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、硬化性ｒｈコラーゲンを単独で、又は他の硬化性材料と組み合わせて硬化条件に供して形成する。

通常、本明細書に記載の硬化性ｒｈコラーゲンは、本実施形態に係る複合足場を形成するために使用され、線維状及び／又は粒子状ｒｈコラーゲンは、本実施形態に係る軟部組織充填剤を形成するために使用されるが、必ずしもそうでなくてもよい。

幾つかの実施形態では、Ｉ型コラーゲンを使用しながら、複合足場を含む３Ｄ分解性軟部組織（例えば、乳房）インプラントを調製する。幾つかの実施形態では、組換えＩ型コラーゲンを使用しながら、足場を含む３Ｄ分解性軟部組織（例えば、乳房）インプラントを調製する。幾つかの実施形態では、組換えヒトＩ型コラーゲンを使用しながら、足場を含む３Ｄ分解性軟部組織（例えば、乳房）インプラントを調製する。幾つかの実施形態では、植物で産生された組換えヒトＩ型コラーゲンを使用しながら、足場を含む３Ｄ分解性軟部組織（例えば、乳房）インプラントを調製する。幾つかの実施形態では、植物で産生された組換えヒト架橋Ｉ型コラーゲンを使用しながら、足場を含む３Ｄ分解性軟部組織（例えば、乳房）インプラントを調製する。幾つかの実施形態では、植物で産生された組換えヒト改変Ｉ型コラーゲン（例えば、本明細書に記載の、植物で産生された硬化性組換えヒトＩ型コラーゲン）を使用しながら、足場を含む３Ｄ分解性軟部組織（例えば、乳房）インプラントを調製する。

バイオプリント複合足場：
本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）と生体適合性合成ポリマーを含む複合足場が提供される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、複合足場は、本明細書に記載のように、それを含むインプラントの形状に本質的に対応する構成パターンで積層造形（例えば、３Ｄバイオプリンティング）によって形成されるバイオプリント複合足場である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、複合足場は３Ｄバイオプリント複合足場である。

当業者であれば、本明細書で使用される「足場」という用語は、細胞の増殖や組織の形成を増強又は促進するのに使用される３次元（３Ｄ）構造を包含し得ることを理解するであろう。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、複合足場（例えば、３Ｄバイオプリント複合足場）は多孔質格子と、足場内の内部空洞と、内部空洞を足場の最外面に接続する少なくとも１個の注入ポートとを特徴とする。本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、足場は、多孔質壁を形成する多孔質格子と、多孔質壁内で少なくとも部分的に囲まれた内部空洞と、内部空洞を足場の最外面と接続する少なくとも１個の注入ポートとを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、注入ポートの少なくとも１個又は各々は、当該ポートを通して注入装置を挿入可能なサイズの開口部を有する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、本明細書に開示の足場は、細胞が付着し得るフレームワークとしてインビボで使用される、相互接続された細孔の高度に多孔質の人工３次元ネットワークで構成されている。（以下で更に詳述するように）足場がマトリックスを含む例では、マトリックスに含まれる細胞と追加の細胞の両方が、足場上と足場内で増殖して、必要に応じて組織を再生することができる。幾つかの実施形態では、本明細書に記載の足場は、生細胞を含むように形成可能な生きた足場と見なすことができる。１種以上の生細胞を足場に付着させることができる。生細胞は、細胞が成長してコロニーを形成する期間に亘って増殖させることができ、その後、コロニーが融合して細胞のネットワークを形成し、続いて足場内に生体組織を形成する。幾つかの実施形態では、足場は三次元で細胞増殖を促進する。

幾つかの実施形態では、複合足場は細胞の接着及び増殖に適した表面を提供する。複合足場は、機械的安定性及び支持を更に提供することができる。複合足場は特定の形状又は形態として、増殖中の細胞の集団によって呈される３次元形状又は形態に影響を及ぼすか又はその範囲を定めるようにすることができる。そのような形状又は形態としては、ドーム、立方体、円錐、球、ロール、長方形、３次元無定形形状等が挙げられるが、これらに限定されない。

当業者であれば、「細孔」という用語が複合足場の空隙又は空間を包含し得ることを理解するであろう。幾つかの実施形態では、細孔は均一で相互接続された多孔質ネットワークを含む。幾つかの実施形態では、細孔は不均一で相互接続された多孔質ネットワークを含む。幾つかの実施形態では、相互接続された多孔質ネットワークによって細胞が成長及び増殖するための空間がもたらされ、そこに栄養分が到達し、廃棄物は拡散によって除去することができる。幾つかの実施形態では、少なくとも１個のプリント血管網経路によって血管組織及び細胞用の空間がもたらされ、血管組織及び細胞は多孔質ネットワーク内の細胞に栄養分を提供することができる。幾つかの実施形態では、細孔開口部は、足場の多孔質ネットワークへの細胞侵入を可能にするサイズである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、複合足場は、固体空間が複数の細孔を形成して取り囲む多孔質格子を含む。幾つかの実施形態では、固体空間は、足場又はそれを含むインプラントに対して支持、形状及び構造をもたらすように設計される。

幾つかの実施形態では、足場が多孔質ネットワークを含むように、固体空間は多孔質ネットワークを含むことができる。幾つかの実施形態では、足場が多孔質格子を含むように、固体空間が格子を含むことができる。幾つかの実施形態では、足場が編組格子を含むように、固体空間は編組格子を含むことができる。幾つかの実施形態では、足場が織り格子を含むように、固体空間は織り格子を含むことができる。幾つかの実施形態では、固体空間は一連の支柱を含むことができる。幾つかの実施形態では、固体空間は一連のフィラメントを含むことができる。幾つかの実施形態では、固体空間は一連の壁を含むことができる。幾つかの実施形態では、固体空間は、フィラメント、支柱、壁、織り格子又は編組格子の組み合わせを含むことができる。幾つかの実施形態では、フィラメント、支柱、壁、織り格子又は編組格子は、管状、正方形、長方形、三角形又は自由形状を含むことができる。幾つかの実施形態では、このようなフィラメント、支柱、壁、織り格子又は編組格子は湾曲させることができる。幾つかの実施形態では、このようなフィラメント、支柱、壁、織り格子又は編組格子は直線とすることができる。幾つかの実施形態では、このようなフィラメント、支柱、壁、織り格子又は編組格子は足場内で規則的に分布させることができる。幾つかの実施形態では、このようなフィラメント、支柱、壁、織り格子又は編組格子は足場内で不規則に分布させることができる。幾つかの実施形態では、このようなフィラメント、支柱、壁、織り格子又は編組格子は足場内において、ある領域では規則的に分布させ、他の領域では不規則に分布させることができる。幾つかの実施形態では、複合足場のフィラメント、支柱、壁、織り格子又は編組格子は、１個の多孔質壁又は複数の多孔質壁を形成し、内部空洞には存在しない。

幾つかの実施形態では、複合足場のフィラメント、支柱、格子又は壁の厚さは約１μｍ～約５μｍ、約１μｍ～約１０μｍ、約５μｍ～約１０μｍ、約５μｍ～約２５μｍ、約５μｍ～約５０μｍ、約１０μｍ～約５０μｍ、約１０μｍ～約７５μｍ、約１０μｍ～約１００μｍ、約２５μｍ～約１００μｍ、又は約５０μｍ～約１００μｍである。幾つかの実施形態では、複合足場のフィラメント、支柱、格子又は壁の厚さは約１μｍ～約１０００μｍ、約１μｍ～約５００μｍ、約１００μｍ～約１０００μｍ、約５０μｍ～約５００μｍ、約５００μｍ～約１０００μｍ、約５０μｍ～約２５０μｍ、約１００μｍ～約５００μｍ、約１００μｍ～約７５０μｍ、約２５０μｍ～約７５０μｍ、約２５０μｍ～約１０００μｍ、又は約５０μｍ～約７５０μｍ（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

幾つかの実施形態では、複合足場のフィラメント、支柱、格子又は壁の厚さは少なくとも１μｍ、少なくとも２μｍ、少なくとも３μｍ、少なくとも４μｍ、少なくとも５μｍ、少なくとも６μｍ、少なくとも７μｍ、少なくとも８μｍ、少なくとも９μｍ、少なくとも１０μｍ、少なくとも２０μｍ、少なくとも３０μｍ、少なくとも４０μｍ、少なくとも５０μｍ、少なくとも６０μｍ、少なくとも７０μｍ、少なくとも８０μｍ、少なくとも９０μｍ、又は少なくとも１００μｍである。幾つかの実施形態では、複合足場のフィラメント、支柱、格子又は壁の厚さは少なくとも１００μｍ、少なくとも２００μｍ、少なくとも３００μｍ、少なくとも４００μｍ、少なくとも５００μｍ、少なくとも６００μｍ、少なくとも７００μｍ、少なくとも８００μｍ、少なくとも９００μｍ、少なくとも１０００μｍ、少なくとも２５０μｍ、少なくとも３５０μｍ、少なくとも４５０μｍ、少なくとも５５０μｍ、少なくとも６５０μｍ、少なくとも７５０μｍ、少なくとも８５０μｍ、少なくとも９５０μｍ、又は少なくとも１５０μｍである。

幾つかの実施形態では、足場の多孔質ネットワーク、格子又は壁の細孔は均一な間隔で配置されている。幾つかの実施形態では、足場の多孔質ネットワーク、格子又は壁の細孔は反復パターンを有する。幾つかの実施形態では、足場の多孔質ネットワーク、格子又は壁の細孔は形状及びサイズが異なる。幾つかの実施形態では、多孔質ネットワーク、格子又は壁の細孔はサイズが一定である。

幾つかの実施形態では、足場の多孔質ネットワーク、格子又は壁の細孔は同一の形状を有する。幾つかの実施形態では、足場の多孔質ネットワーク、格子又は壁の細孔の形状は同一ではない。幾つかの実施形態では、細孔の形状は限定されず、任意の数の３Ｄ形状とすることができる。幾つかの実施形態では、細孔形状は多面体を含む。幾つかの実施形態では、細孔形状は立方体、角柱又は角錐を含む。幾つかの実施形態では、細孔形状としては、円形、正方形、長方形、楕円形、平行四辺形、三角形、十二面体（五角十二面体等）、３Ｄカゴメ、ダイヤモンド、八面体が挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、細孔の形状は細胞遊走、細胞増殖、細胞分化及び組織成長を促進する。

幾つかの実施形態では、細孔形状が正方形又は長方形である場合、細孔の寸法は約５０μｍ～２００μｍ×約５０μｍ～１０００μｍである。幾つかの実施形態では、細孔寸法は約５０μｍ×５０μｍ、又は５０μｍ×１００μｍ、又は５０μｍ×１５０μｍ、又は５０μｍ×２００μｍ、又は５０μｍ×２５０μｍ、又は５０μｍ×３００μｍ、又は５０μｍ×３５０μｍ、又は５０μｍ×４００μｍ、又は５０μｍ×４５０μｍ、又は５０μｍ×５００μｍ、又は５０μｍ×５５０μｍ、又は５０μｍ×６００μｍ、又は５０μｍ×６５０μｍ、又は５０μｍ×７００μｍ、又は５０μｍ×７５０μｍ、又は５０μ ×８００μｍ、又は５０μｍ×８５０μｍ、又は５０μｍ×９００μｍ、又は５０μｍ×９５０μｍ、又は５０μｍ×１０００μｍである。幾つかの実施形態では、細孔寸法は約１００μｍ×１００μｍ、又は１００μｍ×１５０μｍ、又は１００μｍ×２００μｍ、又は１００μｍ×２５０μｍ、又は１００μｍ×３００μｍ、又は１００μｍ×３５０μｍ、又は１００μｍ×４００μｍ、又は１００μｍ×４５０μｍ、又は１００μｍ×１０００μｍ、又は１００μｍ×５５０μｍ、又は１００μｍ×６００μｍ、又は１００μｍ×６５０μｍ、又は１００μｍ×７００μｍ、又は１００μｍ×７５０μｍ、又は１００μｍ×８００μｍ、又は１００μｍ×８５０μｍ、又は１００μｍ×９００μｍ、又は１００μｍ×９５０μｍ、又は１００μｍ×１０００μｍである。幾つかの実施形態では、細孔寸法は約１５０μｍ×１５０μｍ、又は１５０μｍ×２００μｍ、又は１５０μｍ×２５０μｍ、又は１５０μｍ×３００μｍ、又は１５０μｍ×３５０μｍ、又は１５０μｍ×４００μｍ、又は１５０μｍ×４５０μｍ、又は１５０μｍ×５００μｍ、又は１５０μｍ×５５０μｍ、又は１５０μｍ×６００μｍ、又は１５０μｍ×６５０μｍ、又は１５０μｍ×７００μｍ、又は１５０μｍ×７５０μｍ、又は１５０μｍ×８００μｍ、又は１５０μｍ×８５０μｍ、又は１５０μｍ×９００μｍ、又は１５０μｍ×９５０μｍ、又は１５０μｍ×１０００μｍである。幾つかの実施形態では、細孔寸法は約２００μｍ×２００μｍ、又は２００μｍ×２５０μｍ、又は２００μｍ×３００μｍ、又は２００μｍ×３５０μｍ、又は２００μｍ×４００μｍ、又は２００μｍ×４５０μｍ、又は２００μｍ×１０００μｍである。

幾つかの実施形態では、細孔開口部は、足場の多孔質ネットワークへの細胞の侵入を可能にするサイズである。幾つかの実施形態では、細孔開口部又は細孔直径は、約５０μｍ～８００μｍである。幾つかの実施形態では、細孔の直径は約１０μｍ～１００μｍである。幾つかの実施形態では、細孔の直径は、約１００μｍ～７００μｍである。幾つかの実施形態では、細孔の直径は約１５０μｍ～６００μｍである。幾つかの実施形態では、細孔の直径は約２００μｍ～５５０μｍである。幾つかの実施形態では、細孔の直径は約２５０μｍ～５００μｍである。幾つかの実施形態では、細孔の直径は約３００μｍ～４５０μｍである。幾つかの実施形態では、細孔の直径は約３５０μｍ～４００μｍである。

幾つかの実施形態では、細孔の平均直径は約１０μｍ、又は２０μｍ、又は３０μｍ、又は４０μｍ、又は５０μｍ、又は６０μｍ、又は７０μｍ、又は８０μｍ、又は９０μｍ、又は１００μｍ、又は１２０μｍ、又は１４０μｍ、又は１６０μｍ、又は１８０μｍ、又は２００μｍ、又は２２０μｍ、又は２４０μｍ、又は２６０μｍ、又は２８０μｍ、又は３００μｍ、又は３２０μｍ、又は３４０μｍ、又は３６０μｍ、又は３８０μｍ、又は４００μｍ、又は４２０μｍ、又は４４０μｍ、又は４６０μｍ、又は４８０μｍ、又は５００μｍ、又は５２０μｍ、又は５４０μｍ、又は５６０μｍ、又は５８０μｍ、又は６００μｍ、又は６２０μｍ、又は６６０μｍ、又は６８０μｍ、又は７００μｍ、又は７２０μｍ、又は７４０μｍ、又は７６０μｍ、又は７８０μｍ、又は８００μｍである。

本明細書全体を通して、「μｍ」はマイクロメートルを意味し、本明細書では交換可能に「ミクロン」とも称される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、複合足場は、多孔質壁を形成する多孔質格子、又は複数の壁、例えば、多孔質ネットワークを形成する相互接続された壁を含み、本明細書において、各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、各壁は複数の細孔で構成されている。

本明細書において、「多孔質格子」、「多孔質壁」及び「多孔質ネットワーク」という用語は、本明細書に記載の内部空洞を少なくとも部分的に囲む足場の部分を説明するのに交換可能に使用される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、足場は粗い表面を有する。幾つかの実施形態では、平均表面粗さ（Ｒａ）は、約０．０２５マイクロメートル以上、例えば、約０．０２５～約５０マイクロメートル、又は～約２０マイクロメートルである。表面の粗さは、以下で更に詳述するように、例えば、折り畳まれた多孔質壁によって操作することができる（図１５Ａ～図１５Ｃを参照）。

幾つかの他の実施形態では、足場は滑らかな表面を有する。

幾つかの実施形態では、足場はドーム形状を有する。幾つかの実施形態では、足場は自由形状を有する。幾つかの実施形態では、足場のサイズと形状はその使用用途に対応し、例えば、足場のサイズと形状は、特に移植対象の骨格によって決まる、足場を含むインプラントの所望のサイズと形状によって決まる。

幾つかの実施形態では、足場の体積は約１～約５ｍＬ、又は約５ｍＬ～約２０ｍＬ、又は約２０～約１００ｍＬ、又は約１００～約５００ｍＬ、又は約５０～約３００ｍＬ（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

幾つかの実施形態では、足場内の開空間は、少なくとも１個の空洞（例えば、本明細書に記載の内部空洞）と細孔を含む。幾つかの実施形態では、足場内の全開空間は体積が約１～約５ｍＬ、又は約５ｍＬ～約２０ｍＬ、又は約２０～約１００ｍＬ、又は約１００～約５００ｍＬ（その間の中間値や部分範囲を含む）である。幾つかの実施形態では、足場内の開空間の総体積は５００ｍＬを超える。

幾つかの実施形態では、足場ネットワーク内の全開空間の体積（例えば、細孔と内部空洞の総体積）は、約１ｍＬ、２ｍＬ、３ｍＬ、４ｍＬ、５ｍＬ、６ｍＬ、７ｍＬ、８ｍＬ、９ｍＬ、１０ｍＬ、１１ｍＬ、１２ｍＬ、１３ｍＬ、１４ｍＬ、１５ｍＬ、１６ｍＬ、１７ｍＬ、１８ｍＬ、１９ｍＬ、２０ｍＬ、２５ｍＬ、３０ｍＬ、３５ｍＬ、４０ｍＬ、５０ｍＬ、６０ｍＬ、７０ｍＬ、８０ｍＬ、９０ｍＬ、１００ｍＬ、１１０ｍＬ、１２０ｍＬ、１３０ｍＬ、１４０ｍＬ、１５０ｍＬ、１６０ｍＬ、１７０ｍＬ、１８０ｍＬ、１９０ｍＬ、２００ｍＬ、２１０ｍＬ、２２０ｍＬ、２３０ｍＬ、２４０ｍＬ、２５０ｍＬ、２６０ｍＬ、２７０ｍＬ、２８０ｍＬ、２９０ｍＬ、３００ｍＬ、３５０ｍＬ、４００ｍＬ、４５０ｍＬ、又は５００ｍＬである。

幾つかの実施形態では、足場の体積は少なくとも１ｍＬ、少なくとも２ｍＬ、少なくとも３ｍＬ、少なくとも４ｍＬ、少なくとも５ｍＬ、少なくとも６ｍＬ、少なくとも７ｍＬ、少なくとも８ｍＬ、少なくとも９ｍＬ、少なくとも１０ｍＬ、少なくとも１１ｍＬ、少なくとも１２ｍＬ、少なくとも１３ｍＬ、少なくとも１４ｍＬ、少なくとも１５ｍＬ、少なくとも１６ｍＬ、少なくとも１７ｍＬ、少なくとも１８ｍＬ、少なくとも１９ｍＬ、少なくとも２０ｍＬ、少なくとも２５ｍＬ、少なくとも３０ｍＬ、少なくとも３５ｍＬ、少なくとも４０ｍＬ、少なくとも５０ｍＬ、少なくとも６０ｍＬ、少なくとも７０ｍＬ、少なくとも８０ｍＬ、少なくとも９０ｍＬ、少なくとも１００ｍＬ、少なくとも１１０ｍＬ、少なくとも１２０ｍＬ、少なくとも１３０ｍＬ、少なくとも１４０ｍＬ、少なくとも１５０ｍＬ、少なくとも１６０ｍＬ、少なくとも１７０ｍＬ、少なくとも１８０ｍＬ、少なくとも１９０ｍＬ、少なくとも２００ｍＬ、少なくとも２１０ｍＬ、少なくとも２２０ｍＬ、少なくとも２３０ｍＬ、少なくとも２４０ｍＬ、少なくとも２５０ｍＬ、少なくとも２６０ｍＬ、少なくとも２７０ｍＬ、少なくとも２８０ｍＬ、少なくとも２９０ｍＬ、少なくとも３００ｍＬ、少なくとも３５０ｍＬ、少なくとも４００ｍＬ、少なくとも４５０ｍＬ、又は少なくとも５００ｍＬである。

本明細書に記載の足場は、その中に内部空洞、例えば、本明細書に記載の多孔質壁によって少なくとも部分的に囲まれた内部空洞を含む。

幾つかの実施形態では、内部空洞の体積は約５ｍＬ～約３００ｍＬ、又は約５０～約２５０ｍＬ、又は約１００～約２００ｍＬ（その間の中間値や部分範囲を含む）である。幾つかの実施形態では、内部空洞の体積は、約２０ｍＬ～約５０ｍＬである。幾つかの実施形態では、内部空洞の体積は約５０ｍＬ～１５０ｍＬである。幾つかの実施形態では、内部空洞の体積は約１５０ｍＬ～３００ｍＬである。

幾つかの実施形態では、内部空洞の体積は約５０ｍＬ、６０ｍＬ、７０ｍＬ、８０ｍＬ、９０ｍＬ、１００ｍＬ、１１０ｍＬ、１２０ｍＬ、１３０ｍＬ、１４０ｍＬ、１５０ｍＬ、１６０ｍＬ、１７０ｍＬ、１８０ｍＬ、１９０ｍＬ、２００ｍＬ、２１０ｍＬ、２２０ｍＬ、２３０ｍＬ、２４０ｍＬ、２５０ｍＬ、２６０ｍＬ、２７０ｍＬ、２８０ｍＬ、２９０ｍＬ、３００ｍＬ、又は３５０ｍＬである。幾つかの実施形態では、内部空洞の体積は少なくとも５０ｍＬ、少なくとも６０ｍＬ、少なくとも７０ｍＬ、少なくとも８０ｍＬ、少なくとも９０ｍＬ、少なくとも１００ｍＬ、少なくとも１１０ｍＬ、少なくとも１２０ｍＬ、少なくとも１３０ｍＬ、少なくとも１４０ｍＬ、少なくとも１５０ｍＬ、少なくとも１６０ｍＬ、少なくとも１７０ｍＬ、少なくとも１８０ｍＬ、少なくとも１９０ｍＬ、少なくとも２００ｍＬ、少なくとも２１０ｍＬ、少なくとも２２０ｍＬ、少なくとも２３０ｍＬ、少なくとも２４０ｍＬ、少なくとも２５０ｍＬ、少なくとも２６０ｍＬ、少なくとも２７０ｍＬ、少なくとも２８０ｍＬ、少なくとも２９０ｍＬ、少なくとも３００ｍＬ、又は少なくとも３５０ｍＬである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、内部空洞は少なくとも１個のチャンバを含む。本明細書において、「チャンバ」という用語は、例えば、本明細書に記載のマトリックスを含むことが可能な足場内（例えば、多孔質格子、ネットワーク又は壁内）の完全又は部分的に囲まれた空間又は区画を包含する。幾つかの実施形態では、内部空洞は最大２０個のチャンバを含む。幾つかの実施形態では、内部空洞は最大３０個のチャンバを含む。幾つかの実施形態では、内部空洞は１～３０個のチャンバ、又は２～３０個のチャンバを含む。幾つかの実施形態では、内部空洞は２～２５個チャンバを含む。幾つかの実施形態では、内部空洞は２～１５個のチャンバを含む。幾つかの実施形態では、内部空洞は１０～３０個のチャンバを含む。幾つかの実施形態では、内部空洞は１０～２０個のチャンバを含む。幾つかの実施形態では、内部空洞は１５～３０個のチャンバを含む。

幾つかの実施形態では、内部空洞は１個のチャンバ、又は２個のチャンバ、又は３個のチャンバ、又は４個のチャンバ、又は５個のチャンバ、又は６個のチャンバ、又は７個のチャンバ、又は８個のチャンバ、又は９個のチャンバ、又は１０個のチャンバ、又は１１個のチャンバ、又は１２個のチャンバ、又は１３個のチャンバ、又は１４個のチャンバ、又は１５個のチャンバ、又は１６個のチャンバ、又は１７個のチャンバ、又は１８個のチャンバ、又は１９個のチャンバ、又は２０個のチャンバ、又は２１個のチャンバ、又は２２個のチャンバ、又は２３個のチャンバ、又は２４個のチャンバ、又は２５個のチャンバ、又は２６個のチャンバ、又は２７個のチャンバ、又は２８個のチャンバ、又は２９個のチャンバ、又は３０個のチャンバを含む。幾つかの実施形態では、内部空洞は少なくとも１個のチャンバ、少なくとも２個のチャンバ、少なくとも３個のチャンバ、少なくとも４個のチャンバ、少なくとも５個のチャンバ、少なくとも６個のチャンバ、少なくとも７個のチャンバ、少なくとも８個のチャンバ、少なくとも９個のチャンバ、少なくとも１０個のチャンバ、少なくとも１１個のチャンバ、少なくとも１２個のチャンバ、少なくとも１３個のチャンバ、少なくとも１４個のチャンバ、少なくとも１５個のチャンバ、少なくとも１６個のチャンバ、少なくとも１７個のチャンバ、少なくとも１８個のチャンバ、少なくとも１９個のチャンバ、少なくとも２０個のチャンバ、少なくとも２１個のチャンバ、少なくとも２２個のチャンバ、少なくとも２３個のチャンバ、少なくとも２４個のチャンバ、少なくとも２５個のチャンバ、少なくとも２６個のチャンバ、少なくとも２７個のチャンバ、少なくとも２８個のチャンバ、少なくとも２９個のチャンバ、少なくとも３０個のチャンバを含む。

幾つかの実施形態では、内部空洞に２個以上のチャンバがある場合、チャンバは常にそのサイズ及び／又は形状が互いに異なっていてもよい。或いは、全てのチャンバは同一のサイズ及び／又は同一の形状を有する。

幾つかの実施形態では、内部空洞内に２個以上のチャンバがある場合、常に少なくとも２個、必要に応じて好ましくは全てのチャンバは、例えば、１個以上のチャネル又はトンネル、又は２個の（例えば、隣接する）チャンバを相互接続する他の中空構造によって相互接続される。幾つかの他の実施形態では、チャンバは直接接続されないが、その周辺の多孔質ネットワークによって接続される（例えば、その間の流体連通を可能にする）。幾つかの実施形態では、足場の内部空洞の幾つかのチャンバが相互接続されている。これらの実施形態の幾つかでは、チャンバの少なくとも２個、少なくとも幾つか、又は全ては少なくとも互いに流体連通しており、これは、例えば、１個以上のチャネル又はトンネル、又は２個の隣接するチャンバを相互接続し、その間の流体（例えば、血液及び／又はその成分）の流れを可能にする他の中空構造によって行われる。幾つかの実施形態では、２個以上のチャンバが相互接続され、細胞及び／又は他の生物学的成分を含む流体（例えば、液体）がその間を流れることが可能になる。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、内部空洞の総体積は足場の総体積の約１０～約９０％（その間の中間値や部分範囲を含む）である。幾つかの実施形態では、内部空洞の総体積は足場の総体積の約１０～約８０％、又は約１０～約７０％、又は約１０～約６０％、又は約１０～約５０％、又は約１０～約４０％、又は約１０～約３０％、又は約１０～約２０％、又は約２０～約９０％、又は約２０～約８０％、又は約２０～約７０％、又は約２０～約６０％、又は約２０～約５０％、又は約２０～約４０％、又は約２０～約３０％、又は約３０～約９０％、又は約３０～約９０％、又は約３０～約８０％、又は約３０～約７０％、又は約３０～約６０％、又は約３０～約５０％、又は約３０～約４０％、又は約２０～約９０％、又は約２０～約８０％、又は約３０～約７０％、又は約３０～約６０％、又は約３０～約５０％、又は約３０～約４０％、又は約４０～約９０％、又は約４０～約８０％、又は約４０～約７０％、又は約４０～約６０％、又は約４０～約５０％、又は約５０～約９０％、又は約５０～約８０％、又は約５０～約７０％、又は約５０～約６０％、又は約６０～約９０％、又は約６０～約８０％、又は約６０～約７０％、又は約７０～約９０％、又は約７０～約８０％、又は約８０～約９０％である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、本明細書に記載の足場は、内部空洞を足場の最外面（例えば、多孔質格子、ネットワーク又は壁の最外面）と接続する少なくとも１個の注入ポートを含む。当業者であれば、「注入ポート」という用語が、本明細書に詳述するように、細胞、組織又はマトリックス等の物質の注入を可能にする穴、開口部又はオリフィスを意味することを理解するであろう。

幾つかの実施形態では、注入ポート開口部は、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、細胞又は組織の注入及び／又はマトリックス注入用の針又はカニューレの挿入を可能にするサイズである。

幾つかの実施形態では、注入ポートは、適切な注入装置を使用して注入可能な直径を有する。幾つかの実施形態では、そのような装置としては、針、カニューレ、尖ったプラスチック先端アプリケータ、リザーバ、ステント、プランジャ、放出システム及びシリンジが挙げられるが、これらに限定されない。例示的な実施形態では、装置は最大２０ゲージ又は最大１８ゲージの針を有し、注入ポートの直径はそれに応じて設計される。

幾つかの実施形態では、注入ポートは、本明細書に詳述するように、マトリックスの注入を可能にする直径を有する。幾つかの実施形態では、注入ポートは、本明細書に記載のように、ＥＣＭ成分、細胞及び／又は組織の注入を可能にする直径を有する。

幾つかの実施形態では、注入ポートは直径が約０．３ｍｍ～約３ｍｍ（その間の中間値や部分範囲を含む）である。幾つかの実施形態では、注入ポートは直径が約０．２ｍｍ～約２．５ｍｍである。幾つかの実施形態では、注入ポートは直径が約０．５ｍｍ～約１ｍｍである。幾つかの実施形態では、注入ポートは直径が約０．５ｍｍ～約２ｍｍである。

幾つかの実施形態では、注入ポートは直径が０．２ｍｍ、０．３ｍｍ、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．７ｍｍ、０．８ｍｍ、０．９ｍｍ、１．０ｍｍ、１．２ｍｍ、１．３ｍｍ、１．４ｍｍ、１．５ｍｍ、１．６ｍｍ、１．７ｍｍ、１．８ｍｍ、１．９ｍｍ、２．０ｍｍ、２．１ｍｍ、２．２ｍｍ、２．３ｍｍ、２．４ｍｍ、２．５ｍｍ、２．６ｍｍ、２．７ｍｍ、２．８ｍｍ、２．９ｍｍ、又は３ｍｍである。幾つかの実施形態では、注入ポートは直径が少なくとも０．２ｍｍ、少なくとも０．３ｍｍ、少なくとも０．４ｍｍ、少なくとも０．５ｍｍ、少なくとも０．６ｍｍ、少なくとも０．７ｍｍ、少なくとも０．８ｍｍ、少なくとも０．９ｍｍ、少なくとも１．０ｍｍ、少なくとも１．２ｍｍ、少なくとも１．３ｍｍ、少なくとも１．４ｍｍ、少なくとも１．５ｍｍ、少なくとも１．６ｍｍ、少なくとも１．７ｍｍ、少なくとも１．８ｍｍ、少なくとも１．９ｍｍ、少なくとも２．０ｍｍ、少なくとも２．１ｍｍ、少なくとも２．２ｍｍ、少なくとも２．３ｍｍ、少なくとも２．４ｍｍ、少なくとも２．５ｍｍ、少なくとも２．６ｍｍ、少なくとも２．７ｍｍ、少なくとも２．８ｍｍ、少なくとも２．９ｍｍ、又は少なくとも３ｍｍである。

幾つかの実施形態では、対象への移植前にマトリックスを足場に充填し、その際少なくとも１個の注入ポートを介して注入を行う。幾つかの実施形態では、対象への足場の移植後に、足場の少なくとも１個の注入ポートを使用してマトリックスを足場に注入する。

幾つかの実施形態では、足場は最大２０個の注入ポートを含む。幾つかの実施形態では、足場は最大３０個の注入ポートを含む。幾つかの実施形態では、足場は１～２０個の注入ポート（その間の中間値や部分範囲を含む）を含む。幾つかの実施形態では、足場は１０～３０個の注入ポートを含む。幾つかの実施形態では、足場は１～３０個の注入ポート（その間の中間値や部分範囲を含む）を含む。幾つかの実施形態では、足場は５～２５個の注入ポートを含む。幾つかの実施形態では、足場は１～１５個の注入ポートを含む。幾つかの実施形態では、足場は２０～３０個の注入ポートを含む。幾つかの実施形態では、足場は１０～２０個の注入ポートを含む。幾つかの実施形態では、足場は１５～３０個の注入ポートを含む。

幾つかの実施形態では、足場は１個の注入ポート、２個の注入ポート、３個の注入ポート、４個の注入ポート、５個の注入ポート、６個の注入ポート、７個の注入ポート、８個の注入ポート、９個の注入ポート、１０個の注入ポート、１１個の注入ポート、１２個の注入ポート、１３個の注入ポート、１４個の注入ポート、１５個の注入ポート、１６個の注入ポート、１７個の注入ポート、１８個の注入ポート、１９個の注入ポート、又は２０個の注入ポートを含む。幾つかの実施形態では、足場は少なくとも１個の注入ポート、少なくとも２個の注入ポート、少なくとも３個の注入ポート、少なくとも４個の注入ポート、少なくとも５個の注入ポート、少なくとも６個の注入ポート、少なくとも７個の注入ポート、少なくとも８個の注入ポート、少なくとも９個の注入ポート、少なくとも１０個の注入ポート、少なくとも１１個の注入ポート、少なくとも１２個の注入ポート、少なくとも１３個の注入ポート、少なくとも１４個の注入ポート、少なくとも１５個の注入ポート、少なくとも１６個の注入ポート、少なくとも１７個の注入ポート、少なくとも１８個の注入ポート、少なくとも１９個の注入ポート、又は少なくとも２０個の注入ポートを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、足場は、足場の最外面の少なくとも一部を足場の内腔と接続する少なくとも１個の血管網経路を含む。これらの実施形態の幾つかによれば、血管網経路はプリント血管網経路である、即ち、本明細書に記載の複合足場と共に、本明細書に記載の積層造形によってバイオプリント又はその他で製造されたものである。これらの実施形態の幾つかによれば、血管網経路は、血管細胞及び組織の侵入を可能にするサイズである。幾つかの実施形態では、血管網経路は、それを含むインプラントを対象に移植する際に足場の血管新生を促進するように構成される。具体的には、血管網経路は、対象の血管網の足場への成長を促進するように構成される。足場の血管新生は、インプラント内の細胞と組織の成長を促進する。対象の血管網によって、本明細書に詳述のもの等、足場内の細胞と組織に酸素や他の栄養分が効率的に供給される。更に、対象の血管網によって、細胞廃棄物や細片の効率的な放出点がもたらされ、血管網によって、インプラントの領域から細胞廃棄物及び／又は細片を効率的に除去することができる。幾つかの実施形態では、血管網経路は、外科的処置による対象の血管への吻合を可能にするように設計及び構成されている。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の３Ｄバイオプリント分解性インプラントを対象に移植すると、プリント血管網経路は吻合によって対象の血管と外科的に結合することができる。幾つかの実施形態では、対象の血管は、足場の内部空洞内の細胞と組織が酸素や栄養分の一定の供給を受けるように、プリント血管網経路の少なくとも１個を介して結合する。

幾つかの実施形態では、足場は最大１０００個の血管網経路を含む。幾つかの実施形態では、足場は１～約１，０００個のプリント血管網経路（その間の中間値や部分範囲を含む）を含む。幾つかの実施形態では、足場は約１０～約１０００個の血管網経路を含む。幾つかの実施形態では、足場は１～約２００個の血管網経路を含む。幾つかの実施形態では、足場は２００～５００個の血管網経路を含む。幾つかの実施形態では、足場は８００～１０００個の血管網経路を含む。幾つかの実施形態では、足場は５００～８００個の血管網経路を含む。幾つかの実施形態では、血管網経路の数は１～約１００個である。幾つかの実施形態では、血管網経路の数は約１００～約２００個である。幾つかの実施形態では、血管網経路の数は約２００～約３００個である。幾つかの実施形態では、血管網経路の数は約３００～約４００個である。幾つかの実施形態では、血管網経路の数は約４００～約５００個である。幾つかの実施形態では、血管網経路の数は約５００～約６００個である。幾つかの実施形態では、血管網経路の数は約６００～約７００個である。いくつかの実施形態では、血管網経路の数は約７００～約８００個である。幾つかの実施形態では、血管網経路の数は約８００～約９００個である。幾つかの実施形態では、血管網経路の数は約９００～約１０００個である。

ここで図８Ｂを参照すると、本開示の幾つかの実施形態に係る例示的な３Ｄ足場１０を示す。図示された実施形態（これに限定されるとは見なされるべきではない）では、足場１０はドーム状であるが、他の形状も企図される。図示のドーム状の３Ｄ足場１０は、約１０ｍｍ×１０ｍｍの横寸法と約６．０ｍｍの高さを有するが、他の寸法も企図される。足場１０は多孔質であることが好ましい。図示の実施形態（これに限定されるとは見なされるべきではない）では、足場１０の細孔１２は正方形の細孔であるが、他の形状も企図される。この例示的な足場では、細孔１２の寸法は約０．５ｍｍ×０．５ｍｍであるが、他の寸法も企図される。

幾つかの実施形態では、足場１０は多孔質ネットワーク（例えば、格子、格子によって少なくとも部分的に囲まれた内部空洞、及び内部空洞を足場の最外面と接続する少なくとも１個の注入ポートが挙げられるが、これらに限定されない）を含み、注入ポート開口部は注入装置（例えば、細胞又は組織注入用のカニューレ等が挙げられるが、これに限定されない）の挿入を可能にするサイズである。幾つかの実施形態では、足場は、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、足場内に内部空洞を含む。

内部空洞を使用する実施形態における足場１０の代表例を図１０に概略的に示す。足場１０の壁１４が示すが、この壁１４は必要に応じて多孔質であることが好ましく、内部空洞１６は壁１４内で少なくとも部分的に囲まれている。図１０に示す内部空洞１６は複数の接続ローブの形態であるが、本発明の幾つかの実施形態によれば、内部空洞１６の他の形状も企図される。数個の注入ポート１８も図示する。３個の注入ポートを図１０に示すが、足場１０は、本明細書に記載のように任意の数の注入ポートを含むことができ、いずれかのポートを欠いた構成も挙げられる。注入ポート１８の少なくとも１個は、空洞１６に材料を注入する注入装置２０を受け入れるサイズである。図１０には注入装置２０としてシリンジを示すが、材料を注入するのに適したいずれかの装置（例えば、本明細書に記載のカニューレやピペット等が挙げられるが、これらに限定されない）を使用することができる。通常、注入装置２０は空洞１６に本明細書に記載のマトリックスを注入する。図１０に示す非限定的な例としては、装置２０はｒｈコラーゲン系マトリックス中ＳＶＦを注入する。

本発明の幾つかの実施形態では、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、足場１０の壁１４は血管網２２を含む。血管網２２は壁１４の最外面２４を内部空洞１６と局所的に接続する。好ましくは、血管網２２は、血管成分、細胞及び組織が空洞１６に侵入するのを可能にする大きさである。

本実施形態に適した別の構成を図１４Ａ～Ｄに示すが、これらは足場１０の側面図（図１４Ａ）、上面図（図１４Ｂ）、斜視図（図１４Ｃ）及び代表的な画像（図１４Ｄ）である。この構成では、足場１０は複数の内部空洞１６ａ、１６ｂ、１６ｃを含み、これらは相互接続されるのが好ましい。図１４Ａ～Ｄに示す足場の総体積は通常、約１６０ｍＬ～約１８０ｍＬ、例えば、約１６８ｍＬである。内部空洞１６ａ、１６ｂ、１６ｃの総体積は通常、足場の総体積の約３０％～約５０％、例えば、約４０％である。例えば、足場の総体積が約１６８ｍＬである場合、内部空洞の総体積は約４９ｍＬとすることができる。

更なる例示的実施形態を図１５Ａ～図１５Ｃに示すが、これらは足場１０の上面図（図１５Ａ）及び側面図（図１５Ｂ～図１５Ｃ）の概略図である。この実施形態では、足場１０は、例えば、組織内部成長を増強するために、足場の表面積を増加させる襞を含む（破線で示す）。図１５Ａでは、空洞１６を中央に示すが、空洞１６が中央にない実施形態も企図される。図１５Ａ～図１５Ｃに示す足場の横寸法は約１０ｍｍ×１０ｍｍであり、高さは約５ｍｍである。

バイオプリント複合足場の調製：
本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、本明細書に記載の３Ｄ複合足場は、積層造形、例えば、３Ｄバイオプリンティングによって形成する。この３Ｄ複合足場（本明細書全体を通して単に「足場」又は「複合足場」、又はバイオプリント足場、又はバイオプリント複合足場、又は３Ｄバイオプリント複合足場、又は３Ｄバイオプリント足場とも称される）は、本明細書に記載のように、バイオプリンティング等の積層造形プロセスで形成された複合足場を包含する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、バイオプリント複合足場は、本明細書に記載のように、複合足場を含む軟部組織インプラントの所望の形状と寸法に概ね対応する構成パターンで硬化性配合物をバイオプリンティングすることによって形成し、複合足場は、本明細書において各実施形態のいずれか又はそのいずれかの組み合わせに記載のように、多孔質格子又は壁と、内部空洞と、１個以上の注入ポートとを含み、必要に応じて血管網経路を含む。

幾つかの実施形態では、３Ｄ足場のバイオプリンティングは、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）、ステレオリソグラフィー（ＳＬＡ）、インクジェットプリンタ、レーザープリンタ又は押出プリンタ、バイオプリンタ又はバイオプリンティングシステム等の製造システムによる、生物学的成分を含むバイオインク配合物を使用した製造プロセスを伴う。幾つかの実施形態では、３Ｄ足場デザインは、印刷に使用されるステレオリソグラフィー（ＳＴＬ）等の印刷可能なデジタルフォーマットに変換される。当業者であれば、本明細書に開示の３Ｄ足場及びインプラントのバイオプリンティングをサポートする利用可能な技術と市販のバイオプリンタに精通しているであろう。

当業者であれば、バイオプリント３Ｄ複合足場が、多孔質格子と、足場内の内部空洞と、内部空洞を足場の最外面と接続する少なくとも１個の注入ポートとを含む形態であり、注入ポートは、細胞又は組織注入用カニューレが挿入可能なサイズであることを理解するであろう。多孔質格子、内部空洞、血管網経路及び少なくとも１個の注入ポートの特徴は上で詳述されており、その説明も本明細書に十分盛り込まれている（例えば、形状、サイズ、生物学的特性、内部空洞チャンバの数、空洞体積、ポートの数、及び細孔サイズが挙げられるが、これらに限定されない）。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の３次元複合足場の積層造形（ＡＭ）のプロセス（方法）が提供される。この様相の実施形態によれば、この方法は、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、複合足場のサイズ、形状及び他の全ての特徴に対応する構成パターンで複数の層を連続的に形成して複合足場を形成することによって行う。この様相の実施形態によれば、各層の形成は、少なくとも１種の未硬化構築材料を分注し、分注した構築材料を硬化条件に曝露して、複合足場の少なくとも一部を構成する固化（硬化）材料を形成することによって行う。

幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント複合足場を調製する方法は、以下で更に詳述するように、例えば、複合足場を光源で照射して、分注層を硬化条件に供する工程を更に含む。

本明細書全体を通して、「構築材料」という語句は「未硬化構築材料」又は「未硬化構築材料配合物」という語句を包含し、本明細書に記載のように層を連続的に形成して分注される材料をまとめて説明する。この語句は、最終物体（複合足場）を形成する未硬化材料、即ち、１種以上の未硬化モデリング材料配合物を包含し、場合によっては、支持体を形成するのに使用する未硬化材料、即ち、未硬化支持材料配合物も包含する。構築材料には、好ましくはプロセス中に如何なる変化も受けない（又は受けようとしない）非硬化性材料、例えば、（本明細書に記載の硬化性コラーゲン以外の）生物学的材料又は成分及び／又は本明細書に記載の他の剤又は添加剤も包含される。

本明細書に記載のように層を連続的に形成するのに分注する構築材料は、本明細書では「印刷媒体」又は「バイオプリンティング媒体」又は「バイオインク」とも交換可能に称される。

未硬化構築材料は１種以上のモデリング材料配合物を含むことができ、未硬化構築材料の分注は、異なるモデリング配合物の固化（例えば、硬化）時に物体の異なる部分が形成され、従って、異なる部分が異なる固化（例えば、硬化）モデリング材料、又は固化（例えば、硬化）モデリング材料の異なる混合物で形成されるように行うことができる。

本実施形態の方法では、本明細書に記載のように、足場の所望の形状、サイズ及び他の全ての特徴に対応する構成パターンで複数の層を形成することによって３次元複合足場を層状に製造する。

各層の形成は、２次元表面をスキャンしてそれをパターン化する積層造形装置によって行う。スキャン中に、装置は２次元の層又は表面の複数の標的位置に向かい、プリセットアルゴリズムに従って、各標的位置又は標的位置の群に関して、その標的位置又は標的位置の群が構築材料で占有されているかどうか、また、どの種類の構築材料をそこへ送達させるかを決定する。この決定は表面のコンピュータ画像に従って行われる。

ＡＭを３次元インクジェット印刷によって行う場合、本明細書で定義の未硬化構築材料を１組のノズルを有する分注ヘッドから分注し、構築材料を支持構造上に層状に堆積させる。従って、ＡＭ装置は占有対象の標的位置に構築材料を分注し、他の標的位置を空けたままにする。装置は通常、複数の分注ヘッドを有しており、各分注ヘッドは、異なる構築材料（例えば、異なるモデリング材料配合物（各々は異なる生物学的成分、又は異なる硬化性材料、又は異なる濃度の硬化性材料を含む）及び／又は異なる支持材料配合物）を分注するように構成されている。従って、異なる標的位置は、異なる構築材料（例えば、本明細書で定義のモデリング配合物及び／又は支持配合物）で占有させることができる。

最終３次元物体（複合足場）は、固化モデリング材料、又は固化モデリング材料の組み合わせ、又は固化モデリング材料と支持材料の組み合わせ、又はそれらの変更物（例えば、硬化後の）で形成されている。このような操作は全て、積層造形（固体自由成形としても知られている）の当業者には良く知られている。

本発明の幾つかの例示的な実施形態では、２種以上の異なるモデリング材料配合物を含む構築材料を分注（各モデリング材料配合物はＡＭ装置の異なる分注ヘッドから分注）して複合足場を製造する。モデリング材料配合物は、必要に応じて、好ましくは、分注ヘッドを同様に通過時に層状に堆積させる。層内のモデリング材料配合物及び／又は配合物の組み合わせは、物体（複合足場）の所望の特性に従って選択する。

本発明の幾つかの実施形態に係る例示的なプロセスは、本明細書に記載のように、複合足場の形状、サイズ及び他の全ての特徴に対応する３Ｄ印刷データを受信することによって開始する。データは、例えば、コンピュータ物体データに基づく製造指示に関するデジタルデータを送信するホストコンピュータから受信することができ、そのデータの形式は、例えば、標準テッセレーション言語（ＳＴＬ）又はステレオリソグラフィー輪郭（ＳＬＣ）フォーマット、仮想現実モデリング言語（ＶＲＭＬ）、積層造形ファイル（ＡＭＦ）フォーマット、図面交換フォーマット（ＤＸＦ）、ポリゴンファイルフォーマット（ＰＬＹ）、医用におけるデジタル画像と通信（ＤＩＣＯＭ）又はコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）に適した他の任意のフォーマットとすることができる。

印刷データに従って、１個以上の分注（例えば、印刷）ヘッドを使用し、受取媒体上に本明細書に記載のように構築材料を層状に分注することによってプロセスが継続する。

用いる積層造形方法と選択の構成に応じて、液滴又は連続流の形態で分注を行うことができる。

受取媒体は、印刷システムのトレイ、又は生体適合性材料で形成又は被覆された支持体又は媒体、例えば、バイオプリンティングで一般に使用される支持媒体又は物品、又は事前に堆積した層とすることができる。

幾つかの実施形態では、受取媒体は、印刷物体を埋め込む型としての犠牲ヒドロゲル又は他の生体適合性材料を含み、その後、化学的、機械的又は物理的（例えば、加熱又は冷却）手段によって除去される。このような犠牲ヒドロゲルは、例えば、プルロニック材料又はゼラチンで形成することができる。

一旦未硬化構築材料が３Ｄデータに従って受取媒体上に分注されると、必要に応じて好ましくは、分注された配合物の固化によって方法が継続する。幾つかの実施形態では、堆積した層を硬化条件に曝露することによってプロセスが継続する。好ましくは、硬化条件を各層に適用することは、この層の堆積後且つ前の層の堆積前に行う。

本明細書で使用される「硬化」という用語は、配合物が固化するプロセスを表す。配合物の固化は通常、配合物の粘度の上昇及び／又は配合物の貯蔵弾性率（Ｇ’）の上昇を伴う。幾つかの実施形態では、液体として分注される配合物は、固化すると固体又は半固体（例えば、ゲル）になる。半固体（例えば、柔らかいゲル）として分注される配合物は、固化すると固体になるか、より硬い又はより強い半固体（例えば、強いゲル）になる。

本明細書で使用される「硬化」という用語は、例えば、モノマー材料及び／又はオリゴマー材料の重合及び／又はポリマー鎖の架橋（硬化前に存在するポリマーの架橋又はモノマー又はオリゴマーの重合で形成されるポリマー材料の架橋）を包含する。従って、硬化反応の生成物は通常、ポリマー材料及び／又は架橋材料である。本明細書で使用されるこの用語は、部分硬化、例えば、配合物の少なくとも２０％又は少なくとも３０％又は少なくとも４０％又は少なくとも５０％又は少なくとも６０％又は少なくとも７０％の硬化も包含すると共に、配合物の１００％の硬化も包含する。

本明細書における「硬化に影響を及ぼす条件」又は「硬化を誘発するための条件」という語句は、本明細書では「硬化条件」又は「硬化誘発条件」とも交換可能に称せられ、硬化性材料を含む配合物に適用された際に本明細書で定義の硬化を誘発する条件を表す。このような条件としては、例えば、以下に記載のような硬化性材料への硬化エネルギーの印加、及び／又は硬化性材料と化学反応性成分（例えば、触媒、共触媒及び活性化剤）との接触を挙げることができる。

硬化を誘発する条件に硬化エネルギーの印加が含まれる場合、「硬化条件に曝露する」という語句とその文法的転用は、分注した層を硬化エネルギーに曝露することを意味し、曝露は通常、分注した層に硬化エネルギーを印加して行う。

「硬化エネルギー」は通常、放射線の印加及び／又は熱の印加を包含する。

放射線は、硬化する材料に応じて、電磁放射線（例えば、紫外線又は可視光線）、又は電子ビーム放射線、又は超音波放射線又はマイクロ波放射線とすることができる。放射線の印加（又は照射）は適切な放射線源によって行う。例えば、本明細書に記載のように、紫外線源又は可視光源又は赤外線源又はキセノン光源又は水銀光源又はランプ光源又はＬＥＤ光源を使用することができる。

放射線に曝露すると硬化する硬化性材料又は系は、本明細書では「光重合性」又は「光活性化可能」又は「光硬化性」と交換可能に称される。

硬化エネルギーが熱を含む場合、硬化は本明細書及び当技術分野では「熱硬化」とも称され、熱エネルギーの印加を包含する。本明細書に記載のように、例えば、層が分注される受取媒体又は受取媒体を収容するチャンバを加熱することによって熱エネルギーの印加を行うことができる。幾つかの実施形態では、抵抗加熱器を使用して加熱を行う。

幾つかの実施形態では、分注した層に熱誘導放射線を照射して加熱を行う。このような照射は、例えば、堆積層上に放射線を放出するように作動するＩＲランプ又はキセノンランプによって行うことができる。

幾つかの実施形態では、セラミックランプ、例えば、約３μｍから約４μｍ（例えば、約３．５μｍ）の赤外線放射をもたらすセラミックランプによる赤外線放射によって加熱を行う。

熱に曝露すると硬化する硬化性材料又は系は、本明細書では「熱硬化性」又は「熱活性化可能」又は「熱重合性」と称される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、分注した配合物を固化することは、本明細書で各実施形態のいずれかに記載の硬化条件、例えば、照射（照明）に対して分注した配合物を曝露することを含む。

幾つかの実施形態では、硬化条件への曝露は、短時間、例えば、３分未満、３００秒未満、例えば、１０秒～２４０秒、又は１０秒～１２０秒、又は１０秒～６０秒の期間（その間の中間値や部分範囲を含む）に亘って行う。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、本方法は、支持材料配合物が構築材料に含まれる場合、支持材料配合物の除去の前又は後に硬化モデリング材料配合物を後処理条件に曝露することを更に含む。後処理条件は通常、硬化モデリング材料を更に固化させることを目的としている。幾つかの実施形態では、部分的に硬化した配合物を後処理によって固化させて、完全に硬化した配合物を得る。

幾つかの実施形態では、本明細書で各実施形態のいずれかに記載のように、熱又は放射線への曝露によって後処理を行う。

幾つかの実施形態では、異なる分注ヘッドから異なる配合物を分注して複合足場を製造することが企図される。このような実施形態では、特に、所定数の配合物から配合物を選択し、選択した配合物とその特性の所望の組み合わせを定める能力が提供される。

本実施形態によれば、層において各配合物を堆積する空間位置を決める際には、異なる配合物が異なる３次元空間位置を占有するように行うか、又は２種以上の異なる配合物が実質的に同じ３次元位置又は隣接する３次元位置を占有して、堆積後に層内で配合物の空間的組み合わせが可能となるように行う。

従って、本実施形態では、広範囲の材料の組み合わせを堆積することができると共に、物体の各部分を特徴付けるのに望ましい特性に従って、物体の異なる部分が複数のモデリング材料配合物の異なる組み合わせから成る物体を製造することができる。

積層造形で利用されるシステムには、受取媒体と１個以上の分注ヘッドが含まれていてもよい。受取媒体は、例えば、印刷ヘッドから分注された材料を運ぶ水平面を有し得る製造トレイとすることができる。幾つかの実施形態では、受取媒体は、本明細書に記載のように、生体適合性材料で形成又は被覆されている。

分注ヘッドは、例えば、分注ヘッドの長手方向軸に沿って１列以上のアレイに配置された複数の分注ノズルを有する印刷ヘッドとすることができる。分注ヘッドは、その長手方向軸が割出方向と実質的に平行になるように設置することができる。

積層造形システムは、ＡＭプロセス、例えば、所定のスキャン計画（例えば、標準テッセレーション言語（ＳＴＬ）フォーマットに変換され、制御装置にプログラムされたＣＡＤ構成）に従った分注ヘッドの動作を制御するマイクロプロセッサ等の制御装置を更に含むことができる。分注ヘッドは複数の噴射ノズルを含むことができる。噴射ノズルによって材料が受取媒体上に分注され、３Ｄ物体の断面を表す層が形成される。

分注ヘッドに加えて、分注した構築材料を硬化させるための硬化エネルギー源を設けることができる。硬化エネルギーは通常、放射線であり、例えば、紫外線又は熱放射線である。或いは、電磁放射線又は熱放射線以外の硬化条件を提供する手段、例えば、分注した構築材料を冷却する手段又は硬化を促進する試薬と構築材料を接触させる手段を設けることができる。

更に、ＡＭシステムは、堆積と少なくとも部分的な固化を行った後、次の層を堆積する前に、各層の高さを平準化及び／又は規定するための平準化装置を含むことができる。

本実施形態によれば、本明細書に記載の積層造形方法は、生物学的物体をバイオプリンティングするためのものである。

本明細書で使用される「バイオプリンティング」とは、本明細書に記載の自動化又は半自動化のコンピュータ支援積層造形システム（例えば、バイオプリンタ又はバイオプリンティングシステム）と適合する方法によって、本明細書に記載の生物学的成分を含む１種以上の硬化性（例えば、モデリング）配合物（バイオインク配合物）を利用しながら積層造形プロセスを実行することを意味する。

本明細書全体を通して、「モデリング材料配合物」という語句（本明細書では「モデリング配合物」又は「モデリング材料組成物」又は「モデリング組成物」、又は単に「配合物」又は「組成物」とも交換可能に称される）は、本明細書に記載のように、最終物体（複合足場）を形成するために分注される未硬化構築材料（印刷媒体）の一部又は全てを表す。モデリング配合物は未硬化で硬化性のモデリング配合物であり、硬化条件に曝露すると、物体（複合足場）又はその一部を形成する。

バイオプリンティングという観点から、未硬化構築材料は、１種以上の生物学的成分又は材料（例えば、本明細書に記載の硬化性ｒｈコラーゲン）を含む少なくとも１種のモデリング配合物を含み、本明細書及び当技術分野では「バイオインク」又は「バイオインク配合物」とも称される。

幾つかの実施形態では、バイオプリンティングは、好ましくは本明細書に記載の３次元印刷データに従った構成パターンでの未硬化構築材料の複数の層の連続形成を含む。形成された層の少なくとも１個、好ましくは大部分又は全ては（固化又は硬化前に）本明細書に記載の１種以上の生物学的成分（例えば、本明細書に記載の硬化性ｒｈコラーゲン）を含む。必要に応じて、形成された層の少なくとも１個は（固化又は硬化前に）１種以上の非生物学的硬化性材料、及び／又は非硬化性生物学的又は非生物学的成分、好ましくは、印刷媒体及び／又はバイオインク中の生物学的成分（例えば、コラーゲン）の生物学的及び／又は構造的特徴に干渉しない（例えば、悪影響を及ぼさない）生体適合性材料を含む。

幾つかの実施形態では、バイオインク又は印刷媒体中の成分、例えば、非硬化性及び硬化性材料、及び／又は硬化を行うために適用される硬化条件は、バイオインク又は印刷媒体中の生物学的成分の構造的及び／又は機能的特性に大きく影響を及ぼさないように選択する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、構築材料（例えば、印刷媒体）はモデリング材料配合物（バイオインク）と必要に応じて支持材料配合物を含み、これらは全て、生物学的成分の生物学的及び／又は構造的特徴に干渉しない材料又はその材料の組み合わせを含むように選択する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、バイオプリンティング方法は、バイオインク中の生物学的成分の構造的及び／又は機能的特性に大きく影響を及ぼさない条件下で層を形成するように構成する。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載のバイオプリンティングプロセス／方法を行うためのバイオプリンティングシステムは、バイオインク中の生物学的成分の構造的及び／又は機能的特性に大きく影響を及ぼさない条件下で層を形成できるように構成する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、積層造形（例えば、バイオプリンティング）プロセス及びシステムは、プロセスパラメータ（例えば、温度、せん断力、せん断歪み速度）が生物学的成分の機能的及び／又は構造的特徴に干渉しない（実質的に影響を及ぼさない）ように構成する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、積層造形プロセス（バイオプリンティング）は、少なくとも１０℃又は少なくとも２０℃の温度、例えば、約１０～約４０℃の範囲の温度、好ましくは約１０℃～３７℃、又は約２０℃～３７℃、又は約２０℃～約３０℃、又は約２０℃～約２８℃、又は約２０℃～約２５℃（その間の中間値や部分範囲を含む）、又は室温、又は３７℃で行う。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、上述の温度／温度範囲は、構築材料（例えば、少なくとも本明細書に記載の生物学的成分を含むモデリング材料配合物）を分注する温度であり、即ち、ＡＭシステム内の分注ヘッドの温度及び／又は分注ヘッド内を通過する前にモデリング材料配合物が保持される温度である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、ＡＭプロセスは、ＡＭシステム（例えば、分注ヘッド及び／又はモデリング材料配合物）を室温未満の温度、例えば、２０℃未満又は１０℃未満の温度、又は５℃未満（例えば、４℃）まで冷却せずに行う。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、ＡＭシステムには、システム又はその一部（例えば、分注ヘッド及び／又はモデリング材料配合物）を室温未満の温度、例えば、２０℃未満又は１０℃未満の温度、又は５℃未満（例えば、４℃）まで冷却する手段がない。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、生物学的成分（例えば、細胞）の構造的及び／又は機能的特性に悪影響を及ぼさないせん断力を印加しながら、積層造形プロセス（バイオプリンティング）を行う。せん断力の印加は、構築材料（例えば、少なくとも本明細書に記載の生物学的成分を含むモデリング材料配合物）を分注ヘッドに通すことによって行うことができ、構築材料をせん断力に付すとも見なされるべきである。

幾つかの実施形態によれば、バイオインクに含まれる生物学的成分の機能的及び／又は構造的特徴に影響を及ぼさない条件下（例えば、低せん断力及び室温又は生理学的温度）でＡＭバイオプリンティングプロセスを行いながら、必要な流動性（流動性を付与する粘度、例えば、１０，０００センチポアズ未満又は５，０００センチポアズ未満、又は２，０００センチポアズ未満）を維持し、更に分注した構築材料の硬化性を維持する。

バイオプリンティング方法及び対応するシステムは、積層造形を行うための当技術分野で既知の方法とシステムのいずれかとすることができ、そのようなシステムと方法の例は上述されている。適切な方法とシステムは、解像度、堆積速度、拡張性、バイオインク適合性及び使い易さ等の印刷機能を考慮して選択することができる。

例えば、適切なバイオプリンティングシステムは通常、分注システム（温度制御モジュールを備えるか又は常温）、ステージ（受取媒体）、及びＣＡＤ－ＣＡＭソフトウェアで指示されるｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に沿った動作を含む。形成された層の硬化を促進するように硬化エネルギー（例えば、光線又は熱放射線を印加）又は硬化条件を堆積領域（受取媒体）に適用する硬化源（例えば、光源又は熱源）及び／又は加湿器もシステムに含めることができる。複数の分注ヘッドを使用して数種の材料の連続分注を容易にするプリンタが存在する。

一般に、バイオプリンティングは、積層造形に関する既知の技術を用いて行うことができる。以下に幾つかの例示的な積層造形技術を列挙するが、他の如何なる技術も企図され
る。

３Ｄインクジェット印刷：
３Ｄインクジェット印刷は、非生物学的用途と生物学的（バイオプリンティング）用途の両方に使用される一般的な３Ｄプリンタである。インクジェットプリンタは、熱又は音響の力を利用して、最終構造の一部を支持又は形成することができる基材上に液滴を噴射する。この技術では、制御された量の液体が所定の場所に送られ、（１）インク滴の位置と（２）インク量が精密に制御された高解像度印刷（これは、微細構造印刷の場合、又は少量の生体反応性の剤又は薬物を添加する際に有益となる）を受け取る。インクジェットプリンタは、例えば、複数種の生物学的成分及び／又は生物活性剤を含む数種のインクで使用できる。更に、印刷は高速であり、培養プレートに応用できる。

３Ｄインクジェット印刷システムを利用するバイオプリンティング方法は、本明細書に記載の１種以上のバイオインクモデリング材料配合物を使用し、３Ｄ印刷データに従って、１個以上のインクジェット印刷ヘッドを使用して受取媒体上に配合物の液滴を層状に分注して行うことができる。

押出印刷：
この技術では、液滴ではなく材料の連続ビーズを使用する。このような材料のビーズを２Ｄで堆積し、ステージ（受取媒体）又は押出ヘッドがｚ軸に沿って移動し、堆積した層が次の層の基礎として機能する。３Ｄバイオプリンティング用途向けの生物学的材料押出の最も一般的な方法は、空気圧式又は機械式分注システムである。

ステレオリソグラフィー（ＳＬＡ）及びデジタル光処理（ＤＬＰ）：
ＳＬＡとＤＬＰは、光源を使用した選択的硬化によって、浴中の未硬化構築材料を層毎に固化材料に変えながら、未硬化材料を固化材料から後で分離／洗浄する積層造形技術である。ＳＬＡは、バイオプリンティングを含む様々な産業でモデル、試作品、パターン及び生産部品の形成に広く用いられている。

レーザーによる印刷：
３Ｄバイオプリンティングに採用された型のレーザーによる印刷技術は、金属を転写するために開発され、現在は生物学的材料への応用に成功しているレーザー誘起前方転写（ＬＩＦＴ）の原理に基づいている。この装置は、レーザー光線、集束系、エネルギー吸収／変換層、生体物質層（例えば、細胞及び／又はヒドロゲル）及び受取基板から成る。レーザーによるプリンタは、レーザー光線を吸収層に照射することで作動し、これによってエネルギーが機械的力に変換され、この力によって生体層から基板上に小さな液滴が押し出される。次に、光源を利用して基板上の材料を硬化させる。

レーザーによる印刷は一連の粘度に適合し、細胞生存率や細胞機能に影響を及ぼすことなく哺乳動物細胞を印刷することができる。細胞の堆積は、最大１０^８個／ｍＬの密度とし、１滴当たり細胞１個のマイクロスケール解像度で行うことができる。

エレクトロスピニング：
エレクトロスピニングは、電気力を用いてポリマー溶液又はポリマー溶融物の帯電した糸を引く線維製造技術である。

硬化性配合物：
本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、複合足場の形成は、積層造形プロセスに関して本明細書で上述した実施形態に従って、１種以上の硬化性モデリング材料配合物と、必要に応じて支持材料配合物とをバイオプリンティングすることによって行う。

便宜上、１種以上の硬化性モデリング配合物の成分を、本明細書では硬化性配合物の成分として記載しているが、本明細書に記載の選択された構成パターンに従って、成分を２種以上の硬化性モデリング材料配合物に分割できることを理解されたい。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は硬化性コラーゲンを含み、このコラーゲンは、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の通りである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は、１種以上の硬化性部分又は基を特徴とする組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）（本明細書では硬化性ｒｈコラーゲンとも称される）を含む。

「硬化性」とは、本明細書では、適切な硬化条件に曝露すると本明細書で定義のように硬化又は固化することが可能な材料を意味する。

硬化性材料は通常、重合及び／又は架橋を経て固化又は硬化する。

硬化性材料は通常、重合性材料であり、適切な硬化条件又は適切な硬化エネルギー（適切なエネルギー源）に曝露すると重合及び／又は架橋する。或いは、硬化性材料は熱応答性材料であり、温度変化（例えば、加熱又は冷却）に曝露すると硬化又は固化する。場合によっては、硬化性材料は、硬化して固化材料を形成することができる小粒子（例えば、ナノ粒子又はナノクレイ）で形成されている。更に場合によっては、硬化性材料は、生物学的反応（例えば、酵素触媒反応）によって固化材料又は固体材料を形成する反応を経る生物学的材料である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、硬化性材料は光重合性材料であって、本明細書に記載のように放射線への曝露時に重合及び／又は架橋し、幾つかの実施形態では、硬化性材料は紫外線硬化性材料であって、本明細書に記載のように紫外線－可視光線への曝露時に重合又は架橋する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、硬化性材料を硬化条件（例えば、放射線、試薬）に曝露すると、鎖伸長、絡み合い及び架橋のいずれか又はその組み合わせによって重合する。架橋は化学的及び／又は物理的となり得る。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、硬化性材料は単官能硬化性材料又は多官能硬化性材料とすることができる。

本明細書では、単官能硬化性材料は１個の硬化性基又は部分、即ち、硬化条件（例えば、放射線、カルシウムイオンの存在）に曝露すると重合、絡み合い及び／又は架橋することが可能な官能基又は部分を含む。

多官能硬化性材料は、２個以上、例えば、２個、３個、４個又はそれ以上の硬化性基を含む。多官能硬化性材料は、例えば、それぞれ２個、３個又は４個の硬化性基を含む二官能、三官能又は四官能硬化性材料とすることができる。

「硬化性基」とは、本明細書では、適切な硬化条件に曝露すると重合及び／又は架橋することが可能な官能基を意味する。

「硬化性コラーゲン」とは、本明細書に定義の１個以上の硬化性基を有する、本明細書で各実施形態に記載のコラーゲン（ヒト組換えコラーゲン）を意味する。本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性コラーゲンは、本明細書に定義の複数の硬化性基を含む多官能硬化性材料である。

本明細書では「硬化性コラーゲン」、「硬化性ｒｈコラーゲン」及び「１個以上の（又は少なくとも１個の）硬化性基を有するｒｈコラーゲン」という用語は交換可能に使用される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性コラーゲンは、本明細書で各実施形態に記載のアミノ酸配列を含み、コラーゲンを形成するアミノ酸残基の少なくとも一部で、好ましくはアミノ酸残基の側鎖の官能基への硬化性基を含む化合物の（直接又はリンカーを介した）共有結合によって生成する１個以上（好ましくは複数）の硬化性基を有する。代替としては、又は加えて、例えば、硬化性基を含む化合物をアミン又はカルボン酸へ（直接又はリンカーを介して）共有結合させることによって、コラーゲンを形成する１個以上のユニットのそれぞれＮ末端及び／又はＣ末端に硬化性基を作製することができる。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、本明細書に記載の硬化性コラーゲンの硬化性基の少なくとも一部は架橋性基であり、硬化条件に曝露すると架橋する。このような硬化性コラーゲンは、本明細書では架橋性コラーゲン、例えば、架橋性ｒｈコラーゲン（例えば、本明細書に記載の植物によって産生されるｒｈコラーゲン）とも称される。

幾つかの実施形態では、硬化性基はフリーラジカル機構によって重合及び／又は架橋することができる。

このような硬化性基の例としては、アクリル基、例えば、アクリル酸基、メタクリル酸基、アクリルアミド基及びメタクリルアミド基が挙げられる。他のフリーラジカル硬化性基としては、チオール、ビニルエーテル、及び反応性二重結合を特徴とする他の基を挙げることができる。

幾つかの実施形態では、硬化性基は、カチオン重合や（カチオン又はアニオン）開環重合等の他の機構によって重合及び／又は架橋することができる。このような硬化性基の例としては、エポキシ含有基、カプロラクタム、カプロラクトン、オキセタン及びビニルエーテルが挙げられるが、これらに限定されない。

他の硬化性基としては、例えば、官能性カルボン酸とアミン基（各々は他方と反応して架橋する硬化性基である）との間のアミド結合の形成、触媒の存在下及び／又は紫外線への曝露時の重縮合によるイソシアネート基とヒドロキシル基との間のウレタンの形成、及び２個のチオール間のジスルフィド結合の形成が挙げられる。

他の如何なる硬化性基も企図される。

硬化性コラーゲンの硬化性基の生成は、本明細書に記載のように、硬化性基を含むか又はその硬化性基を発生可能な材料とコラーゲンに存在する化学適合性官能基とを直接化学反応させる手段によって行うか、又は当技術分野で良く知られる化学を用いたスペーサー又はリンカーの手段によって行うことができる。例えば、硬化性基と官能基を含む材料をコラーゲンの適合性官能基（例えば、アミノ酸側鎖の官能基）と反応させて、硬化性基がアミノ酸側鎖の置換基となるようにすることができる。

幾つかの実施形態では、適合性官能基は先ず、コラーゲンの固有の化学基の化学修飾によってコラーゲン内に生成し、続いて反応時に硬化性基を含むか又は生成する材料と反応する。

硬化性コラーゲンが１個を超える硬化性基を含む場合には、硬化性基は同一であっても異なっていてもよい。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、本実施形態の硬化性コラーゲン内の硬化性基の少なくとも一部又は全ては、本明細書に記載の照射への曝露時に重合及び／又は架橋することができる光重合性基（例えば、紫外線硬化性基）である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性基は光硬化性基又は光重合性基（例えば、アクリレート又はメタクリレート）である。

アクリル系（例えば、メタクリレート）基を有する本明細書に記載の硬化性コラーゲンは、本明細書では、アクリル化又はメタクリル化又は（メタ）アクリル化コラーゲン、例えば、（メタ）アクリル化ｒｈコラーゲンとも称される。

代替としては、又は加えて、硬化性基はチオール含有基であり、硬化時にジスルフィド架橋が得られる。

チオール含有基を有する本明細書に記載の硬化性コラーゲンは、本明細書ではチオール化コラーゲン、例えば、チオール化ｒｈコラーゲンとも称される。

代替としては、又は加えて、硬化性基又は硬化性部分は（ＥＤＣ等のカップリング剤を使用した）結合又は糖化等の化学反応によって硬化する。

幾つかの実施形態によれば、硬化性基は、硬化時にペプチド結合を形成するアミン及びカルボキシル基を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、本実施形態の硬化性コラーゲン内の硬化性基の少なくとも一部又は全部は、本明細書で定義のアクリル基（例えば、メタクリル基）である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、メタクリルアミド等のアクリル基は、アクリレート又はメタクリレート（例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル又はメタクリルエステル、アクリル又はメタクリル無水物）を（例えば、リジン残基の）アミン官能基と反応させて作製することができる。

本発明の実施形態の幾つかによれば、本明細書に記載の硬化性コラーゲン内の硬化性基の数によって硬化の程度（例えば、架橋の程度）を決めることができ、その数を操作して所望の硬化度（例えば、架橋度）を得ることができる。

硬化度は、固化した材料の機械的及び／又は物理的及び／又は生物学的特性に影響を及ぼし、硬化度を操作して複合足場に所望の特性をもたらすことができる。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性コラーゲンは、本明細書に記載のリジン残基との反応によって生成する複数のアクリルアミド又はメタクリルアミド硬化性基を有する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性コラーゲンは、コラーゲン内のリジン残基のアミン基を置換する複数のアクリルアミド又はメタクリルアミド硬化性基を有する。

幾つかの実施形態では、コラーゲン内のリジン残基の少なくとも５０％、又は少なくとも６０％、又は少なくとも７０％がメタクリルアミド又はアクリルアミド基で置換されている。幾つかの実施形態では、硬化性コラーゲンは、そのリジン残基の７０％～１００％、又は８０％～１００％、又は９０％～１００％（その間の中間値や部分範囲を含む）がメタクリルアミド又はアクリルアミド基で置換されていることを特徴とする。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、モデリング材料配合物は、固化すると、水性担体内のｒｈコラーゲンの架橋（場合によっては、モデリング配合物中の他の硬化性成分と共に架橋）によってヒドロゲル材料を形成する。

本明細書及び当技術分野では、「ヒドロゲル」という用語は、水を少なくとも２０％、通常は少なくとも５０％、又は少なくとも８０％、最大で約９９．９９％（質量％）含む３次元線維ネットワークを表す。ヒドロゲルは、殆どが水であるが、液体分散媒内でポリマー鎖（例えば、コラーゲン鎖）によって形成された３次元架橋固体状ネットワークに起因して、固体又は半固体のような挙動を示す材料と見なすことができる。ポリマー鎖は、化学結合（共有結合、水素結合、及びイオン結合／錯体結合／金属結合、通常は共有結合）によって相互連結（架橋）している。

本明細書全体を通して、ポリマー鎖又はポリマー材料が記載される場合には、ペプチド、タンパク質、オリゴヌクレオチド及び核酸等のポリマー生物学的材料（例えば、高分子）を包含する。

ヒドロゲルは、柔らかくて脆くて弱いものから硬くて弾力性があり丈夫なものに至る物理的な形態をとり得る。柔らかいヒドロゲルは、弾性及び粘弾性パラメータを含むレオロジーパラメータによって特徴付けられる一方、硬いヒドロゲルは、引張強度パラメータ、弾性率、貯蔵弾性率及び損失弾性率（これらの用語は当技術分野で知られている）によって適切に特徴付けられる。

ヒドロゲルの柔らかさ／硬さは、特にポリマー鎖の化学組成、「架橋度」（鎖間の相互結合リンクの数）、水性媒体の含有量と組成、及び温度によって支配される。

本発明の幾つかの実施形態によれば、ヒドロゲルは、主な架橋ネットワークに化学的に結合していない高分子ポリマー要素及び／又は線維要素を含むこともあるが、むしろ機械的な絡み合い及び／又は浸漬を生じる。このような高分子線維要素は、（例えば、メッシュ構造のように）織ることができるか又は不織布にすることができ、幾つかの実施形態では、ヒドロゲルの線維ネットワークの強化材料として機能することができる。このような高分子の非限定的な例としては、ポリカプロラクトン、ゼラチン、ゼラチンメタクリレート、アルギネート、アルギネートメタクリレート、キトサン、キトサンメタクリレート、グリコールキトサン、グリコールキトサンメタクリレート、ヒアルロン酸（ＨＡ）、ＨＡメタクリレート、及び他の非架橋天然又は合成ポリマー鎖等が挙げられる。

代替としては、又は加えて、このような高分子は、例えば、架橋剤として作用するか、又は（例えば、このような成分の硬化性誘導体を使用した際に）ヒドロゲルの３次元ネットワークの一部を形成することによって、ヒドロゲルの主な架橋ネットワークに化学的に結合する。

幾つかの実施形態では、ヒドロゲルは多孔質であり、幾つかの実施形態では、ヒドロゲル中の細孔の少なくとも一部はナノ細孔であり、平均体積がナノスケール範囲である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、ｒｈコラーゲン含有モデリング材料配合物は１種以上の更なる材料、例えば、１種以上の更なる硬化性材料、１種以上の非硬化性材料及び／又は１種以上の生物学的成分又は材料を更に含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、印刷媒体（構築材料）は１種以上の更なる材料、例えば、１種以上の更なる硬化性材料、１種以上の非硬化性材料及び／又は１種以上の生物学的成分を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、更なる材料はｒｈコラーゲン含有配合物又は１種以上の他のモデリング材料配合物に含まれる。

ｒｈコラーゲン配合物又は１種以上の他のモデリング材料配合物に含めることができる更なる硬化性材料は、本明細書に定義のいずれかの硬化性材料とすることができ、生体適合性材料であることが好ましい。

幾つかの実施形態では、更なる硬化性材料は、本明細書に定義のヒドロゲルであるか又はそれを含み、架橋及び／又は共重合反応が生じる硬化条件に曝露すると、通常は更なる架橋及び／又は共重合によって固化モデリング材料を形成することができる。このような硬化性材料は、本明細書ではヒドロゲル硬化性材料とも称される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、硬化性材料は、本明細書に定義のヒドロゲル形成材料であるか又はそれを含み、架橋、重合及び／又は共重合、及び／又は絡み合い反応が生じる硬化条件に曝露すると、通常は架橋、絡み合い、重合及び／又は共重合によって固化モデリング材料としてのヒドロゲルを形成することができる。このような硬化性材料は、本明細書ではヒドロゲル形成硬化性材料又はゲル形成材料とも称される。

本発明の実施形態によれば、ヒドロゲルは生物起源であってもよく、合成的に調製してもよい。

本発明の幾つかの実施形態によれば、ヒドロゲルは生体適合性であり、生物学的部分がヒドロゲルに含浸又は蓄積すると生物学的部分の活性が維持される、即ち、生物学的部分の活性の変化が生理学的媒体中の生物学的部分の活性と比較して３０％以下、又は２０％以下、又は１０％以下となる。

本実施形態に係るヒドロゲルを形成するのに使用可能なポリマー又はコポリマーの例としては、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリビニルピロリドン及び上述のいずれかのコポリマーが挙げられる。他の例としては、架橋基によって官能化されたか、又は適合性のある架橋剤と組み合わせて使用可能なポリエステル、ポリウレタン、及びポリ（エチレングリコール）が挙げられる。

幾つかの具体的で非限定的な例としては、ポリ（２－ビニルピリジン）、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド）、ポリ（Ｎ－（Ｎ－プロピル）アクリルアミド）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（２－ヒドロキシアクリルアミド）、ポリ（エチレングリコール）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）メタクリレート、及びヒアルロン酸、デキストラン、アルギネート、アガロース等の多糖類、及び上述のいずれかのコポリマーが挙げられる。

このようなポリマー鎖を形成するヒドロゲル前駆体（ヒドロゲル形成材料）（それらのいずれかの組み合わせを含む）が企図される。

ヒドロゲルは通常、二官能性、三官能性又は多官能性のモノマー、オリゴマー又はポリマーで形成されるか又はその存在下で形成され、これらをまとめて、２個、３個又はそれ以上の重合性基を有する、ヒドロゲル前駆体、又はヒドロゲル形成剤、又はヒドロゲル形成材料、又は本明細書に記載のように単に架橋剤と称する。１個を超える重合性基の存在によって、このような前駆体が架橋可能になり、３次元ネットワークの形成が可能となる。

架橋性モノマーの例としては、２個又は３個の重合性官能基（これらの内の１個は架橋性官能基と見なすことができる）を有するジアクリレート及びトリアクリレートモノマーのファミリーが挙げられるが、これらに限定されない。ジアクリレートモノマーの例としては、メチレンジアクリレート、及びポリ（エチレングリコール）_ｎジメタクリレート（ｎＥＧＤＭＡ）又はジアクリレートのファミリーが挙げられるが、これらに限定されない。トリアクリレートモノマーの例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、イソシアヌル酸トリス（２－アクリロイルオキシエチル）エステル、エトキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリ（エチレングリコール）_ｎトリメタクリレート又はトリアクリレート、ペンタエリスリチルトリアクリレート及びグリセロールトリアクリレート、ホスフィニリジントリス（オキシエチレン）トリアクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、硬化性材料は、モノマーであろうとオリゴマーであろうと単官能硬化性材料又は多官能硬化性材料とすることができる。

幾つかの具体的で非限定的な例としては、ポリ（２－ビニルピリジン）、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）、ポリ（Ｎ，Ｎ’－メチレンビスアクリルアミド）、ポリ（Ｎ－（Ｎ－プロピル）アクリルアミド）、ポリ（メタクリル酸）、ポリ（２－ヒドロキシアクリルアミド）、ポリ（エチレングリコール）アクリレート、ポリ（エチレングリコール）メタクリレート、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート、ポリ（エチレングリコール）ジメタクリレート、及びデキストラン、アルギネート、アガロース等の多糖類、及び上述のいずれかのコポリマーが挙げられる。

バイオプリンティングの分野で使用可能な硬化性材料は、主に動物又はヒト組織から単離できる天然由来の材料、例えば、マトリゲル、アルギネート、ペクチン、キサンタンガム、ゼラチン、キトサン、フィブリン、セルロース及びヒアルロン酸に基づくか、或いは組換えによって生成されたか又は合成的に調製された材料、例えば、ポリエチレングリコール；ＰＥＧ、ゼラチンメタクリレート；ＧｅｌＭＡ、ポリ（プロピレンオキシド）；ＰＰＯ、ポリ（エチレンオキシド）；ＰＥＯ；ＰＥＧ、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリグルタミン酸、ゼラチンメタクリレート；ＧｅｌＭＡ、ＰＬＧＡ／ＰＬＬＡ、ポリ（ジメチルシロキサン）；ナノセルロース；プルロニックＦ１２７、短いジペプチド（ＦＦ）、Ｆｍｏｃ－ＦＦ－ＯＨ、Ｆｍｏｃ－ＦＲＧＤ－ＯＨ、Ｆｍｏｃ－ＲＧＤＦ－ＯＨ、Ｆｍｏｃ－２－Ｎａｌ－ＯＨ、Ｆｍｏｃ－ＦＧ－ＯＨ等のＦｍｏｃ－ペプチド系ヒドロゲル、及びポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ乳酸（ＰＬＡ）又はポリ（Ｄ，Ｌ－ラクチド－コ－グリコリド）等の熱可塑性ポリマーに基づく。

本実施形態の状況で使用可能な硬化性材料の例としては、マトリゲル、ゼラチンメタクリレート（ＧｅｌＭＡ）、ナノセルロース（セルロースナノ結晶（ＣＮＣ）、セルロースナノフィブリル（ＣＮＦ）、及び微生物セルロースとも称される細菌バクテリアセルロース（ＢＣ）等の紫外線硬化可能なナノスケール構造材料）、プルロニック（登録商標）材料、例えば、低温では流動性があり、臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）を超える高温ではゲルを形成するプルロニックＦ１２７及び紫外線硬化可能なプルロニックＦ１２７－ジアクリレート（ＤＡ）、ヒアルロン酸（ＨＡ）、アクリル化ヒアルロン酸（ＡＨＡ）、メタクリル化ヒアルロン酸（ＭＡＨＡ）、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）、アルギネート、キサンタンガム、ペクチン、グルタルアルデヒド、ゲニピン又はトリポリリン酸ナトリウム（ＴＰＰ）等の化学剤で架橋できるキトサンが挙げられるが、これらに限定されない。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は、硬化性部分を有する生体適合性合成材料を更に含み、この材料は硬化すると（例えば、本明細書に記載の硬化条件に曝露すると）生体適合性合成ポリマーを形成し、本明細書では、硬化性生体適合性合成ポリマー又は硬化性合成ポリマーとも称される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は、本明細書に記載の１種以上の硬化性基（例えば、重合性基及び／又は架橋性基）を有する生体適合性合成ポリマー、即ち、硬化性生体適合性合成ポリマーを含む。このような材料は、本明細書では、修飾生体適合性合成ポリマー、又はその修飾誘導体、又はその光重合性修飾誘導体、又はその硬化性誘導体とも称され、通常は硬化すると、それ自体及び／又は配合物中の他の成分（例えば、硬化性ｒｈコラーゲン及び／又は架橋剤）と架橋して架橋生体適合性合成ポリマーが得られる。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、生体適合性合成ポリマーは、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（乳酸－コ－グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）（ＰＮＩＰＡＡｍ）、ポリ－４－ヒドロキシブチレート（Ｐ４ＨＢ）又はそれらのいずれかのコポリマー又はその組み合わせであるか、又はそれを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は、硬化条件に曝露すると、重合及び／又は架橋して上述の生体適合性合成ポリマーを形成する前駆体を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は、硬化性基を有するポリ乳酸（ＰＬＡ）、硬化性基を有するポリグリコール酸（ＰＧＡ）、硬化性基を有するポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、硬化性基を有するポリ（乳酸－ｃｏ－グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、硬化性基を有するポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、硬化性基を有するポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）（ＰＮＩＰＡＡｍ）、硬化性基を有するポリ－４－ヒドロキシブチレート（Ｐ４ＨＢ）、及び硬化性基を有する上述のいずれかのコポリマーの内の１種以上を含む。

上述のポリマーの各々は１種以上の硬化性基を有することができる。

上述のポリマーの各々は、その元の構造の一部を形成する１種以上の硬化性基を有することができるか、又はそのような基をポリマーの１種以上の適合性官能基に直接又はリンカーを介して結合させることによって合成することができる。

１種以上の硬化性基を有する合成ポリマーも、本明細書では、修飾合成ポリマー又はその修飾誘導体と交換可能に称される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は、修飾ＰＧＡ又はその修飾誘導体又はその光重合性修飾誘導体、修飾ＰＣＬ又はその修飾誘導体又はその光重合性修飾誘導体、修飾ＰＬＧＡ又はその修飾誘導体又はその光重合性修飾誘導体、修飾ＰＥＧ又はその修飾誘導体又はその光重合性修飾誘導体、修飾ＰＶＡ又はその修飾誘導体又はその光重合性修飾誘導体、ＰＮＩＰＡＡｍ又はその修飾誘導体、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。修飾としては、生体適合性合成ポリマーの（メタ）アクリル化やチオール化が挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、修飾ＰＥＧはポリ（エチレングリコール）ジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、硬化性配合物は、固化すると生体適合性合成ポリマーを形成するか、又は配合物中に存在する生体適合性合成ポリマーと反応する１種以上の多官能性硬化性材料（モノマー又はポリマー材料）を含む。そのような材料は、クロスリンカー、又はクロスリンカー剤又は架橋剤として作用し、本明細書ではクロスリンカー、又はクロスリンカー剤又は架橋剤とも称される。架橋剤は、合成ポリマー（例えば、修飾合成ポリマー）及び／又は本明細書に記載の硬化性コラーゲンと相互作用して、架橋ポリマーネットワークを形成することができる。例示的な架橋剤は、商品名ＳＲ９０３５で市販されているようなエトキシル化（１５）トリメチロールプロパントリアクリレートを含む。同様の多官能性（例えば、二官能性又は三官能性）の架橋剤が企図される。幾つかの実施形態では、架橋剤は多官能性ＰＥＧ（例えば、ＰＥＧジアクリレート又はＰＥＧトリアクリレート）である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は、本明細書に記載のように生体適合性合成ポリマーを含み、配合物中の他の成分（例えば、本明細書に記載の架橋剤及び／又はｒｈコラーゲン）の存在下で硬化条件に曝露すると、例えば、架橋によって硬化することができる。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の硬化性ｒｈコラーゲンと、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の、独立して１種以上の硬化性基を有する１種以上の生体適合性合成ポリマーとを含む。幾つかの実施形態では、硬化性配合物は本明細書に記載の架橋剤を更に含む。

また、硬化性配合物は、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の硬化性ｒｈコラーゲンと、例えば、架橋によって硬化することができる、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の１種以上の生体適合性合成ポリマーとを含み、更に、ポリマーを架橋するか、又はポリマーを配合物中の１種以上の他の成分（例えば、硬化性ｒｈコラーゲン、本明細書に記載の他の硬化性材料、及び／又は他のポリマー）と架橋して合成ポリマーの硬化を促進する本明細書に記載の架橋剤を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、１種以上の硬化性基を有する生体適合性合成ポリマーの各々は、独立して約１００ダルトン～約１００ｋＤａの範囲（その間の中間値や部分範囲を含む）の平均分子量（Ｍｗ又はＭｎ）を有する。幾つかの実施形態では、合成ポリマーのＭｎは、約４００Ｄａ～約１００ｋＤａ、又は約４００Ｄａ～約５０ｋＤａ、又は約５００Ｄａ～約５０ｋＤａ、又は約１００Ｄａ～約１０ｋＤａ、又は約５００Ｄａ～約１０ｋＤａ、又は約１０００Ｄａ～約１０ｋＤａ、又は約１００Ｄａ～約５ｋＤａ、又は約１０００Ｄａ～約５ｋＤａ、又は約２ｋＤａ～約１０ｋＤａ、又は約５ｋＤａ～約１０ｋＤａ（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物における硬化性ｒｈコラーゲン（硬化性基を有するｒｈコラーゲン）の硬化性合成ポリマー（硬化性基を有する生体適合性合成ポリマー及び／又は架橋することができる生体適合性合成ポリマー）に対する比率は、約１０：１～約１：１０（その間の中間値や部分範囲を含む）とすることができ、例えば、約１：０．５～約１：２．０、又は約５：１～約１：５、又は約２：１～１：２、又は約１：１～１：１０、又は約１：１～１：５、又は約１：１～２：１、又は約１：１～３：２、又は約３：２～２：１とすることができる。

幾つかの実施形態では、硬化性ｒｈコラーゲンの硬化性生体適合性合成ポリマーに対する比率は、約１：０．５、又は１：０．６、又は１：０．７、又は１：０．８、又は１：０．９、又は１：１、又は１：１．１、又は１：１．２、又は１：１．３、又は１：１．４、又は１：１．又は１：１．６、又は１：１．７、又は１：１．８、又は１：１．９、又は１：２．０である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は、少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分、例えば、ＥＣＭタンパク質（例えば、フィブリノゲン、コラーゲン、フィブロネクチン、ビメンチン、微小管結合タンパク質１Ｄ、神経突起伸長因子（ＮＯＦ）、バクテリアセルロース（ＢＣ）、ラミニン及びゼラチンが挙げられるが、これらに限定されない）を更に含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は（ｒｈコラーゲンに加えて）、フィブロネクチン、ヒアルロン酸（ＨＡ）、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又は本明細書に詳述のように、それらのいずれかの組み合わせを含む。

これらの実施形態の幾つかでは、ＥＣＭ成分は、本明細書に記載の１種以上の硬化性基を有する（本明細書では、硬化性ＥＣＭ成分、又は修飾ＥＣＭ成分又は架橋性ＥＣＭ成分又は重合性ＥＣＭ成分とも称される）。硬化性基はＥＣＭ成分の官能基に直接又はリンカーを介して共有結合することができる。

例えば、配合物は、ＨＡ、修飾ＨＡ又はその重合性修飾誘導体（例えば、（メタ）アクリル化又はチオール化ＨＡ）の内の１種以上を更に含むことができる。

幾つかの実施形態では、硬化性ＥＣＭ成分は修飾フィブロネクチン（例えば、（メタ）アクリル化又はチオール化フィブロネクチン）を含む。幾つかの実施形態では、硬化性ＥＣＭ成分は修飾ヘパリン（例えば、（メタ）アクリル化又はチオール化ヘパリン）を含む。幾つかの実施形態では、硬化性ＥＣＭ成分は修飾エラスチン（例えば、（メタ）アクリル化又はチオール化エラスチン）を含む。幾つかの実施形態では、硬化性ＥＣＭ成分は修飾ラミニン（例えば、（メタ）アクリル化又はチオール化ラミニン）を含む。必要に応じて、配合物は、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、例えば、架橋剤の存在下で架橋によって硬化することが可能なＥＣＭ成分を含むことができる。このような硬化性ＥＣＭ成分は、本明細書に記載の１種以上の硬化性基を有していても、有していなくてもよい。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性モデリング配合物は、インテグリン結合材料、例えば、環状ＲＧＤ含有材料等のＲＧＤ含有材料を更に含む。幾つかの実施形態では、インテグリン結合材料、例えば、ＲＧＤ含有材料は、本明細書に記載の硬化条件に曝露すると、重合及び／又は架橋することが可能な硬化性材料である。硬化性ＲＧＤ含有材料は硬化性基を有することができ、又は架橋剤と共に使用することができ、架橋剤の存在下で架橋可能である。

これらの実施形態の幾つかでは、インテグリン結合材料は硬化性であり、１種以上の硬化性部分又は硬化性基を有する。

従って、幾つかの実施形態では、インテグリン結合材料は、少なくとも１種のＡｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ（ＲＧＤ）部分、又はそのペプチド模倣体を含み、必要に応じて、他のアミノ酸、アミノ酸誘導体、又は他の化学基（例えば、アルキレン鎖）及び／又は本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の１種以上の硬化性基を更に含むことができる。

幾つかの実施形態では、ＲＧＤ含有材料はオリゴペプチドである。オリゴペプチドは環状オリゴペプチド（例えば、単環式、二環式及び三環式オリゴペプチドを含む）又は線状オリゴペプチドとすることができ、Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐアミノ酸配列に加えて、１～１０個のアミノ酸を含むことができる。

例示的なオリゴペプチドは、ｃ［Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ－Ｐｈｅ－Ｌｙｓ］であるか、又はそれを含む環状ペプチドである。

幾つかの実施形態では、インテグリン結合材料は２個以上のＡｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ含有部分を含み、これらの部分は同一であっても異なっていてもよい。

Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ含有材料の例としては、ｃ（ＲＧＤｆｋ）、ＲＧＤ４Ｃ、及びHaubner et al.［J. Am. Chem. Soc. 1996, 118, 7881-7891］及びCapello, et al.［J. Nucl. Med. 2004, 45(10), 1716-20］や国際公開第９７／０６７９１号及び米国特許第５，７７３，４１２号明細書に記載のような他のＲＧＤ含有環状ペプチドが挙げられるが、これらに限定されない。

幾つかの実施形態では、ＲＧＤ含有材料は、本明細書に記載のように、互いに連結されているか、又は１個以上のアミノ酸又は他のスペーサーのいずれかによって離間されている２個以上の－Ａｒｇ－Ｇｌｙ－Ａｓｐ－部分を含むことができる。

例示的な実施形態では、ＲＧＤ含有材料は１個以上のシステイン残基を含み、幾つかの例示的な実施形態では、それはＲＧＤ４Ｃである。そのようなＲＧＤ含有材料は、分子間ジスルフィド結合を形成する手段によって、それ自身及び／又は配合物中の他のチオール化硬化性成分と架橋することができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載のＲＧＤ含有材料のいずれも、本明細書に記載のように、アミノ酸側鎖内の官能基及び／又は末端アミン又はカルボキシレートに結合した、本明細書に記載の１個以上の硬化性基又は部分、例えば、１個以上の（メタ）アクリル基を含む。

或いは、ＲＧＤ含有材料は１個以上のチオール基、例えば、システイン残基のチオール基を含み、この材料を硬化性材料とする。必要に応じて、チオール基をＲＧＤ含有材料に直接又はリンカーを介して結合することができる。

代替としては、又は加えて、本明細書に記載のＲＧＤ含有材料のいずれも、硬化性基又は部分を含むかどうかに関わらず、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、ポリマー材料（好ましくは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の生体適合性合成ポリマー）、又はヒドロゲル形成材料、又はＥＣＭ成分に結合することができる。１個以上のＲＧＤ含有部分又は材料は、この材料のポリマー骨格に直接又はリンカーを介して結合することができ、末端ユニット及び／又は骨格ユニットの１個以上に結合することができる。ポリマーは本明細書に記載の硬化性基を有することができ、又は架橋剤の存在下で架橋することが可能である。代替としては、又は加えて、ＲＧＤ含有部分は、本明細書に記載のように、１個以上の硬化性基（例えば、チオール及び／又は（メタ）アクリル基）を有する。

例示的なＲＧＤ含有材料は、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、ＰＥＧ、例えば、ＰＥＧ－ＤＡ又はＰＥＧ－ＴＡに共有結合された、本明細書に記載の１個以上のＲＧＤ含有配列を含む。本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、ｒｈコラーゲンの硬化性部分又は基と合成ポリマーの硬化性部分又は基は、同一の硬化条件に供された際に硬化可能である。これらの実施形態の幾つかでは、硬化条件は照射（照明）を含み、このような硬化性部分又は基は光硬化性（光重合性）部分又は基である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、ｒｈコラーゲンの硬化性の部分又は基と合成ポリマーの硬化性の部分又は基、及びＥＣＭ成分（存在する場合）の硬化性の部分又は基とインテグリン結合材料（存在する場合）の硬化性の部分又は基は、同一硬化条件に供された際に硬化可能である。これらの実施形態の幾つかでは、硬化条件は照射（照明）を含み、このような硬化性部分又は基は光硬化性（光重合性）部分又は基である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、モデリング材料配合物は、せん断速度ゼロ、３７℃にて、当技術分野で良く知られている方法に従ってレオメータ（例えば、ブルックフィールドレオメータ）を使用して求めた際の粘度が２０００センチポアズ以下、又は１５００センチポアズ以下であることを特徴する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、モデリング材料配合物は、せん断速度５Ｌ／秒、室温にて、本明細書に記載のレオメータを使用して求めた際の粘度が２０００センチポアズ以下、又は１５００センチポアズ以下であることを特徴する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、硬化性組換えヒトコラーゲンを含むモデリング材料配合物中のその濃度は、０．５ｍｇ／ｍＬ～５０ｍｇ／ｍＬ、又は０．５ｍｇ／ｍＬ～２０ｍｇ／ｍＬ、又は１ｍｇ／ｍＬ～５０ｍｇ／ｍＬ、又は１ｍｇ／ｍＬ～５０ｍｇ／ｍＬ、又は１ｍｇ／ｍＬ～４０ｍｇ／ｍＬ、又は１ｍｇ／ｍＬ～３０ｍｇ／ｍＬ、又は２ｍｇ／ｍＬ～２０ｍｇ／ｍＬ、又は５ｍｇ／ｍＬ～１５ｍｇ／ｍＬ、又は１ｍｇ／ｍＬ～１０ｍｇ／ｍＬの範囲（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、硬化性生体適合性合成ポリマーを含むモデリング材料配合物中のその総濃度は、１ｍｇ／ｍＬ～５００ｍｇ／ｍＬ、又は１０ｍｇ／ｍＬ～５００ｍｇ／ｍＬ、又は１ｍｇ／ｍＬ～１００ｍｇ／ｍＬ、又は１０ｍｇ／ｍＬ～１００ｍｇ／ｍＬ、又は５０ｍｇ／ｍＬ～５００ｍｇ／ｍＬ、又は５０ｍｇ／ｍＬ～３００ｍｇ／ｍＬ、又は１ｍｇ／ｍＬ～２０ｍｇ／ｍＬ、又は５ｍｇ／ｍＬ～５０ｍｇ／ｍＬの範囲（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、硬化性ＥＣＭ成分（存在する場合）を含むモデリング材料配合物中のその総濃度は、０．０１ｍｇ／ｍＬ～１０ｍｇ／ｍＬ、又は０．０１ｍｇ／ｍＬ～５ｍｇ／ｍＬ、又は０．０１ｍｇ／ｍＬ～１ｍｇ／ｍＬ、又は０．０５ｍｇ／ｍＬ～１ｍｇ／ｍＬの範囲（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、硬化性インテグリン結合材料（存在する場合）を含むモデリング材料配合物中のその総濃度は、硬化性ｒｈコラーゲンに対して化学量論的であり、例えば、１～５０μＭ、又は１～４０μＭ、又は１～３０μＭの範囲（その間の中間値や部分範囲を含む）とすることができる。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性組換えヒトコラーゲンを含むモデリング材料配合物中のその濃度は、配合物の総重量の０．０１～１０重量％、又は０．０１～５重量％、０．０５～１０重量％、又は０．０５～５重量％、又は０．１～２重量％、又は０．１～１重量％、又は１０～５０重量％、又は１０～４０重量％、又は１０～３０重量％、又は１０～２０重量％、又は２０～４０重量％、又は３０～４０重量％の範囲（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性生体適合性合成ポリマー（又はその前駆体硬化性材料）を含むモデリング材料配合物中のその濃度は、配合物の成分の総重量（以下に記載の担体を含まない）の０．１～１０重量％、又は０．１～５重量％、又は０．１～２重量％、又は０．５～２重量％、又は１～６０重量％、又は１～５０重量％、又は１０～６０重量％、又は５～５０重量％、又は１０～４０重量％、又は５～３０重量％、又は１０～２０重量％、又は５～１５重量％の範囲（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の硬化性基を有するＥＣＭ成分の濃度は、配合物の成分の総重量（以下に記載の担体を含まない）の０．００１～０．１重量％の範囲（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性（モデリング、バイオインク）配合物は、
本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の硬化性ｒｈコラーゲン、例えば、本明細書に記載の複数の（メタ）アクリル基を有する本明細書に記載の（例えば、植物由来の）ｒｈコラーゲンと、
本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の硬化性生体適合性合成ポリマー、例えば、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、１種以上の硬化性基（例えば、（メタ）アクリル及び／又はチオール）基を有する、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（乳酸－ｃｏ－グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）（ＰＮＩＰＡＡｍ）、ポリ－４－ヒドロキシブチレート（Ｐ４ＨＢ）又はそれらのいずれかのコポリマーの内の１種以上と、
本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、１種以上の硬化性基（例えば、（メタ）アクリル又はチオール）基を有する、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のＥＣＭ成分（例えば、ヒアルロン酸、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニンの内の１種以上）とを含む、及び／又は本明細書に記載の架橋剤と組み合わせて使用する硬化性ＥＣＭ成分と、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の硬化性ＲＧＤ含有材料とを含む。

これらの実施形態の幾つかでは、配合物は水性担体（例えば、必要に応じて水溶性有機酸と混合した水）を更に含み、硬化性ｒｈコラーゲンの濃度は１～１０ｍｇ／ｍＬの範囲であり、硬化性合成ポリマーの濃度は５０～３００ｍｇ／ｍＬの範囲であり、ＥＣＭ成分の濃度は０～１ｍｇ／ｍＬの範囲であり、ＲＧＤ含有材料の量はｒｈコラーゲンに対して化学量論的に調整する。

例示的な配合物を以下の実施例のセクションに記載する。

本発明の幾つかの実施形態に係る例示的な配合物は、本明細書に記載のように、硬化性ｒｈコラーゲンを配合物の総重量の０．１重量％～１重量％、及び硬化性合成ポリマーを５～１５重量％含む。

本発明の幾つかの実施形態に係る例示的な配合物は、本明細書に記載のように、硬化性ｒｈコラーゲンを配合物の総重量の０．１～０．５重量％、及び硬化性合成ポリマーを１０～１５重量％含む。

これらの例示的な配合物中の硬化性生体適合性合成ポリマーは、例えば、多官能性（例えば、二官能性）ＰＥＧ－アクリレート（例えば、ＰＥＧ－ＤＡ）とすることができ、本明細書に記載のように、平均Ｍｎ値１以上とすることができる。例えば、各々が異なるＭｎを特徴とする１、２、３又はそれ以上のＰＥＧ－ＤＡを含むことができる。

モデリング材料配合物中の硬化性ｒｈコラーゲンの濃度は、配合物及び分注時に得られる固化配合物のレオロジー特性に影響を及ぼすことがあり、用いるＡＭ方法及び条件や最終物体又はその一部の所望の特性に応じて操作することができる。同様に、硬化性生体適合性合成ポリマー（又はその硬化性前駆体）の濃度と種類（例えば、重合性基の量、平均Ｍｎ）は、配合物及び分注時に得られる固化配合物のレオロジー特性に影響を及ぼすことがあり、用いるＡＭ方法及び条件や最終物体又はその一部の所望の特性に応じて操作することができる。

本実施形態によれば、構築材料は、本明細書で各実施形態のいずれかに記載のように、硬化性組換えヒトコラーゲンを含む少なくとも１種のモデリング材料配合物を含む。このようなモデリング材料配合物は、本明細書ではｒｈコラーゲン含有配合物とも称される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物は担体を更に含み、これらの実施形態の幾つかでは、担体は水性担体である。

水性担体は水、ｐＨが約４～約１０、又は約６～約８、又は約７～約７．４の範囲であることを特徴とする緩衝液、塩基性水溶液又は酸性水溶液とすることができる。

水性担体は塩や他の水溶性材料を様々な濃度で含むことができる。幾つかの実施形態では、担体中の塩の濃度は、約０．１ｍＭ～約０．２Ｍ、又は約０．１ｍＭ～約０．１Ｍ、又は約０．１ｍＭ～約１００ｍＭ、又は約０．１ｍＭ～約５０ｍＭ、又は約０．１ｍＭ～約２０ｍＭの範囲（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

幾つかの実施形態では、水性担体は塩を生理学的に許容し得る濃度で含んでおり、配合物が生理学的モル浸透圧濃度付近のモル浸透圧濃度を特徴とするようになっている。

幾つかの実施形態では、水性担体はリン酸塩、例えば、一塩基性リン酸ナトリウム（ＮａＨ_２ＰＯ_４）及び／又は二塩基性リン酸ナトリウム（リン酸水素ナトリウム、Ｎａ_２ＨＰＯ_４）を含む。幾つかの実施形態では、リン酸塩の総濃度は約０．１Ｍである。

幾つかの実施形態では、水性担体はＮａＣｌ又は他の生理学的に許容し得る塩を含む。

幾つかの実施形態では、水性担体はリン酸緩衝液を含み、幾つかの実施形態では、水性担体は、一塩基性リン酸ナトリウム及び／又は二塩基性リン酸ナトリウムとＮａＣｌを含むリン酸緩衝食塩水を含む。

リン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）は、市販のＰＢＳ（例えば、ＤＰＢＳ）又は望ましいｐＨ及び／又はモル浸透圧濃度を特徴とする特注緩衝液とすることができる。

例示的な実施形態では、水性担体は、本明細書に記載のリン酸ナトリウム塩を約０．１Ｍの濃度で含み、ＮａＣｌを約０ｍＭ～約２００ｍＭの濃度（その間の中間値や部分範囲を含む）で含むリン酸緩衝液を含む。

他の如何なる緩衝液も本実施形態の状況で使用可能である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、水性担体は酸を含む。

幾つかの実施形態では、酸の濃度は１００ｍＭ未満であり、例えば、０．１ｍＭ～５０ｍＭ、又は０．１ｍＭ～３０ｍＭ、又は０．１ｍＭ～４０ｍＭ、又は０．１ｍＭ～３０ｍＭ、又は１～３０ｍＭ、又は１０～３０Ｍｍ（その間の中間値や部分範囲を含む）とすることができる。

幾つかの実施形態では、酸の濃度は０．０１～０．１重量％、又は０．０１～０．０５重量％の範囲（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

酸は無機酸（例えば、ＨＣｌ）又は有機酸（好ましくは上述の濃度で水溶性である（例えば、酢酸やピクリン酸））とすることができる。

本明細書に記載の生物学的材料以外の非硬化性材料も本明細書に記載の１種以上のモデリング配合物に含めることができ、例えば、配合物又は固化配合物及びそれによって形成された複合足場に特定の特性を付与する材料とすることができる。このような特性は、物理的特性（例えば、透明性や不透明性等の光学的特性、色、スペクトル特性、耐熱性、電気的特性等）、又は粘度、弾性、貯蔵弾性率、損失弾性率、剛性、硬度等の機械的又はレオロジー的特性とすることができる。

非硬化性材料の例としては、チキソトロピー剤、補強材、強化剤、充填剤、着色剤、顔料、染料等が挙げられる。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、配合物は中性ｐＨ（例えば、約６～約８）を特徴とする。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、配合物は、本質的に本明細書に記載の粘度パラメータを特徴とする。

２種以上のモデリング材料配合物を使用する実施形態では、２種以上の配合物は本明細書に記載のｒｈコラーゲン含有配合物であり、そこに含まれる更なる材料の存在、種類及び／又は濃度が互いに異なる。例えば、ある配合物は硬化性ｒｈコラーゲンを含むことができ、他の配合物は硬化性ｒｈコラーゲンと本明細書に記載の更なる硬化性材料の１種以上（例えば、硬化性合成ポリマー）を含むことができる。例えば、ある配合物は硬化性ｒｈコラーゲンと更なる硬化性材料を含むことができ、他の配合物は硬化性ｒｈコラーゲンと本明細書に記載の別の更なる硬化性材料を含むことができる。例えば、ある配合物は硬化性ｒｈコラーゲンと更なる硬化性材料を含むことができ、他の配合物は硬化性ｒｈコラーゲンと本明細書に記載の非硬化性材料を含むことができる。他の如何なる組み合わせも企図される。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、構築材料中の全ての硬化性材料が同じ硬化条件下で硬化する。幾つかの実施形態では、全ての硬化性材料は光硬化性である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、硬化性材料を含むモデリング材料配合物は、硬化条件に曝露すると硬化性材料の硬化又は固化を促進する剤を更に含む。

剤の濃度は、硬化性材料の濃度及び所望の硬化度（例えば、所望の架橋度）に応じて決定することができる。

硬化性材料が光硬化性材料である場合、剤は光開始剤である。光開始剤は硬化機構（例えば、フリーラジカル、カチオン等）に応じて選択する。

フリーラジカル光開始剤は、紫外線や可視光線等の放射線に曝露するとフリーラジカルを発生し、それによって重合反応を開始するいずれかの化合物とすることができる。適切な光開始剤の非限定的な例としては、ベンゾフェノン、メチルベンゾフェノン、ミヒラーのケトン及びキサントン等のベンゾフェノン類（芳香族ケトン）、２，４，６－トリメチルベンゾリジフェニルホスフィンオキシド（ＴＭＰＯ）、２，４，６－トリメチルベンゾイルエトキシフェニルホスフィンオキシド（ＴＥＰＯ）、リチウムフェニル－２，４，６－トリメチルベンゾイルホスフィネート及びビスアシルホスフィンオキシド（ＢＡＰＯ）等のアシルホスフィンオキシド型光開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾイン類及びベンゾインアルキルエーテル等が挙げられる。

光開始剤の例としては、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）ファミリー、リボフラビン、ローズベンガル等が挙げられるが、これらに限定されない。

フリーラジカル光開始剤は単独で使用してもよく、共開始剤と組み合わせて使用してもよい。共開始剤は、光硬化性フリーラジカル系で活性なラジカルを発生するのに第２の分子を必要とする開始剤と共に使用する。ベンゾフェノンは、フリーラジカルを発生するのにアミン等の第２の分子を必要とする光開始剤の例である。放射線を吸収した後、ベンゾフェノンは水素引き抜きによって三級アミンと反応し、アクリレートの重合を開始するα－アミノラジカルを生成する。共開始剤の種類の非限定的な例としては、トリエチルアミン、メチルジエタノールアミン及びトリエタノールアミン等のアルカノールアミンが挙げられる。

適切なカチオン性光開始剤としては、例えば、重合を開始するのに十分な紫外線及び／又は可視光線への曝露時に非プロトン酸又はブレンステッド酸を形成する化合物が挙げられる。使用する光開始剤は、単一の化合物、２種以上の活性化合物の混合物、又は２種以上の異なる化合物の組み合わせ、即ち、共開始剤とすることができる。適切なカチオン性光開始剤の非限定的な例としては、アリールジアゾニウム塩、ジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホニウム塩、トリアリールセレノニウム塩等が挙げられる。カチオン性光開始剤の一例はトリアリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩の混合物である。

適切なカチオン性光開始剤の非限定的な例としては、Ｐ－（オクチルオキシフェニル）フェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネートＵＶＡＣＵＲＥ１６００（ＣｙｔｅｃＣｏｍｐａｎｙ（米国）から入手可能）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ２５０又はＩｒｇａｃｕｒｅ２７０として知られるヨードニウム（４－メチルフェニル）（４－（２－メチルプロピル）フェニル）－ヘキサフルオロホスフェート（ＣｉｂａＳｐｅｃｉａｌｔｙＣｈｅｍｉｃａｌｓ社（スイス）から入手可能）、ＵＶＩ６９７６及び６９９２として知られる混合アリールスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート塩（ＬａｍｂｓｏｎＦｉｎｅＣｈｅｍｉｃａｌｓ社（英国）から入手可能）、ＰＣ２５０６として知られているジアリールヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート（ＰｏｌｙｓｅｔＣｏｍｐａｎｙ（米国）から入手可能）、Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ（登録商標）Ｐｈｏｔｏｉｎｉｔｉａｔｏｒ２０７４として知られている（トリルクミル）ヨードニウムテトラキス（ペンタフルオロフェニル）ボレート（ＢｌｕｅｓｔａｒＳｉｌｉｃｏｎｅｓ社（米国）から入手可能）、ＴｅｇｏＰＣ１４６６として知られるヨードニウムビス（４－ドデシルフェニル）－（ＯＣ－６－１１）－ヘキサフルオロアンチモネート（ＥｖｏｎｉｋＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＡＧ（ドイツ）から入手可能）が挙げられる。

硬化性配合物中の光開始剤の濃度は、配合物の総重量の０．１～３重量％、又は０．１～２重量％、又は０．５～２．５重量％、又は０．１～２重量％、又は０．５～１．５重量％の範囲とすることができる。

複合足場の化学組成：
幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント複合足場は組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）と生体適合性合成ポリマーを含む。

当業者であれば、「複合」又は「複合足場」という用語は、材料の組み合わせを含む足場を包含し得ることを理解するであろう。幾つかの実施形態では、複合足場は分解性である。幾つかの実施形態では、複合足場は生分解性である。幾つかの実施形態では、複合足場は生体適合性である。幾つかの実施形態では、複合足場は一部分解性である。幾つかの実施形態では、複合足場は機械的に分解可能な足場である。幾つかの実施形態では、複合足場は、生分解性である成分と機械的に分解可能な成分を含む。当業者であれば、複合足場の生体適合性成分が、所定の期間に亘って機械的に小片に分解した後、体内で徐々に再吸収又は代謝されることを理解するであろう。

幾つかの実施形態では、複合足場はコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、複合足場はｒｈコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、複合足場は本明細書において各実施形態のいずれかに記載のコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンはヒトコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンはｒｈコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは植物由来コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは、植物由来ｒｈコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは、架橋を経た本明細書に記載の架橋コラーゲン及び／又は硬化性ｒｈコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは、本明細書に詳述のように、架橋植物由来組換えヒトコラーゲンを含む。

幾つかの実施形態では、複合足場は、生体適合性合成ポリマー、例えば、重合及び／又は架橋を経た本明細書に記載の架橋生体適合性合成ポリマー及び／又は硬化性生体適合性合成ポリマーを含む。

当業者であれば、「生体適合性」という用語は、毒性、免疫反応、損傷等を誘発することなく生体組織又は器官と適合する材料を包含し得ることを理解するであろう。

当業者であれば、「合成ポリマー」という用語は、天然に存在しないポリマー及び／又は天然に存在する物質からは得られないポリマーであり、化学合成によって合成されるポリマーを包含し得ることを理解するであろう。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、複合足場の化学組成は、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の硬化性配合物を硬化条件に供した結果である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化性配合物の成分中の全ての硬化性基又は部分は光硬化性（例えば、光硬化性、光重合性、ＵＶ硬化性）であり、複合足場の化学組成は、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の硬化性配合物を照射（照射、例えば、紫外－可視照射）に供した結果である。

如何なる特定の理論によっても拘束されるものではないが、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、複合足場を形成する場合、硬化性材料は、硬化条件に曝露すると互いに架橋して、本明細書に記載のヒドロゲルネットワークをもたらすと想定される。

当業者であれば、「架橋」、「架橋する」、又は「架橋性」という用語が、化学的相互作用（例えば、共有結合の形成、水素結合の形成、疎水性相互作用、親水性相互作用、イオン相互作用又は静電相互作用）によって少なくとも２個の分子が互いに結合することを意味することを理解するであろう。当業者であれば、架橋の様々な方法があることを更に理解するであろう。幾つかの実施形態では、このような方法では、例えば、架橋分子を生成する赤外線、紫外線、又は白色光源を用いた照明による光反応性分子及び光誘起反応を用いる。当業者であれば、架橋を用いて本明細書に記載の架橋分子を含むマトリックスや足場の安定性と強度を高めるが、マトリックスや足場が体内で所定期間に亘って分解、再吸収又は代謝される上で、架橋によってマトリックスや足場の特性が損なわれることがないことを理解するであろう。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、硬化条件（例えば、照射）に曝露すると、硬化性材料は各々単独で（同一の硬化性成分で）及び／又は相互に架橋及び／又は重合を経て、架橋材料のネットワーク（必要に応じて本明細書に記載のヒドロゲルの形態）を形成する。

幾つかの実施形態では、複合足場は、架橋植物由来ヒトコラーゲンと２種の異なる合成ポリマー（例えば、架橋ポリマー）、３種の異なる合成ポリマー、４種の異なる合成ポリマー、５種の異なる合成ポリマー、６種の異なる合成ポリマー又は７種の異なる合成ポリマーを含む。幾つかの実施形態では、複合足場は、少なくとも２種の異なる合成ポリマー、少なくとも３種の異なる合成ポリマー、少なくとも４種の異なる合成ポリマー、少なくとも５種の異なる合成ポリマー、少なくとも６種の異なる合成ポリマー又は少なくとも７種の異なる合成ポリマーを含む。架橋ｒｈコラーゲン及び架橋ポリマーの２種以上を互いに架橋して、本明細書に記載の架橋ネットワークを形成することができる。

生体適合性合成ポリマーに対するｒｈコラーゲンの範囲と具体的な比率は上述の通りであり、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の硬化性配合物に関して記載された比率に従う。

幾つかの実施形態では、複合足場は架橋生体適合性合成ポリマーを含む。幾つかの実施形態では、架橋生体適合性合成ポリマーは、架橋ＰＬＡ、架橋ＰＧＡ、架橋ＰＣＬ、架橋ＰＬＧＡ、架橋ＰＥＧ、架橋ＰＥＧＤＡ、架橋ＰＶＡ、架橋ポリ－４－ヒドロキシブチレート（Ｐ４ＨＢ）、架橋ＰＮＩＰＡＡｍ、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

幾つかの実施形態では、複合足場は（架橋された）ｒｈコラーゲンと、（例えば、架橋された）合成ポリマーと、少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分、例えば、架橋ＥＣＭ成分とを含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分はｒｈコラーゲンに加えて、本明細書に詳述のように、フィブロネクチン、ＨＡ、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、ＨＡは架橋ＨＡを含む。幾つかの実施形態では、ヘパリンは架橋ヘパリンを含む。幾つかの実施形態では、エラスチンは架橋ＨＡを含む。幾つかの実施形態では、ラミニンは架橋ラミニンを含む。

幾つかの実施形態では、複合足場は２種の異なるＥＣＭ成分、３種の異なるＥＣＭ成分、４種の異なるＥＣＭ成分、又は５種の異なるＥＣＭ成分を含む。幾つかの実施形態では、複合足場は少なくとも２種の異なるＥＣＭ成分、少なくとも３種の異なるＥＣＭ成分、少なくとも４種の異なるＥＣＭ成分、又は少なくとも５種の異なるＥＣＭ成分を含む。ｒｈコラーゲンと、１種以上の生体適合性合成ポリマーと、１種以上のＥＣＭ成分とを架橋させて、これらの材料の少なくとも２種、少なくとも３種又は全てが互いに架橋して本明細書に記載のネットワークを形成するようにすることができる。

幾つかの実施形態では、コラーゲンは架橋コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、ｒｈコラーゲンは架橋ｒｈコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、硬化性（例えば、（メタ）アクリル化）ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でそれ自体のみに対して架橋する。幾つかの実施形態では、硬化性（例えば、（メタ）アクリル化）ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下で他種の硬化性ｒｈコラーゲン（例えば、チオール化ｒｈコラーゲン）に対して架橋する。幾つかの実施形態では、硬化性（例えば、（メタ）アクリル化及び／又はチオール化）ｒｈコラーゲンは、硬化条件下で、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、硬化性配合物中の他の硬化性材料（例えば、（メタ）アクリル化／チオール化硬化性成分）に対して架橋する。幾つかの実施形態では、硬化性（例えば、（メタ）アクリル化）ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下で硬化性（例えば、（メタ）アクリル化）ＨＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、硬化性（例えば、チオール化）ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でチオール化ＨＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、硬化性（例えば、（メタ）アクリル化）ｒｈコラーゲンは、硬化条件下で硬化性（例えば、（メタ）アクリル化）ＰＶＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、硬化性（例えば、チオール化）ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下で硬化性（例えば、チオール化）ＰＶＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、硬化性（例えば、（メタ）アクリル化）ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下で硬化性（例えば、（メタ）アクリル化）ＰＥＧに対して架橋する。幾つかの実施形態では、硬化性（例えば、チオール化）ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下で硬化性（例えば、チオール化）ＰＥＧに対して架橋する。

幾つかの実施形態では、（メタ）アクリル化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でＰＥＧ－ＤＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、チオール化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でＰＥＧ－ＤＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、（メタ）アクリル化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でメタクリル化又はチオール化ＰＬＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、チオール化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でメタクリル化又はチオール化ＰＬＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、メタクリル化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でメタクリル化又はチオール化ＰＧＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、チオール化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でメタクリル化又はチオール化ＰＧＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、メタクリル化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でメタクリル化又はチオール化ＰＣＬに対して架橋する。幾つかの実施形態では、チオール化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でメタクリル化又はチオール化ＰＣＬに対して架橋する。幾つかの実施形態では、メタクリル化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でメタクリル化又はチオール化ＰＬＧＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、チオール化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でメタクリル化又はチオール化ＰＬＧＡに対して架橋する。幾つかの実施形態では、メタクリル化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でメタクリル化又はチオール化ＰＮＩＰＡＡｍに対して架橋する。幾つかの実施形態では、チオール化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でメタクリル化又はチオール化ＰＮＩＰＡＡｍに対して架橋する。

幾つかの実施形態では、メタクリル化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でメタクリル化ＯＣに対して架橋する。幾つかの実施形態では、メタクリル化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でチオール化ＯＣに対して架橋する。幾つかの実施形態では、メタクリル化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でＮ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミド（ＨＥＡＡ）に対して架橋する。幾つかの実施形態では、チオール化ｒｈコラーゲンは、硬化条件（例えば、照射／照明）下でＮ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミド（ＨＥＡＡ）に対して架橋する。

分解性インプラント：
本発明の幾つかの実施形態の一態様によれば、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の複合足場を含む軟部組織インプラントが提供される。

当業者であれば、「インプラント」、「インプラント可能」という用語が、対象（例えば、動物又はヒト、好ましくは哺乳動物）の身体に完全に又は部分的に、永久に又は一時的にインプラント、挿入、埋込み及び／又は移植することができる、例えば、対象の身体の組織、筋肉、器官又は他の部分に付着させることができる如何なる材料をも包含し得ることを理解するであろう。

各実施形態の幾つかによれば、軟部組織インプラントは生体適合性・分解性インプラントであり、これらの用語は本明細書全体で定義の通りである。

当業者であれば、「再吸収性」という用語と交換可能な「分解性」という用語は、対象内に移植された際に所定期間に亘って対象内で分解又は代謝される能力を包含し得ることを理解するであろう。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のインプラントは生分解性インプラントを含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のインプラントは機械的に分解されたインプラントを含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のインプラントは生分解性インプラントと機械分解性インプラントの両方を含む。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のインプラントは自然に分解可能なインプラントを含む。

幾つかの実施形態によれば、「インプラント」は、失われた生物学的構造を置換し、損傷した生物学的構造を支持し、及び／又は既存の生物学的構造を増強するために製造された医療デバイスである。幾つかの実施形態では、本実施形態に係るインプラントは、身体組織の再建及び／又は組織又は器官の機能の修復のためのインプラントである。

インプラントの例としては、例えば、乳房切除後の乳房再建用又は豊胸術用の乳房インプラント、唾液腺機能再建用の唾液腺インプラント、及び膵島機能（即ち、インスリン及び／又はグルカゴンの分泌）の修復用の膵臓インプラントが挙げられるが、これらに限定されない。更なる例を以下に記載する。各実施形態の幾つかによれば、軟部組織インプラントは、生体適合性・分解性インプラントであり、これらの用語は本明細書全体で定義の通りである。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載のインプラントは約１～３６ヶ月の期間に亘って徐々に分解することができる。幾つかの実施形態では、インプラントは約３～３６ヶ月の期間内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは約１～２４ヶ月の期間内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは約１～１２ヶ月の期間内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは約１２～２４ヶ月の期間内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは約２４～３６ヶ月の期間内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは約１ヶ月以内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは約３ヶ月以内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは約６ヶ月以内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは約１２ヶ月以内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは約２４ヶ月以内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは約３６ヶ月以内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは１ヶ月未満の期間内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは、３ヶ月未満の期間内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは６ヶ月未満の期間内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは１２ヶ月未満の期間内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは２４ヶ月未満の期間内に分解する。幾つかの実施形態では、インプラントは３６ヶ月未満の期間内に分解する。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の複合足場を含むインプラントは対象への移植後、経時的に分解する。幾つかの実施形態では、複合足場を含むインプラントは生体吸収性である。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のインプラントは経時的に分解又は崩壊するように設計されており、足場は新たに形成された組織に置換される。幾つかの実施形態では、インプラントは生分解性又は自然溶解性インプラントを含む。幾つかの実施形態では、複合足場を含むインプラントは体内で溶解又は吸収される材料から製造される。幾つかの実施形態では、インプラントは所定期間に亘って分解する。幾つかの実施形態では、分解は、１ヶ月、３ヶ月、６ヶ月、１２ヶ月、２４ヶ月又は３６ヶ月に亘る段階的な分解を含む。

幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性インプラントは、移植から最長３６ヶ月までに分解する。幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性インプラントは、移植から最長２４ヶ月までに分解する。幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性インプラントは、移植から最長１２ヶ月までに分解する。幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性インプラントは、移植から２４ヶ月～３６ヶ月までに分解する。幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性インプラントは、移植から１２ヶ月～２４ヶ月までに分解する。幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性インプラントは、移植から６ヶ月～１８ヶ月までに分解する。幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性インプラントは、移植から３ヶ月～１２ヶ月までに分解する。幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性インプラントは、移植から１ヶ月～１２ヶ月までに分解する。幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性インプラントは、移植から約３ヶ月以内、移植から約６ヶ月以内、移植から約７ヶ月以内、移植から約８ヶ月以内、移植から約９ヶ月以内、移植から約１０ヶ月以内、移植から約１１ヶ月以内、移植から約１２ヶ月以内、移植から約１３ヶ月以内、移植から約１４ヶ月以内、移植から約１５ヶ月以内、移植から約１６ヶ月以内、移植から約１７ヶ月以内、移植から約１８ヶ月以内、移植から約１９ヶ月以内、移植から約２０ヶ月以内、移植から約２１ヶ月以内、移植から約２２ヶ月以内、移植から約２３ヶ月以内、移植から約２４ヶ月以内、移植から約２５ヶ月以内、移植から約２６ヶ月以内、移植から約２７ヶ月以内、移植から約２８ヶ月以内、移植から約２９ヶ月以内、移植から約３０ヶ月以内、移植から約３１ヶ月以内、移植から約３２ヶ月以内、又は移植から約３３ヶ月以内、移植から約３４ヶ月以内、移植から約３５ヶ月以内、又は移植から約３６ヶ月以内に分解する。

幾つかの実施形態では、本明細書に開示の３Ｄバイオプリント分解性インプラントは、それを必要とする対象に移植することができる。幾つかの実施形態では、乳房組織を置換又は再建するために３Ｄバイオプリント分解性インプラントを使用する。幾つかの実施形態では、乳房再建を必要とする乳房切除術を受ける対象で３Ｄバイオプリント分解性インプラントを使用する。幾つかの実施形態では、手術、疾患又は外傷に起因する美容処置、形成処置及び再建外科処置で３Ｄバイオプリント分解性インプラントを使用する。幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性インプラントは経時的に徐々に分解する。これらの実施形態の幾つかでは、３Ｄバイオプリント分解性インプラントは新たに形成された組織に置換される。

当業者であれば、「乳房インプラント」という用語は、豊胸、再建又は置換用に乳房組織の下部又は内部、又は胸筋の下部に挿入されるインプラントを包含し得ることを理解するであろう。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、軟部組織は、顔面（例えば、鼻、耳、顎、頬、目、唇等）組織、首組織、筋肉組織、関節組織、顎組織、臀部組織、手組織、胸部組織、脳組織、肝臓組織、軟骨、結合組織、心臓組織、肺組織、性腺組織であり、軟部組織インプラントは、本明細書に記載のように、これらの組織の１種以上、及び／又はこれらの組織の１種以上を含む１個以上の口腔内、及び／又はこれらの組織の１種以上を含む１個以上の身体器官内又はその近傍に移植されるためのものである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、軟部組織インプラントは、唾液腺のインプラント、膵臓インプラント、骨インプラント、前十字靭帯断裂を再建するためのインプラント、頭蓋顔面再建インプラント、顎顔面再建インプラント、複雑な顎手術インプラント、腫瘍切除後の再建インプラント、メラノーマ切除後の組織再建用インプラント、頭頸部癌切除後の組織再建用インプラント、耳インプラント、鼻インプラント、胸壁再建インプラント、整形外科インプラント、軟骨再建インプラント、及び遅延火傷再建インプラントである。本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、軟部組織インプラントは、本明細書に記載の軟部組織の下部又は内部に移植するためのものであり、軟部組織又は軟部組織を含む身体器官の増強、再建、置換及び／又は再生のためのものである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、本明細書に記載の軟部組織インプラントはマトリックスを更に含む。これらの実施形態の幾つかでは、マトリックスは複合構造の内部空洞の少なくとも一部を充填する。

これらの実施形態の幾つかによれば、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のｒｈコラーゲンを含み、必要に応じて、ｒｈコラーゲンに加えて、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の１種以上のＥＣＭ成分を含み、必要に応じて、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のインテグリン結合材料、更に必要に応じて、以下に詳述するように生体物質（例えば、細胞、細胞成分及び／又は脂肪組織又は脂肪抽出物）を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、軟部組織インプラントの調製は、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、例えば、バイオプリンティングで複合足場を積層造形することによって行う。

本明細書に記載の軟部組織インプラントの調製は、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の少なくとも１種の硬化性配合物を分注し、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、足場の構成パターンで複数の層を逐次的に形成して本明細書に記載の複合足場を形成することによって行うことができる。

これらの層の少なくとも一部に関しては、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、分注を行うのは、少なくとも１種の硬化性基を有する組換えヒトコラーゲンと、少なくとも１種の硬化性基を有する合成ポリマーとを含み、必要に応じて、硬化性基を有するＥＣＭ成分及び／又は少なくとも１種の硬化性材料を有するインテグリン結合材料を含む配合物である。

実施形態の幾つかによれば、インプラントの調製は、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のマトリックスを少なくとも足場の内部空洞内に、必要に応じて好ましくは足場の注入ポートを介して注入することを更に含む。

幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性インプラントを調製する方法は、バイオプリント複合足場を調製した後、複合足場又は本明細書に記載の組織マトリックスを含む複合足場を無菌培地中で維持する工程を含む。幾つかの実施形態では、無菌リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）やダルベッコ変法イーグル培地（ＤＭＥＭ）等の無菌培地で足場を維持することは、生きた微生物の９９％超が除去された環境でバイオプリント３Ｄ足場を維持することを包含することができる。当業者であれば、「無菌培地」という用語は、生きた微生物を実質的に含まない培地を包含し得ることを理解するであろう。

幾つかの実施形態では、インプラントを調製する方法は滅菌工程を含む。幾つかの実施形態では、滅菌はエチレンオキシド（ＥｔＯ）滅菌の使用を含む。この場合、バイオプリント足場を乾燥し、標準的な手順によってＥｔＯに曝露する。

幾つかの実施形態では、インプラントを製造する方法は、複合足場をバイオプリンティングすることと、必要に応じて、本明細書に記載のマトリックスを足場の内部空洞に充填することとを含み、バイオプリンティング及び／又は充填を無菌条件下で行う。

本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のインプラントを調製する例示的な方法は、
本明細書に記載の実施形態に従って（好ましくは無菌条件下で）複合足場をバイオプリンティングすることと、
必要に応じて足場を乾燥させる（例えば、凍結乾燥によって液体を除去する）ことと、
必要に応じて本明細書に記載の足場を滅菌することと、
必要に応じて、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように（好ましくは無菌条件下で）、本明細書に記載のマトリックスを足場の内部空洞に（好ましくは１個以上の注入ポートを介して）充填することと、を含む。

マトリックス：
幾つかの実施形態では、足場は少なくとも内部空洞内にマトリックスを含み、マトリックスは少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分、及び細胞又は脂肪組織、又はそれらの組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、足場は本明細書に詳述のマトリックスを含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは少なくとも１種のＥＣＭ成分を含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分はｒｈコラーゲン、ＨＡ、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは細胞を含む。幾つかの実施形態では、細胞は周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞、前駆細胞、造血細胞又は脂肪細胞、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、細胞は、脂肪組織から単離された間質血管画分（ＳＶＦ）を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは脂肪組織、例えば、最小限に処理した脂肪組織を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは脂肪抽出物、例えば、最小限に処理した脂肪抽出物を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスの量は約５ｍＬ～約３００ｍＬである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、ｒｈコラーゲンを含む。これらの実施形態の幾つかでは、ｒｈコラーゲンは、それに結合した本明細書に記載の硬化性基又は部分を含まない。必要に応じて、ｒｈコラーゲンは本明細書に記載の硬化性ｒｈコラーゲンである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、ｒｈコラーゲンは、本明細書に記載の架橋線維状コラーゲン、本明細書に記載のｒｈコラーゲン由来粒子（例えば、ｒｈコラーゲン及び／又はｒｈゼラチンナノ粒子の形態）、及びそれらのいずれかの混合物である。

これらの実施形態の幾つかでは、マトリックスは、本明細書に記載の架橋線維状コラーゲンと、粒子状のｒｈコラーゲン及び／又はｒｈゼラチン（例えば、ナノ粒子の形態）とを含む。これらの実施形態の幾つかでは、本明細書に記載の架橋線維状コラーゲンと粒子状ｒｈコラーゲン及び／又はｒｈゼラチン（例えば、ナノ粒子の形態）との重量比は約５：１～約５：１（その間の中間値や部分範囲を含む）である。これらの実施形態の幾つかでは、この比率は３：１～１：３、又は２：１～１：２、又は２：１～１：１、又は３：２～２：１、又は３：２～１：１（その間の中間値や部分範囲を含む）である。

本明細書に記載の実施形態の幾つかでは、ｒｈコラーゲンは本明細書に記載の架橋線維状コラーゲンであるか、又はそれを含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の１種以上のＥＣＭ成分（例えば、ヒアルロン酸、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせ）を更に含む。

これらの実施形態の幾つかによれば、ＥＣＭ成分では、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、１種以上の硬化性基又は部分が結合していない。これらの実施形態の幾つかによれば、ＥＣＭ成分は架橋性ＥＣＭ成分であり、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、必要に応じて架橋剤を更に含むことができる。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、硬化性ＥＣＭ成分である。

これらの実施形態の幾つかによれば、ＥＣＭ成分は、例えば、架橋剤によって及び／又はその化学構造中の固有の官能基によって架橋する。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の１種以上のインテグリン結合材料（例えば、ＲＧＤ含有材料、例えば、ＲＧＤ４Ｃ）を更に含む。

これらの実施形態の幾つかによれば、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、ＲＧＤ含有材料には、１種以上の硬化性基又は部分が結合していない。これらの実施形態の幾つかによれば、ＲＧＤ含有材料は架橋性であり、例えば、ジスルフィド結合を形成することが可能な１個以上のシステイン残基を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、必要に応じて架橋剤を更に含むことができる。幾つかの実施形態では、ＲＧＤ含有材料は、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、硬化性ＲＧＤ含有材料である。

幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分はｒｈコラーゲン、ヒアルロン酸（ＨＡ）、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分はコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は本明細書に詳述のコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンはヒトコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）を含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは植物由来コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは植物由来ｒｈコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは架橋コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、コラーゲンは修飾コラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、ｒｈコラーゲンは架橋性植物由来ヒトコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、ｒｈコラーゲンは、本明細書に詳述のように、植物由来ヒトコラーゲンを含む。

幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は断片化ＥＣＭ成分を含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分はヒアルロン酸（ＨＡ）を含む。幾つかの実施形態では、ＨＡは修飾ＨＡを含む。ヒアルロン酸（ＨＡ）にメタクリレート基を付加すると、光硬化性のヒアルロン酸－メタクリレート（ＨＡＭＡ又はＭＡ－ＨＡ）が得られる。幾つかの実施形態では、ＨＡは修飾ＨＡ又はその光重合性修飾誘導体を含む。幾つかの実施形態では、ＨＡはメタクリル化ＨＡを含む。幾つかの実施形態では、ＨＡはチオール化ＨＡを含む。幾つかの実施形態では、ＨＡは架橋ＨＡを含む。

幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は修飾フィブロネクチンを含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は修飾ヘパリンを含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は修飾エラスチンを含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は修飾ラミニンを含む。

幾つかの実施形態では、マトリックスは架橋剤を更に含む。幾つかの実施形態では、架橋剤は光硬化性クロスリンカーを含む。幾つかの実施形態では、架橋剤はＳＲ９０３５（エトキシル化（１５）トリメチロールプロパントリアクリレート）を含む。幾つかの実施形態では、クロスリンカー剤は、４アームＰＥＧ－チオール、８アームＰＥＧ－チオール、４アームＰＥＧ－アクリレート、又は８アームＰＥＧ－アクリレートを含む。

幾つかの実施形態では、架橋剤は必ずしも光硬化性ではなく、適切な反応条件に供された際にマトリックス上のＥＣＭ成分又は他の任意の成分を架橋することができる。

幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分はフィブロネクチン又はその機能的断片を含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分はヘパリン又はその機能的断片を含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分はエラスチン又はその機能的断片を含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分はラミニン又はその機能的断片を含む。当業者であれば、ラミニンは脂肪細胞を取り囲み、前脂肪細胞の脂肪生成と脂肪細胞の脂質生成において重要であることを理解するであろう。

幾つかの実施形態では、マトリックスは２種の異なるＥＣＭ成分、３種の異なるＥＣＭ成分、４種の異なるＥＣＭ成分、又は５種の異なるＥＣＭ成分を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは少なくとも２種の異なるＥＣＭ成分、少なくとも３種の異なるＥＣＭ成分、少なくとも４種の異なるＥＣＭ成分、又は少なくとも５種の異なるＥＣＭ成分を含む。

幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分を脱細胞化する（例えば、米国特許公開第２０１９／００２２０１７号明細書に記載のように行うが、その開示を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する）。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分を所望の細胞と天然の脱細胞化ＥＣＭから調製する。天然組織をＰＢＳで洗浄して残留血液を全て除去する。組織をスライスし、ＮａＣｌの高低張溶液中でインキュベートする。次に、スライスをトリプシン－ＥＤＴＡ０．０５％と共に２４時間インキュベートする（２回繰り返す）。続いて、化学物質を除去するために、組織をトリトンＸ－１００＋水酸化アンモニウム溶液で数回洗浄し、最後にリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）で４８時間の洗浄サイクルを数回、泡の残留物が得られなくなるまで行う。ＥＣＭの滅菌は、エタノール（７０％）で２時間洗浄し、続いて再蒸留水で２回洗浄することによって行う。凍結乾燥したＥＣＭとプロテアーゼ酵素（例えば、ペプシン又は／及びコラゲナーゼ又は／及びトリプシン）を異なる濃度と生物活性で１５ｍＬの０．０５Ｍ～０．２ＭＨＣｌ中で混合し、室温（２５℃）で４８時間、一定の撹拌を続けた。得られた消化ＥＣＭの粘稠溶液はｐＨが約３．０～４．０である。酵素の活性は、酵素の種類に応じて不可逆的に不活性化され、例えば、ペプシンの場合、ｐＨは７．４に上昇する。可溶化されたマトリックスはＥＣＭタンパク質とペプチド断片を保持しているため、このマトリックスは、細胞とマトリックスの相互作用に必要な生化学的成分を保持している。溶液中に粒子が検出されない場合、ＥＣＭは完全に可溶化されたと見なされる。

脂肪組織ＥＣＭは、異なるドメインを示す大型で複雑なタンパク質を含んでおり、その配列と配置は高度に保存されている。コラーゲンはＥＣＭの重要な構造タンパク質であり、ＥＣＭで最も豊富なタンパク質である。脂肪組織ＥＣＭは、細胞の分化、増殖、生存、そして重要なこととして生理機能を調節及び促進する。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は脂肪組織ＥＣＭを含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は、同種異系脂肪組織ＥＣＭを含む。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は自己脂肪組織ＥＣＭを含む。幾つかの実施形態では、脂肪組織ＥＣＭは、Ｉ～ＶＩＩ型コラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、エラスチン及びグリコサミノグリカン（ＧＡＧ）を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、マトリックスはｒｈコラーゲンと、必要に応じて、本明細書に記載のように、他のＥＣＭ成分及び／又はインテグリン結合材料と、必要に応じて１種以上の架橋剤とを含み、更に細胞成分、細胞及び／又は脂肪組織を含むことができる。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、マトリックスはｒｈコラーゲンと、必要に応じて、本明細書に記載のように、他のＥＣＭ成分及び／又はインテグリン結合材料とを含み、これらの成分の少なくとも１種は架橋している。幾つかの実施形態では、これらの成分の少なくとも２種が互いに架橋している。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分は架橋剤によって架橋している。

幾つかの実施形態では、このようなマトリックスは、本明細書に記載の複合足場に注入するのに使用可能である。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と、細胞又は脂肪組織、又は細胞及び／又は脂肪組織の組み合わせとを含むマトリックスが提供される。幾つかの実施形態では、マトリックスは少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスはｒｈコラーゲンを単独で又は更なるＥＣＭ成分と組み合わせて含むと共に、細胞及び／又は脂肪組織を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、本明細書に記載のマトリックスは注入可能マトリックスである。

幾つかの実施形態では、そのようなマトリックスは、本明細書に記載のように、それを必要とする対象において治療する軟部組織部位に注入するのに使用可能である。

幾つかの実施形態では、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と細胞を含む。幾つかの実施形態では、細胞は周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞、前駆細胞、造血細胞又は脂肪細胞、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。

幾つかの実施形態では、マトリックスは周皮細胞を含む。当業者であれば、「周皮細胞」という用語は、毛細血管等の身体の血管を覆う内皮細胞を包む、空間的に隔離された収縮細胞を包含し得ることを理解するであろう。

幾つかの実施形態では、マトリックスは脂肪由来幹細胞を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは脂肪細胞を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは前脂肪細胞を含む。当業者であれば、脂質細胞としても知られる「脂肪細胞」という用語は、脂肪滴を含む細胞を包含し得ることを理解するであろう。

幾つかの実施形態では、マトリックスは内皮細胞を含む。当業者であれば、「内皮細胞」という用語は、血管やリンパ管や毛細血管等の体腔の表面を覆う内皮の細胞を包含し得ることを更に理解するであろう。

幾つかの実施形態では、マトリックスは造血細胞を含む。当業者であれば、「造血細胞」という用語は、血液細胞、赤血球に分化することができる造血幹細胞及び造血前駆細胞を包含し得ることを理解するであろう。

幾つかの実施形態では、マトリックスは前駆細胞を含む。当業者であれば、「前駆細胞」という用語は、特定の型の細胞に分化することに関与し、自己再生能力が制限されているか又は全くない単能性細胞を包含し得ることを理解するであろう。

幾つかの実施形態では、細胞は自己細胞を含む。幾つかの実施形態では、細胞は同種異系細胞を含む。従って、幾つかの実施形態では、細胞は対象から得ることができ、マトリックスを同じ対象に投与する。幾つかの他の実施形態では、適合するドナー（例えば、血液型がマッチする対象）から細胞を得ることができる。

自己又は同種異系の細胞及び細胞成分は、本明細書に開示の細胞を抽出及び調製するための当技術分野で良く知られ且つ認識されている方法を用い、例えば、図９に概略的に示される方法を用いて得ることができる。

幾つかの更なる実施形態では、マトリックスは脂肪組織を含む。当業者であれば、「脂肪組織」という用語は、脂肪細胞と微小血管細胞を含む複数の細胞型で構成される結合組織を包含し得ることを理解するであろう。幾つかの実施形態では、脂肪組織は特に幹細胞と内皮前駆細胞を含む。当業者であれば、「幹細胞」という用語は、様々な細胞型に分化する潜在力を有し、自己再生能力を有する多能性細胞を包含し得ることを理解するであろう。

幾つかの実施形態では、脂肪組織は脂肪抽出物を含む。当業者であれば、「脂肪抽出物」という用語は、脂肪（脂肪を貯蔵する結合組織を含む）を意味することを理解するであろう。幾つかの実施形態では、脂肪抽出物、脂肪細胞及び／又は組織は、例えば、吸引脱脂、脂肪吸引、及び／又は直接切除によって得ることができる。幾つかの実施形態では、脂肪抽出物又は脂肪組織は、例えば、腹部、大腿部、臀部、腕及び首を含む身体の様々な領域から抽出する。

幾つかの実施形態では、脂肪組織又は脂肪抽出物を均質化する。幾つかの実施形態では、脂肪抽出物は均質化脂肪抽出物を含む。幾つかの実施形態では、脂肪抽出物は最小限に処理した脂肪抽出物を含む。幾つかの実施形態では、脂肪抽出物は、本明細書に記載且つ以下の実施例のセクションで示すように、最小限に処理した均質化脂肪抽出物を含む。幾つかの実施形態では、脂肪組織又は脂肪抽出物を機械的に細断し、例えば、細かく砕く。幾つかの実施形態では、脂肪組織又は脂肪抽出物を約０．５ｍｍ^２～５ｍｍ^２の小片に砕く。幾つかの実施形態では、脂肪組織又は脂肪抽出物は、インプラント足場又は軟部組織への注入を可能にするために細断又は粉砕される。

当業者であれば、「均質化」という用語は、サイズと組成が実質的に類似したものを生成することを包含し得ることを理解するであろう。

幾つかの実施形態では、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の脂肪組織は自己脂肪組織を含む。幾つかの実施形態では、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の脂肪組織は同種異系脂肪組織を含む。幾つかの実施形態では、脂肪組織を対象から得て、同じ対象に投与することができる。幾つかの他の実施形態では、脂肪組織を適合するドナー（例えば、血液型がマッチする対象）から得ることができる。当業者であれば、脂肪組織を抽出及び調製するために利用可能な方法、例えば、本明細書に開示の方法についても精通しているであろう。

幾つかの実施形態では、細胞は、脂肪組織（例えば、自己脂肪組織）から単離された間質血管画分（ＳＶＦ）を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは、脂肪組織（例えば、自己脂肪組織）から単離されたＳＶＦを含む。幾つかの実施形態では、ＳＶＦは周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞及び前駆細胞、及び単球とマクロファージを含む造血細胞を含む。幾つかの実施形態では、ＳＶＦはマトリックスの一部として移植する。３Ｄコラーゲン足場内に置かれたＳＶＦは、インビトロで３Ｄオルガノイドに再編成し、毛細血管網を発達させる能力があり、このことは、ＳＶＦ細胞が血管網の形成と血管新生を促進することを示唆している。当業者であれば、ＳＶＦを抽出する様々な方法があることを理解するであろう。一実施形態では、ＳＶＦ細胞抽出の方法を実施例１で説明し、図９に概略的に示す。幾つかの実施形態では、ＳＶＦを自己対象又は異種対象から得ることができる。

幾つかの実施形態では、脂肪組織は、脂肪組織（例えば、自己脂肪組織）から単離し、最小限に処理した（例えば、酵素処理を経ていない）脂肪抽出物を含む。これらの実施形態の幾つかでは、脂肪抽出物は均質化脂肪抽出物である。

幾つかの実施形態では、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と、細胞又は脂肪組織、又は細胞と脂肪組織の組み合わせとを含む。従って、幾つかの実施形態では、マトリックスは少なくとも１種のＥＣＭ成分と細胞を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは少なくとも１種のＥＣＭ成分と脂肪組織を含む。更に幾つかの実施形態では、マトリックスは少なくとも１種のＥＣＭ成分、細胞及び脂肪組織を含む。

幾つかの実施形態では、マトリックスはｒｈコラーゲン、ＨＡ、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせと細胞を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスはｒｈコラーゲン、ＨＡ、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせと脂肪組織を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスはｒｈコラーゲン、ＨＡ、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせと、細胞及び脂肪組織とを含む。幾つかの実施形態では、マトリックスはｒｈコラーゲン、ＨＡ、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせとＳＶＦを含む。幾つかの実施形態では、マトリックスはｒｈコラーゲン、ＨＡ、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせと最小限に処理した脂肪抽出物を含む。

幾つかの実施形態では、マトリックスにおけるＥＣＭ成分の細胞又は脂肪組織に対する比率は、約５：９５、１０：９０、１５：８５、２０：８０、２５：７５、３０：７０、４０：６０、４５：５５、５０：５０、５５：４５、６０：４０、６５：３５、７０：３０、７５：２５、８０：２０、８５：１５、９０：１０、又は９５：５である。幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分の細胞又は脂肪組織に対する比率は、５：９５、１０：９０、１５：８５、２０：８０、２５：７５、３０：７０、４０：６０、４５：５５、５０：５０、５５：４５、６０：４０、６５：３５、７０：３０、７５：２５、８０：２０、８５：１５、９０：１０、又は９５：５である。

幾つかの実施形態では、マトリックスは、少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と、細胞又は脂肪組織、又はそれらの組み合わせとを含み、ＥＣＭ成分はｒｈコラーゲンを含むと共に、必要に応じてＨＡ、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン及び／又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含み、細胞は周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞、前駆細胞、造血細胞又は脂肪細胞、又はそれらのいずれかの組み合わせを含むか、或いは細胞は、脂肪組織から単離された間質血管画分（ＳＶＦ）を含む。

当業者であれば、「注入」又は「注入可能な」という用語は、幾つかの実施形態においては、本明細書に記載のように、対象又は足場へのマトリックスの任意のインビボ挿入又は導入を包含し、他の実施形態では、マトリックスの足場へのインビトロ挿入又は導入を包含することを理解するであろう。幾つかの実施形態では、対象への移植前にマトリックスを足場に注入する。幾つかの実施形態では、対象への移植後にマトリックスを足場に注入する。幾つかの実施形態では、マトリックスを対象に直接注入する。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のマトリックスの使用は組織再生のためである。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のマトリックスの使用は脂肪組織の再生のためである。

マトリックスの使用方法：
本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の軟部組織インプラントを調製及び／又は使用する方法で、本明細書に記載のマトリックスを使用することができる。幾つかの実施形態では、分解性軟部組織インプラントを調製する方法は、本明細書に詳述の足場の少なくとも内部空洞にマトリックスを注入する工程を含む。

幾つかの実施形態では、マトリックスは注入可能マトリックスを含む。幾つかの実施形態では、マトリックスを軟部組織（例えば、乳房）インプラントに注入する。幾つかの実施形態では、本明細書に記載のように、軟部組織インプラント足場の内部空洞にマトリックスを注入する。

幾つかの実施形態では、身体の関節又は組織又は周囲構造及び器官にマトリックスを注入することができる。幾つかの実施形態では、組織は軟部組織を含む。幾つかの実施形態では、軟部組織は、対象の顔、鼻、顎、乳房、頤、臀部、手、脚、足、胸、唇、又は頬の組織、又は本明細書に記載の他の軟部組織を含む。一実施形態では、軟部組織は乳房組織を含む。幾つかの実施形態では、光源を用いた注入部位の経皮照明によってマトリクスを注入後に架橋する。

幾つかの実施形態では、軟部組織の再建又は増強を必要とする対象においてそれを行う方法を本明細書で開示するが、この方法は軟部組織にマトリックスを注入することを含み、マトリックスは少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と、細胞又は脂肪組織、又はそれらの組み合わせとを含む。

幾つかの実施形態では、本明細書に開示のマトリックスは、ＥＣＭ成分、例えば、ｒｈコラーゲン、及びＳＶＦ、細胞及び／又は脂肪組織、例えば、均質化脂肪抽出物（例えば、最小限に処理したもの）を効果的に含む。

本明細書に記載のマトリックスを軟部組織に注入した後、ＥＣＭ成分は脂肪由来細胞成分の増殖を促進し、それによって軟部組織の段階的な再生を可能にする。幾つかの実施形態では、注入されたマトリックスは新しい脂肪組織の伝播又は形成を促進する。従って、本明細書に記載のマトリックス及びその使用は、対象における軟部組織の修復又は増強又は再生、又はそれらのいずれかの組み合わせを可能にする。

ある実施形態では、本明細書に開示のマトリックスの使用は新しい組織の再生を促進する。ある実施形態では、本明細書に開示のマトリックスの使用は新しい脂肪組織の再生を促進する。ある実施形態では、本明細書に開示のマトリックスの使用は新しい組織の再生のためである。ある実施形態では、本明細書に開示のマトリックスの使用は脂肪組織の再生のためである。

幾つかの実施形態では、軟部組織の治癒の促進を必要とする対象においてそれを行う方法を開示するが、この方法は軟部組織にマトリックスを注入することを含み、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、マトリックスは少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と、細胞又は脂肪組織、又はそれらの組み合わせとを含む。

幾つかの実施形態では、軟部組織の再建及び／又は増強及び／又は再生を必要とする対象においてそれを行う方法であって、この方法は、
マトリックスを軟部組織に注入することを含み、マトリックスは、
少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と、
細胞又は脂肪組織、あるいははそれらの組み合わせと
を含み、少なくとも１種のＥＣＭ成分はｒｈコラーゲン、ＨＡ、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン及びラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含み、細胞は周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞、前駆細胞、造血細胞又は脂肪細胞、又はそれらのいずれかの組み合わせを含むか、或いは細胞は、脂肪組織から単離された間質血管画分（ＳＶＦ）を含む。

マトリックスの成分は本明細書で詳述されている。幾つかの実施形態では、軟部組織の再建又は増強を必要とする対象においてそれを行う方法では、本明細書に記載のマトリックスのいずれかの実施形態を利用する。例えば、ｒｈコラーゲンは植物由来ヒトコラーゲンを含むか、又は架橋ｒｈコラーゲン又は修飾ｒｈコラーゲンを含み、或いはＥＣＭ成分は架橋ＥＣＭ成分であるが、これに限定されない。

幾つかの実施形態では、マトリックスの使用方法は、表皮下の組織空間へのマトリックスの注入を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスの使用方法は、真皮下（皮下）の組織空間へのマトリックスの注入を含む。幾つかの実施形態では、マトリックスの使用方法は、関節（例えば、損傷した関節が挙げられるが、これに限定されない）内の組織空間へのマトリックスの注入を含む。

幾つかの実施形態では、皮膚表面直下の様々な管腔及び空隙を遮断又は充填する方法において本明細書に記載のマトリックスを使用することができる。幾つかの実施形態では、組織増強を必要とする対象（例えば、ヒト患者）で組織増強を行う方法において本明細書に記載のマトリックスを使用することができ、その際、当技術分野で公知の方法を用いてマトリックスを目的の部位に導入する（例えば、増強が必要な組織部位又はその内部にマトリックスを注入する）。

当業者であれば、「再建」又は「増強」という用語は「再生」及び「修復」と交換可能に使用することができ、軟部組織を増大、充填、回復、増強又は置換するという意味を有することを理解するであろう。

当業者であれば、「増強」は、本明細書に記載のマトリックスを組織に供給するか、マトリックスで組織を増強又は置換することによって欠損（特に組織の損失や欠如による欠損）を修復、予防又は緩和することを包含し得ることを理解するであろう。増強は、天然の構造又は特徴の補足、即ち、例えば、唇、鼻、乳房、耳、器官の一部、顎、頬等のサイズを大きくするために既存の身体部分への構築物の追加も包含し得る。従って、組織増強としては、顔、首、手、足、指、つま先等の内部又は上における、溝、ひだ、しわ、瘢痕、顔の小さな窪み、唇裂、表面のしわ等の充填や縮小、手や足、指、つま先等の加齢や疾患による軽度の変形の矯正、発声をリハビリするための声帯や声門の増強、睡眠じわや表情じわの皮膚充填、老化によって失われた真皮と皮下組織の置換、唇の増強、目の周りのしわと眼窩溝の充填、豊胸、顎の増強、頬及び／又は鼻の増強、過度の脂肪吸引や他の外傷等による皮膚又は皮下の軟部組織の凹みの充填、にきびや外傷性瘢痕及び小じわの充填、鼻唇溝、鼻眉溝及び口下溝等の充填が挙げられる。

幾つかの実施形態では、適切な注入装置を使用して対象にマトリックスを挿入又は導入することができ、そのような装置の例としては、針、尖ったプラスチック先端アプリケータ、リザーバ、プランジャ、放出システム及びシリンジが挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、マトリックスの注入に適したデバイスとしては、針、カニューレ、尖ったプラスチック先端アプリケータ、リザーバ、ステント、プランジャ、放出システム及びシリンジが挙げられるが、これらに限定されない。幾つかの実施形態では、局所注入（例えば、カテーテル投与、全身注入、局所注入、静脈内注入、又は非経口投与）によってマトリックスを投与することができる。

当業者であれば、「注入可能」という用語は、外科用針、カニューレ、他の外科用器具、又は他の送達手段（例えば、内視鏡的又は経皮的椎間板切除術で使用される機器）等の適切な送達装置を介した流れを可能にする質感や粘度を有するマトリックスについて説明し得ることを理解するであろう。本明細書に記載のマトリックスは、当技術分野で公知のように、カテーテル、カニューレ、針、シリンジ、管状装置等の適切なアプリケータを介して注入可能である。

ある実施形態では、本明細書に記載の実施形態のマトリックスの使用方法を開示するが、この方法ではマトリックスを表皮下の組織空間に注入して細胞成長促進足場を誘発し、マトリックスは少なくとも１種のＥＣＭ成分と、細胞又は脂肪組織、又はその両方とを含み、コラーゲン含有組織の分解又は損傷による治癒又は置換を促進する。

幾つかの実施形態では、マトリックスの注入部位は、顔、鼻、顎、乳房、頤、臀部、手、脚、足、胸、唇又は頬の組織、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む軟部組織を含む。

幾つかの実施形態では、マトリックスを使用する方法は、所定量のマトリックスを必要とする対象の必要部位に注入することを含み、この量の注入マトリックスによって空隙を充填する。幾つかの実施形態では、マトリックスを使用する方法は、所定量のマトリックスを必要とする対象の必要部位に注入することを含み、この量の注入マトリックスによって損傷組織の内部又は周囲を補う。

幾つかの実施形態では、注入マトリックスの量は、約２ｍＬ～約５００ｍＬ、又は約５ｍＬ～約５００ｍＬ、又は約５ｍＬ～約３００ｍＬ、又は約１０ｍＬ～約５００ｍＬ、又は約１０ｍＬ～約３００ｍＬ、又は約５０ｍＬ～約５００ｍＬ、又は約５０ｍＬ～約３００ｍＬ、又は約５０ｍＬ～約２５０ｍＬ、又は約５０ｍＬ～約１５０ｍＬ、又は約１００ｍＬ～約１５０ｍＬ（その間の中間値や部分範囲を含む）である。幾つかの実施形態では、注入マトリックスの量は約２０ｍＬ～５０ｍＬである。幾つかの実施形態では、注入マトリックスの量は約５０ｍＬ～１５０ｍＬである。幾つかの実施形態では、注入マトリックスの量は約１５０ｍＬ～３００ｍＬである。

幾つかの実施形態では、注入マトリックスの量は約２ｍＬ、３ｍＬ、４ｍＬ、５ｍＬ、６ｍＬ、７ｍＬ、８ｍＬ、９ｍＬ、１０ｍＬ、１１ｍＬ、１２ｍＬ、１３ｍＬ、１４ｍＬ、１５ｍＬ、１６ｍＬ、１７ｍＬ、１８ｍＬ、１９ｍＬ、２０ｍＬ、２５ｍＬ、３０ｍＬ、３５ｍＬ、４０ｍＬ、５０ｍＬ、６０ｍＬ、７０ｍＬ、８０ｍＬ、９０ｍＬ、１００ｍＬ、１１０ｍＬ、１２０ｍＬ、１３０ｍＬ、１４０ｍＬ、１５０ｍＬ、１６０ｍＬ、１７０ｍＬ、１８０ｍＬ、１９０ｍＬ、２００ｍＬ、２１０ｍＬ、２２０ｍＬ、２３０ｍＬ、２４０ｍＬ、２５０ｍＬ、２６０ｍＬ、２７０ｍＬ、２８０ｍＬ、２９０ｍＬ、３００ｍＬ又は３５０ｍＬである。幾つかの実施形態では、注入マトリックスの量は少なくとも２ｍＬ、少なくとも３ｍＬ、少なくとも４ｍＬ、少なくとも５ｍＬ、少なくとも６ｍＬ、少なくとも７ｍＬ、少なくとも８ｍＬ、少なくとも９ｍＬ、少なくとも１０ｍＬ、少なくとも１１ｍＬ、少なくとも１２ｍＬ、少なくとも１３ｍＬ、少なくとも１４ｍＬ、少なくとも１５ｍＬ、少なくとも１６ｍＬ、少なくとも１７ｍＬ、少なくとも１８ｍＬ、少なくとも１９ｍＬ、少なくとも２０ｍＬ、少なくとも２５ｍＬ、少なくとも３０ｍＬ、少なくとも３５ｍＬ、少なくとも４０ｍＬ、少なくとも５０ｍＬ、少なくとも６０ｍＬ、少なくとも７０ｍＬ、少なくとも８０ｍＬ、少なくとも９０ｍＬ、少なくとも１００ｍＬ、少なくとも１１０ｍＬ、少なくとも１２０ｍＬ、少なくとも１３０ｍＬ、少なくとも１４０ｍＬ、少なくとも１５０ｍＬ、少なくとも１６０ｍＬ、少なくとも１７０ｍＬ、少なくとも１８０ｍＬ、少なくとも１９０ｍＬ、少なくとも２００ｍＬ、少なくとも２１０ｍＬ、少なくとも２２０ｍＬ、少なくとも２３０ｍＬ、少なくとも２４０ｍＬ、少なくとも２５０ｍＬ、少なくとも２６０ｍＬ、少なくとも２７０ｍＬ、少なくとも２８０ｍＬ、少なくとも２９０ｍＬ、少なくとも３００ｍＬ、又は少なくとも３５０ｍＬである。

幾つかの実施形態では、足場とは独立したマトリックスの使用は、マトリックスが足場内に含まれる場合よりも小さい体積の組織を再生させるためである。幾つかの実施形態では、足場とは独立したマトリックスの使用は、再生組織の形状又は寸法を提供する足場に依存しない、より小さい体積の組織を再生するためである。

幾つかの実施形態では、軟部組織の再建又は増強又は再生を必要とする対象においてそれを行う方法を開示するが、この方法は軟部組織にマトリックスを注入することを含み、マトリックスは少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と、細胞又は脂肪組織、又はそれらの組み合わせとを含み、ＥＣＭ成分はｒｈコラーゲン、ＨＡ、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン及びラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含み、細胞は周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞、前駆細胞、造血細胞、又は脂肪細胞、又はそれらのいずれかの組み合わせを含むか、或いは細胞は、脂肪組織から単離された間質血管画分（ＳＶＦ）を含む。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、軟部組織の再建又は増強又は再生又は修復又は治癒を必要とする対象においてそれを行うための（足場とは独立した）本明細書に記載のマトリックスの使用が提供され、軟部組織の再建又は増強又は再生又は修復又は治癒は、本明細書に記載のように、マトリックスを軟部組織に注入することによって行う。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、軟部組織の再建又は増強又は再生又は修復又は治癒を必要とする対象においてそれを行うための薬物の製造における（足場とは独立した）本明細書に記載のマトリックスの使用が提供され、軟部組織の再建又は増強又は再生又は修復又は治癒は、本明細書に記載のように、マトリックスを軟部組織に注入することによって行う。

幾つかの実施形態では、様々な美容処置、形成処置及び再建外科処置でマトリックスを使用することができ、身体の多くの異なる部分（例えば、顔、鼻、顎、乳房、頤、臀部、手、脚、足、胸、唇、及び頬が挙げられるが、これらに限定されない）に送達することができる。幾つかの実施形態では、マトリックスを使用して、手術、疾患又は外傷に起因する損傷軟部組織の修復することができる。幾つかの実施形態では、マトリックスを使用して軟部組織の空洞を充填し、組織又は臓器を増強する。幾つかの他の実施形態では、美容又は審美的目的で、例えば、しわ（小じわ）の充填、又は老化組織の修復においてマトリックスを使用する。幾つかの実施形態では、マトリックスの注入は、身体の関節／組織又は周囲構造及び器官に対するものとすることができる。

幾つかの実施形態では、光源を用いた注入部位の経皮照射／照明によって、マトリックスを注入後に架橋する。化粧品又は医療用途等、マトリックスを使用する方法の幾つかの実施形態では、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、マトリックスは硬化性（例えば、光硬化性又は光重合性）の１種以上の成分を含むことによって光重合性である。幾つかの実施形態では、マトリックスは架橋性ｒｈコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは修飾ｒｈコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の硬化性ｒｈコラーゲンを含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、修飾ＨＡ、又は光重合性又は硬化性又は架橋性ＨＡを含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、修飾フィブロネクチン、又は光重合性又は硬化性又は架橋性フィブロネクチンを含む。幾つかの実施形態では、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、修飾ＥＣＭ成分、又は光重合性又は硬化性又は架橋性ＥＣＭ成分を含む。

通常、マトリックスを軟部組織に注入し、本明細書に記載のように硬化条件に曝露し、皮膚表面、即ち、身体の外側又は皮膚の外側から、又は注入部位に近接する表皮に適用する。

これらの実施形態の幾つかでは、本明細書に記載の注入可能マトリックスを利用する、軟部組織の再建又は増強を必要とする対象においてそれを行う方法は、光源で注入部位を照明する工程を更に含む。

幾つかの実施形態では、マトリックスは、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、光開始剤を更に含む。

本明細書において、インプラントに関係なく使用される注入可能マトリックスに関する実施形態のいずれかに記載の注入用マトリックスは、本明細書では注入可能配合物とも称される。

本明細書に記載のマトリックスの使用に関する他の実施形態によれば、マトリックスをインプラントに、例えば、本明細書に詳述の複合足場の内部空洞に注入する。幾つかの実施形態では、マトリックスを対象への移植前に足場に注入する。幾つかの実施形態では、マトリックスを対象への移植後に足場に注入する。幾つかの実施形態では、マトリックスを本明細書に記載のインプラントの移植と組み合わせて対象に直接注入する。幾つかの実施形態では、注入ポートを介してマトリックスを足場に注入する。幾つかの実施形態では、足場の注入ポートの直径は、本明細書に記載のマトリックスの注入を可能にする大きさである。幾つかの実施形態では、注入ポートの直径は、本明細書に記載のＥＣＭ成分、細胞又は組織の注入を可能にする大きさである。

幾つかの実施形態では、マトリックスは、例えば、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、医療装置を通して注入可能である粘度を特徴とする。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載のマトリックスは粘度が５～２０Ｐａ／秒、又は１０～２０Ｐａ／秒、又は１５～２０Ｐａ／秒の範囲である。

分解性軟部組織インプラントの使用方法
本発明の実施形態の幾つかによれば、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の複合足場を含む、３Ｄバイオプリント生体適合性・分解性乳房インプラントを、それを必要とする対象に移植する方法であって、（ａ）足場を対象に移植する工程と、（ｂ）足場の少なくとも１個の注入ポートを使用して、必要に応じて足場にマトリックスを注入する工程と、（ｃ）必要に応じて工程（ｂ）を繰り返す工程とを含む方法において、移植された足場は経時的に徐々に分解し、分解した足場は新たに形成された組織に置き換わる、方法が提供される。

本発明の実施形態の幾つかによれば、軟部組織（例えば、乳房組織）の置換又は再建又は再生（ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ）又は増強又は修復又は治癒を必要とする対象においてそれを行う方法であって、（ａ）本明細書において各実施形態のいずれかに記載のインプラントを、それを必要とする対象の治療部位に移植し、（ｂ）足場の少なくとも１個の注入ポートを使用して、必要に応じて足場にマトリックスを注入し、（ｃ）必要に応じて工程（ｂ）を繰り返して行う方法において、移植された足場は経時的に徐々に分解し、分解した足場は新たに形成された組織に置き換わる、方法が提供される。本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、軟部組織の増強及び／又は再建及び／又は再生及び／又は修復及び／又は治癒を必要とする対象におけるそれらの実施用である、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のバイオプリント軟部組織インプラントであって、当該実施が、
軟部組織の増強及び／又は再建及び／又は再生及び／又は修復及び／又は治癒が望ましい身体器官又は体腔に足場を移植することと、必要に応じて、
本明細書において各実施形態のいずれかに記載のマトリックスを少なくとも足場の内部空洞内に、好ましくは足場の注入ポートによって、注入することと
を含むインプラントが提供される。

マトリックスの注入は移植の前又は後に行うことができる。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、軟部組織の増強及び／又は再建及び／又は再生及び／又は修復及び／又は治癒を必要とする対象においてそれを行う方法であって、
軟部組織の増強及び／又は再建及び／又は再生及び／又は修復及び／又は治癒が望ましい身体器官又は体腔に足場を移植することと、必要に応じて
本明細書において各実施形態のいずれかに記載のマトリックスを少なくとも足場の内部空洞内に、好ましくは足場の注入ポートによって、注入することと
を含む方法が提供される。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、軟部組織の増強及び／又は再建及び／又は再生及び／又は修復及び／又は治癒を必要とする対象においてそれを行うための医療装置として使用する、本明細書において各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の軟部組織インプラントが提供される。当該医療装置は、軟部組織の増強及び／又は再建及び／又は再生及び／又は修復及び／又は治癒が望ましい身体器官又は体腔に足場を移植し、必要に応じて、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のマトリックスを少なくとも足場の内部空洞内に、好ましくは足場の注入ポートによって、注入するためのものである。

幾つかの実施形態によれば、マトリックスの注入は移植後に行い、本明細書に記載のように、必要に応じて繰り返し行う。

幾つかの実施形態によれば、マトリックスを足場に注入する場合、マトリックスの量は、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、約５ｍＬ～約３００ｍＬである。

本明細書に記載の実施形態の幾つかによれば、移植の後、プリント血管網経路を、本明細書に記載のように、対象の血管の少なくとも１個と吻合する。

複合足場を含む軟部組織インプラントの詳細は上に記載の通りである。このような説明は本明細書に十分に組み込まれている。本明細書に記載の複合足場を含む軟部組織（例えば、乳房）インプラントの実施形態は、軟部組織（例えば、乳房）インプラントを移植する方法、及び軟部組織を置換又は再建するための使用方法において使用することができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の複合足場は、治療対象の解剖学的構造に対応するサイズと形状でバイオプリントする。このようなパラメータは、例えば、画像データから得ることができ、この方法は、足場のサイズと形状に関する画像データを取得することと、画像データに従って足場をバイオプリンティングすることを更に含むことができる。

軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、複合足場を含む軟部組織インプラントを対象に移植する工程の前にマトリックスを足場に充填し、少なくとも１個の注入ポートを介して注入を行う。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、複合足場を含む軟部組織インプラントを対象に移植する工程の前にマトリックスを足場に充填する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に充填せずに足場を対象に移植する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、インプラントの血管新生を可能にするマトリックスなしで足場を対象に移植する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に充填せずに足場を対象に移植し、軟部組織インプラント移植の約１週間～２４週間後にマトリックスを足場に充填する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、足場を対象に移植する工程の後に、足場の少なくとも１個の注入ポートを用いてマトリックスを足場に注入する。マトリックスに含まれるＥＣＭ成分、細胞、及び／又は脂肪組織は、新しい組織形成の基礎を提供する。幾つかの実施形態では、複合足場の分解又は生体再吸収又はそれらの組み合わせと同時に、マトリックス内に存在する細胞が増殖して足場の多孔性領域内に広がり、新しい組織を形成することができる。幾つかの実施形態では、複合足場の分解又は生体再吸収又はそれらの組み合わせと同時に、マトリックス内に存在する組織内の細胞が増殖して足場の多孔性領域内に広がり、新しい組織を形成することができる。幾つかの実施形態では、複合足場の分解又は生体再吸収又はそれらの組み合わせと同時に、マトリックス内のＥＣＭ成分は、新しい組織の形成（例えば、細胞接着が挙げられるが、これに限定されない）のための３Ｄ構造支持をもたらすことができる。

軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、移植の後、複合足場は経時的に分解し、新たに形成された組織と置き換わることができる。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、移植の後、複合足場は経時的に分解し、マトリックス及び新たに形成された組織の成分と置き換わることができる。幾つかの実施形態では、軟部組織インプラントは所定期間に亘って分解する。幾つかの実施形態では、軟部組織インプラントの使用方法に従って、インプラントは、軟部組織インプラントについて上述したように、１ヶ月、３ヶ月、６ヶ月、１２ヶ月、２４ヶ月、又は３６ヶ月に亘って徐々に分解する。

軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、複合足場は移植から最長３６ヶ月までに分解する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、複合足場は移植から最長２４ヶ月までに分解する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、複合足場は移植から最長１２ヶ月までに分解する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、複合足場は移植から１２ヶ月～３６ヶ月までに分解する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、複合足場は移植から１２ヶ月～２４ヶ月までに分解する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、複合足場は移植から６ヶ月～１８ヶ月までに分解する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、複合足場は移植から１ヶ月～３６ヶ月までに分解する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、複合足場は移植から３ヶ月～２４ヶ月までに分解する。

軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント生体適合性・分解性軟部組織インプラント複合足場は、対象への移植から約６ヶ月以内、対象への移植から約７ヶ月以内、対象への移植から約８ヶ月以内、対象への移植から約９ヶ月以内、対象への移植から約１０ヶ月以内、対象への移植から約１１ヶ月以内、対象への移植から約１２ヶ月以内、対象への移植から約１３ヶ月以内、対象への移植から約１４ヶ月以内、対象への移植から約１５ヶ月以内、対象への移植から約１６ヶ月以内、対象への移植から約１７ヶ月以内、対象への移植から約１８ヶ月以内、対象への移植から約１９ヶ月以内、対象への移植から約２０ヶ月以内、対象への移植から約２１ヶ月以内、対象への移植から約２２ヶ月以内、対象への移植から約２３ヶ月以内、対象への移植から約２４ヶ月以内、対象への移植から約２５ヶ月以内、対象への移植から約２６ヶ月以内、対象への移植から約２７ヶ月以内、対象への移植から約２８ヶ月以内、対象への移植から約２９ヶ月以内、対象への移植から約３０ヶ月以内、対象への移植から約３１ヶ月以内、対象への移植から約３２ヶ月以内、対象への移植から約３３ヶ月以内、対象への移植から約３４ヶ月以内、対象への移植から約３５ヶ月以内、又は対象への移植から約３６ヶ月以内にに分解する。

軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に注入する工程を繰り返す。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、対象への移植後にマトリックスを足場に繰り返し注入する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを少なくとも１回足場に注入する。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを１回、２回、３回、４回、５回、６回、７回、８回、９回又は１０回足場に注入する。

軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に注入する工程は、対象への移植の１週間～２４週間後に行う。

軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に注入する工程は、移植から最長２４週間以内に行う。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に注入する工程は、移植から最長１２週間以内に行う。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に注入する工程は、移植から最長１２週間以内に行う。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に注入する工程は、移植から１週間～２４週間以内に行う。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に注入する工程は、移植から１２週間～２４週間以内に行う。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に注入する工程は、移植から６週間～１８週間以内に行う。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に注入する工程は、移植から１週間～１２週間以内に行う。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に注入する工程は、移植から３週間～２４週間以内に行う。

軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスを足場に注入する工程は、対象への移植から約１週間以内、対象への移植から約２週間以内、対象への移植から約３週間以内、対象への移植から約４週間以内、対象への移植から約５週間以内、対象への移植から約６週間以内、対象への移植から約７週間以内、対象への移植から約８週間以内、対象への移植から約９週間以内、対象への移植から約１０週間以内、対象への移植から約１１週間以内、対象への移植から約１２週間以内、対象への移植から約１３週間以内、対象への移植から約１４週間以内、対象への移植から約１５週間以内、対象への移植から約１６週間以内、対象への移植から約１７週間以内、対象への移植から約１８週間以内、対象への移植から約１９週間以内、対象への移植から約２０週間以内、対象への移植から約２１週間以内、対象への移植から約２２週間以内、対象への移植から約２３週間以内、又は対象への移植から約２４週間以内に行う。

軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、局所注入、例えば、カテーテル投与、全身注入、局所注入、静脈内注入、又は非経口投与によってマトリックスを投与することができる。軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスの注入に適した装置としては、針、カニューレ、尖ったプラスチック先端アプリケータ、リザーバ、ステント、プランジャ、放出システム及びシリンジが挙げられる。

幾つかの実施形態では、３Ｄバイオプリント分解性軟部組織インプラントを移植する方法は、移植工程（ａ）の前に足場の事前充填工程を含み、この場合、少なくとも１種のＥＣＭ成分と、細胞又は脂肪組織、又はそれらの組み合わせとを含むマトリックスを足場に事前に充填する。

軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、少なくとも足場の内部空洞内にマトリックスを事前に充填する。軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、マトリックスは、少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と、細胞又は脂肪組織、又はそれらの組み合わせとを含む。軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、足場は本明細書に詳述のマトリックスを含む。軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、マトリックスは少なくとも１種のＥＣＭ成分を含む。軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、ＥＣＭ成分はｒｈコラーゲン、ＨＡ、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。幾つかの実施形態では、ＨＡは修飾ＨＡ又はその光重合性修飾誘導体を含む。幾つかの実施形態では、ＨＡは、本明細書に詳述のように、メタクリル化又はチオール化ＨＡを含む。

軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、マトリックスは細胞を含む。軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、細胞は周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞、前駆細胞、造血細胞又は脂肪細胞、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む。軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、細胞は、脂肪組織から単離された間質血管画分（ＳＶＦ）を含む。軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、マトリックスは脂肪組織を含む。軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、脂肪組織は均質化脂肪抽出物を含む。

複合足場を含む軟部組織インプラントの使用方法の幾つかの実施形態では、事前に充填したマトリックスの量は、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の通りである。

複合足場とマトリックスの詳細については上述されている。これらの詳細とその実施形態は本明細書に十分に組み込まれており、軟部組織インプラントの使用方法は、本明細書に記載の軟部組織インプラントとマトリックスの実施形態を含む。

本明細書に記載の軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態において、この方法は、プリント血管網経路の少なくとも１個を対象の血管の少なくとも１個と吻合する工程を含む。当業者であれば、「吻合」という用語が、対象の血管を本明細書に記載の軟部組織インプラント又は足場と外科的接合することを包含し得ることを理解するであろう。幾つかの実施形態では、プリント血管網経路の内の少なくとも１個を介して対象の血管を足場に結合する。幾つかの実施形態では、プリント血管網経路を介して対象の血管を結合して、足場の内部空洞内の細胞と組織が酸素及び栄養分の定常的な供給を受けるようにする。幾つかの実施形態では、外科的処置による対象の血管への吻合を可能にするように血管網経路を設計する。

本明細書に記載の軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、この方法は、プリント血管網経路を対象の血管の内の少なくとも１個と吻合する工程を含む。

本明細書に記載の軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、軟部組織インプラントは、必要とする対象に注入するｒｈコラーゲンと生体適合性合成ポリマーとを含む複合足場を含み、（ａ）足場を対象に移植する工程を含み、この場合、足場は、多孔質格子と、足場内の内部空洞と、内部空洞を足場の最外面と接続する少なくとも１個の注入ポートとを含み、注入ポートは、細胞又は組織注入用のカニューレの挿入を可能にするサイズであり、（ｂ）必要に応じて、足場の少なくとも１個の注入ポートを用いてマトリックスを足場に注入する工程を含み、マトリックスは、少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と、細胞又は脂肪組織、又はそれらの組み合わせとを含み、（ｃ）必要に応じて工程（ｂ）を繰り返す工程を含み、移植した足場は経時的に徐々に分解し、分解した足場が新たに形成された組織に置き換わる。

本明細書に記載の軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、この方法は、移植工程（ａ）の前に足場の事前充填工程を含み、この場合、少なくとも１種のＥＣＭ成分と、細胞又は脂肪組織、又はそれらの組み合わせとを含むマトリックスを足場に事前に充填し、ＥＣＭ成分はｒｈコラーゲン、ＨＡ、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン及びラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含み、細胞は周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞、前駆細胞、造血細胞、又は脂肪細胞、又はそれらのいずれかの組み合わせを含むか、或いは細胞は、脂肪組織から単離された間質血管画分（ＳＶＦ）を含む。軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、脂肪組織は均質化脂肪抽出物を含む。

本明細書に記載の軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、移植によってインプラントの血管新生を促進する。本明細書に記載の軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、足場は移植された細胞と組織を含む。本明細書に記載の軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、足場は生分解性であり、移植された足場は経時的に徐々に分解し、最終的に新たに形成された組織に置き換わるようになる。本明細書に記載の軟部組織インプラントを移植する方法の幾つかの実施形態では、足場は、細胞増殖、細胞分化及び組織成長を促進するＥＣＭ成分を含む。適切に血管新生をもたらす能力は移植手順を成功させるのに重要である。酸素及び栄養分の供給と廃棄物の除去が遅れると、移植された細胞と組織に損傷を与える場合がある。

用途：
本明細書に記載の硬化性配合物、複合足場、マトリックス及びインプラントのいずれも、本明細書に記載の方法のいずれかで、軟部組織の増強、再建、修復及び／又は再生を必要とする対象においてそれを行うのに使用するためのものである。

本明細書に記載のマトリックスを、本実施形態に従ってそれ自体で（インプラントなしで）使用する場合、マトリックスは、例えば、本明細書に記載の軟部組織を充填及び／又は増強及び／又は修復するのに必要な用途で使用する軟部組織充填剤とも見なされる。

「組織再建」は、体内の組織の一部又は組織全体の修復又は置換、或いは器官の一部又は器官全体の修復又は置換を包含する。組織再建用のインプラント又はマトリックスは、組織再建のプロセスを支援するように設計されている。例えば、器官や身体部分内の支持結合組織の役割を引き継ぐことができる。生分解性材料から成る３次元足場を含むインプラントの場合、インプラントは支持結合組織の役割を一時的に引き継ぐことができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載のインプラントは、細胞／組織移植、好ましくは遊離脂肪移植片の移植のためのレシピエント部位として予備血管新生結合組織を生成するためのものである。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法と使用は、外傷又は外科的処置後の瘢痕及び変形の治療に用いることができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法と使用は、軟部組織陥没の治療に用いることができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法と使用は、先天性変形の治療に用いることができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法と使用は、ポーランド症候群の治療に用いることができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法と使用は、ロンベルグ症候群の治療に用いることができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法と使用は、漏斗胸の治療に用いることができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法と使用は、乳房非対称又は臀部非対称又は顔面非対称等の構造的非対称の治療に用いることができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法と使用は、乳房切除後及び乳腺腫瘍摘出後の乳房再建に用いることができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法と使用は、脂肪異栄養症の治療に用いることができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法と使用は、組織増強（乳房、臀部）に用いることができる。

幾つかの実施形態では、本明細書に記載の方法と使用は、空洞の充填や体形矯正の改善を必要とする如何なる病態の治療にも用いることができる。

キット：
本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、
各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の複合足場を形成するための１種以上の硬化性配合物と、
各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、足場の内部空洞に注入するマトリックスを形成するためのマトリックス配合物とを含むキットが提供される。

幾つかの実施形態では、配合物をキット内で個別にパッケージする。幾つかの実施形態では、パッケージは光不透過性及び／又は空気不透過性である。

幾つかの実施形態では、キットは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の軟部組織インプラントの調製用に特定されており、本明細書に記載の実施形態に従って、配合物の使用方法に関する説明書を含むことができる。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、
各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載の複合足場と、
各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、足場の内部空洞に注入するマトリックスを形成するためのマトリックス配合物と
を含むキットが提供される。

幾つかの実施形態では、足場と配合物とをキット内で個別にパッケージする。幾つかの実施形態では、パッケージは光不透過性及び／又は空気不透過性である。

幾つかの実施形態では、キットは、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の軟部組織インプラントの調製での使用に特定されており、本明細書に記載の各実施形態のいずれかに従って、配合物と足場を組み合わせるための説明書を含むことができる。

本発明の幾つかの実施形態の一様相によれば、各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、注入可能マトリックスを含むキットが提供される。

幾つかの実施形態では、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、キットは軟部組織充填剤としての使用に特定されている。

本明細書全体を通して、幾つかの実施形態によれば、各実施形態のいずれか及びそのいずれかの組み合わせに記載のように、ＥＣＭ成分（例えば、硬化性ＥＣＭ成分、コラーゲン、ｒｈコラーゲン）について説明する際には、ＥＣＭ成分はその断片及び分解生成物も包含する。

本明細書で使用される「約」という用語は、±１０％又は±５％を意味する。

「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」という用語及びその活用形は「含んでいるが、それに限定されない」ことを意味する。

「～から成る」という用語は「含んでおり、それに限定される」ことを意味する。

「～から本質的に成る」という用語は、組成物、方法又は構造が追加の成分、工程及び／又は部分を含み得ることを意味するが、これは、追加の成分、工程及び／又は部分が、請求項に記載の組成物、方法又は構造の基本的且つ新規な特性を実質的に変更しない場合に限られる。

本明細書で使用される、単数形を表す「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が明らかに他を示さない限り、複数も対象とする。例えば、「化合物（ａｃｏｍｐｏｕｎｄ）」又は「少なくとも１種の化合物」という用語の場合には、複数の化合物が含まれ、それらの混合物も含み得る。

本願全体を通して、本発明の様々な実施形態は範囲形式にて示すことができる。範囲形式での記載は、単に利便性や簡潔さのためであり、本発明の範囲の柔軟性を欠く制限ではないことを理解されたい。従って、範囲の記載は可能な部分範囲の全て、及びその範囲内の個々の数値を具体的に開示していると考えるべきである。例えば、１～６のような範囲の記載は、１～３、１～４、１～５、２～４、２～６、３～６等の部分範囲だけでなく、その範囲内の個々の数値、例えば、１、２、３、４、５及び６も具体的に開示していると考えるべきである。これは範囲の大きさに関わらず適用される。

本明細書において数値範囲を示す場合、それは示される範囲内の任意の引用数（分数又は整数）を含むことを意図する。第１の指示数と第２の指示数「との間の範囲」という表現と、第１の指示数「から」第２の指示数「までの範囲」という表現は、本明細書で交換可能に使用され、第１の指示数及び第２の指示数と、それらの間の分数及び整数の全てを含むことを意図する。

本明細書で使用される「方法」という用語は、所定の課題を達成するための様式、手段、技術及び手順を意味し、化学、薬理学、生物学、生化学及び医療の各分野の従事者に既知のもの、又は既知の様式、手段、技術及び手順から従事者が容易に開発できるものが含まれるが、これらに限定されない。

本明細書で使用される「治療する」という用語は、病態の進行の抑止、実質的な阻害、遅延又は逆転、病態の臨床的又は審美的症状の実質的な寛解、或いは病態の臨床的又は審美的症状の出現の実質的な予防を包含する。

本明細書で使用される「対象」という用語は、動物、好ましくは哺乳動物、より好ましくはヒトを包含する。「対象」、「個体」又は「患者」という用語は、本明細書では交換可能に使用される。一実施形態では、本明細書に記載の方法と使用のいずれかにおいては、対象はヒト対象を包含する。幾つかの実施形態では、対象は男性である。幾つかの実施形態では、対象は女性である。

明確さのために別々の実施形態に関連して記載された本発明の複数の特徴は、単一の実施形態において、これらの特徴を組み合わせても提供できることを理解されたい。逆に、簡潔さのために単一の実施形態に関連して記載された本発明の複数の特徴は、別々に提供してもよく、又は任意の適切な部分的な組み合わせにおいて提供してもよく、本発明の他に記載された実施形態において適切に提供してもよい。様々な実施形態に関連して記載される複数の特徴は、その要素なしで実施形態が不作用ではない限り、その実施形態の本質的な特徴であると見なしてはならない。

上述のように本明細書に記載され、後述の特許請求の範囲で請求される本発明の様々な実施形態及び様相は、以下の実施例によって実験的に支持される。

実施例
ここで、以下の実施例を参照するが、これらの実施例は、上述の記載と共に本発明の幾つかの実施形態を非限定的に説明するものである。

３Ｄバイオプリント分解性乳房インプラントの調製
インプラントの設計と調製：
血管新生が可能であり、３～３６ヶ月に亘って徐々に分解する足場を含む例示的な乳房インプラントを設計し、実際に作成した。概して、硬化性ｒｈコラーゲン系材料を含む硬化性配合物を使用した３Ｄ印刷によって足場を形成し、その後必要に応じて、細胞外マトリックス成分及び／又は自己脂肪細胞（例えば、ｒｈコラーゲン系マトリックス中の脂肪抽出物又はＳＶＦ）を含むマトリックスを充填した（概略を図７及び図１０に示す）。

足場の調製：
３Ｄ乳房分解性インプラント足場は、本明細書において各実施形態のいずれかに記載のように、メタクリル化ｒｈコラーゲンを含む本明細書に記載の硬化性配合物を使用し、ＬａｂＦａｂデスクトッププリンタ（３ＤＳｙｓｔｅｍｓ社製）を用いてバイオプリントした（図７、左上図）。

例示的な配合物においては、メタクリル化ｒｈコラーゲン（０．５％）、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート７００（ＰＥＧ－ＤＡ、平均Ｍｎ＝７００；０．５～２％）、エトキシル化（１５）トリメチロールプロパントリアクリレート（ＳＲ９０３５として市販；１．０～２．５％）及びＮ－（２－ヒドロキシエチル）アクリルアミド（ＨＥＡＡ；１２．０～４０．０％）と、必要に応じて本明細書に記載のＥＣＭ成分及び／又はＲＧＤ含有材料が全て水性担体（例えば、水）中に含まれていた。

更なる例示的な配合物においては、メタクリル化ｒｈコラーゲン（０．１～１％）、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の硬化性基を有する合成ポリマー（５～３０％）、本明細書において各実施形態のいずれかに記載の硬化性基を有するＥＣＭ成分、例えば、（メタ）アクリル化又はチオール化フィブロネクチン及び／又は（メタ）アクリル化又はチオール化ヘパリン（０．００１～０．１％）、及び硬化性基を有するインテグリン結合材料（例えば、システイン含有ＲＧＤ材料及び／又は本明細書に記載のＰＥＧ－ＤＡに結合したＲＧＤ含有材料）（ｒｈコラーゲンに対してほぼ化学量論量）が含まれていた。

例示的な３Ｄプリント足場は概して１０ｍｍ×１０ｍｍ×６ｍｍの寸法を有するドーム形状であり、約０．５ｍｍ×０．５ｍｍの寸法を特徴とする細孔を含んでいた。図８Ａ～図８Ｃは、プリント３Ｄ足場の断面（図８Ａ）、上面図（図８Ｂ）及び側面図（図８Ｃ）示し、細孔寸法は５００ミクロン（マイクロメートル）であった。例えば、図１０に図示及び本明細書に記載のように、足場は、その内部空間における少なくとも１個（例えば、２個）の注入ポートと血管網、及び足場の縁の周囲におけるプリント血管網経路を特徴とするように設計された。

本明細書に記載の、概してドーム形状の例示的な３Ｄプリント足場の更なる設計を図１４Ａ～図１Ｂ及び図１５に示す。

材料／マトリックスの充填：
本発明の幾つかの実施形態に係る注入可能マトリックスは通常、１種以上のＥＣＭ成分（例えば、コラーゲン、好ましくは本明細書に記載のｒｈコラーゲン、ヒアルロン酸、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン、又はラミニン、及び／又はそれらのいずれかの組み合わせ）を含み、必要に応じて、細胞及び／又は脂肪組織に関連して本明細書に記載の脂肪抽出物（例えば、自己脂肪抽出物）を更に含む。自己間質血管画分（ＳＶＦ）（インビトロ研究で使用）や自己均質化脂肪抽出物（インビボ研究で使用）等の自己脂肪抽出物を必要に応じて調製し、マトリックスと混合する。幾つかの実施形態では、以下で更に詳述するように、自己均質化脂肪抽出物を最小限に処理する。

自己脂肪抽出物の調製：
自己間質血管画分は通常、図９に示すように調製する。即ち、自己脂肪組織を氷冷ＰＢＳの入った５０ｍＬコニカルチューブに移した。蓋をしたコニカルチューブを激しく振って脂肪を洗浄した後、新しいチューブに移した。溶液が透明になるまで、この洗浄工程を繰り返した。次に、脂肪組織を細かく切断し、５０ｍＬの遠心分離管に移した。０．１％コラゲナーゼ溶液（１ｍｇ／ｍＬ）を試料に添加し、組織を穏やかに振盪（６０サイクル／分）しながら３７℃で６０分間インキュベートした。完全培地（ＣＭ）（１０％ウシ胎仔血清とＰ／Ｓを含むＭＥＭ）を管に添加して消化を中和した後、反転させて混合した。遠心分離によって材料を回収した後、管内に３個の層がはっきりと見えた。最上層には油脂が含まれていた。中間層は水層で赤色／透明に見えた。間質小胞画分（ＳＶＦ）は管の底に茶色っぽいペレットとして存在し、他の層からは分離された。ＳＶＦをＰＢＳに再懸濁させてコラゲナーゼを除去し、室温で５分間、７００×ｇで遠心分離し、ＰＢＳに再懸濁させ、遠心分離によって回収した。ＳＶＦペレットを５ｍＬのＰＢＳに再懸濁させ、濾過して大きな組織粒子を除去し、新しい５０ｍＬ遠心分離管の上に置いた１００μｍメッシュフィルターにピペットで移し、重力流で濾過した。フィルターを５ｍＬのＰＢＳですすぎ、室温で５分間、２８０×ｇで遠心分離した。上清を除去し、ペレットを適切量のＣＭに再懸濁させた。得られた溶液は、本質的にＳＶＦ細胞の単一細胞懸濁液で構成されている。トリパンブルー排除法を用いて生細胞をカウントした。

自己均質化脂肪抽出物は、図９及びそれに付随する説明で示した方法と同様の方法で調製したが、単離手順は、酵素消化を行わずに脂肪パッドの機械的ミンチ／均質化で停止させ、それによって最小限に処理した抽出物を得た。

マトリックス充填：
脂肪抽出物を架橋線維状ｒｈコラーゲン（例えば、以下の実施例４に記載のＸ－Ｆｂ－ｒｈＣｏｌ－ＥＤＣ２０等のＥＤＣＸ結合線維状ｒｈコラーゲン）と混合して、図１０に示すように、合計約５００マイクロリットルの脂肪抽出物と足場への注入用のｒｈコラーゲン含有マトリックスを得た。足場の充填は１８Ｇ注射針を備えた１ｍＬシリンジを使用して行った。

例示的なマトリックスでは、ｒｈコラーゲンと脂肪抽出物の重量比は１：３であった。

この方法を用い、生体適合性・分解性足場を３Ｄ印刷によって製造した。

特徴付け：
本発明の幾つかの実施形態に従って調製したインプラントの機械的特性は、背景技術の図１Ａ～図６に例示するように、当技術分野にて公知且つ許容される方法を用いて確認する（Brandon et al. (2019) Bioengineering (Basel).6(2):43から採用）。

背景技術の図１Ａ～図１Ｂは、インプラントの機械的特性を特徴付けるために使用される２個の平行プレート間の圧縮試験の例を示し、背景技術の図２は、射影歪みの関数としての分析試験用荷重の例示的なグラフを示す。背景技術の図３は、直径歪みの関数としての分析試験用荷重の例示的なグラフを示し、背景技術の図４は、面積歪みの関数としての分析試験用荷重の例示的なグラフを示し、背景技術の図５は、非常に低い圧縮荷重（「ピンチ」試験）で局所的な歪みを分析するためのセットアップを示し、背景技術の図６は、「ピンチ」試験で得られた結果の例示的なグラフを示す。

更なる詳細を後述する実施例３に記載する。

動物モデル研究
一般的な動物研究の例を図１１に示す。３Ｄバイオプリント分解性乳房インプラントを様々な条件下（例えば、マトリックス（ｒｈコラーゲン系マトリックス中のＳＶＦ又は脂肪抽出物）の足場への事前充填又は事後注入の有無等）でラットモデルに移植する。その後、移植した乳房インプラントについて、様々な時点で安全性と状態を評価する。

より詳細には、３Ｄバイオプリント分解性足場は、組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）を本明細書に記載の生体適合性合成ポリマーと組み合わせて使用して印刷する。一実施形態では、足場は通常ドーム形状であり、注入ポートと、内部空洞と、プリント血管網経路とを含む。３Ｄバイオプリント分解性足場を移植前にＥｔＯで滅菌する。

ｉ．３Ｄバイオプリント分解性足場をラットの背中に移植する。２～４種の異なるインプラント構成を評価し、これらの構成の内の１種にマッチするように処置した１個の足場を各ラットに移植する。４種の可能な構成は次の通りである。空の３Ｄバイオプリント足場（即ち、内部マトリックスも均質脂肪細胞も注入しない）。
ｉｉ．マトリックスは注入するが、均質脂肪細胞は注入しない３Ｄバイオプリント足場。
ｉｉｉ．均質脂肪細胞を充填したマトリックスを注入した３Ｄバイオプリント足場。
ｉｖ．３Ｄバイオプリント足場を使用せずにマトリックスと均質脂肪細胞の注入。

均質脂肪細胞を含むか又は含まないマトリックスの注入は、移植の前又は後に行う（図１１を参照）。

ラットの通常の健康状態に対する移植の影響を評価すると共に、例えば、組織学的測定及び／又はイメージングを用いて、経時的な足場の分解及び足場全体での組織の再生と細胞分布を評価する。

予備研究：
皮下ラットモデルにおけるパイロット動物研究を実施した。脂肪抽出物を含むか又は含まない架橋線維状ｒｈコラーゲン－ＥＤＣ２０を含む充填剤を（注入によって）ｒｈコラーゲン系３Ｄプリント足場に充填し、充填した足場を、図１２Ａ～図１２Ｃに示すように、ラットの背中に作成された皮下ポケットに移植した。

ラットの皮下モデルは、軟部組織増強用の人工足場と組み合わせたインプラントの生体適合性と再生可能性を推定するための一般的なモデルである。

研究目的：
本研究の主な目的は、皮下ラットモデルにおいて、脂肪抽出物の生存能を維持し、移植部位で新しい脂肪組織の再生を誘導するインプラントと軟部組織充填剤マトリックスの能力を評価することであった。本研究には、経時的な組織の統合と組織の再生、及び十分に機能する新生血管網の形成を評価するための組織学的評価が含まれていた。

主要評価項目は、組織再生と組織統合の徴候、及びインプラント／注入可能軟質充填剤部位の血管新生であった。

二次的評価項目は、注入可能軟質充填剤の経時的な体積保持率であった。

試験品と材料：
本明細書に記載のように、メタクリル化ｒｈコラーゲン（０．５％）、ＰＥＧＤＡ（０．５～２％）、ＳＲ９０３５（１．０～２．５％）、ＨＥＡＡ（１２．０～４０．０％）を含む配合物を使用して足場を調製した（実施例１、図７及び１０を参照）。得られた３ＤプリントインプラントをＥＴＯで滅菌した。

２０ｍＭのＥＤＣＸ結合線維状ｒｈコラーゲン（Ｘ－Ｆｂ－ｒｈＣｏｌ－ＥＤＣ２０）を注入可能充填剤として使用した。

充填剤を複数のシリンジに分割し、凍結乾燥し、ＥＴＯで滅菌した。

注入用の脂肪抽出物は、実験当日に上述の実施例１に記載のように単離及び調製した。試験品の組成を表１に詳細に示す。

研究デザイン：
実験モデルはＳｐｒａｇｕｅ－Ｄａｗｌｅｙラットの背中への皮下移植であった。群Ａ及びＢの各々には、２個の向かい合う皮下ポケットに３Ｄプリントインプラントを移植した。

全体として６匹の動物を全ての実験群に使用した。移植／注入の４週間後に動物を屠殺した。

群Ｂのインプラント用の脂肪移植片を単離するために更なる２匹のラットを屠殺した。

組織学的評価：
屠殺場所において移植部位を露出させ、肉眼で評価した。インプラントを切除し、４％ＰＦＡで固定し、組織病理学的評価に供した。

動物試験系：
種／系統：Ｈｓｄ：ＳｐｒａｇｕｅＤａｗｌｅｙ（登録商標）ＳＤ（登録商標）
供給元：ＨａｒｌａｎＬａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓＩｓｒａｅｌ，Ｌｔｄ．
性別：雌性
動物の総数：研究用６匹＋脂肪採取用２匹
齢：１０週齢
体重：試験開始時に約２３０グラム。処理開始時の動物の体重変動は平均体重の±２０％を超えず。
動物の健康状態：本研究で使用する動物の健康状態は到着時に検査。健康な動物のみを実験室の条件に順応させ、研究に使用。
順化：7日間
収容：専用のＨＶＡＣ（熱、換気、空調付きの動物施設で温度２２±２℃、ＲＨ（相対湿度）５５±１５％）のＩＶＣケージに動物を収容。温度と湿度を継続的にモニタリング。
食餌と水：動物には市販の齧歯動物用食餌（ＨａｒｌａｎＴｅｋｌａｄＴＲＭＲａ／ＭｏｕｓｅＤｉｅｔ）を自由に与え、オートクレーブした水を自由に摂取させ、ステンレス製のシッパーチューブを備えたポリスルホンボトルを介して各ケージに供給。
環境：施設は外光に曝さず、１２時間明と１２時間暗の自動交互サイクルで維持。
識別：各ケージには研究名、動物番号、及び処理群に関連する詳細を付与。
終了：研究の終了時にＣＯ_２窒息により動物を安楽死させた。

研究手順
脂肪移植片の調製：
実験当日、ＳＩＡによって５匹のラットから脂肪組織を採取した。脂肪を無菌に保ち、氷上で運搬した。注入用の脂肪抽出物を生物学的安全フード内で調製した。脂肪組織を２個の５ｍＬシリンジに分割し、更なるシリンジを用いて均質化した。均質化を行った後、シリンジを１０００ｇで１分間遠心分離した。相分離が明確に観察された。上部の油画分は容易に除去できた。残りの脂肪抽出物を混合し、複数のシリンジに分割（３ｍＬ／シリンジ）し、ｒｈコラーゲン充填剤と混合した（３：１）。

鎮痛及び麻酔：
３％Ｏ_２に混合した２％イソフルランを使用して動物を鎮静させ、剃毛し、７０％エタノールで消毒した。

移植手順：
群Ａ及び群Ｂの動物を鎮静させて剃毛し、ラットの脊椎で正中切開術を１回行った。両側腹部に皮下ポケットを作成し、各ポケットに１個の足場を配置した。移植前に、脂肪抽出物を含むｒｈＣｏｌ系マトリックス（群Ｂ）と脂肪抽出物を含まないｒｈＣｏｌ系マトリックス（群Ａ）を足場に注入した。

インプラントの設計と寸法は図８Ａ～図８Ｄに示され、本明細書に記載されている。図１２Ａに示すように、１８Ｇ針を使用し、指定細孔の１個（図１０を参照）を介して約５００マイクロリットルのマトリックスをドームに注入した。移植後（図１２Ｂ）、図１２Ｃに示すように、傷をクランプで閉じた。

最大５ｍｇのｒｈコラーゲンで各動物を処理した。

術後ケア：
研究期間全体を通して、全ての動物の罹患率と死亡率を１日２回確認した。

器官／組織の回収と固定：
屠殺場所において移植／注入部位を露出させ、肉眼で評価した。ブレブとインプラントを上層皮膚とともに切除し、４％ＰＦＡで固定した。

組織学的測定：
回収／固定した試料に対し染色と組織学的評価を行なった。

パラフィンブロックを厚さ約４ミクロンの切片とした。切片をスライドガラスに載せ、ヘマトキシリン＆エオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色して一般的な組織学的評価を行い、更にマッソントリクローム（ＭＴ）で染色して線維症の評価を行った。

写真の撮影は、顕微鏡（オリンパスＢＸ６０、シリアル番号７Ｄ０４０３２）を使用し、対物倍率を×１．２５及び×１０として顕微鏡のカメラ（オリンパスＤＰ７３、シリアル番号ＯＨ０５５０４）によって行った。写真の取得は、病理学的変化及び代表的な動物に対してのみ行った。

全てのスライドは１名の病理学者が検査した。

組織学的評価用の評点方式（ＩＳＯ１０９９３パート６より）を半定性的評価のために選択した。

結果：
両方の群のインプラントは移植４週間後もインタクトな構造を保っていた。血管の多いインプラントが見えたため、インプラントのすぐ近くに大きな脈管構造が観察された。

組織学的測定から抽出された主要なパラメータを図１３Ａにまとめる。炎症スコアは、評価した全ての炎症細胞（多形核細胞（ＰＭＣ）、リンパ球、形質細胞、マクロファージ及び巨細胞）のスコアの合計として計算した。

両方のインプラント型の代表的な組織学的画像を図１３Ｂ～図１３Ｅに示す。

図１３Ａ～図１３Ｅに示すように、両方の群において足場内部と足場鎖間で高い組織内部成長が実現した。両方の群で組織統合が低かったが、これはカプセル化と線維症に起因すると考えられる。群Ｂの１個の移植部位でのみ壊死が観察されたが、これは試料の汚染に起因すると考えられる。脂肪浸潤は軽度であり、大したことはなかった。炎症に関しては、単核炎症細胞の存在率が低いことからも分かるように、ｒｈコラーゲンのみと組み合わせた３Ｄ足場（群Ａ）では炎症率が低かった。

全体として、この研究から、３Ｄプリント足場が、全ての研究群で大きな有害組織反応を起こさずに組織の内部成長と再生に関して有望な結果を示したことが分かった。

具体的には、３Ｄプリント足場は移植後４週間もインタクトであり、両方の群において内部区画内とプリント鎖内で良好な組織内部成長が実現された。

インプラントの特徴付けと設計
本明細書に記載の乳房インプラントは経時的に分解するように設計されており、インプラントの内部空洞は新しく形成された組織に置き換わるが、分解期間の前や分解期間中にインプラントが対象内に存在する場合、長いタイムフレームが残る。インプラントの機械的特性は、本明細書に記載の分解性インプラントの強度と耐久性をもたらし、組織再生を促進して分解性インプラントを経時的に置換するのに重要な役割を果たす。

理想的には、足場／インプラントの機械的特性を分析するのに用いる方法は、指示組織（足場インプラントによって増強される組織）について、インビボ条件又はインビボにできるだけ近い条件でシミュレートする必要がある。同様に、足場は組織成長を効率的に促進する機械的特性を備えている必要がある。

幾つかの実施形態では、分析する機械的特性としては、多次元歪み及び接線係数、形状安定性、インプラント可動性、及び疲労破壊特性が挙げられるが、これらに限定されない。この情報は、インビボでの圧縮時のインプラントの耐久性を示す根拠となり得る。寸法歪みを示す情報は有用となり得るが、これは、圧縮荷重に応じて発生することがある幾何学的又は形状の変化を表すためである。接線係数は、弾性領域を超えて応力が加えられた材料の挙動を説明するのに有用である。接線係数は、材料が「軟化」又は「固化」によって応力や歪みに屈し始める際に発生する変化を定量化する。例えば、当業者であれば、接線係数を用いて、予想される「通常の」応力条件下での乳房インプラントの座屈破壊を定量化することができる。

幾つかの実施形態では、足場の機械的特性は、現時点において当技術分野で公知の方法を用いて分析することができる。評価用方法の例としては、Brandon et al., (2019) “New Evaluation Procedure for Multi-Dimensional Mechanical Strains and Tangent Moduli of Breast Implants: IDEAL IMPLANT^R Structured Breast Implant Compared to Silicone Gel Implants”Bioengineering, 6:43. に記載の方法が挙げられる。Brandon et al.,（同文献）では、試験されたインプラントの機械的特性を特徴付ける一連の機械的分析について説明しており、例えば、２個のプレート間の圧縮試験（図１Ａ及び図１Ｂ）や、非常に低い圧縮荷重での局所的な歪み（「ピンチング」）（図５）が挙げられる。Brandon et al., 2019（上述）で説明されている機械的分析は、静的及び動的条件の両方で行い、そこで説明されるように、潤滑剤の存在下と非存在下で行って摩擦力の有無による違いを試験した。

インプラントの多次元ひずみ分析は、例えば、図１Ａ～図１Ｂに示す方法（但し、これには限定されない）によって行うが、これによって射影歪み、直径歪み、及び面積歪みを求める結果を得ることができる。

歪みは荷重（この場合は圧縮荷重）に応じたインプラントの寸法の変化率である。歪み値が低いほどインプラントの形状安定性が高くなる。ガイドとして図１Ａ及び１Ｂを用い、以下の式によって射影歪み、直径歪み、及び面積歪みを計算することができる。

Brandon et al., 2019（上述）に記載の圧縮試験の結果を図２～図４に示すが、「乳房インプラントがその耐用期間に亘って受ける可能性のある高サイクル荷重、低サイクル荷重及び偶発的荷重」に関連している（上述のBrandon et al., 2019）。破線と実線は乾燥測定値と潤滑測定値の違いを示す。試験中に使用するプレートによってもたらされる摩擦は、繰り返し疲労と強度の予測に影響を及ぼす場合がある。

図１Ａ及び図１Ｂに示す圧縮試験では、インプラント全体又はインプラントの大部分での圧縮力を測定するが、図５に示すように実施する「ピンチ」試験では、インプラントの外周での局所的な挟み込み又は圧迫に対するインプラントの耐性を試験する。局所抵抗はインプラントの自由な変形応答を示し、インプラントの触覚と明白な「柔らかさ」特性をシミュレートする。

乳房インプラントに対する局所的な横方向の圧縮力の結果を図６に示すが、これは、触覚、触知性、及び柔らかさを考慮した潤滑剤の存在下と非存在下（破線）での様々なインプラントの相対的傾向を示す。

幾つかの実施形態では、複合足場を含む分解性乳房インプラントは、圧縮荷重による影響を最小限に抑える形状と機械的特性を有する。幾つかの実施形態では、足場を含む分解性乳房インプラントは、局所的な圧縮荷重（「挟み込み」、局所的な「圧迫」）による影響を最小限に抑える形状と機械的特性を有する。幾つかの実施形態では、足場を含む分解性乳房インプラントは、女性の乳房と同様の感触を有する。幾つかの実施形態では、足場を含む分解性乳房インプラントは、女性の乳房と同様の柔らかさを有する。

幾つかの実施形態では、本明細書に開示の分解性インプラントは、市販の各インプラント（例えば、乳房インプラント）の±２０％の範囲内の射影歪み、直径歪み、及び面積歪みを有する。

幾つかの実施形態では、本明細書に開示の分解性乳房インプラントは、Brandon et al., 2019（上述）において理想的な乳房インプラントに関して報告された各特性の±２０％の範囲内で各々独立して射影歪み、直径歪み、及び／又は面積歪みを有する。

充填剤組成物
以下、本発明の幾つかの実施形態に係る例示的な軟部組織充填剤組成物について説明する。

例示的な架橋線維性ｒｈコラーゲンを以下のように調製した。
原線維形成と洗浄緩衝液の調製：
原線維形成緩衝液（ＦＢ）の原液は、１０００ｍＬの再蒸留水（ＤＤＷ）を２３グラムのリン酸水素二ナトリウム（ＳＰＤ）に添加し、その後、得られた緩衝液を０．２２μｍフィルターでろ過して調製した。次に、１０ＮのＮａＯＨを添加してｐＨを１１．２に調整し、得られた緩衝液を使用するまで４℃で保存した。

洗浄緩衝液は、１００ｍＬのＦＢと、９ｍＬのＨＣｌと、８９１ｍＬ（重量）のＤＤＷを混合して調製した。１０ＮのＮａＯＨを添加してｐＨを７．２４に調整し、得られた緩衝液を使用するまで４℃で保存した。

コラーゲンの原線維形成：
９部のｒｈコラーゲン（約３．１ｍｇ／ｍＬ）を１部のＦＢと混合し、混合物を室温で１時間穏やかに撹拌した。

繊維状コラーゲンのＸ結合：
２０ｍＭのＥＤＣを線維状ｒｈコラーゲンに添加し、得られた混合物を遮光して室温で２時間穏やかに撹拌した。

その後、混合物を４℃、１００００ｒｐｍで２５分間遠心分離した。上清を廃棄し、同量の洗浄緩衝液を添加し、得られた混合物を振盪、遠心分離した。この手順を３回繰り返した。得られたＸ結合線維状ｒｈコラーゲンを４℃で保存した。

インビトロアッセイ：
Ｘ－ＦｂＣｏｌｌ－ＥＤＣ２０（５ｍｇ／ｍＬ）を含む水性配合物と、２０％ＢＤＤＥ（１，４－ブタンジオールジグリシジル）（１０ｍｇ／ｍＬ）で架橋したＨＡと混合したＸ－ＦｂＣｏｌｌ－ＥＤＣ２０（５ｍｇ／ｍＬ）を含む配合物を使用した。

配合物を凍結乾燥し、ＥＴＯで滅菌した。

実験の前に、配合物を１×ＤＰＢＳで再構成した。

配合物を２個のシリンジ間で均質化した。

各配合物（１００μＬ）を２４ウェルプレートのトランスウェルに入れた。

１ｍＬのＤＭＥＭ培地をウェルの外部に添加した。

Ｐ＃８ｎＨＤＦ細胞を使用した。

１００μＬの細胞懸濁液（１００Ｋ個の細胞／ｍＬ）を各トランスウェルの上部に置いた。

配合物を含まない空のトランスウェルの膜の上部に播種した１００μＬの細胞（１００Ｋ個の細胞／ｍＬ）を対照として使用した。

プレートを３７℃で１日間又は５日間インキュベートした。

各時点で、ＷＳＴアッセイを用いて細胞の生存率と増殖を評価した。ＷＳＴアッセイ検量線用の様々な濃度の細胞も播種した。

得られたデータを図１６に示す。図示のように、インサートへのｒｈコラーゲン系充填剤の添加によって細胞増殖に対する有益な効果が示された。

本明細書に記載のｒｈコラーゲン由来ナノ粒子を調製する例示的なプロセスは以下の通りである。

ｒｈコラーゲンを７０℃で２０分間処理してｒｈゼラチンに転化する。得られたｒｈゼラチン（３グラム）を激しく攪拌しながら４０℃で２００ｍＬの脱イオン水に溶解する。ゼラチンが溶解したら、濃塩酸（１０Ｍ以上）を使用して溶液のｐＨをｐＨ２．５に調整する。その後、アセトン（６００ｍＬ）を５ｍＬ／分の速度で添加する。アセトンの量は、乳白色の混合物が得られるまで、必要に応じて調整することができる。次に、１ｍＬの２５％グルタルアルデヒド溶液を添加し、得られた混合物を照明しながら、室温で一晩攪拌する。得られた反応混合物を１５０００ｇで１５分間超遠心分離するか、又は得られたナノ粒子が沈殿してペレットになるまで超遠心分離する。

次に、ペレットを５０ｍＬ（又はそれ以上）の７５％アセトン水溶液に再分散させてナノ粒子を洗浄し、必要に応じて超音波処理を行い、完全な分散液を確実に形成する。遠心分離と再分散を３回繰り返す。

次に、溶液を２００ｍＬの丸底フラスコに移し、体積が約７５％減少するまで蒸発又は蒸留によってアセトンを除去する。得られた溶液のｐＨをＮａＯＨによって中性に調整し、溶液をコニカルチューブに移し、乾燥するまで凍結乾燥する。得られた粒子を使用するまで室温にて空気／水密封容器で保存する。

本発明をその具体的な実施形態との関連で説明したが、多くの代替、修正及び変更が当業者には明らかであろう。従って、このような代替、修正及び変更は全て、添付の特許請求の範囲の趣旨と広い範囲内に含まれることを意図するものである。

本明細書で言及した全ての刊行物、特許及び特許出願については、個々の刊行物、特許及び特許出願の各々が具体的且つ個別に本明細書の一部を構成するものとして援用される場合と同様に、それらの全体が本明細書の一部を構成するものとして援用されることは本出願人の意図である。更に、本願における如何なる参考文献の引用又は特定も、このような参考文献が本発明の先行技術として利用可能なことを容認するものとして解釈されるべきではない。各項の見出しが使用される範囲において、必ずしも限定として解釈されるべきではない。また、本出願のいずれの優先権書類もその全内容が本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。

配列番号１：人工配列－コラーゲンアルファ鎖１、「ヒトコラーゲンアルファ１（Ｉ）鎖及び隣接領域に融合した、チオールプロテアーゼ・アリューレイン前駆体用の、オオムギ遺伝子の液胞シグナル配列コード領域を含有する合成配列」
配列番号２：人工配列－コラーゲンアルファ鎖２、「ヒトコラーゲンアルファ２（Ｉ）鎖及び隣接領域に融合した、チオールプロテアーゼ・アリューレイン前駆体用の、オオムギ遺伝子の液胞シグナル配列コード領域を含有する合成配列」
配列番号３：人工配列－コラーゲンアルファ１、ヒトコラーゲンアルファ－１鎖
配列番号４：人工配列－コラーゲンアルファ２、ヒトコラーゲンアルファ－２鎖
配列番号５：人工配列－Ｐ４Ｈ、「ヒトプロリル４－ヒドロキシラーゼベータサブユニット及び隣接領域に融合した、チオールプロテアーゼ・アリューレイン前駆体用の、オオムギ遺伝子の液胞シグナル配列コード領域を含有する合成配列」
配列番号６：人工配列－Ｐ４Ｈ、「ヒトプロリル４－ヒドロキシラーゼアルファサブユニット及び隣接領域に融合した、チオールプロテアーゼ・アリューレイン前駆体用の、オオムギ遺伝子の液胞シグナル配列コード領域を含有する合成配列」
配列番号７：人工配列－ＬＨ３、「ヒトリシルヒドロキシラーゼ３及び隣接領域に融合した、チオールプロテアーゼ・アリューレイン前駆体用の、オオムギ遺伝子の液胞シグナル配列コード領域を含有する合成配列」

Claims

バイオプリント複合足場を含む３次元（３Ｄ）生体適合性・分解性軟部組織インプラントであって、前記複合足場は、組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）と生体適合性合成ポリマーを含み、且つ
多孔質壁と、
多孔質壁内で少なくとも部分的に囲まれた内部空洞と、
前記内部空洞を前記足場の最外面と接続する少なくとも１個の注入ポートであって、注入ポートを介した注入装置の挿入が可能なサイズの開口部を有する注入ポートと
を有する、軟部組織インプラント。
前記足場は、前記足場の最外面を前記足場の内部空洞と接続する少なくとも１個のプリント血管網経路を更に含み、前記血管網経路は血管細胞と血管組織が侵入可能なサイズである、請求項１に記載の軟部組織インプラント。
前記足場は約１～１０００個のプリント血管網経路を含む、請求項２に記載の軟部組織インプラント。
前記内部空洞の総体積は約５ｍＬ～約３００ｍＬ、又は約１０ｍＬ～約３００ｍＬ、又は約５０ｍＬ～約３００ｍＬである、請求項１～３のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記内部空洞は少なくとも１個のチャンバを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記内部空洞は２～３０個のチャンバを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記チャンバの内の少なくとも２個は互いに相互接続されている、請求項６に記載の軟部組織インプラント。
前記足場は１～１５個の前記注入ポートを含む、請求項１～７のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記バイオプリント複合足場は、軟部組織インプラントの所望の形状と寸法に対応する構成パターンで硬化性配合物をバイオプリントして形成されており、前記硬化性配合物は、硬化性部分を有する組換えヒトコラーゲン（ｒｈコラーゲン）を含む、請求項１～８のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記硬化性配合物は、硬化性部分を有する生体適合性合成ポリマーを更に含む、請求項９に記載の軟部組織インプラント。
前記ｒｈコラーゲンの硬化性部分と前記合成ポリマーの硬化性部分は、同一の硬化条件に供された際に硬化可能である、請求項１０に記載の軟部組織インプラント。
前記硬化性部分の各々は光硬化性部分である、請求項１１に記載の軟部組織インプラント。
前記生体適合性合成ポリマーは、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリ（乳酸－ｃｏ－グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ（Ｎ－イソプロピルアクリルアミド）（ＰＮＩＰＡＡｍ）、ポリ－４－ヒドロキシブチレート（Ｐ４ＨＢ）又はそれらのいずれかのコポリマーを含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記ｒｈコラーゲンは植物由来組換えヒトコラーゲンを含む、請求項１～１３のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記ｒｈコラーゲンの前記生体適合性合成ポリマーに対する比率は約１：１～約１：２０、又は約１：１～１：１０、又は約１：２～１：１０である、請求項１～１４のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記足場は少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分を更に含む、請求項１～１５のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記配合物は、硬化性部分を有する少なくとも１種のＥＣＭ成分を含む、請求項１６に記載の軟部組織インプラント。
前記少なくとも１種のＥＣＭ成分は、ｒｈコラーゲン、ヒアルロン酸、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン、ラミニン、及びそれらのいずれかの組み合わせの内の少なくとも１種を含む、請求項１６又は１７に記載の軟部組織インプラント。
前記足場はインテグリン結合材料を更に含む、請求項１～１８のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記インテグリン結合材料はＲＧＤ含有材料である、請求項１９に記載の軟部組織インプラント。
前記配合物は、硬化性部分を有するインテグリン結合部分を含む、請求項１９又は２０に記載の軟部組織インプラント。
前記インプラントは、少なくとも前記足場の内部空洞内にマトリックスを更に含み、前記マトリックスは、
細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分、および
細胞又は脂肪組織
の内の少なくとも１種を含む、請求項１～２１のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記少なくとも１種のＥＣＭ成分は、ｒｈコラーゲン、ヒアルロン酸（ＨＡ）、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン又はラミニン、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２２に記載の軟部組織インプラント。
前記ｒｈコラーゲンは、架橋線維状ｒｈコラーゲン及びｒｈコラーゲン由来ナノ粒子の内の少なくとも１種を含む、請求項２３に記載の軟部組織インプラント。
前記マトリックスはインテグリン結合材料を更に含む、請求項２２～２４のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記ＥＣＭ成分と前記細胞又は脂肪組織との重量比は１：１～１：５の範囲内である、請求項２２～２５のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記細胞は、周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞、前駆細胞、造血細胞、脂肪細胞、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項２２～２６のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記細胞は、脂肪組織から単離された間質血管画分（ＳＶＦ）を含む、請求項２２～２７のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記細胞は、脂肪組織由来の最小限に処理した抽出物を含む、請求項２２～２８のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記マトリックスの量は、約５ｍＬ～約３００ｍＬである、請求項２２～２９のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
乳房インプラントである、請求項１～３０のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
前記軟部組織は、乳房組織、顔面組織、首組織、筋肉組織、関節組織、顎組織、臀部組織、手組織及び胸部組織から選択される、請求項１～３１のいずれか一項に記載の軟部組織インプラント。
請求項１～３２のいずれか一項に記載のインプラントを調製する方法であって、少なくとも１種の配合物を分注し、前記足場の構成パターンで複数の層を逐次的に形成することを含み、
前記層の少なくとも一部に関して、前記分注を行うのは、少なくとも１種の硬化性基を有する前記組換えヒトコラーゲンと、少なくとも１種の硬化性基を有する合成ポリマーとを含み、必要に応じて、前記硬化性基を有するＥＣＭ成分及び／又は少なくとも１種の硬化性材料を有するインテグリン結合材料を含む配合物である、方法。
請求項２２～３０のいずれか一項において定義されるマトリックスを、前記注入ポートを介して、少なくとも前記足場の前記内部空洞内に注入することを更に含む、請求項３３に記載の方法。
請求項１～２１のいずれか一項において記載された足場を形成するための、少なくとも１種の配合物と、
請求項２２～３０のいずれか一項において記載されたマトリックスを形成するための、注入可能マトリックス配合物と
を含むキットであって、
バイオプリント軟部組織インプラントの調製用に特定されたキット。
軟部組織の増強及び／又は再建及び／又は再生を必要とする対象におけるそれらの実施用である、請求項１～３２のいずれか一項に記載の軟部組織インプラントであって、前記増強及び／又は再建は、
前記軟部組織の増強及び／又は再建が望まれる身体器官又は体腔に前記足場を移植することと、必要に応じて、
前記足場の前記内部空洞内に請求項２２～３０のいずれか一項において記載されたマトリックスを注入すること
を含み、前記マトリックスの注入を前記移植の前又は後に行う、軟部組織インプラント。
前記マトリックスの注入は前記移植の後に行い、必要に応じて繰り返し行う、請求項３６に記載の使用のための軟部組織インプラント。
前記マトリックスの量は約５ｍＬ～約３００ｍＬである、請求項３６又は３７に記載の使用のための軟部組織インプラント。
前記移植の後、プリント血管網経路を対象の血管の少なくとも１個と吻合する、請求項３６～３８のいずれか一項に記載の使用のためのインプラント。
少なくとも１種の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）成分と、
細胞又は脂肪組織、あるいははそれらの組み合わせと
を含む注入可能マトリックス配合物であって、
前記少なくとも１種のＥＣＭ成分は、ｒｈコラーゲン、ヒアルロン酸、フィブロネクチン、ヘパリン、エラスチン、ラミニン又はそれらのいずれかの組み合わせを含み、
前記細胞は周皮細胞、脂肪由来幹細胞、前脂肪細胞、内皮細胞、前駆細胞、造血細胞又は脂肪細胞、又はそれらのいずれかの組み合わせ、及び／又は脂肪組織から単離された脂肪画分を含む、注入可能マトリックス配合物。
前記細胞は、脂肪組織から単離された間質血管画分（ＳＶＦ）を含む、請求項４０に記載の配合物。
前記細胞は、脂肪組織から単離され、最小限に処理した画分を含む、請求項４０に記載の配合物。
前記ｒｈコラーゲンは植物由来ヒトコラーゲンを含む、請求項４０～４２のいずれか一項に記載の配合物。
前記ｒｈコラーゲンは、架橋線維状ｒｈコラーゲン及び／又はｒｈコラーゲンの粒子を含む、請求項４０～４３のいずれか一項に記載の配合物。
前記ＥＣＭ成分の前記細胞又は脂肪組織に対する重量比は約５：１～約１：５である、請求項４０～４４のいずれか一項に記載の配合物。
インテグリン結合材料を更に含む、請求項４０～４５のいずれか一項に記載の配合物。
前記インテグリン結合材料はＲＧＤ含有材料である、請求項４６に記載の配合物。
対象における軟部組織の再建又は増強又は再生用である、請求項４０～４７のいずれか一項に記載の配合物。
前記軟部組織は、顔、鼻、顎、乳房、頤、臀部、手、筋肉、関節、脚、足、胸部、唇又は頬の組織、又はそれらのいずれかの組み合わせを含む、請求項４８に記載の再建又は増強又は再生用の配合物。
約５～約２００ｍＬ、又は約５０ｍＬ～約１５０ｍＬの量で前記軟部組織に注入される、請求項４８又は４９に記載の再建又は増強又は再生用の配合物。