KR102049124B1

KR102049124B1 - 교차-결합된 히알루론산의 섬조 및 이들의 이용 방법

Info

Publication number: KR102049124B1
Application number: KR1020147012464A
Authority: KR
Inventors: 사라 퍼매니안; 케네스 혼; 비벡 쉐노이; 자야쿠마르 라자다스; 제프 프라이어; 나빈 자야쿠마르; 제프리 거트너
Original assignee: 알레간 홀딩스 프랑스 에스.아.에스.
Priority date: 2011-10-11
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2019-11-26
Also published as: ES2823148T3; US20130226235A1; JP2014533992A; AU2012318283A1; AU2012318283B2; CN104144714A; ES2640267T3; KR20140100469A; US20130122068A1; DK2766056T3; MX2014004458A; EP2766056B1; EP2766056A1; EP3243533A1; JP6153529B2; CN104144714B; WO2013055832A1; MX353955B; CA2852022A1; NZ623909A

Abstract

본 발명은 전반적으로, 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 향상된 성질을 갖는 섬조, 이런 섬조를 만드는 최적화된 방법, 그리고 예로서, 심미적 적용 (가령, 안면 윤곽형성, 연조직 증대 산물), 수술 (가령, 봉합), 약물 전달, 음압 상처 치료, 습윤 상처 드레싱 등에서 이들의 용도에 관계한다.

Description

교차-결합된 히알루론산의 섬조 및 이들의 이용 방법{THREADS OF CROSS-LINKED HYALURONIC ACID AND METHODS OF USE THEREOF}

관련된 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 35 U.S.C. 119(e) 하에, 2011년 10월 11일자 제출된 특허가출원 번호 61/545,962, 2011년 12월 7일자 제출된 특허가출원 61/568,077, 그리고 2012년 5월 9일자 제출된 특허가출원 번호 61/644,945에 우선권을 주장하고, 이들 각각은 본원에 전체로서 편입된다.

기술분야

본 발명은 전반적으로, 히알루론산의 섬조, 이런 섬조를 만드는 방법, 그리고 예로서, 심미적 적용 (가령, 안면 윤곽형성, 피부 충전), 수술 (가령, 봉합), 약물 전달, 음압 상처 치료, 습윤 상처 드레싱 등에서 이들의 용도에 관계한다.

배경

히알루론산 (HA)은 하기 화학식에 의해 묘사될 수 있는 교대로 결합된 β-D-N-아세틸글루코사민과 β-D-글루쿠론산의 반복된 이당류 단위로 구성되는 선형 다당류 (즉, 비-황산화 글리코사미노글리칸)이다:

여기서 n은 반복 단위의 숫자이다. 히알루론산은 때때로, 명명법 (4GlcUAβ1-3GlcNAcβ1)_n)에 의해 지칭되고, 그리고 예로서, 연결 조직, 상피 조직 및 신경 조직에서 발견되는 세포외 기반의 주요 성분이다. 자연 히알루론산은 종과 장기 특이성의 결여로 인하여 고도로 생체적합성이고, 그리고 종종, 조직 공학에서 생체적합물질로서 및 연조직 증대 산물에서 통상의 성분으로서 이용된다.

자연 히알루론산은 급속한 효소 분해와 가수분해로 인한 불량한 생체내 안정성을 갖고, 따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 히알루론산의 다양한 화학적으로 변형된 형태 (가령, 교차-결합된 형태, 이온성으로 변형된 형태, 에스테르화된 형태 등)가 합성되었다. 현재, 히알루론산 또는 이의 교차-결합된 이형은 다양한 겔 형태에서, 예로서 연조직 증대 산물, 유착 장벽 등으로서 이용된다.

하지만, 히알루론산 또는 이의 교차-결합된 이형의 겔이 연조직 증대 산물로서 이용되는 경우에 문제가 있다. 첫째, 히알루론산 또는 이의 교차-결합된 이형의 겔을 분배하는데 요구되는 힘이 비-선형이고, 이것은 주사가능 히알루론산 겔을 이용할 때 많은 의사가 보고하는 겔의 "방울"의 초기 방출을 유발할 수 있다. 둘째, 히알루로닉 겔을 특정 위치로 정확하게 분배하는 것이 어려울 수 있는데, 그 이유는 이런 겔이 기계적 강도 (mechanical strength)를 거의 갖지 않기 때문이다. 게다가, 겔은 최소 저항의 공간을 점유하고, 이것은 많은 적용 (가령, 잔주름의 치료)에서 이의 이용에 문제를 야기하는데, 그 이유는 겔이 종종, 의도하지 않은 공간적 구역 내로 이동하고 미용 절차를 어렵게 만들고 심지어 위험하게 만들 것이기 때문이다. 셋째, 액체 또는 겔로서 치료 부위 내로 주사되는 많은 통상의 연조직 증대 산물, 예를 들면, Restylane® (히알루론산), Juvederm® (히알루론산), Radiesse® (칼슘 히드록실 인회석), Sculptra® (폴리-L-유산) 및 Perlane® (히알루론산)은 이동할 수 있고 및/또는 치료하기 고통스러운 보기 흉한 "혹"을 유발할 수 있다. 넷째, 이들 연조직 증대 산물은 눈주위에 이용이 권장되지 않는데, 그 이유는 주사 부위로부터 이동이 실명, 조직 괴사, 그리고 드문 경우에 심지어 발작을 유발할 수 있기 때문이다. 최종적으로, 임상의는 또한, 이들 충전제를 이용하여 입술 증대를 수행하는 것이 시간 소모가 크다는 것을 알게 되고, 그리고 환자는 이러한 구역에서 치료가 너무 고통스러워서 신경 차단이 일과적으로 수행된다는 것을 알게 된다.

따라서 조직 저항에 상관없이 특정 위치에 균일하게, 그리고 이식에서 이동의 위험 없이 분배될 수 있는 히알루론산 및 이의 교차-결합된 이형의 섬조 형태가 개발되었다. 이들 섬조 형태는 그들이 향상된 인장 강도 및 더욱 용이한 전달을 갖기 때문에 유익하다.

히알루론산의 섬조 형태의 유의미한 치료적 잠재력으로 인하여, 우수한 물리적 성질을 갖는 향상된 섬조와 연조직 증대 산물을 산출하는 반응 조건 및 제조 프로토콜을 개발해야 하는 필요가 여전하다.

요약

교차-결합된 히알루론산을 포함하는 섬조가 개발되었다. 놀랍게도, 본원 전반에서 설명된 바와 같이, 성분의 상대적인 양, 반응 조건, 히알루론산의 공유 변형, 그리고 제조 프로토콜에서 변경은 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 섬조의 일정한 성질에 대한 유의미한 효과를 가질 수 있다는 것으로 밝혀졌다.

한 양상에서, 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물이 제시되고, 이로부터 본원에서 설명된 바와 같은 섬조가 만들어진다. 가령, 한 구체예에서, 적어도 5% 히알루론산을 포함하는 겔 조성물이 제시되고, 여기서 히알루론산은 히알루론산의 반복 이당류 단위에 비하여 적어도 약 15 몰 %의 부탄디올 디글리시딜 에테르 (BDDE) 유도체와 실질적으로 교차-결합된다. 또한, 교차-결합된 히알루론산을 포함하고, 결합제, 예를 들면, 비교차-결합된 히알루론산을 더욱 포함하는 조성물이 포함된다.

본원에서 설명된 섬조는 실질적으로 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물을 이용하여 제조될 수 있고, 여기서 히알루론산은 히알루론산의 반복 이당류 단위에 비하여 적어도 약 15 몰 %의 부탄디올 디글리시딜 에테르 (BDDE) 유도체와 교차-결합된다. 실질적으로 교차-결합된 히알루론산을 제조하는데 이용된 교차-결합 작용제, 다시 말하면 BDDE의 농도는 섬조의 일정한 물리적 성질을 조율하고 및/또는 향상시키는데 이용되는 것으로 밝혀졌다. 이에 더하여, 일정한 구체예에서, 조성물은 교차-결합 이전에 적어도 5% 히알루론산, 예를 들면, 8%, 10% 또는 12% 히알루론산을 포함한다.

게다가, 본원에서 설명된 바와 같은 섬조는 교차-결합된 히알루론산 및 비교차-결합된 히알루론산 둘 모두를 포함한다. 놀랍게도, 이들 두 성분의 상대적인 농도는 섬조의 일정한 물리적 성질에 영향을 주고, 이것은 궁극적으로, 연조직 증대 산물로서 증가된 생체내 효능으로 이어지는 것으로 밝혀졌다.

이에 더하여, 본원에서 상술된 바와 같이, 섬조 제조 공정의 다양한 양상 (가령, 전구체 겔의 헹굼, 탈기, 사출 성형, 그리고 건조뿐만 아니라 건성 섬조의 말단 멸균)은 향상된 물리적 특징을 갖는 섬조를 생산하기 위해 변경될 수 있다. 구체적으로, 히알루론산의 반복 이당류 단위에 비하여 유의미한 교차-결합 (가령, 적어도 약 15% BDDE 유도체)을 갖는, 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 섬조가 제조되었다. 교차-결합된 히알루론산 조성물 내에 이러한 증가된 교차-결합은 더욱 긴 생체내 반감기를 갖는 섬조를 산출하는 것으로 예기된다.

본원에서 설명된 히알루론산 섬조는 당분야에서 기존에 설명된 히알루론산 섬조와 비교할 때, 증가된 생체내 반감기를 갖는다. 토끼의 등에 이식될 때, 당분야에서 설명된 멸균된 섬조는 30일 이내에 완전하게 완전히 재흡수되는 반면, 본원에서 설명된 섬조는 3개월 또는 일부 경우에 그 이상 동안 여전히 존재하였다.

다른 양상에서, 본원에서 설명된 바와 같은 제조 방법을 변경함으로써 약화될 수 있는 물리적 특징을 갖는 섬조가 제시된다. 가령, 한 구체예에서, 하기 단계에 의해 제조된 실질적으로 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 건성 섬조가 제시된다: a) 히알루론산을 BDDE와 접촉시킴으로써 실질적으로 교차-결합된 히알루론산 조성물을 형성하는 단계; b) 비교차-결합된 히알루론산을 상기 조성물에 첨가하는 단계; c) 실질적으로 교차-결합된 조성물을 사출 성형하여 습성 섬조를 형성하는 단계; 그리고 d) 습성 섬조를 건조하여 건성 섬조를 형성하는 단계.

이들 방법 구체예 중의 한 가지에서, 필요 개체에서 주름을 치료하는 방법이 제시된다. 이런 양상에서, 섬조는 주름에 인접하게 또는 주름 아래에서 환자의 피부 내로 삽입된다. 섬조는 이후, 주름 아래에 적용되고, 따라서 주름을 치료한다. 한 구체예에서, 체액에 노출 시에 또는 수동으로 수화시킴으로써, 섬조는 수화 시에 팽창하고, 그리고 이런 팽창은 전형적으로, 주름을 충전할 만큼 충분하다. 삽입 프로필의 침습력이 최소화되도록 섬조가 수화 시에 팽창하도록 하는 것이 유리하지만, 팽창하지 않도록 설계된 섬조 역시 주름을 치료하는데 이용될 수 있다.

다른 구체예에서, 필요 개체에서 안면 윤곽형성을 제공하는 방법이 제시된다. 이러한 구체예에서, 섬조는 원하는 치료 위치, 예를 들면, 입술, 팔자주름, 눈물 도랑 등에서 또는 이에 인접하게 피부 내로 삽입된다. 이후, 섬조가 적용되고, 따라서 안면 윤곽형성을 제공한다. 한 구체예에서, 섬조는 피부 조직의 다양한 평면에 적용된다. 한 구체예에서, 여러 섬조가 서로에 전반적으로 평행하게 배치될 수 있고, 그리고 추가의 섬조가 첫 번째 세트의 평행 섬조에 대하여 전반적으로 수직 방향에서 배치될 수 있고, 따라서 망사 구조 (mesh structure)를 형성하는데, 이의 집합체 효과는 눈의 더욱 큰 결함 또는 더욱 넓게 퍼진 결함, 예를 들면, 눈물 도랑 또는 눈아래 영역을 윤곽 형성하는 것이다.

또한, 섬조를 포함하는 부분의 키트가 포함된다. 일부 구체예에서, 키트는 섬조를 전달하기 위한 수단을 더욱 포함한다. 전달을 위한 수단은 주사기 또는 바늘일 수 있다.

또 다른 양상에서, 히알루론산의 섬조를 연조직 증대 산물, 안면 윤곽형성, 유착 장벽, 음압 상처 드레싱을 비롯한 상처 드레싱, 봉합선 등으로 이용하는 방법이 제시된다. 예로서, 수술, 안과학, 상처 봉합, 약물 전달 등에서 히알루론산의 섬조를 이용하는 방법 역시 제시된다. 이들 구체예뿐만 아니라 다른 구체예는 하기에 더욱 상세하게 논의된다.

도면의 간단한 설명
일정한 양상은 첨부된 도면과 함께 판단될 때, 하기 상세한 설명으로부터 최적으로 이해된다. 통상의 관례에 따라서, 이들 도면의 다양한 특질은 일정한 비율로 확대 또는 축소되지 않는 것으로 강조된다. 이에 반하여, 다양한 특질의 치수는 명료함을 위하여 임의적으로 확대되거나 축소된다. 이들에는 하기 도면이 포함된다:
도 1은 부탄디올 디글리시딜 에테르 (BDDE)와 교차-결합된 히알루론산의 개요를 도시한다.
도 2는 전체적으로, 바늘의 근위 단부에 부착된 섬조를 도시한다 (N = 바늘; T = 섬조).
도 3a와 3b는 섬조에 부착된 바늘을 도시한다 (N = 바늘; T = 섬조). 도 3a는 바늘의 내경 내로 삽입된 섬조의 부분 확대도를 도시한다; 그리고 도 3b는 섬조가 바늘과 부분적으로 겹쳐지는 속이 비지 않은 바늘의 근위 단부의 부분 확대도를 도시한다.
도 4a-4f는 주름의 치료를 보여준다. 도 4a는 인간의 안와골막 영역 내에 안면 잔주름을 도시한다; 도 4b는 바늘과 섬조가 중앙 가장자리에서 주름의 피부 내로 삽입되는 것을 도시한다; 도 4c는 바늘이 주름 아래에서 횡단하기 위해 조정되는 것을 도시한다; 도 4d는 바늘이 주름의 측면 가장자리에서 빠져나가는 것을 도시한다; 도 4e는 바늘이 주름 아래에서 이전에 점유했던 위치 내로 섬조를 끌어당기는 것을 도시한다; 그리고 도 4f는 주름 아래에서 이식된 섬조를 도시하고, 잉여의 섬조가 절단된다.
도 5a-5c는 주름의 치료를 보여준다. 도 5a는 접힘 또는 주름의 횡단면도를 도시한다; 도 5b는 아직 수화되지 않은, 주름 아래에서 이식된 섬조를 도시한다; 그리고 도 5c는 완전히 수화되고 주름의 표면 외관을 편평하게 하는, 주름 아래에서 이식된 섬조를 도시한다.
도 6은 특정 라인에서 신경 또는 혈관 재생을 증진하는 특정한 선형 위치에서 섬조를 배치하기 위해, 바늘과 섬조가 어떻게 이용될 수 있는 지를 보여준다.
도 7a는 눈물 도랑 내에서 안면 윤곽형성을 위한 상대적으로 평행 방향에서 섬조의 배치 (섬조 1, 2, 3, 4, 5, 그리고 6)를 보여준다. 상기 도면은 또한, 팔자주름의 안면 윤곽형성을 위한 섬조의 배치 (섬조 7과 8)를 보여준다. 도 7b는 눈물 도랑 내에서 안면 윤곽형성을 위한 섬조의 대안적 배치 (섬조 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 그리고 8)를 보여준다.
도 8a와 8b는 피부의 횡단면 및 3-차원 횡단면 둘 모두에서 환자 내로 이식된 섬조의 예기된 미세해부학의 개요를 도시한다.
도 9a, 9b, 9c, 9d와 9e는 8/40@15/20 섬조 조성물 (인산염 완충 세척액; 15% HA 고형물, 20%의 HA는 물에서 비교차-결합된 결합제)로부터 제조된 섬조로 치료된 후 1개월 (9a), 2개월 (9b), 3개월 (9c), 6개월 (9d)과 9개월 (9e) 시점에, 토끼의 조직학적 횡단면 (14x 배율에서)을 보여준다. 도 9a, 9b, 9c, 9d와 9e에서 도시된 조직학적 연구의 상세는 실시예 9에서 찾아볼 수 있다.
도 10은 8/40@15/20 섬조 조성물 (인산염 완충 세척액; 15% HA 고형물, 20%의 HA는 비교차-결합된 HA 결합제)로부터 제조된 섬조로 치료된 후 1개월 시점에, 토끼의 전체 해체를 보여준다. 도 10에 도시된 해체의 상세는 실시예 10에서 찾아볼 수 있다.
도 11은 8/40@15/20 섬조 조성물 (인산염 완충 세척액; 15% HA 고형물, 20%의 HA는 비교차-결합된 HA 결합제)로부터 제조된 섬조로 치료된 후 2개월 시점에, 토끼의 전체 해체를 보여준다. 도 11에서 도시된 이러한 해체의 상세는 실시예 10에서 찾아볼 수 있다.
하기 섬조 명명법이 겔 조성물을 설명하기 위해 도 12와 13에서 이용된다: AA/BB@XX/YY, 여기서 (AA)는 교차-결합 용액의 중량에 비하여 히알루론산의 중량 %이고; (BB)는 히알루론산의 중량에 비하여 BDDE의 중량 %이고; (XX)는 조성물 (사출 성형 이전)의 중량에 비하여 교차-결합된 및 비교차-결합된 히알루론산 "고형물"의 중량 %이고; 그리고 (YY)는 총 교차-결합된 및 비교차-결합된 히알루론산 "고형물"의 중량에 비하여 비교차-결합된 히알루론산의 중량 %이다.
도 12는 히알루로니다아제 (1 mg/mL)를 이용한 섬조 분해 연구의 결과를 도시한다. 도 12에서 제시된 이들 효소 분해의 상세는 실시예 7에서 찾아볼 수 있다. 섬조 A-F에 대해: A = 10/40@15/20 CaCl₂; B = 10/40@15/40; C = 10/40@15/20; D = 10/40@10/50; E = 8/40@15/20 H₂O 세척액; F = 8/40@15/20; G = 10/40@15/20 CaCl₂에 대한 대조; H = 10/40@15/40에 대한 대조; I = 10/40@15/20에 대한 대조; J = 8/40@15/20에 대한 대조. 수직 화살표는 새로운 1 mg/mL의 히알루로니다아제의 첨가에 상응한다.
도 13은 본원에서 설명된 바와 같은 예시적인 섬조에 대한 평균 촉진 스코어를 도시한다. 도 13에서 제시된 이들 촉진 연구의 상세는 실시예 8에서 찾아볼 수 있다. 섬조 A-F에 대해: A = 8/40@15/20; B = 8/40@15/20; C = 10/40@10/50; D = 10/40@15/20; E = 10/40@15/20; F = 10/40@15/40; 바늘 = 사전에 정립된 (20G); 말단 멸균된 (20kGy); 섬조 크기 ~0.01 인치.
도 14는 하나의 정립 단계 및 복수의 정립 단계에서 겔의 직경에서 0.3 스퀘어 mm까지 입자의 입자 크기 분포를 보여준다.

상세한 설명

본원에서는 실질적으로 교차-결합된 히알루론산의 섬조, 이들이 만들어진 조성물, 이들의 제조를 위한 방법, 이들의 용도, 그리고 이들로부터 형성된 특정한 형상이 설명된다. 하지만, 하기 용어가 먼저 정의될 것이다.

본 발명은 설명된 특정 구체예에 한정되지 않는 것으로 이해되는데, 그 이유는 이들이 당연히, 변할 수 있기 때문이다. 또한, 본원에서 이용된 용어는 특정 구체예를 단지 설명하기 위한 것이고, 그리고 제한하는 것으로 의도되지 않는 것으로 이해되는데, 그 이유는 본 발명의 범위가 첨부된 청구항에 의해서만 한정될 것이기 때문이다.

본원에서 및 첨부된 청구항에서 이용된 바와 같이, 단수 형태 (단수 부정관사 및 정관사)는 문맥에서 달리 지시되지 않으면, 복수의 지시 대상을 포함한다. 따라서 예로서, "섬조"에 대한 언급은 복수의 섬조를 포함한다.

1. 정의

달리 정의되지 않으면, 본원에서 이용된 모든 기술 용어와 과학 용어는 본 발명이 속하는 분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 이용된 바와 같이, 하기 용어는 다음 의미를 갖는다.

본원에서 이용된 바와 같이, 용어 "포함하는" 또는 "포함한다"는 이들 조성물과 방법이 열거된 요소를 포함하지만, 다른 것들을 배제하지 않는다는 것을 의미하는 것으로 의도된다. 조성물과 방법을 정의하기 위해 이용될 때 "본질적으로 구성되는"은 규정된 목적을 위한 조합에서 임의의 본질적인 중요성의 다른 요소를 배제하는 것을 의미한다. 따라서 본원에서 정의된 바와 같은 요소로 본질적으로 구성되는 조성물은 청구된 기초적이고 신규한 특징(들)에 별다른 영향을 주지 않는 다른 재료 또는 단계를 배제하지 않을 것이다. "구성되는"은 다른 요인 및 실질적인 방법 단계의 사소하지 않은 요소를 배제한다는 것을 의미한다. 이들 전환 용어 각각에 의해 정의된 구체예는 본 발명의 범위 내에 있다.

용어 "약"은 범위를 비롯하여 수치 지정, 예를 들면, 온도, 시간, 양, 그리고 농도 앞에 이용될 때, ( + ) 또는 ( - ) 10 %, 5 % 또는 1 % 변할 수 있는 근사치를 지시한다.

용어 "히알루론산" 또는 "HA"는 하기 화학식을 갖는 중합체를 지칭한다:

여기서 n은 반복 단위의 숫자이다. 세균과 조류 공급원을 비롯한 히알루론산의 모든 공급원이 유용하다. 유용한 히알루론산은 약 0.5 MDa (메가 달톤, mega Dalton) 내지 약 3.0 MDa의 분자량을 갖는다. 일부 구체예에서, 분자량은 약 0.6 MDa 내지 약 2.6 MDa이고, 그리고 또 다른 구체예에서, 분자량은 약 1.4 MDa 내지 약 1.7 MDa이다. 일부 구체예에서, 분자량은 약 0.7 MDa이고, 그리고 또 다른 구체예에서, 분자량은 약 1.7 MDa이다. 일부 구체예에서, 분자량은 약 2.7 MDa이다.

본원에서 설명된 바와 같은 섬조의 적어도 일부분은 교차-결합된다. 용어 "교차-결합된"은 교차-결합 작용제를 거쳐 공유 결합된 히알루론산의 2개 또는 그 이상의 중합체 사슬을 지칭하는 것으로 의도된다. 이런 교차-결합은 단일 중합체 사슬 내에 또는 2개 또는 그 이상의 사슬 사이에 락톤, 무수물, 또는 에스테르 형성을 유발하는 분자간 또는 분자내 탈수와 구별된다. 하지만, 분자내 교차-결합 역시 본원에서 설명된 바와 같은 섬조 내에서 발생할 수 있는 것으로 예기된다. 용어 "교차-결합된"은 또한, BDDE 유도체에 공유 연결된 히알루론산을 지칭하는 것으로 의도된다. 일부 구체예에서, 용어 "교차-결합된"은 또한, 공유 변형된 히알루론산을 지칭한다.

"교차-결합 작용제"는 2개 또는 그 이상의 분자 사이에 공유 결합을 발생시키는 적어도 2개의 반응성 기능기를 내포한다. 교차-결합 작용제는 동종이중기능성 (즉, 동일한 2개의 반응성 단부를 가짐) 또는 이형이중기능성 (즉, 2개의 상이한 반응성 단부를 가짐)일 수 있다. 본 발명에서 이용되는 교차-결합 작용제는 교차-결합 반응이 진행될 수 있도록, 히알루론산의 기능기에 상보적 기능기를 포함해야 한다. 한 구체예에서, 교차-결합은 에스테르화 히알루론산을 형성하지 않는다. 적절한 교차-결합 작용제에는 단지 실례로서, 부탄디올 디글리시딜 에테르 (BDDE), 디비닐 술폰 (DVS), 또는 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필) 카르보디이미드 염산염 (EDC), 또는 이들의 조합이 포함된다. 한 구체예에서, 교차-결합 작용제는 BDDE이다. 한 구체예에서, 교차-결합 작용제는 광경화가능 교차-결합 작용제가 아니다.

본원에서 이용된 바와 같이, 용어 "BDDE 유도체"는 BDDE의 한쪽 또는 양쪽 에폭시드가 히알루론산과 반응하는 BDDE의 한 형태를 지칭한다. BDDE는 하기 화학 구조를 갖는다:

BDDE

히알루론산의 BDDE 유도체의 한 가지 실례는 하기에 도시된다.

BDDE 유도체

앞서 도시된 바와 같은 히알루론산의 BDDE 유도체는 양쪽 에폭시드가 반응된 양쪽 단부에서 히알루론산에 공유 결합될 수 있다. 히알루론산의 추가의 BDDE 유도체가 본원에서 예기된다. 가령, 히알루론산의 일정한 BDDE 유도체는 2개의 별개의 히알루론산 중합체 사이에 양쪽 단부에서 공유 결합 (즉, 교차-결합)될 수 있는 반면, 다른 BDDE 유도체는 단일 히알루론산 중합체 내에 양쪽 단부에서 공유 결합될 수 있다. 또한, 그 자체로 히알루론산에 공유 결합되는 하나 또는 그 이상의 추가의 BDDE 유도체로부터 히드록실 기에 한쪽 또는 양쪽 단부에서 공유 결합되는 BDDE 유도체가 예기된다.

또한, 단지 한쪽 단부에서만 히알루론산에 공유 결합되는 BDDE 유도체가 예기된다. 가령, 에폭시드 고리 중에서 하나는 히알루론산 중합체의 단일 스트레치에 공유 부착에 의해 열릴 수 있는 반면, 다른 에폭시드 고리는 닫힌 상태 (즉, 무반응)로 남아있을 수 있다. 게다가, 교차-결합된 히알루론산 조성물 내에서, 무반응 에폭시드를 갖는 이런 BDDE 유도체의 농도는 이런 조성물로부터 제조된 섬조의 생체적합성에 영향을 주지 않을 만큼 충분히 낮은 것으로 예기된다. 게다가, 에폭시드 고리 중에서 하나가 히알루론산 중합체의 단일 스트레치에 공유 부착에 의해 열리고, 다른 에폭시드 고리가 가수분해에 의해 열리는 BDDE 유도체가 예기된다. 하지만, 교차-결합된 히알루론산 조성물은 2개의 별개의 히알루론산 중합체 사이에 양쪽 단부에서 공유 결합되는 적어도 약 2 몰 % BDDE (이당류 단위체에 대하여)를 포함하는 것으로 예기된다.

본원에서 이용된 바와 같이, 용어 "결합제"는 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물에서 균일한 일관성 및/또는 응집을 제공하는 자연 발생 또는 합성 물질을 지칭하고, 이것은 사출 성형될 때, 섬조를 형성한다. 한 구체예에서, 결합제는 비교차-결합된 히알루론산이다. 다른 구체예에서, 결합제는 당류와 다당류, 예를 들면, 수크로오스, 말토오스, 콘드로이틴 황산염, 데르마탄 황산염, 헤파린, 키토산, 셀룰로오스, 젤라틴, 콜라겐, 아카시아, 전분, PVP (폴리비닐 피롤리돈), HPC (히드록시프로필 셀룰로오스), HPMC (히드록시프로필 메틸셀룰로오스), PEG, PLGA (폴리(젖산-코-글리콜산), 카르복시 메틸 셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 젤라틴 폴리에틸렌 산화물, 덱스트린, 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 폴리메타크릴레이트 등으로 구성된 군에서 선택된다.

본원에서 이용된 바와 같이, 용어 "피부"는 3가지 층을 지칭한다: 표피, 진피, 그리고 하피 또는 더욱 깊은 피하 조직.

본원에서 이용된 바와 같이, 용어 "더욱 매끄러운," "매끄러운," 및 "매끄러움"은 조직을 통해 끌어당겨질 때 감소된 끌림을 제공하는 섬조의 성질을 지칭한다. 섬조가 더욱 매끄러울수록, 피부를 통해 끌어당겨질 때 끌림이 덜하다.

본원에서 이용된 바와 같이, 용어 "섬조 (thread)"는 재료의 길고, 가늘고, 유연한 형태를 지칭한다. 본원에서 설명된 바와 같은 섬조는 횡단면에서, 하기에 논의된 다양한 형상을 가질 수 있다.

용어 "극한 인장 강도"는 횡단면적에 대하여 정규화된 섬조의 인장 강도를 지칭하는 것으로 의도된다. 용어 "인장 강도"는 섬조가 장력에 종속될 때 실패 없이 견딜 수 있는 최대 스트레스를 지칭하는 것으로 의도된다. 한 구체예에서, 극한 인장 강도는 피부를 통해 섬조를 끌어당기고, 그리고 섬조의 완전성이 예로서, 파괴 또는 분단에 의해 실질적으로 약화되지 않도록 이를 피부 내에서 1회 조작할 수 있을 만큼 충분한 것으로 예기된다. 본원에서 설명된 바와 같은 섬조는 바람직하게는, 약 3 kpsi ("스퀘어 인치당 킬로파운드")(20.7 MPa) 또는 그 이상, 또는 5 kpsi 또는 그 이상, 또는 10 kpsi 또는 그 이상, 또는 15 kpsi 또는 그 이상, 또는 20 kpsi 또는 그 이상, 또는 50 kpsi 또는 그 이상, 또는 75 kpsi 또는 그 이상의 극한 인장 강도를 갖는 것으로 예기된다. 일부 구체예에서, 섬조는 약 0.4 lbf (파운드 포스, pound force) 또는 그 이상, 또는 0.6 lbf 또는 그 이상, 또는 0.8 lbf 또는 그 이상, 또는 1.0 lbf 또는 그 이상, 또는 1.1 lbf 또는 그 이상의 인장 강도를 갖는다. 일부 구체예에서, 섬조는 약 0.7 lbf의 인장 강도를 갖는다.

일부 구체예에서, 인장 강도는 포스 게이지를 이용하고, 그리고 섬조를 파괴하는데 필요한 피크 포스를 측정함으로써 측정될 수 있다. 조사된 대략 9개의 섬조 로트 중에서, 20 게이지 사출 성형 노즐을 이용하면 평균 인장 강도가 약 0.71 파운드 포스이었다.

용어 "수분 퍼센트"는 중량으로 물의 총 퍼센트를 지칭하는 것으로 의도된다. 한 구체예에서, 섬조의 수분 퍼센트는 약 30% 또는 그 이하, 또는 대안으로, 약 15% 또는 그 이하, 또는 대안으로, 약 10% 또는 그 이하이다. 이것은 전형적으로, 칼 피셔 적정에 의해 측정될 수 있다.

본원에서 설명된 바와 같은 섬조는 다양한 형상으로 만들어질 수 있다. 용어 "실질적으로 원통형"은 섬조의 횡단면이 둥근 섬조를 지칭한다. 섬조의 형상을 지칭하는데 이용되는 용어 "실질적으로"는 적어도 50%의 섬조가 설명된 근사한 형상을 갖는다는 것을 의미한다. 용어 "실질적으로"는 또한, 섬조의 길이를 따라서 다양한 형상을 갖는 섬조를 포괄하는데 이용된다. 가령, 섬조는 실질적으로 원통형이지만, 섬조의 단부가 점점 가늘어질 수도 있다. 실질적으로 원통형 섬조는 겔 조성물 및 이것이 사출 성형되는 기질의 접촉각 (contact angle)이 약 90도 이상의 평형 접촉각 (equilibrium contact angle)을 가질 때, 제공될 수 있다.

용어 "실질적으로 D-정형된"은 횡단면이 D-정형되거나 또는 실질적으로 반-원형인 섬조를 지칭한다. 실질적으로 D-정형된 섬조는 하나의 편평한 면 및 하나의 실질적으로 둥근 면을 갖는다. 실질적으로 D-정형된 섬조는 겔 조성물 및 이것이 사출 성형되는 기질의 접촉각이 약 90도의 평형 접촉각을 가질 때, 제공될 수 있다.

용어 "실질적으로 리본-정형된"은 섬조의 두께가 섬조의 너비의 약 50% 이하인 섬조를 지칭한다. 일부 구체예에서, 횡단면은 실질적으로 직사각형이다. 리본-정형된 섬조는 겔 조성물 및 이것이 사출 성형되는 기질의 접촉각이 약 90도 이하의 평형 접촉각을 가질 때, 제공될 수 있다. 대안으로, 리본-정형된 섬조는 원하는 횡단면 형상을 획득하기 위해 습성 겔을 절단함으로써 형성될 수 있다. "리본-정형된"은 또한, 실질적으로 타원체 형상을 포함할 수도 있다. 용어 "실질적으로 타원체"는 횡단면이 실질적으로 직사각형 또는 타원형인 섬조를 지칭한다.

용어 "치료제"는 하나 또는 그 이상의 치료제를 포함할 수 있다. 상기 구체예의 다른 것에서, 치료제는 리도카인, 크실로카인, 노보카인, 벤조카인, 프릴로카인, 리피바카인, 프로포폴, 또는 이들의 조합이 포함되지만 이들에 국한되지 않는 마취제이다. 상기 구체예의 다른 것에서, 치료제에는 에피네프린, 에페드린, 아미노필린, 테오필린 또는 이들의 조합이 포함되지만 이들에 국한되지 않는다. 상기 구체예의 다른 것에서, 치료제는 보툴리눔 식중독 독소이다. 상기 구체예의 다른 것에서, 치료제는 라미닌-511이다. 상기 구체예의 다른 것에서, 치료제는 글루코사민인데, 이것은 예로서, 재생성 관절 질환의 치료에 이용될 수 있다. 상기 구체예의 다른 것에서, 치료제는 비타민 E 또는 모든-트랜스 레티노산, 예를 들면, 레티놀이 포함되지만 이들에 국한되지 않는 항산화제이다. 상기 구체예의 다른 것에서, 치료제에는 줄기 세포가 포함된다. 상기 구체예의 다른 것에서, 치료제는 인슐린, 성장 인자, 예를 들면, NGF (신경 성장 인자), BDNF (뇌-유래된 신경영양 인자), PDGF (혈소판-유래된 성장 인자) 또는 퍼모프아민 데페록사민 NGF (신경 성장 인자), 덱사메타손, 아스코르브산, 5-아자시티딘, 4,6-이중치환된 피롤로피리미딘, 카르디오게놀, cDNA, DNA, RNAi, BMP-4 (골 형태형성 단백질-4), BMP-2 (골 형태형성 단백질-2), 항생제, 예를 들면, β 락탐, 플루오르퀴놀론을 비롯한 퀴놀론, 아미노글리코시드 또는 마크롤리드, 간세포 성장 인자 또는 피르페니돈이 포함되지만 이들에 국한되지 않는 항-섬유증제, 항-흉터형성제, 예를 들면, 항-TGF-b2 단일클론 항체 (rhAnti-TGF-b2 mAb), 펩티드, 예를 들면, GHK 구리 결합 펩티드, 조직 재생 작용제, 스테로이드, 피브로넥틴, 사이토킨, 진통제, 예를 들면, 타펜타돌 HCl, 아편제 (가령, 모르핀, 코돈, 옥시코돈 등), 방부제, 알파-, 베타- 또는 감마-인터페론, EPO, 글루카곤, 칼시토닌, 헤파린, 인터류킨-1, 인터류킨-2, 필그라스팀, 단백질, HGH, 황체 형성 호르몬, 심방 나트륨 이뇨인자, 인자 VIII, 인자 IX, 또는 여포 자극 호르몬이다.

용어 "진단 작용제"는 진단 검사의 일부로서 이용되는 작용제 (가령, 생체내에서 섬조를 관찰하는데 이용되는 형광 염료)를 지칭한다. 한 구체예에서, 진단 작용제는 가용성 TB (결핵) 단백질이다.

용어 "매끄러움-증강 작용제"는 건성 섬조와 접촉될 때, 건성 섬조를 윤활하는 작용을 하는 물질 또는 용액을 지칭하는 것으로 의도된다. 매끄러움-증강 작용제는 예로서, 물 및/또는 알코올, 수성 완충액을 포함할 수 있고, 그리고 추가의 작용제, 예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜, 히알루론산, 및/또는 콜라겐을 더욱 포함할 수도 있다.

용어 "생체분해 지연 작용제"는 섬조의 생체내 분해를 늦추거나 예방하는 생체적합성 물질을 지칭하는 것으로 의도된다. 가령, 생체분해 지연 작용제는 소수성 작용제 (가령, 지질) 또는 희생적 생체분해 작용제 (가령, 당류)를 포함할 수 있다.

용어 "파괴 하중"은 섬조에 적용될 때, 섬조가 실패하도록 유발하는 최대 포스를 지칭하는 것으로 의도된다. "실패"는 섬조가 파괴되거나, 분단되거나, 또는 달리, 구조 완전성을 상실한다는 것을 의미한다. 일부 구체예에서, 파괴 하중은 약 0.1 파운드 또는 0.22 킬로그램 또는 그 이상이다.

용어 "단단한"은 구속되지 않은 환경에서 자신의 형태를 유지하고 (즉, 유동성/무정형 재료와 대조적으로), 그리고 압축 하에 상당한 정도의 구조 완전성을 나타내는 점착성 재료를 지칭하는 것으로 의도된다. 젤라틴 큐브는 단단한 겔의 한 가지 실례이다.

용어 "수성 겔 조성물" 또는 "겔 조성물" 또는 "겔 혼합물"은 물, 히알루론산, 그리고 교차-결합 작용제 및/또는 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 수성 조성물을 지칭하는 것으로 의도된다. 일부 구체예에서, 조성물은 용액의 pH가 조성물의 성분의 첨가에서 거의 변화가 없도록, 완충액을 더욱 포함할 수도 있다. 이들 구체예에서, 조성물은 수성 완충된 겔 조성물로서 지칭된다. 완충된 겔 조성물의 pH는 전형적으로, 약 7 내지 약 13이다. 일정한 구체예에서, pH는 약 7이다. 일정한 구체예에서, pH는 약 9 또는 약 10에서 더욱 높다. 일부 구체예에서, pH는 적절한 양의 적절한 염기, 예를 들면, Na₂CO₃ 또는 NaOH를 첨가함으로써 조정될 수 있다. 일부 구체예에서, 수성 겔 완충된 조성물은 인산염 완충된 식염수를 포함한다. 일부 구체예에서, 수성 겔 완충된 조성물은 트리스(히드록시메틸)아미노메탄 (Tris)을 포함하는데, 이것은 화학식 (HOCH₂)₃CNH₂를 갖는다. 일부 구체예에서, 오스몰농도와 이온 농도를 조정하기 위해 추가의 용질, 예를 들면, 염화나트륨, 염화칼슘, 및/또는 염화칼륨이 첨가된다.

용어 "완충액"은 pH를 안정화시키는 용액을 지칭하는 것으로 의도되고, 여기서 상기 용액은 약산 및 이의 짝염기 또는 약염기 및 이의 짝산의 혼합물을 포함한다. 완충액 용액에는 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올, 2-아미노-2-메틸-1-프로판올, L-(+)-주석산, D-(-)-주석산, ACES, ADA, 아세트산, 암모늄 아세트산염, 암모늄 중탄산염, 암모늄 구연산염, 암모늄 포름산염, 암모늄 옥살산염, 암모늄 인산염, 암모늄 나트륨 인산염, 암모늄 황산염, 암모늄 주석산염, BES, BICINE, BIS-TRIS, 중탄산염, 붕산, CAPS, CHES, 칼슘 아세트산염, 칼슘 탄산염, 칼슘 구연산염, 구연산염, 구연산, 디에탄올아민, EPP, 에틸렌디아민테트라아세트산 디나트륨 염, 포름산 용액, Gly-Gly-Gly, Gly-Gly, 글리신, HEPES, 이미다졸, 리튬 아세트산염, 리튬 구연산염, MES, MOPS, 마그네슘 아세트산염, 마그네슘 구연산염, 마그네슘 포름산염, 마그네슘 인산염, 옥살산, PIPES, 인산염 완충된 식염수, 피페라진 칼륨 D-주석산염, 칼륨 아세트산염, 칼륨 중탄산염, 칼륨 탄산염, 염화칼륨, 칼륨 구연산염, 칼륨 포름산염, 칼륨 옥살산염, 칼륨 인산염, 칼륨 프탈산염, 칼륨 나트륨 주석산염, 칼륨 테트라붕산염, 칼륨 테트라옥살산염 탈수물, 프로피온산 용액, STE 완충액 용액, 나트륨 5,5-디에틸바르비트루산염, 나트륨 아세트산염, 나트륨 중탄산염, 나트륨 중주석산염 일수화물, 나트륨 탄산염, 나트륨 구연산염, 염화나트륨, 나트륨 포름산염, 나트륨 옥살산염, 나트륨 인산염, 나트륨 피로인산염, 나트륨 주석산염, 나트륨 테트라붕산염, TAPS, TES, TNT, TRIS-글리신, TRIS-아세트산염, TRIS 완충된 식염수, TRIS-HCl, TRIS 인산염-EDTA, 트리신, 트리에탄올아민, 트리에틸아민, 트리에틸암모늄 아세트산염, 트리에틸암모늄 인산염, 트리메틸암모늄 아세트산염, 트리메틸암모늄 인산염, Trizma® 아세트산염, Trizma® 염기, Trizma® 탄산염, Trizma® 염산염 또는 Trizma® 말레인산염이 포함되지만 이들에 국한되지 않는다.

용어 "수성 용매"는 비-독성, 비-면역원성 수성 조성물을 지칭하는 것으로 의도된다. 수성 용매는 물 및/또는 알코올일 수 있고, 그리고 완충액, 염 (가령, CaCl₂) 및 기타 이와 같은 비-반응성 용질을 더욱 포함할 수도 있다.

용어 "접촉각" 또는 "평형 접촉각"은 고체에 대한 액체의 친화성의 적도를 지칭하고, 그리고 고체 상에 배치될 때, 액체 방울의 퍼짐의 정도를 정량한다. 본원에서 설명된 바와 같은 경우에, 액체는 수성 겔 조성물이고, 그리고 견고한 또는 고형 표면은 상기 조성물이 사출 성형되는 기질이다. 접촉각은 이상적인 방울의 가장자리가 편평한 표면에서 만드는 각도의 적도이다. 접촉각이 작을수록, 표면과 액체 사이에 인력이 크다. 가령, 물은 유리 상에서 거의 완전하게 퍼지고, 그리고 거의 0도의 매우 낮은 접촉각을 갖는다. 대조적으로, 수은은 구슬 모양이 되고 거의 퍼지지 않는다; 이의 접촉각은 매우 크다.

2. 섬조 및 섬조를 제조하는 방법

전술한 바와 같이, 놀랍게도, 성분의 상대적인 양, 반응 조건, 히알루론산의 공유 변형, 및/또는 제조 프로토콜의 변경은 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 섬조의 일정한 성질에 대한 주목할 만한 효과를 가질 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서 향상된 특징을 갖는 이런 섬조가 개발되었고, 그리고 이들의 제조 방법이 본원에서 설명된다. 이런 섬조는 더욱 매끄러운 것으로 예기된다. 하기에서 설명된 섬조 중에서 일부는 더욱 강하다. 이들은 더욱 큰 인장 강도 및 물을 흡수하는 향상된 능력을 갖는다. 따라서 본원에서 설명된 섬조는 임상의가 다루고 환자 내로 이식하기에 더욱 용이한 것으로 예기된다.

교차-결합된 히알루론산의 제조

교차-결합된 히알루론산을 포함하고 히알루론산의 반복 이당류 단위에 비하여 교차-결합 작용제 (가령, BDDE 유도체)의 증가된 비율을 갖는 섬조는 본원에서 설명된 방법에 따라 제조되었다.

일반적으로, 본원에서 이용된 히알루론산 (HA)은 약 0.5 MDa (메가 달톤, mega Dalton) 내지 약 3.0 MDa의 분자량을 갖는다. 일부 구체예에서, 분자량은 약 0.6 MDa 내지 약 2.6 MDa이고, 그리고 또 다른 구체예에서, 분자량은 약 1.4 MDa 내지 약 1.7 MDa이다. 일부 구체예에서, 분자량은 약 0.7 MDa, 그리고 또 다른 구체예에서, 분자량은 약 1.7 MDa이다. 일부 구체예에서, 분자량은 약 2.7 MDa이다.

한 양상에서, 수성 조건 하에 형성된 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물이 제시된다. 일정한 구체예에서, 이런 수성 조성물은 겔을 형성한다. 일정한 구체예에서, 히알루론산은 교차-결합에 앞서 약 1분 내지 약 60분 동안 수화된다. 다른 구체예에서, 히알루론산은 교차-결합에 앞서 약 1시간 내지 약 12시간 동안 수화된다. 일정한 구체예에서, 히알루론산은 교차-결합에 앞서 약 1시간 동안 수화되고, 그리고 또 다른 구체예에서, 히알루론산은 교차-결합에 앞서 약 2시간 동안 수화된다. 일정한 구체예에서, 히알루론산은 교차-결합에 앞서 약 3시간 동안 수화되고, 그리고 또 다른 구체예에서, 히알루론산은 교차-결합에 앞서 4시간 동안 수화된다.

HA의 첨가에 앞서, 수성 용액은 원하는 pH로 조정된다. 한 구체예에서, 수성 용액은 pH > 약 7을 갖는다. 일정한 구체예에서, 용액은 약 9, 또는 약 10, 또는 약 11, 또는 약 12 또는 약 13, 또는 13 이상의 pH를 갖는다. 전형적으로, 상기 용액은 물을 포함하고, 그리고 인산염 완충된 식염수 (PBS) 또는 트리스(히드록시메틸)아미노메탄 (Tris) 완충액을 선택적으로 포함할 수 있다. 완충액은 조성물의 원하는 pH에 기초하여 선택될 수 있다. 가령, PBS는 약 7의 pH에서 조성물에 이용될 수 있는 반면, Tris는 약 9 또는 약 10의 높은 pH를 갖는 조성물에 이용될 수 있다. 일부 구체예에서, pH는 약 9 내지 약 13이다. 일부 구체예에서, pH는 적어도 약 13이다. 일부 구체예에서, pH는 원하는 pH에 도달하기 위해, 적절한 양의 적절한 염기, 예를 들면, Na₂CO₃ 또는 NaOH로 조정된다. 일부 구체예에서, 염기의 농도는 약 0.00001 M 내지 약 0.5 M이다. 일부 구체예에서, 염기의 농도는 약 0.1 M 내지 약 0.25 M이다. 일부 구체예에서, 염기의 농도는 약 0.2 M이다.

놀랍게도, 교차-결합 동안 이용된 히알루론산의 농도는 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물의 품질에 기여하고, 그리고 궁극적으로, 이런 조성물로부터 제조되는 섬조의 일정한 성질을 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 가령, 겔은 교차-결합 동안 이용된 히알루론산의 농도가 적어도 약 5%일 때, 더욱 단단해진다. 게다가, 물에서 겔 팽창 비율이 교차-결합 동안 이용된 히알루론산의 농도를 감소시킴으로써 증가될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 한 구체예에서, 교차-결합 동안 조성물은 교차-결합 이전에, 약 1 중량 % 내지 약 25 중량 % 히알루론산을 포함한다. 다른 구체예에서, 교차-결합 동안 조성물은 교차-결합 이전에, 약 14 중량 % 히알루론산을 포함한다. 다른 구체예에서, 교차-결합 동안 조성물은 교차-결합 이전에, 약 12 중량 % 히알루론산을 포함한다. 다른 구체예에서, 교차-결합 동안 조성물은 교차-결합 이전에, 약 8 중량 % 히알루론산을 포함한다. 다른 구체예에서, 교차-결합 동안 조성물은 교차-결합 이전에, 약 5 중량 % 히알루론산을 포함한다.

대안적 구체예에서, 교차-결합은 순수하게, 다시 말하면, 용매 없이 수행된다. 이런 이유로, 일정한 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산을 제공하기 위해, 순수한 BDDE가 건성 히알루론산과 접촉된다. 조성물은 이후, 겔 조성물을 제공하기 위해 원하는 양의 수성 매체로 수화될 수 있다.

교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물은 히알루론산이 교차-결합 작용제와 접촉할 때 형성된다. 본 발명에서 이용되는 교차-결합 작용제는 교차-결합 반응이 진행될 수 있도록, 히알루론산의 기능기에 상보적 기능기를 포함해야 한다. 교차-결합 작용제는 동종이중기능성 또는 이형이중기능성일 수 있다. 섬조의 수화 퍼센트는 이용된 교차-결합 작용제의 유형에 의해 적어도 부분적으로 제어될 수 있는 것으로 예기된다. 가령, 교차-결합이 히알루론산의 카르복실 기를 미작동 상태로 남겨놓으면, 섬조의 수화 퍼센트는 에스테르화된 히알루론산보다 높을 수도 있다. 적절한 교차-결합 작용제에는 부탄디올 디글리시딜 에테르 (BDDE), 디비닐 술폰 (DVS), 그리고 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필) 카르보디이미드 염산염 (EDC), 또는 이들의 조합이 포함되지만 이들에 국한되지 않는다. 일정한 양상에서, 실질적으로 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물이 제시되고, 여기서 히알루론산은 BDDE 유도체와 교차-결합되거나 또는 BDDE 유도체로 공유 변형된다.

또한, 교차-결합 동안 이용된 교차-결합 작용제, 예를 들면, BDDE의 농도는 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물의 품질에 기여하고, 그리고 궁극적으로, 이런 조성물로부터 제조되는 섬조의 일정한 성질을 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 이용된 BDDE의 양은 히알루론산의 반복 이당류 단위에 비하여 적어도 15 몰 %의 BDDE 유도체를 포함하는 조성물을 생산하는데 충분하다. 한 구체예에서, 조성물은 약 15 몰 % 내지 약 25% 몰 퍼센트, 또는 약 17 몰 % 내지 약 20 몰 %, 또는 약 18 몰 % 내지 약 19 몰 %의 BDDE 유도체를 포함한다. 한 구체예에서, 조성물은 18.75%의 BDDE 유도체를 포함한다.

선택된 BDDE의 양은 단단한 조성물을 제공할 만큼 충분할 것이다. 가령, 겔은 교차-결합 동안 이용된 BDDE의 농도가 히알루론산의 중량에 비하여 적어도 약 10 중량 %일 때, 더욱 단단해진다. 교차-결합 동안 이용된 BDDE의 양은 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물의 형성 시에, 교차-결합 동안 이용된 히알루론산의 중량에 비하여 중량 %로서 표시될 수도 있다. 한 구체예에서, 25 중량 % 내지 100 중량 % BDDE가 히알루론산의 중량에 비하여 이용된다. 다른 구체예에서, 적어도 30% BDDE가 히알루론산의 중량에 비하여 이용된다. 다른 구체예에서, 약 30% BDDE가 히알루론산의 중량에 비하여 이용된다. 다른 구체예에서, 적어도 40% BDDE가 히알루론산의 중량에 비하여 이용된다. 다른 구체예에서, 약 40% BDDE가 히알루론산의 중량에 비하여 이용된다. 다른 구체예에서, 적어도 50% BDDE가 히알루론산의 중량에 비하여 이용된다. 다른 구체예에서, 약 50% BDDE가 히알루론산의 중량에 비하여 이용된다. 다른 구체예에서, 약 50% BDDE 내지 약 75% BDDE가 히알루론산의 중량에 비하여 이용된다. 다른 구체예에서, 약 75% BDDE 내지 약 100% BDDE가 히알루론산의 중량에 비하여 이용된다.

일정한 양상에서, 히알루론산은 실질적으로 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물을 형성하기 위해 교차-결합되거나 또는 공유 변형된다. 일정한 구체예에서, 그 내부에 함입되는 교차-결합 작용제의 양, 또는 교차-결합 밀도는 이렇게 형성된 섬조가 탄성중합체형일 만큼 충분히 높아야 하지만, 결과의 섬조가 너무 견고하여 연조직 증대 산물로서 이용될 때 전달 동안 피부 내에서 이동될 수 없을 만큼 높지 않아야 한다. 적절한 강성 또는 탄성 계수는 섬조의 의도된 용도에 의해 결정된다.

교차-결합된 히알루론산의 세척, 건조, 그리고 조제

교차-결합된 히알루론산이 제조된 후, 임의의 과잉 교차-결합 작용제는 세척될 수 있다. 물 헹굼 단독은 전형적으로, 모든 과잉 교차-결합 작용제를 제거하기에 불충분하다. 물 헹굼은 또한, 무반응 BDDE를 제거하기 위해 완충액 및/또는 알코올 용매, 예를 들면, 에탄올로 헹굼이 뒤따르거나 또는 이에 의해 대체될 수 있다. 과잉 교차-결합 작용제의 전부 또는 실질적으로 전부를 제거하기 위해 복수 세척이 필요할 수도 있는 것으로 예기된다. 게다가, 겔은 세척 단계의 효율을 향상시키기 위해, 더욱 작은 조각으로 절단되거나 또는 주사기로부터 사출 성형될 수 있는 것으로 예기된다.

일부 구체예에서, 수화되거나 또는 세척된 겔 조각은 정립되었다. 정립은 겔을 주사기 내로 부하하고, 그리고 바늘 (전형적으로 20 게이지 (G) 블런트 바늘)을 통해 또는 스크린 (가령, 355 μm 스크린)을 통해 사출 성형함으로써 달성될 수 있다. 하나 이상 또는 심지어 일련의 정립 단계는 이전 정립 단계와 동일한 또는 상이한, 전형적으로 더욱 작은 게이지 바늘 또는 스크린을 이용하여 수행될 수 있다. 가령, 겔은 먼저, 20G 바늘을 통해 1회 또는 2회 사출 성형되고, 그리고 이후, 선택적으로 23G 또는 25G 바늘을 통해 1회 또는 그 이상 사출 성형될 수 있다. 더욱 많은 정립 단계가 수행되면, 결과의 섬조는 더욱 매끄럽다. 이런 결과는 유익할 것인데, 그 이유는 더욱 매끄러운 섬조가 피부를 통한 전달을 용이하게 하고, 그리고 더욱 매끄러운 섬조가 더욱 적은 끌림을 나타낼 것이기 때문이다. 이에 더하여, 추가의 정립 단계는 또한, 섬조의 인장 강도를 증가시킬 수 있을 것으로 예기된다. 가령, 20G 바늘을 이용하여 1회 정립된 일정한 섬조는 약 0.381 파운드 내지 약 0.476 파운드, 또는 약 0.436 파운드의 인장 강도를 갖는다. 20G 바늘을 이용하여 2회 정립된 일정한 섬조는 약 0.416 파운드 내지 약 0.579 파운드, 또는 약 0.479 파운드의 인장 강도를 갖는다. 20G 바늘을 이용하여 2회, 이후 25G 바늘을 이용하여 1회 정립된 일정한 섬조는 약 0.462 파운드 내지 약 0.605 파운드, 또는 약 0.529 파운드의 인장 강도를 갖는다.

비록 섬조의 매끄러움이 하나 이상의 정립 단계를 수행함으로써 증강되긴 하지만, 겔의 입자 크기는 실질적으로 변화가 없다 (도 14). 비록 섬조의 건성 직경이 증가된 정립에서 약간 감소하긴 하지만, 섬조 팽창 비율은 증가된 정립에서 실질적으로 변화가 없다 (1, 2와 3 정립 단계에 대해 1.66 내지 1.70).

한 구체예에서, 전술한 바와 같은 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물은 결합제와 더욱 합동되기 이전에, 실질적으로 건조된다 (가령, 탈수된다). 한 구체예에서, 전술한 바와 같은 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 수성 겔 조성물은 비교차-결합된 히알루론산과 더욱 합동되기 이전에, 실질적으로 건조된다 (가령, 탈수된다). 일부 구체예에서, 건조는 자연 건조에 의해 달성되거나, 또는 실온 또는 상승된 온도에서 자연 건조 이전에 용매를 먼저 디캔팅함으로써 달성될 수 있다. 한 구체예에서, 건조는 냉동 건조에 의해 달성된다. 한 구체예에서, 건조는 부분적이다.

한 구체예에서, 전술한 바와 같은 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물은 결합제와 더욱 합동되기 이전에, 적절한 용매, 예를 들면, 에탄올로부터 침전에 의해 분리된다. 침전은 수회, 다시 말하면, 1회 이상 수행될 수 있다. 일부 구체예에서, 침전에 의해 분리된 겔의 입자 크기는 냉동 건조된 겔의 입자와 실질적으로 동일한 크기이거나, 또는 이들보다 작다. 일정한 구체예에서, 침전에 의해 분리된 겔로부터 만들어진 섬조는 작은 건조된 섬조 직경 (가령, 약 0.014"-0.015")을 갖지만, 더욱 빠른 팽창 속도, 증강된 부드러움 및 더욱 큰 팽창 직경을 여전히 나타낸다.

한 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 수성 겔 조성물은 중량으로 약 25%의 수분 함량을 제거하기 위해 탈수된다. 한 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 수성 겔 조성물은 중량으로 약 50%의 수분 함량을 제거하기 위해 탈수된다. 한 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 수성 겔 조성물은 중량으로 약 75%의 수분 함량을 제거하기 위해 탈수된다. 한 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 수성 겔 조성물은 중량으로 약 90%의 수분 함량을 제거하기 위해 탈수된다.

놀랍게도, 사출 성형에 앞서 수성 겔 조성물 내에 교차-결합된 히알루론산 및 비교차-결합된 결합제를 포함하는 총 HA 고형물의 농도는 사출 성형 전후에, 본원에서 설명된 바와 같은 섬조의 일정한 성질, 예를 들면, 매끄러움 및 취급의 용이함을 향상시키는 것으로 밝혀졌다.

전술한 바와 같은 건조되고 교차-결합된 히알루론산 조성물은 실질적으로 교차-결합된 히알루론산 겔을 형성하기 위해 물과 합동될 수 있고, 이것은 이후, 선택적으로 결합제 (가령, 비교차-결합된 히알루론산) 및/또는 첨가제 (가령, 염, 부형제, 리도카인 등)와 함께 조제될 수 있다. 교차-결합된 히알루론산, 그리고 선택적 결합제, 예를 들면, 비교차-결합된 히알루론산을 포함하는 결과의 조제된 겔 조성물은 이후, 습성 섬조로 사출 성형되고, 이것은 이후, 건조될 수 있다.

한 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 섬조 건조 이전에, 그리고 선택적으로, 조성물의 총 중량에 기초하여 약 5 중량 % 내지 약 20 중량 %의 양에서 결합제, 예를 들면, 비교차-결합된 히알루론산과 함께, 조성물 내에 존재한다. 또 다른 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 섬조 건조 이전에, 그리고 선택적으로, 수분을 제외한 조성물의 총 중량에 기초하여 약 5 중량 % 내지 약 12 중량 % 또는 약 8 중량 % 내지 약 10 중량 %의 양에서 결합제, 예를 들면, 비교차-결합된 히알루론산과 함께, 조성물 내에 존재한다.

한 구체예에서, 건조되고 재수화되고, 그리고 결합제를 더욱 포함하는, 전술한 구체예 중에서 한 가지의 실질적으로 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물이 제시된다. 한 구체예에서, 결합제는 비교차-결합된 히알루론산이다. 한 구체예에서, 결합제, 예를 들면, 비교차-결합된 히알루론산은 수성 용액으로서 제공된다. 한 구체예에서, 결합제, 예를 들면, 비교차-결합된 히알루론산은 염, 예를 들면, CaCl₂를 더욱 포함하는 수성 용액으로서 제공된다. 한 구체예에서, 결합제, 예를 들면, 비교차-결합된 히알루론산은 1 mM CaCl₂, 2.5 mM CaCl₂, 10 mM CaCl₂, 또는 10 mM 이상 CaCl₂를 더욱 포함하는 수성 용액으로서 제공된다.

또 다른 놀라운 발견은 본원에서 설명된 바와 같은 건성 섬조의 품질이 전술한 바와 같은 습성 섬조 조성물을 만드는데 이용된 총 히알루론산 고형물의 양에 적어도 부분적으로 의존한다는 것이다. "히알루론산 고형물"은 실질적으로 교차-결합된 히알루론산 및/또는 비교차-결합된 히알루론산 (즉, 결합제)의 임의의 조합을 포함한다. 일부 구체예에서, 최소량의 히알루론산 고형물은 예로서, 건성 섬조를 만드는데 이용되는 습성 섬조의 횡단면 형상 (가령, 상대적으로 둥근 직경)을 지지함으로써 건성 섬조의 품질에 기여한다. 최소량의 히알루론산 고형물은 또한, 예로서 건성 섬조의 인장 강도 및/또는 건성 섬조가 물을 흡수하는 팽창 비율을 증가시킴으로써 건성 섬조의 품질에 기여할 수 있다. 최소량의 히알루론산 고형물은 또한, 건성 섬조의 매끄러움을 증가시킴으로써 건성 섬조의 품질에 기여할 수 있다. 히알루론산 고형물의 예시적인 최소량은 하기에 설명된다.

한 구체예에서, 습성 섬조는 약 2% 내지 약 50% 히알루론산 고형물을 포함한다. 한 구체예에서, 습성 섬조는 약 2% 내지 약 40% 히알루론산 고형물을 포함한다. 한 구체예에서, 습성 섬조는 약 2% 내지 약 20% 히알루론산 고형물을 포함한다. 한 구체예에서, 습성 섬조는 적어도 7% 히알루론산 고형물을 포함한다. 한 구체예에서, 습성 섬조는 적어도 10% 히알루론산 고형물을 포함한다. 한 구체예에서, 습성 섬조는 적어도 12% 히알루론산 고형물을 포함한다. 한 구체예에서, 습성 섬조는 적어도 15% 히알루론산 고형물을 포함한다. 한 구체예에서, 습성 섬조는 적어도 18% 히알루론산 고형물을 포함한다. 한 구체예에서, 습성 섬조는 적어도 20% 히알루론산 고형물을 포함한다. 한 구체예에서, 습성 섬조는 적어도 25% 히알루론산 고형물을 포함한다.

전술한 바와 같이, 본원에서 설명된 바와 같은 습성과 건성 섬조를 만드는데 이용된 히알루론산 고형물은 교차-결합된 히알루론산 및/또는 비교차-결합된 히알루론산 (즉, 결합제)의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 교차-결합된 히알루론산 및/또는 비교차-결합된 히알루론산의 양 및/또는 비율에서 조정은 섬조의 일정한 성질 (가령, 습성 섬조의 횡단면 형상, 건성 섬조의 인장 강도, 건성 섬조가 물을 흡수하는 팽창 비율, 건성 섬조의 매끄러움, 히알루로니다아제에 의한 시험관내 효소 소화에 대한 건성 섬조의 저항, 및/또는 증가된 생체내 반감기)을 향상시킬 수 있다.

한 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 섬조를 만드는데 이용된 조성물 내에 조성물의 총 중량에 기초하여 약 1 중량 % 내지 약 25 중량 %의 양에서 존재한다. 다른 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 조성물의 총 중량에 기초하여 약 2 중량 % 내지 약 15 중량 %의 양에서 존재한다. 다른 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 약 14 중량 %에서 존재한다. 다른 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 약 12 중량 %에서 존재한다. 다른 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 약 8 중량 %에서 존재한다. 다른 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 약 5 중량 %에서 존재한다.

한 구체예에서, 비교차-결합된 히알루론산은 섬조를 만드는데 이용된 조성물 내에 조성물의 총 중량에 기초하여 약 1 중량 % 내지 약 20 중량 %의 양에서 존재한다. 다른 구체예에서, 비교차-결합된 히알루론산은 조성물의 총 중량에 기초하여 약 1 중량 % 내지 약 8 중량 %의 양에서 존재한다. 다른 구체예에서, 비교차-결합된 히알루론산은 약 5 중량 %에서 존재한다. 다른 구체예에서, 비교차-결합된 히알루론산은 약 3 중량 %에서 존재한다. 다른 구체예에서, 비교차-결합된 히알루론산은 약 2 중량 %에서 존재한다.

한 구체예에서, 섬조를 만드는데 이용된 조성물은 약 5 중량 % 내지 약 15 중량 % 교차-결합된 히알루론산 및 약 2 중량 % 내지 약 8 중량 % 비교차-결합된 히알루론산을 포함한다. 한 구체예에서, 조성물은 약 12 중량 % 교차-결합된 히알루론산 및 약 3 중량 % 비교차-결합된 히알루론산을 포함한다. 한 구체예에서, 조성물은 약 8 중량 % 교차-결합된 히알루론산 및 약 2 중량 % 비교차-결합된 히알루론산을 포함한다. 한 구체예에서, 조성물은 약 5 중량 % 교차-결합된 히알루론산 및 약 5 중량 % 비교차-결합된 히알루론산을 포함한다. 섬조를 만드는데 이용된 조성물은 더욱 높은 또는 더욱 낮은 농도의 HA 및 교차-결합된 HA로 만들어질 수 있다; 상기 3가지 조성물은 단지 실례로서 제시된다.

겔의 탈기 , 사출 성형, 그리고 섬조로의 건조

일부 구체예에서, 교차-결합된 및 비교차-결합된 히알루론산을 포함하는 수성 겔 조성물은 사출 성형 후 기포를 최소화하기 위해 사출 성형에 앞서, 탈기 (즉, 탈가스)된다. 탈기는 또한, 주사기를 이용함으로써 실행될 수 있다. 섬조의 인장 강도는 일반적으로, 섬조를 만드는데 이용된 조성물의 탈기 시에 향상되는 것으로 밝혀졌다.

일부 구체예에서, 섬조를 만드는데 이용된 조성물은 적어도 1회 탈기된다. 일부 구체예에서, 섬조를 만드는데 이용된 조성물은 1회 이상 탈기된다. 일부 구체예에서, 섬조를 만드는데 이용된 조성물은 2 내지 10회 탈기된다. 일부 구체예에서, 섬조를 만드는데 이용된 조성물은 2회 탈기된다. 일부 구체예에서, 섬조를 만드는데 이용된 조성물은 3회, 4회, 5회, 6회, 7회, 8회, 9회 또는 10회 탈기된다. 일부 구체예에서, 섬조를 만드는데 이용된 조성물은 적어도 10회 탈기된다.

섬조를 형성하기 위해, 교차-결합된 및 비교차-결합된 히알루론산을 포함하는 수성 겔 조성물은 습성 섬조를 형성하기 위해 하기에 설명된 바와 같이, 전형적으로 기질 위에 사출 성형된다. 조성물은 노즐에 부착된 가압된 주사기를 이용하여 사출 성형된다. 노즐은 다양한 기하학, 예를 들면, 다양한 길이, 내부 직경과 형상을 가질 수 있다.

일반적으로, 건성 섬조 조성물의 많은 성질은 습성 섬조의 사출 성형 동안 증가된 노즐 크기 (가령, 너비)에 의해 향상될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 섬조에서 이런 향상된 성질에는 예로서, 섬조의 횡단면 형상, 섬조의 인장 강도, 섬조가 물을 흡수하는 팽창 비율, 섬조의 매끄러움, 히알루로니다아제에 의한 시험관내 효소 소화에 대한 건성 섬조의 저항, 및/또는 건성 섬조의 증가된 생체내 반감기가 포함될 수 있다.

노즐은 원형 또는 비-원형 형상, 예를 들면, 평편한 형상 또는 "D" 형상일 수 있다. 주사기 노즐은 약 15 게이지 내지 25 게이지 주사기 노즐의 어딘가에 있을 수 있다. 일부 구체예에서, 주사기 노즐은 15 게이지 노즐이고, 반면 다른 구체예에서, 주사기 노즐은 16 게이지 노즐이다. 일부 구체예에서, 주사기 노즐은 17 게이지 노즐이고, 반면 다른 구체예에서, 주사기 노즐은 18 게이지 노즐이다. 일부 구체예에서, 주사기 노즐은 19 게이지 노즐이고, 반면 다른 구체예에서, 주사기 노즐은 20 게이지 노즐이다. 일부 구체예에서, 주사기 노즐은 21 게이지 노즐이고, 반면 다른 구체예에서, 주사기 노즐은 22 게이지 노즐이다. 전형적으로, 이용된 압력은 약 10 내지 약 2000 psi 또는 약 20 내지 약 240 psi이다. 압력 요건은 노즐 기하학 및 기타 속성, 예를 들면, 조성물의 일관성 및 원하는 유속에 의해 지배된다. 압력은 예로서 주위 공기 또는 질소를 이용하여 기학적으로, 수압식으로, 또는 기계적으로 가해질 수 있다. 겔이 사출 성형되는 속도는 섬조의 길이에서 기포의 최소화 및 일관된 균일한 형상의 최대화를 고려한다. 기포는 취약 지점을 유발함으로써 섬조의 구조 완전성을 감소시킬 수 있다.

공기압 및 플레이트 속도는 고정되지 않고, 그 대신에 겔이 연속적인 선형 방식으로 사출 성형되도록 공정중 조정되고 모니터링된다. 섬조의 소정의 로트에 대하여, 공기압은 먼저, 일관되지만 제어가능한 겔 흐름의 포인트까지 증가된다. 플레이트 속도는 이후, 섬조가 균일한 선형 방식으로 사출 성형되도록 연속적으로 미세 조정된다. 플레이트 속도가 너무 느리면, 지그재그 섬조가 생산될 수 있다; 너무 빠르면, 섬조는 늘어져 함몰 및/또는 파괴가 발생할 수 있다.

다양한 기질이 본원에서 설명된 바와 같은 방법에 의한 이용에 예기된다. 기질은 친수성과 소수성 기질을 포함하고 제한 없이, 폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE), 확장된 PTFE, 나일론, 폴리에틸렌 테레프탈산염 (PET), 폴리스티렌, 실리콘, 폴리우레탄, 그리고 활성화된 셀룰로오스에서 선택될 수 있다.

이용된 기질은 겔 조성물의 점성도와 함께, 섬조의 전체 형상을 지배한다. 가령, 겔과 기질이 90도 이하의 평형 접촉각을 가지면, 형성된 섬조는 실질적으로 리본-정형될 수 있는 것으로 예기된다. 게다가, 겔과 기질이 약 90도의 평형 접촉각을 가지면, 형성된 섬조는 실질적으로 D-정형될 수 있다. 더 나아가, 겔과 기질이 90 이상의 평형 접촉각을 가지면, 형성된 섬조는 실질적으로 원형일 수 있다. 가령, 10% 1.5 MDa 겔은 PTFE 상에서 사출 성형될 때 실질적으로 원형 횡단면 (가령, 원의 약 80%)을 갖는 반면, 5% 1.5 MDa 겔은 PTFE 상에서 사출 성형될 때 편평한 리본을 형성할 것이다.

가압된 사출 성형에 대안으로, 겔 조성물은 건조 이전에, 가늘고 긴 원통으로 롤 아웃되고 및/또는 가늘고 긴 스트립으로 절단될 수 있다.

습성 섬조는 이후, 건성 섬조를 형성하기 위해 건조된다. 건조는 정적 조건 하에 수행되거나 또는 대안으로, 동적 기류 (즉, 측류 유동 후드 내에서)의 보조를 받아 수행될 수 있다. 일부 구체예에서, 섬조의 수율은 정적 건조로 향상된다. 건조 단계는 하기에 논의된 바와 같이, 충분한 인장 강도를 갖는 섬조를 형성하기 위해 필요하다. 섬조가 물 끓는 온도 이상의 열에 노출될 때 성질 중에서 일부를 상실할 수 있기 때문에, 건조 단계는 대기 조건 하에서 수행되는 것이 바람직하다. 이러한 건조 절차는 섬조에 더욱 높은 인장 강도, 예를 들면, 예로서 약 5 kpsi 내지 100 kpsi 또는 20 kpsi 내지 80 kpsi의 극한 인장 강도를 제공한다. 다시 말하면, 본원에서 설명된 바와 같은 섬조는 적어도 약 0.1 파운드 또는 0.22 킬로그램의 파괴 하중을 갖는다.

섬조는 0.05 mm 내지 약 1.0 mm의 직경을 갖고 중량으로 10%-30% 수화를 갖는 섬조를 형성하기 위해 약 30분 내지 약 72시간 동안 건조된다. 일부 구체예에서, 섬조는 약 12시간 또는 약 24시간 동안 건조될 수 있다. 이용된 HA의 분자량이 더욱 클수록 또는 조성물 내에서 HA가 더욱 농축될수록, 더욱 긴 건조 시간이 요구되는 것으로 예기된다. 게다가, 건조 과정 동안, 비-열적 자극, 예를 들면, UV 광, 조사, 또는 화학적 기폭약 또는 촉매가 교차-결합 반응을 보조하는데 이용될 수 있다.

일부 구체예에서, 건조 후, 섬조는 수성 또는 비-수성 용매, 가스 또는 초임계 유체로 세척된다. 일부 경우에, 이러한 세척은 과잉 교차-결합 작용제를 제거한다. 세척은 다양한 방법, 예를 들면, 수성 용매에 담금에 의해, 또는 섬조를 경사면에서 트로프 내에 배치하고 수성 용매가 섬조 위를 흘러갈 수 있도록 함으로써 병류 시스템 (concurrent flow system)을 이용함에 의해 달성될 수 있다. 섬조는 또한, 예로서 수직으로 매달리고, 그리고 섬조의 길이 아래로 물을 똑똑 떨어뜨리거나 또는 흘림으로써 세척될 수 있다.

한 구체예에서, 물이 섬조를 세척하는데 이용된다. 이러한 구체예에서, 물은 섬조를 세척하여 과잉 교차-결합 작용제를 제거할 뿐만 아니라, 섬조를 수화된 탄성중합체형 상태로 재수화시킨다. 한 구체예에서, 항산화제 용액이 섬조를 세척하는데 이용된다. 가령, 한 구체예에서, 아스코르브산, 비타민 E 및/또는 나트륨 인산염을 포함하는 완충액 용액이 섬조를 세척하는데 이용된다. 한 구체예에서, 약 1 mM, 또는 약 10 mM 또는 약 100 mM, 또는 약 1 M 아스코르브산을 포함하는 완충액 용액이 섬조를 세척하는데 이용된다.

히알루론산의 수화 퍼센트는 총 중량에 기초하여 약 1% 내지 약 1000% 이상의 범위일 수 있다. 본 발명의 섬조의 수화 퍼센트는 겔 내에서 히알루론산 퍼센트를 조정하고 및/또는 첨가되는 교차-결합 작용제의 양과 유형을 제어함으로써 제어될 수 있다. 더욱 낮은 수화 퍼센트 섬조는 더욱 높은 인장 강도를 갖는 섬조를 산출할 것으로 예기된다. 일부 구체예에서, 섬조는 총 중량에 기초하여 중량으로 약 30% 퍼센트 이내, 또는 15% 이내, 또는 10% 이내의 수화를 갖는다. 수화 퍼센트는 섬조가 건조 과정 동안 또는 이후에 종속되는 환경에 의해 결정될 것이다.

히알루론산 섬조의 생체내 반감기는 섬조의 두께, 밀도, 교차-결합의 정도, 히알루론산의 분자량 및 수화의 정도를 제어함으로써 제어될 수 있고, 이것은 이후, 히알루론산과 교차-결합 작용제의 양을 개별적으로 및 상대적으로 조정함으로써 더욱 제어될 수 있는 것으로 주목되어야 한다. 본원에서 개시된 섬조는 자연 히알루론산의 경우에 1일 이하와 비교하여 약 1개월 내지 약 12개월까지의 증강된 생체내 반감기를 가질 수 있는 것으로 예기된다. 일정한 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조는 적어도 1개월의 생체내 반감기를 갖는 것으로 예기된다. 일정한 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조는 적어도 2개월의 생체내 반감기를 갖는 것으로 예기된다. 일정한 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조는 적어도 3개월의 생체내 반감기를 갖는 것으로 예기된다. 일정한 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조는 적어도 4개월의 생체내 반감기를 갖는 것으로 예기된다. 일정한 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조는 적어도 6개월의 생체내 반감기를 갖는 것으로 예기된다. 일정한 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조는 적어도 8개월의 생체내 반감기를 갖는 것으로 예기된다. 일정한 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조는 적어도 10개월의 생체내 반감기를 갖는 것으로 예기된다. 일정한 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조는 적어도 12개월의 생체내 반감기를 갖는 것으로 예기된다. 일정한 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조는 적어도 14개월의 생체내 반감기를 갖는 것으로 예기된다. 일정한 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조는 적어도 16개월의 생체내 반감기를 갖는 것으로 예기된다. 일정한 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조는 적어도 18개월의 생체내 반감기를 갖는 것으로 예기된다.

본원에서 설명된 섬조는 당분야에 공지된 전형적인 멸균 방법, 예를 들면, 오토클레이브, 에틸렌 산화물, 전자 빔 (e-beam), 초임계 CO₂ (과산화물과 함께) 등을 이용하여 멸균될 수 있는 것으로 예기된다. 가령, 본원에서 설명된 바와 같은 섬조는 전자 빔 (e-beam) 멸균 방법을 이용하여 멸균될 수 있다. 일부 구체예에서, 섬조는 먼저, 높은 pH (즉, pH 9 또는 pH 10)에서 완충액 용액에서 세척된다. 일부 구체예에서, 세척 용액은 에탄올, 아스코르브산, 비타민 E 및/또는 나트륨 인산염을 더욱 포함한다.

선택적으로 및 필수적으로, 섬조는 수화된 후 가능한 빨리, 또는 일차 건조 전 또는 재수화 후 서서히, 수화 동안 기계적으로 스트레칭된다. 스트레칭 또는 스트레칭의 부재는 원하는 길이 및/또는 재수화 팽창 부피의 섬조를 제공할 수 있다. 일부 구체예에서, 섬조의 길이는 약 0.5 cm 내지 약 15 cm일 수 있다. 다른 구체예에서, 섬조의 길이는 약 2 cm 내지 약 12 cm일 수 있다. 다른 구체예에서, 섬조의 길이는 약 5 cm 내지 약 10 cm일 수 있다.

섬조는 재수화된 후, 30분 내지 약 72시간 동안 대기 조건 하에 다시 건조된다. 건조 시에, 섬조는 일부 구체예에서, 섬조의 더욱 균일한 표면을 제공하기 위해 경화된다.

이러한 세척 수화/탈수 단계는 과잉의 무반응 시약이 섬조로부터 세척될 수 있도록 하기 위해 또는 교차-결합 또는 공유 변형의 정도를 지속적으로 향상시키기 위해 수회 수행될 수 있다. 이것은 과잉 BDDE를 제거하기 위한 유기 용매의 이용과 같은 방법에 비하여 향상된 것이다.

3. 섬조 명명법

본원에서 설명된 바와 같은 섬조는 실질적으로 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물로부터 제조된다. 일정한 구체예에서, 섬조는 실질적으로 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물로부터 제조되고, 그리고 결합제, 예를 들면, 비교차-결합된 히알루론산을 더욱 포함한다. 섬조는 하기 명명법 AA/BB@XX/YY에 따라 설명될 수 있는데, 여기서 AA/BB는 실질적으로 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 최초 형성된 조성물을 설명하고, 그리고 XX/YY는 결합제, 예를 들면, 비교차-결합된 히알루론산을 갖는 조성물을 설명한다.

가령, "10/40@15/20"로서 지칭되는 섬조는 실질적으로 교차-결합된 히알루론산의 조성물을 지칭하고, 여기서 교차-결합 반응은 용액 (가령, 수성 용액)의 중량에 비하여 10 중량 % 히알루론산에서, 히알루론산의 중량에 비하여 40 중량 % 교차-결합 작용제 (가령, BDDE)를 이용하여 수행된다.

본원에서 언급된 바와 같이, AA/BB@XX/YY의 AA는 적어도 2%이다. 일부 구체예에서, AA는 적어도 5%이다. 일부 구체예에서, AA는 약 8%이다. 일부 구체예에서, AA는 약 10%이다. 일부 구체예에서, AA는 적어도 10%이다. 일부 구체예에서, AA는 약 12%이다. 일부 구체예에서, AA는 적어도 15%이다.

일부 구체예에서, AA/BB@XX/YY의 BB는 적어도 10%이다. 일부 구체예에서, BB는 적어도 20%이다. 일부 구체예에서, BB는 적어도 30%이다. 일부 구체예에서, BB는 약 30%이다. 일부 구체예에서, 적어도 40%이다. 일부 구체예에서, BB는 약 40%이다. 일부 구체예에서, BB는 적어도 50%이다. 일부 구체예에서, BB는 약 50%이다.

일부 구체예에서, AA/BB@XX/YY의 AA/BB는 약 8/10이다. 일부 구체예에서, AA/BB는 적어도 또는 약 또는 정확하게 8/20이다. 일부 구체예에서, AA/BB는 약 8/30이다. 일부 구체예에서, AA/BB는 약 8/40이다. 일부 구체예에서, AA/BB는 약 8/50이다. 일부 구체예에서, AA/BB는 약 10/10이다. 일부 구체예에서, AA/BB는 약 10/20이다. 일부 구체예에서, AA/BB는 약 10/30이다. 일부 구체예에서, AA/BB는 약 10/40이다. 일부 구체예에서, AA/BB는 약 10/50이다.

일부 구체예에서, 하나 또는 그 이상의 결합 작용제, 예를 들면, 비교차-결합된 히알루론산이 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물에 첨가되고, 그리고 결과의 조성물은 본원에서 설명된 추가의 방법에 의해 전환되어 신규한 섬조를 제공한다. 일부 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 조성물은 비교차-결합된 히알루론산을 더욱 포함한다. 첨가된 비교차-결합된 히알루론산은 본원에서 "결합제"로서 선택적으로 지칭된다. 조성물 내에서 교차-결합된 히알루론산과 비교차-결합된 히알루론산의 조합은 본원에서 "히알루론산 고형물"로서 선택적으로 지칭된다. 본원에서 언급된 바와 같이, AA/BB@XX/YY의 XX는 조성물의 중량에 비하여 총 히알루론산 고형물의 중량 %를 지칭하고, 여기서 히알루론산 고형물은 실질적으로 교차-결합된 히알루론산과 임의의 비교차-결합된 히알루론산 둘 모두를 포함한다. 본원에서 언급된 바와 같이, AA/BB@XX/YY의 YY는 총 히알루론산 고형물의 중량에 비하여 비교차-결합된 히알루론산의 중량 %를 지칭한다.

일부 구체예에서, AA/BB@XX/YY의 XX는 적어도 2%이다. 일부 구체예에서, XX는 적어도 5%이다. 일부 구체예에서, XX는 적어도 10%이다. 일부 구체예에서, XX는 약 10%이다. 일부 구체예에서, XX는 적어도 15%이다. 일부 구체예에서, XX는 약 15%이다. 일부 구체예에서, XX는 적어도 20%이다. 일부 구체예에서, XX는 약 20%이다. 일부 구체예에서, XX는 적어도 25%이다. 일부 구체예에서, XX는 약 25%이다.

일부 구체예에서, AA/BB@XX/YY의 YY는 적어도 5%이다. 일부 구체예에서, YY는 적어도 10%이다. 일부 구체예에서, YY는 적어도 20%이다. 일부 구체예에서, YY는 약 20%이다. 일부 구체예에서, YY는 적어도 30%이다. 일부 구체예에서, YY는 약 30%이다. 일부 구체예에서, YY는 적어도 40%이다. 일부 구체예에서, YY는 약 40%이다. 일부 구체예에서, YY는 적어도 50%이다. 일부 구체예에서, YY는 약 50%이다.

일부 구체예에서, AA/BB@XX/YY는 8/10@2/5, 8/20@5/10, 8/30@10/20, 8/40@15/20, 8/50@20/30, 10/10@20/40, 10/20@25/50, 10/30@20/40, 10/40@10/50, 10/50@20/40 등이다.

본원에서 개시된 AA/BB@XX/YY 조성물을 이용하여 제공된 섬조는 증강된 생체내 내구성뿐만 아니라 기타 유익한 성질을 나타내는 것으로 밝혀졌다.

일정한 구체예에서, 실질적으로 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 섬조가 본원에서 개시되고, 여기서 히알루론산은 히알루론산의 반복 이당류 단위에 비하여 적어도 약 15 몰 %의 부탄디올 디글리시딜 에테르 (BDDE) 유도체, 그리고 총 히알루론산 고형물의 중량에 비하여 적어도 약 5% 비교차-결합된 히알루론산과 실질적으로 교차-결합되고, 여기서 교차-결합된 히알루론산은 수분을 제외한 섬조의 총 중량에 기초하여 약 60 중량 % 내지 약 90 중량 %의 양에서 존재하고, 그리고 비교차-결합된 히알루론산은 수분을 제외한 섬조의 총 중량에 기초하여 약 10 중량 % 내지 약 40 중량 %의 양에서 존재한다.

4. 섬조의 변형

섬조를 세척하는 것에 더하여, 이것은 또한, 치료제, 진단 작용제, 섬유조직성장-증강 작용제, 생체분해 지연 작용제, 매끄러움-증강 작용제 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 구성원의 충분한 양을 흡착하고, 선택적으로 그 이후에, 섬조를 재건조함으로써 더욱 기능체화될 수 있다. 이런 치료제에는 항균제, 마취제, 생체내에서 배치를 보기 위한 염료 등이 포함된다. 일부 구체예에서, 건성 또는 수화 섬조는 성질을 변경하기 위해 생체흡수성 생물중합체, 예를 들면, 콜라겐, PEG, PLGA 또는 액체로서 도입될 수 있고 생체내에서 고형화되는 상 전이 Pluronic^TM으로 코팅된다.

한 구체예에서, 섬조는 섬조가 재수화되는 속도를 조절하기 위해 코팅될 수 있다. 가령, 섬조는 소수성 층, 예를 들면, 지질로 코팅될 수 있다. 지질 층의 두께는 이후, 재수화의 원하는 속도를 달성하기 위해 조정될 수 있다. 다른 구체예에서, 섬조는 비교차-결합된 히알루론산의 수성 조성물로 코팅될 수 있다. 이것은 섬조의 이식 직전에, 윤활제로서 기능하도록 수행될 수 있다. 또한, 비교차-결합된 히알루론산으로 이러한 코팅은 섬조의 수화 속도를 늦출 수 있는 것으로 예기된다. 일부 구체예에서, 섬조는 층상 재료를 형성하기 위해 겔 조성물로 전체적으로 또는 부분적으로 코팅된다. 단일 층 또는 3D인지에 상관없이, 직물 구조체는 자유-직물 망사의 물리적 성질로부터 변경된 물리적 성질을 갖는 직물 또는 망사를 산출하기 위해 전체적으로 코팅될 수 있다.

본원에서 설명된 바와 같은 섬조는 편조되거나, 뚤뚤 감기거나, 층을 이루거나 또는 엮일 수 있다. 일부 구체예에서, 편조 (braid)는 전술한 섬조로부터 형성될 수 있다. 편조는 3개 또는 그 이상의 섬조를 한데 엮음으로써 형성될 수 있는데, 여기서 각 섬조는 다른 것들의 겹쳐있는 덩어리를 뚫고 전방으로 지그재그로 나아가는데 있어서 기능적으로 동등하다. 이들 편조는 편평한, 3-가닥 구조이거나, 또는 더욱 복잡한 편조가 더욱 넓은 범위의 구조, 예를 들면, 더욱 넓은 리본-유사 밴드, 속이 빈 또는 속이 차있는 원통형 줄, 또는 기초적인 수직 직물과 닮은 넓은 매트를 산출하기 위해 임의의 숫자 (하지만 통상적으로 홀수)의 섬조로부터 구축될 수 있다.

한 구체예에서, 섬조의 강성을 조정하기 위해 가소제가 첨가된다. 대안으로, 또는 부가적으로, 다양한 강성의 섬조는 원하는 강성을 갖는 편조된 섬조 또는 재료를 생산하기 위해 함께 엮일 수도 있다.

일부 구체예에서, 3-차원 구조는 전술한 섬조를 엮거나 또는 휘감거나 또는 뚤뚤 감거나 또는 층을 이룸으로써 구축될 수 있다. 다른 구체예에서, 3-차원 구조는 전술한 편조를 엮거나 또는 휘감거나 또는 뚤뚤 감거나 또는 층을 이룸으로써 구축될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 3-차원 구조는 전술한 줄을 엮거나 또는 휘감거나 또는 뚤뚤 감거나 또는 층을 이룸으로써 구축될 수 있다. 또 다른 구체예에서, 3-차원 구조는 전술한 망사를 엮거나 또는 휘감거나 또는 뚤뚤 감거나 또는 층을 이룸으로써 구축될 수 있다.

일부 구체예에서, 임의의 섬조로 만들어진 3-차원, 원통형 이식물이 제시된다. 이런 이식물의 예시적인 용도는 유두 재건이다. 일부 구체예에서, 원통형 이식물을 만드는데 이용된 섬조는 교차-결합되고 연골세포 유착 화합물을 포함한다. 다른 구체예에서, 원통형 형상은 섬조의 복수 동심원 코일에 의해 제공된다.

섬조 구체예

한 양상에서, 히알루론산을 포함하는 건성 섬조가 제시되고, 여기서 히알루론산의 적어도 일부는 히알루론산의 반복 이당류 단위에 비하여 적어도 약 15 몰 %의 BDDE 유도체와 실질적으로 교차-결합된다. 다른 구체예에서, 실질적으로 교차-결합된 히알루론산은 약 15 몰 % 내지 약 20 몰 %의 BDDE 유도체와 교차-결합된다. 한 구체예에서, 실질적으로 교차-결합된 히알루론산은 약 16 몰 % 내지 약 19 몰 %의 BDDE 유도체와 교차-결합된다.

한 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 건성 섬조의 총 중량에 기초하여 약 50 중량 % 내지 약 90 중량 %의 양에서 존재한다. 다른 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 건성 섬조의 총 중량에 기초하여 약 60 중량 % 내지 약 80 중량 %의 양에서 존재한다.

한 구체예에서, 건성 섬조는 결합제, 예를 들면, 예로서 비교차-결합된 히알루론산을 더욱 포함한다. 비교차-결합된 히알루론산은 건성 섬조의 총 중량에 기초하여 약 1 중량 % 내지 약 50 중량 %의 양에서 존재할 수 있다. 한 구체예에서, 비교차-결합된 히알루론산은 건성 섬조의 총 중량에 기초하여 약 15 중량 % 내지 약 20 중량 %의 양에서 존재한다.

다른 구체예에서, 건성 섬조는 약 2 kpsi 내지 약 20 kpsi(13.8 MPa 내지 138 MPa)의 극한 인장 강도를 갖는다. 한 구체예에서, 섬조는 약 4 kpsi 내지 약 10 kpsi의 극한 인장 강도를 갖는다.

다른 구체예에서, 건성 섬조는 적어도 약 0.004 인치의 직경을 갖는다. 한 구체예에서, 건성 섬조는 약 0.008 내지 약 0.018 인치 (0.20 mm 내지 0.46 mm)의 직경을 갖는다.

다른 구체예에서, 건성 섬조는 약 1.5 내지 약 3.5 mg/인치(0.059 mg/mm 내지 0.14 mg/mm)의 중량/길이 비율을 갖는다.

한 구체예에서, 건성 섬조는 약 0.3 파운드 또는 그 이상의 파괴 하중을 갖는다. 다른 구체예에서, 건성 섬조는 약 0.3 내지 약 1.3 파운드(0.14 kg 내지 0.59 kg)의 파괴 하중을 갖는다.

한 구체예에서, 건성 섬조는 바늘을 더욱 포함한다.

또 다른 양상에서, 하기 단계에 의해 제조된 실질적으로 교차-결합된 히알루론산을 포함하는 건성 섬조가 제시된다: a) 히알루론산을 BDDE와 접촉시킴으로써 실질적으로 교차-결합된 히알루론산 조성물을 형성하는 단계; b) 비교차-결합된 히알루론산을 실질적으로 교차-결합된 히알루론산 조성물에 첨가하는 단계; c) 실질적으로 교차-결합된 히알루론산 조성물을 사출 성형하여 습성 섬조를 형성하는 단계; 그리고 d) 습성 섬조를 건조하여 건성 섬조를 형성하는 단계.

한 구체예에서, 약 5 내지 약 15 중량 % 히알루론산은 히알루론산의 중량에 비하여 약 2 내지 약 8 중량 % BDDE와 접촉된다. 다른 구체예에서, 히알루론산은 히알루론산의 중량에 비하여 약 40 중량 % BDDE와 접촉된다. 한 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 히알루론산의 반복 이당류 단위에 비하여 적어도 약 15 몰 %의 BDDE 유도체와 교차-결합된다. 다른 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 히알루론산의 반복 이당류 단위에 비하여 약 15 내지 약 25 몰 %의 BDDE 유도체와 교차-결합된다. 한 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 히알루론산의 반복 이당류 단위에 비하여 약 17 내지 약 20 몰 %의 BDDE 유도체와 교차-결합된다. 다른 구체예에서, 교차-결합된 히알루론산은 히알루론산의 중량에 비하여 적어도 약 12 중량 %의 BDDE 유도체와 교차-결합된다.

한 구체예에서, 적어도 5% 히알루론산은 히알루론산 조성물의 중량에 비하여 약 2 내지 약 8 중량 % BDDE와 접촉된다. 다른 구체예에서, 약 8% 히알루론산은 히알루론산 조성물의 중량에 비하여 약 2 내지 약 8 중량 % BDDE와 접촉된다. 한 구체예에서, 약 10% 히알루론산은 히알루론산 조성물의 중량에 비하여 약 2 내지 약 8 중량 % BDDE와 접촉된다.

한 구체예에서, 히알루론산을 BDDE와 접촉시킴으로써 형성된 조성물은 조성물의 총 중량에 기초하여 약 1 중량 % 내지 약 50 중량 % 히알루론산의 양에서 교차-결합된 히알루론산을 포함한다. 한 구체예에서, 히알루론산을 BDDE와 접촉시킴으로써 형성된 조성물은 조성물의 총 중량에 기초하여 약 5 중량 % 내지 약 20 중량 % 히알루론산의 양에서 교차-결합된 히알루론산을 포함한다. 다른 구체예에서, 건성 섬조는 히알루론산을 BDDE와 접촉시킴으로써 형성된 조성물을 건조시키는 것을 더욱 포함한다.

한 구체예에서, 조성물의 총 중량에 기초하여 약 1 중량 % 내지 약 50 중량 % 비교차-결합된 히알루론산이 첨가된다. 다른 구체예에서, 조성물의 총 중량에 기초하여 약 2 중량 % 내지 약 15 중량 % 비교차-결합된 히알루론산이 첨가된다. 다른 구체예에서, 조성물의 총 중량에 기초하여 약 3 중량 % 비교차-결합된 히알루론산이 첨가된다.

한 구체예에서, 건성 섬조는 약 2 kpsi 내지 약 20 kpsi의 극한 인장 강도를 갖는다. 한 구체예에서, 건성 섬조는 약 20 kpsi 또는 그 이상의 극한 인장 강도를 갖는다.

한 구체예에서, 건성 섬조는 약 0.3 파운드 또는 그 이상의 파괴 하중을 갖는다. 한 구체예에서, 섬조는 약 0.3 내지 약 1.3 파운드의 파괴 하중을 갖는다.

한 구체예에서, 상기 구체예 중에서 한 가지에 따른 섬조가 제시되고, 여기서 섬조는 말단 멸균된다.

5. 교차-결합된 히알루론산 섬조를 이용하는 방법

본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 예로서, 주름 충전, 동맥류 충전, 종양에 대한 혈류 폐색 (즉, 종양 폐색), 눈꺼풀 수술, 음경 증대 (가령, 확대 또는 민감성 감소, 다시 말하면, 조루 치료), 진단 및/또는 치료 작용제에 대한 비골사이 (혈액 뇌 장벽) 전달 장치, 약물 전달을 위한 각막 이식물, 코 증대 또는 재건, 입술 증대 또는 재건, 안면 증대 또는 재건, 귓불 증대 또는 재건, 척추 이식물 (가령, 허리 디스크를 지지하기 위한), 근관 충전제 (치료제로 약물첨가됨), 성문 부전, 레이저 광회절 요법 (가령, 쿠션으로 이용되는 히알루론산 섬조/직물), 장기 재생을 위한 스카폴딩, 척수 치료 (BDNF와 NGF), 파킨슨병 (입체공간적 전달), 치료 또는 진단 분자의 정확한 전달, 펄프 이식, 재배치 펄프 근관 치료, 정형된 근관계, 음압 상처 치료, 유착 장벽 (가령, 복부, 골반, 심장, 척추, 그리고 힘줄 유착), 상처 드레싱, 무세포 피부 기반, 비-수압 약물 전달 (가령, 통증 (정형외과), 안과 등), 내강 약물 전달 (가령, 확장된 전립선, 크론병, 맥관 협착 등), 그리고 지속된 국부 약물 전달에 이용될 수 있다.

주름을 치료하는 방법

조직 수복은 생체내에서 주름을 치료하거나 충전하기 위해 이용될 때, 섬조의 "충전제" 효과를 본원에서 설명된 바와 같은 히알루론산-기초된 섬조의 반감기를 훨씬 초과하여 연장할 수 있다. 이것은 실시예 11에서 설명된다.

일부 구체예에서, 1) 본원에서 설명된 바와 같은 섬조를 주름에 인접하게 또는 주름 아래에서 환자의 진피 또는 피하 공간 내로 삽입하고; 그리고 2) 섬조를 주름에 인접하게 또는 주름 아래에서 적용하여 주름을 치료함으로써 필요 환자에서 주름을 치료하는 방법이 제시된다. 이들 단계는 각 주름을 치료하기 위해 적어도 1회 및 6회까지 수행될 수 있다. 일부 구체예에서, 섬조는 도 2, 3a와 3b에서 도시된 바와 같이 바늘의 근위 단부에 부착된다. 섬조는 바늘에 의해 삽입되고, 상기 바늘은 이후, 제거된다. 선택적으로 및 필수적으로, 섬조는 물 또는 식염수로, 또는 주변 조직을 통상적으로 관류하는 유체에 의해 수화된다. 게다가, 주름의 나머지 부분은 생체적합성 재료, 예를 들면, 액체로서 도입될 수 있고 생체내에서 고형화되는 상 전이 Pluronic^TM으로 충전될 수 있다. 대안으로, 전통적인 히알루론산 겔이 주름을 충전하기 위해 도입될 수 있다. 어떤 경우든, 형성된 웹은 생체적합성 충전제를 주름 부위에서 유지시키는 역할을 한다.

일부 구체예에서, 개체에서 주름을 치료하는 방법이 제시된다. 일부 구체예에서, 담당 의사는 국소 리도카인, 얼음 또는 리도카인 주사로 차단이 포함되지만 이들에 국한되지 않는 다양한 마취제를 이용한 당분야에 공지된 시술에 따라 치료 구역을 마비시킬 수 있다. 가령, 주름은 도 4a에서 도시된 바와 같이 안와골막 영역 내에 있다. 섬조는 예로서, 도 2, 3a와 3b에서 도시된 바와 같이 바늘에 부착된다. 바늘의 원위 단부는 예로서, 도 4b에서 도시된 바와 같이 개체의 피부 표면을 통하여, 주름에 인접하게 또는 주름 내에서 진피 내로 삽입된다. 일부 구체예에서, 섬조는 진피 대신에 피하 공간 내로 삽입된다. 바늘은 이후, 예로서, 도 4c에서 도시된 바와 같이 주름 아래에서 개체의 진피 또는 피하 공간을 횡단한다. 바늘은 이후, 예로서 도 4d에서 도시된 바와 같이 주름의 맞은편 가장자리에서 개체의 피부를 빠져나간다. 바늘은 이후, 예로서 도 4e에서 도시된 바와 같이 주름 아래에서 바늘에 의해 이전에 점유되었던 위치 내로 섬조가 끌어당겨지도록, 개체로부터 제거될 때까지 원위로 끌어당겨진다. 최종적으로, 과잉 섬조는 개체의 피부 표면에서 바늘로부터 절단되고, 이것은 이식된 섬조를 예로서, 도 4f에서 도시된 바와 같이 남겨놓는다.

상기 방법은 도 5a, 5b와 5c에서 도시된 바와 같이 주름을 성공적으로 치료할 수 있다. 전형적인 주름은 도 5a에서 도시된다. 도 5b는 아직 수화되지 않은, 주름 아래에서 이식된 섬조를 도시한다. 주름 아래에서 이식된 섬조가 완전히 수화됨에 따라서, 주름의 표면 외관이 도 5c에서 도시된 바와 같이 동시에 편평해진다.

일부 구체예에서, 섬조는 섬조의 한쪽 단부가 섬조가 피부를 관통하는데 이용될 만큼 충분히 견고하도록 하는 방식으로 조작된다. 이것은 섬조를 강화 재료, 예를 들면, 당의 (sugar coating)로 코팅함으로써 달성될 수 있다. 다른 구체예에서, 섬조는 섬조에 증가된 원주력 (columnar strength)을 제공하기 위해, 예로서 당의로 전체적으로 코팅된다.

안면 윤곽형성

본원에서 설명된 바와 같은 섬조는 안면 윤곽형성에서 유용하다. 안면 윤곽형성이 의미하는 것은 섬조가 단지 실례로서, 입술, 팔자주름, 그리고 눈물 도랑을 비롯하여, 환자가 증대하기 원하는 얼굴, 목, 또는 흉부의 임의의 구역에 적용될 수 있다는 것이다.

입술 증대는 흔히 요망되는 심미적 시술이다. 전형적으로, 심미적 목적은 더욱 충만하고, 더욱 통통한 입술이다. 입술 증대를 위한 가용한 치료 옵션에는 일시적인 충전제, 예를 들면, Restylane® 및 Juvederm®, 영구적인 충전제, 예를 들면, ArteFill®, Radiesse® 및 Goretex® 이식물뿐만 아니라 외과적 시술이 포함된다. 증강을 위한 구역에는 입술 소실과 윤곽형성을 위한 버밀리언 경계 (또는 화이트 롤), 그리고 충만을 증가시키기 위한 습성-건성 점막 접합점 (wet-dry mucosal junction)이 포함될 수 있다. 다른 기술에는 구륜근 (orbicularis oris muscle)의 더욱 확산성 침투가 포함된다.

일시적인 연조직 증대 산물에 의한 입술 윤곽형성과 증대는 상기 시술의 최소 침습력과 일시적인 성격으로 인하여, 인기 있고 위험이 낮은 옵션이다. 입술 시술에서 현재 이용되는 연조직 증대 산물의 주요 단점은 이것이 (a) 고통스럽고, (b) 겔을 원하는 위치 내로 지속적으로 및 동질하게 주입하기 어렵고, 그리고 (c) 겔이 이식물의 수명에 걸쳐 이동하여 심미적 결과의 변화를 유발할 수 있다는 것이다.

본 발명은 전술한 단점을 해결한다. 전술한 현재의 일시적인 연조직 증대 산물에 대한 앞서 열거된 단점을 해결하는 것을 뛰어 넘어, 입술 외관을 증강시키는 HA 섬조-기초된 방법은 매우 신속한 것으로 밝혀졌다. 전형적인 환자는 단지 3분 이내에 그들의 입술(들)에서 3개의 섬조를 갖는다. 현재의 연조직 증대 산물 입술 시술은 15 내지 20분이 소요될 수 있다.

안면 윤곽형성에 관한 구체예에서, 담당 의사는 국소 리도카인, 얼음 또는 리도카인 주사로 차단이 포함되지만 이들에 국한되지 않는 다양한 마취제를 이용한 당분야에 공지된 시술에 따라 치료 구역을 마비시킬 수 있다. HA (히알루론산)로 만들어진 섬조는 바늘의 근위 단부에 부착되고 입술 내로 끌어당겨질 수 있다. 바늘은 정확한 가이드로서 역할할 수 있고, 그리고 또한, 섬조를 원하는 위치 내로 끌어당기기에 앞서, 이식물 위치를 예측하고 수정하는데 이용될 수 있다. 이러한 정확한 전달 기전은 원하는 경우에 표면적으로 윤곽형성을 위한 버밀리언 경계에 따라서, 그리고 원하는 경우에 입술 내로 더욱 깊은 통통함을 위해 습성-건성 접합점에서 선조를 전달하는데 이용될 수 있다.

섬조가 안면 윤곽형성을 위해 이용될 때, 임의의 숫자의 섬조가 원하는 효과 및 섬조의 크기에 따라 이용될 수 있는 것으로 예기된다. 가령, 입술 증대와 윤곽형성을 위해 수행되는 시술에 관한 설명은 하기 실시예 11에서 논의된다.

놀랍게도, 그리고 예상치 않게, 섬조는 안면 윤곽형성을 실시할 때 더욱 자연스러운 외모를 제공하기 위해 환자의 다양한 조직 평면에서 이식될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 가령, 섬조는 원하는 위치에서 해먹을 형성하는 방식으로 이식될 수 있다. 본원에서 설명된 바와 같은 섬조의 독특한 성질을 고려하면, 담당 의사는 섬조를 표피, 진피, 및/또는 피하 층 내에 놓거나 또는 이식할 수 있다.

이러한 기술은 섬조가 배치될 수 있는 정밀도, 그리고 진피와 기초 구조에 상대적인 그들의 크기에 의해 가능하다. 섬조는 그들이 어디에 이식되는 지에 따라서, 안면 특질, 예를 들면, 주름, 윤곽, 접힘 및 트로프에 대한 상이한 효과를 제공할 수 있다.

예로서, 최근의 임상적 경험은 섬조 (이 경우에, 직경에서 대략 008"인 섬조)를 예로서, 이마 주름의 축을 따라서 피하 공간 내에 깊게 배치하는 것이 환자가 활동할 때 이마를 굴곡지게 함으로써 (이것은 전형적으로 주름의 외관을 악화시킬 것이다) 형성되는 주름의 외관을 부드럽게 하는데 도움을 줄 수 있다는 것을 지시한다. 이들 유형의 동적 주름은 현재, 단지 Botox®로만 잘 치료되는데, 이것은 환자가 모든 안면 표정을 표현하는 것을 방해하는 바람직하지 않은 효과를 갖는다. 게다가, 최근의 임상적 경험은 반응 시에 나타나는 정적인 주름이 예로서 진피 내에 표면적으로 섬조 (직경에서 .004 내지 .008")의 배치에 의해 효과적으로 치료될 수 있다는 것을 증명한다.

섬조 이식물 조직 평면을 계층화하는 기술 역시 팔자주름 (4x .008" 섬조까지), 미간 주름, 꼭두각시인형 주름, 그리고 입술의 외관을 향상시키는데 성공적으로 이용된다.

이것은 HA 섬조 및 이들의 이식 방법에 의해 가능해진 다른 기술이다. 공동 또는 트로프, 예를 들면, 눈물 도랑의 외관을 매끄럽게 하기 위해, 또는 광대뼈, 턱과 같은 구역에서 얼굴을 달리 윤곽 형성하기 위해, 예로서 섬조는 단일 섬조의 너비보다 큰 구역을 달성하기 위해 해치 (도 7a 참조) 및/또는 크로스-해치 (도 7b 참조) 패턴으로 이식될 수 있다. 도 7a와 7b에서 확인되는 바와 같이, 2명의 환자는 한 경우에 섬조를 평행 (도 7a)으로, 그리고 다른 경우에 크로스-해치 (도 7b)로 배치함으로써, 그들의 눈물 도랑이 효과적으로 매끈해졌다. 크로스-해칭은 도 7b에서 그러한 것처럼 최초 방향에 비스듬하게, 또는 수직으로 수행될 수 있다. 게다가, 해치는 상이한 조직 평면 내에 있을 수도 있다.

이러한 기술의 다른 구체예에서, 해칭은 치료되는 구역의 방향성에 비스듬하게 수행될 수 있다. 가령, 도 7a에서 섬조는 눈물 도랑의 축에 대해 일직선으로 배치된다. 그 대신에, 섬조는 구역 내에 조직을 상이하게 지지하기 위해, 눈물 도랑의 축에 비스듬하게 배치될 수도 있다.

섬조를 다양한 평면에 이식하는 것은 또한, 전술한 바와 같이 주름의 치료에서 수행될 수 있는 것으로 예기된다.

상처 치료

일부 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 음압 상처 드레싱을 비롯한 상처 드레싱에 이용된다.

일부 구체예에서, 상처 드레싱은 적어도 72시간 동안 상처와 접촉 상태로 있다. 다른 구체예에서, 음압 상처 드레싱은 적어도 1주 동안 상처와 접촉 상태로 있다. 또 다른 구체예에서, 상처 드레싱은 적어도 2주 동안 상처와 접촉 상태로 있다. 또 다른 구체예에서, 상처 드레싱은 적어도 3주 동안 상처와 접촉 상태로 있다. 또 다른 구체예에서, 상처 드레싱은 적어도 4주 동안 상처와 접촉 상태로 있다. 상기 구체예에서, 육아 조직은 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조를 유지하지 않는 것으로 이해되어야 하는데, 그 이유는 이들 성분이 완전하게 흡수되기 때문이다. 이들 구체예 중에서 일부에서, 상처 드레싱은 약 1 cm 내지 약 5 cm 두께이다. 따라서 이들 구체예 중에서 일부에서, 상처 기저부 봉합이 드레싱을 교체하지 않으면서 달성될 수 있다.

일부 구체예에서, 본원에서 설명된 직물 망사는 음압 상처 드레싱을 비롯한 상처 드레싱에 이용된다. 다른 구체예에서, 드레싱은 2 내지 약 10 층의 직물 망사를 포함한다.

또 다른 구체예에서, 직물 망사는 동일한 섬조를 포함한다. 또 다른 구체예에서, 직물 망사는 상이한 섬조를 포함한다.

일부 구체예에서, 직물 망사는 건조될 때, 약 1 mm 내지 약 2 mm 두께이다. 다른 구체예에서, 직물 망사는 건조될 때, 약 2 mm 내지 약 4 mm 두께이다.

일부 구체예에서, 직물 망사의 구멍 크기는 약 1 mm 내지 약 10 mm 너비를 갖는다. 다른 구체예에서, 직물 망사의 구멍 크기는 약 0.3 mm 내지 약 0.6 mm 너비를 갖는다. 또 다른 구체예에서, 직물 망사의 구멍은 정렬된다. 또 다른 구체예에서, 직물 망사의 구멍은 지그재그로 엇갈린다. 또 다른 구체예에서, 직물 망사는 원하는 크기의 구멍을 산출하기 위해 시준된다.

일부 구체예에서, 직물 망사는 약 75 mm Hg의 최소 진공 수준에서 기계적으로 안정하다. 다른 구체예에서, 직물 망사는 약 150 mm Hg까지의 진공에서 기계적으로 안정하다.

일부 구체예에서, 직물 망사는 콜라겐을 포함한다. 다른 구체예에서, 드레싱은 폴리우레탄 발포체에 부착된다. 또 다른 구체예에서, 폴리우레탄 발포체는 개기공이다. 또 다른 구체예에서, 드레싱은 박막에 부착된다. 또 다른 구체예에서, 박막은 실리콘 또는 폴리우레탄이다. 또 다른 구체예에서, 드레싱은 물 가용성 접착제로 박막에 부착된다.

일부 구체예에서, 드레싱에 이용된 섬조는 치료제 또는 진단 작용제를 포함한다.

일부 구체예에서, 음압 상처 드레싱 (Johnson et al., U.S. Patent No. 7,070,584, Kemp et al., U.S. Patent No. 5,256,418, Chatelier et al., U.S. Patent No. 5,449383, Bennet et al., U.S. Patent No. 5,578,662, Yasukawa et al., U.S. Patent Nos. 5,629,186 5,780,281과 7,611,500)은 상처, 특히 개방 표면 상처의 진공 유도된 치유 (Zamierski U.S. Patent Nos. 4,969,880, 5,100,396, 5,261,893, 5,527,293과 6,071,267, 그리고 Argenta et al., U.S. Patent Nos. 5,636,643과 5,645,081)에서 이용을 위해 제공된다. 드레싱은 상처 위치에 적합하는 패드, 패드에 제거가능하게 부착되는 기밀 밀봉, 그리고 패드 및 패드의 상처 접촉 표면에 부착된 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조와 유체 소통 (fluid communication)하는 음압 공급원을 포함한다. 패드, 밀봉, 그리고 진공 공급원은 선행 기술에 설명된 바와 같이 수행된다.

다른 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 약 75 mm Hg의 최소 진공 수준에서 기계적으로 안정하다. 또 다른 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 약 150 mm Hg까지의 진공에서 기계적으로 안정하다. 또 다른 구체예에서, 드레싱은 적어도 1 층의 직물 망사를 포함한다. 또 다른 구체예에서, 드레싱은 2 내지 약 10 층의 직물 망사를 포함한다.

일부 구체예에서, 튜브가 패드를 음압 공급원에 연결한다. 또 다른 구체예에서, 제거가능 양철통이 패드와 음압 공급원 사이에 삽입되고, 그리고 패드와 음압 공급원 둘 모두와 유체 소통한다.

일부 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 수화되지 않는다. 따라서 이들 구체예에서, 드레싱은 상처와 접촉 배치될 때, 상처 삼출물을 흡수할 수 있다. 다른 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 수화된다. 따라서 이들 구체예에서, 드레싱은 상처와 접촉 배치될 때, 상처를 축축하게 유지할 수 있다.

일부 구체예에서, 유체에 부착된 입력 포트가 패드와 연결된다. 따라서 이들 구체예에서, 유체는 상처 내에 분배될 수 있다. 일부 구체예에서, 유체는 식염수이다. 다른 구체예에서, 유체는 진단 또는 치료제를 내포한다.

일부 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 유착 장벽으로서 이용된다. 일부 구체예에서, 본원에서 설명된 직물 망사는 유착 장벽에서 이용된다. 일부 구체예에서, 유착 장벽은 다른 유형의 유착 장벽, 예를 들면, 액체, 겔, 스프레이, 기타 필름 또는 고형물, 약제 및/또는 세포 치료제와 함께 수행될 수 있다.

탈모 치료

일부 구체예에서, 개체에서 탈모를 치료하는 방법이 제시된다. 개체, 예를 들면, 예로서, 전형적인 남성형 대머리를 앓는 남성은 예로서, 도 2, 3a, 그리고 3b에서 도시된 바와 같이, 바늘에 선택적으로 부착된 섬조로 치료될 수 있다. 바늘의 원위 단부는 헤어라인 중에서 하나로 삽입될 수 있다. 바늘은 이후, 개체의 헤어라인 아래에서 구역을 횡단하고, 이후 개체의 피부를 빠져나갈 수 있다. 바늘은 이후, 섬조가 바늘에 의해 이전에 점유된 위치 내로 끌어당겨지도록, 개체로부터 제거될 때까지 원위로 끌어당겨질 수 있다. 최종적으로, 과잉 섬조는 개체의 피부 표면에서 바늘로부터 절단되고, 이것은 이식된 섬조를 남겨놓는다. 일부 구체예에서, 섬조는 모발 성장을 증진하는 하나 또는 그 이상의 화합물을 더욱 포함한다.

추가의 의학적 및 외과적 치료

일부 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 전술한 바와 같은 다양한 심미적 적용에서 연조직 증대 산물로서 이용된다. 다른 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 다양한 의학적 및/또는 외과적 적용에서 봉합선으로 이용된다. 또 다른 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 안과 수술, 약물 전달, 그리고 관절내 주사에서 이용된다. 다른 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 예로서 복부, 골반, 심장, 척추, 및/또는 힘줄 유착을 치료하기 위한 유착 장벽으로서 이용된다. 다른 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 무세포 피부 기반 내로 함입된다. 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조와 통합된 무세포 피부 기반은 향상된 혈관 재생 및/또는 생물학적 통합을 제공하는 것으로 예기된다. 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 다른 재생 생체적합물질, 생물제제, 및/또는 약제를 더욱 포함할 수 있다. 다른 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 지속된 국부 약물 전달 장치로서 이용된다. 일부 구체예에서, 약물에는 레세르핀, 과네시딘, 페녹시벤자민과 펜톨아민, 헥사메토늄, 6-히드록시도파민, 테트로도톡신, 글루타메이트 등이 포함된다. 다른 구체예에서, 본원에서 설명된 섬조, 편조, 줄, 직물 망사 또는 3-차원 구조는 수동 약물 방출 스텐트로서 이용된다.

일부 구체예에서, 필요 개체에서 종양을 치료하기 위한 방법이 제시된다. 섬조는 예로서, 도 2, 3a와 3b에서 도시된 바와 같이 바늘에 부착될 수 있다. 바늘의 원위 단부는 개체의 종양 내로 삽입될 수 있다. 그 다음, 바늘은 종양을 횡단하고, 이후 종양을 빠져나갈 수 있다. 바늘은 이후, 섬조가 바늘에 의해 이전에 점유된 위치 내로 끌어당겨지도록, 개체의 종양으로부터 제거될 때까지 원위로 끌어당겨질 수 있다. 최종적으로, 과잉 섬조는 바늘로부터 절단되고, 이것은 이식된 섬조를 개체의 종양 내에 남겨놓는다. 상기 구체예 중에서 일부에서, 섬조는 항암제를 포함한다. 일부 구체예에서, 섬조는 교차-결합되고 Bcl-2 저해제를 포함한다.

예시적인 구체예에서, 본 발명의 방법은 췌장 종양을 치료하는데 이용될 수 있다. 췌장은 수술 또는 최소 침습적인 방법, 예를 들면, 복강경 검사법에 의해 접근될 수 있다. 바늘의 원위 단부는 췌장 종양 내로 삽입될 수 있다. 그 다음, 바늘은 췌장 종양을 횡단하고, 이후 종양을 빠져나갈 수 있다. 바늘은 이후, 섬조가 바늘에 의해 이전에 점유된 위치 내로 끌어당겨지도록, 췌장 종양으로부터 제거될 때까지 원위로 끌어당겨질 수 있다. 최종적으로, 과잉 섬조는 바늘로부터 절단되고, 이것은 이식된 섬조를 췌장 종양 내에 남겨놓는다. 이러한 과정은 이식된 췌장 종양에 다수의 섬조를 제공하기 위해 임의의 횟수로 반복될 수 있다. 일부 구체예에서, 섬조는 항암제를 포함한다.

일부 구체예에서, 필요 개체에서 정맥류성 정맥을 치료하기 위한 방법이 제시된다. 섬조는 예로서, 도 2, 3a와 3b에서 도시된 바와 같이 바늘에 부착될 수 있다. 바늘의 원위 단부는 개체의 정맥류성 정맥 내로 삽입될 수 있다. 그 다음, 바늘은 정맥류성 정맥을 횡단하고, 이후 정맥류성 정맥을 빠져나갈 수 있다. 바늘은 이후, 섬조가 바늘에 의해 이전에 점유된 위치 내로 끌어당겨지도록, 개체의 정맥류성 정맥으로부터 제거될 때까지 원위로 끌어당겨질 수 있다. 최종적으로, 과잉 섬조는 바늘로부터 절단되고, 이것은 이식된 섬조를 개체의 정맥류성 정맥 내에 남겨놓는다. 일부 구체예에서, 바늘은 유연하다. 다른 구체예에서, 섬조는 수화될 때 뚤뚤 말리고, 혈관을 더욱 쉽게 폐색한다.

일부 구체예에서, 유두 재건을 위한 방법이 제시되고, 여기서 교차-결합된 섬조로 구성되는 3-차원, 원통형 이식물은 피부 아래에 이식된다. 이식물은 치료제, 예로서 연골세포 유착 화합물을 포함할 수 있다.

일부 구체예에서, 신경 또는 혈관 재생을 위한 방법이 제시된다. 도 6에서 도시된 바와 같이, 바늘은 신경 또는 혈관 재생을 증진할 수 있는 특정 라인에 섬조를 배치하는데 이용될 수 있다.

6. 키트

또한, 본원에서 설명된 바와 같은 섬조를 포함하는 부분의 키트가 본원에서 제시된다. 일부 구체예에서, 키트는 섬조 및 섬조를 환자에 전달하거나 이식하기 위한 수단을 포함한다. 한 구체예에서, 환자에 전달을 위한 수단은 주사기 또는 바늘이다. 다른 구체예에서, 환자에 전달을 위한 수단은 공기총이다. 바늘의 크기 (또는 직경)은 섬조의 용도에 좌우되고, 그리고 이런 이유로, 이용된 섬조의 횡단면적에 기초될 수 있다. 바늘 또는 주사기의 외부 직경은 진피에 적용될 때 섬조의 인장 요건 (tensile requirement)을 감소시키기 위해, 이용된 섬조의 횡단면적보다 크거나 이와 동등할 수 있다. 게다가, 섬조의 외부 직경은 바늘의 외부 직경보다 클 것으로 예기된다. 피부는 매우 유순하고, 따라서 더욱 작은 직경 바늘을 가짐으로써 천자 크기가 심지어 더욱 큰 직경 섬조의 이용에서도 작을 수 있도록 할 수 있다. 게다가, 섬조의 두께는 더욱 얇은 섬조가 이용되는 잔주름과 주름의 치료와 비교하여, 섬조가 봉합선인 경우에 상이할 것이다. 하나 이상의 섬조가 단일 바늘에 부착될 수도 있다.

게다가, 전달 장치, 바늘의 크기는 이의 의도된 용도 및 섬조의 크기에 좌우될 것이다. 안면 윤곽형성 및/또는 주름 충전에서 이용의 경우에, 약 0.006"(인치) 내지 약 0.008" 직경 섬조 또는 심지어 약 0.003" 내지 약 0.004" 직경 섬조가 충분할 것으로 예기된다. 하지만, 일부 구체예에서, 섬조는 약 0.003" 내지 약 0.050", 또는 약 0.005" 내지 약 0.030", 또는 약 0.005" 내지 약 0.025"이다. 일부 구체예에서, 섬조의 크기는 직경에서 약 0.010" 내지 약 0.020", 또는 약 0.011" 내지 약 0.016"(0.28 mm 내지 0.41 mm)이다.

바늘에 섬조 부착은 기계적 부착 및/또는 접착제, 예를 들면, 시아노아크릴레이트를 이용한 부착일 수 있다. 한 구체예에서, 바늘은 스테인리스강이다. 한 구체예에서, 섬조는 바늘의 근위 단부에서 엮이거나 또는 구멍을 통해 고리가 만들어지고, 또는 대안으로, 섬조는 바늘의 근위 단부 주변에서 휘감기고, 또는 대안으로, 섬조는 바늘의 작은 구멍을 통해 꿰어지고 고리를 형성하기 위해 접착제로 묶이거나 붙여지고, 또는 대안으로, 섬조는 바늘의 근위 단부에서 구멍 내에 고정된다 (기계적으로 또는 접착제로 붙여짐). 다른 구체예에서, 섬조는 섬조가 겔로부터 형성될 때, 건조 과정 동안 바늘에 물리적 부착을 형성하도록 만들어질 수 있다. 가령, 근위 단부 내에 구멍을 갖는 바늘이 이용되면, 이들 구멍은 사출 성형 과정 동안 겔로 충전할 수 있고, 그리고 섬조는 따라서, 건조 시에 고정될 것이다. 바늘은 견고하거나, 또는 사용자가 피부 내에 주름 아래에서 바늘을 추적할 수 있도록 유연할 수 있다. 게다가, 바늘은 바늘을 피부 내에 원하는 깊이에서 가이드하는 램프가 구비될 수 있고, 그리고 바늘 삽입 후, 가이드는 바늘이 피부 표면을 관통할 때 죔쇠가 벗겨질 수 있다. 일부 구체예에서, 섬조는 바늘에 부착된다.

더 나아가, 키트는 바늘 및 여기에 부착된 섬조를 포함하고, 무균 포장되고, 그리고 1회용으로 의도되는 것으로 예기된다. 대안으로, 키트는 각각 섬조가 부착된 여러 개의 바늘을 포함할 수 있다. 추가의 구체예에서, 키트는 필요한 바늘 스틱 (needle stick)의 숫자를 최소화하면서 의사에 대한 치료 옵션을 가능하게 하기 위해 상이한 크기의 섬조를 포함한다. 또 다른 구체예에서, 키트는 섬조, 그리고 직선 바늘로 접근하거나 치료하기 어려운 구역, 예를 들면, 코 주위, 눈 주위 및 위쪽 입술의 중간 부분에서 이식을 단순화하기 위한 상이한 길이와 곡선 형상의 바늘을 포함한다.

실시예

본 발명은 하기 실시예를 참조하여 더욱 정의된다. 섬조와 방법 둘 모두에 대한 많은 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 실시될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 히알루론산과 교차-결합 작용제는 상업적 공급원으로부터 구입가능하다.

실시예 1: 교차-결합된 섬조의 합성

교차-결합된 히알루론산 섬조는 하기 절차에 따라 만들어질 수 있다.

교차-결합: 교차-결합된 히알루론산 겔의 제조

히알루론산 (HA) 분말은 적절한 용기 내에 약 50℃에서 약 30분 동안 NaOH의 원하는 총 부피의 약 75%에서 수화된다. 수화된 HA는 이후, 주사기에 첨가되고 완전하게 혼합된다 (가령, 주사기-대-주사기 약 20회). 가열은 대략 30분 동안 지속된다.

이후, 교차-결합 작용제 (가령, BDDE)가 NaOH의 원하는 총 부피 (즉, 원하는 총 부피의 약 25%)의 나머지 부분에서 용해되고, 수화된 히알루론산 용액에 첨가되고 (방울방울 또는 한 번에), 완전하게 혼합되고 (가령, 주사기-대-주사기 약 20회), 약 30분 동안 가열되고, 재-혼합되고 (가령, 주사기-대-주사기 약 20회), 그리고 적절한 용기로 이전된다. 가열은 이후, 약 50℃에서 추가의 3 내지 5시간 동안 지속된다.

다양한 교차-결합된 겔은 상기에서 설명된 절차를 이용하여 상이한 농도의 성분으로 제조되었다.

ㆍ HA 분자량 (MDa): 가령, 0.7, 1.7, 2.7.

ㆍ HA 수화 시간: 가령, 0분, 30분, 1시간, 2시간, 하룻밤.

ㆍ 반응 pH: 예로서, 0.00001-0.25 M NaOH를 이용하여 9-13.4.

ㆍ 교차-결합 반응 시간: 가령, 3-4.5시간.

ㆍ HA 농도 (% w/w HA:수성 NaOH): 가령, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12.

ㆍ BDDE 농도 (% w/w BDDE:HA): 가령, 0.5, 2, 2.5, 5, 7.5, 8, 10, 20, 30, 40, 100.

헹굼/선택적 정립

교차-결합된 히알루론산 겔은 수산화나트륨 및 임의의 무반응 BDDE를 제거하기 위해 헹굼된다. 물 역시 제거될 수 있고, 그리고 겔은 사출 성형 단계를 용이하게 하기 위해 및/또는 헹굼 효율을 위해 단편화될 수 있다. 이런 경우에, 정립은 겔을 대략 0.5 cm 입방체로 절단함으로써 달성된다. 헹굼은 이후, pH 6.0에서 각각 약 30분 동안 3회 약 40 부피의 10 mM 나트륨 인산염으로 헹굼, 약 30분 동안 6회 100% 에탄올로 헹굼, 그리고 이후, 약 30분 동안 4회 물로 헹굼에 의해 달성된다.

팽창된 겔 조각은 이후, 대략 0.25 cm 입방체로 더욱 정립되고, 주사기 내로 부하되고, 그리고 20 게이지 (G) 블런트 바늘을 통해 사출 성형된다. 하나 이상의 정립 단계가 동일한 또는 상이한, 전형적으로 더욱 작은 게이지 바늘 (가령, 20G, 이후 2번의 25G 정립 단계)을 이용하여 수행될 수 있다.

건조

교차-결합된 히알루론산 겔은 이후, 물로 대략 2:1 희석되고, 건조된 팬 내로 부하된다. 건조는 대기 조건 하에 자연 건조 또는 냉동 건조에 의해 달성된다. 대안으로, 겔은 에탄올로부터 침전에 의해 분리된다. 겔은 원하는 최종 농도까지 부분적으로 건조되거나 또는 완전하게 건조된다.

조제

완전하게 건조된 교차-결합된 히알루론산 겔은 원하는 최종 HA 농도 (가령, 2.5%, 5%, 7.5%, 10%, 12.5%, 15%, 20%)로 수성 조성물로서 조제된다. 부분적으로 건조된 교차-결합된 히알루론산 겔은 추가 처리 없이, 조제에서 수성 조성물로서 이용될 수 있다.

교차-결합된 히알루론산 겔의 수성 조성물은 이후, 결합제, 예를 들면, 비교차-결합된 히알루론산으로 더욱 조제될 수 있다. 이런 경우에, 비교차-결합된 히알루론산은 원하는 최종 HA 농도 (가령, 2.5%, 5%, 7.5%, 10%, 12.5%, 15%, 20%)에서 수화된다 (가령, 4℃에서 하룻밤). 결합제는 교차-결합된 히알루론산 겔과 혼합된다. 전형적인 결합제에는 비교차-결합된 히알루론산, 염 (가령, CaCl₂), 부형제, 리도카인 등이 포함된다.

수성 조성물은 임의의 수성 매체, 예를 들면, 산, 염기, 완충액 또는 염을 포함할 수 있다. 완충액, 예를 들면, 인산염 완충된 식염수가 이용될 수 있다 (가령, pH 7.4에서 10 mM PBS). 염화칼슘 용액 역시 이용될 수 있다 (가령, 1 mM, 2.5 mM, 또는 5 mM). 수산화나트륨 (NaOH) 용액이 이용될 수도 있다 (가령, 0.1M, 0.2M, 0.3M, 또는 0.5M).

조성물은 더욱 높은 또는 더욱 낮은 농도의 히알루론산 및 교차-결합된 HA로 만들어질 수 있다; 하기 3가지 조성물은 단지 실례로서 제공된다.

한 조성물에서, 예로서 최종 사출 성형된 조성물은 12% (w/w) 교차-결합된 히알루론산 및 3% (w/w) 비교차-결합된 HA를 내포하고, 여기서 교차-결합된 히알루론산은 10% 히알루론산 및 4% BDDE, 또는 8% 히알루론산 및 3.2% BDDE와의 교차-결합 반응으로부터 유래되었다.

다른 조성물에서, 최종 사출 성형된 조성물은 8% (w/w) 교차-결합된 히알루론산 및 2% (w/w) 비교차-결합된 HA를 내포하고, 여기서 교차-결합된 히알루론산은 10% 히알루론산 및 4% BDDE, 또는 8% 히알루론산 및 3.2% BDDE와의 교차-결합 반응으로부터 유래되었다.

또 다른 조성물에서, 최종 사출 성형된 조성물은 5% (w/w) 교차-결합된 히알루론산 및 5% (w/w) 비교차-결합된 HA를 내포하고, 여기서 교차-결합된 히알루론산은 10% 히알루론산 및 4% BDDE와의 교차-결합 반응으로부터 유래되었다.

사출 성형

최종 겔 제제는 이후, 습성 섬조를 산출하기 위해 적절한 표면 위에 사출 성형된다. 다양한 노즐 크기가 원하는 최종 섬조 두께 (가령, 20G, 19G, 18G, 17G, 16G)에 따라 이용된다.

최종 겔 제제는 가압된 사출 성형기 (가령, EFD 모델 XL1500 공기식 분배 기계)로 이전된다. 사출 성형기의 노즐은 15 게이지 내지 약 25 게이지 범위의 첨단을 가질 수 있다. 주사기 압력은 최종 겔 제제의 점성도에 따라, 약 10 psi 내지 약 2000 psi일 수 있다. 매우 점성 겔 제제의 경우에, 압력 증폭기가 이용될 수 있다.

습성 섬조는 이후, 원하는 습성 섬조 두께를 달성하는 사출 성형기에 의해, 최종 겔 제제를 기질 위에 사출 성형함으로써 형성되었다. 가령, 유사한 건조 직경을 달성하기 위해, 15% 히알루론산 조성물의 경우에 20 게이지 바늘, 또는 10% 히알루론산 조성물의 경우에 19 게이지 바늘이 이용될 수 있다.

섬조 건조

습성 섬조는 이후, 대기 조건 하에 약 30% 이하, 또는 약 15% 이하, 또는 약 10% 이하의 수화 퍼센트까지 건조되고, 따라서 건성 섬조를 제공할 수 있다. 선택적으로, 섬조는 약 20℃ 내지 약 37℃의 온도에서 약 20% 내지 약 80%의 상대 습도 하에 건조될 수 있다. 가령, 섬조는 대기 조건에서 2일 동안 자연 건조될 수 있다.

선택적으로, 섬조 건조에 앞서, 습성 섬조는 원하는 길이 및 건조 이전에 감소된 직경까지 스트레칭될 수 있다. 스트레칭은 섬조를 한쪽 단부에 의해 매달고 무게를 반대 단부에 가함으로써, 또는 습성 섬조를 표면 (사출 성형 표면과 동일하거나 상이한) 상에서 수평으로 스트레칭하고 단부를 표면에 부착함으로써 달성될 수 있다.

바늘에 부착

건성 섬조는 공지된 기술을 이용하여 바늘에 부착될 수 있다 (예로서, 도 2, 3a와 3b 참조).

멸균

본원에서 설명된 바와 같은 섬조는 전자 빔 (e-beam) 멸균 방법을 이용하여 멸균될 수 있다. BDDE와 교차-결합된 실시예 1에서 제조된 바와 같은 섬조는 pH 10에서 인산염 완충액 또는 Tris 완충액 용액에서 세척되었다. 이들 용액 중에서 일부는 1 mM 아스코르브산, 10 mM 아스코르브산, 100 mM 아스코르브산, 1 M 아스코르브산, 10 mM 비타민 E, 그리고 50 mM Na₃PO₄를 더욱 내포하였다. 섬조는 이후, 4 kGy 또는 20 kGy에서 표준 전자 빔 기술을 이용하여 멸균되었다. 일부 구체예에서, 섬조의 온도는 멸균에 앞서 변경될 수 있다. 일부 구체예에서, 섬조의 온도는 약 -20℃까지 감소된다. 일부 구체예에서, 섬조는 멸균 후 단지 5℃ 미만이다.

앞서 개시된 단계를 이용하여, 섬조는 하기에 개시된 과정 중에서 임의의 한 가지를 이용하여 제조될 수 있다.

실시예 1A: 과정 1

섬조는 하기 단계를 이용하여 제조될 수 있다:

1.교차-결합;

2.헹굼;

3.정립;

4.건조;

5.결합제로 교차-결합된 HA 조제;

6.탈기;

7.사출 성형;

8.섬조 건조;

9.바늘에 부착; 그리고

10.멸균.

실시예 1B: 과정 2

섬조는 또한, 하기 단계를 이용하여 제조될 수 있다:

1.교차-결합;

2.헹굼;

3.정립;

4.건조;

5.결합제로 교차-결합된 HA 조제;

6.탈기 및 고압살균;

7.사출 성형;

8.섬조 건조;

9.바늘에 부착; 그리고

10.멸균 (선택적).

실시예 1C: 과정 3

섬조는 또한, 하기 단계를 이용하여 제조될 수 있다:

1.교차-결합;

2.사출 성형;

3.섬조 건조;

4.헹굼;

5.섬조 건조;

6.바늘에 부착; 그리고

7.고압살균.

실시예 1D: 과정 4

섬조는 또한, 하기 단계를 이용하여 제조될 수 있다:

1.교차-결합;

2.헹굼;

3.정립 및 결합제로 교차-결합된 HA 조제;

4.건조;

5.탈기;

6.사출 성형;

7.섬조 건조;

8.바늘에 부착; 그리고

9.멸균.

실시예 1E: 과정 5

섬조는 또한, 하기 단계를 이용하여 제조될 수 있다:

1.교차-결합;

2.헹굼;

3.정립;

4.에탄올로부터 침전 및 건조;

5.결합제로 교차-결합된 HA 조제;

6.탈기;

7.사출 성형;

8.섬조 건조;

9.바늘에 부착; 그리고

10.멸균 (선택적).

실시예 2: 섬조 세척 (재-수화)과 재-건조

건성 섬조는 임의의 오염물질, 예를 들면, 무반응 교차-결합 작용제를 제거하기 위해 수성 용매로 세척될 수 있다. 세척은 다양한 방법, 예를 들면, 수성 용매에 담금에 의해, 또는 섬조를 경사면에서 트로프 내에 배치하고 수성 용매가 섬조 위를 흘러갈 수 있도록 함으로써 병류 시스템 (concurrent flow system)을 이용함에 의해 수행될 수 있다. 이에 더하여, 섬조는 일단 재수화되면, 재-건조에 앞서 스트레칭될 수 있다. 스트레칭은 실시예 1에서 전술한 수단에 의해 수행될 수 있다. 재수화되고 세척된 섬조는 이후, 건성 섬조를 제공하기 위해 재-건조된다. 재-건조는 전형적으로, 대기 조건 (즉, 주위 온도 및/또는 압력) 하에 약 8시간 내지 약 24시간 동안, 또는 건성 섬조가 약 30% 이하의 수화 퍼센트를 가질 때까지 수행된다. 섬조는 구조 완전성을 상실하지 않으면서, 수회 (가령, 10회 또는 그 이상) 세척될 수 있다. 복수 세척 주기의 경과에서, 섬조의 전체 길이는 약 25% 내지 약 100% 증가될 수 있다.

실시예 3: 샘플 섬조

실시예 1의 방법으로부터 제조된 샘플 섬조는 하기 표 1에 제공된다.

샘플 섬조	겔	예비-크기	% HA 고형물	% NXL HA	탈기	사출 성형 노즐
113	8/40	20G-테이퍼	15	20	4X	20G
114	8/40	20G-테이퍼	15	20	2X	20G
115	8/40	20G-테이퍼	15	20	6X	20G
116	8/40	20G-테이퍼	15	20	6X, 하룻밤	20G
117	10/40	16G/20G-테이퍼	15	20	6X	20G, 19G
118	10/40	16G/20G-테이퍼	15	40	6X	20G, 19G
119	10/40	16G/20G-테이퍼	15	40	10X	20G, 19G
120	10/40	16G/20G-테이퍼	15	20	10X	20G, 19G
121	10/40	16G/20G-테이퍼	10	50	3X	19G, 18G
122	10/40	16G/20G-테이퍼	10	50	6X	19G, 18G
123	10/40	16/18/20-테이퍼	10	50	6X	19G, 18G
124	10/40	16/18/20-테이퍼	15	20	6X	20G, 19G
125	10/40	16/18/20-테이퍼	15	40	6X	20G, 19G
126	10/40	16/18/20-테이퍼 (2X)	15	40	6X	20G, 19G
127	8/40	20G-테이퍼	15	20	6X	20G, 19G
128	8/40		15	20	8X	19G
129	8/40		15	20	8X	19G

% HA 고형물 = 교차-결합된 및 비교차-결합된 HA; NXL = 비교차-결합된 HA

실시예 4: 섬조의 물리적 특징

전술한 바와 같이 제조된 다양한 섬조는 섬조 밀도, 건성 섬조 원형성 및 직경에 대해 평가되었다. 섬조 밀도는 측정된 길이의 섬조의 중량을 측정하고 중량 대 길이의 비율을 계산함으로써 결정되었다. 건성 섬조 원형성 (W:T)과 직경 (D)은 섬조를 축 방향으로 분할하고 소정의 횡단면에 대한 가장 짧은 직경 (W) 및 가장 긴 직경 (T)을 측정함으로써 결정되었다. 원형성 또는 양상 비율은 W:T의 비율이다. 섬조 직경 (D)은 짧은 직경 (W) 및 긴 직경 (T)의 평균이다. 20G, 19G와 18G 바늘로 만들어진 섬조에 대한 평균 섬조 밀도는 각각, 1.78 mg/in (n=7), 2.61 mg/in (n=8), 그리고 2.07 mg/in (n=3)이었다.

실시예 5: 상이한 섬조의 극한 인장 강도의 비교

전술한 바와 같이 제조된 다양한 섬조는 포스 게이지 (가령, Precision Instruments 또는 Chatillon에 의한 디지털 포스 게이지)를 이용하여 인장 강도에 대해 조사되었다. 실패는 섬조가 파괴되는 중량에 의해 결정되었다. 극한 인장 강도는 인장력/파괴 하중을 섬조의 횡단면적으로 나눔으로써 계산되었다. 20G와 19G 바늘로 만들어진 멸균되지 않은 섬조에 대한 평균 파괴 하중 (파운드 단위)은 약 0.420 lb 내지 약 1.172 lb이었다. 20G, 19G와 18G 바늘로 만들어진 전자 빔 멸균된 섬조에 대한 평균 파괴 하중 (파운드 단위)은 약 0.330 lb 내지 약 0.997 lb이었다. 20G와 19G 바늘로 만들어진 멸균되지 않은 섬조에 대한 평균 신장도 (인치 단위)는 약 0.028 인치 내지 약 0.192 인치이었다. 20G, 19G와 18G 바늘로 만들어진 전자 빔 멸균된 섬조에 대한 평균 신장도 (인치 단위)는 약 0.021 인치 내지 약 0.078 인치이었다. 20G와 19G 바늘로 만들어진 멸균되지 않은 섬조에 대한 평균 인장 강도 (psi 단위)는 약 3236 psi 내지 약 19922 psi이었다. 20G와 19G 바늘로 만들어진 전자 빔 멸균된 섬조에 대한 평균 인장 강도 (psi 단위)는 약 1943 psi 내지 약 12859 psi이었다.

실시예 6: 팽창 데이터

V2/V0에 의해 표시되는 질량 팽창 비율 (mass swelling ratio)은 완전 건조된 겔 중량에 상대적인 팽창된 겔 중량의 비율이다 (표 2와 3).

0.0132 인치의 평균 건성 섬조 직경을 갖는 20G 사출 성형 노즐로부터 사출 성형된 섬조의 직경 팽창 비율 (수화된 섬조 대 건성 섬조의 비율)이 계산되었다. 조사된 각 섬조는 1.5 또는 그 이상의 직경 팽창 비율을 가졌고, 평균 직경 팽창 비율이 1.55이었다.

물에서 팽창된 섬조 (V2/V0)
HA/BDDE	5/40	6/40	7/40	8/40	9/40	10/40	10/10	10/100
평균	682.7	396.7	306.2	494.7	85.3	183.3	967.5	56.1
표준편차				322.8		188.4		11.9
최소				122.3		50.1		54.5
최대				696.2		696.2		76.4

PBS에서 팽창된 섬조 (V2/V0)
HA/BDDE	10/10	10/20	10/30	10/40	10/100
평균	71.6	45.2	38.4	37.3	23.7
표준편차	5.2	0.9	1.0	4.8	1.4
최소	62.8	44.6	37.7	32.0	22.4
최대	78.3	45.8	39.1	54.4	25.3

실시예 7: 히알루로니다아제로 섬조의 효소 분해

섬조는 1 mL의 완충액 (100 mM 나트륨 아세트산염, pH 4.5, 150 mM NaCl)에서 1 mg/mL에서 37℃에서 히알루로니다아제와 함께 항온처리되었다; 대조 섬조는 히알루로니다아제가 존재하지 않았다. 다양한 시점에서, 40 μL 분취량의 상층액이 회수되고 히알루론산에 대한 카르바졸 검정 (Cesaretti, M, et al., Carbohydrate Polymers 54: 59-61 (2003))에 의해 검정되었다. 수직 화살표는 새로운 1 mg/mL의 히알루로니다아제의 첨가에 상응한다. 이들 상층액은 완충액에서 새로운 1 mg/mL 효소로 대체되었다. 섬조 A-F에 대해: A = 10/40@15/20 CaCl₂; B = 10/40@15/40; C = 10/40@15/20; D = 10/40@10/50; E = 8/40@15/20 H₂O 세척액; F = 8/40@15/20; G = 10/40@15/20 CaCl₂에 대한 대조; H = 10/40@15/40에 대한 대조; I = 10/40@15/20에 대한 대조; J = 8/40@15/20에 대한 대조. 이들 효소 분해의 상세는 도 12 및 표 4에서 표시된다. 이것은 히알루로니다아제가 존재하지 않는 대조 섬조가 모니터링된 시간에 걸쳐 분해되지 않는 반면, 히알루로니다아제가 존재하는 섬조는 분해된다는 것을 증명한다.

분해 속도 (첫 5개 데이터 포인트의 선형 적합의 기울기)

	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J
분해속도*	0.014	0.011	0.010	0.007	0.041	0.023	0.00	0.00	0.00	0.00

*mg HA/일

실시예 8: 촉진 데이터

맹검 평가자는 동물마다 모든 샘플 부위를 촉진하고 채점하고, 그리고 미리 인쇄된 데이터 시트에 값을 기록한다. 데이터는 샘플 부위에 기초하여 수집되고 평균되었다. 평가자의 스코어는 0 = 이식물의 촉각 징후 없음, 1 = 이식물의 약한 촉각 징후, 그리고 2 = 이식물의 높은 촉각 징후. 이식물 촉각 채점 (정성적 촉진)이 연구의 계속 기간에 걸쳐있는 미리 특정된 간격에서 검사 개체에서 프로토콜에 따라 수행되고, 이식 후 표면 피부 반응을 측정하였다. 측정된 반응은 이식물의 길이 연속성이었다. 가령, 두 포인트로부터 촉진할 때, 이식물이 끊어짐 없이 연속적으로 느껴지면, 스코어는 "2"로 평가되고, 이식물이 세로로 간헐적으로 느껴지면, 스코어는 "1"로 평가되고, 그리고 이식물이 검출되지 않으면, 스코어는 "0"으로 평가될 것이다. 일수 대 평균 촉진 스코어의 플롯은 도 13에서 도시된다.

실시예 9: 조직학적 연구

섬조 이식물을 내포하는 조직 샘플은 메틸 메타크릴레이트에서 포매에 앞서, 산-포르말린 에탄올 염착제에서 고정되었다. 조직학적 단면은 각각, 세포 반응 및 이식물 존재를 가시화시키기 위해, 헤마톡실린과 에오신 (H&E)뿐만 아니라 뉴트럴 레드와 함께 알시안 블루로 염색되었다. 8/40 @ 15/20 제제의 1-개월, 2-개월, 3-개월, 6-개월과 9-개월 조직학적 이미지는 도 9a, 9b, 9c, 9d, 9e와 9e에서 도시된다. 이들 샘플은 외관에서 유사하였는데, 이것은 이들 섬조가 생체내에서 존속한다는 것을 지시하였다.

실시예 10: 토끼에서 히알루론산 섬조의 연구

섬조 제제의 내구성과 생물학적 반응을 비롯한 생체내 성과는 장기 토끼 연구에서 평가되었다. 본원에서 설명된 섬조 제제는 New Zealand White 토끼의 등쪽 진피에 이식되고 1-주, 1-개월, 2-개월, 3-개월, 6-개월, 그리고 9-개월 시점에서 평가되었다. 생존 단계 동안, 이식 부위는 촉진 및 촉각 채점 시스템에 의해 이식물 존재에 대해 평가되었다 (실시예 8 참조). 예정된 시간 간격에서, 동물은 안락사되고, 그리고 전체 평가와 조직학적 평가를 위해 이식 부위가 수확되었다. 이식 부위의 부분집합은 외과용 메스로 축 방향으로 횡단 분할되고, 그리고 피부 조직 내에 이식물 재료의 가시적 존재에 대해 현미경 하에 평가되었다. 이식물이 조직 내에 잘 통합되었는지 또는 이식 부위로부터 사출 성형될 수 있는지를 사정하기 위해, 압력이 이식 부위에 가해졌다. 이식 부위의 나머지 부분집합은 고정되고 조직학적 평가를 위해 처리되었다 (실시예 9 참조). 8/40 @ 15/20 제제의 1-개월과 2-개월 조직학 이미지는 각각, 도 10과 11에서 도시되고, 섬조가 여전히 존재한다는 것을 증명한다.

실시예 11: 히알루론산 섬조로 주름의 치료

피하주사용 바늘 (22 내지 25 Ga)은 0.004 인치 내지 0.008 인치의 두께 범위에서 변하는, 히알루론산 섬조 (BDDE와 교차-결합됨)의 단일 또는 이중 가닥으로 고정된다. 이들 샘플은 NuTek Corp.에 의해 29 kGy에서 전자 빔 멸균된다. 바늘은 부착된 섬조 또는 섬조들을 피부 내로 끌어당긴다. 치료되는 주름은 팔자주름, 입주위, 안와골막, 전두 (이마), 그리고 미간에서 주름이다. 바늘은 이후, 섬조가 바늘이 이전에 삽입되었던 곳에 위치하도록, 피부를 통하여 섬조를 끌어당길 것이다. 원하는 충전 효과를 달성하기 위해, 하나 이상의 섬조 (2개 내지 4개 또는 그 이상의 섬조)가 주름을 치료하는데 이용될 수 있다. 주름은 섬조 수화 시에 가시적으로 줄어든다.

실시예 12: 입술 증대

환자는 입술 증강, 윤곽형성 및/또는 통통함을 위해 HA 섬조가 이식될 수 있다. 환자는 얼굴에 국소 마취제가 투여될 수 있지만, 하기 시술에 따라 입술에 특정적으로 적용되지 않는다:

ㆍ 파우치를 필 개방 (peal open)하고, 그리고 HA (히알루론산) 섬조를 유지하는 무균 트레이를 이전한다.

ㆍ 무균 장갑 또는 무균 도구, 예를 들면, 겸자를 이용하여, 원하는 HA 섬조를 트레이로부터 이전한다.

ㆍ 바늘의 예리한 단부를 의도된 치료 구역의 한쪽 가장자리 내로 삽입한다.

ㆍ 바늘을 피부 내에 의도된 치료 구역 아래에 또는 인근에 이동시킨다. 바늘이 임의의 장소에서 원하는 위치에 있지 않으면, 바늘을 천천히 끌어내고 정확한 위치에 재삽입한다.

ㆍ 바늘의 예리한 단부를 이용하여, 의도된 치료 구역의 반대쪽 가장자리에서 피부를 빠져나간다. 바늘이 원하는 위치에 있지 않으면, 바늘을 천천히 끌어내고 정확한 위치에 재삽입한다.

ㆍ 바늘의 바람직한 위치를 확인한 직후에, 바늘을 원위로 신속하게 끌어당기고, 섬조를 피부 내에 정위로 끌어당긴다.

ㆍ 무균 외과용 가위 또는 외과용 메스를 이용하여, 치료 구역의 양쪽 가장자리에서 피부로부터 돌출하는 과잉 섬조를 절단한다. 이것은 바늘을 효과적으로 분리하고, 바늘은 적절하게 폐기되어야 한다.

증강 구역에는 입술 소실과 윤곽형성을 위한 버밀리언 경계 (또는 화이트 롤), 충만을 증가시키기 위한 습성-건성 점막 접합점이 포함된다. 다른 기술에는 구륜근 (orbicularis oris muscle)의 더욱 확산성 침투가 포함된다. 담당 의사는 원하는 효과에 따라, 섬조 배치의 위치, 섬조의 숫자 및 섬조의 크기를 선택할 수 있다. 각 구역은 1개 내지 2개 섬조로 치료되고, 여기서 각 섬조는 섬조가 건성일 때, 200 마이크론 내지 약 500 마이크론의 직경을 갖는 것으로 예기된다. 수화 후, 섬조는 0.5 밀리미터 내지 약 5 밀리미터의 직경을 갖는 것으로 예기된다.

실시예 13: 교차-결합된 히드로겔에서 BDDE 유도체 대 HA의 비율을 결정하기 위한 NMR 연구

교차-결합된 HA 히드로겔에서 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르 유도체 (BDDE) 대 히알루론산 (HA)의 이당류 아단위의 비율을 결정하기 위한 NMR 연구가 수행되었다. 히드로겔은 각각, 3.2와 4 퍼센트 BDDE와 교차-결합된, 8과 10 퍼센트의 HA 농도에서 만들어졌다. 겔은 잔여 BDDE를 제거하기 위해 광범위하게 헹굼되고, 히알루로니다아제로 소화되고, 그리고 건조되었다. 결과의 분말은 D₂O에서 용해되고 양성자 NMR에 의해 분석되었다. BDDE 대 HA의 이당류 아단위의 비율은 1.6 ppm에서 1,4-부탄디올의 내부 메틸렌 수소에서부터 2.0 ppm에서 N-아세틸글루코실아민의 아세틸 메틸 기까지의 피크를 비교함으로써 결정되었다. 동등한 몰 양의 BDDE와 이당류 아단위에서, 이들 피크 구역은 각각, 4와 3에 통합되어야 한다. 8% HA 히드로겔을 이용한 결과는 각각, 0.75와 3에 통합하는 피크 구역을 제공하고, 이것은 몰 이당류 아단위마다 약 0.19 몰의 BDDE에 상응한다. 10% HA 히드로겔을 이용한 결과는 각각, 0.72와 3에 통합하는 피크 구역을 제공하고, 이것은 몰 이당류 아단위마다 약 0.18몰의 BDDE에 상응한다.

8/40 제제를 이용한 실험은 겔의 두 번째 배치 (batch)로 반복되고 몰 이당류 아단위마다 0.217 몰의 BDDE의 결과를 제공하였다. 이런 이유로, 8/40 겔에서 평균 퍼센트 BDDE는 20% ± 2% S.D이다. 하기 표 5는 추가의 제제를 보여준다.

겔 제제	% BDDE 입력 (중량으로)	% 치환된 DDE*	% 교차-결합된 BDDE*	% 펜던트 BDDE*
12/40	40%	35.2	8.5	26.7
12/20	20%	19.1	4.9	14.2
12/15	15%	17.2	3.5	13.7

^* 몰%

실시예 14: 섬조의 생체내 내구성에 대한 교차-결합의 효과 - 동물 데이터 비교

하기 방법에 의해 생산된 멸균된 히알루론산 섬조는 동물 내에 배치되고 생체내 내구성에 대해 평가되었다.

부분 14A

HA 섬조는 10 mM 나트륨 중탄산염 완충액 (pH 10)에서 조제된 10% w/w 히알루론산 (MW = 1.47 MDa) 겔로부터 제조되고 10% (HA 질량에 상대적인) 1,4-부탄디올 디글리시딜 에테르 (BDDE)와 교차-결합되었다. 검사 물품 1과 2에서 섬조는 100 mM 아스코르브산을 내포하는 Tris 완충액 (50 mM Tris, 150 mM NaCl)에서 헹굼되고, 검사 물품 3과 4에서 섬조는 100 mM 비타민 E을 내포하는 Tris 완충액 (50 mM Tris, 150 mM NaCl)에서 헹굼되고, 검사 물품 5와 6에서 섬조는 최종 건조 (자연 건조됨)에 앞서 물에서 헹굼되었다. 검사 물품 7과 8에서 섬조는 10 mM 나트륨 중탄산염 완충액 (pH 10)보다는 10 mM Tris 완충액 (pH 7)에서 제조되고 최종 건조에 앞서 물에서 헹굼되었다. 건조된 섬조는 형상에서 원통형, 직경에서 0.006-0.008", 그리고 길이에서 1.0-1.5"를 갖는다. 피하주사용, 스테인리스강, 27-게이지, 박벽 Keith 바늘이 모든 검사 물품에서 이용되었다. 바늘은 길이에서 2 ½"이고, 그리고 단일 사면 첨단을 가졌다. 교차-결합된 HA 섬조는 기계적 주름잡기에 의해 바늘에 부착되었다. 검사 물품은 전자 빔 조사에 의해 말단 멸균되었다. 검사 물품 1과 3은 4 kGy의 조사선량이 제공되었다. 검사 물품 2와 4는 20 kGy의 조사선량이 제공되었다. 검사 물품 6과 8은 20 kGy 조사선량이 제공되고 동결되었다. 검사 물품 5과 7은 무균-유사 환경에서 처리되고 말단 멸균되지 않았다.

생체내 내구성 연구 (10마리 Sprague Dawley 쥐를 이용)의 결과는 검사 물품 2에서 모든 섬조가 1주까지 탐지되지 않는다는 것을 지시하였다. 검사 물품 1, 3, 4와 6의 이식된 섬조는 1주까지 거의 소멸하였고, 단지 적은 숫자의 세포내 입자만 1-주 시점에서 작은 세포 침윤물 내에서 관찰되었다. 더욱 많은 잔여 재료는 1주에서, 검사 물품 1 치료된 부위에서보다 검사 물품 3과 4 치료된 부위에서 관찰되었는데, 이것은 재흡수 속도가 이들 섬조의 경우에 더욱 느리다는 것을 암시한다. 검사 물품 1, 2, 3, 또는 4의 이식된 재료 중에서 어느 것도 3주에서 관찰되지 않았다. 이에 더하여, 검사 물품 5, 6, 7, 그리고 8로부터 모든 섬조는 30일자까지 검출되지 않았다.

부분 14B

0.75% w/w 히알루론산 (1.7 MDa) 용액은 HA를 10 mM TRIS 완충액 (pH 7)에 용해시킴으로써 제조되었다. 부탄디올 디글리시딜 에테르 (BDDE)가 HA 용액에 첨가되고, 그리고 생성 용액은 하룻밤 교반되었다. BDDE 대 HA의 비율은 2:1이었다. 실질적으로 교차-결합된 HA 용액은 이후, 약 12 내지 약 14 KDa의 분자량 컷-오프를 갖는 투석 막을 이용하여, 과잉의 탈염수에 대해 투석되었다. 투석된 용액은 이후, 실질적으로 교차-결합된 건성 히알루론산을 얻기 위해 냉동 건조되었다. 건성 교차-결합된 히알루론산 (2.0 g)은 25 KGy 전자 빔 (조사 온도 1 - 3℃)에 노출되고, 10 mM TRIS 완충액 (pH 7.00)에서 16% 고형물 (w/w)로 조제되고, 사출 성형되고, 그리고 주위 온도에서 약 48시간 동안 건조되었다.

검사 물품 9는 교차-결합 후 25kGy, 0.020" 직경에서 조사되고, 무균-유사 환경에서 처리되고, 그리고 비-말단 멸균되었다. 검사 물품 10은 교차-결합 후 25kGy, 0.010" 직경에서 조사되고, 무균-유사 환경에서 처리되고, 그리고 비-말단 멸균되었다. 검사 물품 11은 직경에서 0.020"이고, 무균-유사 환경에서 처리되고, 그리고 비-말단 멸균되었다. 검사 물품 12는 교차-결합 후 25kGy, 0.020" 직경에서 조사되고, 무균-유사 환경에서 처리되고, 그리고 비-말단 멸균되었다. 검사 물품 13은 교차-결합 후 25kGy, 0.010" 직경에서 조사되고, 무균-유사 환경에서 처리되고, 그리고 비-말단 멸균되었다. 검사 물품 14는 직경에서 0.020"이고, 무균-유사 환경에서 처리되고, 그리고 비-말단 멸균되었다.

검사 물품 9-14의 섬조는 토끼에 이식되었다. 총 20개의 치료된 부위를 내포하는 피부 조각이 각 동물로부터 이전되었다. 선별 표본 (검사 물품 9-14 치료된 부위의 각 섬조(들)로부터 채취된 4/군/시점)은 처리되고 분석되었다. 검사 물품 9, 10, 그리고 13의 섬조의 완전한 재흡수는 7일자에 발생했다. 검사 물품 12의 섬조의 완전한 재흡수는 7일자와 30일자 사이에 발생했다. 검사 물품 14의 섬조의 거의 완전한 또는 완전한 재흡수가 30일자까지 발생하였고, 그리고 검사 물품 11의 섬조의 부분적인 재흡수가 30일자까지 발생하였다.

부분 14C

6개의 교차-결합된 섬조는 실시예 1에 따라 제조되었다. 검사 물품 15-20의 섬조는 하기와 같이 제조되었다. 0.008 인치 내지 0.010 인치 직경의 교차 결합된 섬조는 총 조성물에 상대적인 중량으로 10% 히알루론산과 4% BDDE의 농도를 갖는 겔을 형성함으로써 만들어졌고, 나머지는 0.1 N 수산화나트륨으로 구성되었다. 교차-결합된 겔에서 BDDE 대 HA의 비율은 몰 이당류 아단위마다 0.18 몰의 BDDE이었다. 헹굼, 예비정립, 냉동 건조, 그리고 비교차-결합된 결합제와 합동 이후에, 겔은 20G 노즐을 이용함으로써 섬조 형태로 사출 성형되었다. 습성 섬조는 이후, 건성 섬조를 제공하기 위해 약 48시간 동안 건조되었다.

검사 물품 조성물/가공

검사 물품	출발 [HA]	[BDDE]	헹굼 매체	예비 정립됨	겔에서 Ha 고형물	% 결합제	조제 매체	멸균
15	10%	40%	PB	20G	10%	50%	H₂O	전자빔
16	10%	40%	PB	20G	15%	20%	H₂O	전자빔
17	10%	40%	PB	20G	15%	20%	5 mM CaCl H₂O	전자빔
18	10%	40%	PB	20G	15%	40%	H₂O	전자빔
19	8%	40%	PB	20G	15%	20%	H₂O	전자빔
20	8%	40%	H2O	20G	15%	20%	H₂O	전자빔

PB = 10 mM 나트륨 인산염 완충액, pH 6

검사 물품은 육안 관찰 및 조직학 분석에 의해 분해에 대해 성공적으로 사정되었다. 모든 검사 물품은 90일까지 육안 관찰에 의해 확인가능하지만, 검사 물품 20을 제외하고, 식별이 135일자와 180일자에 불일치하였다. 조직학적으로, 모든 검사 물품은 초기 시점에서 정성적으로 확인가능하였다. 정성적으로, 검사 물품 15, 16, 17, 그리고 18은 검사 물품 19와 20보다 더욱 많은 분해의 증거를 드러냈다. 검사 물품 20의 분해는 횡단면적에 의해 정량적으로 분석되고, 그리고 270일자에 유의미한 변화 없이 존속하였다.

따라서 본 발명의 더욱 많이 교차-결합된 섬조는 상기 데이터로부터 확인할 있는 바와 같이, 더욱 적게 교차-결합된 섬조보다 생체내에서 더욱 내구성이다.

Claims

교차-결합된(cross-linked) 히알루론산과 전체 히알루론산 고형물의 중량에 대해 적어도 5중량%의 비교차-결합된(noncross-linked) 히알루론산을 포함하고, 상기 히알루론산은 히알루론산의 반복 이당류 단위에 대해 적어도 15몰 %의 부탄디올 디글리시딜 에테르 (BDDE)와 교차-결합되고, 여기서 교차-결합된 히알루론산은 수분을 제외한 섬조의 총중량에 기초하여 60중량% 내지 90중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 건조 섬조.
청구항 1에 있어서, 상기 비교차-결합된 히알루론산은 수분을 제외한 섬조의 총중량에 기초하여 10중량% 내지 40중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는 건조 섬조.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 교차-결합된 히알루론산은 17 내지 20몰 %의 BDDE와 교차-결합된 것을 특징으로 하는 조성물.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 섬조는 20.7 MPa 이상의 극한 인장 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 건조 섬조.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 섬조는 13.8 MPa 내지 138 MPa의 극한 인장 강도를 갖는 것을 특징으로 하는 건조 섬조.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 섬조는 0.20 mm 내지 0.46 mm의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 건조 섬조.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 섬조는 0.28 mm 내지 0.41 mm의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 건조 섬조.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 섬조는 0.059 mg/mm 내지 0.14 mg/mm의 중량/길이 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 건조 섬조.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 섬조는 5 cm 내지 10 cm의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 건조 섬조.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 섬조는 0.14 kg 내지 0.59 kg의 파괴하중을 갖는 것을 특징으로 하는 건조 섬조.
섬조에 부착된 바늘을 더 포함하는 청구항 1 또는 2의 건조 섬조.
청구항 1 또는 2의 섬조 및 시린지 또는 바늘인 섬조를 전달하는 수단을 포함하는 키트.
청구항 12에 있어서, 상기 키트는 환자에 섬조를 전달 또는 이식하기 위한 것인 키트.
환자의 주름을 채우기 위해, 얼굴의 윤곽형성(contouring)을 위해, 또는 상처 드레싱을 위해 사용하기 위한 청구항 1 또는 2의 섬조를 포함한 화장품.
환자의 주름 치료, 얼굴의 윤곽형성(contouring) 또는 상처 드레싱에 사용하기 위한 청구항 1 또는 2의 건조 섬조.
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