JP6893074B2

JP6893074B2 - 生体組織損傷の修復又は止血に用いる試薬及びその応用

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Publication number: JP6893074B2
Application number: JP2020537269A
Authority: JP
Inventors: ホングエイオウヤン; イーホン; フェイフェイジュウ; シューファンジャン
Original assignee: Haining Zhuloji Biotechnology Co Ltd
Current assignee: Haining Zhuloji Biotechnology Co Ltd
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2018-04-20
Publication date: 2021-06-23
Anticipated expiration: 2038-04-20
Also published as: CN108187130A; KR20200049781A; WO2019052171A1; KR102469682B1; EP3681546A1; JP2021500193A; EP3681546B1; EP3681546A4; US11446409B2; CN108187130B; US20200206383A1

Description

本発明は、ライトコントロールバイオグルー（ｌｉｇｈｔ−ｃｏｎｔｒｏｌｂｉｏ−ｇｌｕｅ）およびその応用に関し、特に、生体組織損傷の修復又は止血に用いる試薬及びその応用に関するものである。

止血と縫合は、患者の生命と安全に直接関係する臨床医学で使用される最も重要な技術である。急速な止血と創傷縫合は、死傷者の死亡率を効果的に減少させることができる。しかしながら、腸の内膜からの出血、臓器からの播種性出血、及び肝臓切除などの場合には、止血及び縫合に対するより急速及び便利な方法はない。

現在、国内外の主要な止血材料には、フィブリン糊、ゼラチン、コラーゲン、酸化セルロース、キトサン、及びアルギン酸カルシウムなどが含まれる。これらの製品は、ほとんどがスポンジ状、繊維状、粉末状、及び膜状の形で現れる。このような製品は、普通の外傷性止血のニーズを満たすことができるが、臨床外傷の創傷の形態と形状は複雑であり、前記のような製品は可塑性が低く、患者の異なるタイプの創傷や出血量などのニーズを十分に満たすことができない。

近年、ハイドロゲルは、その便利な操作性、高い可塑性、及び創傷の湿った外部環境を維持できる特性のために、研究者から大きな注目を集めている。ＲｕｔｌｅｄｇｅＧ．Ｅｌｌｉｓ−Ｂｅｈｎｋｅ氏らは、自己組織化フィブリンゲルを止血ゲルとして利用し、当該自己組織化フィブリンゲルは、血小板凝集を促進して、１５秒以内に血液を急速に凝固させることができる。（非特許文献１）（Ｒ．Ｇ．Ｅｌｌｉｓ−Ｂｅｈｎｋｅ，Ｙ．−Ｘ．Ｌｉａｎｇ，Ｄ．Ｋ．Ｃ．Ｔａｙ，Ｐ．Ｗ．Ｆ．Ｋａｕ，Ｇ．Ｅ．Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ，Ｓ．Ｚｈａｎｇ，Ｗ．Ｗｕ，Ｋ．−Ｆ．Ｓｏ，Ｎａｎｏｈｅｍｏｓｔａｔｓｏｌｕｔｉｏｎ：ｉｍｍｅｄｉａｔｅｈｅｍｏｓｔａｓｉｓａｔｔｈｅｎａｎｏｓｃａｌｅ，Ｎａｎｏｍｅｄｉｃｉｎｅ：Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＭｅｄｉｃｉｎｅ，２（２００６）２０７−２１５．）。日本人の清水慶彦氏はコラーゲンハイドロゲルを開示した、まずはコラーゲンと特定の割合のポリグルタミン酸とを完全に混合し、一定量のカルボジイミドの水性水溶液を追加して、５〜１２０秒後にコラーゲンハイドロゲルを調製する。このコラーゲンハイドロゲルは、速いゲル化速度、優れた接着力、及び優れたバイオ適合性などの特性を有する（特許文献１）（清水慶彦氏、コラーゲンハイドロゲル、特許出願番号：９８８０５５３２．５）。ＫｅｕｍｙｅｏｎＫｉｍ氏らは、ヒドロキシ変性ポリエチレングリコールとタンニンを使用してＴＡＰＥ−ＯＨゲルを形成する、当該ＴＡＰＥ−ＯＨゲルは、水素結合により組織と強力な接着を形成し、３０秒以内に止血できる（非特許文献２）（Ｋ．Ｋｉｍ，Ｍ．Ｓｈｉｎ，Ｍ．−Ｙ．Ｋｏｈ，Ｊ．Ｈ．Ｒｙｕ，Ｍ．Ｓ．Ｌｅｅ，Ｓ．Ｈｏｎｇ，Ｈ．Ｌｅｅ，ＴＡＰＥ：ＡＭｅｄｉｃａｌＡｄｈｅｓｉｖｅＩｎｓｐｉｒｅｄｂｙａＵｂｉｑｕｉｔｏｕｓＣｏｍｐｏｕｎｄｉｎＰｌａｎｔｓ，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．，２５（２０１５）２４０２−２４１０）。ＬｉｎｙｏｎｇＺｈｕ氏らは、Ｎ−（２−アミノエチル）−４−（４−（ヒドロキシメチル）−２−メトキシ−５−ニトロフェノキシ）で修飾されたヒアルロン酸とキトサンとを混合した合成が、非フリーラジカル光化学架橋ヒドロゲルを形成し、当該非フリーラジカル光化学架橋ヒドロゲルは、組織の接着力を有しており、皮膚修復に良好な創傷閉鎖効果がある（非特許文献３）（ＹａｎｇＹ，ＺｈａｎｇＪ，ＬｉｕＺ，ｅｔａｌ．Ｔｉｓｓｕｅ‐ＩｎｔｅｇｒａｔａｂｌｅａｎｄＢｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｌｅＰｈｏｔｏｇｅｌａｔｉｏｎｂｙｔｈｅＩｍｉｎｅＣｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇＲｅａｃｔｉｏｎ．ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１６）（特許文献２）（非フリーラジカル光化学架橋ヒドロゲル材料の製造方法、その製品及び応用は特許出願番号：２０１４１０６９８２３９．０を参照）。

ただし、上記の数種類のゲルは、止血が十分に速くなく、機械的強度および組織との結合力も十分ではなく、より大きな出血の場合に急速な止血を達成するのは難しい。従って、従来の技術の欠点を克服するための改善された材料を提供する必要がある。

中国特許出願番号９８８０５５３２．５中国特許出願番号２０１４１０６９８２３９．０

Ｒ．Ｇ．Ｅｌｌｉｓ−Ｂｅｈｎｋｅ，Ｙ．−Ｘ．Ｌｉａｎｇ，Ｄ．Ｋ．Ｃ．Ｔａｙ，Ｐ．Ｗ．Ｆ．Ｋａｕ，Ｇ．Ｅ．Ｓｃｈｎｅｉｄｅｒ，Ｓ．Ｚｈａｎｇ，Ｗ．Ｗｕ，Ｋ．−Ｆ．Ｓｏ，Ｎａｎｏｈｅｍｏｓｔａｔｓｏｌｕｔｉｏｎ：ｉｍｍｅｄｉａｔｅｈｅｍｏｓｔａｓｉｓａｔｔｈｅｎａｎｏｓｃａｌｅ，Ｎａｎｏｍｅｄｉｃｉｎｅ：Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＢｉｏｌｏｇｙａｎｄＭｅｄｉｃｉｎｅ，２（２００６）２０７−２１５．Ｋ．Ｋｉｍ，Ｍ．Ｓｈｉｎ，Ｍ．−Ｙ．Ｋｏｈ，Ｊ．Ｈ．Ｒｙｕ，Ｍ．Ｓ．Ｌｅｅ，Ｓ．Ｈｏｎｇ，Ｈ．Ｌｅｅ，ＴＡＰＥ：ＡＭｅｄｉｃａｌＡｄｈｅｓｉｖｅＩｎｓｐｉｒｅｄｂｙａＵｂｉｑｕｉｔｏｕｓＣｏｍｐｏｕｎｄｉｎＰｌａｎｔｓ，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．，２５（２０１５）２４０２−２４１０ＹａｎｇＹ，ＺｈａｎｇＪ，ＬｉｕＺ，ｅｔａｌ．Ｔｉｓｓｕｅ‐ＩｎｔｅｇｒａｔａｂｌｅａｎｄＢｉｏｃｏｍｐａｔｉｂｌｅＰｈｏｔｏｇｅｌａｔｉｏｎｂｙｔｈｅＩｍｉｎｅＣｒｏｓｓｌｉｎｋｉｎｇＲｅａｃｔｉｏｎ．ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１６

本発明は生体組織損傷の修復又は止血に用いる試薬及びその応用を提供することを目的とする。

本発明は、ライトコントロールエージェント（ｌｉｇｈｔｃｏｎｔｒｏｌａｇｅｎｔ）を提供し、即ち、生体組織損傷の修復または止血のための新しい試薬または材料を提供することにより、既存の生体組織接着剤の組織接着力及び利便性を改善する。
一方、本発明は、生体組織損傷又は止血に用いる試薬を提供し、前記試薬は、光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子を含む。いくつかの好ましいモードでは、前記試薬には他の必要な成分が含まれる。好ましくは、前記他の必要な成分には、Ｏ−ニトロベンジル型のフォトトリガーで修飾された天然の生体高分子が含まれる。好ましくは、前記試薬は、光開始剤および／または脱イオン水をさらに含んでもよい。

いくつかの好ましい実施例では、前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子および／またはＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子の最終質量濃度は、脱イオン水の質量の０．１〜２０％を有する。

好ましくは、前記光開始剤の最終質量濃度は、脱イオン水の質量に基づいて０．００１〜１０％である。

好ましくは、前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子における光反応性架橋基は、５〜９０％のグラフト置換率を有する。

好ましくは、光反応性架橋基は、メタクリルアミドまたはメタクリル酸無水物、メチルマレイン酸無水物の１つ、またはそれらの混合物である。

好ましくは、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子における前記Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーは、１〜１００％のグラフト置換率を有する。

いくつかの好ましい実施例では、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子は、式（Ｉ）で示されるように、式（Ｉ）におけるＲ１は−Ｈ、又は−ＣＯ（ＣＨ２）ｘＣＨ３、−ＣＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｘＣＨ３、ＣＯ（ＣＨ２）ｘ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＣＨ３からのエステル結合で選択され、又は−（ＣＨ_２）ｘＣＨ_３、−（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）ｘＣＨ_３、−（ＣＨ_２）ｘ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）ｙＣＨ３からのエステル結合で選択され、又は−ＣＯＯ（ＣＨ_２）ｘＣＨ_３、−ＣＯＯ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）ｘＣＨ_３、−ＣＯＯ（ＣＨ_２）ｘ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）ｙＣＨ_３からの炭酸結合で選択され、又は−ＣＯＮＨ（ＣＨ_２）ｘＣＨ_３、−ＣＯＮＨ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）ｘＣＨ_３、−ＣＯＮＨ（ＣＨ_２）ｘ（ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ）ｙＣＨ_３からのイソシアネート結合で選択され、ここで、ｘ及びｙは０以上の整数であり、又はＲ２は−Ｈ、或いは−Ｏ（ＣＨ２）ｘＣＨ３、−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｘＣＨ３、−Ｏ（ＣＨ２）ｘ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＣＨ３からなるグループから選択された置換基であり、ｘ及びｙは０以上の整数であり、又はＲ３は、アミノタイプリンケージ−Ｏ（ＣＨ２）ｘＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｙＮＨ−、ハロゲン化タイプリンケージ−Ｏ（ＣＨ２）ｘ−及びカルボキシルタイプリンケージ−Ｏ（ＣＨ２）ｘＣＯ−からなるグループから選択され、ｘ及びｙは１以上の整数であり、または、Ｒ４は−Ｈ、或いは−ＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｘＣＨ３であり、ｘは０以上の整数であり、Ｐ１はバイオ高分子である。

（Ｉ）

また、前記Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーはＯ−ニトロベンジルであることが好ましい。

さらに、前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子及び／またはＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子は、ヒアルロン酸、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、コンドロイチン硫酸、絹フィブロイン、キトサン、カルボキシメチルセルロースまたはコラーゲンである。

さらに、前記光開始剤は、２−ヒドロキシ−４’−（２−ヒドロキシエトキシ）−２−メチルプロピオフェノン（Ｉ２９５９）またはリチウムフェニル−１−２，４，６−トリメチルベンゾイルホスフィン酸塩（ＬＡＰ）である。

好ましくは、前記光開始剤と、前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子との質量比は、１〜３：１００である。

さらに、前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子のグラフト置換率は１０〜３０％である。前記Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子のグラフト置換率は１％〜２０％である。

さらに、前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子は、グラフト置換率が１０％のメタクリル酸無水物で修飾されたゼラチン、グラフト置換率が９０％のメタクリルアミドで修飾されたゼラチン、グラフト置換率が４０％のメタクリル酸無水物で修飾されたゼラチン、グラフト置換率が２０％のメタクリルアミドで修飾されたゼラチン、グラフト置換率が３０％のメタクリル酸無水物で修飾されたコラーゲン、グラフト置換率が９０％のメタクリル酸無水物で修飾されたコンドロイチン硫酸、又はグラフト置換率が１０％のメタクリルアミドで修飾されたカルボキシメチルセルロースの１つ、又はいくつかの混合物である。

さらに、前記Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子は、グラフト置換率が１００％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたヒアルロン酸、グラフト置換率が５０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたアルギン酸ナトリウム、グラフト置換率が１０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたコンドロイチン硫酸、グラフト置換率が３０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたゼラチン、グラフト置換率が９０％のＯ−ニトロベンジルで修飾された絹フィブロイン、グラフト置換率が１００％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたコラーゲン、または、グラフト置換率が１０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたキトサンの１つ、又はいくつかの混合物である。

さらに、前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子の最終質量濃度は、脱イオン水の質量に基づいて３−１０％であり、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子の最終質量濃度は、脱イオン水の質量に基づいて２−４％であり、前記光開始剤の最終質量濃度は、脱イオン水の質量に基づいて０．０３〜０．２％である。

一方、本発明は、組織修復または止血試薬の調製における光反応性架橋可能グループで修飾された天然の生体高分子の応用を提供する。いくつかの好ましい実施例では、前記試薬には、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子も含まれる。好ましくは、前記試薬には、光開始剤および／または脱イオン水も含まれる。前記光開始剤の最終質量濃度は、脱イオン水の質量に基づいて０．００１〜１％である。

いくつかの好ましい実施例では、光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子及びＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子の最終質量濃度は、両方とも脱イオン水の質量に基づいて０．１〜１０％である。

前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子における光反応性架橋基のグラフト置換率は、１０〜９０％であることが好ましい。好ましくは、前記光反応性架橋基は、メタクリルアミドまたはメタクリル酸無水物である。

好ましくは、前記Ｏ−ニトロベンジル型ライトトリガーで修飾された天然の生体高分子におけるＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーのグラフト置換率は１〜１００％である。

一方、本発明は、止血試薬の調製における前記光制御生体組織接着剤の応用も提供する。

本発明はまた、組織修復試薬の調製における前記光制御生体組織接着剤の応用も提供する。

さらに、前記応用は、前記光制御生体組織接着剤を出血の創傷又は修復が必要な組織部位に注射する同時に、波長が３５０〜４５０ｎｍ、エネルギー密度が２０〜１５０ｍＷ／ｃｍ^２の光で１〜１０秒間照射すると、生体組織接着剤を架橋固化させて、急速に止血又は組織修復を実現することができる。

一方、本発明は、生体組織損傷の修復又は止血の方法も提供し、前記方法は、光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子が含まれる試薬を提供することと、前記試薬を前記生体組織又は出血の組織に提供することと、を備える。

前記方法は、前記光制御生体組織接着剤を出血の創傷又は修復が必要な組織部位に注射することを備える。

いくつかの好ましい実施例では、前記方法は、波長が３５０〜４５０ｎｍ、エネルギー密度が２０〜１５０ｍＷ／ｃｍ^２の光で照射することを含む。好ましくは、照射の時間は１〜１０秒であり、即ち、生体組織接着剤を架橋固化させて、急速に止血又は組織修復を実現することができる。

いくつかの好ましい実施例では、前記試薬には、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子も含まれる。好ましくは、前記試薬には、光開始剤および／または脱イオン水も含まれる。前記光開始剤の最終質量濃度は、脱イオン水の質量に基づいて０．００１〜１％である。

前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子における光反応性架橋基のグラフト置換率は、１０〜９０％であることが好ましい。好ましくは、光反応性架橋基は、メタクリルアミドまたはメタクリル酸無水物である。

好ましくは、前記Ｏ−ニトロベンジル型ライトトリガーで修飾された天然の生体高分子におけるＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーのグラフト置換率は、１〜１００％である。

当方の研究グループは、光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子は、創傷の治癒と修復を促進でき、及び急速な止血機能を有することが分かった。特に、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子と共に使用すると、応用の効果を大幅に向上させることができる。

当方は、天然の生体高分子の修飾に対する光反応性架橋基の効果は、主に以下の２つの側面に影響を及ぼすと推測する。
１．光反応性架橋基は、光照射後に自己架橋するため、急速にゲル化する。
２．Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子が光照射後にアルデヒドを生成し、アミノとの反応を提供して、コロイド機械的強度を高める。
実際には、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子の作用は、主に次のとおりである。
１．Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子の光照射後に生成したアルデヒド基と、組織表面のアミノ基との反応により、ゲルに強い組織接着力を生じさせる。
２．Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子の光照射後に生成したアルデヒド基と、光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子におけるアミノ基との反応により、コロイドの機械的強度を増加する。

本発明は、光励起後にＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーが生成したアルデヒド基を利用し、当該生成したアルデヒド基とアミノ基は反応して強い化学接着を形成し、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子と創傷の周辺の組織とを接着させ（組織の接着の主な作用は、小分子グループとしてのＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーが光照射後にアルデヒド基を生成して、組織におけるアミノ基と化学的接着をする）、創傷の表面に強く接着する同時に、光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子は光の照射で急速に固化し創傷を閉じて、急速な止血及び創傷の修復の目的を達成し。これは、理想的な速い止血材料で、一部の創傷縫合に代わる生体組織接着剤材料である。

本発明の光制御生体組織接着剤のバイオ粘性は、光活性化によって制御されことができる。光励起の前に、生体組織接着剤には、組織におけるアミノ基と反応するアルデヒド基が含まないので、組織粘性を有しない。光励起の後に、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーによるアルデヒド基が生成され、組織におけるアミノ基と急速に反応して、生体組織接着剤が急速に接着するようになる。Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子の濃度を増加させることによって、生体組織接着剤の組織接着能力を強化することができる。
本発明は、光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子およびＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子を採用することにより、バイオセーフティと適用性が高いことを特徴とし、医療用止血および組織修復の分野で使用できる。前記生体組織接着剤は、１〜３０秒以内にゲル化することができ、急速な止血と組織修復を実現する。

図１は、本発明の実施例１にかかる光制御生体組織接着剤のゲル化の前と後を示す写真である。図２は、ラットの肝が切除された後、本発明の光制御生体組織接着剤を使用して止血のプロセスを示す写真である。図２Ａは、肝葉の一部を切除。図２Ｂは、出血が続く。図２Ｃは、接着剤を塗りつける。図２Ｄは、光で照射する。図２Ｅは、光で照射した後に、出血が直ちに停止される。図２Ｆは、３０分の観察後に出血が発見されない。図３は、本発明の光制御生体組織接着剤を使用してウサギの大腿動脈の止血のプロセスを示す写真である。図３Ａは、大腿動脈を分離。図３Ｂは、血管鉗子で両端を挟み、メスで腿動脈に１ｍｍの開口を開く。図３Ｃは、近位の血管クランプを緩め、血液が開口から噴出する。図３Ｄは、開口に接着剤を塗りつける。図３Ｅは、光で照射する。図３Ｆは、光で照射した後に、近位の血管クランプを緩め、出血が発見されない。図３Ｇは、開口と遠位端の間の動脈を切断する。図３Ｈは、切断した後に血液が噴出し、血管が開いていることを示す。図４は、本発明の光制御生体組織接着剤を使用して損傷したウサギの大腸を修復するプロセスの写真である。図４Ａは、腸に３ｍｍの開口をつける。図４Ｂは、腸の上流にヨードフォアを注入すると、ヨードフォアが開口から漏れる。図４Ｃは、開口に接着剤を塗りつける。図４Ｄは、光で照射する。図４Ｅは、照射後にヨードフォアを腸の上流に注入し、ヨードフォアが開口から漏れない、腸の下流は著しく膨らんでいる。図４Ｆは、ヨードフォアが開口の下流から漏れ、開口がしっかりと封じ込められ、かつ腸管が遮られていないことを示す。

生体組織接着剤
ここで説明する生体組織接着剤は、通常の接着剤ではなく、生体組織を修復したり、止血機能を有する試薬である。バイオ修復は一般に、生体組織、細胞、または臓器が損傷する創傷の治癒プロセスである。治癒を加速するためには、追加の試薬が必要だ。ここで説明する損傷とは、組織の手術中または手術後の創傷に対する縫合と止血、または他の場合に引き起こされた損傷の修復または止血を指す。ここで説明する損傷には、一般に、外科手術中の外傷、交通事故、戦争、自然災害などのイベントで生体組織、臓器又は細胞に与える損傷のような非外科的外傷、および組織や臓器に損傷を与える生理的疾患が含まれる。一般に、怪我には出血が伴うが、すべての怪我が出血ではない。しかし、ほとんどの場合、出血は傷害の現れである。本発明は、重度の損傷後の重度の出血などの重度の損傷の修復および止血に特に有用であり、本発明の試薬は、急速な止血の機能を備える。修復とは、本発明の試薬を使用して、急速に出血するだけでなく、創傷治癒も促進できることを指す。いずれにしても、本発明の試薬は、急速に止血することができ、または組織修復を加速することができ、あるいはその両方を行うことができる。

光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子
当方の発明チームは、光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子が、損傷した組織の修復又は止血のために使用できることを意外に発見した。この物質の一般的な役割は、創傷閉鎖である可能性がある。いわゆる創傷閉鎖は、パッチの役割と同じように、創傷をシールするだけであり、創傷治癒を促進したり、止血機能を発揮したりするものではない。しかしながら、この新しい役割および機能は、本発明において予想外に見出された。

いくつかの特定の実施例では、光反応性架橋基は、メタクリルアミド、メタクリル酸無水物または無水メチルマレイン酸の１つまたはそれらの混合物を指す。あるいは、ＣｏｌｏｓｉＣ、ＳｈｉｎＳＲ、ＭａｎｏｈａｒａｎＶ氏らのＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃＢｉｏｐｒｉｎｔｉｎｇｏｆＨｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ３ＤＴｉｓｓｕｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｓＵｓｉｎｇＬｏｗ−ＶｉｓｃｏｓｉｔｙＢｉｏｉｎｋ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１６，２８（４）：６７７−６８４における光反応性架橋基、又は他の光反応性を有する架橋基を本発明で使用できる。

いくつかの特定の実施例では、光反応性架橋基は、天然の高分子と架橋することができる。さらに、前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子は、ヒアルロン酸、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、コンドロイチン硫酸、絹フィブロイン、キトサン、カルボキシメチルセルロース、コラーゲンのいずれか、またはそれらの１つ又はいくつかの混合物、または他の既知或いは未知の高分子物質、または人工的に合成された分子で架橋される。天然の高分子は好ましい解決策のみであり、これらの天然の高分子は人工的な変更や再処理によって形成できるため、ここでは詳しく説明しない。

さらに、前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子のグラフト置換率は１％〜１００％である。１％、２％、３％、５％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、４５％、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、１００％であってもよい、または上記の２つの値の間の範囲である。

さらに、前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子は、グラフト置換率が１０％のメタクリル酸無水物で修飾されたゼラチンである。又は、グラフト置換率が９０％のメタクリルアミドで修飾されたゼラチンである。又は、グラフト置換率が４０％のメタクリル酸無水物で修飾されたゼラチンである。又は、グラフト置換率が２０％のメタクリルアミドで修飾されたゼラチンである。又は、グラフト置換率が３０％のメタクリル酸無水物で修飾されたコラーゲンである。又は、グラフト置換率が９０％のメタクリル酸無水物で修飾されたコンドロイチン硫酸である。又は、グラフト置換率が１０％のメタクリルアミドで修飾されたカルボキシメチルセルロースセルロース、またはこれらの物質の１つ又はいくつか種類からなる混合物である。また、高分子は他の高分子であってもよい、さらに、グラフト置換はオプションであり、実際の状況に応じて調整することができる。

Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子
いくつかの実施例では、前記Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーのグラフト置換率は、１％〜１００％である。いくつかの好ましい実施例では、前記Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子は、式（Ｉ）で示されるように、式（Ｉ）におけるＲ１は−Ｈ、又は−ＣＯ（ＣＨ２）ｘＣＨ３、−ＣＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｘＣＨ３、−ＣＯ（ＣＨ２）ｘ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＣＨ３からのエステル結合で選択され、又は−（ＣＨ２）ｘＣＨ３、−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｘＣＨ３、−（ＣＨ２）ｘ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＣＨ３からのエーテル結合で選択され、又は−ＣＯＯ（ＣＨ２）ｘＣＨ３、−ＣＯＯ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｘＣＨ３、−ＣＯＯ（ＣＨ２）ｘ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＣＨ３からの炭酸結合選択され、又は−ＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｘＣＨ３、−ＣＯＮＨ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｘＣＨ３、−ＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｘ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ））ｙＣＨ３からのイソシアネート結合で選択され、ここで、ｘ及びｙは０以上の整数であり、Ｒ２は−Ｈ或いは−Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｘＣＨ３、−Ｏ（ＣＨ２）ｘ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｙＣＨ３から選択され、ｘ及びｙは０以上の整数であり、Ｒ３は、アミノ型結合−Ｏ（ＣＨ２）ｘＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｙＮＨ−、ハロゲン化型結合−Ｏ（ＣＨ２）ｘ−及びカルボキシル型結合−Ｏ（ＣＨ２）ｘＣＯ−からなるグループから選択され、ｘ及びｙは０以上の整数であり、または、Ｒ４は−Ｈであり、或いは−ＣＯＮＨ（ＣＨ２）ｘＣＨ３であり、ｘは０以上の整数であり、Ｐ１はバイオ高分子である。

（Ｉ）

いくつかの特定の実施例では、前記Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーはＯ−ニトロベンジルであることが好ましい。

いくつかの特定の実施例では、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子における天然の生体高分子は、ヒアルロン酸、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、コンドロイチン硫酸、絹フィブロイン、キトサン、カルボキシメチルセルロースまたはコラーゲンの１つ又はいくつかの種類からなる混合物である。
方法

本発明は、急速に止血の方法を提供し、当該方法は、光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子と出血部位とを覆うことと、この後に光で照射することと、を備える。いくつかの好ましい実施例では、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子を使用して、照射前に出血部位を覆い、その後、光照射の処理を行う。他のいくつかのケースでは、先ずは光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子とＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子とを混合して混合試薬を形成し、次にその混合物を出血部位に覆い、その後、光照射の処理を行う。いくつかの好ましい実施例では、前記混合物は光開始剤および／または脱イオン水も含む。前記光開始剤の好ましい最終質量濃度は、脱イオン水の質量に基づいて０．００１〜１％である。いくつかの好ましい実施例では、光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子およびＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子の最終質量濃度は、脱イオン水の質量に基づいて０．１〜１０％である。好ましくは、前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子における光反応性架橋基のグラフト置換率が１０〜９０％である。好ましくは、光反応性架橋基はメタクリルアミドまたはメタクリル酸無水物である。好ましくは、前記Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子におけるＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーのグラフト置換率は、１〜１００％である。

一方、本発明は、生体組織損傷の修復または止血の方法も提供する。前記方法は、光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子が含まれる試薬を提供することと、前記試薬を前記生体組織又は出血組織に適用することと、を備える。前記方法は、前記光制御生体組織接着剤を出血性創傷または修復が必要な組織部位に注射することを含む。いくつかの好ましい実施例では、前記方法は、波長が３５０〜４５０ｎｍおよびエネルギー密度が２０〜１５０ｍＷ／ｃｍ^２の光で照射することを含む。好ましくは、照射時間が１〜１０秒であれば、生体組織接着剤を架橋固化させて、急速に止血又は組織修復を実現することができる。いくつかの好ましい実施例では、前記試薬はまた、Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子も含む。いくつかの好ましい実施例では、前記試薬は、光開始剤および／または脱イオン水も含む。前記光開始剤の好ましい最終質量濃度は、脱イオン水の質量に基づいて０．００１〜１％である。

以下、本発明について、実施例に基づいて説明する。これらの説明は、本発明がどのように実現されるかを示すのみであり、本発明の使用を制限するものではない。

本発明の実施例における前記Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子の調製は、ＣｏｌｏｓｉＣ、ＳｈｉｎＳＲ、ＭａｎｏｈａｒａｎＶ氏らのＭｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃＢｉｏｐｒｉｎｔｉｎｇｏｆＨｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓ３ＤＴｉｓｓｕｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｓＵｓｉｎｇＬｏｗ‐ＶｉｓｃｏｓｉｔｙＢｉｏｉｎｋ［Ｊ］．ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１６，２８（４）：６７７−６８４という文献に記載された方法に基づいて合成され、当該文献の全ての内容は、本発明の特定の実施形態の１つとして実施される。

Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子の調製は、特許出願２０１４１０６９８２３９．０を参照する。

（１）１５０ｍｇのグラフト置換率が１００％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたヒアルロン酸（ＨＡ−ＮＢ、特許出願２０１４１０６９８２３９．０の実施例１に従って合成）、５００ｍｇのグラフト置換率が１０％のメタクリル酸無水物で修飾されたゼラチン（ＧＥＬＭＡ）及び１０ｍｇのフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）リン酸リチウム塩（ＬＡＰ）を１０ｍｌ（１０ｇ）の脱イオン水に溶解し、よく混合して、１．５％のＨＡ−ＮＢ、５％のＧＥＬＭＡ、及び０．１％のＬＡＰの質量濃度を含む光制御生体組織接着剤を調製する。

（２）ステップ（１）で調製した光制御生体組織接着剤を創傷の出血部位に適用し、その後、波長が３６５ｎｍ、エネルギー密度が６０ｍＷ／ｃｍ^２の光で１秒間照射すると、生体組織接着剤を固化させて２秒以内に急速な止血を実現できる。

（１）１００ｍｇのグラフト置換率が５０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたアルギン酸ナトリウム（ＡＬＧ−ＮＢ、特許出願２０１４１０６９８２３９．０の実施例２に従って合成）、２００ｍｇのグラフト置換率が９０％のメタクリルアミドで修飾されたゼラチン（ＧＥＬＭＡ）および４ｍｇのフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）リン酸リチウム塩（ＬＡＰ）を１０ｍｌの脱イオン水に溶解し、よく混合して、１％のＡＬＧ−ＮＢ、２％のＧＥＬＭＡ、及び０．０４％のＬＡＰの質量濃度を含む光制御生体組織接着剤を調製する。

（２）ステップ（１）で調製した光制御生体組織接着剤を創傷の出血部位に適用し、その後、波長が３５０ｎｍ、エネルギー密度が２０ｍＷ／ｃｍ^２の光で２秒間照射すると、生体組織接着剤を固化させて５秒以内に急速な止血を実現できる。

（１）３００ｍｇのグラフト置換率が１０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたコンドロイチン硫酸（ＣＳ−ＮＢ、特許出願２０１４１０６９８２３９．０の実施例１に従って合成）、１０ｍｇのグラフト置換率が４０％のメタクリル酸無水物で修飾されたゼラチン（ＧＥＬＭＡ）、０．２ｍｇのフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）リン酸リチウム塩（ＬＡＰ）を１０ｍｌの脱イオン水に溶解し、よく混合して、３％のＣＳ−ＮＢ、０．１％のＧＥＬＭＡ、及び０．００２％のＬＡＰの質量濃度を含む光制御生体組織接着剤を調製する。

（２）ステップ（１）で調製した光制御生体組織接着剤を創傷の出血部位に適用し、その後、波長が４５０ｎｍ、エネルギー密度が１５０ｍＷ／ｃｍ^２の光で１０秒間照射すると、生体組織接着剤を固化させて１０秒以内に急速な止血を実現できる。

（１）１ｇのグラフト置換率が３０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたゼラチン（Ｇｅｌ−ＮＢ、特許出願２０１４１０６９８２３９．０の実施例１に従って合成）、１ｇのグラフト置換率が２０％のメタクリルアミドで修飾されたゼラチン（ＧＥＬＭＡ）、及び２０ｍｇのフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）リン酸リチウム塩（ＬＡＰ）を１０ｍｌの脱イオン水に溶解し、よく混合して、１０％のＧｅｌ−ＮＢ、１０％のＧＥＬＭＡ、及び０．２％のＬＡＰの質量濃度を含む光制御生体組織接着剤を調製する。

（２）ステップ（１）で調製した光制御生体組織接着剤を創傷の出血部位に適用し、その後、波長が３８５ｎｍ、エネルギー密度が２０ｍＷ／ｃｍ^２の光で２秒間照射すると、生体組織接着剤を固化させて２秒以内に急速な止血を実現できる。

（１）１０ｍｇのグラフト置換率が９０％のＯ−ニトロベンジルで修飾された絹フィブロイン（Ｓｉｌｋ−ＮＢ、特許出願２０１４１０６９８２３９．０の実施例１に従って合成）、６００ｍｇのグラフト置換率が３０％のメタクリル酸無水物で修飾されたコラーゲン（ＣｏｌＭＡ）、及び１２ｍｇの２−ヒドロキシ−４ ’−（２−ヒドロキシエトキシ）−２−メチルプロピオフェノン（Ｉ２９５９）を１０ｍｌの脱イオン水に溶解し、よく混合して、０．１％のＳｉｌｋ−ＮＢ、６％のＣｏｌＭＡ、及び０．１２％のＬＡＰの質量濃度を含む光制御生体組織接着剤を調製する。

（２）ステップ（１）で調製した光制御生体組織接着剤を創傷の出血部位に適用し、その後、波長が４０５ｎｍ、エネルギー密度が１００ｍＷ／ｃｍ^２の光で５秒間照射すると、生体組織接着剤を固化させて６秒以内に急速な止血を実現できる。

（１）５００ｍｇのグラフト置換率が１００％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたコラーゲン（Ｃｏｌ−ＮＢ、特許出願２０１４１０６９８２３９．０の実施例１に従って合成）、５００ｍｇのグラフト置換率が９０％のメタクリル酸無水物で修飾されたコンドロイチン硫酸（ＳｉｌｋＭＡ）、及び１０ｍｇの２−ヒドロキシ−４’−（２−ヒドロキシエトキシ）−２−メチルプロピオフェノン（Ｉ２９５９）を１０ｍｌの脱イオン水に溶解して、５％のＨＡ−ＮＢ、５％のＳｉｌｋＭＡ、及び０．１％のＬＡＰの質量濃度を含む光制御生体組織接着剤を調製する。

（２）ステップ（１）で調製した光制御生体組織接着剤を創傷の出血部位に適用し、その後、波長が３８５ｎｍ、エネルギー密度が１２０ｍＷ／ｃｍ^２の光で５秒間照射すると、生体組織接着剤を固化させて５秒以内に急速な止血を実現できる。

（１）５００ｍｇのグラフト置換率が１０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたキトサン（ＣＳ−ＮＢ、特許出願２０１４１０６９８２３９．０の実施例３に従って合成）、５００ｍｇのグラフト置換率が１０％のメタクリルアミドで修飾されたカルボキシメチルセルロースセルロース（ＣＭＣＭＡ）、及び１０ｍｇの２−ヒドロキシ−４’−（２−ヒドロキシエトキシ）−２−メチルプロピオフェノン（Ｉ２９５９）を１０ｍｌの脱イオン水に溶解して、よく混合して、５％のＣＳ−ＮＢ、５％のＣＭＣＭＡ、及び０．１％のＬＡＰの質量濃度を含む光制御生体組織接着剤を調製する。

（１）１５０ｍｇのグラフト置換率が５％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたヒアルロン酸（ＨＡ−ＮＢ、特許出願２０１４１０６９８２３９．０の実施例１に従って合成）、５００ｍｇのゼラチン（Ｇｅｌａｔｉｎ）、及び１０ｍｇのフェニル２、４、６−トリメチルベンゾイルホスフィン酸塩（ＬＡＰ）を１０ｍｌ（１０ｇ）の脱イオン水に溶解して、よく混合して、１．５％のＨＡ−ＮＢ、５％のＧｅｌａｔｉｎ、及び０．１％のＬＡＰの質量濃度を含む光制御生体組織接着剤を調製する。

（２）ステップ（１）で調製した光制御生体組織接着剤を創傷の出血部位に適用し、その後、波長が３６５ｎｍ、エネルギー密度が６０ｍＷ／ｃｍ^２の光で３０秒間照射すると、生体組織接着剤はゆっくりと固化するが、出血により洗い流され、止血を達成できない。即ち、Ｏ−ニトロベンジルで修飾された高分子物質だけでは急速な止血を実現できない、つまり、本発明の光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子は、Ｏ−ニトロベンジルで修飾された高分子物質の止血機能を大幅に改善できる。

（１）１００ｍｇのゼラチン（ＧＥＬＭＡ）、及びフェニル（２，４，６−トリメチルベンゾイル）リン酸リチウム塩（ＬＡＰ）を１０ｍｌ（１０ｇ）の脱イオン水に溶解して、よく混合して、１０％のＧＥＬＭＡ、及び０．１％のＬＡＰの質量濃度を含む光制御生体組織接着剤を調製する。

（２）ステップ（１）で調製したバイオゲルを創傷の出血部位に適用し、その後、波長が３６５ｎｍ、エネルギー密度が６０ｍＷ／ｃｍ^２の光で６０秒間照射すると、生体組織接着剤はゆっくりと固化するが、出血により洗い流され、止血を達成できない。

ラット肝切除の止血および修復に適用される光制御バイオゲル
（１）グループ化及び試薬
ａ、光制御バイオゲルの組成：１０％ＧｅｌＭＡ（１０％のグラフト率）、１．５％ＨＡ−ＮＢ（７％のグラフト率）、０．０５％ＬＡＰ、溶媒としての脱イオン水。
ｂ、光制御バイオゲルの組成：１０％ＧｅｌＭＡ（１０％のグラフト率）、２．５％ＨＡ−ＮＢ（１０％のグラフト率）、０．１％ＬＡＰ、溶媒としての脱イオン水。
ｃ、光制御バイオゲルの組成：１０％ＧｅｌＭＡ（１０％のグラフト率）、０．１％ＬＡＰ、溶媒としての脱イオン水。
ｄ、光制御バイオゲルの組成：１０％ゼラチン、２．５％ＨＡ−ＮＢ（１０％のグラフト率）、０．１％ＬＡＰ、溶媒としての脱イオン水。
ｅ、フィブリン接着剤、上海レイズ血液製品有限公司から購入、バッチ番号：：ＺｈｕｎｚｉＳ２００３００７０。
ｆ、ブランクコントロール：脱イオン水。

（２）実験
ＳＤラットを利用し、各ラットは大規模な肝切除を受けて、創傷モデルを作成した。データの比較可能性を維持するために、６つの材料（ａ：５％ＧｅｌＭＡ、１．５％ＨＡ−ＮＢ、０．０５％ＬＡＰ、ｉｎ−ｓｉｔｕゲル化；ｂ：１０％ＧｅｌＭＡ、２．５％ＨＡ−ＮＡ、０．１％ＬＡＰ、ｉｎ−ｓｉｔｕゲル化；ｃ：１０％ＧｅｌＭＡ、０．１％ＬＡＰ、ｉｎ−ｓｉｔｕゲル化；ｄ：１０％Ｇｅｌａｔｉｎ、２．５％ＨＡ−ＮＡ、０．１％ＬＡＰｉｎ−ｓｉｔｕｇｅｌａｔｉｎ；ｅ：市販のフィブリン接着剤、ｆ：ｂｌａｎｋｃｏｎｔｒｏｌｇｒｏｕｐは、ラットの肝切除後の切断面に他の処理をせずに観察し、各グループには１０匹のラットが含まれる。

材料の応用後に観察が行われ（ａ、ｂ、およびｃを塗りつけた後、波長が３６５ｎｍ、エネルギー密度が６０ｍＷ／ｃｍ^２の光で２秒間照射し；ｄを塗りつけた後、波長が３６５ｎｍ、エネルギー密度が６０ｍＷ／ｃｍ^２の光で２秒間照射し；ｅを直接に塗りつける；ｆは何の処理もしない）、グループａでの出血は、光の照射後にすぐに停止し、その後３０分で出血は観察されない。グループｂでの出血は、光の照射後にすぐに停止し、その後３０分で出血は観察されない。グループｃは、光の照射後にすぐにゲル化を示すが、接着性は脱落しやすく、、血液が染み出し続ける。グループｄは、光の照射と出血の染み出し続けた後、ゆっくりとゲル化を示すが、ゲルは、３秒以上光を当てても完全に固化する前に洗い流された。グループｅでのフィブリンは、カットされた表面で急速に固化するが、接着性は脱落しやすく、血液が染み出し続ける。グループｆは、出血を続ける。

図２に示すように、光制御生体組織接着剤ゲルを含むグループの止血状況は、市販のフィブリン材料とブランクグループを含むグループよりも明らかに優れる。術後の縫合後、ラットに給餌を続ける。グループｅとｆのラットはすべて１週間後に死亡し、グループａの１匹のラットは死亡し、グループｂのラットはすべて生存し、グループｃの３匹のラットは死亡し、グループｄの５匹のラットは死亡したことが観察された。２週間後、グループａの９匹のラットとグループｂの１０匹のラットは生存し、かつ良好な状態で体重が増加する。本発明の光制御バイオゲル材料が組織および細胞にバイオ的に優しいことを証明した。グループｃの５匹のラットとグループｄの２匹のラットが生存するが、生存状態が萎れて、かつ弱く見えた。

ウサギの動脈欠損の止血に応用された光制御バイオゲル
（１）グループ化及び試薬
ａ、光制御バイオゲルの組成：５％ＧｅｌＭＡ（２０％のグラフト率）、１．５％ＨＡ−ＮＢ（３％のグラフト率）、０．０５％ＬＡＰ、溶媒としての脱イオン水。
ｂ、光制御バイオゲルの組成：１０％ＧｅｌＭＡ（１０％のグラフト率）、０．１％ＬＡＰ、溶媒としての脱イオン水。
ｃ、光制御バイオゲルの組成：１０％ゼラチン、２．５％ＨＡ−ＮＢ（１０％のグラフト率）、０．１％ＬＡＰ、溶媒としての脱イオン水。
ｄ、フィブリン接着剤、上海レイズ血液製品有限公司から購入。
ｅ、ブランクコントロール：脱イオン水。

（２）実験
ニュージーランドのオスの白ウサギを利用し、実験の前に体重でランダム化された（各グループ５匹のウサギ）：ａ：５％ＧｅｌＭＡ、１．５％ＨＡ−ＮＢ、０．０５％ＬＡＰ、ｉｎｓｉｔｕゲル化；ｂ：１０％ＧｅｌＭＡ、０．１％ＬＡＰｉｎ−ｓｉｔｕゲル化；ｃ：１０％ゼラチン、２．５％ＨＡ−ＮＡ、０．１％ＬＡＰｉｎ−ｓｉｔｕゲル化；ｄ：市販のフィブリン接着剤；ｅ：ブランクモデルグループ。各動物は、それぞれ大腿動脈の傷（１ｍｍの大きな切開）を受けて、動脈損傷モデルを確立した。材料を大腿動脈損傷に適用した後（塗りつけた後、グループａ、ｂに波長が３６５ｎｍ、エネルギー密度が６０ｍＷ／ｃｍ^２の光で２秒間照射し；グループｃに波長が３６５ｎｍ、エネルギー密度が６０ｍＷ／ｃｍ^２の光で３０秒間照射し；グループｄ、ｅに照射しない）、近位の血管クランプを緩める。図３に示すように、グループａは３０分で出血が観察されないため、光制御バイオゲルが動脈損傷での出血を止められることを証明した。血管の遠位端を切断すると、血液が噴出されるため、光制御バイオゲルが動脈をブロックしないことを証明した。グループｂでは、近位の血管クランプを緩めた後、すぐに血液が噴出された。グループｃでは、近位の血管クランプを緩めてから５秒以内に血液が噴出され、続いて出血が続いた。グループｄでは、近位の血管クランプを緩めてから２秒以内に血液が噴出され、続いて出血が続いた。グループｅでは、近位の血管クランプを緩めた直後に血液が噴出された。これらの結果は、光制御バイオゲルが市販の接着剤およびコントロールグループよりも優れた止血効果を持っていることを証明した。

ウサギの腸漏れ修復に応用された光制御バイオゲル
（１）グループ化及び試薬
ａ、光制御バイオゲルの組成：５％ＧｅｌＭＡ（２０％のグラフト率）、１．５％ＨＡ−ＮＢ（７％のグラフト率）、０．０５％ＬＡＰ、溶媒としての脱イオン水。
ｂ、フィブリン接着剤、上海レイズ血液製品有限公司から購入。
ｃ、ブランクコントロール：脱イオン水

（２）実験
ニュージーランドのオスの白ウサギを利用し、実験の前に体重でランダム化された（各グループ５匹のウサギ）：ａ：５％ＧｅｌＭＡ、１．５％ＨＡ−ＮＢ、０．０５％ＬＡＰ、ｉｎｓｉｔｕゲル化；ｂ：市販のフィブリン接着剤；ｃ：ブランクモデルグループ。各動物は、開腹術と大腸創傷治療（３ｍｍの創傷）を受けて、腸漏れのモデルを確立した。

材料を傷に適用した後（グループａが塗りつけられた後、波長が３６５ｎｍ、エネルギー密度が６０ｍＷ／ｃｍ^２の光で２秒間照射し；グループｂが直接に塗りつけられ、グループｃは何も処理しない）、上端から注射器で腸の下端へヨードフォアを注射した。グループａでは、図４に示すように、ヨードフォアは正常に創傷を通過し、腸は明らかに腫脹したが、漏れることが観察されない。下端に穴を開けた後、大量のヨードフォアが漏れ、内部の腸管を塞ぐことなく、傷が十分に塞がれることが証明された。グループｂでは、ヨードフォアを注射した後、腸が明らかに腫脹し、続いてヨードフォアが漏出した。グループｃでは、ヨードフォアは注射後に創傷から直接漏出し、腫脹することが観察されない。これらの結果は、光制御バイオゲルが市販の接着剤およびコントロールグループよりも優れた創傷結合と塞ぐ効果を持っていることを証明した。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

Claims

光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子及び
Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子を含む、
前記光反応性架橋基は、メタクリルアミドまたはメタクリル酸無水物である、
前記天然の生体高分子は、ヒアルロン酸、ゼラチン、アルギン酸ナトリウム、コンドロイチン硫酸、絹フィブロイン、キトサン、カルボキシメチルセルロースまたはコラーゲンの１つ又はいくつかの種類からなる混合物であることを特徴とする生体組織損傷の修復又は止血に用いる試薬。
光開始剤および／または脱イオン水を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の試薬。
前記光開始剤は、２−ヒドロキシ−４’−（２−ヒドロキシエトキシ）−２−メチルプロピオフェノンまたはフェニルメチルベンゾイルリン酸リチウム塩であることを特徴とする請求項２に記載の試薬。
前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子の最終質量濃度は、前記脱イオン水の質量に基づいて０．１〜１０％であることを特徴とする請求項９２に記載の試薬。
前記Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子の最終質量濃度は、前記脱イオン水の質量に基づいて０．１〜１０％であることを特徴とする請求項２に記載の試薬。
前記光開始剤の最終質量濃度は、前記脱イオン水の質量に基づいて０．００１〜１％であることを特徴とする請求項２に記載の試薬。
前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子は、前記光応答性架橋基の１０〜９０％のグラフト置換率を有することを特徴とする請求項１に記載の試薬。
Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子におけるＯ−ニトロベンジル型フォトトリガーは、１〜１００％のグラフト置換率を有することを特徴とする請求項１に記載の試薬。
前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子における光反応性架橋基のグラフト置換率は、５〜９０％であることを特徴とする請求項１に記載の試薬。
前記光反応性架橋基で修飾された天然の生体高分子は、グラフト置換率が１０％のメタクリル酸無水物で修飾されたゼラチン、グラフト置換率が９０％のメタクリルアミドで修飾されたゼラチン、グラフト置換率が４０％のメタクリル酸無水物で修飾されたゼラチン、グラフト置換率が２０％のメタクリルアミドで修飾されたゼラチン、グラフト置換率が３０％のメタクリル酸無水物で修飾されたコラーゲン、グラフト置換率が９０％のメタクリル酸無水物で修飾されたコンドロイチン硫酸、又はグラフト置換率が１０％のメタクリルアミドで修飾されたカルボキシメチルセルロースの１つ、又はいくつかの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の試薬。
Ｏ−ニトロベンジル型フォトトリガーで修飾された天然の生体高分子は、グラフト置換率が１００％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたヒアルロン酸、グラフト置換率が５０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたアルギン酸ナトリウム、グラフト置換率が１０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたコンドロイチン硫酸、グラフト置換率が３０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたゼラチン、グラフト置換率が９０％のＯ−ニトロベンジルで修飾された絹フィブロイン、グラフト置換率が１００％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたコラーゲン、または、グラフト置換率が１０％のＯ−ニトロベンジルで修飾されたキトサンの１つ、又はいくつかの混合物であることを特徴とする請求項１に記載の試薬。
生体組織の病変の修復または止血のシステムであって、
前記病変又は出血の部位に塗りつけられる請求項１から１１のいずれか一項に記載の試薬と、
前記試薬を固化させるために照射を提供する照射装置とを備えるシステム。
前記照射装置は、波長が３５０〜４５０ｎｍおよびエネルギー密度が２０〜１５０ｍＷ／ｃｍ２の光で照射することを提供するように設定されることを特徴とする請求項１２に記載のシステム。
前記照射装置の照射時間は１〜１０秒であるように設定されることを特徴とする請求項１３に記載のシステム。