JP6424213B2 - 創傷包帯及びその適用 - Google Patents

Description

本発明は、組成物及び創傷包帯、特に、生分解性ポリマー繊維及び生分解性ポリマー粒子を含む組成物及び創傷包帯に関する。

創傷治癒は、細胞外マトリックス（ＥＣＭ）、サイトカイン、血液細胞及び他の生物学的種を含む、動的で複雑なプロセスである。さらに、創傷治癒は、３つの重複する相：炎症、組織再生及び組織リモデリングを含み得る。創傷治癒プロセスの病理学的及び生理学的な複雑性により、特に、皮膚創傷並びに糖尿病性潰瘍及びヘルニアのような慢性創傷に関して、完全な組織再生は達成が困難であることがある。ヘルニアの修復は、米国において最も一般的な手術の一つであり、男性の２７％及び女性の３％までがヘルニアに罹患する。不運なことに、いくつかの既存のヘルニア修復手順及び非生分解性ヘルニア修復用メッシュのようなデバイスは、それら自身が慢性疼痛及び／又はヘルニアの再発を引き起こし得る。例えば、いくつかの既存のメッシュは、メッシュ中への不十分な細胞浸潤及び／又は不十分な機械的性能を示す。

さらに、多くの既存の創傷包帯は、止血のための一時的な障壁としてのみ作用して患者を感染から保護し、その他の方法で創傷治癒を促進しない。加えて、いくつかの天然及び合成の皮膚移植片の適用は、高価であり、手順後の広範なケアを必要とし及び／又は完全な皮膚の機能を提供できない。

したがって、改善された創傷包帯並びに皮膚創傷、糖尿病性潰瘍及びヘルニアのような創傷を処置する方法が必要とされている。

一態様において、組成物及び創傷包帯が本明細書に記載される。これは、いくつかの実施形態において、他のいくつかの組成物及び創傷包帯に比較して１つ以上の利益を提供することができる。例えば、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、二峰性の又は部分的に重複した放出プロファイルを含む所望の放出プロファイルに従う、複数の活性剤の制御放出によって、より迅速な創傷治癒を促進することができる。本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、創傷部位に向かって多孔率又は穿孔勾配のような、組成勾配を示すことによって、創傷治癒を促進することもできる。さらに、いくつかの場合において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、再生した細胞の増殖を含む細胞増殖を支援するための繊維質の足場を提供することができる。そのような繊維質の足場は、いくつかの場合において、生きている生物の細胞外マトリックス（ＥＣＭ）を模倣することができる。加えて、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯によって提供される繊維質の足場は、抗菌性も示すことができる。さらに、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、上記の利益のうちの１つ以上を同時に提供することができる。例えば、いくつかの場合において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、創傷治癒を支援するための足場として働く一方、創傷治癒の様々な相において複数の活性剤を放出することもできる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、生化学的刺激、細胞増殖の支援及び細菌阻止を同時に提供することができる。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載の組成物は、生分解性ポリマー繊維、該繊維内に分散された第１の活性剤、該繊維内に分散された複数の生分解性ポリマー粒子及び該ポリマー粒子内に分散された第２の活性剤を含む。加えて、いくつかの場合において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、複数の生分解性ポリマー繊維から形成されたメッシュ、該生分解性ポリマー繊維中に分散された第１の活性剤、該メッシュ中に配置された複数の生分解性ポリマー粒子、及び該生分解性ポリマー粒子中に分散された第２の活性剤を含む。いくつかの実施形態において、粒子は、メッシュの繊維内部に配置される。あるいは、他の場合において、粒子は、メッシュの繊維の間に配置される。さらに、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯のメッシュは、不織メッシュであることができる。

以下にさらに記載されるとおり、本明細書に記載の構造を有する組成物又は創傷包帯は、いくつかの実施形態において、該創傷包帯が創傷上又は他の生体コンパートメント中に配置された場合に、該創傷又は生体コンパートメントへの、第１及び第２の活性剤の分岐した、二峰性の又は時間的に分離された送達を提供することができる。

本明細書に記載の組成物又は創傷包帯の１種以上の活性剤は、いくつかの場合において、血管新生、創傷治癒又は骨成長のための成長因子のような成長因子を含むことができる。さらに、いくつかの実施形態において、１種以上の成長因子の同一性は、所望の時間的順序を含む、１つ以上の所望の生物学的効果を達成するために選択される。いくつかの場合において、例えば、第１の活性剤は、血管成長の促進のような第１の生物学的効果を達成するために選択され、第２の活性剤は、創傷治癒又は骨成長の促進のような、第１の生物学的効果から時間的に分離されることが望ましい第２の生物学的効果を達成するために選択される。

さらに、いくつかの場合において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯の生分解性ポリマー繊維は、１種以上の抗菌性ポリマー繊維を含む。いくつかの場合において、生分解性ポリマー繊維は、キトサン、カルボキシメチルキトサン（ＣＭＣ）、ポリ（エチレンオキシド）及びコラーゲンのうちの１種以上を含む。他の実施形態において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯の生分解性ポリマー繊維は、クエン酸部分を含む１種以上のポリマーを含む。さらに、いくつかの場合において、生分解性ポリマー繊維には、約５０ｎｍから約１０００ｎｍまでの間の平均径を有するナノ繊維である。同様に、いくつかの場合において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯の生分解性ポリマー粒子は、約１０ｎｍから約２００ｎｍまでの間の平均サイズを有するナノ粒子である。

別の態様において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、生分解性ポリマー粒子及び／又は活性剤を含んでも又は含まなくてもよい、生分解性ポリマー繊維メッシュの積み重ねを含む。いくつかの実施形態において、そのようなメッシュの積み重ねは、以下にさらに記載される、ｚ方向の特性勾配を提供するために配置される。例えば、いくつかの場合において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、複数の第１の生分解性ポリマー繊維から形成された第１の有孔メッシュ、及び複数の第２の生分解性ポリマー繊維から形成された第２の有孔メッシュを含み、第２の有孔メッシュは積み重ねられた構成で第１の有孔メッシュ上に配置され、第１の有孔メッシュは第２の有孔メッシュよりも高い穿孔度を有する。さらに、いくつかの実施形態において、そのような組成物又は創傷包帯は、複数の第３の生分解性ポリマー繊維から形成された第３の有孔メッシュをさらに含み、第３の有孔メッシュは積み重ねられた構成で第２の有孔メッシュ上に配置され、第３の有孔メッシュは、第１の有孔メッシュ及び第２の有孔メッシュよりも高い穿孔度を有する。さらに、以下にさらに記載されるとおり、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、追加の有孔メッシュ又は無孔メッシュを積み重ねられた構成でさらに含むことができる。例えば、いくつかの場合において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、複数の第４の生分解性ポリマー繊維から形成された第４のメッシュをさらに含み、第４のメッシュは、無孔であるか又は第３の有孔メッシュよりも低い穿孔度を有する。そのような構造を有する創傷包帯は、いくつかの実施形態において、創傷包帯の組織浸透を完了するための物理的障壁を、創傷包帯の創傷からより遠い側面に提供することができる。

さらに、所望ならば、本明細書に記載の積み重ねの１つ以上のメッシュは、活性剤を含む創傷包帯について上記した構造を有することができる。例えば、いくつかの場合において、第１の有孔メッシュ及び／又は第２の有孔メッシュの生分解性ポリマー繊維中に活性剤が分散される。いくつかの場合において、第１の有孔メッシュ及び／又は第２の有孔メッシュ中に複数の生分解性ポリマー粒子が配置される。さらに、いくつかの場合において、第２の活性剤が、生分解性ポリマー粒子中に分散される。

別の態様において、創傷を処置する方法が本明細書に記載される。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷を処置する方法は、上記の組成物又は創傷包帯を、皮膚創傷、糖尿病性潰瘍又はヘルニアであってもよい創傷の表面に適用することを含む。例えば、いくつかの実施形態において、創傷包帯は、複数の生分解性ポリマー繊維から形成されたメッシュ、該生分解性ポリマー繊維中に分散された第１の活性剤、該メッシュ中に配置された複数の生分解性ポリマー粒子及び該生分解性ポリマー粒子中に分散された第２の活性剤を含む。いくつかの場合において、そのような方法は、生分解性ポリマー繊維を少なくとも部分的に分解して、１種以上の活性剤を創傷中に放出することをさらに含むことができる。

これら及び他の実施形態は、後続の詳細な説明においてより詳細に記載される。

本明細書に記載の一実施形態による、創傷包帯及び創傷を処置する方法を示す概略図である。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯のメッシュの走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯のメッシュの走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）画像である。 本明細書に記載の一実施形態による、創傷包帯の蛍光画像である。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯のポリマー繊維の直径のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯の活性剤の放出プロファイルのプロットを示すグラフである。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷の処置後の細胞増殖のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯の抗菌性のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯の抗菌性のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載の方法のいくつかの実施形態によって処置された創傷を示す写真である。 本明細書に記載の方法のいくつかの実施形態による、時間の関数としての創傷治癒のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載の方法のいくつかの実施形態によって処置された創傷の染色画像である。 本明細書に記載の方法のいくつかの実施形態によって創傷を処置した結果のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載の方法のいくつかの実施形態によって創傷を処置した結果のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載の方法のいくつかの実施形態によって創傷を処置した結果のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載の方法のいくつかの実施形態によって処置された創傷の染色画像である。 本明細書に記載のいくつかの実施形態によって創傷を処置した結果のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載のいくつかの実施形態によって創傷を処置した結果のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載の一実施形態による、創傷包帯の作製方法を示す概略図である。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯の有孔メッシュのＳＥＭ画像である。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯の有孔メッシュのＳＥＭ画像である。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯の有孔メッシュのＳＥＭ画像である。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯の有孔メッシュのＳＥＭ画像である。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯のメッシュの機械的特性のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯のメッシュの機械的特性のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯のメッシュの機械的特性のプロットを示すグラフである。 本明細書に記載のいくつかの実施形態による、創傷包帯のメッシュの機械的特性のプロットを示すグラフである。

本明細書に記載の実施形態は、以下の詳細な説明、実施例及び図面を参照することにより、より容易に理解できる。しかしながら、本明細書に記載の要素、装置及び方法は、詳細な説明、実施例及び図面に表された特定の実施形態に限定されない。これらの実施形態が単に本発明の原理を例示するものであることを理解すべきである。数多くの変更形態及び適合形態が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者に容易に明らかであろう。

加えて、本明細書に開示されたすべての範囲は、その中に含まれる任意の及びすべての部分範囲を包含すると理解すべきである。例えば、「１．０から１０．０」という記述された範囲は、１．０から５．３又は４．７から１０．０又は３．６から７．９等の、１．０以上の最小値で始まり１０．０以下の最大値で終わる任意の及びすべての部分範囲を含むと考えるべきである。

本明細書に開示されたすべての範囲は、別段の明示のない限り、該範囲の終点を含むとも考えるべきである。例えば、「５から１０までの間」の範囲は、一般に、終点５及び１０を含むと考えるべきである。

さらに、「まで」という句が、量又は数量に関して使用される場合、該量は、少なくとも検出可能な量又は数量であると理解すべきである。例えば、特定の量「まで」の量で存在する材料は、検出可能な量から該特定の量まで、該特定の量を含んで存在することができる。

Ｉ．組成物及び創傷包帯
一態様において、組成物及び創傷包帯が本明細書に記載される。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の組成物は、生分解性ポリマー繊維、該繊維内に分散された第１の活性剤、該繊維内に分散された複数の生分解性ポリマー粒子及び該ポリマー粒子内に分散された第２の活性剤を含む。加えて、いくつかの場合において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯は、複数の生分解性ポリマー繊維から形成されたメッシュ、該生分解性ポリマー繊維中に分散された第１の活性剤、該メッシュ中に配置された複数の生分解性ポリマー粒子及び該生分解性ポリマー粒子中に分散された第２の活性剤を含む。いくつかの場合において、粒子は、繊維が該粒子を該繊維の内部容積に完全に又は実質的に完全に含有するように、メッシュの繊維内に配置される。そのような場合において、ポリマー粒子は、本開示の目的と矛盾しない任意の量でポリマー繊維内に存在することができる。例えば、いくつかの実施形態において、生分解性ポリマー粒子は、繊維＋粒子の総重量に基づいて約３０重量パーセントまでの量で繊維内に存在する。他の場合において、生分解性ポリマー粒子は、繊維＋粒子の総重量に基づいて、約２５重量パーセントまで、約２０重量パーセントまで、約１５重量パーセントまで、約１０重量パーセントまで、又は約５重量パーセントまでの量で繊維内に存在する。いくつかの実施形態において、生分解性ポリマー粒子は、繊維＋粒子の総重量に基づいて、約１重量パーセントから約３０重量パーセントまでの間、約５重量パーセントから約２５重量パーセントまでの間、約５重量パーセントから約２０重量パーセントまでの間、約５重量パーセントから約１５重量パーセントまでの間又は約１０重量パーセントから約２０重量パーセントまでの間の量で繊維内に存在する。いくつかの実施形態において、そのような量の粒子を含む繊維は、滑らかな、均質の、実質的にビードレスな（beadless）複合繊維であることができる。

いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯の生分解性ポリマー粒子は、メッシュの繊維の間に配置される。メッシュの繊維の間に配置される粒子は、繊維の内部容積中に組み込まれているのとは対照的に、メッシュ中に物理的に捕捉され及び／又はメッシュの繊維の外表面に化学的に結合されることができる。そのような場合、生分解性ポリマー粒子は、本開示の目的と矛盾しない任意の量でメッシュ中に存在することができる。いくつかの実施形態において、生分解性ポリマー粒子は、メッシュ＋粒子の総重量に基づいて、約８０重量パーセントまで、約７０重量パーセントまで、約５０重量パーセントまで、約４０重量パーセントまで、約３０重量パーセントまで、約２０重量パーセントまで、約１０重量パーセントまで又は約５重量パーセントまでの量でメッシュ中に存在することができる。いくつかの場合において、生分解性ポリマー粒子は、メッシュ＋粒子の総重量に基づいて、約１重量パーセントから約８０重量パーセントまでの間、約５重量パーセントから約７０重量パーセントまでの間、約１０重量パーセントから約５０重量パーセントまでの間、約１０重量パーセントから約４０重量パーセントまでの間又は約１０重量パーセントから約２０重量パーセントまでの間の量でメッシュ中に存在することができる。

以下にさらに記載されるように、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の構造を有する創傷包帯は、該創傷包帯が創傷又は他の生体コンパートメントに接触して配置された場合に、第１及び第２の活性剤の創傷又は他の生体コンパートメントへの、分岐した、二峰性の又は時間的に分離された送達を提供することができる。いくつかの場合において、そのような放出プロファイルは、第１及び第２の活性剤が化学的に類似する場合及び／又は生分解性ポリマー繊維が生分解性ポリマー粒子に化学的に類似する場合にさえ、達成されることができる。例えば、同じ又は類似した疎水性、親水性、静電荷及び／又は流体力学的サイズを有する第１及び第２の活性剤は、本明細書に記載の構造を有する創傷包帯に含まれる場合、それでもなお異なるインビボ又はインビトロ放出プロファイルを示すことができる。本明細書における参考のための「インビボ又はインビトロ放出プロファイル」は、創傷包帯がインビボ又はインビトロの環境にそれぞれ配置された場合に、時間（ｔ）の経過とともに該創傷包帯から放出される活性剤の量又は濃度を説明する。そのような活性剤の放出は、活性剤がその中に分散された生分解性ポリマー繊維又は粒子からの活性剤の拡散によって起こり得る。活性剤の放出は、生分解性ポリマー繊維又は粒子の分解によっても起こり得る。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯の第１の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルは、第２の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルと異なる。例えば、いくつかの場合において、第１の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルと第２の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルの重複は、約７０％未満である。いくつかの実施形態において、放出プロファイルの重複は、約５０％未満、約４０％未満、約３０％未満、約２５％未満、約２０％未満、約１５％未満、約１０％未満、約５％未満又は約１％未満である。いくつかの場合において、放出プロファイルは、全く重複しない。

活性剤の放出プロファイルの「重複」パーセントは、以下にさらに記載される、可製剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイル曲線の総面積に基づくことができる。例えば、第１の活性剤は、本明細書に記載の創傷包帯の設置の３日後に始まり、設置の７日後に終了して、該創傷包帯から完全に放出され得る。第２の活性剤は、設置の７日後に創傷包帯から放出を開始され得る。そのような場合において、第１の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルは、第２の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルと０％重複するであろう。あるいは、第１の活性剤の総量の半分がｔ＝６日からｔ＝７日までの間で放出され（他の半分はｔ＝６日よりも前に放出され）、第２の活性剤の総量の半分がｔ＝６日からｔ＝７日までの間で放出され（他の半分はｔ＝７日よりも後に放出され）た場合、第１及び第２の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルの重複は５０％であろう。

一般に、本明細書に記載の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルの間の所望の重複は、以下の：各活性剤の化学組成、生分解性ポリマー繊維の化学組成、生分解性ポリマー粒子の化学組成、生分解性ポリマー繊維及び粒子のそれぞれの中に分散された活性剤の量、生分解性ポリマー繊維及び粒子の物理的寸法並びに生分解性ポリマー繊維及び粒子の生分解速度、のうちの１つ以上に基づいて選択されることができる。さらに、いくつかの場合において、上記の各特徴は、活性剤の放出プロファイルの重複を増加又は減少させるために、独立して使用されることができる。例えば、より高い重複パーセントを達成するために、第１及び第２の活性剤の化学組成が選択されて、同じ又は類似した疎水性、親水性、静電荷及び／又は流体力学的サイズを示すことができる。より高い重複パーセントは、類似した化学組成、類似した生分解速度及び／又は類似したサイズを有する生分解性ポリマー繊維及び生分解性ポリマー粒子を提供することによっても達成されることができる。対照的に、インビボ又はインビトロ放出プロファイルのより低い重複パーセントを達成するためには、第１及び第２の活性剤の上記特性は異なることができる。疎水性の第１の活性剤を親水性の生分解性ポリマー繊維中に分散し、親水性の第２の活性剤を親水性の生分解性ポリマー粒子中に分散することによって、インビボ又はインビトロ放出プロファイルのより低い重複パーセントを達成することもできる。放出プロファイルの所望の重複は、他の方法によっても達成できる。

同様に、第１及び第２の活性剤の絶対放出速度も、各活性剤の化学組成、生分解性ポリマー繊維の化学組成、生分解性ポリマー粒子の化学組成、生分解性ポリマー繊維及び粒子のそれぞれの中に分散された活性剤の量、生分解性ポリマー繊維及び粒子の物理的寸法並びに生分解性ポリマー繊維及び粒子の生分解速度のうちの１つ以上を含む上記因子のうちの１つ以上に基づいて、独立して選択されることができる。いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯の第１の活性剤は、約４日未満、約３日未満、約２日未満又は約１日未満の放出半減期を有する。いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯の第１の活性剤は、約０．５日から約５日までの間、約０．５日から約４日までの間、約１日から約４日までの間又は約１日から約３日までの間の放出半減期を有する。いくつかの実施形態において、第１の活性剤は、１日未満の放出半減期を有する。さらに、いくつかの場合において、第２の活性剤は、第１の活性剤の放出半減期よりも長い放出半減期を有する。例えば、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯の第２の活性剤は、約２日超、約３日超、約４日超、約５日超、約６日超、約７日超、又は約１０日超の放出半減期を有する。いくつかの場合において、第２の活性剤は、約１日から約１０日までの間、約２日から約９日までの間、約３日から約８日までの間、約３日から約７日までの間、約４日から約１０日までの間、約４日から約７日までの間又は約４日から約６日までの間の放出半減期を有する。したがって、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯は、（第１の活性剤の放出半減期が、約２日未満又は約１日未満である場合のような）第１の活性剤の急速な放出、それに続く、（第２の活性剤の放出半減期が、約５日超である場合のような）第２の活性剤のより遅い、持続放出を提供することができる。さらに、いくつかの場合において、そのような放出速度は、第１及び第２の活性剤が、該活性剤がその中に分散されている生分解性ポリマー繊維及び粒子への比較も含め、同じ又は類似した疎水性、親水性、流体力学的サイズ及び／又は静電荷を有する場合にさえ、得ることができる。本明細書における参考のために、活性剤の「放出半減期」は、インビボ又はインビトロの環境における創傷包帯の設置に続いて、活性剤の総量の半分が創傷包帯から放出されるのに必要な時間量を指す。

さらに、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯の第１の活性剤は、インビボ又はインビトロの環境における創傷包帯の配置の３０分以内に、活性剤の少なくとも約３０重量％、少なくとも約５０重量％又は少なくとも約６０重量％が放出される、放出プロファイルを有する。いくつかの場合において、第１の活性剤は、インビボ又はインビトロの環境における創傷包帯の配置の３０分以内に、約３０重量％から約７０重量％までの間又は約３０重量％から約６５重量％までの間の活性剤が放出される、放出プロファイルを有する。いくつかの実施形態において、第１の活性剤は、インビボ又はインビトロの環境における創傷包帯の配置の３日以内に、活性剤の少なくとも約９０重量％、少なくとも約９５重量％又は少なくとも約９９．９重量％が放出される、放出プロファイルを有する。

同様に、いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯の第２の活性剤は、インビボ又はインビトロの環境における創傷包帯の配置後、最初の２４時間の間に、活性剤の約３０重量％未満、約２０重量％未満又は約１５重量％未満が放出される、放出プロファイルを有する。いくつかの場合において、第２の活性剤は、インビボ又はインビトロの環境における創傷包帯の設置後、最初の２４時間の間に、約１重量％から約３０重量％までの間又は約５重量％から約２５重量％までの間の活性剤が放出される、放出プロファイルを有する。さらに、いくつかの実施形態において、第２の活性剤は、インビボ又はインビトロにおいて、持続放出プロファイルを有する。

さらに、本明細書には、２種の活性剤を含む創傷包帯が記載されるが、創傷包帯が２種超の活性剤も含み得ることを理解すべきである。例えば、いくつかの実施形態において、異なる複数の第１の活性剤が創傷包帯のポリマー繊維中に配置され及び／又は異なる複数の第２の活性剤が本明細書に記載の創傷包帯のポリマー粒子中に配置される。

次にいくつかの創傷包帯の特定の構成要素を検討すると、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯は、生分解性ポリマー繊維から形成されたメッシュを含む。本開示の目的と矛盾しない任意の生分解性ポリマー繊維が使用され得る。いくつかの実施形態において、生分解性ポリマーは、通常の生物学的過程により体から除去可能な無毒性の構成要素にインビボで分解する。いくつかの実施形態において、生分解性ポリマーは、約３０日以下の時間経過にわたってインビボで完全に又は実質的に完全に分解し、分解の程度は、生分解性ポリマーの質量損失パーセントに基づき、完全な分解は、１００％の質量損失に相当する。具体的には、質量損失は、式（１）

に示すとおり、ポリマーの初期重量（Ｗ_０）を所定の時点（Ｗ_ｔ）（例えば、３０日）で測定された重量と比較することによって計算される。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載のメッシュの生分解性ポリマー繊維は、１種以上のキトサン繊維のような１種以上の抗菌性ポリマー繊維を含む。他の場合において、生分解性ポリマー繊維は、繊維内に分散された又は繊維の表面に結合された抗菌性材料を含むことができる。さらに、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の生分解性ポリマー繊維は、繊維内に捕捉された又は繊維の表面に結合された抗菌性ペプチドを含む。

いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯の生分解性ポリマー繊維は、キトサン、カルボキシメチルキトサン（ＣＭＣ）及びポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）又はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）のうちの１種以上を含む又はそれから形成される。他の場合において、創傷包帯の生分解性ポリマー繊維は、アルギネート、アガロース、デンプン、ポリサッカライド、セルロースもしくはセルロース誘導体、デキストリン、デキストラン、フィブリン、フィブリノーゲン、フィブロネクチン、コラーゲン、ゼラチン、エラスチン、ラミニン、グリコサミノグリカン、ヒアルロン酸、アルブミン、ポリペプチド、ポリ乳酸（ＰＬＡ）、ポリグリコール酸（ＰＧＡ）、ポリ−乳酸−コ−グリコール酸（ＰＬＧＡ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、ポリグリコリド、ポリ無水物、ポリホスファゼン又はポリウレタンを含むか又はそれから形成される。上記の１種以上の混合物、組合せ又はコポリマーも使用され得る。例えば、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の生分解性ポリマー繊維は、キトサン及びＰＥＯのブレンドを含むことができる。いくつかの場合において、本明細書に記載の繊維は、キトサン対ＰＥＯの重量比が約１：３から約１０：１までの間又は約１：１から約５：１までの間であるキトサンとＰＥＯのブレンドから形成されることができる。本明細書に記載のポリマーの他の組合せ又はブレンドも、本明細書に記載のメッシュの生分解性ポリマー繊維を形成するために使用され得る。

さらに、いくつかの実施形態において、本明細書に記載のメッシュの生分解性ポリマー繊維は、クエン酸部分を含む１種以上のポリマーを含むか又はそれから形成される。

本明細書での言及において、「クエン酸部分」は、式（Ｉ）

［式中、
Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３は、独立して、−Ｈ、−ＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ_３、Ｍ^＋又はポリマーの残余部分への結合点であり、
Ｒ_４は、−Ｈ又はポリマーの残余部分への結合点であり、
Ｍ^＋は、Ｎａ^＋又はＫ^＋のようなカチオンであり、ただし、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３及びＲ_４のうちの少なくとも１つは、ポリマーの残余部分への結合点である］
の構造を有する部分を含む。

例えば、いくつかの場合において、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯のポリマーは、（ｉ）クエン酸、クエン酸塩又はクエン酸トリエチルのようなクエン酸のエステルと（ｉｉ）ジオールのようなポリオールとの反応生成物を含む。本明細書に記載のいくつかの実施形態における使用に好適なポリオールの非限定例は、Ｃ２−Ｃ２０α，ω−ｎ−アルカンジオール又はＣ２−Ｃ２０α，ω−アルケンジオールを含む。他の場合において、本明細書に記載の創傷包帯のポリマーは、（ｉ）クエン酸、クエン酸塩又はクエン酸のエステルと（ｉｉ）ポリオール及び（ｉｉｉ）アミン、アミド又はイソシアネートの反応生成物を含む。いくつかの場合において、アミンは、２から１０個の炭素原子を有する１種以上の第一級アミンを含む。他の場合において、アミンは、２から１５個の炭素原子を有する１種以上の第二級又は第三級アミンを含む。いくつかの実施形態において、イソシアネートは、モノイソシアネートを含む。他の場合において、イソシアネートは、アルカンジイソシアネートのようなジイソシアネートを含む。加えて、本明細書に記載の創傷包帯のポリマーは、（ｉ）クエン酸、クエン酸塩又はクエン酸のエステルと（ｉｉ）ポリオール及び（ｉｉｉ）ジカルボン酸又は環状酸無水物もしくはポリカルボン酸の酸塩化物のようなポリカルボン酸の機能的等価物の反応生成物も含むことができる。さらに、ポリカルボン酸又はその機能的等価物は、飽和又は不飽和であることができる。例えば、いくつかの場合において、ポリカルボン酸又はその機能的等価物は、マレイン酸、マレイン酸無水物、フマル酸又はフマル酸クロライドを含む。さらに他の実施形態において、本明細書に記載のポリマーは、（ｉ）クエン酸、クエン酸塩又はクエン酸のエステルと（ｉｉ）ポリオール及び（ｉｉｉ）α−アミノ酸のようなアミノ酸の反応生成物を含む。いくつかの実施形態において、α−アミノ酸は、Ｌ−アミノ酸、Ｄ−アミノ酸又はＤ，Ｌ−アミノ酸を含む。いくつかの場合において、α−アミノ酸は、アラニン、アルギニン、アスパラギン、アスパラギン酸、システイン、グリシン、グルタミン、グルタミン酸、ヒスチジン、イソロイシン、ロイシン、リジン、メチオニン、プロリン、フェニルアラニン、セリン、スレオニン、チロシン、トリプトファン、バリン又はそれらの組合せを含む。さらに、いくつかの場合において、α−アミノ酸は、メチルセリンのような、２２種の「標準」又はタンパク質を構成するアミノ酸のいずれかに由来するメチル置換アミノ酸等のアルキル置換α−アミノ酸を含む。さらに、いくつかの場合において、アミノ酸は、本明細書に記載の組成物のポリマー又はオリゴマーのペンダント基又は側鎖を形成する。さらに、本明細書に記載のモノマーの反応生成物は、いくつかの場合において、モノマーの縮合反応生成物である。いくつかの場合において、本明細書に記載のポリマーは、米国特許第８，５３０，６１１号、米国特許第８，５７４，３１１号又は米国特許第８，６１３，９４４号に記載されたポリマー又はオリゴマーである。

加えて、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯のポリマーは、式（Ａ）の１種以上のモノマー及び式（Ｂ）又は（Ｂ’）の１種以上のモノマー

［式中、
Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３は、独立して、−Ｈ、−ＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ_３又はＭ^＋であり、
Ｒ_４は、−Ｈであり、
Ｒ_５は、−Ｈ、−ＯＨ、−ＯＣＨ_３、−ＯＣＨ_２ＣＨ_３、−ＣＨ_３又は−ＣＨ_２ＣＨ_３であり、
Ｒ_６は、−Ｈ、−ＣＨ_３又は−ＣＨ_２ＣＨ_３であり、
Ｍ^＋は、Ｎａ^＋又はＫ^＋のようなカチオンであり、
ｎ及びｍは、独立して、１から２０までの整数である］
から形成される。いくつかの場合において、例えば、Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３は、−Ｈであり、Ｒ_５は、−ＯＨであり、Ｒ_６は、−Ｈである。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯のポリマーは、式（Ａ）の１種以上のモノマー、式（Ｂ）又は（Ｂ’）の１種以上のモノマー及び式（Ｃ）の１種以上のモノマー

［式中、
Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３は、独立して、−Ｈ、−ＣＨ_３、−ＣＨ_２ＣＨ_３又はＭ^＋であり、
Ｒ_４は、−Ｈであり、
Ｒ_５は、−Ｈ、−ＯＨ、−ＯＣＨ_３、−ＯＣＨ_２ＣＨ_３、−ＣＨ_３又は−ＣＨ_２ＣＨ_３であり、
Ｒ_６は、−Ｈ、−ＣＨ_３又は−ＣＨ_２ＣＨ_３であり、
Ｍ^＋は、Ｎａ^＋又はＫ^＋のようなカチオンであり、
ｎ及びｍは、独立して、１から２０までの整数であり、
ｐは、１から１０までの整数である］
から形成される。
例えば、いくつかの場合において、Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３は、−Ｈ又は−ＣＨ_２ＣＨ_３であり、Ｒ_５は、−ＯＨであり、Ｒ_６は、−Ｈであり、ｎは、２から６までであり、ｍは、２から８までであり、ｐは、２から６までである。

さらに、本明細書に記載の創傷包帯のいくつかの実施形態において、式（Ｂ）又は（Ｂ’）のモノマーは、式（Ｂ）又は（Ｂ’）の式を有さないアルコールによって置換されることができる。例えば、いくつかの実施形態において、不飽和アルコール又は不飽和ポリオールが使用されることができる。さらに、いくつかの場合において、式（Ｃ）のモノマー又はオリゴマーは、少なくとも部分的に本明細書に記載のアミノ酸により置換されることができる。

さらに、本明細書に記載の生分解性ポリマーは、該ポリマーの骨格中に少なくとも１つのエステル結合を有することができる。いくつかの場合において、ポリマーは、少なくとも３つのエステル結合、少なくとも４つのエステル結合又は少なくとも５つのエステル結合のような、複数のエステル結合をポリマーの骨格中に有する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のポリマーは、該ポリマーの骨格中に２つのエステル結合から５０個のエステル結合までの間のエステル結合を有する。

さらに、いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯のメッシュは、本明細書に記載の異なるポリマーから形成された生分解性ポリマー繊維の混合物又はブレンドから形成されることができる。

さらに、本明細書に記載のメッシュの生分解性ポリマー繊維は、本開示の目的と矛盾しない、任意のサイズ及び形状を有することができる。いくつかの実施形態において、例えば、生分解性ポリマー繊維は、約１０００ｎｍ以下の平均径を有する。いくつかの場合において、本明細書に記載のポリマー繊維は、約１０ｎｍから約１０００ｎｍまでの間又は約５０ｎｍから約１０００ｎｍまでの間の平均径を有する。いくつかの場合において、本明細書に記載のポリマー繊維は、約１０ｎｍから約５００ｎｍまでの間、約１０ｎｍから約１００ｎｍまでの間、約５０ｎｍから約５００ｎｍまでの間、約１００ｎｍから約１０００ｎｍまでの間、又は約５００ｎｍから約１０００ｎｍまでの間の平均径を有することができる。他の場合において、本明細書に記載のポリマー繊維は、約１０００ｎｍ超の平均径を有する。いくつかの実施形態において、本明細書に記載のポリマー繊維は、約１０００ｎｍから約１００μｍまでの間、約１０００ｎｍから約１０μｍまでの間、約５μｍから約１００μｍまでの間、約５μｍから約５０μｍまでの間又は約１０μｍから約１００μｍまでの間の平均径を有する。

いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯は、メッシュの生分解性ポリマー繊維中に分散された第１の活性剤も含む。本明細書における参考のために、「活性剤」は、インビボに配置された時に生物学的効果を提供するために操作可能な任意の種を含むことができる。本開示の目的と矛盾しない任意の活性剤が使用され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯の第１の活性剤は、成長因子を含む。本開示の目的と矛盾しない任意の成長因子が使用され得る。いくつかの場合において、本明細書に記載の成長因子は、止血、細胞遊走、細胞分化、ＥＣＭ形成及び血管新生のような１つ以上の創傷治癒プロセスを調節することができる。いくつかの実施形態において、第１の活性剤は、上皮成長因子（ＥＧＦ）、ヘパリン結合ＥＧＦ、ＰＤＧＦ−ＢＢのような血小板由来成長因子（ＰＤＧＦ）、ＴＧＦ−β−１もしくはＴＧＦ−β−２のようなトランスフォーミング成長因子ベータ（ＴＧＦ−β）、血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ）、ＩＧＦ−ＩもしくはＩＧＦ−ＩＩのようなインスリン様成長因子（ＩＧＦ）、ＦＧＦ−１もしくはＦＧＦ−２のような酸性又は塩基性線維芽細胞成長因子（ＦＧＦ）及び／又は上記のものの１つ以上のアイソフォームを含む。他の成長因子も使用され得る。

さらに、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯の第１の活性剤の同一性は、血管の成長又は発達の促進のような所望の第１の生物学的効果を提供するために選択される。例えば、いくつかの実施形態において、第１の活性剤は、ＶＥＧＦのような血管新生及び／又は肉芽組織の形成のための成長因子を含む。他の場合において、第１の成長因子は、ＰＤＧＦを含むことができ、したがって、創傷治癒プロセス全体を通じた組織炎症の制御、肉芽形成、上皮再形成及び／又はリモデリングを提供し得る。

第１の活性剤は、本開示の目的と矛盾しない任意の量で、本明細書に記載の創傷包帯のメッシュ中に存在することができる。例えば、いくつかの場合において、第１の活性剤は、メッシュの総重量に基づいて、約２０重量パーセントまで、約１０重量パーセントまで、約５重量パーセントまで又は約１重量パーセントまでの量で、メッシュ中に存在することができる。

本明細書に記載の創傷包帯のメッシュは、様々な物理的及び化学的特徴を有することができる。いくつかの実施形態において、例えば、創傷包帯のメッシュは高い多孔率を有する。いくつかの場合において、メッシュは、約９０％まで、約７５％まで又は約５０％までの多孔率を有する。いくつかの実施形態において、メッシュは、約１０％から約９０％までの間、約１０％から約８０％までの間、約３０％から約９０％までの間又は約３０％から約７０％までの間の多孔率を有する。

本明細書に記載の創傷包帯のメッシュは、親水性表面又は疎水性表面も有することができる。本明細書に記載のメッシュの親水性及び／又は疎水性は、メッシュを形成するために使用される１種以上の生分解性ポリマー繊維の化学組成に基づいて選択されることができる。

加えて、本明細書に記載の創傷包帯のメッシュは、本開示の目的と矛盾しない任意の厚さを有することができる。いくつかの場合において、メッシュは、約１０ｎｍから約１０ｍｍまでの間、約１００ｎｍから約１ｍｍまでの間、約１００ｎｍから約５００μｍまでの間、約１μｍから約１０ｍｍまでの間、約１μｍから約１ｍｍまでの間、約１０μｍから約１０ｍｍまでの間、約１０μｍから約１ｍｍまでの間、約１００μｍから約１０ｍｍまでの間又は約１０μｍから約１ｍｍまでの間のｚ方向の平均厚さを有する。他の厚さも可能である。

本明細書に記載の創傷包帯は、いくつかの実施形態において、創傷包帯のメッシュ中に配置された複数の生分解性ポリマー粒子も含む。そのような粒子は、本開示の目的と矛盾しない任意の生分解性ポリマーから形成されることができる。いくつかの場合において、該複数の生分解性ポリマー粒子は、創傷包帯の生分解性ポリマー繊維について上記した１種以上のポリマーから形成される。例えば、いくつかの実施形態において、生分解性ポリマー粒子は、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−乳酸−コ−グリコール酸、ポリカプロラクトン及びそれらのコポリマーのうちの１種以上を含むか又はそれから形成される。

本明細書に記載の創傷包帯の生分解性ポリマー粒子は、本開示の目的と矛盾しない任意のサイズ及び形状も有することができる。いくつかの実施形態において、例えば、ポリマー粒子は、約１０００ｎｍ以下の１、２又は３次元の平均サイズを有するナノ粒子である。いくつかの場合において、ポリマー粒子は、約１ｎｍから約１０００ｎｍまでの間、約１ｎｍから約５００ｎｍまでの間、約１０ｎｍから約１０００ｎｍまでの間、約１０ｎｍから約５００ｎｍまでの間、約１０ｎｍから約２００ｎｍまでの間、約５０ｎｍから約１０００ｎｍまでの間、約５０ｎｍから約５００ｎｍまでの間、約１００ｎｍから約１０００ｎｍまでの間又は約１００ｎｍから約５００ｎｍまでの間の１、２又は３次元の平均サイズを有する。他の場合において、本明細書に記載の創傷包帯の生分解性ポリマー粒子は、１０００ｎｍ超の１、２又は３次元のサイズを有するマイクロ粒子である。いくつかの実施形態において、例えば、ポリマー粒子は、約１μｍから約１００μｍまでの間、約５μｍから約１００μｍまでの間、約５μｍから約５０μｍまでの間、約１０μｍｍから約１００μｍまでの間、約１０μｍから約５０μｍまでの間又は約５０μｍから約１００μｍまでの間の１、２又は３次元の平均サイズを有する。さらに、いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯のポリマー粒子は、創傷包帯の生分解性ポリマー繊維の平均径よりも小さい、１、２又は３次元の平均サイズを有する。

さらに、本明細書に記載の創傷包帯のポリマー粒子は、球形もしくは実質的に球形の形状又は多角形形状を有することができる。本明細書に記載のポリマー粒子は、いくつかの場合において、桿体形状であることもできる。他の形状も可能である。

本明細書に記載の創傷包帯は、いくつかの実施形態において、創傷包帯のポリマー粒子中に分散された第２の活性剤をさらに含む。第２の活性剤は、本開示の目的と矛盾しない任意の活性剤を含むことができる。いくつかの場合において、第２の活性剤は、望ましくは第１の生物学的効果と時間的に一緒の又は少なくとも部分的に分離され得る第２の生物学的効果を含む、第２の生物学的効果を達成するために、選択される。例えば、いくつかの場合において、第２の生物学的効果は、血管成長の促進に続く創傷治癒の促進であることができる。他の場合において、第２の生物学的効果は、血管成長の促進に続く骨の成長及び発達の促進であることができる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯の第２の活性剤は、創傷包帯の第１の活性剤について上記した任意の成長因子を含む、成長因子を含む。いくつかの場合において、例えば、第２の活性剤は、創傷治癒又は骨成長のための成長因子を含む。他の実施形態において、第２の活性剤は、トランスフォーミング成長因子−β又は骨形成タンパク質（ＢＭＰ）のような、骨誘導成長因子を含む。

第２の活性剤は、本明細書に記載の創傷包帯のポリマー粒子中に、本開示の目的と矛盾しない任意の量で存在することができる。例えば、いくつかの場合において、第２の活性剤は、粒子の総重量に基づいて、約２０重量パーセントまで、約１０重量パーセントまで、約５重量パーセントまで又は約１重量パーセントまでの量で、粒子中に存在する。

別の態様において、本明細書に記載の創傷包帯は、生分解性ポリマー繊維メッシュの積み重ねを含む。いくつかの実施形態において、メッシュの積み重ねは、ｚ方向における特性勾配を提供するために配置され、ここで、ｚ方向は、積み重ねの方向又は積み重ねの高さとして定義される。例えば、いくつかの場合において、メッシュは、多孔質メッシュであり、メッシュの積み重ねはｚ方向の多孔率勾配を示す。いくつかのそのような実施形態において、積み重ねの多孔率は積み重ねの底部から頂部に向かって減少する。あるいは、他の場合には、積み重ねの多孔率は、積み重ねの底部から頂部に向かって増加する。

さらに、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の積み重ねの１つ以上のメッシュは、有孔メッシュであり、メッシュの積み重ねは、ｚ方向の穿孔勾配を示す。いくつかのそのような実施形態において、メッシュの穿孔度は、積み重ねの底部から頂部に向かって減少する。他の場合において、メッシュの穿孔度は、積み重ねの底部から頂部に向かって増加する。さらに、いくつかの実施形態において、本明細書に記載のメッシュの積み重ねの頂部メッシュは、無孔であり、ここで、「頂部」メッシュは、創傷に接触して設置されるべき積み重ねの側面から最も遠いメッシュを指す。

本明細書に記載のメッシュの「穿孔度」は、メッシュの表面の単位面積当たりの穿孔又は孔の数、穿孔又は孔の平均サイズあるいは穿孔又は孔の総面積又は体積に基づくことができる。「穿孔度」は、穿孔又は孔の形状にも基づくことができる。いくつかの実施形態において、本明細書に記載の有孔メッシュの穿孔又は孔は、少なくとも約１０μｍ、少なくとも約２０μｍ、少なくとも約３０μｍ、少なくとも約５０μｍ、少なくとも約１００μｍ又は少なくとも約１５０μｍの平均サイズ又は径を有する。いくつかの場合において、本明細書に記載の有孔メッシュの穿孔又は孔は、約１０μｍから約１０ｍｍまでの間、約１０μｍから約５ｍｍまでの間、約１０μｍから約１ｍｍまでの間、約５０μｍから約１０ｍｍまでの間、約５０μｍから約５ｍｍまでの間、約５０μｍから約１ｍｍまでの間、約１００μｍから約１０ｍｍまでの間、約１００μｍから約５ｍｍまでの間又は約１００μｍから約１ｍｍまでの間の平均サイズ又は径を有する。そのようなサイズを有する穿孔は、いくつかの場合において、創傷治癒の間に、再生組織がメッシュ中へ成長し、浸透するために十分な空間を提供することができる。さらに、いくつかの場合において、本明細書に記載の有孔メッシュの穿孔又は孔は、約０．１ｍｍから約１０ｍｍ又は約０．５ｍｍから約５ｍｍの穿孔又は孔の間のピッチ又は平均距離を有し、ここで、穿孔又は孔の間の平均距離は、隣接する穿孔又は孔の中心から中心までの距離に基づく。加えて、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の有孔メッシュは、少なくとも約１０個の穿孔／ｃｍ^２、少なくとも約２０個の穿孔／ｃｍ^２、少なくとも約３０個の穿孔／ｃｍ^２、少なくとも約５０個の穿孔／ｃｍ^２又は少なくとも約７０個の穿孔／ｃｍ^２の穿孔又は孔密度を有し、ここで、面積は、有孔メッシュの穿孔表面の総面積に基づき、穿孔の平均サイズは、約５０μｍ超のサイズのような、本明細書に記載のサイズであることができる。いくつかの場合において、本明細書に記載の有孔メッシュは、約１０個の穿孔／ｃｍ^２から約２００個の穿孔／ｃｍ^２までの間、約２０個の穿孔／ｃｍ^２から約１５０個の穿孔／ｃｍ^２までの間又は約３０個の穿孔／ｃｍ^２から約１００個の穿孔／ｃｍ^２までの間の穿孔又は孔密度を有し、ここで、穿孔の平均サイズは、上記のサイズである。

本明細書に記載の多孔率及び／又は穿孔勾配を有する有孔メッシュの積み重ねは、いくつかの場合において、創傷部位から積み重ね中への改善された細胞の浸透を許容することができる。加えて、本明細書に記載の多孔率及び／又は穿孔勾配を有する有孔メッシュの積み重ねは、いくつかの実施形態において、治癒が発生する時に、メッシュの積み重ねから創傷部位の組織への機械的負荷の漸進的移動を許容することができる。具体的には、本明細書に記載のメッシュの積み重ねを含む創傷包帯は、いくつかの実施形態において、創傷治癒が進行するにしたがって、メッシュ自体から再生した生体組織への機械的負荷の漸進的移動を提供することができる。理論にとらわれることを意図せず、機械的負荷のそのような漸進的移動は、いくつかの場合において、本明細書に記載の穿孔及び穿孔勾配により与えられた細胞浸透によって達成され得ると考えられる。さらに、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の有孔メッシュは、ＡＳＴＭ Ｄ４１２Ａにより測定した場合、以下の表Ｉに提供される機械的特性のうちの１つ以上を示すことができる。

本明細書に記載のメッシュの積み重ねを含む創傷包帯は、本開示の目的と矛盾しない任意の数のメッシュを含むことができる。いくつかの場合において、例えば、創傷包帯は、少なくとも２つ、少なくとも３つ、少なくとも５つ、少なくとも１０個又は少なくとも２０個のメッシュを積み重ねられた構成で含む。いくつかの場合において、創傷包帯は、５０個まで又は１００個までのメッシュを積み重ねられた構成で含む。さらに、そのような創傷包帯のメッシュは、独立して、本明細書に記載のメッシュの任意の構造又は特性を有することができる。

例えば、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯は、複数の第１の生分解性ポリマー繊維から形成された第１の有孔メッシュ及び複数の第２の生分解性ポリマー繊維から形成された第２の有孔メッシュを含み、第２の有孔メッシュは、積み重ねられた構成で第１の有孔メッシュ上に配置され、第１の有孔メッシュは、第２の有孔メッシュよりも高い穿孔度を有する。さらに、いくつかの場合において、創傷包帯は、複数の第３の生分解性ポリマー繊維から形成された第３の有孔メッシュをさらに含み、第３の有孔メッシュは、積み重ねられた構成で第２の有孔メッシュ上に配置され、第３の有孔メッシュは、第１の有孔メッシュ及び第２の有孔メッシュよりも高い穿孔度を有する。さらに、所望ならば、本明細書に記載の創傷包帯は、追加の有孔メッシュ又は無孔メッシュを、積み重ねられた構成でさらに含むことができる。

例えば、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯の頂部メッシュは、無孔メッシュである。したがって、いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯は、複数の第４の生分解性ポリマー繊維から形成された第４のメッシュをさらに含み、第４のメッシュは、積み重ねられた構成で第３の有孔メッシュ上に配置され、第４のメッシュは無孔であるか又は第３の有孔メッシュよりも穿孔度が低い。そのような構造を有する創傷包帯は、いくつかの場合において、創傷包帯の組織浸透を完了するための物理的障壁を、創傷包帯の創傷からより遠い側面において提供することができる。

上記のとおり、本明細書に記載の創傷包帯中の積み重ねられたメッシュの数が特に制限されないことを、一般に理解すべきである。かわりに、所望の厚さ及び／又は所望のｚ方向の特性勾配を有する創傷包帯を提供するために、任意の所望の数のメッシュが使用されることができる。本明細書に記載の積み重ねのメッシュは、ｚ方向に規則的又は不規則に反復する特性を有する創傷包帯を提供するために、配置されることもできる。いくつかの場合において、例えば、本明細書に記載の積み重ねのメッシュは、交互の疎水性及び親水性を有する。したがって、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯は、第１の有孔メッシュ及び第２の有孔メッシュを積み重ねられた構成で含み、第１の有孔メッシュは親水性であり、第２の有孔メッシュは疎水性である。メッシュの他の配置も可能である。

さらに、本明細書に記載の積み重ねの１つ以上のメッシュは、活性剤を含む創傷包帯について上記した構造を有することができる。例えば、いくつかの場合において、１種以上の活性剤が、本明細書に記載の積み重ねの第１の有孔メッシュ及び／又は第２の有孔メッシュの生分解性ポリマー繊維中に分散される。さらに、いくつかの実施形態において、複数の生分解性ポリマー粒子が、本明細書に記載の創傷包帯の第１の有孔メッシュ及び／又は第２の有孔メッシュ中に分散される。さらに、そのような場合において、１種以上の第２の活性剤が、生分解性ポリマー粒子中に分散されることができる。そのような創傷包帯の第１及び第２の活性剤は、上記した任意の第１の活性剤、第２の活性剤及び第１及び第２の活性剤の組合せを含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、積み重ねの第１の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルは、該積み重ねの第２の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルと異なる。そのような場合において、活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルは、上記した様式で異なることができる。例えば、いくつかの場合において、本明細書に記載のメッシュの積み重ねの第１の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルと第２の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルの重複は、約７０％未満である。他の場合において、放出プロファイルは、全く重複しない。

加えて、本明細書に記載の創傷包帯は、いくつかの実施形態において、神経及び筋肉組織工学応用のための１種以上の導電性構成要素も含むことができる。例えば、いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯のメッシュは、ポリピロール、ポリアニリン又はポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）のようなポリチオフェンから形成された１種以上の繊維のような、１種以上の導電性ポリマー繊維をさらに含む。同様に、いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯は、ポリアニリン粒子、ポリピロール粒子又はＰＥＤＯＴ粒子のような複数の導電性ポリマー粒子を含むことができる。他の導電性ポリマー繊維及び粒子も使用されることができる。そのような導電性ポリマー繊維及び粒子は、本明細書に記載の生分解性の創傷包帯の構成要素に加えて、又はそのような構成要素の代わりに使用されることができる。例えば、いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯は、メッシュ中に配置された複数の導電性ポリマー繊維及び複数の導電性ポリマー粒子から形成されたメッシュを含む。該粒子は、メッシュの繊維の間又はメッシュの繊維内に配置されることができる。さらに、いくつかの場合において、導電性ポリマー繊維及び導電性ポリマー粒子の一方又は両方が、活性剤を含む。いくつかの実施形態において、例えば、導電性ポリマー繊維及び導電性ポリマー粒子は、本明細書に記載の第１及び第２の活性剤の組合せを含む。

組成物及び創傷包帯の様々な構成要素が本明細書に記載された。本開示による組成物又は創傷包帯は、本開示の目的と矛盾しない構成要素及び特徴の任意の組合せを含み得ることを理解すべきである。例えば、いくつかの場合において、本明細書に記載の創傷包帯は、本明細書に記載の任意のメッシュを、本明細書に記載の任意のポリマー粒子及び本明細書に記載の任意の活性剤とともに含む。

上記した構造を有する創傷包帯は、本開示の目的と矛盾しない任意のやり方で製造されることができる。例えば、いくつかの実施形態において、本明細書に記載の創傷包帯は、電界紡糸法によって製造される。いくつかの場合において、創傷包帯のそのような製造方法は、第１の生分解性ポリマー、第１の溶媒及び第１の成長因子のような第１の活性剤を含む混合物を電界紡糸することを含む。そのような混合物の電界紡糸は、第１の生分解性ポリマーから形成された複数のポリマー繊維を提供することができ、ここで、第１の活性剤は、ポリマー繊維内に分散されている。さらに、以下にさらに記載されるように、電界紡糸法は、ポリマー繊維を不織メッシュに形成することができる。加えて、いくつかの実施形態において、電界紡糸のための混合物は、本明細書に記載の複数の生分解性ポリマー粒子をさらに含むことができる。そのような混合物の電界紡糸は、本明細書に記載のメッシュを提供することができ、ここで、ポリマー粒子は、ポリマー繊維内に分散されている。いくつかのそのような場合において、混合物の溶媒は、繊維及び／又は粒子の生分解性ポリマーとのその適合性並びに第１及び／又は第２の活性剤とのその適合性に関して選択される。例えば、いくつかの実施形態において、第１の生分解性ポリマーは、混合物の溶媒に可溶性であるが、生分解性ポリマー粒子は、該溶媒に不溶性である。いくつかのそのような場合において、例えば、水性溶媒が、水溶性の第１の生分解性ポリマーとともに及び疎水性のポリマー粒子とともに使用される。

別法として、上記した様式でポリマー繊維のメッシュを形成し、続いて、ポリマー粒子を含む溶液又は混合物でメッシュを処理することによって、複数の生分解性ポリマー粒子がメッシュの繊維の間に配置されることができる。例えば、いくつかの場合において、粒子の溶液又は混合物は、メッシュ上にドロップキャストされることができる。メッシュは、粒子の溶液又は混合物中に浸漬されることもできる。

同様に、本明細書に記載のメッシュの積み重ねを含む創傷包帯を提供するためにも、電界紡糸が使用され得る。そのような方法は、いくつかの実施形態において、上記した様式で複数のメッシュを形成し、次いで、メッシュを積み重ねることを含む。加えて、いくつかの場合において、１つ以上のメッシュが、メッシュを積み重ねる前又は後に穿孔処理されて、創傷包帯を提供する。さらに以下に記載するように、複数のメッシュが、本開示の目的と矛盾しない任意の様式で積み重ねられることができる。いくつかの場合において、例えば、異なるメッシュを他のメッシュの上に直接電界紡糸することによって、メッシュを一緒に物理的に加圧することによって、隣接するメッシュの間に生分解性の接着剤を塗布することによって又は隣接するメッシュに表面溶接用の弱溶剤（mild solvent）を塗布することによって、複数のメッシュが積み重ねられることができる。他の積み重ね技術も使用可能である。

ＩＩ．創傷を処置する方法
別の態様において、創傷を処置する方法が本明細書に記載される。いくつかの実施形態において、創傷を処置する方法は、本明細書に記載の組成物又は創傷包帯を創傷の表面に適用することを含む。セクションＩ中の上記の任意の組成物又は創傷包帯が使用され得る。いくつかの場合において、例えば、創傷包帯は、複数の生分解性ポリマー繊維から形成されたメッシュ、該生分解性ポリマー繊維中に分散された第１の活性剤、メッシュ中に配置された複数の生分解性ポリマー粒子及び該生分解性ポリマー粒子中に分散された第２の活性剤を含む。さらに、いくつかの場合において、粒子は、メッシュの繊維内に配置される。さらに、そのような創傷包帯の適用を含む方法は、いくつかの場合において、生分解性ポリマー繊維を少なくとも部分的に分解して、第１の活性剤を創傷中に放出することも含む。いくつかの場合において、ポリマー繊維を分解することは、ポリマー繊維中の１つ以上のエステル結合のような１つ以上の化学結合を切断することを含む。さらに、創傷包帯のポリマー繊維を分解することは、いくつかの実施形態において、セクションＩ中に上記したインビボ放出プロファイルに相当する、第１の活性剤のインビボ放出プロファイルを提供する。

加えて、いくつかの場合において、本明細書に記載の方法は、生分解性ポリマー粒子を少なくとも部分的に分解して、第２の活性剤を創傷中に放出することをさらに含む。ポリマー粒子を分解することは、１つ以上のエステル結合を含む、粒子中の１つ以上の化学結合を切断することを含み得る。さらに、本明細書に記載のやり方で創傷包帯のポリマー粒子を分解することは、セクションＩに上記したインビボ放出プロファイルに相当する、第２の活性剤のインビボ放出プロファイルを提供することができる。いくつかの場合において、例えば、第２の活性剤は、第１の活性剤が創傷包帯から放出された後に、創傷包帯から放出される。したがって、本明細書にさらに記載されるとおり、本明細書に記載の創傷を処置する方法は、単一の創傷包帯を使用して、時間的に制御された及び／又は分岐した様式で創傷部位に複数の活性剤を提供することを含むことができる。例えば、いくつかの場合において、本明細書に記載の方法の第１の活性剤は、血管新生のための成長因子を含み、該方法の第２の活性剤は、創傷治癒又は骨成長のための成長因子を含む。

本明細書に記載の方法の他の実施形態において、創傷に適用される組成物又は創傷包帯は、メッシュの積み重ねを含む。そのような組成物又は創傷包帯は、セクションＩ中に上記した任意の創傷包帯を含むことができる。例えば、いくつかの場合において、創傷包帯は、複数の第１の生分解性ポリマー繊維から形成された第１の有孔メッシュ及び複数の第２の生分解性ポリマー繊維から形成された第２の有孔メッシュを含み、第２の有孔メッシュは、積み重ねられた構成で第１の有孔メッシュの上に配置され、第１の有孔メッシュは、第２の有孔メッシュよりも高い穿孔度を有する。

加えて、本明細書に記載の方法は、本開示の目的と矛盾しない任意のタイプの創傷を処置するために使用されることができる。いくつかの実施形態において、例えば、創傷は、皮膚創傷を含む。いくつかの場合において、創傷は、糖尿病性潰瘍又はヘルニアを含む。

本明細書に記載のいくつかの実施形態を、以下の非限定的実施例においてさらに例示する。

［実施例１］
創傷包帯
本明細書に記載のいくつかの実施形態による創傷包帯を提供し、以下のように創傷を処置するために使用した。

材料
キトサン（ＣＳ、中程度の分子量、７５〜８５％脱アセチル化）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ、Ｍ_ｎ＝６００，０００ダルトン）、ウシ血清アルブミン（ＢＳＡ）、酢酸及びクロロホルムを、Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ（セントルイス、ミズーリ州）から購入した。ポリ−乳酸−コ−グリコール酸（ＰＬＧＡ）（５０：５０）をＬａｋｅｓｈｏｒｅ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌｓ（バーミンガム、アラバマ州）から購入した。血小板由来成長因子−ＢＢ（ＰＤＧＦ−ＢＢ，ヒト組み換え体）及び血管内皮成長因子（ＶＥＧＦ，ラット組み換え体）を、Ｐｒｏｓｐｅｃ（イーストブランズウィック、ニュージャージー州）から購入した。ＨＤＦ（成人ヒト真皮線維芽細胞）細胞をＡＴＣＣ（マナサス、バージニア州）から購入した。グラム陰性の大腸菌（Escherichia coli）（Ｅ．コリ（Ｅ．ｃｏｌｉ）、２５９２２（商標））及びグラム陽性のスタフィロコッカス・アウレウス（Staphylococcus aureus）（Ｓ．アウレウス、２５９２３（商標））も、ＡＴＣＣから入手した。

生分解性ポリマー粒子
Menon et al., ”Effects of surfactants on the properties of PLGA nanoparticles,” Journal of Biomedical Materials Research, Part A, 2012, 100, 1998-2005に記載のダブルエマルジョン技術を用いてＰＬＧＡナノ粒子を作製した。すなわち、２００μＬの５％ｗ／ｖ ＢＳＡ又は２％ｗ／ｖ ＰＤＧＦ−ＢＢ水溶液を、３．３３ｍＬの３％ｗ／ｖ ＰＬＧＡ水溶液に添加し、３０Ｗで２分間、超音波処理した。次いで、このｏ／ｗ溶液を１２ｍＬの２％ＰＶＡ溶液に滴加し、２０Ｗで２分間、超音波処理した。次いで、この最終的なｗ／ｏ／ｗ溶液を磁性スターラーを用いて一夜、脱溶媒和した。次いで、４，０００ｒｐｍで５分間、遠心分離を実施して、粒子凝集体を除去した。ＢＳＡ又はＰＤＧＦ−ＢＢを負荷したＰＬＧＡナノ粒子を凍結乾燥により得た。加えて、ナノ粒子形成プロセスからの上清も集めて、負荷効率（loading efficiency）を決定した。

生分解性ポリマーメッシュ
電界紡糸によりポリマーメッシュを調製した。まず、ポリマー原液を調製した。具体的には、２．５％ｗ／ｖの濃度のキトサン溶液（ＣＳ）を、９０％酢酸中で調製した。８％ｗ／ｖの濃度のＰＥＯの溶液を脱イオン（ＤＩ）水中、室温で調製した。次に、キトサン対ＰＥＯの体積比、１：１及び２：１で２つの原液を混合することによって、２つのＣＳ／ＰＥＯブレンド溶液を調製した。参考のために、これらの混合物から形成したナノ粒子を含まないポリマー繊維を、それぞれ１：１ ＣＳ／ＰＥＯ及び２：１ ＣＳ／ＰＥＯと表示する。ナノ粒子を含むポリマー繊維を提供するために、（ＰＥＯの重量に基づいて）２０重量％のＰＬＧＡナノ粒子を、ＣＳ／ＰＥＯ混合物に添加し、２０Ｗで１０〜１５分間、超音波処理して、完全な又は実質的に完全なナノ粒子の分散液を得た。これらの繊維を、１：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ及び２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰと表示する。

電界紡糸のために、上記の各ブレンドした溶液を個別に１８ゲージ鈍針チップを備えた５ｍＬシリンジに充填した。各電界紡糸実験のために、シリンジをシリンジポンプに装填した。シリンジポンプにより１．５μＬ／分の流速でシリンジプランジャーを駆動することによって、電界紡糸のためにシリンジの内容物を送り込んだ。シリンジのチップをアルミニウムメッシュコレクターから１５ｃｍ離して配置し、１８ｋＶのＤＣ電圧をコレクターとチップの間に印加した。すべての電界紡糸実験を周囲温度（約２５℃）及び１５〜２０％の相対湿度において実施した。

結果
走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）（株式会社日立ハイテクノロジーズ、Ｓ−３０００Ｎ）を用いて、電界紡糸したナノ繊維メッシュの表面形状を特徴づけした。まず、すべての試料を銀でスパッタコーティングした。Ｉｍａｇｅ−Ｊソフトウエアを用いて、ＳＥＭ画像から繊維の直径を決定した。各メッシュについて、３つの異なる画像から１００の繊維を考慮して平均径を計算した。ナノ繊維内のナノ粒子を可視化するために、インドシアニングリーン（ＩＣＧ）負荷ＰＬＧＡナノ粒子を調製し、電界紡糸した。ＴＲＩＴＣフィルターを備えた蛍光顕微鏡を用いて蛍光画像を獲得した。

活性剤の放出速度論を評価するために、モデルタンパク質としてＢＳＡを選択した。具体的には、上記したやり方で生分解性ポリマー繊維及び／又は生分解性ポリマー粒子中にＢＳＡ取り込んだ。ＢＳＡを含有する、１０．０〜１１．０ｍｇ重量のメッシュを１００ｋＤａ透析膜に負荷し、０．１Ｍリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）中に入れた。次いで、試料を３７℃においてオービタルシェーカー上に置いた。所定の時点で、１ｍＬのＰＢＳ溶液を採取し、１ｍＬの新たなＰＢＳで置き換えた。製造者の指示に従って標準的なＢＳＡタンパク質アッセイを用いて、ナノ繊維自体又はナノ繊維内のＰＬＧＡナノ粒子いずれかからのＢＳＡ（６０ｋＤａ）放出プロファイルを分析した。２１日間にわたる累積放出をすべての試料について実施した。

成人ヒト真皮線維芽細胞（ＨＤＦ）を、１０％ウシ胎仔血清（ＦＢＳ）及び１％ペニシリン／ストレプトマイシン溶液を補充した完全ダルベッコ改変イーグル培地（ＤＭＥＭ）中で培養した。培養集密度がおよそ８０％となるまで細胞を継代培養し、９５％空気及び５％ＣＯ_２の加湿雰囲気において維持した。ナノ繊維メッシュ上でのインビトロの細胞増殖のために、メッシュ試料（直径３ｍｍ）を一夜、真空乾燥し、次いで、１時間、ＵＶ滅菌した。次いで、試料を９６ウエルプレート中に入れ、５０００細胞／ウエルで播種した。組織培養プレートを対照として使用した。播種の１、３、５及び７日後にＭＴＳアッセイを実施した。４９０ｎｍにおける吸収を測定し、１日目における対照試料に対するパーセンテージとして、細胞増殖を経時的にプロットした。

試料の抗細菌活性を評価するために、３種のナノ繊維メッシュを使用した。具体的には、１：１ ＣＳ／ＰＥＯ、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ及び２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰを使用した。すべてのメッシュ試料を真空乾燥し、ＵＶ滅菌した。２０ｍｇの各種メッシュを使用した。大腸菌及びＳ．アウレウスを、供給者の指示に基づいて再構成した。細菌懸濁液及びキトサンを含まないＰＥＯナノ繊維を抗細菌活性の陰性対照として選んだ。Ｐｅｎｓｔｒｅｐを陽性対照として使用した。各試料について、（紫外可視分光光度計により測定した）６００ｎｍにおける０．０１１の光学密度（ＯＤ）で細菌懸濁液を調製し、試料に添加し、３７℃でインキュベートした。インキュベーション後、所定の時点で各試料の６００ｎｍの吸収を測定した。バックグラウンド試料の平均を試験試料から差し引き、経時的にプロットした。すべての操作を無菌状態で実施した。

およそ２５０ｇの体重のＳｐｒａｇｕｅ−Ｄａｗｌｅｙラットをインビボ試験のために使用した。具体的には、全層皮膚創傷治癒試験を実施した。Ａｒｌｉｇｔｏｎ Ａｎｉｍａｌ Ｃａｒｅ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＩＡＣＵＣ）においてテキサス大学により認可されたプロトコールに従ってすべての動物を処置し、使用した。ケタミン（４０ｍｇ／ｋｇ）及びキシラジン（５ｍｇ／ｋｇ）で動物を麻酔し、背部を剃った。直径５ｍｍのバイオプシーパンチャーを使用して、皮膚の背中側に沿って創傷を作った。各ラットに４つの創傷を作り、対照（開放創及びＨｙｄｒｏｆｅｒａ Ｂｌｕｅ（登録商標））及び試験試料を、無作為に創傷部位に置いた。最初に創傷を負わせ、創傷包帯を設置した１、７、１４及び２８日後に、キャリパーを用いて創傷部の変化を測定した。各時点において、創傷部を含む周囲の皮膚と筋肉を除去し、１０％中性緩衝ホルマリンにより固定した。組織試料をパラフィン包埋し、薄片に切り分けた。ヘマトキシリン−エオシン（Ｈ＆Ｅ）及びマッソントリクローム染色を行って、皮膚組織薄片を評価した。

Ｉｍａｇｅ−Ｊを用いてＨ＆Ｅ画像の表面舌状上皮（surface epidermal tongue）及び肉芽組織の厚さを測定した。マッソントリクローム染色によって、創傷部の青色あのパーセンテージを測定することにより、コラーゲン定量を実施した。

本明細書中のすべてのデータを、平均±標準偏差（ＳＤ）として表す。１方向ＡＮＯＶＡ（ＳｔａｔＶｉｅｗ）を用いてすべてのデータの統計学的分析を実施し、ｐ値＜０．０５を統計学的に有意とみなした（ｎ＝６）。

図１は、本明細書に記載の代表的な創傷包帯（１００）及び創傷包帯（１００）を用いて創傷（２００）を処置する方法の略図である。図１に示すとおり、ＰＤＧＦ−ＢＢ（１４０）を、創傷包帯（１００）のＰＬＧＡナノ粒子（１３０）（動的光散乱法により決定した１５３±３６ｎｍの平均径）内に封入し、次いで、ＣＳ／ＰＥＯナノ繊維（１１０）中に分散させた。加えて、ＶＥＧＦ（１２０）をメッシュのナノ繊維（１１０）中に負荷した。次いで、創傷包帯（１００）を創傷（２００）に適用した。創傷（２００）への創傷包帯（１００）の適用後、相対的に速放性のＶＥＧＦ（１２０）及び相対的に徐放性又は持続放出性のＰＤＧＦ−ＢＢ（１４０）が創傷（２００）中に放出されて、創傷治癒を促進した。

図２は、図１に示す構造を有する本明細書に記載の様々なメッシュのＳＥＭ画像を示す。図２Ａは、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰに対応する。図２Ｂは、１：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰに対応する。ＳＥＭ画像は、滑らかで、均質かつビードレスな繊維質の不織構造を示す。２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰメッシュが１３２±３９ｎｍの平均繊維径を有した一方、１：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰメッシュは１１６±３９ｎｍのより小さな平均繊維径を有した。繊維内のナノ粒子を可視化するために、ＰＬＧＡナノ粒子にインドシアニングリーン（ＩＣＧ）を負荷し、蛍光顕微鏡で撮像した。図２Ｃは、ＣＳ／ＰＥＯ繊維中のＩＣＧ負荷したＮＰの蛍光画像である。図２Ｃに示すとおり、ナノ粒子は繊維内に位置し、均一に分布していた。図２Ｄは、試料の電界紡糸した繊維の直径分布を示す。

図３は、ナノ繊維及び繊維内のナノ粒子からのＢＳＡ放出速度論を示す。参考のために、名称「Ｆｉｂｅｒ」及び「ＮＰ」は、メッシュのどの部分にＢＳＡが負荷されるかを示すために使用する。例えば、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−Ｆｉｂｅｒ放出プロファイルは、ナノ繊維のみに負荷されたＢＳＡに対応し、１：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ及び２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ放出プロファイルは、ナノ繊維中に封入したＰＬＧＡナノ粒子中に負荷されたＢＳＡに対応し、ここで、ナノ繊維自体にはＢＳＡは分散されていなかった。図３に示すように、ＢＳＡはナノ繊維から迅速に放出された。例えば、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−Ｆｉｂｅｒ放出プロファイルは、最初の３０分以内の６４％の初期バースト放出を含んでいた。２：１ ＣＳ／ＰＥＯメッシュ内に負荷されたＢＳＡは、すべて３日目までに放出された。対照的に２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰメッシュ内のＰＬＧＡナノ粒子から放出されたＢＳＡは、１日目における１６％のわずかな初期バースト放出のみを示した。加えて、両メッシュについてのＰＬＧＡナノ粒子からのＢＳＡ放出は、持続放出パターンを示した。

図４は、以下の試料メッシュ：１：１ ＣＳ／ＰＥＯ、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ及び２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ（ＰＤＧＦ−ＢＢを負荷したＰＬＧＡナノ粒子）についての細胞増殖実験の結果を示す。メッシュにＨＤＦを播種し、ＭＴＳアッセイを使用して、細胞の生存を定量した（＊ｐ＜０．０１）。すべてのＰＥＯ／ＣＳメッシュが、実験期間全体を通して細胞適合性であり、対照よりも大きな細胞増殖を示した。すべてのメッシュにおいて、５日目と７日目に細胞増殖が対照に比較して有意に増大した。５日目に１：１ ＣＳ／ＰＥＯにおいて１１６．９±２．９％の増殖、２：１ ＣＳ／ＰＥＯメッシュにおいて１１５．２±２．８％の増殖を観察した。７日目において、１：１ ＣＳ／ＰＥＯの増殖は、１３２．６±１．８％であり、２：１ ＣＳ／ＰＥＯについて１３２．５＋２．９％の増殖を観察した。ＰＤＧＦ−ＢＢを負荷したナノ粒子を含むＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ試料は、組織培養プレート対照に比較して、５日目（１４０．９±０．８％）及び７日目（１５６．８±６．６％）に有意に速い細胞増殖を示した。

図５は、陰性対照（細胞懸濁液及びＰＥＯメッシュ）及び陽性対照（Ｐｅｎｓｔｒｅｐ溶液）に比較した、様々なＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰメッシュの抗細菌特性を示す。上記のように、細菌光学密度に基づき、抗細菌活性を評価した。２つのタイプの細菌、大腸菌（図５Ａ）及びＳ．アウレウス（図５Ｂ）を使用した。図５に示すとおり、陰性対照は、大腸菌及びＳ．アウレウスの持続的増殖を示した。対照的に、１：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ及び２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰメッシュは、陰性対照に比較して大腸菌及びＳ．アウレウスの両方に対する抗細菌活性を示した（＊ｐ＜０．０５）。

図６は、本明細書に記載の様々なメッシュの創傷治癒特性を示す。具体的に、図６Ａは、皮膚創傷の処置の０、１、２及び４週間後における創閉鎖の代表的な顕微鏡による外観を示す。電界紡糸した、（図６〜８中で２：１ ＣＳ／ＰＥＯと表示する）成長因子を含まない２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ及び繊維中のＶＥＧＦ及び（図６〜８中で２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰと表示する）ＰＬＧＡナノ粒子中のＰＤＧＦ−ＢＢを含む２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰを創傷部位に設置し、容易に接着した。さらに、創傷部位に固定するために生物学的接着剤を必要とする市販のＨｙｄｒｏｆｅｒａ Ｂｌｕｅに比較して、メッシュは、創傷へ付着させるのがかなり容易であった。加えて、設置のおよそ４時間後、メッシュは目に見えなくなった。処置の１週間後、すべての試料について感染を観察しなかった。後に病理学的分析によって確認すると、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰメッシュについてより高度な肉芽形成と再生上皮を観察した。処置の２週間後、すべての試料について、皮膚創傷から痂皮が落ちた。ここでも、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ試料は、より多量の再生した皮膚とより多くの毛成長を伴うより速い治癒を示した。４週間後、すべての創傷は閉鎖して見えた。Ｈｙｄｒｏｆｅｒａ Ｂｌｕｅ試料においてのみ、痂皮を観察した。

図６Ｂは、時間の関数としての創傷サイズの低減又は創閉鎖の定量測定を示す（＊ｐ＜０．０１）。図６Ｂに示すように、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰメッシュに関する創傷部は、１週目及び２週目において他の試料のものよりも有意に小さかった（＊ｐ＜０．０５）。１週目において、広範な瘢痕形成によりＨｙｄｒｏｆｅｒａ Ｂｌｕｅがわずかな創傷増大を示したことも観察した。処置の４週間後、すべての創傷が閉鎖した。２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰは、最小の瘢痕形成面積及び最大の毛被覆（hair coverage）を示した。

図７は、ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰメッシュ及びＨｙｄｒｏｆｅｒａ Ｂｌｕｅ創傷包帯により処置した創傷の病理学的評価の結果を示す。図７Ａは、処置の１及び２週間後の対照（開放創）、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ及びＨｙｄｒｏｆｅｒａ Ｂｌｕｅ試料の皮膚創傷試料に関するＨ＆Ｅ染色を示す。図７Ｂは、処置の１週間後の舌状上皮の長さを示す。図７Ｃは、処置の１及び２週間後の創傷部位における毛細血管密度を示す。図７Ｄは、処置の１及び２週間後の肉芽組織の厚さを示す（＊、＊＊ｐ＜０．０５）。より長い舌状上皮を２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ試料について観察した（図７Ｂ）。１週目及び２週目に、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰに関して、創傷部位内に新たに形成した毛細血管が、開放創に比較して有意に多いことを観察した（ｐ＜０．０１）（図７Ｃ）。処置の２週間後、Ｈｙｄｒｏｆｅｒａ Ｂｌｕｅ試料を除くすべての試料に関して、新しい上皮による完全な被覆を認めた。加えて、上皮の完全な閉鎖、ＰＥＯの迅速なクリアランス及びＰＤＧＦ−ＢＢの持続放出により、２週目における２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰに関する肉芽組織の厚さは、１週目及び開放創対照おけるそれと比較して有意に低減し（ｐ＜０．０１）、治癒プロセスの第Ｉ相（炎症）から第ＩＩ相（増殖）への移行を示唆した（図７Ｄ）。対照及びＨｙｄｒｏｆｅｒａ Ｂｌｕｅ試料は、より厚い肉芽組織の層を示した。

創傷部位におけるコラーゲン沈着（青色）を評価するためにマッソントリクローム染色を実施した。図８は、ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰメッシュ及びＨｙｄｒｏｆｅｒａ Ｂｌｕｅ創傷包帯で処置した創傷のコラーゲンの染色画像及び定量化を示す。具体的には、図８Ａは、処置の２及び４週間後における、対照、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ及びＨｙｄｒｏｆｅｒａ Ｂｌｕｅ試料のマッソントリクローム染色を示す。図８Ｂは、２週目における各創傷部のコラーゲン定量化を示し、図８Ｃは、処置の４週間後における各創傷部のコラーゲン定量化を示す（＊ｐ＜０．０５）。２：１ ＣＳ／ＰＥＯは、処置の２週間後に、有意に（ｐ＜０．０５）高いコラーゲン沈着量を示した。２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ試料においては、開放創に比較してより多量の創傷部位における筋繊維芽細胞形成も認めた。２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰ試料においては、開放創対照及び成長因子を含まないナノ繊維に比較して、より成熟したコラーゲン繊維をより少ない炎症細胞の存在とともに観察した。より多いコラーゲン組織は、ＥＣＭの再構築を助け、さらに皮膚組織の成長を支援する。処置の４週間後、成長因子を放出するメッシュは、創傷部における最も低いコラーゲン含量を示した。理論にとらわれることを意図せず、この観察結果は、より成熟したコラーゲン形成及び増大した毛包再生による可能性があると考えられる。さらに、そのような形態は、２：１ ＣＳ／ＰＥＯ−ＮＰに関しては、４週目においてすでにリモデリング相に到達した一方、他の試料はまだ組織再生相にとどまっていたことを示し得る。

［実施例２］
メッシュの積み重ねを含む創傷包帯
本明細書に記載のいくつかの実施形態によるメッシュの積み重ねを含む創傷包帯を、以下のように調製した。まず、ＰＬＡ、ＰＬＧＡ、ＰＣＬ、コラーゲン、ヒアルロン酸（ＨＡ）、ゼラチン、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、キトサン及びカルボキシメチルキトサン（ＣＭＣ）等のポリマーを含む生分解性メッシュを、上記したやり方で電界紡糸することによって得た。次に、様々な針のサイズ及び密度を有するマイクロニードルアレイを使用して個々の電界紡糸したメッシュをパンチ又は穿孔して、マイクロホール又は穿孔を与えた。異なるサイズ及び密度の孔又は穿孔が、疎水性及び親水性メッシュの両方の上にパターン形成され得る。個々の有孔メッシュの製作後、同一又は異なる材料で作った複数のメッシュを一緒に積み重ねて、一方の側面から他方の側面まで、穿孔のサイズ及び／又は密度が徐々に減少する、メッシュ組み立て体を作り出した。そのような構造は、細胞が、メッシュ組み立て体の一方の側面から他の側面まで徐々に浸透することを可能とする。各積み重ねの最上層（この実施例における創傷と反対の側面）を、無孔メッシュから形成した。したがって、最上層は、組織浸透のための物理的障壁を形成した。本明細書に記載のとおり、そのような創傷包帯は、ヘルニア修復適用のためのヘルニアメッシュとして使用され得る。

図９は、上記の製作及び組み立て工程を示す。具体的には、図９の実施形態において、メッシュ（３１０、３２０、３３０、３４０、３５０）の積み重ね（３００）を、メッシュ（３１０、３２０、３３０、３４０、３５０）を個別に電界紡糸し、穿孔することによって形成する。穿孔のために、マイクロパターン穿孔又はパンチ装置（４００）を使用して、穿孔又は孔（３１１、３２１、３３１）をメッシュのうちの３つ（３１０、３２０、３３０）に提供する。他の２つのメッシュ（３４０、３５０）は穿孔しない。穿孔又はパンチ装置（４００）は、針密度及び／又は針サイズが変化し得る針のアレイ（４１０）を含む。図９に示すとおり、頂部メッシュ（３１０）の穿孔のみを示す。さらに、図９の実施形態において、メッシュ（３１０、３２０、３３０、３４０、３５０）は、ｚ方向に穿孔勾配を形成し、穿孔度が頂部メッシュ（３１０）から底部メッシュ（３５０）に向かって減少する。加えて、図９の実施形態において、メッシュ（３１０、３２０、３３０、３４０、３５０）を、積み重ね（３００）の中で親水性と疎水性を交互に配置する。具体的には、積み重ね（３００）の中で、親水性メッシュ（３２０、３４０）と疎水性メッシュ（３１０、３３０、３５０）を交互に配置する。

代表的な有孔メッシュを図１０に示す。具体的には、図１０は、有孔の電界紡糸したポリカプロラクトン（ＰＣＬ）メッシュのＳＥＭ画像を示す。図１０Ａ及び１０Ｂは、低倍率画像である。図１０Ｃは、有孔ＰＣＬメッシュの単一の穿孔の高倍率画像である。図１０Ａ〜Ｃに示すとおり、マイクロニードルアレイが直径１５０μｍで孔間のピッチが１ｍｍである輪郭のはっきりした穿孔をパンチした。そのような穿孔は、その孔が細胞／組織の浸透にとって小さ過ぎるいくつかの他の電界紡糸したメッシュとは異なり、組織の内方成長のための十分なアクセスを提供することができた。図１０Ｄは、２つのＰＥＯ／ＣＭＣメッシュの間に配置したＰＣＬメッシュを含む、３層のメッシュの積み重ねの断面画像である。ＰＥＯ／ＣＭＣメッシュは、容易に水和し、間に入れたＰＣＬメッシュにぴったりと付着させることができた。

有孔及び無孔メッシュの機械的性能を、引張試験によって評価した。具体的には、幅５ｍｍ長さ３０ｍｍのストリップにカットしたメッシュ試料を試験した。グリップ間の寸法は１０ｍｍであった。クロスヘッド伸びスピードは、１００ｍｍ／分であった。穿孔度の異なるＰＣＬメッシュに関する結果を図１１に示す（＊ｐ＜０．０１）。直径１ｍｍの穿孔及び直径０．１５ｍｍの穿孔を有するメッシュに関する穿孔度は、それぞれ、３６及び６４個の穿孔／ｃｍ^２である。図１１Ａは、メッシュのピーク応力を示す。図１１Ｂは、メッシュの初期（ヤング）モジュラスを示す。図１１Ｃは、メッシュの破断点伸びを示す。図１１Ｄは、各試料の代表的な応力・ひずみ曲線を示す。図１１に示すとおり、ピーク応力及び破断点伸びは、メッシュの穿孔後、顕著に減少した。しかしながら、そのような有孔メッシュは、ヘルニア修復適用に好適であることも示された。加えて、本明細書に記載のメッシュの機械的特性は、いくつかの場合において、材料組成、電界紡糸条件及び／又は穿孔度を変化させることによって調節可能である。

本発明の様々な実施形態を、本発明の多様な目的の遂行のために記載した。これらの実施形態は単に本発明の原理の例示であることを理解すべきである。その多数の変更形態及び適合形態が、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者に容易に明らかであろう。

Claims (35)

1. 複数の生分解性ポリマー繊維から形成されたメッシュ、
   前記生分解性ポリマー繊維中に分散された第１の活性剤、
   前記メッシュ中に配置された複数の生分解性ポリマー粒子、及び
   前記生分解性ポリマー粒子中に分散された第２の活性剤
   を含み、
   前記生分解性ポリマー繊維が、約５０ｎｍから約１０００ｎｍまでの間の平均径を有する、創傷包帯。
2. 前記粒子が、前記メッシュの前記繊維内に配置される、請求項１に記載の創傷包帯。
3. 前記生分解性ポリマー粒子が、繊維と粒子の総重量に基づいて最大約３０重量パーセントの量で前記繊維内に存在する、請求項２に記載の創傷包帯。
4. 前記粒子が、前記メッシュの前記繊維の間に配置される、請求項１に記載の創傷包帯。
5. 前記第１の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルが、前記第２の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルと異なる、請求項１に記載の創傷包帯。
6. 前記第１の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルと前記第２の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルの重複が約７０％未満である、請求項５に記載の創傷包帯。
7. 前記生分解性ポリマー繊維が、１種以上の抗菌性ポリマー繊維を含む、請求項１に記載の創傷包帯。
8. 前記生分解性ポリマー繊維が、キトサン、カルボキシメチルキトサン（ＣＭＣ）及びポリ（エチレンオキシド）のうちの１種以上を含む、請求項１に記載の創傷包帯。
9. 前記生分解性ポリマー繊維が、クエン酸部分を含む１種以上のポリマーを含む、請求項１に記載の創傷包帯。
10. 前記第１の活性剤が、成長因子を含む、請求項１に記載の創傷包帯。
11. 前記第１の活性剤が、血管新生のための成長因子を含む、請求項１０に記載の創傷包帯。
12. 前記メッシュが、最大約９０％の多孔率を有する、請求項１に記載の創傷包帯。
13. 前記生分解性ポリマー粒子が、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−乳酸−コ−グリコール酸、ポリカプロラクトン及びそれらのコポリマーのうちの１種以上を含む、請求項１に記載の創傷包帯。
14. 前記生分解性ポリマー粒子が、約１０ｎｍから約２００ｎｍまでの間の平均サイズを有する、請求項１に記載の創傷包帯。
15. 前記第２の活性剤が、成長因子を含む、請求項１に記載の創傷包帯。
16. 前記第２の活性剤が、創傷治癒又は骨成長のための成長因子を含む、請求項１５に記載の創傷包帯。
17. 前記複数の生分解性ポリマー粒子が、前記生分解性ポリマー繊維内に分散された、請求項１に記載の創傷包帯。
18. 前記生分解性ポリマー繊維が、電界紡糸した生分解性ポリマー繊維である、請求項１に記載の創傷包帯。
19. 複数の生分解性ポリマー繊維から形成されたメッシュ、
    前記生分解性ポリマー繊維中に分散された第１の活性剤、
    前記メッシュ中に配置された複数の生分解性ポリマー粒子、及び
    前記生分解性ポリマー粒子中に分散された第２の活性剤
    を含み、
    前記生分解性ポリマー繊維が、約５０ｎｍから約１０００ｎｍまでの間の平均径を有し、且つクエン酸部分を含む１種以上のポリマーを含む、創傷包帯。
20. 前記粒子が、前記メッシュの前記繊維内に配置される、請求項１９に記載の創傷包帯。
21. 前記生分解性ポリマー粒子が、繊維と粒子の総重量に基づいて最大約３０重量パーセントの量で前記繊維内に存在する、請求項２０に記載の創傷包帯。
22. 前記粒子が、前記メッシュの前記繊維の間に配置される、請求項１９に記載の創傷包帯。
23. 前記第１の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルが、前記第２の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルと異なる、請求項１９に記載の創傷包帯。
24. 前記第１の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルと前記第２の活性剤のインビボ又はインビトロ放出プロファイルの重複が約７０％未満である、請求項２３に記載の創傷包帯。
25. 前記生分解性ポリマー繊維が、１種以上の抗菌性ポリマー繊維を含む、請求項１９に記載の創傷包帯。
26. 前記生分解性ポリマー繊維が、キトサン、カルボキシメチルキトサン（ＣＭＣ）及びポリ（エチレンオキシド）のうちの１種以上を含む、請求項１９に記載の創傷包帯。
27. 前記第１の活性剤が、成長因子を含む、請求項１９に記載の創傷包帯。
28. 前記第１の活性剤が、血管新生のための成長因子を含む、請求項２７に記載の創傷包帯。
29. 前記メッシュが、最大約９０％の多孔率を有する、請求項１９に記載の創傷包帯。
30. 前記生分解性ポリマー粒子が、ポリエステル、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ−乳酸−コ−グリコール酸、ポリカプロラクトン及びそれらのコポリマーのうちの１種以上を含む、請求項１９に記載の創傷包帯。
31. 前記生分解性ポリマー粒子が、約１０ｎｍから約２００ｎｍまでの間の平均サイズを有する、請求項１に記載の創傷包帯。
32. 前記第２の活性剤が、成長因子を含む、請求項１９に記載の創傷包帯。
33. 前記第２の活性剤が、創傷治癒又は骨成長のための成長因子を含む、請求項３２に記載の創傷包帯。
34. 前記複数の生分解性ポリマー粒子が、前記生分解性ポリマー繊維内に分散された、請求項１９に記載の創傷包帯。
35. 前記生分解性ポリマー繊維が、電界紡糸した生分解性ポリマー繊維である、請求項１９に記載の創傷包帯。

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