KR102176406B1 - 주사가능한 실크 피브로인 발포체 및 그의 용도 - Google Patents

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개리 지. 라이스크
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에반겔리아 벨라스
데이비드 엘. 캐플런
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트러스티즈 오브 터프츠 칼리지
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Abstract

본원에 제공되는 본 발명은 대상체에서 조직을 복구 또는 확대시키기 위한 조성물, 방법, 전달 장치 및 키트에 관한 것이다. 본원에 기재된 조성물은 주사가능하여, 이들이 최소-침습 절차 (예컨대, 주사)로 치료될 조직에 배치되도록 할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기재된 조성물은 압축된 실크 피브로인 매트릭스를 포함하며, 이는 조직으로 주사시 팽창되어 소정의 시간 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피를 유지할 수 있다. 조성물은 예컨대 조직 복구 및/또는 확대를 위해 조직 공극을 대체하기 위한 충전제로서, 또는 조직 재생 및/또는 재건을 보조하기 위한 스캐폴드로서 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기재된 조성물은 연부 조직 복구 또는 확대를 위해 사용될 수 있다.

Description

주사가능한 실크 피브로인 발포체 및 그의 용도 {INJECTABLE SILK FIBROIN FOAMS AND USES THEREOF}
<관련 출원에 대한 상호 참조>
본 출원은 35 U.S.C § 119(e) 하에 2011년 11월 9일에 출원된 미국 가출원 61/557,610을 우선권 주장하며, 상기 가출원의 내용은 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
<정부 지원>
본 발명은 국립 보건 연구소에 의해 수여된 원조 번호(Grant No.) EB002520 및 미군에 의해 수여된 W81XWH-08-2-0032 하에 정부의 지원으로 만들어졌다. 정부는 본 발명에 특정 권리를 갖는다.
<기술 분야>
본원에 기재된 본 발명은 일반적으로 생의학 적용을 위한, 예를 들어 연부 조직 복구, 확대 및/또는 재건에서의 실크 피브로인-계 물질에 관한 것이다.
외상, 외과적 절제 또는 선천성 결함으로부터의 연부 조직 결함의 복원은 연장된 시간 프레임 동안 주변의 정상 크기로 조직 크기 및 형상을 유지하는 전략으로 시작해야 한다. 현재 임상 전략은 무지방 전이 및 인공 충전제를 포함한다. 유방절제술을 받은 유방암 환자의 경우, 염수 또는 실리콘으로 충전된 실리콘 쉘이 빈 공간을 대체하는데 사용된다. 이는 환자에게 부자연스러운 형상 및 느낌, 및 재수술을 초래하는 구형 구축(capsular contracture)의 위험성을 남긴다. 지방 이식 및 인공 충전제 옵션은 시간이 지남에 따라 부피를 유지하는데 실패한다. 그러므로, 지방 이식 및 인공 충전제 옵션은 두 번째 수술 부위를 필요로 할 수 있고, 무혈관성 괴사를 가지며, 일반적으로 원래 조직을 재생시키지 않는다.
소 및 인간 콜라겐은 연부 조직 확대 및 충전을 위한 주사가능한 물질로서 광범위하게 사용되고 있다. 동물 몸체의 주요 세포외 구조적 단백질인 콜라겐은 피부, 힘줄, 연골 및 뼈와 같은 결합 조직을 대체하거나 확대하기 위해 이식 물질로서 사용되어 왔다. 또한, 콜라겐은 수년 동안 미용 목적으로 인체에 주사되거나 이식되어 왔다. 그러나, 연부 조직 확대 및/또는 충전에서의 콜라겐의 사용은 비용이 많이 들 수 있고, 오래 지속되는 효과가 없으며, 예를 들어 그 결과는 종종 오직 약 3개월 동안 지속된다.
히알루론산 (HA)은 자연적으로 인체에서 발견되고 결합 조직, 상피 조직 및 신경 조직에 걸쳐 널리 분포하는 글리코사미노글리칸이다. 비-가교 히알루론산의 조성물은 주사 후 수 개월 이내에 분해하는 경향이 있으므로, 그의 연부 조직 확대 효과를 유지하기 위해 매우 빈번한 재주사를 필요로 한다. 더 최근에, 가교 히알루론산의 조성물이 연부 조직 확대를 위해 사용되어 왔다. 그러나, 그러한 가교 조성물은 겔에 현탁된 히알루론산의 상당히 큰 입자 (각각 주위에 대략 2 mm)를 함유한다. 더 큰 입자는 더 긴 지속 효과를 가질 수 있지만, 더 큰 입자 크기는 주사를 보다 어렵게 만들고, 수용자에게 불쾌한 경험을 만들 수 있다.
요약하면, 연부 조직 재생, 복구 및/또는 확대를 위한 현재 전략의 주요 단점은 큰 조직 결함의 이식에 필요한 다량의 조직; 공여자 부위 이환율, 두 번째 수술 부위, 무혈관성 괴사의 가능성; 시간에 따른 스캐폴드의 형상 및/또는 크기의 손실; 천연 조직과의 물질 불일치; 및 조직 재생의 실패를 포함한다. 따라서, 최소 침습 절차로 투여될 수 있고, 적어도 3개월 또는 그 초과, 예를 들어 적어도 6개월 또는 적어도 1년 동안, 몸체가 점차적으로 부위를 거의 정상 조직의 구조와 기능으로 리모델링하고 재생시키는 동안 부피 복원의 지속적인 유지를 제공하는 전략 또는 스캐폴드의 개발에 대한 강한 요구가 있다.
<개요>
해면상 생체물질 스캐폴드, 예컨대 발포체는 조직 공학에서, 예를 들어 연부 조직 재생, 복구 및/또는 확대를 위해 바람직하며, 이는 부분적으로 해면상 스캐폴드 내의 상호연결된 공극의 네트워크가 세포 부착에 유리하고, 영양소 및 노폐물이 유동하게 하기 때문이다. 그러나, 현재 생체물질 발포체의 기계적 특성 및/또는 구조는 일반적으로 조직을 재생시키거나 연장된 소정의 기간 동안 조직 내의 그의 부피를 유지하는데 실패한다. 또한, 조직 내의 그러한 해면상 생체물질 스캐폴드의 배치는 침습적일 수 있다. 그러므로, 개체에서 조직을 복구 또는 확대시키기 위한 최소-침습 전략을 개발하는 것, 예를 들어 조직이 그의 구조 및 기능을 복원시키기 위해 점차적으로 재생하는 동안 주사가능한 발포체가 그의 부피 및 형상을 유지할 수 있는 주사가능한 발포체를 개발하는 것이 필요하다.
본원에 기재된 다양한 측면의 실시양태는 적어도 부분적으로, 실크 피브로인-계 발포체가 연부 조직 내의 빈 공간, 예를 들어 손상 또는 질환, 예컨대 외상, 암 절제 수술, 유방 재건, 유방 확대, 및 관련 니즈(needs)로 인해 손실된 연부 조직을 충전하기 위해 주사될 수 있다는 본 발명자들의 발견에 기초한다. 또한, 실크 피브로인-계 발포체 구축물은 또한 미용 목적으로, 예를 들어 국소 치료 또는 보톡스® 치료보다 더 비용-효율적이고 천연적인 대안으로서 사용될 수 있다.
따라서, 본원에 제공된 한 측면은 압축된 실크 피브로인 매트릭스를 포함하는, 대상체에서 조직을 복구 또는 확대시키는데 사용하기 위한 주사가능한 조성물이며, 여기서 상기 압축된 실크 피브로인 매트릭스는 조직에 주사시 팽창하고, 소정의 기간 (예를 들어, 적어도 약 2주, 적어도 약 3주, 적어도 약 4주, 적어도 약 5주, 적어도 약 6주 또는 그 초과) 동안 복구 또는 확대되는 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 일부 (예를 들어, 적어도 약 1％, 적어도 약 5％, 적어도 약 10％, 적어도 약 25％, 적어도 약 50％ 또는 그 초과)를 유지한다.
본원에 제공된 또 다른 측면은 대상체에서 조직을 복구 또는 확대시키기 위한 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 압축된 실크 피브로인 매트릭스를 포함하는 조성물을 복구 또는 확대되는 조직에 배치하는 것을 포함하며, 여기서 상기 압축된 실크 피브로인 매트릭스는 조직에 배치시 팽창하고, 소정의 기간 (예를 들어, 적어도 약 2주, 적어도 약 3주, 적어도 약 4주, 적어도 약 5주, 적어도 약 6주 또는 그 초과) 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 일부 (예를 들어, 적어도 약 1％, 적어도 약 5％, 적어도 약 10％, 적어도 약 25％, 적어도 약 50％ 또는 그 초과)를 유지한다. 한 실시양태에서, 조성물은 주사에 의해 복구 또는 확대되는 조직에 배치된다.
일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 본원에 기재된 치료 방법을 위해 압축된 상태로 제공될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 비압축 상태로 제공될 수 있고, 그 후 복구 또는 확대되는 조직에 배치하기 전에 전달 어플리케이터 (예를 들어, 주사 어플리케이터, 예컨대 바늘, 캐뉼라 및/또는 카테터)로 로딩 동안 더 작은 부피로 압축될 수 있다.
본원에 제공된 조성물 및 방법의 일부 실시양태에서, 상기 압축된 실크 피브로인 매트릭스는 조직에 배치된 (예를 들어, 주사된) 후 실크 피브로인 매트릭스의 압축된 부피와 비교하여 적어도 약 50％, 적어도 약 100％, 적어도 약 2배, 적어도 약 3배 또는 그 초과만큼 부피 팽창될 수 있다.
본원에 제공된 조성물 및 방법의 특정 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 양친매성 펩티드를 배제할 수 있다. 다른 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 양친매성 펩티드를 포함할 수 있다. 예시적인 양친매성 펩티드는 예를 들어 RGD 모티프를 포함할 수 있다.
본원에 제공된 조성물 및 방법의 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 50％ (그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％ 또는 그 초과 포함)를 유지할 수 있다.
본원에 제공된 조성물 및 방법의 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 적어도 약 6주, 적어도 약 3개월, 적어도 약 6개월 또는 그 초과 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 일부를 유지할 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스의 부피 유지는 실크 피브로인 매트릭스의 분해 및/또는 용해도 특성을 조절함으로써 부분적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스는 실크 피브로인 매트릭스가 미리 결정된 소정의 기간에 걸쳐, 예를 들어 조직 재생 또는 복구를 촉진하기 위해 목적 부피를 유지할 수 있도록 미리 결정된 속도로 분해되도록 개질될 수 있다. 예를 들어, 그러한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 적어도 약 2주 (적어도 약 6주, 적어도 약 3개월, 적어도 약 6개월 또는 그 초과 포함) 내에 그의 원래 팽창된 부피의 50％ 이하 (예를 들어, 그의 원래 팽창된 부피의 30％ 이하, 10％ 이하 포함)로 분해되도록 개질될 수 있다.
일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 실크 피브로인 매트릭스와 함께 배치된 조직이 재생하기 시작하기 때문에 실크 피브로인 매트릭스의 부피가 점차적으로 감소하도록 (여전히 충분한 지지를 제공하면서) 미리 결정된 속도로 분해되도록 개질될 수 있다. 그러한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 적어도 약 2주 (적어도 약 6주, 적어도 약 3개월, 적어도 약 6개월 또는 그 초과 포함) 내에 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 5％ (예를 들어, 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 10％, 적어도 약 20％, 적어도 약 30％ 또는 그 초과 포함)로 분해되도록 개질될 수 있다.
조직의 결함 크기 및/또는 실크 피브로인 매트릭스의 목적 특성에 따라, 실크 피브로인 매트릭스 (압축 전)는 임의의 크기가 되도록 개질될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스 (압축 전)의 직경은 약 1 mm 내지 약 5 mm의 크기를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스 (압축 전)의 직경은 5 mm보다 큰 크기를 가질 수 있다. 실크 피브로인 매트릭스가 압축가능하기 때문에, 압축된 실크 피브로인 매트릭스의 크기가 조직에 주사하기에 실현가능한 한, 실크 피브로인 매트릭스의 크기는 더 큰 크기의 결함을 충전하기에 실현가능한 만큼 클 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스는 천연 조직의 구조적 형태를 모방하고/거나 활성제를 조직의 국부 지역으로 전달하도록 개질될 수 있다. 예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스는 다공성일 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스의 다공도는 천연 조직에서 발견되는 구조적 형태 및/또는 세포 밀도 구배를 모방하도록 개질될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스의 다공도는 활성제를 미리 결정된 방출 프로파일로 조직에 전달하도록 개질될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스의 다공도는 소정의 기간 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 일부를 유지하도록 개질될 수 있다. 예를 들어, 실크 피브로인 다공성 매트릭스는 적어도 약 1％ (예를 들어, 적어도 약 3％, 적어도 약 5％, 적어도 약 10％, 적어도 약 15％, 적어도 약 20％, 적어도 약 25％, 적어도 약 30％, 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％, 적어도 약 90％ 또는 그 초과 포함)의 다공도를 가질 수 있다. 그러한 다공성 실크 피브로인 매트릭스의 공극 크기는 약 1 μm 내지 약 1500 μm, 약 50 μm 내지 약 650 μm, 또는 약 100 μm 내지 약 600 μm의 범위일 수 있다.
한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 실크 피브로인 용액을 동결-프로세싱함으로써 제작될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 용액은 약 0.5％ w/v 내지 약 10％ w/v, 또는 약 1％ w/v 내지 약 6％ w/v의 농도를 가질 수 있다.
본원에 기재된 임의의 측면의 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 실크 피브로인 발포체일 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 또는 조성물은 히드로겔 물질을 더 포함할 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스를 포함하는 본원에 기재된 주사가능한 조성물은 1종 이상의 활성제를 더 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기재된 조성물의 실크 피브로인 매트릭스는 1종 이상의 활성제를 더 포함할 수 있다. 활성제의 비제한적 예는 생물학적 활성제, 미용 활성제, 세포 부착 작용제, 피부 충전 물질, 및 그의 임의의 조합물을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성제는 세포, 예를 들어 제한 없이 줄기 세포일 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성제는 지방-유래 줄기 세포일 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성제는 생물학적 유체 또는 농축물, 예를 들어 제한 없이 지질흡인물(lipoaspirate) 또는 골수 흡인물일 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성제는 치료제일 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성제는 미용 활성제일 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성제는 피부 충전제 물질일 수 있다.
본원에 기재된 조성물의 다양한 실시양태는 당업계에 공지된 임의의 방법에 의해, 예를 들어 피하로, 근육하 또는 근육내로 복구 또는 확대되는 조직에 주사될 수 있다. 조직에 주사되는 경우, 조성물의 일부 실시양태는 적어도 부분적으로 건조될 수 있다. 대안적으로, 조성물은 적어도 부분적으로 수화될 수 있다. 일부 실시양태에서, 조성물은 조직에 주사되는 경우 담체, 예를 들어 완충된 용액 및/또는 생물학적 유체 또는 농축물 (예를 들어, 지질흡인물)을 더 포함할 수 있다.
본원에 기재된 조성물 및/또는 방법에 의해 복구 또는 확대되는 조직은 연부 조직일 수 있다. 연부 조직의 예시적인 예는 힘줄, 인대, 피부, 유방 조직, 섬유성 조직, 결합 조직, 근육, 및 그의 임의의 조합을 포함하나 이에 제한되지 않는다. 특정 실시양태에서, 연부 조직은 피부이다. 다른 실시양태에서, 연부 조직은 유방 조직이다.
주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스의 한 실시양태를 포함하는 전달 장치가 또한 본원에서 제공된다. 전달 장치는 주사 장치 (예를 들어, 시린지 또는 주사총의 형태) 및/또는 최소 침습의 임의의 투여 장치를 포함할 수 있다. 따라서, 일부 실시양태에서, 본원에서 제공된 것은 본원에 기재된 주사가능한 조성물을 포함하는 주사 장치에 관한 것이다. 전달 또는 주사 장치는 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 또는 조성물을 복구 또는 확대되는 조직 내로 도입하는 관상 구조를 추가로 포함할 수 있다. 관상 구조는, 예를 들어, 그 내부에 상기 압축된 실크 피브로인 매트릭스의 로딩을 용이하게 하기 위해, 테이퍼드형 (예를 들어, 원추형 내부 공간을 포함하는 것)일 수 있다. 일부 실시양태에서, 관상 구조는 내부에 실크 피브로인 매트릭스를 로딩하면서도 실크 피브로인 매트릭스의 미리 결정된 부피 (예를 들어, 관상 구조의 내부 부피)로의 압축을 가능하게 할 수 있다. 관상 구조의 예에는, 바늘, 캐뉼라, 카테터, 또는 그의 임의의 조합이 포함되나, 이들에 제한되는 것은 아니다. 일부 실시양태에서, 관상 구조에는 실크 피브로인 매트릭스가 미리 로딩될 수 있다. 이러한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 관상 구조 내부에서 압축 상태로 존재할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전달 또는 주사 장치는 관상 구조를 통해 상기 압축된 실크 피브로인 매트릭스가 빠져나가는 것을 용이하게 하는 기계적 요소 (예를 들어, 긴 막대-유사 구조)를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전달 또는 주사 장치는 주사 담체를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전달 또는 주사 장치는 국소 마취제를 추가로 포함할 수 있다.
본원에 기재된 임의의 측면의 일부 실시양태에서, 조성물 및/또는 전달 장치는 약 0℃ 내지 약 60℃, 예를 들어 약 10℃ 내지 약 60℃, 또는 약 15℃ 내지 약 60℃의 온도에서 저장 또는 수송될 수 있다. 그러한 온도에서, 실크 피브로인 매트릭스 내부에 매립 또는 분포된 활성제의 생물활성은 소정의 기간 동안 안정화될 수 있다.
도 1a-1b는 본원에 기재된 하나 이상의 실시양태에 따른 실크 피브로인-계 주사가능한 발포체 디스크의 영상을 나타낸다. 도 1a는 (예를 들어, 4 mm 생검 펀치를 사용하여) 절제되고 있는 실크 피브로인-계 주사가능한 발포체 디스크의 영상을 나타낸다. 도 1b는 절제 후의 실크 피브로인-계 주사가능한 발포체 디스크의 영상을 나타낸다.
도 2a-2b는 분사기 팁 (예를 들어, 피펫 팁) 내부의 주사가능한 위치 내로 실크 피브로인-계 주사가능한 발포체 디스크를 배치하는 예시적인 방법의 영상을 나타낸다. 도 2a는 피펫 팁 내로 로딩되고 있는 실크 피브로인-계 주사가능한 발포체 디스크의 영상을 나타낸다. 도 2b는 피펫 팁 내부의 주사 위치로, 예를 들어, 경질 와이어를 사용하여, 충전되고 있는 실크 피브로인-계 주사가능한 발포체 디스크의 영상을 나타낸다.
도 3a-3d는 실크 피브로인-계 주사가능한 발포체 디스크를 조직 내로 주사하는 예시적인 방법의 영상을 나타낸다. 도 3a는 닭의 대퇴 조직에, 예를 들어, 직쇄형 14-게이지 바늘을 사용하여, 구멍을 뚫는 영상을 나타낸다. 도 3b는 실크 피브로인-계 주사가능한 발포체 디스크 (예를 들어, 도 2b에 나타낸 바와 같음)를 함유한 피펫 팁을 구멍 내로 삽입하는 영상을 나타낸다. 도 3c는 피펫 팁을 서서히 인출하면서 실크 피브로인-계 발포체 디스크를, 예를 들어, 경질 와이어를 사용하여, 조직 내로 배출하는 영상을 나타낸다. 도 3d는 미가공 닭 대퇴 내에 위치된 주사가능한 실크 피브로인-계 발포체 디스크의 영상을 나타낸다 (흑색 화살표는 조직 내로 주사된 실크 피브로인-계 발포체 디스크를 나타낸다).
도 4a-4f는 주사된 실크 피브로인-계 발포체를 조직으로부터 추출해내는 예시적인 방법의 영상을 나타낸다. 도 4a는 주사된 실크 피브로인-계 발포체에 대해 조직 (예를 들어, 미가공 닭 조직)을 촉진하는 영상을 나타낸다. 도 4b는 매립된 실크 피브로인-계 발포체가 위치한 곳 가까이에서의 절개 (예를 들어, 면도날로 실시됨) 영상을 나타낸다. 도 4c는 절개 후에 매립된 실크 피브로인-계 발포체가 노출된 영상을 나타낸다. 도 4d는 도 4c로부터의 실크 피브로인-계 발포체의 횡단면으로의 또 다른 사시도를 나타낸다. 도 4e는 노출된 실크 피브로인-계 발포체를 (예를 들어, 핀셋 한 개를 사용하여) 절제하는 영상을 나타낸다. 도 4f는 조직으로부터 추출된 실크 피브로인-계 발포체의 영상을 나타낸다.
도 5는 본원에 기재된 주사가능한 조성물의 하나 이상의 실시양태의 예시적인 사용 방법을 나타낸다. 다공성 실크 피브로인-계 발포체 (예를 들어, 동결기 프로세싱에 의해 형성됨)은 담체로서, 지방-유래 줄기 세포 (ASC)를 임의로 함유하는 지질흡인물과 혼합되어, 예시적인 주사가능한 조성물을 형성할 수 있다. 주사가능한 조성물은 이어서 대상체, 예를 들어 동물 모델에 주사될 수 있다.
도 6a-6c는 실크 피브로인-계 주사가능한 발포체 디스크를 조직-유사 물질 내로 주사하는 또 다른 예시적인 방법의 영상을 나타낸다. 도 6a는 실크 피브로인-계 발포체를 조직 내로 주사하는 카테터를 제조하는 단계를 나타내는 일련의 영상이다. 조직의 표적 지역에 구멍을 뚫어, 카테터가 구멍 내로 삽입될 수 있게 한다. 도 6b는 조직 내로 삽입된 카테터 내로 실크 피브로인-계 발포체를 로딩하는단계를 나타내는 일련의 영상이다. 카테터를 조직 내로 삽입한 후, 실크 피브로인-계 발포체를, 예를 들어, 어댑터를 통해, 카테터 내로 로딩한다. 도 6c는 카테터를 통해 실크 피브로인-계 발포체를 밀어내는 단계를 나타내는 일련의 영상이다. 실크 피브로인-계 발포체를 어댑터 내로 넣어 카테터에 로딩한 후, 막대를 사용하여 발포체가 아래쪽으로 카테터를 통과하여 조직 내로 들어가도록 밀어낸다.
도 7a-7b는 실크 피브로인-계 발포체를 생체내 조직으로 주사하는 예시적인 방법의 영상을 나타낸다. 도 7a는 실크 피브로인-계 발포체의 생체내 조직 내로의 주사를 용이하게 하기 위해 사용되는 예시적인 맞춤형 주사총이다. 발포체 꽂을대가 주사총 내로 위치되고 있다. 도 7b는 실크 피브로인-계 발포체를 래트 또는 마우스 모델의 조직 내로 주사하는 예시적인 단계를 나타내는 일련의 영상이다. 카테터 (예를 들어, 14G 게이지 구비)를 표적 조직 지역 내로 삽입한 후, 실크 피브로인-계 발포체를 카테터 내로 로딩시킨다. 이어서, 카테터를 발포체 분사기 (예를 들어, 도 7a에 나타낸 바와 같은 주사총)에 연결시켜, 실크 피브로인-계 발포체가 카테터를 통해 표적 조직 지역 (예를 들어, 피하 지역) 내로 서서히 주사될 수 있게 한다.
도 8a-8g는 생체내 래트 모델 내로 주사된 실크 피브로인-계 발포체의 일부 실시양태의 영상 및 결과를 나타낸다. 도 8a-8c는 래트 피부를 절제한 후 생체내 래트 모델 내로 주사된 실크 피브로인-계 발포체의 영상을 나타낸다. 상이한 농도의 실크 피브로인 용액 (예를 들어, 1％, 3％, 6％ 실크 피브로인) 및 고치 공급원 (일본: JP 대 대만: TW)으로부터 제조된 실크 피브로인-계 발포체를 주사 후 1일 (도 8a), 14일 (도 8b) 및 30일 (도 8c) 동안 평가하였다. 도 8a는, 혈관 내로의 천공으로 인해 혈액으로 오염된 경우 (예를 들어, TW3)가 아니면, 주사된 실크 피브로인-계 발포체가 주사 1일 후에 투명하게 남아있었다는 것을 나타낸다. 도 8b-8c는 각각 주사된 실크 피브로인-계 발포체가 주사 후 약 14일 및 약 30일에 적색빛 색조를 수득한 것을 나타낸다. 그러나, 주사된 발포체로 이어지는 혈관화에서 유의한 변화는 나타나지 않았다. 도 8d는 래트의 바깥쪽 피부에서 보이는 주사된 발포체의 영상을 나타낸다. 도 8e는 표시된 주사 후 기간 (예를 들어, 주사 후 1일, 14일 및 30일) 후에 외식된 실크 피브로인-계 주사가능한 발포체 (도 8a-8c에서의 발포체에 상응함)의 일부 실시양태에 대한 육안적 형태 관찰을 나타내는 한 세트의 영상이다. 표시된 시점에서 육안적 형태에서의 관찰가능한 가시적인 차이는 없다. 실크 피브로인 발포체는 실크 중량 백분율의 증가에 따라 일정하게 더 견고해진다. 모든 체외이식편은 촉감이 부드럽고, 변형 후에 그의 원래 형상으로 되돌아간다. 도 8f는 조직 내로의 주사 후 1일 또는 14일 동안의 실크 피브로인-계 발포체의 부피 유지 결과를 나타낸다. 도 8g는 조직 내로의 주사 후 14일, 30일 또는 60일 동안의 실크 피브로인-계 발포체의 부피 유지 결과를 나타낸다. 도 8f 및 8g의 결과는 원래 부피에 대해 유지된 부피의 ％로 표현되어 있다.
<발명의 상세한 설명>
대상체에서 조직을 복구 또는 확대시키기 위한 방법, 조성물, 전달 장치 및 키트가 본원에 기재되어 있다. 본원에 기재된 다양한 측면의 실시양태에 따라, 실크 피브로인 스캐폴드의 가역적으로-변형가능한 및/또는 주사가능한 형태 (예를 들어, 실크 피브로인 발포체)는 압축되어 (예를 들어, 보다 작은 부피로) 복구 또는 확대되는 조직에 배치될 수 있다 (예를 들어, 주사에 의해). 조직 내로 배치 (예를 들어, 주사)시, 상기 압축된 실크 피브로인 매트릭스는 일정 부피로 팽창되고 (예를 들어, 그의 압축된 부피의 적어도 약 10％ 정도의 부피 증가), 소정의 기간 (예를 들어, 적어도 약 2주 또는 그 초과) 동안 복구 또는 확대되는 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 일부 (예를 들어, 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 50％ 또는 그 초과)를 유지한다. 그러한 가역적으로-변형가능한 및/또는 주사가능한 실크 피브로인 매트릭스는 최소-침습 절차로 결함 부위에 도입될 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스
본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스는 변형가능하다. 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직 내로 배치 (예를 들어, 주사) 전 및/또는 동안 압축될 수 있다. 조직 내로 배치 (예를 들어, 주사)시, 상기 압축된 실크 피브로인 매트릭스는 그 후에 조직 내에서 팽창되어 소정의 기간 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피를 유지할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "변형가능한"은 일반적으로 물체가 그의 완전성을 유지하면서 외부 압력/힘에 반응하여 크기 (예를 들어, 부피) 및/또는 형상을 변화시킬 수 있는 능력 (즉, 물체가 변형 동안 여러 조각으로 깨지지 않고 전체적으로 무손상인 상태로 남아 있으며, 원래 크기 및 형상의 적어도 일부를 회복할 수 있는 능력을 가짐)을 지칭한다. 변형가능한 실크 피브로인 매트릭스에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 압축되지 않은 실크 피브로인 매트릭스의 치수보다 훨씬 더 작은 치수를 갖는 주사 어플리케이터 (예를 들어, 바늘, 캐뉼라, 또는 카테터) 내로 로딩되기에 충분히 작아질 수 있도록 (그러나 무손상 상태로), 및/또는 실크 피브로인 매트릭스가 주사 어플리케이터의 횡단면 형상에 맞게 압축되도록, 실크 피브로인 매트릭스는 인가된 힘에 의해 압축될 때 부피가 감소하고/거나 형상이 변화될 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "압축된"은 일반적으로 실크 피브로인 매트릭스의 부피 감소를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스의 부피 감소는 또한 실크 피브로인 매트릭스의 하나 이상의 물리적 특성의 변화, 예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스의 (압축 전의) 원래 밀도의 증가, 실크 피브로인 매트릭스의 (압축 전의) 원래 기공 크기 및/또는 (압축 전의) 원래 다공도의 감소를 초래할 수 있다. 실크 피브로인 매트릭스의 미리 결정된 부피로의 압축은 당업계의 임의의 공지된 방법에 의해, 예를 들어, 전달 어플리케이터 (예를 들어, 바늘, 캐뉼라 또는 카테터)의 내부 공간 내로의 실크 피브로인 매트릭스의 물리적 로딩에 의해, 또는 진공에 의해 실시될 수 있다.
일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는, 그의 원래 부피 (즉, 압축 전의 실크 피브로인 매트릭스의 부피)의 70％ 이하, 60％ 이하, 50％ 이하, 40％ 이하, 30％ 이하, 20％ 이하, 10％ 이하, 5％ 이하 또는 그 미만을 비롯하여, 그의 원래 부피 (즉, 압축 전의 실크 피브로인 매트릭스의 부피)의 80％ 이하의 부피로 압축될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는, 그의 원래 부피 (즉, 압축 전의 실크 피브로인 매트릭스의 부피)의 적어도 약 20％, 적어도 약 30％, 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％, 적어도 약 90％ 또는 그 초과 (단, 100％는 제외)를 비롯하여, 그의 원래 부피 (즉, 압축 전의 실크 피브로인 매트릭스의 부피)의 적어도 약 10％의 부피로 압축될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 용액으로부터 약 1％ 내지 약 6％ 농도를 갖도록 조작된 실크 피브로인 매트릭스, 예컨대 실크 피브로인 발포체는 그의 원래 부피의 대략 20％ 내지 30％로 압축될 수 있다. 실크 피브로인 매트릭스를 파괴하거나 또는 그의 영구적인 변형을 일으키지 않으면서 가능한 압축의 양은, 예를 들어, 물질 특성, 실크 피브로인 농도, 및/또는 조작/공정 방법 및 파라미터에 좌우된다. 일부 실시양태에서, 고분자량의 매트릭스 또는 기타 개선된 프로세싱은, 예를 들어, 그의 원래 부피의 20％ 미만으로 압축된 실크 피브로인-계 매트릭스와 같이, 실크 피브로인-계 매트릭스에 대한 보다 높은 수준의 압축을 산출할 수 있다.
일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 실크 피브로인 매트릭스의 원래 밀도 (예를 들어, 압축되지 않은 부피에 대한 중량의 비)를, 예를 들어, 적어도 약 20％, 적어도 약 30％, 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％, 적어도 약 90％, 적어도 약 95％, 적어도 약 1배, 적어도 약 2배, 적어도 약 3배, 적어도 약 4배, 적어도 약 5배, 적어도 약 6배, 또는 그 초과를 비롯하여, 적어도 약 10％ 증가시키는 부피로 압축될 수 있다.
압축된 실크 피브로인 매트릭스가 전달 어플리케이터 (예를 들어, 주사 어플리케이터)로부터 방출되어 조직 내로 배치된 (예를 들어, 주사된) 후, 실크 피브로인 매트릭스는 압축 응력의 제거, 조직 내 빈 공간의 크기, 조직 및 실크 피브로인 매트릭스의 기계적 특성, 및 그의 임의의 조합에 반응하여 팽창할 수 있다. 일부 실시양태에서, 압축된 실크 피브로인 매트릭스는 팽창하여 실크 피브로인 매트릭스의 원래 부피 (즉, 압축 전의 실크 피브로인 매트릭스의 부피)를 회복할 수 있다. 일부 실시양태에서, 압축된 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직 내의 빈 공간을 충전시키기에 충분한 크기로 팽창할 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는, 실크 피브로인 매트릭스 및 실크 피브로인 매트릭스를 둘러싼 조직이 평형의 힘으로 서로 누르고 있도록 하는 크기로 팽창할 수 있다. 특정 실시양태에서, 압축된 실크 피브로인 매트릭스는, 복구 또는 확대되는 조직 내로 배치 (예를 들어, 주사)시, 원래 부피 (즉, 압축 전의 실크 피브로인 매트릭스의 부피)의 적어도 약 10％, 적어도 약 20％, 적어도 약 30％, 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％, 적어도 약 90％, 적어도 약 95％, 또는 100％를 포함하여 그 이하의 부피의 크기로 팽창할 수 있다. 일부 실시양태에서, 압축된 실크 피브로인 매트릭스는, 복구 또는 확대되는 조직 내로 배치 (예를 들어, 주사)시, 압축된 부피 (예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스가 전달 어플리케이터, 예를 들어, 주사 어플리케이터, 예를 들어, 바늘, 캐뉼라 또는 카테터 내부에서 압축되어 있는 부피)와 비교하여, 적어도 약 1배, 적어도 약 1.5배, 적어도 약 2배, 적어도 약 2.5배, 적어도 약 3배, 적어도 약 4배, 적어도 약 5배, 적어도 약 6배 또는 그 초과만큼 부피가 팽창할 수 있다. 이론에 구애되는 것을 바라지 않지만, 그러한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 그의 원래 부피를 초과하여 팽창할 수 있는데, 이는 부분적으로는 실크 피브로인 매트릭스가 주위 조직으로부터 수분 또는 물을 흡수하여 그 자신의 팽윤을 초래할 수 있기 때문이다.
일부 실시양태에서, 또 다른 방식으로 말하여, 압축된 실크 피브로인 매트릭스는 압축된 실크 피브로인 매트릭스의 부피와 비교하여 부피가 적어도 약 30％, 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％, 적어도 약 90％, 적어도 약 95％, 적어도 약 1배, 적어도 약 1.5배, 적어도 약 2배, 적어도 약 2.5배, 적어도 약 3배, 적어도 약 4배, 적어도 약 5배, 적어도 약 6배, 적어도 약 7배, 적어도 약 8배, 적어도 약 9배, 적어도 약 10배, 또는 그 초과만큼 팽창할 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스가 조직 내에서 안정기 부피에 도달하기까지 팽창하는 것은 즉발적이거나 (예를 들어, 5초 이하 이내) 또는 소정의 기간, 예를 들어, 수초, 수분, 및 수시간에 걸쳐 일어날 수 있다. 일부 실시양태에서, 조직 내로의 실크 피브로인 매트릭스의 주사 시에, 실크 피브로인 매트릭스의 부피 증가의 적어도 약 50％는 3시간 미만, 2시간 미만, 1시간 미만, 30분 미만, 20분 미만, 10분 미만, 5분 미만 또는 보다 더 짧은 시간에 일어날 수 있는 반면, 실크 피브로인 매트릭스의 나머지 부피 증가는 훨씬 더 긴 시간 규모에 걸쳐 일어날 수 있다. 조직 내에서의 실크 피브로인 매트릭스의 팽창 속도는 빈 공간의 수화 상태, 압력, 및 부피, 및 또한 실크 물질 특성, 발포체 구조 특성 (다공도 포함), 및 유체와 구조 간의 상호작용을 포함하나 이들에 제한되지 않는 여러 요인에 좌우될 수 있다. 예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스 (예를 들어, 실크 피브로인 발포체)가 유체-충전된 빈 공간 내로 주사되는 경우, 팽창이 신속할 수 있다. 건조 실크 피브로인 매트릭스 (예를 들어, 건조 실크 피브로인 발포체)가 주사되는 경우, 훨씬 더 느린, 예를 들어, 수분 내지 1시간에 걸친 수화 및 팽창이 일어날 가능성이 크다.
실크 피브로인 매트릭스가 조직 내로 주사시에 팽창한 후, 실크 피브로인 매트릭스는 적어도 소정의 기간 동안 (예를 들어, 적어도 약 2주, 적어도 약 4주, 적어도 약 6주 또는 그 초과 동안) 조직 내에서의 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 일부 (예를 들어, 적어도 약 50％ 또는 그 초과)를 유지할 수 있다.
본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스와 관련하여 "원래 팽창된 부피"는 일반적으로, 복구 또는 확대되는 조직 내에 주사시 팽창된 후 측정된 실크 피브로인 매트릭스의 부피, 또는 주사시 실크 피브로인 매트릭스가 팽창된 후 측정된 조직 부피의 상응하는 증가를 의미한다. 예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스의 원래 팽창된 부피는, 조직 내로 실크 피브로인 매트릭스 또는 주사가능한 조성물의 주사시, 예를 들어, 적어도 약 72시간, 적어도 약 48시간, 적어도 약 24시간, 적어도 약 12시간, 적어도 약 6시간, 적어도 약 3시간 또는 그 미만의 시간 동안 실크 피브로인 매트릭스의 부피의 유의한 증가가 없는 즉시 측정될 수 있다. 다른 방식으로 말해서, 실크 피브로인 매트릭스의 원래 팽창된 부피는, 조직 내로 실크 피브로인 매트릭스 또는 주사가능한 조성물의 주사시 적어도 약 72시간, 적어도 약 48시간, 적어도 약 24시간, 적어도 약 12시간, 적어도 약 6시간, 적어도 약 3시간 또는 그 미만의 시간 동안 조직 부피의 유의한 증가가 없는 즉시 (실크 피브로인 매트릭스의 팽창으로 인한) 조직 부피의 상응하는 증가를 측정하여 결정할 수 있다. 일부 실시양태에서, 원래 팽창된 부피는 실크 피브로인 매트릭스의 원래 부피 (즉, 압축 전의 실크 피브로인 매트릭스의 부피)를 지칭할 수 있다.
본원에서 사용되는 용어 "유지하다"는 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스의 부피 (예를 들어, 크기 및/또는 형상)를 소정의 기간에 걸쳐 유지하는 것을 지칭한다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간에 걸쳐, 예를 들어, 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 30％, 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％, 적어도 약 90％ 또는 그 초과를 비롯하여, 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 20％를 유지할 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간에 걸쳐, 예를 들어, 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 3％, 적어도 약 5％, 적어도 약 10％, 적어도 약 15％, 적어도 약 20％ 또는 그 초과를 비롯하여, 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 1％를 유지할 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직 내에서 소정의 기간 동안 그의 원래 팽창된 부피의 100％, 예를 들어, 검출가능한 부피 변화가 없는 상태를 유지할 수 있다. 한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직 내에서 소정의 기간 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 1％를 유지할 수 있다. 한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직 내에서 소정의 기간 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 50％를 유지할 수 있다. 한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직 내에서 소정의 기간 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 60％를 유지할 수 있다. 한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직 내에서 소정의 기간 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 70％를 유지할 수 있다. 한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직 내에서 소정의 기간 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 80％를 유지할 수 있다. 조직 내로 배치되는 실크 피브로인 매트릭스의 부피는 조직 특성, 예를 들어, 조직 부피, 조직 탄성, 및/또는 조직 경도 중 하나 이상의 변화에 의해 결정 또는 표시될 수 있다. 일부 실시양태에서, 조직 내로 배치되는 실크 피브로인 매트릭스의 부피는 체외이식편으로부터 결정될 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스는 임의의 소정의 기간, 예를 들어 수주, 수개월 또는 수년 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 일부를 유지할 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 예를 들어, 적어도 약 2주, 적어도 약 3주, 적어도 약 4주, 적어도 약 5주, 적어도 약 6주, 적어도 약 7주, 적어도 약 8주, 적어도 약 3개월, 적어도 약 4개월, 적어도 약 5개월, 적어도 약 6개월, 적어도 약 7개월, 적어도 약 8개월, 적어도 약 9개월, 적어도 약 10개월, 적어도 약 11개월, 적어도 약 1년, 적어도 약 2년, 적어도 3년, 적어도 약 4년, 적어도 5년 또는 그 초과 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 1％ (예를 들어, 그의 원래 부피의 적어도 약 3％, 적어도 약 5％, 적어도 약 10％, 적어도 약 15％, 적어도 약 20％, 적어도 약 30％, 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％ 또는 그 초과 포함)를 유지할 수 있다. 특정 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 예를 들어, 적어도 약 3개월 또는 그 초과 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 70％ 또는 그 초과를 유지할 수 있다. 다른 실시양태에서, 적어도 약 3개월 또는 그 초과 동안 복구 또는 확대되는 조직에 배치된 후 실크 피브로인 매트릭스의 부피의 유의한 변화 또는 조직 부피의 상응하는 증가가 존재하지 않을 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 예를 들어, 적어도 약 6개월 또는 그 초과 (예를 들어, 적어도 약 9개월, 적어도 약 12개월, 적어도 약 18개월 또는 그 초과 포함) 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 70％ 또는 그 초과를 유지할 수 있다. 다른 실시양태에서, 적어도 약 6개월 또는 그 초과 동안 복구 또는 확대되는 조직에 배치된 후 실크 피브로인 매트릭스의 부피의 유의한 변화 또는 조직 부피의 상응하는 증가가 존재하지 않을 수 있다. 특정 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 적어도 약 1년 또는 그 초과 (예를 들어, 적어도 약 2년, 적어도 약 3년, 적어도 약 4년, 적어도 약 5년 또는 그 초과 포함) 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 20％ 또는 그 초과를 유지할 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 적어도 약 1년 또는 그 초과 (예를 들어, 적어도 약 2년, 적어도 약 3년, 적어도 약 4년, 적어도 약 5년 또는 그 초과 포함) 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 50％ 또는 그 초과를 유지할 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 적어도 약 1년 또는 그 초과 (예를 들어, 적어도 약 2년, 적어도 약 3년, 적어도 약 4년, 적어도 약 5년 또는 그 초과 포함) 동안 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 1％ 또는 그 초과를 유지할 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스의 부피 유지는 또한 예를 들어 실크 피브로인 매트릭스의 분해를 특징으로 할 수 있다. 일반적으로, 실크 피브로인 매트릭스가 더 느리게 분해될수록, 실크 피브로인 매트릭스는 조직에서 그의 원래 팽창된 부피를 더 오래 유지할 수 있다. 따라서, 본원에 제공된 일부 실시양태는 압축된 실크 피브로인 매트릭스를 포함하는 대상체에서 조직을 복구 또는 확대시키는데 사용하기 위한 주사가능한 조성물에 관한 것이며, 여기서 압축된 실크 피브로인 매트릭스는 조직 내로 주사시 팽창되고, 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간에 걸쳐 복구 또는 확대되는 조직 내에서 분해되도록 개질된다.
본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스와 관련하여 사용되는 용어 "분해하다" 또는 "분해"는 실크 피브로인 매트릭스의 부피 또는 크기의 감소를 지칭한다. 실크 피브로인 매트릭스의 분해는 실크 피브로인 매트릭스의 더 작은 단편으로의 절단 및/또는 실크 피브로인 매트릭스 또는 그의 단편의 용해를 통해 일어날 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 그의 원래 팽창된 부피의 80％ 이하 (예를 들어, 그의 원래 팽창된 부피의 70％ 이하, 60％ 이하, 50％ 이하, 40％ 이하, 30％ 이하, 20％ 이하, 10％ 이하 또는 그 미만 포함)로 분해되도록 개질될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직 내에서 유의한 분해를 나타내지 않을 수 있다 (예를 들어, 검출가능한 부피 변화 없음). 한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간 동안 복구 또는 확대되는 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 50％ 이하로 분해되도록 개질될 수 있다. 한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간 동안 복구 또는 확대되는 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 40％ 이하로 분해되도록 개질될 수 있다. 한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간 동안 복구 또는 확대되는 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 30％ 이하로 분해되도록 개질될 수 있다. 한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간 동안 복구 또는 확대되는 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 20％ 이하로 분해되도록 개질될 수 있다. 한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간 동안 복구 또는 확대되는 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 10％ 이하로 분해되도록 개질될 수 있다.
일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는, 실크 피브로인 매트릭스와 함께 배치되는 조직이 재생되기 시작함에 따라, 실크 피브로인 매트릭스의 원래 팽창된 부피가 점차적으로 감소하도록 (여전히 충분한 지지력을 제공하면서) 소정 비율로 분해되도록 개질될 수 있다. 이러한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간 (예를 들어, 적어도 약 2주 (적어도 약 6주, 적어도 약 3개월, 적어도 약 6개월 또는 그 초과 포함)의 기간)에 걸쳐 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 5％ (예를 들어 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 10％, 적어도 약 20％, 적어도 약 30％, 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％, 적어도 약 90％, 적어도 약 95％ 또는 그 초과 포함)로 분해되도록 개질될 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스는 임의의 비율로 분해되도록 개질될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 임의의 소정의 기간, 예를 들어 수주, 수개월 또는 수년에 걸쳐 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 일부를 분해하도록 개질될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 예를 들어, 적어도 약 2주, 적어도 약 3주, 적어도 약 4주, 적어도 약 5주, 적어도 약 6주, 적어도 약 7주, 적어도 약 8주, 적어도 약 3개월, 적어도 약 4개월, 적어도 약 5개월, 적어도 약 6개월, 적어도 약 7개월, 적어도 약 8개월, 적어도 약 9개월, 적어도 약 10개월, 적어도 약 11개월, 적어도 약 1년, 적어도 약 2년, 적어도 약 3년, 적어도 약 4년, 적어도 약 5년 또는 그 초과 내에 그의 원래 팽창된 부피의 50％ 이하 (예를 들어, 그의 원래 팽창된 부피의 40％ 이하, 30％ 이하, 20％ 이하 또는 그 미만 포함)로 분해되도록 개질될 수 있다. 특정 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 예를 들어, 적어도 약 3개월 또는 그 초과 내에 그의 원래 팽창된 부피의 30％ 이하 또는 그 미만으로 분해되도록 개질될 수 있다. 다른 실시양태에서, 복구 또는 확대되는 조직에 배치된 후 적어도 약 3개월 또는 그 초과 동안 유의한 분해가 존재하지 않을 수 있다 (즉, 실크 피브로인 매트릭스의 부피의 검출가능한 변화 없음). 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 예를 들어, 적어도 약 6개월 또는 그 초과 (예를 들어, 적어도 약 9개월, 적어도 약 12개월, 적어도 약 18개월 또는 그 초과 포함) 내에 그의 원래 팽창된 부피의 30％ 이하 또는 그 미만으로 분해되도록 개질될 수 있다. 다른 실시양태에서, 복구 또는 확대되는 조직에 배치된 후 적어도 약 6개월 또는 그 초과 동안 유의한 분해가 존재하지 않을 수 있다 (즉, 실크 피브로인 매트릭스의 부피의 검출가능한 변화 없음). 특정 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 적어도 약 1년 또는 그 초과 (예를 들어, 적어도 약 2년, 적어도 약 3년, 적어도 약 4년, 적어도 약 5년 또는 그 초과 포함) 내에 그의 원래 팽창된 부피의 80％ 이하 또는 그 미만으로 분해되도록 개질될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 적어도 약 1년 또는 그 초과 내에 그의 원래 팽창된 부피의 50％ 이하 또는 그 미만으로 분해되도록 개질될 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스 또는 주사가능한 조성물의 동일한 또는 유사한 제제는 대상체에서 상이한 반응을 나타낼 수 있다. 단지 예로서, 조직에서 실크 피브로인 매트릭스의 부피 유지율 또는 분해 속도는 예를 들어, 상이한 조직 미세환경, 예컨대 조직에 존재하는 다양한 단백질 또는 효소 (예를 들어, 단백질분해 효소)의 종 및/또는 수준으로 인해 대상체에 따라 다양할 수 있다.
일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간에 걸쳐 일정한 부피 유지율 및/또는 분해 속도를 유지하도록 개질될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 시간에 따라 다양한 부피 유지율 또는 분해 속도를 갖도록 개질될 수 있다. 예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스는 중합체 물질 또는 생체물질로 코팅될 수 있다 (예를 들어, 상이한 농축 및/또는 상이한 생분해성 및 생체적합성 중합체의 실크 피브로인). 그러한 코팅은 실크 피브로인 매트릭스 코어와는 상이한 기능 및/또는 상이한 분해 속도를 보유할 수 있다. 단지 예로서, 실크 피브로인 매트릭스의 코팅은 1종 이상의 활성제를 함유할 수 있고, 실크 피브로인 매트릭스 코어와는 상이한 속도 (예를 들어, 더 신속한 속도)로 분해되도록 개질될 수 있다. 그러므로, 조직에 실크 피브로인 매트릭스를 배치할 때, 실크 피브로인 매트릭스의 코팅은 더 신속하게 분해되도록, 예를 들어 통증을 완화시키고/거나 상처 치유를 촉진시키기 위한 활성제를 방출하도록 개질될 수 있는 반면, 실크 피브로인 매트릭스의 코어는 더 오랜 기간 동안 그의 부피를 유지할 수 있다.
실크 피브로인은 예를 들어, 그의 다목적 프로세싱, 예를 들어 모든-수성 프로세싱 (문헌 [Sofia et al., 54 J. Biomed. Mater. Res. 139 (2001)]; [Perry et al., 20 Adv. Mater. 3070-72 (2008)]), 상대적으로 용이한 관능화 (문헌 [Murphy et al., 29 Biomat. 2829-38 (2008)]), 및 생체적합성 (문헌 [Santin et al., 46 J. Biomed. Mater. Res. 382-9 (1999)])으로 인해 본원에 기재된 실시양태를 위해 사용되는 특히 흥미로운 생체중합체 후보이다. 예를 들어, 실크는 인간 이식에서 조직 공학 스캐폴드로서 미국 식품의약품국에 의해 허가되었다. 문헌 [Altman et al., 24 Biomaterials: 401 (2003)]을 참조한다.
본원에서 사용되는 용어 "실크 피브로인"은 누에 피브로인 및 곤충 또는 거미 실크 단백질을 포함한다. 예를 들어, 문헌 [Lucas et al., 13 Adv. Protein Chem. 107 (1958)]을 참조한다. 임의의 유형의 실크 피브로인이 본원에 기재된 상이한 실시양태에 사용될 수 있다. 누에, 예컨대 봄빅스 모리(Bombyx mori)에 의해 생성된 실크 피브로인이 가장 흔하고, 지구-친화적인 재생가능한 자원을 대표한다. 예를 들어, 실크 필름에 사용되는 실크 피브로인은 봄빅스 모리의 고치로부터 세리신을 추출함으로써 얻을 수 있다. 유기 누에 고치는 또한 상업적으로 입수가능하다. 그러나, 거미 실크 (예를 들어, 네필라 클라비페스(Nephila clavipes)로부터 수득한 실크), 트랜스제닉 실크, 유전자 조작된 실크, 예컨대 박테리아, 효모, 포유동물 세포, 트랜스제닉 동물 또는 트랜스제닉 식물로부터의 실크 (예를 들어, WO 97/08315; 미국 특허 번호 5,245,012 참조)를 포함하는 많은 상이한 실크, 및 사용될 수 있는 그의 변이체가 존재한다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인은 다른 공급원, 예컨대 거미, 다른 누에, 벌 및 그의 생체공학적 변이체로부터 유래될 수 있다.
다양한 실시양태에서, 실크 피브로인은 상이한 적용 및/또는 목적 기계적 또는 화학적 특성을 위해 변형될 수 있다 (예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스에서 활성제의 구배의 형성을 촉진하기 위해). 당업자는 예를 들어 실크 피브로인의 측기, 실크 피브로인의 목적 반응성 및/또는 실크 피브로인 상의 목적 전하 밀도에 따라 실크 피브로인을 변형시키는 적절한 방법을 선택할 수 있다. 한 실시양태에서, 실크 피브로인의 변형은 아미노산 측쇄 화학, 예컨대 공유 결합을 통한 화학적 변형, 또는 전하-전하 상호작용을 통한 변형을 이용할 수 있다. 예시적인 화학적 변형 방법은 카르보디이미드 커플링 반응 (예를 들어, 미국 특허 출원 번호 US 2007/0212730 참조), 디아조늄 커플링 반응 (예를 들어, 미국 특허 출원 번호 US 2009/0232963 참조), 아비딘-비오틴 상호작용 (예를 들어, 국제 출원 번호 WO 2011/011347 참조) 및 PEG 중합체의 화학적으로 활성인 또는 활성화된 유도체에 의한 PEG화 (예를 들어, 국제 출원 번호 WO 2010/057142 참조)를 포함하나 이에 제한되지 않는다. 실크 피브로인은 또한 실크 단백질의 기능을 변경시키기 위해 유전자 변형을 통해 변형될 수 있다 (예를 들어, 국제 출원 번호 WO 2011/006133 참조). 예를 들어, 실크 피브로인은 유전적으로 변형될 수 있으며, 이는 실크의 추가 변형, 예컨대 섬유성 단백질 도메인 및 광화 도메인을 포함하는 융합 폴리펩티드의 포함을 제공할 수 있고, 이는 유기-무기 복합체를 형성시키는데 사용될 수 있다. WO 2006/076711을 참조한다. 또한, 실크 피브로인 매트릭스는 예를 들어, 매트릭스의 가요성에 영향을 미치는 글리세롤과 같은 화학물질과 배합될 수 있다. 예를 들어, WO 2010/042798 (Modified Silk films Containing Glycerol)을 참조한다.
본원에서 호환적으로 사용되는 어구 "실크 피브로인 매트릭스" 또는 "실크 피브로인-계 매트릭스"는 일반적으로 실크 피브로인을 포함하는 매트릭스를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 어구 "실크 피브로인 매트릭스" 및 "실크 피브로인-계 매트릭스"는 실크 피브로인이 전체 조성물의 적어도 약 30％ (전체 조성물의 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％, 적어도 약 90％, 적어도 약 95％ 또는 그 초과 포함)를 구성하는 매트릭스를 지칭한다. 특정 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스 또는 실크 피브로인-계 매트릭스는 실질적으로 실크 피브로인으로부터 형성될 수 있다. 다양한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스 또는 실크 피브로인-계 매트릭스는 실질적으로 1종 이상의 활성제를 포함하는 실크 피브로인으로부터 형성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스 또는 실크 피브로인-계 매트릭스는 실크 피브로인 발포체 또는 실크 피브로인-계 발포체로 지칭될 수 있다.
본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스는 임의의 형상, 예를 들어 구형 형상, 다각형-형상, 타원형-형상, 원통형-형상, 관형-형상, 또는 당업계에 인지된 임의의 형상으로 개질될 수 있다. 실크 피브로인 매트릭스의 크기는 수많은 인자, 예를 들어 비제한적으로, 복구 또는 확대시키고자 하는 조직의 크기 및/또는 실크 피브로인 매트릭스의 목적하는 특성, 예를 들어 부피 유지 또는 분해 프로파일에 따라 달라질 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스 (압축 이전)는 직경으로 약 1 mm 내지 약 5 mm의 크기를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스 (압축 이전)는 직경으로 5 mm 초과의 크기를 가질 수 있다. 실크 피브로인 매트릭스는 압축성 또는 변형성이기 때문에, 실크 피브로인 매트릭스의 크기는, 압축된 실크 피브로인 매트릭스의 크기가 조직으로 주사 가능한 한, 더 큰 크기의 결함을 충전하는 것이 가능할 만큼 클 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스는 수계 또는 유기 용매계 실크 피브로인 용액으로부터 생성될 수 있다. 일부 실시양태에서, 유기 용매계 실크 피브로인 용액으로부터 생성된 실크 피브로인 매트릭스는 수계 실크 피브로인 매트릭스에 비해 보다 긴 기간 동안 그의 원래 부피를 유지할 수 있다. 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스의 제조에 사용되는 수계 또는 유기 용매계 실크 피브로인 용액은 당업계에 공지된 임의의 기술을 이용하여 제조될 수 있다. 연부 조직 복구 또는 확대를 위해 사용되는 용액 중 실크 피브로인의 농도는 특정한 부피 유지 요건에 맞게 조정될 수 있으며, 예를 들어 복구 또는 확대시키고자 하는 조직으로의 주사시에 실크 피브로인 매트릭스의 장기간 부피 유지가 요구되는 경우에는 보다 높은 농도의 실크 피브로인 용액이 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스의 제조를 위한 실크 피브로인 용액은 약 0.1％ (w/v) 내지 약 30％ (w/v) (경계값 포함)로 달라질 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 용액은 약 0.5％ (w/v) 내지 약 10％ (w/v)로 달라질 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 용액은 약 1％ (w/v) 내지 약 6％ (w/v)로 달라질 수 있다. 실크 피브로인 용액의 제조에 적합한 방법은 예를 들어 미국 특허 번호 US 7635755; 및 국제 출원 번호 WO/2005/012606; 및 WO/2008/127401에 개시되어 있다. 마이크로-여과 단계가 본원에서 이용될 수 있다. 예를 들어, 제조된 실크 피브로인 용액은 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스로의 추가의 가공 이전에 예를 들어 원심분리 및/또는 시린지 기재 마이크로-여과에 의해 더 가공될 수 있다.
일부 실시양태에서, 실크 피브로인은 또한 다른 생체적합성 및/또는 생분해성 중합체와 혼합되어, 실크 피브로인을 포함하는 혼합된 중합체 매트릭스를 형성할 수 있다. 1종 이상의 생체적합성 및/또는 생분해성 중합체 (예를 들어, 2종 이상의 생체적합성 중합체)를 실크 피브로인 용액에 첨가할 수 있다. 본원에서 사용될 수 있는 생체적합성 중합체에는 이로 제한되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌 옥시드 (PEO), 폴리에틸렌 글리콜 (PEG), 콜라겐, 피브로넥틴, 케라틴, 폴리아스파르트산, 폴리리신, 알기네이트, 키토산, 키틴, 히알루론산, 펙틴, 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 폴리글리콜산, 폴리히드록시알카노에이트, 덱스트란, 폴리무수물, 중합체, PLA-PGA, 폴리무수물, 폴리오르토에스테르, 폴리카프로락톤, 폴리푸마레이트, 콜라겐, 키토산, 알기네이트, 히알루론산 및 다른 생체적합성 및/또는 생분해성 중합체가 포함된다. 예를 들어, 국제 출원 번호 WO 04/062697; WO 05/012606를 참고한다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스로의 추가의 가공 이전에, 본원에 기재된 1종 이상의 활성제를 실크 피브로인 용액에 첨가할 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 활성제는 실크 피브로인 내에서 균일하게 또는 불균일하게 분산될 수 있고, 예를 들어 미국 특허 출원 번호 US 2007/0212730에 기재된 카르보디이미드-매개된 변형 방법을 이용하여 구배로 분산될 수 있다.
일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스를 먼저 형성한 다음, 1종 이상의 활성제와 접촉시켜 (예를 들어, 활성제에 담가서), 상기 매트릭스의 개방 표면을 1종 이상의 활성제로 코팅시킬 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스는, 예를 들어 천연 조직의 구조적 형태를 모방하기 위해, 실크 피브로인 매트릭스의 분해 속도/부피 유지율을 조절하기 위해 및/또는 그 안에 매립된 활성제 (있는 경우)의 방출 프로파일을 조절하기 위해, 다공성 구조를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 용어 "다공성" 및 "다공도"는 일반적으로 그의 부피에 걸쳐 공극 또는 빈 공간 (이는 예를 들어 개구부, 틈새 공간 또는 다른 채널일 수 있음)의 연결된 네트워크를 가진 구조를 기재하기 위해 사용된다. 용어 "다공도"는 물질 중 빈 공간의 척도이며, 0 내지 100％의 백분율 (또는 0 내지 1)로서 총 부피에 대한 빈 공간 부피의 분율이다.
일부 실시양태에서, 다공성 실크 피브로인 매트릭스는 목적하는 특성에 따라 임의의 다공도를 갖도록 설정될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시양태에서, 다공성 실크 피브로인 매트릭스는 적어도 약 1％, 적어도 약 3％, 적어도 약 5％, 적어도 약 10％, 적어도 약 15％, 적어도 약 20％, 적어도 약 25％, 적어도 약 30％, 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％, 적어도 약 90％ 또는 그 초과의 다공도를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 다공도는 약 70％ 내지 약 99％, 또는 약 80％ 내지 약 98％의 범위일 수 있다. 공극 크기 및 전체 다공도 값은 당업자에게 공지된 통상의 방법 및 모델을 이용하여 정량화될 수 있다. 예를 들어, 공극 크기 및 다공도는 표준화된 기술, 예컨대 수은 세공측정법 및 질소 흡착에 의해 측정될 수 있다. 당업자는 다양한 목적을 위해 실크 피브로인 매트릭스의 최적 다공도를 결정할 수 있다. 예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스의 다공도 및/또는 공극 크기는 실크 피브로인 매트릭스의 목적하는 분해 속도 또는 부피 유지율, 실크 피브로인 매트릭스로부터 활성제의 방출 프로파일 및/또는 복구 또는 확대시키고자 하는 조직의 구조적 형태에 기초하여 최적화될 수 있다.
공극은 임의의 형상, 예를 들어 원형, 타원형 또는 다각형을 갖도록 개질될 수 있다. 다공성 실크 피브로인 매트릭스는 약 1 μm 내지 약 1500 μm, 약 10 μm 내지 약 1000 μm, 약 25 μm 내지 약 800 μm, 약 50 μm 내지 약 650 μm, 또는 약 100 μm 내지 약 600 μm의 공극 크기를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 공극은 약 100 μm 내지 약 600 μm의 크기를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 1 μm 미만의 공극 크기를 가질 수 있다. 다른 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 다공성일 필요가 없다. 그러한 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스의 공극 크기는 10 nm 미만이거나 또는 검출 불가능할 수 있다. 본원에 사용된 용어 "공극 크기"는 공극의 치수를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 공극 크기는 공극의 최장 치수, 예를 들어 원형 단면을 갖는 공극의 직경, 또는 비-원형 단면을 갖는 공극을 가로질러 구성될 수 있는 최장 단면 현의 길이를 지칭할 수 있다. 다른 실시양태에서, 공극 크기는 공극의 최단 치수를 지칭할 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스 내부에 다공성 구조를 생성하는 방법, 예를 들어 동결-건조, 포로겐-침출 방법 (예를 들어, 염-침출), 및 기체 발포 방법은 당업계에 널리 공지되어 있으며, 예를 들어 미국 특허 번호 US 7842780; 및 미국 특허 출원 번호 US 2010/0279112; 및 US 2010/0279112에 기재되어 있으며, 상기 문헌의 내용은 모두 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
일부 실시양태에서, 다공성 실크 피브로인 매트릭스는 예를 들어, US 7842780; 및 US 2010/0279112에 기재된 바와 같이 포로겐-침출 방법 (예를 들어, 염-침출 방법)에 의해 제조될 수 있다.
일부 실시양태에서, 다공성 실크 피브로인 매트릭스는 동결-건조 방법에 의해 생성될 수 있다. 예를 들어, US 7842780 및 US 2010/0279112를 참고한다. 그러한 실시양태에서, 비점착성 용기에 넣은 실크 피브로인 용액을 영하의 온도, 예를 들어 약 -80℃ 내지 약 -20℃에서, 적어도 약 12 시간, 적어도 약 24 시간 또는 그 초과 동안 동결시킨 후, 동결건조시킬 수 있다. 한 실시양태에서, 실크 피브로인 용액을 한 방향으로부터 동결시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 용액은 염을 함유하지 않을 수 있다. 일부 실시양태에서, 알콜, 예컨대 15％-25％의 메탄올 또는 프로판올을 실크 피브로인 용액에 첨가할 수 있다.
특정 실시양태에서, 다공성 실크 피브로인 매트릭스는 약 -1℃ 내지 약 -20℃ 또는 약 -5℃ 내지 -10℃의 온도 범위에서, 적어도 약 2일, 적어도 약 3일 또는 그 초과 동안 동결에 의해, 그 후 적어도 약 2일, 적어도 약 3일 또는 그 초과 동안 동결건조에 의해 실크 피브로인 용액을 생성할 수 있다. 예를 들어, US 61/477,486을 참조한다. 동결 온도 및/또는 기간, 및/또는 동결건조 기간을 조정하여 상이한 다공성 구조 및/또는 기계적 특성의 실크 피브로인 매트릭스를 생성할 수 있다.
일부 실시양태에서, 실크 피브로인 용액은 예를 들어 실크 피브로인 용액에 전압을 인가함으로써 전기장에 노출시킬 수 있다. 그 후, 전기장에 노출 후 겔로 변화되지 않는 실크 피브로인 용액은 연장된 소정의 기간, 예를 들어 적어도 약 1일, 적어도 약 2일, 적어도 약 3일, 적어도 약 5일, 적어도 약 6일 또는 그 초과 동안 동결기에 정치할 수 있다. 그 후, 동결된 실크 피브로인 매트릭스를 동결기로부터 제거하고, 약 실온에서 저장하여 다양한 다공성 구조 및/또는 특성의 실크 피브로인 매트릭스를 생성할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스를 하나 이상의 실크 피브로인 특성에 영향을 미치는 후처리에 적용할 수 있다. 예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스의 후처리는 실크 피브로인 특성, 예컨대 β-시트 함량, 용해도, 활성제 로딩 용량, 분해 시간, 약물 투과성, 또는 이들의 임의의 조합에 영향을 미칠 수 있다. 실크 후-가공 옵션에는 제어된 느린 건조 (문헌 [Lu et al., 10 Biomacromolecules 1032 (2009)]), 물 어닐링 (문헌 [Jin et al., Water-Stable Silk Films with Reduced β-Sheet Content, 15 Adv. Funct. Mats. 1241 (2005)]), 스트레칭 (문헌 [Demura & Asakura, Immobilization of glucose oxidase with Bombyx mori silk fibroin by only stretching treatment and its application to glucose sensor, 33 Biotech & Bioengin. 598 (1989)]), 압축, 및 메탄올 (문헌 [Hofmann et al., 2006]), 에탄올 (문헌 [Miyairi et al., 1978]), 글루타르알데히드 (문헌 [Acharya et al., 2008]) 및 1-에틸-3-(3-디메틸 아미노프로필) 카르보디이미드 (EDC) (문헌 [Bayraktar et al., 2005])를 비롯한 용매 함침이 포함횐다.
일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스의 후처리, 예를 들어 물-어닐링 또는 용매 함침은 실크 피브로인 매트릭스로부터 활성제의 방출을 조절할 수 있게 한다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스의 후처리, 예를 들어 물-어닐링 또는 용매 함침은 본원에 기재된 방법에 사용되는 실크 피브로인 매트릭스의 분해 또는 용해도 특성을 조절할 수 있게 한다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스의 후처리, 예를 들어 물-어닐링 또는 용매 함침은 본원에 기재된 방법에 사용되는 실크 피브로인 매트릭스의 부피 유지 특성을 조절할 수 있게 한다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스를 본원에 기재된 생체적합성 및/또는 생분해성 중합체의 하나 이상의 층으로 코팅하여, 예를 들어 처리될 조직으로의 주사시에 실크 피브로인 매트릭스의 분해 및/또는 부피 유지 특성을 조절할 수 있고/있거나 실크 피브로인 매트릭스로부터 방출되는 활성제의 속도를 조절할 수 있다. 그러한 실시양태에서, 생체적합성 및/또는 생분해성 중합체는 1종 이상의 활성제를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스를 세포 부착 분자, 예를 들어 이로 제한되는 것은 아니지만, 피브로넥틴, 비트로넥틴, 라미닌, 콜라겐, 당업계에 인지된 임의의 세포외 매트릭스 분자, 및 이들의 임의의 조합으로 코팅할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스를 멸균시킬 수 있다. 생의학 장치를 위한 멸균 방법, 예컨대 이로 제한되는 것은 아니지만, 감마 또는 자외 방사선, 오토클레이빙 (예를 들어, 열/스팀); 알콜 멸균 (예를 들어, 에탄올 및 메탄올); 및 기체 멸균 (예를 들어, 에틸렌 옥시드 멸균)은 당업계에 널리 공지되어 있다.
추가로, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스는 실크 피브로인을 관능화시키기 위해 개발된 여러 기술 (예를 들어, 활성제, 예컨대 염료 및 센서)의 이점을 가질 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 번호 6,287,340 (Bioengineered anterior cruciate ligament); WO 2004/000915 (Silk Biomaterials & Methods of Use Thereof); WO 2004/001103 (Silk Biomaterials & Methods of Use Thereof); WO 2004/062697 (Silk Fibroin Materials & Use Thereof); WO 2005/000483 (Method for Forming inorganic Coatings); WO 2005/012606 (Concentrated Aqueous Silk Fibroin Solution & Use Thereof); WO 2011/005381 (Vortex-Induced Silk fibroin Gelation for Encapsulation & Delivery); WO 2005/123114 (Silk-Based Drug Delivery System); WO 2006/076711 (Fibrous Protein Fusions & Uses Thereof in the Formation of Advanced Organic/Inorganic Composite Materials); 미국 출원 공개 번호 2007/0212730 (Covalently immobilized protein gradients in three-dimensional porous scaffolds); WO 2006/042287 (Method for Producing Biomaterial Scaffolds); WO 2007/016524 (Method for Stepwise Deposition of Silk Fibroin Coatings); WO 2008/085904 (Biodegradable Electronic Devices); WO 2008/118133 (Silk Microspheres for Encapsulation & Controlled Release); WO 2008/108838 (Microfluidic Devices & Methods for Fabricating Same); WO 2008/127404 (Nanopatterned Biopolymer Device & Method of Manufacturing Same); WO 2008/118211 (Biopolymer Photonic Crystals & Method of Manufacturing Same); WO 2008/127402 (Biopolymer Sensor & Method of Manufacturing Same); WO 2008/127403 (Biopolymer Optofluidic Device & Method of Manufacturing the Same); WO 2008/127401 (Biopolymer Optical Wave Guide & Method of Manufacturing Same); WO 2008/140562 (Biopolymer Sensor & Method of Manufacturing Same); WO 2008/127405 (Microfluidic Device with Cylindrical Microchannel & Method for Fabricating Same); WO 2008/106485 (Tissue-Engineered Silk Organs); WO 2008/140562 (Electroactive Biopolymer Optical & Electro-Optical Devices & Method of Manufacturing Same); WO 2008/150861 (Method for Silk Fibroin Gelation Using Sonication); WO 2007/103442 (Biocompatible Scaffolds & Adipose-Derived Stem Cells); WO 2009/155397 (Edible Holographic Silk Products); WO 2009/100280 (3-Dimensional Silk Hydroxyapatite Compositions); WO 2009/061823 (Fabrication of Silk Fibroin Photonic Structures by Nanocontact Imprinting); WO 2009/126689 (System & Method for Making Biomaterial Structures)를 참고한다.
대안적 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 광열 요소를 형성하는 플라스몬 나노입자를 포함할 수 있다. 이러한 접근법은 실크 피브로인의 보다 우수한 도핑 특징이라는 장점을 갖는다. 열 요법은 다양한 작용제의 전달을 돕는 것으로 나타난 바 있고, 문헌 [Park et al., Effect of Heat on Skin Permeability, 359 Intl. J. Pharm. 94 (2008)]을 참조한다. 한 실시양태에서, 매우 제한된 지역에 대한 짧은 열 버스트(burst)를 사용하여, 주위 조직에 대한 유해 효과는 최소로 하면서 투과성은 최대화할 있다. 따라서, 플라스몬 입자-도핑된 실크 피브로인 매트릭스는 광을 집중조사하여 단지 실크 피브로인 매트릭스를 통해 열을 국소 생성함으로써 열 요법에 특이성을 부가할 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 광열 작용제, 예컨대 금 나노입자를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 방법에 사용되는 실크 피브로인 매트릭스는 양친매성 펩티드를 포함할 수 있다. 다른 실시양태에서, 본원에 기재된 방법에 사용되는 실크 피브로인 매트릭스는 양친매성 펩티드를 배제할 수 있다. "양친매성 펩티드"는 친수성 및 소수성 특성을 둘다 보유한다. 일반적으로, 양친매성 분자는, 친수성 부분은 수성 환경에 노출시킨 채로 소수성 부분을 지질 막에 삽입하여 생물학적 막과 상호작용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 양친매성 펩티드는 RGD 모티프를 포함할 수 있다. 양친매성 펩티드의 예는 하기 아미노산 서열을 갖는 23RGD 펩티드이다:
Figure 112014053751482-pct00001
양친매성 펩티드의 다른 예는 미국 특허 출원 번호 US 2011/0008406에 개시된 것을 포함한다.
실크 피브로인 매트릭스를 포함하는 주사가능한 조성물
또 다른 측면에서, 본원은 압축된 실크 피브로인 매트릭스를 포함하는, 대상체에서 조직을 복구 또는 확대하는데 사용하기 위한 주사가능한 조성물을 제공하며, 여기서 압축된 실크 피브로인 매트릭스는 소정의 기간 동안 (예를 들어, 적어도 약 2주, 적어도 약 4주, 적어도 약 6주 또는 그 초과) 복구 또는 확대되는 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피 (예를 들어, 적어도 약 50％ 또는 그 초과)를 유지한다.
본원에 사용된 용어 "주사가능한 조성물"은 일반적으로 최소 침습 절차를 사용하여 조직으로 전달 또는 투여될 수 있는 조성물을 지칭한다. 용어 "최소 침습 절차"는 손상은 가능한 한 최소로 하면서 (예를 들어, 작은 절개, 주사) 피부를 통해 또는 체강 또는 해부학적 공간을 통해 대상체의 신체로 들어가서 수행되는 절차를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 주사에 의해 조직으로 투여 또는 전달될 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 피부상의 작은 절개 및 이후 바늘, 캐뉼라 및/또는 튜브, 예를 들어 카테터의 삽입을 통해 조직으로 전달될 수 있다. 주사가능한 조성물은 수술, 예를 들어 이식을 통해 조직에 투여 또는 배치될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 본원에 기재된 1종 이상의 활성제를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 1종 이상의 세포를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 용어 "세포"는 임의의 세포, 원핵 또는 진핵, 예를 들어 식물, 효모, 기생충, 곤충 및 포유동물의 세포를 지칭한다. 일부 실시양태에서, 세포는 포유동물 세포일 수 있다. 포유동물 세포는 영장류, 인간 및 임의의 관심 동물, 예를 들어 (이에 제한되지 않음) 마우스, 래트, 햄스터, 토끼, 개, 고양이, 가축, 예컨대 말, 소, 뮤린(murine), 양, 개, 고양이 등으로부터의 세포를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 세포는 예컨대 (이에 제한되지 않음) 조혈, 신경, 중간엽, 피부, 점막, 기질, 근육, 비장, 세망내피, 상피, 내피, 간, 신장, 위장, 폐, T-세포 등과 같이 광범위하게 다양한 조직 유형일 수 있다. 예를 들어 (이에 제한되지 않음) 조혈, 신경, 기질, 근육, 심혈관, 간, 폐, 및 위장 줄기 세포 및 지방-유래 줄기 세포를 포함하는 줄기 세포, 배아 줄기 (ES) 세포, ES-유도된 세포 및 줄기 세포 전구체도 포함된다. 한 실시양태에서, 세포는 지방-유래 줄기 세포이다. 일부 실시양태에서, 세포는 생체외 세포 또는 배양된 세포, 예를 들어 시험관내 세포일 수 있다. 예를 들어, 생체외 세포의 경우, 상기 세포는 건강한 대상체 및/또는 질환에 걸린 대상체로부터 수득될 수 있다. 세포는 비-제한적인 예로서 생검 또는 당업자에게 공지된 다른 수술 수단을 통해 수득될 수 있다. 일부 실시양태에서, 지방 세포는 통상적인 지방흡인술 또는 흡인 기술을 통해 대상체로부터 수확될 수 있다. 이러한 실시양태에서, 세포는 지질흡인물로부터 유래될 수 있다. 다른 실시양태에서, 세포는 골수 흡인물로부터 유래될 수 있다. 복구 또는 확대되는 조직의 유형에 따라, 세포는 임의의 생물학적 유체 또는 농축물, 예를 들어 지질흡인물 또는 골수 지질흡인물로부터 유래될 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스는 생물학적 유체 또는 농축물, 예를 들어 지질흡인물 또는 골수 흡인물을 사용하여 직접 전달될 수 있다.
세포는 공여자 (동종이계) 또는 수용자 (자가)로부터 수득될 수 있다. 세포는 또한 수립된 배양 세포주일 수도 있고, 또는 심지어는 유전자 조작된 세포일 수도 있다. 추가로, 세포는 인간 자가이식편 조직, 트랜스제닉 포유동물, 또는 박테리아 배양물 (가능하게는, 프로바이오틱 처리물로서 사용하기 위한 것)을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다수의 숙주로부터 수집될 수 있다. 특정 실시양태에서, 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스는 인간 줄기 세포, 예를 들어 중간엽 줄기 세포, 만능 줄기 세포 (iPSC), 활막 유도된 줄기 세포, 배아 줄기 세포, 성인 줄기 세포, 제대 혈액 세포, 제대 바르톤(Wharton's) 젤리 세포, 골세포, 섬유모세포, 뉴런 세포, 지질세포(lipocyte), 지방세포, 골수 세포, 다양한 면역세포, 지방 조직으로부터 유도된 전구체 세포, 골수 유도된 전구 세포, 말초혈 전구 세포, 성인 조직으로부터 단리된 줄기 세포 및 유전자적으로 형질전환된 세포, 또는 상기 세포의 조합; 또는 분화 세포, 예를 들어 근육 세포, 지방 세포를 포함할 수 있다.
줄기 세포는 골수, 지방 조직, 또는 신체 내 다른 공급원으로부터 최소 침습 절차를 사용하여 수득될 수 있고, 배양시 고도로 증식가능하며, 널리 확립된 지방생성 유도 보충제에 노출된 후에 지방 조직 형성 세포로의 분화가 쉽게 유도될 수 있다. 세포는 본원에 기재된 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스에 첨가되어 소정의 기간 동안 시험관내 배양된 후에 신체 영역에 투여될 수도 있고, 또는 본원에 기재된 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스에 첨가되어 신체 영역에 투여될 수도 있다. 세포는 투여 직전 짧은 소정의 기간 (1일 미만) 동안 실크 피브로인 매트릭스에 접종될 수도 있고, 또는 투여 전에 보다 오랜 (1일 초과) 기간 동안 배양되어 접종된 매트릭스 내에서 세포 증식 및 세포외 매트릭스 합성이 이루어질 수도 있다.
줄기 세포의 공급원으로서 이용되는 경우, 지방 조직은 당업자에게 공지된 임의의 방법으로 수득될 수 있다. 예를 들어, 지방 조직은 흡인-보조 지방흡입술, 초음파-보조 지방흡입술, 및 절제에 의한 지방절제술에 의해 개체로부터 제거될 수 있다. 추가로, 상기 절차는 이러한 절차의 조합을 포함할 수 있다. 흡인-보조 지방흡입술은, 초음파-보조 지방흡입술과 같은 다른 기술과 관련이 있을 수 있는 줄기 세포 손상 가능성을 최소로 하면서 조직을 수집하는 최소 침습 방법을 제공하기 때문에 개체로부터의 지방 조직 제거에 바람직할 수 있다. 지방 조직은 세포 성분의 생존율을 보존하고 조직이 잠재적으로 감염성인 유기체, 예컨대 박테리아 및/또는 바이러스로 오염될 가능성을 최소화하는 방식으로 수집되어야 한다.
일부 실시양태에서, 세포 집단의 제조에는 지방 조직의 성숙 지방-함유 지방세포 성분을 고갈시키는 것이 필요할 수 있다. 이것은 전형적으로 조직을 우선 헹궈서 유리 지질 (파괴된 지방세포로부터 방출된 것) 및 말초혈 요소 (조직 수확 동안에 절단된 혈관으로부터 방출된 것)의 존재를 감소시킨 후에 유리 무손상 지방세포 및 다른 세포 집단을 결합 조직 매트릭스로부터 분리하는, 일련의 세척 및 분리 단계에 의해 달성된다. 분리는 임의의 통상의 기술 또는 방법, 예를 들어 기계적 힘 (다지거나 전단하는 힘), 단일 또는 조합적 단백질분해 효소, 예컨대 콜라게나제, 트립신, 리파제, 리버라제 HI 및 펩신을 사용한 효소적 소화, 또는 기계적 방법과 효소적 방법의 조합을 이용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 당업자에게 공지된 바와 같이, 무손상 조직 단편의 세포 성분은 지방 조직 내 미세혈관 내피 세포를 수집하는 방법과 유사하게 지방 조직의 콜라게나제-매개 해리를 이용한 방법에 의해 분리될 수 있다. 콜라게나제를 이용한 추가의 사용가능한 방법도 당업자에게 공지되어 있다. 추가로, 상기 방법은 효소 조합, 예컨대 콜라게나제와 트립신의 조합 또는 트립신과 같은 효소와 기계적 해리의 조합을 이용할 수 있다.
세포 집단 (가공된 지질흡인물)은, 분리된 조직 단편으로부터 성숙 지방세포의 존재를 감소시켜서 수득될 수 있다. 세포의 분리는 부력 밀도 침강, 원심분리, 세정, 고체 상 모이어티로의 차등 부착 및 용출, 항체-매개 선별, 전하 차이; 면역자성 비드, 형광 활성화 세포 분류 (FACS), 또는 다른 수단에 의해 달성될 수 있다.
분리 후, 활성 세포 집단을 세척/세정하여 분리 과정의 첨가제 및/또는 부산물 (예를 들어, 콜라게나제 및 새로 방출된 유리 지질)을 제거할 수 있다. 이어서, 활성 세포 집단을 원심분리에 의해 농축시킬 수 있다. 한 실시양태에서, 세포를 농축시키고, 세포 집단을 연속식 유량 스피닝 막 시스템 등, 예를 들어 미국 특허 번호 5,034,135 및 5,234,608 (본원에 참조로 포함됨)에 개시된 시스템에 통과시켜서 콜라게나제를 제거한다.
전술한 것에 추가하여, 세포 집단의 추가 정제에 사용될 수 있는 여러가지 후-세척 방법이 있다. 이것들은, 양성 선별 (표적 세포의 선별), 음성 선별 (원치않는 세포의 선택적 제거) 둘다 또는 그의 조합을 포함한다. 또 다른 실시양태에서, 세포 펠릿을 재현탁하고, 연속 또는 불연속 밀도 구배로 형성된 유체 물질 위에 (또는 그 아래에) 층을 이루게 하고, 원심분리시켜서 세포 밀도를 기초로 하여 세포 집단을 분리할 수 있다. 유사한 실시양태에서, 연속식 유량 접근법, 예컨대 성분채집 및 세정 (역류를 사용하거나 사용하지 않음)이 사용될 수 있다. 또한, 플라스틱으로의 부착 및 이후 단기간 세포 증식이 골수-유도된 성인 줄기 세포 집단에 적용되어 왔다. 이러한 접근법은 한 집단을 우선적으로 증식시키면서 다른 집단은 유지 (및 이로써 성장하는 선택된 세포로 희석하여 감소시킴)시키거나 필요한 성장 조건의 부재로 인해 손실시키는 배양 조건을 이용한다. 농축, 배양 및/또는 증식된 세포는 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물에 혼입시킬 수 있다.
한 실시양태에서, 줄기 세포를 수확하고, 수확된 세포를 지방세포로의 분화 유도에 충분한 시간 동안 지방생성 배지와 접촉시키고, 이식될 생체적합성 매트릭스에 지방세포를 로딩한다. 추가의 실시양태에서, 줄기 세포의 적어도 일부가 지방세포로 분화하여, 처음에 존재하던 이들 2가지 세포 유형 둘다의 혼합물이 시간 경과에 따라 변화하여 실질적으로 오직 지방세포만 남고 줄기 세포는 검출불가능한 소량으로만 존재하게 할 수 있다. 지방 조직은 줄기 세포에 의해 생체내 생성되거나, 줄기 세포에 의해 생체외 생성된다.
복구 또는 확대되는 조직의 유형에 따라서 수많은 상이한 세포 유형 또는 그의 조합이 주사가능한 조성물 중에 사용될 수 있다. 이들 세포 유형은 평활근 세포, 골격근 세포, 심장 근육 세포, 상피 세포, 내피 세포, 요로상피 세포, 섬유모세포, 근모세포, 연골세포, 조연골세포, 골모세포, 파골세포, 각질세포, 간세포, 담관 세포, 췌장섬 세포, 갑상선, 부갑상선, 부신, 시상하부, 뇌하수체, 난소, 고환, 타액선 세포, 지방세포, 및 전구체 세포를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 단지 예로서, 주사가능한 조성물이 근육 및/또는 혈관 조직, 예컨대 혈관, 식도, 장, 직장, 또는 요관 조직의 복구 또는 확대에 사용되는 경우에는 평활근 세포 및 내피 세포가 사용될 수 있고, 연골 조직을 위한 주사가능한 조성물 중에는 연골세포가 포함될 수 있고, 세포외 매트릭스, 예를 들어 콜라겐을 함유하는 임의의 광범위하게 다양한 조직 유형 (예를 들어, 피부)을 대체하고/하거나 증진시키기 위한 주사가능한 조성물 중에는 섬유모세포가 포함될 수 있고, 임의의 광범위하게 다양한 지방 조직의 복구 또는 확대를 위한 주사가능한 조성물 중에는 지방세포가 포함될 수 있다. 일반적으로, 천연 조직 내에 존재하는 임의의 세포가 상응하는 조직에 사용되는 주사가능한 조성물 중에 포함될 수 있다. 추가로, 전구 세포, 예컨대 근모세포 또는 줄기 세포가 포함되어 그의 상응하는 분화 세포 유형을 생성할 수 있다.
일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 제약상 허용되는 담체를 추가로 포함할 수 있다. 본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "제약상 허용되는 담체"는 실크 피브로인 매트릭스, 및 임의로는 활성제를 투여하기 위한 제약상 허용되는 물질, 조성물 또는 비히클을 지칭한다. 제약상 허용되는 담체는 임의의 모든 용매, 분산 매질, 코팅제, 항박테리아제 및 항진균제, 및 등장성 및 흡수 지연제를 포함하며, 이것은 실크 피브로인 매트릭스, 및 활성제가 존재하는 경우에는 이것의 활성과 상용가능하며 대상체에게 생리학상 허용된다. 주사에 적합한 제약 제제는 멸균 수성 용액 또는 분산액을 포함한다. 담체는 예를 들어 물, 세포 배양 배지, 완충제 (예를 들어, 포스페이트 완충 염수), 폴리올 (예를 들어, 글리세롤, 프로필렌 글리콜, 액체 폴리에틸렌 글리콜 등), 이것들의 적합한 혼합물을 함유하는 용매 또는 분산 매질일 수 있다. 일부 실시양태에서, 제약 담체는 완충 용액 (예를 들어 PBS)일 수 있다.
추가로, 주사가능한 조성물의 안정성, 멸균성 및 등장성을 증진시키는 다양한 첨가제, 예를 들어 항미생물 보존제, 항산화제, 킬레이트화제 및 완충제가 첨가될 수 있다. 미생물 작용 예방은 다양한 항박테리아제 및 항진균제, 예를 들어 파라벤, 클로로부탄올, 페놀, 소르브산 등으로 이루어질 수 있다. 많은 경우에서, 등장화제, 예를 들어 당, 염화나트륨 등을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 주사가능한 조성물은 또한 목적 제제에 따라 보조 물질, 예컨대 습윤제 또는 유화제, pH 완충제, 겔화 또는 점도 증진 첨가제, 보존제, 착색제 등을 함유할 수도 있다. 예를 들어, 본원에 참조로 포함되는 문헌 ["REMINGTON'S PHARMACEUTICAL SCIENCE", 17th edition, 1985]과 같은 표준 문헌이 과도한 실험 없이도 적합한 제제 제조에 도움을 줄 수 있다.
주사가능한 조성물의 점도는 제약상 허용되는 증점제를 사용하여 선택된 수준으로 유지될 수 있다. 한 실시양태에서, 메틸셀룰로스는 이것이 쉽게 이용가능하고 경제적으로 유리하며 취급이 용이하기 때문에 사용된다. 다른 적합한 증점제는 예를 들어 크산탄 검, 카르복시메틸 셀룰로스, 히드록시프로필 셀룰로스, 카르보머 등을 포함한다. 증점제의 바람직한 농도는 선택된 작용제, 및 목적으로 하는 주사 점도에 따라 달라질 것이다. 중요한 것은, 선택된 점도를 달성하는 양을 사용하는 것이며, 예를 들어 주사가능한 조성물의 일부 실시양태에 이러한 증점제를 첨가한다.
전형적으로, 임의의 첨가제 (본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 추가의 활성제에 추가하여)가 0.001 내지 50 wt％ 건조 중량의 양으로 또는 완충 용액 중에 존재할 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성제는 마이크로그램 내지 밀리그램 내지 그램의 양, 예컨대 약 0.0001 내지 약 5 wt％, 약 0.0001 내지 약 1 wt％, 약 0.0001 내지 약 0.05 wt％ 또는 약 0.001 내지 약 20 wt％, 약 0.01 내지 약 10 wt％, 및 약 0.05 내지 약 5 wt％로 존재할 수 있다. 처치할 필요가 있는 대상체에게 투여될 임의의 제약 조성물의 경우, 적합한 동물 모델, 예를 들어 설치류, 예컨대 마우스 또는 래트에서 치사 용량 (LD) 및 LD50 등을 결정하여 독성을 결정하고, 적합한 반응을 유발할 조성물(들)의 투여량, 그 안의 성분들의 농도 및 조성물(들)의 투여 시점을 결정하는 것이 바람직하다. 이러한 결정은 당업자의 지식 내에 속하며 과도한 실험이 필요없다.
활성제
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스는 1종 이상의 활성제를 추가로 포함할 수 있다. 활성제는 주사가능한 조성물과 혼합, 분산, 또는 그 안에 현탁될 수 있고/있거나 실크 피브로인 매트릭스 내에 분포 또는 매립될 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성제는 실크 피브로인 매트릭스 내에 분포, 매립 또는 봉입될 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성제는 실크 피브로인 매트릭스의 표면상에 코팅될 수 있다. 일부 실시양태에서, 활성제는 실크 피브로인 매트릭스와 혼합되어 주사가능한 조성물을 형성할 수 있다. 용어 "활성제"는 또한 하기하는 바와 같은 2종 이상의 활성제의 조합물 또는 혼합물을 포함할 수 있다. 활성제의 예는 생물학적 활성제 (예를 들어, 치료제), 미용 활성제 (예를 들어, 항-노화 작용제), 세포 부착 작용제 (예를 들어, 인테그린-결합 분자), 및 그의 임의의 조합물을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.
본원에서 사용된 바와 같이, 용어 "생물학적 활성제"는 생체내에서 1종 이상의 생물학적 효과를 발휘하는 임의의 분자를 지칭한다. 예를 들어, 생물학적 활성제는 대상체의 질환 상태 또는 병태를 치료 또는 예방하는 치료제일 수 있다. 생물학적 활성제의 예는 펩티드, 펩티드모방체, 압타머, 항체 또는 그의 일부, 항체-유사 분자, 핵산 (DNA, RNA, siRNA, shRNA), 폴리사카라이드, 효소, 수용체 길항제 또는 효능제, 호르몬, 성장 인자, 자가 골수, 항생제, 항미생물제, 소분자 및 치료제를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 생물학적 활성제는 또한 항염증제, 마취제, 조직 형성 및/또는 천연 조직의 치유 및 재성장을 자극하는 활성제, 및 그의 임의의 조합물을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
항염증제는 나프록센, 술린닥, 톨메틴, 케토롤락, 셀레콕시브, 이부프로펜, 디클로페낙, 아세틸살리실산, 나부메톤, 에토돌락, 인도메타신, 피록시캄, cox-2 억제제, 케토프로펜, 항혈소판 의약, 살살레이트, 발데콕시브, 옥사프로진, 디플루니살, 플루르비프로펜, 코르티코스테로이드, MMP 억제제 및 류코트리엔 조절제 또는 그의 조합물을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
주사 부위에서 새로운 조직의 형성을 증가시키고/시키거나 천연 조직의 치유 또는 재성장을 자극하는 작용제는 섬유모세포 성장 인자 (FGF), 형질전환 성장 인자-베타 (TGF-β), 혈소판-유래 성장 인자 (PDGF), 표피 성장 인자 (EGF), 결합 조직 활성화된 펩티드 (CTAP), 골형성 인자, 예를 들어 골 형태발생 단백질, 헤파린, 안지오텐신 II (A-II) 및 그의 단편, 인슐린-유사 성장 인자, 종양 괴사 인자, 인터류킨, 콜로니 자극 인자, 에리트로포이에틴, 신경 성장 인자, 인터페론, 생물학적 활성 유사체, 이러한 성장 인자의 단편 및 유도체, 및 그의 임의의 조합을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
마취제는 미추, 경막외, 흡입, 주사가능제, 안구후, 및 척추 용도에 사용되는 것들, 예컨대 부피바카인, 리도카인, 벤조카인, 세타카인, 로피바카인, 및 테트라카인, 또는 그의 조합물을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
일부 실시양태에서, 활성제는 미용 활성제일 수 있다. 용어 "미용 활성제"는 피부, 모발, 또는 손발톱에 대한 미용 또는 치료 효과를 갖는 화합물을 의미하고, 예를 들어 항-노화 작용제, 항-자유 라디칼 작용제, 라이트닝 작용제, 미백제, 탈색제, 다크닝 작용제, 예컨대 셀프-태닝 작용제, 착색제, 항-여드름 작용제, 광택 조절제, 항미생물제, 항염증제, 항-진균제, 항-기생충 작용제, 외부 진통제, 자외선 차단제, 광차단제, 항산화제, 각질용해제, 세제/계면활성제, 보습제, 영양분, 비타민, 에너지 증강제, 발한 방지제, 아스트린젠트, 탈취제, 모발 제거제, 탄력제(firming agent), 피부경화 방지제(anti-callous agent), 근육 이완제, 모발, 손발톱 및/또는 피부 컨디셔닝제, 및 그의 임의의 조합물 등이 있다.
한 실시양태에서, 미용 활성제는, 비제한적으로, 히드록시산, 벤조일 퍼옥시드, 황 레조르시놀, 아스코르브산, D-판테놀, 히드로퀴논, 옥틸 메톡시신나메이트, 이산화티타늄, 옥틸 살리실레이트, 호모살레이트, 아보벤존, 폴리페놀, 카로티노이드, 자유 라디칼 스캐빈저, 세라미드, 다중불포화 지방산, 필수 지방산, 효소, 효소 억제제, 미네랄, 호르몬, 예컨대 에스트로겐, 스테로이드 예컨대 히드로코르티손, 2-디메틸아미노에탄올, 구리 염, 예컨대 염화구리, 조효소 Q10, 리포산 산, 아미노산, 예컨대 프롤린 및 티로신, 비타민, 락토비온산 산, 아세틸-조효소 A, 니아신, 리보플라빈, 티아민, 리보스, 전자 수송체 예컨대 NADH 및 FADH2, 및 다른 식물 추출물, 예컨대 알로에 베라, 화란 국화(feverfew), 및 대두, 및 그의 유도체 및 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 비타민의 예로는, 비제한적으로, 비타민 A, 비타민 B (예컨대 비타민 B3, 비타민 B5 및 비타민 B12), 비타민 C, 비타민 K, 및 비타민 E, 및 그의 유도체를 포함한다.
한 실시양태에서, 미용 활성제는 항산화제일 수 있다. 항산화제의 예로는, 비제한적으로, 수용성 항산화제 예컨대 술프히드릴 화합물 및 그의 유도체 (예, 메타중아황산나트륨 및 N-아세틸-시스테인), 리포산 및 디히드로리포산, 레스베라트롤, 락토페린, 아스코르브산, 및 아스코르브산 유도체 (예, 아스코르빌 팔미테이트 및 아스코르빌 폴리펩티드)를 포함한다. 본원에 기재된 조성물에서 사용하기에 적합한 오일-가용성 항산화제는, 비제한적으로, 부틸화 히드록시톨루엔, 토코페롤 (예, 토코페릴 아세테이트), 토코트리에놀 및 유비퀴논을 포함할 수 있다. 본원에 기재된 주사가능한 조성물에서 사용하기에 적합한 항산화제를 함유하는 천연 추출물은, 비제한적으로 플라보노이드 및 이소플라보노이드 및 그의 유도체 (예, 게니스테인 및 디아드제인)를 함유하는 추출물, 및 레스베라트롤을 함유하는 추출물을 포함할 수 있다. 상기 천연 추출물의 예로는 포도 종자, 녹차, 소나무 목피, 및 프로폴리스를 포함한다. 항산화제의 다른 예로는 ICI 핸드북의 페이지 1612-13에서 발견할 수 있다.
일부 실시양태에서, 활성제는 세포 부착 작용제일 수 있다. 세포 부착 작용제의 예로는, 비제한적으로, 히알루론산, 콜라겐, 가교 히알루론산/콜라겐, 인테그린-결합 분자, 키토산, 엘라스틴, 피브로넥틴, 비트로넥틴, 라미닌, 프로테오글리칸, 그의 임의의 유도체, 그의 임의의 펩티드 또는 올리고사카라이드 변이체, 및 그의 임의의 조합물을 포함한다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "올리고사카라이드"는 글루코스, 프룩토스, 갈락토스, 크실로스 및 그의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 2개 이상의 당을 포함하는 화합물을 의미한다. 한 실시양태에서, 올리고사카라이드는 프룩토올리고사카라이드, 갈락토올리고사카라이드, 락토수크로스, 이소말툴로스, 글리코실 수크로스, 이소말토올리고사카라이드, 겐티올리고사카라이드, 크실로올리고사카라이드 및 임의의 그의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "올리고사카라이드"는 디사카라이드를 포함한다.
일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스는, 연부 조직 확대를 위한 1종 이상의 추가의 물질, 예를 들어, 비제한적으로, 폴리(메틸 메타크릴레이트) 마이크로구체, 히드록실아파타이트, 폴리(L-락트산), 콜라겐, 젤라틴, 엘라스틴, 및 글루코사미노글리칸, 히알루론산, 시판용 피부 충전제 생성물 예컨대 BOTOX® (엘러간(Allergan)으로부터), DYSPORT®, COSMODERM®, EVOLENCE®, RADIESSE®, RESTYLANE®, JUVEDERM® (엘러간으로부터), SCULPTRA®, PERLANE® 및 CAPTIQUE®, 및 그의 임의의 조합을 포함하는 피부 충전 물질을 추가로 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스는, 예를 들어, 생의학 영상화용 금속성 나노입자 (예, 비제한적으로, 금 나노입자), 광학 분자 (예, 비제한적으로, 형광 분자, 및/또는 양자점), 및 임의의 다른 기술-인식되는 조영제를 포함할 수 있다.
다양한 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 저장되거나 수송되거나 건조되거나 수화될 수 있다.
활성제를 실크 피브로인 매트릭스에 매립한 경우에, 활성제의 생물활성 (예, 활성제의 생물활성의 적어도 약 30％)은 특정한 조건 하에서 소정의 기간 (예, 수일, 수주 또는 수개월) 동안 안정화될 수 있다. 상기 조건은, 비제한적으로 상태-변화 주기 (예, 동결-해동 주기), 온도 (예, 0℃ 초과), 공기 압력, 습도, 및 광 노출을 포함한다. 미국 출원 번호 61/477,737 참조. 주사가능한 조성물의 일부 실시양태는 약 0℃ 내지 약 60℃, 약 10℃ 내지 약 60℃, 또는 약 15℃ 내지 약 60℃에서 저장되거나 수송될 수 있다. 이들 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 실온에서 저장되거나 수송될 수 있는 한편, 활성제의 생물활성 (예, 활성제의 생물활성의 적어도 약 30％)은 소정의 기간, 예를 들어, 적어도 약 3주 또는 그 이상 동안 안정화될 수 있다.
본원에 기재된 주사가능한 조성물 및 실크 피브로인 매트릭스의 적용
본원에 기재된 주사가능한 조성물은 비제한적으로 조직 공간용 충전제, 조직 재구성 또는 재생용 주형, 조직 공학기술 적용에서의 세포용 스캐폴드를 포함하는 각종 의약 용도로, 또는 약물 전달용 비히클/담체로서 사용될 수 있다. 복구 또는 확대되는 조직에 주사되는 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스는 몸체의 세포외 매트릭스 (ECM)를 모방하고/하거나 조직 재생을 촉진하는 스캐폴드로서 작용할 수 있다. 스캐폴드는 거기에서 증식하는 세포를 위한 물리적 지지체 및/또는 접착성 주형 둘다로 작용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 세포를 하나도 함유하지 않을 수 있다. 또한, 실크 피브로인 매트릭스는 세포 부착 작용제, 예를 들어, 콜라겐, 및/또는 화학유인물질, 예를 들어, 성장 인자로 코팅될 수 있으며, 이들은 숙주 세포를 실크 피브로인 매트릭스에 끌어당겨서 세포 증식을 지원할 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는, 복구 또는 확대되는 표적 조직에 투여하기 전에, 세포에 시딩할 수 있다.
일부 실시양태에서, 이들을 필요로 하는 조직을 충전, 볼륨마이징, 및/또는 재생하기 위해서 사용될 수 있는 주사가능한 조성물을 본원에서 제공한다. 주사가능한 조성물은 일반적으로 대상체에서 조직 충전 또는 볼륨마이징, 연부 조직 확대, 대체, 미용적 향상 및 조직 복구를 위해 사용할 수 있다. 추가로, 주사가능한 조성물은 자연적으로 형성되거나 (예, 노화), 조직 (예, 피부 낭종 또는 고형 종양)의 제거를 위한 외과적 절차, 코르티코스테로이드 처치, 면역 반응 초래 지방위축, 충격 손상으로 인산 조직 손상 또는 치유적 치료 (예, 방사선요법 또는 화학요법)에 의해 만들어진 임의의 조직 빈 공간 또는 함입부의 충전에 사용될 수 있다. 주사가능한 조성물은 또한 흉터 함몰을 들어올리는데 사용될 수 있다.
특정 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 연부 조직 확대를 위해 사용할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "확대되는" 또는 "확대"는 조직을 증가시키거나, 조직 안을 충전하거나, 조직을 복원하거나, 증진시키거나 또는 대체하는 것을 의미한다. 일부 실시양태에서, 조직은 그의 탄성, 견고성, 형상 및/또는 부피를 잃을 수 있다. 일부 실시양태에서, 조직은 부분적으로 또는 완전히 잃을 수도 있거나 (예, 조직의 제거), 또는 손상을 입을 수도 있다. 이러한 실시양태에서, 용어 "확대되는" 또는 "확대"는, 또한 본원에 기재된 하나 이상의 주사가능한 조성물을 조직에 주사함으로써, 조직에서의 하나 이상의 증상 또는 결함 (예를 들어, 비제한적으로, 조직에서의 탄성, 견고성, 형상 및/또는 부피의 상실; 조직에서의 빈 공간 또는 함입부의 존재; 조직에서의 기능의 상실)을 감소시키거나, 줄이거나, 또는 완화시키는 것을 의미한다. 이러한 실시양태에서, 조직에서의 하나 이상의 증상 또는 결함은, 어떠한 처치도 없는 것과 비교하여, 적어도 약 30％, 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％ 또는 그 이상까지 감소시키거나, 줄이거나 또는 완화될 수 있다. 일부 실시양태에서, 조직에서의 하나 이상의 증상 또는 결함은, 어떠한 처치도 없는 것과 비교하여, 적어도 약 90％, 적어도 약 95％, 적어도 약 97％, 또는 그 이상까지 감소시키거나, 줄이거나 또는 완화될 수 있다. 일부 실시양태에서, 조직에서의 하나 이상의 증상 또는 결함은, 어떠한 처치도 없는 것과 비교하여, 100％ (무결함 또는 당업자가 검출할 수 없는 결함)까지 감소시키거나, 줄이거나 또는 완화될 수 있다. 다른 실시양태에서, 조직은 확대되어 조직에서의 결함 소견, 예를 들어 조직에서의 탄성, 견고성, 형상 및/또는 부피의 상실의 개시, 또는 주름의 징후를 막거나 지연시킬 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 어구 "연부 조직 확대"는, 연부 조직의 미용적 또는 심미적 외관을 개선시키기 위해, 비제한적으로, 조직을 증가시키거나, 조직 내를 충전하거나, 조직을 복원하거나, 증진시키거나, 또는 대체하는 것을 포함하는, 연부 조직 구조를 변형시키는 것과 관련하여 일반적으로 사용된다. 예를 들어, 유방 확대 (또한 유방 확장, 유방성형 확장, 확대 유방성형으로 공지됨)은 여성의 미용적 또는 심미적 외관을 개선시키기 위해 여성의 유방의 크기 및 형상을 변형시킨다. 연부 조직 확대의 예로는, 비제한적으로 피부 조직 확대; 특히 얼굴 및 목의 라인, 접힘, 주름, 경미한 안면 함몰 및 구순열의 충전; 손과 다리, 손가락과 발가락에서의 것을 포함하는 노화 또는 질환으로 인한 경미한 변형의 교정; 언어 능력을 회복시키기 위한 성대 또는 성문의 확대; 슬리프 라인(sleep line) 및 익스프레션 라인(expression line)의 피부 충전; 노화로 인해 손실된 피부 및 피하 조직의 대체; 입술 확대; 눈가의 잔주름 및 눈가의 안와 주름의 충전; 유방 확대; 턱 확대; 볼 및/또는 코의 확대; 요도주위 지지체용 벌킹제, 예를 들어, 과잉의 지방흡인술 또는 다른 외상으로 인한 연부 조직, 피부 또는 피하에서의 함입부의 충전; 여드름 또는 외상성 흉터의 충전; 코입술 라인, 코미간 라인 및 구내 라인의 충전을 포함한다. 일부 실시양태에서, 본원에 기재된 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스는 안면 지방이영양증을 치료하는데 사용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 유방 확대 및/또는 재구성을 위해 사용할 수 있다.
일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 연부 조직 복구에 사용할 수 있다. 조직에 관련하여, 본원에서 사용되는 용어 "복구" 또는 "복구하는"은 조직의 부피, 형상 및/또는 기능을 복원시키는 조직의 교정, 강화, 재조정, 요법, 재생, 충전 중 어느 하나를 의미한다. 일부 실시양태에서, "복구"는 완전 복구 및 부분 복구를 포함한다. 예를 들어, 복구될 조직의 부피, 형상 및/또는 기능은, 어떠한 처치도 없는 것과 비교하여, 적어도 약 30％, 적어도 약 40％, 적어도 약 50％, 적어도 약 60％, 적어도 약 70％, 적어도 약 80％ 또는 그 이상까지 복원시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 복구될 조직의 부피, 형상 및/또는 기능은, 어떠한 처치도 없는 것과 비교하여, 적어도 약 90％, 적어도 약 95％, 적어도 약 97％, 또는 그 이상까지 복원시킬 수 있다. 일부 실시양태에서, 복구될 조직의 부피, 형상 및/또는 기능은, 어떠한 처치도 없는 것과 비교하여, 100％ (무결함 또는 당업자가 검출할 수 없는 결함)까지 복원시킬 수 있다. 다양한 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 일찍이 논의된 임의의 연부 조직, 예를 들어 유방, 피부, 및 연부 조직 확대를 쉽게 잘 받아들이는 임의의 연부 조직을 복구하는데 사용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 조직 치료와 관련하여 사용되는 경우에 용어 "복구" 또는 "복구하는"은 본원에서 용어 "재생" 또는 "재생하다"와 상호교환적으로 사용된다.
일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물은 연부 조직 재구성에 사용할 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 어구 "연부 조직 재구성"은, 예를 들어 극적인 사고 또는 외과적 제거에 의해, 극심하게 손상되거나 또는 손실된 연부 조직 구조를 재건하는 것을 의미한다. 예를 들어, 유방 재구성은 통상적으로 여성에서의 유방의 재건이다. 자연스럽게 보이는 유방을 구축하는 통상적인 방법은, 일반적으로 자가 조직 또는 인공 물질을 이용하는 것을 포함한다. 일부 실시양태에서, 이러한 유방 재구성은 자연스럽게 보이는 유륜 및 유두의 재형성을 포함할 수 있으며, 여기서 이러한 절차는 삽입물 또는 환자 자신의 조직의 이동된 피판의 사용을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스의 재구성될 연부 조직 영역으로의 투여는, 재구성되는 연부 조직 구조의 형상 및/또는 크기를, 소정의 기간 동안, 예를 들어 적어도 6주, 적어도 약 2개월, 적어도 약 3개월 또는 그 이상 유지시킬 수 있다.
얽매이기를 원치 않는 한, 주사가능한 조성물의 일부 실시양태는 경조직 (예, 근골격) 확대 또는 복구, 예컨대 골, 연골 및 인대의 확대 또는 복구에 사용할 수 있다.
본원에 기재된 주사가능한 조성물 및 실크 피브로인 매트릭스는, 또한 인공 삽입물, 예를 들어, 비제한적으로, 통상의 유방 삽입물 또는 슬관절 치환술 삽입물에 또는 그 근처에 위치한 조직을 충전하는데 사용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 및 실크 피브로인 매트릭스는 인공 삽입물과 조직 사이를 접속시키기 위해, 예를 들어 인공 삽입물과 조직 사이의 빈 공간을 충전시키기 위해, 및/또는 조직이 인공 삽입물과 직접적으로 접촉하는 것을 방지하기 위해 사용할 수 있다. 단지 예로서, 대상체에서 인공 삽입물 (예, 유방 삽입물)을 위치시킨 후에, 본원에 기재된 주사가능한 조성물은 상기 삽입물에 또는 그에 인접한 곳에 도입하여 삽입물과 조직 (예, 유방 조직) 사이의 임의의 빈 공간을 충전할 수 있고/있거나 보다 자연스러운 외관을 위해 조직의 "형태를 만들 수 있다".
본원에 기재된 용도 중 임의의 하나에서, 실크 피브로인 매트릭스는 생물학적으로 향상되는 복구의 목적으로 세포와 결합시킬 수 있다. 세포는, 비제한적으로 인간 자가이식편 조직, 또는 트랜스제닉 포유동물을 포함하여 다수의 숙주로부터 수집될 수 있다. 보다 구체적으로, 사용되는 인간 세포는 줄기 세포 (예, 지방세포-유도된 줄기 세포), 골세포, 섬유모세포, 지질세포, 분류한 면역세포, 지질흡인물 유래의 세포로부터 선택되는 세포 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 세포는 실크 피브로인 매트릭스 그 자체를 세정한 후에 첨가할 수 있다. 이들은, 주사하기 전에, 실크 피브로인 매트릭스, 담체 용액, 또는 실크 피브로인 매트릭스와 담체 용액의 혼합물에 블렌딩할 수 있다.
일부 실시양태에서, 세포 (예, 줄기 세포 또는 지질흡인물)를 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 또는 주사가능한 조성물과 함께 투여하는 것은, 시간이 지남에 따라 숙주 통합 및/또는 조직 형성을 향상시키거나 촉진시킬 수 있다. 세포는 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 또는 주사가능한 조성물에 혼합할 수 있거나, 또는 실크 피브로인 매트릭스 또는 주사가능한 조성물을 표적 부위에 도입하기 전에, 동시에, 그 후에, 이들을 투여할 수 있다. 이론에 얽매임 없이, 세포는 표적 부위에서 프로-혈관신생 인자 및/또는 성장 인자를 분비할 수 있다. 빈 공간을 충전하거나 또는 결함을 복구시키기 위해 조직이 재생되거나 리모델링될 때, 그에 따라 실크 피브로인 매트릭스는 분해될 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 재생된 숙주 조직으로 통합될 수 있다.
또한, 결과를 개선시킬 목적으로 실크 피브로인 매트릭스에 첨가된 활성제 예컨대 치료제, 약제, 또는 특정한 성장 인자는 실크 피브로인 매트릭스 제조 공정 내내 수가지 지점 중 임의의 하나에서 또는 조합하여 도입할 수 있다. 일부 실시양태에서, 이들 인자를 건조 및 고체화 전에 실크 피브로인 용액에 또는 촉진제 상에 첨가할 수 있거나, 이들을 촉진제 세정 공정 동안에 실크 피브로인 매트릭스에 침지시키거나, 또는 이들을 벌크 실크 피브로인 상에 코팅시킨 다음 세정할 수 있다. 일부 실시양태에서, 조직 복구 또는 확대을 위해 사용되는 보다 작은 실크 피브로인은, 활성제를 보다 작은 실크 피브로인 매트리스로 도입시키기 전에, 보다 큰 실크 피브로인 매트릭스로부터 잘려 나올 수 있다. 예를 들어, 활성제를 실크 피브로인 매트릭스와 블렌딩시키기 전에 또는 후에, 이를 실크 피브로인 매트릭스에 침지시키거나, 실크 피브로인 매트릭스 상에 코팅시키거나, 또는 담체 유액에 도입시킬 수 있다.
일부 측면에서, 본원에 기재된 주사가능한 조성물 및 실크 피브로인 매트릭스는 조직 공간 충전제로 사용할 수 있다. 한 실시양태에서, 조직 공간 충전제는 피부 충전제이다. 피부 충전제는, 비제한적으로, 피부를 재수화하고, 피부에 탄성을 증가시키고, 피부 거침을 줄이고, 피부를 보다 팽팽하게 하고, 임신선 또는 튼살(stretch line or mark)을 줄이거나 제거하고, 피부의 톤, 윤기, 광휘 및/또는 광채가 더 좋아지게 하고, 피부의 주름을 줄이거나 제거하고, 피부에 주름 내성을 제공하고, 연부 조직의 손실을 대체하는 것을 포함하여, 피부 외관 또는 상태를 개선시키는데 사용할 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스를 포함하는 피부 충전제는 실크 피브로인 농축 및 제제 방법의 변형을 통해 그의 경도 및 불투명도에 대해 조정할 수 있다. 한 실시양태에서, 피부 충전제는, 예를 들어 약 1 ％(w/v) 내지 약 6 ％(w/v)의 실크 피브로인 용액으로부터 실크 피브로인 매트릭스 (또는 폼)을 형성함으로써 제조할 수 있어서, 이들을 바늘 또는 캐뉼라를 통해 조직에 압축 및 주사할 수 있다. 바늘 또는 캐뉼라는 외경이 4 mm 이하, 3 mm 이하, 2 mm 이하, 1 mm 이하, 0.8 mm 이하, 0.6 mm 이하, 0.4 mm 이하, 0.2 mm 이하, 0.1 mm 이하일 수 있다. 일부 실시양태에서, 바늘 또는 캐뉼라 게이지는 10 내지 34, 11 내지 34, 12 내지 32, 또는 13 내지 30의 범위일 수 있다. 일부 실시양태에서, 바늘 또는 캐뉼라의 크기는 40N 이상의 적절한 압출력이 허용되도록 결정될 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사될 실크 피브로인 매트릭스의 크기에 따라, 바늘 또는 캐뉼라의 크기는 적절한 압출 힘이 40N (인간 손에 대한 명목상 전달가능한 주사 힘) 미만이 되도록 결정할 수 있다.
따라서, 본원에 제공된 또 다른 측면은 이것이 필요한 대상체에서의 피부 상태 및/또는 외관을 개선시키는 방법에 관한 것이다. 피부 상태 또는 및/또는 외관의 비제한적인 예로는 탈수, 피부 탄성의 소실, 거침, 피부 팽팽함의 결핍, 피부 임신선 및/또는 튼살, 피부 창백함, 및 피부 주름을 포함한다. 상기 방법은 본원에 기재된 주사가능한 조성물을 대상체의 피부 영역에 주사하는 것을 포함하며, 여기서 주사는 피부 상태 및/또는 외관을 개선시킨다. 예를 들어, 피부 외관을 개선시킨다는 것은, 비제한적으로 피부를 재수화하고, 피부에 탄성을 증가시키고, 피부 거침을 줄이고, 피부를 보다 팽팽하게 하고, 임신선 또는 튼살을 줄이거나 제거하고, 피부의 톤, 윤기, 광휘 및/또는 광채가 더 좋아지게 하여 창백함을 줄이고, 피부의 주름을 줄이거나 제거하고, 및 피부에 주름 내성을 제공하는 것을 포함한다.
본원에 사용되는 바와 같이, 용어 "피부 영역"은, 표피-피부 접합부, 및 표재 진피 (유두상 영역) 및 깊은 진피 (망상 영역)를 비롯한 진피를 포함하는 피부 영역을 의미한다. 피부는 3가지의 주요 층: 표피 (이는 방수 기능을 제공하고 감염에 대한 장벽으로서 역할함); 진피 (피부 부속물에 대한 위치 지정을 제공함); 및 피하조직 (피하지방층)으로 구성된다. 표피는 혈관이 없고, 진피로부터 확산에 의해 영양물을 공급받는다. 표피를 구성하고 있는 세포의 주요 유형은, 비제한적으로 각질세포, 멜라닌세포, 랑게르한스 세포 및 메르켈 세포를 포함한다.
진피는, 결합 조직으로 이루어지고 응력 및 긴장으로부터 몸체를 보호하는 표피 아래에 있는 피부층이다. 진피는 기저막에 의해 표피에 단단히 결합되어 있다. 이는 또한 촉감 및 열 감각을 제공하는 다수의 기계적 수용기/신경 말단이 자리 잡고 있다. 이는 모낭, 한선, 피지선, 아포크린선, 림프관 및 혈관을 함유한다. 진피 내의 혈관은 영양물을 제공하고 그 자신의 세포 뿐만 아니라 표피의 기저층으로부터 노폐물을 제거한다. 진피는 구조적으로 2개의 영역: 유두상 영역으로 불리는, 표피와 이웃한 표재 지역, 및 망상 영역으로 공지된 깊고 더 두꺼운 영역으로 나뉘어진다.
유두상 영역은 느슨한 유륜성 결합 조직으로 이루어진다. 이는 표피까지 연장되는 그의 손가락 같은 돌출에 대하여 유두를 따라 명명된 것이다. 유두는, 피부의 2층 사이에 연결을 강하게 하면서 표피에 연계되어 있는 "울퉁불퉁한" 표면을 진피에 제공한다. 망상 영역은 유두상 영역에 깊이 있으며, 통상적으로 훨씬 두껍다. 이는 밀집한 불규칙 결합 조직으로 이루어지고, 콜라겐성, 탄성 및 망상 섬유가 엮어서 만들어진 이들의 밀집한 집결로부터 그의 이름을 얻는다. 이들 단백질 섬유는 강도, 신장성 및 탄성과 같은 그의 특성을 진피에 제공한다. 또한, 망상 영역 내에 모발의 뿌리, 피지선, 한선, 수용체, 손발톱, 및 혈관이 위치해 있다. 임신으로 인한 튼살도 진피 내에 위치해 있다.
피하조직은 피부의 일부가 아니며, 진피 아래에 위치한다. 그의 목적은 피부를 아래에 위치한 골 및 근육에 부착시키고, 이를 혈관 및 신경에 공급하는 것이다. 이는 소성 결합 조직 및 엘라스틴으로 이루어져 있다. 주요 세포 유형은 섬유모세포, 대식세포 및 지방세포이다 (피하조직은 체지방의 50％를 함유함). 지방은 신체에 대해 패딩 및 단열재의 역할을 한다.
한 실시양태에서, 피부 탈수를 겪고 있는 피부 영역에 본원에 기재된 주사가능한 조성물을 주사하는 것을 포함하는, 피부 탈수를 치료하는 방법이 본원에서 제공되며, 예를 들어, 여기서 상기 조성물은 실크 피브로인 매트릭스, 및 임의로 담체 및/또는 활성제를 포함하고, 상기 조성물의 주사는 피부를 재수화함으로써, 피부 탈수를 치료한다.
또 다른 실시양태에서, 피부 탄성의 소실을 치료하는 방법은 피부 탄성의 소실을 겪고 있는 피부 영역에 본원에 기재된 주사가능한 조성물을 주사하는 것을 포함하며, 예를 들어, 여기서 상기 조성물은 다수의 실크 피브로인 매트릭스, 및 임의로 담체 및/또는 활성제를 포함하고, 상기 조성물의 주사는 피부의 탄성을 증가시킴으로써, 피부 탄성의 소실을 치료한다.
또 다른 실시양태에서, 피부 거침을 치료하는 방법은 피부 거침을 겪고 있는 피부 영역에 본원에 기재된 주사가능한 조성물을 주사하는 것을 포함하며, 예를 들어, 여기서 상기 조성물은 실크 피브로인 매트릭스, 및 임의로 담체 및/또는 활성제를 포함하고, 조성물의 주사는 피부 거침을 감소시킴으로써, 피부 거침을 치료한다.
또 다른 실시양태에서, 피부 팽팽함의 소실을 치료하는 방법은 피부 팽팽함의 소실을 겪고 있는 피부 영역에 본원에 기재된 주사가능한 조성물을 주사하는 것을 포함하며, 예를 들어, 여기서 상기 조성물은 본원에 기재된 바와 같은 실크 피브로인 매트릭스, 및 임의로 담체 및/또는 활성제를 포함하고, 상기 조성물의 주사는 피부를 팽팽하게 함으로써, 피부 팽팽함의 소실을 치료한다.
추가 실시양태에서, 피부 임신선 또는 튼살을 치료하는 방법은 피부 임신선 또는 튼살을 겪고 있는 피부 영역에 본원에 기재된 주사가능한 조성물을 주사하는 것을 포함하며, 예를 들어, 여기서 상기 조성물은 본원에 기재된 바와 같은 실크 피브로인 매트릭스, 및 임의로 담체 및/또는 활성제를 포함하고, 상기 조성물의 주사는 피부 임신선 또는 튼살을 감소시키거나 제거함으로써, 피부 임신선 또는 튼살을 치료한다.
또 다른 실시양태에서, 피부 주름을 치료하는 방법은 피부 주름을 겪고 있는 피부 영역에 본원에 기재된 주사가능한 조성물을 주사하는 것을 포함하며, 예를 들어, 여기서 상기 조성물은 실크 피브로인 매트릭스, 및 임의로 담체 및/또는 활성제를 포함하고, 상기 조성물의 주사는 피부 주름을 감소시키거나 제거함으로써, 피부 주름을 치료한다.
또 다른 실시양태에서, 피부 주름의 형성을 치료, 예방 또는 지연시키는 방법은 주름이 잘 생기거나 주름의 징후를 나타내는 피부 영역에 본원에 기재된 주사가능한 조성물을 주사하는 것을 포함하며, 예를 들어, 여기서 상기 조성물은 실크 피브로인 매트릭스, 및 임의로 담체 및/또는 활성제를 포함하고, 상기 조성물의 주사는 피부가 피부 주름에 내성을 갖게 함으로써, 피부 주름의 형성을 치료, 예방 또는 지연시킨다.
피부 영역에 주사되는 실크 피브로인 매트릭스의 유효량/크기 및 투여 계획은 당업자가 다양한 요소, 예컨대 이들로 한정되지는 않지만, 피부 상태의 유형, 피부 상태의 위치, 피부 상태의 원인, 피부 상태의 중증도, 원하는 경감의 정도, 원하는 경감의 기간, 사용된 특정한 실크 피브로인 매트릭스 제제, 사용된 특정한 실크 피브로인 매트릭스 제제의 분해율 또는 부피 유지율, 사용된 특정한 실크 피브로인 매트릭스 제제의 약역학, 사용된 특정한 실크 피브로인 매트릭스 제제에 포함된 다른 화합물의 특성, 개체의 특정한 특성, 병력 및 위험 인자, 예컨대 나이, 체중, 전반적인 건강, 및 이들의 임의의 조합을 고려하여 결정할 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스는 3개월 마다, 6개월 마다, 9개월 마다, 1년 마다, 2년 마다 또는 더 길게 피부 영역에 주사될 수 있다.
또 다른 측면에서, 주사가능한 조성물은 피부 벌킹(bulking)을 위한 피부 충전제로서 사용되어, 연부 조직 신체 일부, 예컨대 입술, 유방, 유두와 같은 유방 일부, 근육, 또는 지방 및/또는 결합 조직이 형상, 단열 또는 다른 생물학적 기능을 제공하기 위해 사용되는 임의의 다른 연부 신체 일부를 재건하거나 확대시킬 수 있다. 이러한 용도로 사용되는 충전제에서, 실크 피브로인 농도 및/또는 실크 피브로인 매트릭스 혼합물에 첨가되는 담체 (예를 들어, 염수)의 양은 소정의 생물학적 환경의 관련 제약에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, 유방 확대를 위한 실크 피브로인 매트릭스는 실크 피브로인 농도 및 가공 방법의 변경을 통해 매트릭스 경도 및 부피 유지에 대해 변경될 수 있다. 예를 들어, 임의로 활성제, 예컨대 지방-유래 줄기 세포 또는 지질흡인물로부터의 세포와 같은 지방 세포를 함유하는 약 1％ (w/v) 내지 약 10％ (w/v)의 실크 피브로인 농도를 이용하여 실크 피브로인 매트릭스를 생성할 수 있다. 염수의 경우에 담체 함량은 대략 0％ 내지 25％ (v/v)의 정도일 수 있다. 또한, 다른 요인, 예컨대 결함 유형, 결함 크기 및 충전제 주사의 특정 깊이에 대한 요구도 고려되어야 한다.
주사가 최소-침습 방법이지만, 얽매이기를 원치 않는 한, 다른 투여 방법, 예를 들어 큰 결함 부위를 복구 또는 재건하는 것이 필요한 경우, 예를 들어 이식을 이용할 수도 있다. 예를 들어, 피부 주사 및 입술 확대의 경우, 26 g - 30 g 크기의 시린지 바늘을 사용할 수 있다. 많은 양의 충전제를 수반하는 용도, 예를 들어 유방 재건 또는 확대에서는, 보다 큰 매트릭스 크기 및 보다 큰 구경의 바늘 또는 보다 작은 바늘 게이지, 예컨대 23 g - 27 g을 사용하여 충전제를 투여할 수 있다. 또한, 일부 실시양태에서, 수술, 예를 들어 이식을 이용하여 많은 양의 충전제를 투여하고/거나 조직의 특정 깊이에 도달할 수 있다.
따라서, 본원에 제공된 추가의 측면은, 본원에 기재된 주사가능한 조성물을 이를 필요로 하는 개체의 연부 조직 영역에 투여하는 것을 포함하는, 연부 조직 재건, 복구 또는 확대 방법에 관한 것이며, 예를 들어, 여기서 상기 조성물은 본원에 기재된 바와 같은 실크 피브로인 매트릭스, 및 임의로 활성제 및/또는 담체를 포함한다. 본원에 기재된 주사가능한 조성물의 투여 방법은 당업자가 결정할 수 있다. 일부 실시양태에서, 투여 방법은 주사일 수 있다. 일부 실시양태에서, 투여 방법은 수술, 예를 들어 이식일 수 있다.
본원에 기재된 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스는 표적 영역에 직접 적용될 수 있고 (예를 들어, 주사 또는 수술), 또한 일부 실시양태에서 본원에 개시된 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스는 확장가능한 이식용 의료 장치, 예컨대 확장가능한 유방 이식물 쉘을 충전하는 데 사용될 수도 있으며, 이는 결함 부위에 위치한다. 이러한 실시양태에서, 이식용 의료 장치를 목적 위치의 개체의 연부 조직 영역에 위치시키고; 상기 장치를 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물로 충전함으로써 장치를 확장시키는 것을 포함하는, 연부 조직을 재건, 복구 또는 확대하는 방법이 본원에서 제공되며, 여기서 의료 장치를 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물로 충전하여 이를 확장시키는 것은 연부 조직을 재건 또는 확대시킬 수 있다.
또한, 본원에 개시된 실크 피브로인 매트릭스 또는 주사가능한 조성물은, 비정상적인 혈관 (동맥)을 차단하거나 (예를 들어, 출혈 중지 목적을 위해서), 기관을 차단하기 위한 (부가 기능을 중지시키기 위해서, 예를 들어 비기능항진증의 경우 비장 색전술) 중재적 방사선 색전술 절차, 예컨대 자궁 유섬유종의 경피 치료를 위한 자궁 동맥 색전술과 함께 사용될 수 있다. 실크 피브로인 매트릭스 경도 및 부피 유지율의 조정은 이전에 기재된 실크 피브로인 농도 및 가공 방법의 변경을 통해 수행될 수 있다.
본원에 개시된 실크 피브로인 매트릭스 또는 주사가능한 조성물을 사용하여, 예를 들어 척추 디스크 핵 제거 수술에 의해 발생하는 척추 내 빈 공간을 복구함으로써 인접한 척추체 사이의 정상 거리 유지를 도울 수 있다. 일부 실시양태에서, 다수의 실크 피브로인 매트릭스를 포함하는 척추 디스크 충전제를 사용하여 척추, 예를 들어 척추제 사이 및/또는 파열된 척추 디스크에 존재하는 빈 공간을 복구할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 약 1％ (w/v) 내지 약 10％ (w/v)의 실크 피브로인 농도를 이용하여 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스를 제조할 수 있다. 또한, 촉진제 및/또는 활성제를 관심 부위로의 주사 전에, 동안에 또는 후에 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물과 혼합할 수 있다.
본원에 개시된 실크 피브로인 매트릭스 또는 주사가능한 조성물을 사용하여 유리체 공동을 충전함으로써, 안구 구조를 지지하고 망막 위치를 유지시킬 수 있다. 본원에 기재된 주사가능한 조성물의 점도는 눈의 유리체액의 점도에 따라 당업자가 조정할 수 있다.
일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물을 조직 재건 또는 확대, 예를 들어 연부 조직 재건 또는 확대 (예를 들어, 유방 확대), 또는 심지어 작은 골 또는 연골 결함, 예컨대 골절에 대한 주형으로 사용할 수 있다. 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 또는 주사가능한 조성물의 투여를 이용하여 연골/골세포 내성장 및 증식을 용이하게 하고, 콜라겐 매트릭스 침착을 지지함으로써, 연골/골 복구를 개선할 수 있다. 또 다른 측면에서, 투여 전에 공여자 연골 세포를 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물과 함께 시딩하거나 혼합하여 세포 집단을 확대시킴으로써, 연골 조직의 발생을 촉진할 수 있다. 일부 실시양태에서, 특정 성장 인자, 예컨대 각각 연골 또는 골 조직 형성을 지지하는 TGF-β 또는 골 형태발생 단백질 (BMP)을 실크 피브로인 매트릭스에 첨가할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물을 얼굴 성형 수술, 예컨대 코 재건에 사용할 수 있다. 연골/골 결함을 복구하는 것에 대해 상기 논의된 재건 전략을 또한 얼굴 성형 수술에 적용할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물을 조직 공학에서의 세포 성장을 지지하기 위한 스캐폴드로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물을 절개 또는 상처 부위에 투여하여, 상처 치유 또는 상처 표면화(disclosure)를 촉진할 수 있다. 본 방법은 일반적으로, 상처 또는 절개 부위에 본원에 기재된 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스를 투여하고, 실크 피브로인 매트릭스는 신체에서 파괴되거나 흡수되고 개체 자신의 생존가능한 조직과 대체되면서 상처 또는 절개를 치유하는 것을 포함한다. 본 방법은 투여 전에 또는 동안에 개체 또는 공여자로부터의 생존가능한 다공질 물질을 이용하여 실크 피브로인 매트릭스를 시딩하거나 주사가능한 조성물을 혼합하는 것을 추가로 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 실크 피브로인 매트릭스를 포함하는 주사가능한 조성물을 대상체 내 조직을 복구, 확대 또는 재건하는 방법, 예를 들어 인간의 유방을 확대 또는 재건하는 방법에서 직접 또는 간접적으로 사용할 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스를 복구 또는 확대할 조직 (예컨대, 유방 조직)에 예를 들어 주사로 직접 위치시킬 수 있다. 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스는 6개월 마다, 1년 마다, 2년 마다, 3년 마다 또는 더 길게 조직 (예를 들어, 유방 조직)에 주사될 수 있다. 다른 실시양태에서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스를 사용하여, 예를 들어 유방 이식물의 하극 위치의 지지를 향상시킴으로써 통상적인 조직 이식물의 지지를 향상시킬 수 있다. 대안적 실시양태에서, 본 방법은 일반적으로, 조직 이식물, 예를 들어 통상적인 유방 이식물 근처에 또는 이에 근접하게 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스를 투여하고, 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스를 투여 전에 또는 동안에 생존가능한 다공질 물질과 함께 시딩하는 것을 포함할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스를 사용하여 조직 이식물 (예를 들어, 유방 이식물)을 부분적으로 또는 완전히 피복함으로써, 수용자 조직과의 유리한 상호작용을 제공하고, 변위 또는 구형 구축의 가능성을 감소시킬 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물을 충전제로 사용하여 지방생성을 촉진하거나 지지함으로써, 예를 들어 안면 지방이영양증을 치료할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 주사가능한 조성물 및/또는 실크 피브로인 매트릭스를, 대상체에서 안면 지방이영양증을 겪고 있는 표적 부위에 주사하기 전에 또는 이와 동시에 지방-관련 세포, 예컨대 지방-유래 줄기 세포 또는 지질흡인물과 함께 시딩하거나 혼합할 수 있다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 매트릭스를 3개월 마다, 6개월 마다, 9개월 마다, 1년 마다, 또는 2년 마다 또는 더 길게 주사하여 치료를 유지할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물을 말초 신경 회복에 유용한 세포에 대한 스캐폴드로 사용할 수 있다. 실크 피브로인 매트릭스를 추가 장치와 함께 또는 추가 장치 없이 신경 결함 위치에 전달하여 (예를 들어, 주사를 통해), 신경 말단으로의 연결을 도울 수 있다. 이러한 목적을 위해, 특정한 성장 인자, 예컨대 신경 재생을 지지하는 신경 성장 인자 (NGF)를 투여 전에 또는 동안에 주사가능한 조성물에 첨가하고/거나 실크 피브로인 매트릭스와 혼합할 수 있다. 이러한 실시양태에서, 예를 들어 약 0.5 (w/v) 내지 약 3％ (w/v)의 실크 피브로인 농도를 이용한 보다 연질의 실크 피브로인 매트릭스를 사용할 수 있다. 뇌 미세환경에 따라, 보다 경질의 실크 피브로인 매트릭스도 또한 사용할 수 있다. 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물을 상기 기재된 방법에 따라 적절한 치료 인자와 함께 주입하거나 첨가할 수 있다.
본원에 기재된 임의의 세포를 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스의 표면 상에서 시딩할 수 있다. 예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스를 관심 세포에 적합한 성장 배지에 침지시키고, 이어서 세포에 직접 노출시킬 수 있다. 세포는 실크 피브로인 매트릭스의 표면 및 틈새 상에서 증식할 수 있다. 이어서, 실크 피브로인 매트릭스를 성장 배지로부터 제거하고, 필요한 경우 세척하고, 투여한다. 대안적으로, 세포를 적합한 완충액 또는 액체 성장 배지에 위치시키고, 진공 여과를 이용하여 실크 피브로인 매트릭스를 통해 추출할 수 있다. 또한, 실크 피브로인 매트릭스를 형성하기 전에 세포를 실크 피브로인 용액과 혼합하여, 실크 피브로인 매트릭스 내부에 적어도 일부 세포를 포획할 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 관심 세포를 적절한 용액 (예를 들어, 성장 배지 또는 완충액)에 분산시키고, 이어서 실크 피브로인 매트릭스 상에 분무할 수 있다. 예를 들어, 전기-분무는 적절한 점도 및 농도의 세포-함유 용액에, 세포-함유 용액의 하전된 소형 액적 분무물을 생성하기에 충분한 전기장을 가하는 것을 포함한다.
일부 실시양태에서, 하나 이상의 활성제를 포함하는 실크 피브로인 매트릭스 또는 주사가능한 조성물을 약물 전달을 위한 플랫폼으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 실크 피브로인 매트릭스를 매트릭스에 혼입되거나 결합된 제약 작용제와 함께 형성하고, 이어서 신체에 투여할 수 있다 (예를 들어, 주사, 이식 또는 경구 투여). 일부 실시양태에서, 활성제를 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물과 혼합하고, 이어서 신체에 투여할 수 있다 (예를 들어, 주사, 이식 또는 경구 투여). 연장 또는 지속 방출의 경우, 실크 피브로인 매트릭스를 예를 들어 그의 부피 유지율 및/또는 분해율에 대해 조작, 예를 들어 그의 베타-시트 함량을 조정할 수 있다. 약물 방출 프로파일을 추가로 제어하기 위해서, 제약상-활성 약물-함유 실크 피브로인 매트릭스를 점도 유도 성분, 계면활성제, 및/또는 염수와 같은 포함된 윤활액과 함께 또는 이들 없이 담체로서 작용하는 추가의 실크 피브로인 겔 상과 혼합할 수 있다. 또한, 치료제-결합된 실크 피브로인 매트릭스를 추가 가교시켜 안정성을 향상시킴으로써, 방출 기간을 연장할 수 있다. 대안적 접근법으로, 실크 피브로인 매트릭스를 다른 중합체, 예를 들어 히알루론산과 혼합하여, 특정한 성장 인자 또는 시토카인의 방출을 연장시키고, 기능성을 안정시킬 수 있다. 게다가, 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물을 또한, 예를 들어 분무에 의한 코팅 동축 약물 전달 시스템에 사용할 수 있다.
본원에서 사용된 용어 "지속 방출"은 약 7일 또는 그 초과의 기간에 걸친 제약상-활성 약물의 방출을 나타낸다. 이러한 실시양태의 측면에서, 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물을 포함하는 약물 전달 플랫폼은, 예를 들어 투여 후 적어도 약 7일, 투여 후 적어도 약 15일, 투여 후 적어도 약 30일, 투여 후 적어도 약 45일, 투여 후 적어도 약 60일, 투여 후 적어도 약 75일 또는 투여 후 적어도 약 90일의 기간에 걸쳐 제약상-활성 약물을 방출한다.
본원에서 사용된 용어 "연장 방출"은 약 7일 미만의 기간에 걸친 제약상-활성 약물의 방출을 나타낸다. 이러한 실시양태에서, 본원에 기재된 실크 피브로인 매트릭스 및/또는 주사가능한 조성물을 포함하는 약물 전달 플랫폼은, 예를 들어 투여 후 약 1일, 투여 후 약 2일, 투여 후 약 3일, 투여 후 약 4일, 투여 후 약 5일 또는 투여 후 약 6일의 기간에 걸쳐 제약상-활성 약물을 방출할 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스의 제제화 및 가공 방법, 및 관련 용도에 따라, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스를 주기적으로, 예를 들어 3개월 마다, 4개월 마다, 5개월 마다, 6개월 마다, 7개월 마다, 8개월 마다, 9개월 마다, 10개월 마다, 11개월 마다, 1년 마다, 2년 마다 또는 더 길게 (예를 들어, 주사로) 투여할 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직에 1회 투여될 수 있고, 조직은 시간에 따라 재생되어 실크 피브로인 매트릭스를 대체할 수 있다.
본원에 기재된 어느 용도의 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직에 투여시 적어도 일부 건조될 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직에 투여시 (예를 들어, 담체의 부재 하에) 건조될 수 있다.
본원에 기재된 어느 용도의 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직에 투여시 적어도 일부 수화될 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스는 복구 또는 확대되는 조직에 투여시 (예를 들어, 담체, 예컨대 완충된 용액 및/또는 지질흡인물의 존재 하에) 수화될 수 있다.
본원에 기재된 어느 용도의 일부 실시양태에서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스는 피하, 근육하 또는 근육내로 주사될 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원에 기재된 방법 및/또는 조성물은 피부 영역에서 사용될 수 있다. 일부 실시양태에서, 본원에 기재된 방법 및/또는 조성물은 표피층, 진피층, 피하조직층 또는 이들의 임의의 조합에서 사용될 수 있다.
실크 피브로인 매트릭스를 포함하는 전달 장치 및 키트
본원에 기재된 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스를 포함하는 전달 장치가 또한 본원에서 제공된다. 전달 장치는 주사 목적에 사용되는 임의의 통상적인 전달 장치, 예를 들어 시린지, 또는 주문-제작한 전달 장치, 예를 들면 주사총일 수 있다. 따라서, 본원에서 제공되는 추가 측면은 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스를 포함하는 주사 장치이다.
일부 실시양태에서, 전달 장치는 추가로 복구 또는 확대되는 조직 내에 실크 피브로인 매트릭스를 도입시키기 위한 관상 구조를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 관상 구조는 테이퍼드형일 수 있다. 예를 들어, 테이퍼드형 관상 구조는 원추형 내부 공간을 포함할 수 있다. 관상 구조의 예는 제한 없이, 바늘, 캐뉼라, 카테터, 임의의 당업계-인정된 주사 어플리케이터, 및 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 전달 장치는 관상 구조를 통해 압축된 실크 피브로인 매트릭스의 사출을 용이하게 하는 기계적 요소 (예를 들면, 연장 구조, 예를 들면 꽂을대)를 추가로 포함할 수 있다.
다양한 실시양태에서, 전달 장치는 주사 담체, 예컨대 완충된 용액을 포함할 수 있다.
다양한 실시양태에서, 전달 장치 (예를 들어, 시린지)는 마취제를 포함할 수 있다.
전달 어플리케이터, 예를 들어 카테터, 바늘 또는 캐뉼라에 포장된 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스의 한 실시양태를 포함하는 키트가 본원에서 추가로 제공된다. 일부 실시양태에서, 국소 마취제를 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스와 블렌딩할 수 있다. 대안적 실시양태에서, 국소 마취제를 개별 용기에 포장할 수 있다. 예를 들어, 추가 치료 전에 치료할 표적 조직에 국소 마취제를 적용하는 것이 바람직하다. 예시적인 마취제에는, 이들로 한정되지는 않지만, 리도칸이 포함된다. 용도에 따라, 키트는 0.5 mL 내지 60 mL 크기의 시린지를 포함할 수 있고, 보다 큰 부피가 요구되는 용도 (예를 들어, 골 충전제, 디스크 충전제)에는 보다 큰 크기의 시린지로 공급된다. 추가로, 바늘 게이지가 주사 부위에 따라 10 g 내지 30 g 바늘의 적용가능한 범위로 조정될 수 있다. 예를 들어, 10 g 내지 20 g 바늘은 피내 주사에 사용될 수 있다.
일부 실시양태에서, 키트는 본원에 기재된 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스로 미리 로딩한 다수의 전달 장치를 추가로 포함할 수 있다. 각 전달 장치는 개별적으로 포장될 수 있다.
일부 실시양태에서, 키트는 완충된 용액 또는 주사 담체를 함유하는 용기를 추가로 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 키트는 하나 이상의 추가의 비어있는 시린지를 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 키트는 하나 이상의 추가의 바늘을 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 키트는 하나 이상의 카테터 또는 캐뉼라를 추가로 포함할 수 있다.
본원에 기재된 다양한 측면의 실시양태는 다음의 번호가 붙은 단락으로 예시될 수 있다.
1. 복구 또는 확대되는 조직에 압축된 실크 피브로인 매트릭스를 포함하는 조성물을 배치하는 것을 포함하며, 여기서 상기 압축된 실크 피브로인 매트릭스는 상기 조직에 배치시 팽창하고, 적어도 약 2주 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 1％를 유지하는 것인, 대상체에서 조직을 복구 또는 확대시키는 방법.
2. 제1 단락에 있어서, 압축된 실크 피브로인 매트릭스의 부피가 압축된 실크 피브로인 매트릭스의 부피에 비해 적어도 약 2배 팽창하는 것인 방법.
3. 제1 단락 또는 제2 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 2주, 적어도 약 6주, 또는 적어도 약 3개월 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 50％를 유지하는 것인 방법.
4. 제1 단락 내지 제3 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6개월 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 50％를 유지하는 것인 방법.
5. 제1 단락 내지 제4 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 60％를 유지하는 것인 방법.
6. 제5 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 70％를 유지하는 것인 방법.
7. 제6 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 80％를 유지하는 것인 방법.
8. 제1 단락 내지 제7 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 3개월 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 70％를 유지하는 것인 방법.
9. 제1 단락 내지 제8 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 내에 그의 원래 팽창된 부피의 50％ 이하를 분해하도록 개질된 것인 방법.
10. 제9 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 3개월 내에 그의 원래 팽창된 부피의 50％ 이하를 분해하도록 개질된 것인 방법.
11. 제1 단락 내지 제10 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 내에 그의 원래 팽창된 부피의 30％ 이하를 분해하도록 개질된 것인 방법.
12. 제11 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 내에 그의 원래 팽창된 부피의 10％ 이하를 분해하도록 개질된 것인 방법.
13. 제1 단락 내지 제12 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 3개월 내에 그의 원래 팽창된 부피의 30％ 이하를 분해하도록 개질된 것인 방법.
14. 제1 단락 내지 제13 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 다공성인 방법.
15. 제14 단락에 있어서, 다공성 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 1％, 적어도 약 5％, 적어도 약 10％, 적어도 약 15％, 또는 적어도 약 30％의 다공도를 갖는 것인 방법.
16. 제15 단락에 있어서, 다공성 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 50％의 다공도를 갖는 것인 방법.
17. 제16 단락에 있어서, 다공성 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 70％의 다공도를 갖는 것인 방법.
18. 제14 단락 내지 제17 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 공극이 약 1 μm 내지 약 1500 μm의 크기를 갖는 것인 방법.
19. 제18 단락에 있어서, 공극이 약 50 μm 내지 약 650 μm의 크기를 갖는 것인 방법.
20. 제1 단락 내지 제19 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 약 0.1％ w/v 내지 약 30％ w/v의 실크 피브로인 용액으로부터 형성된 것인 방법.
21. 제20 단락에 있어서, 실크 피브로인 용액이 약 0.5％ w/v 내지 약 10％ w/v인 방법.
22. 제21 단락에 있어서, 실크 피브로인 용액이 약 1％ w/v 내지 약 6％ w/v인 방법.
23. 제1 단락 내지 제22 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 동결기-프로세싱된 것인 방법.
24. 제1 단락 내지 제23 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 실크 피브로인 발포체인 방법.
25. 제1 단락 내지 제24 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스가 1종 이상의 활성제를 더 포함하는 것인 방법.
26. 제25 단락에 있어서, 1종 이상의 활성제가 생물학적 활성제, 미용 활성제, 세포 부착 작용제, 또는 그의 임의의 조합물인 방법.
27. 제26 단락에 있어서, 생물학적 활성제가 치료제, 마취제, 세포 성장 인자, 펩티드, 펩티드모방체, 항체 또는 그의 부분, 항체-유사 분자, 핵산, 폴리사카라이드, 및 그의 임의의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
28. 제26 단락에 있어서, 세포 부착 작용제가 히알루론산, 콜라겐, 가교 히알루론산/콜라겐, 인테그린-결합 분자, 키토산, 엘라스틴, 피브로넥틴, 비트로넥틴, 라미닌, 프로테오글리칸, 그의 임의의 유도체, 그의 임의의 펩티드 또는 올리고사카라이드 변이체, 및 그의 임의의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
29. 제26 단락에 있어서, 미용 활성제가 항-노화 작용제, 항-자유 라디칼 작용제, 항산화제, 수화제, 미백제, 착색제, 탈색제, 자외선 차단제, 근육 이완제, 및 그의 임의의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
30. 제1 단락 내지 제29 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물이 세포를 더 포함하는 것인 방법.
31. 제30 단락에 있어서, 세포가 줄기 세포인 방법.
32. 제1 단락 내지 제31 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물이 생물학적 유체 또는 농축물을 더 포함하는 것인 방법.
33. 제32 단락에 있어서, 생물학적 유체 또는 농축물이 지질흡인물, 골수 흡인물, 또는 그의 임의의 조합물인 방법.
34. 제1 단락 내지 제33 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스가 히드로겔을 더 포함하는 것인 방법.
35. 제1 단락 내지 제34 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스가 피부 충전제 물질을 더 포함하는 것인 방법.
36. 제35 단락에 있어서, 피부 충전제 물질이 폴리(메틸 메타크릴레이트) 마이크로구체, 히드록실아파타이트, 폴리(L-락트산), 히알루론산, 콜라겐, 젤라틴, 및 그의 임의의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
37. 제1 단락 내지 제36 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 조성물이 담체를 더 포함하는 것인 방법.
38. 제1 단락 내지 제37 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 친양쪽성 펩티드를 배제하는 것인 방법.
39. 제38 단락에 있어서, 친양쪽성 펩티드가 RGD 모티프를 포함하는 것인 방법.
40. 제1 단락 내지 제39 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 압축된 실크 피브로인 매트릭스의 배치가 주사로 수행되는 것인 방법.
41. 제40 단락에 있어서, 주사가 피하로, 근육하 또는 근육내로 수행되는 것인 방법.
42. 제1 단락 내지 제41 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 조직이 연부 조직인 방법.
43. 제42 단락에 있어서, 연부 조직이 힘줄, 인대, 피부, 유방 조직, 섬유성 조직, 결합 조직, 근육, 및 그의 임의의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법.
44. 제43 단락에 있어서, 연부 조직이 피부인 방법.
45. 제44 단락에 있어서, 연부 조직이 유방 조직인 방법.
46. 제1 단락 내지 제45 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 대상체가 포유동물 대상체인 방법.
47. 제46 단락에 있어서, 포유동물 대상체가 인간인 방법.
48. 제1 단락 내지 제47 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 전달 어플리케이터의 내부공간으로 실크 피브로인 매트릭스를 로딩함으로써 압축되며, 여기서 내부 공간이 비압축 상태인 실크 피브로인 매트릭스의 부피보다 더 작은 부피를 갖는 것인 방법.
49. 제48 단락에 있어서, 전달 어플리케이터가 바늘, 캐뉼라, 카테터, 또는 그의 임의의 조합을 포함하는 것인 방법.
50. 압축된 실크 피브로인 매트릭스를 포함하며, 여기서 압축된 실크 피브로인 매트릭스가 조직으로 주사시 팽창하고, 적어도 약 2주 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 1％를 유지하는 것인, 대상체에서 조직의 복구 또는 확대에서 사용하기 위한 주사가능한 조성물.
51. 제50 단락에 있어서, 압축된 실크 피브로인 매트릭스의 부피가 압축된 실크 피브로인 매트릭스의 부피에 비해 적어도 약 2배 팽창하는 것인 조성물.
52. 제50 단락 또는 제51 단락에 있어서, 압축된 실크 피브로인 매트릭스가 친양쪽성 펩티드를 배제하는 것인 조성물.
53. 제52 단락에 있어서, 친양쪽성 펩티드가 RGD 모티프를 포함하는 것인 조성물.
54. 제50 단락 내지 제53 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 2주, 적어도 약 6주, 또는 적어도 약 3개월 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 50％를 유지하는 것인 조성물.
55. 제50 단락 내지 제54 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6개월 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 50％를 유지하는 것인 조성물.
56. 제50 단락 내지 제55 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 60％를 유지하는 것인 조성물.
57. 제56 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 70％를 유지하는 것인 조성물.
58. 제57 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 80％를 유지하는 것인 조성물.
59. 제50 단락 내지 제58 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 3개월 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 약 70％를 유지하는 것인 조성물.
60. 제50 단락 내지 제59 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 내에 그의 원래 팽창된 부피의 50％ 이하를 분해하도록 개질된 것인 조성물.
61. 제60 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 3개월 내에 그의 원래 팽창된 부피의 50％ 이하를 분해하도록 개질된 것인 조성물.
62. 제50 단락 내지 제62 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 내에 그의 원래 팽창된 부피의 30％ 이하를 분해하도록 개질된 것인 조성물.
63. 제62 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 6주 내에 그의 원래 팽창된 부피의 10％ 이하를 분해하도록 개질된 것인 조성물.
64. 제50 단락 내지 제63 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 3개월 내에 그의 원래 팽창된 부피의 30％ 이하를 분해하도록 개질된 것인 조성물.
65. 제50 단락 내지 제64 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 다공성인 조성물.
66. 제65 단락에 있어서, 다공성 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 1％, 적어도 약 5％, 적어도 약 10％, 적어도 약 15％, 또는 적어도 약 30％의 다공도를 갖는 것인 조성물.
67. 제66 단락에 있어서, 다공성 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 50％의 다공도를 갖는 것인 조성물.
68. 제67 단락에 있어서, 다공성 실크 피브로인 매트릭스가 적어도 약 70％의 다공도를 갖는 것인 조성물.
69. 제65 단락 내지 제68 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 공극이 약 1 μm 내지 약 1500 μm의 크기를 갖는 것인 조성물.
70. 제69 단락에 있어서, 공극이 약 50 μm 내지 약 650 μm의 크기를 갖는 것인 조성물.
71. 제50 단락 내지 제70 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 약 0.1％ w/v 내지 약 30％ w/v의 실크 피브로인 용액으로부터 형성된 것인 조성물.
72. 제71 단락에 있어서, 실크 피브로인 용액이 약 0.5％ w/v 내지 약 10％ w/v인 조성물.
73. 제72 단락에 있어서, 실크 피브로인 용액이 약 1％ w/v 내지 약 6％ w/v인 조성물.
74. 제50 단락 내지 제73 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 동결기-가공된 것인 조성물.
75. 제50 단락 내지 제74 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 실크 피브로인 매트릭스가 실크 피브로인 발포체인 조성물.
76. 제50 단락 내지 제75 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스가 1종 이상의 활성제를 더 포함하는 것인 조성물.
77. 제76 단락에 있어서, 1종 이상의 활성제가 생물학적 활성제, 미용 활성제, 세포 부착 작용제, 또는 그의 임의의 조합물인 조성물.
78. 제77 단락에 있어서, 생물학적 활성제가 치료제, 마취제, 세포 성장 인자, 펩티드, 펩티드모방체, 항체 또는 그의 부분, 항체-유사 분자, 핵산, 폴리사카라이드, 및 그의 임의의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
79. 제77 단락에 있어서, 세포 부착 작용제가 히알루론산, 콜라겐, 가교 히알루론산/콜라겐, 인테그린-결합 분자, 키토산, 엘라스틴, 피브로넥틴, 비트로넥틴, 라미닌, 프로테오글리칸, 그의 임의의 유도체, 그의 임의의 펩티드 또는 올리고사카라이드 변이체, 및 그의 임의의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
80. 제77 단락에 있어서, 미용 활성제가 항-노화 작용제, 항-자유 라디칼 작용제, 항산화제, 수화제, 미백제, 착색제, 탈색제, 자외선 차단제, 근육 이완제, 및 그의 임의의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
81. 제50 단락 내지 제80 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 세포를 더 포함하는 조성물.
82. 제81 단락에 있어서, 세포가 줄기 세포인 조성물.
83. 제50 단락 내지 제82 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 생물학적 유체 또는 농축물을 더 포함하는 조성물.
84. 제83 단락에 있어서, 생물학적 유체 또는 농축물이 지질흡인물, 골수 흡인물, 또는 그의 임의의 조합물인 조성물.
85. 제50 단락 내지 제84 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스가 히드로겔을 더 포함하는 것인 조성물.
86. 제50 단락 내지 제85 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 매트릭스가 피부 충전제 물질을 더 포함하는 것인 조성물.
87. 제86 단락에 있어서, 피부 충전제 물질이 폴리(메틸 메타크릴레이트) 마이크로구체, 히드록실아파타이트, 폴리(L-락트산), 히알루론산, 콜라겐, 젤라틴 및 그의 임의의 조합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 조성물.
88. 제50 단락 내지 제87 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 주사가능한 조성물이 담체를 더 포함하는 것인 조성물.
89. 제50 단락 내지 제88 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 압축된 실크 피브로인 매트릭스가 압축 전 그의 원래 부피의 약 10％ 내지 약 90％의 부피를 갖는 것인 조성물.
90. 제50 단락 내지 제88 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 압축된 실크 피브로인 매트릭스가 압축 전 그의 원래 부피의 70％ 이하의 부피를 갖는 것인 조성물.
91. 제50 단락 내지 제90 단락 중 어느 한 단락에 따른 주사가능한 조성물을 포함하는 전달 장치.
92. 제91 단락에 있어서, 복구 또는 확대되는 조직에 주사가능한 조성물을 도입하기 위한 관상 구조를 더 포함하는 전달 장치.
93. 제92 단락에 있어서, 관상 구조가 테이퍼드형인 전달 장치.
94. 제93 단락에 있어서, 테이퍼드형 관상 구조가 원추형 내부 공간을 포함하는 것인 전달 장치.
95. 제91 단락 내지 제94 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 관상 구조가 바늘, 캐뉼라, 카테터, 또는 그의 임의의 조합인 전달 장치.
96. 제91 단락 내지 제95 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 관상 구조를 통해 압축된 실크 피브로인 매트릭스의 출구를 용이하게 하는 기계적 요소를 더 포함하는 전달 장치.
97. 제91 단락 내지 제96 단락 중 어느 한 단락에 있어서, 주사 담체를 더 포함하는 전달 장치.
몇몇 선택된 용어의 정의
본원에 사용된 바와 같은 "대상체"는 인간 또는 동물을 의미한다. 통상적으로 동물은 척추동물, 예컨대 영장류, 설치류, 가축 또는 사냥 동물이다. 영장류는 침팬지, 시노몰구스 원숭이, 거미 원숭이 및 마카크, 예를 들어 레서스를 포함한다. 설치류는 마우스, 래트, 우드척, 페릿, 토끼 및 햄스터를 포함한다. 가축 및 사냥 동물은 소, 말, 돼지, 사슴, 들소, 버팔로, 고양이 종, 예를 들어 집고양이, 개 종, 예를 들어 개, 여우, 늑대, 조류 종, 예를 들어 닭, 에뮤, 타조 및 어류, 예를 들어 송어, 메기 및 연어를 포함한다. 본원에 기재된 측면의 특정 실시양태에서, 대상체는 포유동물, 예를 들어 영장류, 예를 들어 인간이다. 대상체는 남성 또는 여성일 수 있다. 바람직하게는, 대상체는 포유동물이다. 포유동물은 인간, 비-인간 영장류, 마우스, 래트, 개, 고양이, 말 또는 소일 수 있으나, 이들 예에 제한되지 않는다. 인간 이외의 포유동물은 유리하게는 조직 복구, 재생 및/또는 재건의 동물 모델을 대표하는 대상체로서 사용될 수 있다. 또한, 본원에 기재된 방법 및 조성물은 가축 및/또는 애완동물을 치료하는데 사용될 수 있다.
용어 "통계적으로 유의한" 또는 "유의하게는"은 통계적 유의성을 지칭하며, 일반적으로 2 표준 편차 (2SD)의 기준 수준 미만 또는 초과를 의미한다. 용어는 차이가 존재한다는 통계상의 증거를 지칭한다. 이는 귀무 가설이 실제로 참인 경우에 귀무 가설에 반하는 결정을 할 수 있는 확률로서 정의된다. 종종 p-값을 사용하여 결정한다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "단백질" 및 "펩티드"는 본원에서 인접한 아미노산 잔기의 알파-아미노 및 카르복시 기 사이에서 펩티드 결합에 의해 다른 잔기에 연결되는 일련의 아미노산 잔기를 지칭하는데 상호교환적으로 사용된다. 본원에서 상호교환적으로 사용되는 용어 "단백질" 및 "펩티드"는 그의 크기 또는 기능에 관계없이 단백질 아미노산, 예컨대 변형된 아미노산 (예를 들어 인산화, 당화, 등) 및 아미노산 유사체의 중합체를 지칭한다. "단백질"이 종종 큰 폴리펩티드와 관련하여 사용되고 "펩티드"가 종종 작은 폴리펩티드와 관련하여 사용되지만, 당업계에서의 이들 용어의 용법은 중복되고 다양하다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "펩티드"는 달리 나타내지 않는 한 펩티드, 폴리펩티드, 단백질 및 단백질의 단편을 지칭한다. 용어 "단백질" 및 "펩티드"는 본원에서 유전자 산물 및 그의 단편을 지칭하는 경우에 상호교환적으로 사용된다. 따라서, 예시적인 펩티드 또는 단백질은 유전자 산물, 자연 발생 단백질, 상동체, 오르토로그, 파라로그, 단편 및 상기 언급된 것의 다른 등가물, 변이체, 단편 및 유사체를 포함한다.
본원에 사용된 용어 "핵산"은 단일- 또는 이중-가닥 형태의 폴리뉴클레오티드, 예컨대 데옥시리보핵산 (DNA), 적절한 경우에, 리보핵산 (RNA), 그의 중합체를 지칭한다. 구체적으로 제한되지 않는 한, 용어는 참조 핵산과 유사한 결합 특성을 갖고 자연 발생 뉴클레오티드과 유사한 방식으로 대사 작용하는 천연 뉴클레오티드의 공지된 유사체를 함유하는 핵산을 포함한다. 달리 나타내지 않는 한, 특정한 핵산 서열은 또한 그의 보존적으로 변형된 변이체 (예를 들어 축중성 코돈 치환) 및 상보적 서열, 뿐만 아니라 명백하게 지시된 서열을 내재적으로 포함한다. 구체적으로, 축중성 코돈 치환은 1 이상의 선택된 (또는 모든) 코돈의 제3 위치가 혼합된-염기 및/또는 데옥시이노신 잔기로 치환된 서열을 생성함으로써 달성될 수 있다 (문헌 [Batzer, et al., Nucleic Acid Res. 19:5081 (1991)]; [Ohtsuka, et al., J. Biol. Chem. 260:2605-2608 (1985)] 및 [Rossolini, et al., Mol. Cell. Probes 8:91-98 (1994)]). 용어 "핵산"은 또한 등가물로서 뉴클레오티드 유사체로부터 생성된 RNA 또는 DNA의 유도체, 변이체 및 유사체, 및 단일 (센스 또는 안티센스) 및 이중-가닥 폴리뉴클레오티드를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
용어 "짧은 간섭 RNA" (siRNA) (또한 본원에서 "소형 간섭 RNA"로서 지칭됨)는 예를 들어 RNAi에 의해 표적 유전자의 발현을 억제하는 기능을 하는 작용제로서 정의된다. siRNA는 화학적으로 합성될 수 있으며, 이는 시험관내 전사에 의해 생성될 수 있거나, 또는 이는 숙주 세포 내에서 생성될 수 있다. siRNA 분자는 또한 이중 가닥 RNA의 절단에 의해 생성될 수 있으며, 여기서 1 가닥은 불활성화되는 메세지와 동일하다. 용어 "siRNA"는 RNA 간섭 (RNAi) 경로를 유도하는 작은 억제 RNA 이중체를 지칭한다. 이들 분자는 길이가 다양할 수 있으며 (일반적으로 18-30 염기 쌍), 안티센스 가닥에 그의 표적 mRNA에 대해 다양한 정도의 상보성을 가질 수 있다. 전부는 아니지만 몇몇 siRNA는 센스 60 가닥 및/또는 안티센스 가닥의 5' 또는 3' 말단에 짝 지어지지 않은 돌출된 염기를 갖는다. 용어 "siRNA"는 2 개별 가닥의 이중체, 뿐만 아니라 이중체 영역을 포함하는 헤어핀 구조를 형성할 수 있는 단일 가닥을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "shRNA"는 RNAi 및/또는 siRNA 종과 같이 기능하지만 shRNA 종이 안정성 증대를 위한 이중 가닥 헤어핀-유사 구조인 점에서 상이한 짧은 헤어핀 RNA를 지칭한다. 본원에 사용된 바와 같은 용어 "RNAi"는 간섭 RNA를 지칭하거나, 또는 RNA 간섭 분자는 유전자 발현을 억제하는 핵산 분자 또는 그의 유사체, 예를 들어 RNA-기재 분자이다. RNAi는 선택적 전사후 유전자 침묵의 수단을 지칭한다. RNAi는 특정한 mRNA의 파괴, 또는 RNA, 예컨대 mRNA의 프로세싱 또는 번역의 방해를 초래할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "효소"는 반응의 완결시 파괴되지 않거나 실질적으로 변형되지 않고 다른 물질의 화학 반응을 촉매하는 단백질 분자를 지칭한다. 용어는 자연 발생 효소 및 생명공학적 효소 또는 그의 혼합물을 포함할 수 있다. 효소 패밀리의 예는 키나제, 데히드로게나제, 옥시도리덕타제, GTPase, 카르복실 트랜스퍼라제, 아실 트랜스퍼라제, 데카르복실라제, 트랜스아미나제, 라세마제, 메틸 트랜스퍼라제, 포르밀 트랜스퍼라제 및 α-케토데카르복실라제를 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "압타머"는 선택된 비-올리고뉴클레오티드 분자 또는 분자의 기를 특이적으로 인식할 수 있는 단일-가닥, 부분적으로 단일-가닥, 부분적으로 이중-가닥 또는 이중-가닥인 뉴클레오티드 서열을 의미한다. 일부 실시양태에서, 압타머는 비-올리고뉴클레오티드 분자 또는 분자의 기를 왓슨-크릭 염기 쌍형성 또는 삼중체 형성 이외의 메카니즘에 의해 인지한다. 압타머는 비제한적으로 뉴클레오티드, 리보뉴클레오티드, 데옥시리보뉴클레오티드, 뉴클레오티드 유사체, 변형된 뉴클레오티드, 및 백본 변형, 분지점 및 비-뉴클레오티드 잔기, 기 또는 브리지를 포함하는 뉴클레오티드를 포함하는 규정된 서열 절편 및 서열을 포함한다. 분자에 대한 결합을 위한 압타머를 선택하는 방법은 당업계에 널지 공지되어 있으며 당업자가 용이하게 이용가능하다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "항체" 또는 "항체들"은 무손상 이뮤노글로불린을 지칭하거나 또는 Fc (결정화가능한 단편) 영역 또는 Fc 영역의 FcRn 결합 단편을 갖는 모노클로날 또는 폴리클로날 항원-결합 단편을 지칭한다. 용어 "항체"는 또한 "항체-유사 분자", 예컨대 항체의 단편, 예를 들어 항원-결합 단편을 포함한다. 항원-결합 단편은 재조합 DNA 기술에 의해 또는 무손상 항체의 효소적 또는 화학적 절단에 의해 생성될 수 있다. "항원-결합 단편"은 특히, Fab, Fab', F(ab')2, Fv, dAb, 및 상보성 결정 영역 (CDR) 단편, 단일쇄 항체 (scFv), 단일 도메인 항체, 키메라 항체, 디아바디, 및 폴리펩티드에 대해 특이적인 항원 결합을 제공하기에 충분한 최소한의 이뮤노글로불린 부분을 함유하는 폴리펩티드를 포함한다. 선형 항체는 또한 본원에 기재된 목적에 포함된다. 용어 Fab, Fc, pFc', F(ab') 2 및 Fv는 표준 면역학적 의미로 사용된다 (문헌 [Klein, Immunology (John Wiley, New York, N.Y., 1982)]; [Clark, W. R. (1986) The Experimental Foundations of Modern Immunology (Wiley & Sons, Inc., New York)]; 및 [Roitt, I. (1991) Essential Immunology, 7th Ed., (Blackwell Scientific Publications, Oxford)]). 다양한 항원에 대해 특이적인 항체 또는 항원-결합 단편은 판매사, 예컨대 R&D 시스템즈(R&D Systems), BD 바이오사이언시스(BD Biosciences), (e-바이오사이언시스(e-Biosciences) 및 밀테니(Miltenyi)로부터 상업적으로 입수가능하거나, 또는 당업자에게 공지된 방법에 의해 이들 세포-표면 마커에 대해 발생시킬 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "상보성 결정 영역" (CDR; 즉 , CDR1, CDR2, 및 CDR3)은 그의 존재가 항원 결합에 필요한 항체 가변 도메인의 아미노산 잔기를 지칭한다. 각각의 가변 도메인은 전형적으로 CDR1, CDR2 및 CDR3으로 규정되는 3개의 CDR 영역을 갖는다. 각각의 상보성 결정 영역은 카바트(Kabat)에 의해 정의된 바와 같은 "상보성 결정 영역"으로부터의 아미노산 잔기 (즉, 경쇄 가변 도메인에서 잔기 24-34 (L1), 50-56 (L2) 및 89-97 (L3)에 대해 및 중쇄 가변 도메인에서 31-35 (H1), 50-65 (H2) 및 95-102 (H3)에 대해; 문헌 [Kabat et al. , Sequences of Proteins of Immunological Interest, 5th Ed. Public Health Service, National Institutes of Health, Bethesda, Md. (1991)]) 및/또는 "초가변 루프"로부터의 이들 잔기 (즉, 경쇄 가변 도메인에서 잔기 26-32 (L1), 50-52 (L2) 및 91-96 (L3)에 대해 및 중쇄 가변 도메인에서 26-32 (H1), 53-55 (H2) 및 96-101 (H3)에 대해; 문헌 [Chothia and Lesk J. Mol. Biol. 196:901-917 (1987)])를 포함할 수 있다. 일부 경우에서, 상보성 결정 영역은 카바트에 따라 정의된 CDR 영역 및 초가변 루프 둘 다로부터의 아미노산을 포함할 수 있다.
표현 "선형 항체"는 문헌 [Zapata et al. , Protein Eng., 8(10):1057-1062 (1995)]에 기재된 항체를 지칭한다. 간단히 말하면, 이들 항체는 상보적 경쇄 폴리펩티드와 함께 탠덤 Fd 절편의 쌍 (VH-CH1-VH-CH1)을 포함하며, 항원 결합 영역의 쌍을 형성한다. 선형 항체는 이중특이적 또는 단일특이적일 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 표현 "단일쇄 Fv" 또는 "scFv" 항체 단편은 단일 폴리펩티드 쇄에 존재하는 항체의 VH 및 VL 도메인을 포함하는 항체 단편을 의미하는 것을 의도한다. 바람직하게는, Fv 폴리펩티드는 VH 및 VL 영역 도메인에 scFv가 항원 결합에 대한 목적 구조를 형성하도록 하는 폴리펩티드 링커를 추가로 포함한다. (문헌 [
Figure 112014053751482-pct00002
, The Pharmacology of Monoclonal Antibodies, vol. 113, Rosenburg and Moore eds., Springer- Verlag, New York, pp. 269-315 (1994)]).
본원에 사용된 바와 같은 용어 "디아바디"는 2개의 항원-결합 부위를 갖는 작은 항체 단편을 지칭하며, 상기 단편은 동일한 폴리펩티드 쇄 (VH - VL)에서 경쇄 가변 도메인 (VL)에 연결된 중쇄 가변 도메인 (VH)을 포함한다. 동일한 쇄 상의 2개의 도메인 사이의 쌍형성을 가능하게 하는데 너무 짧은 링커를 사용함으로써, 도메인은 또다른 쇄의 상보적 도메인과 쌍형성을 하고, 2개의 항원-결합 부위를 생성하도록 강요된다. (EP 404,097; WO 93/11161; 문헌 [Hollinger et ah, Proc. Natl. Acad. Sd. USA, P0:6444-6448 (1993)]).
본원에 사용된 바와 같은 용어 "소분자"는 몰당 약 10,000 그램 미만의 분자량을 갖는 펩티드, 펩티드모방체, 아미노산, 아미노산 유사체, 폴리뉴클레오티드, 폴리뉴클레오티드 유사체, 압타머, 뉴클레오티드, 뉴클레오티드 유사체, 유기 또는 무기 화합물 (즉, 이종유기(heteroorganic) 및 유기금속 화합물을 포함함), 몰당 약 5,000 그램 미만의 분자량을 갖는 유기 또는 무기 화합물, 몰당 약 1,000 그램 미만의 분자량을 갖는 유기 또는 무기 화합물, 몰당 약 500 그램 미만의 분자량을 갖는 유기 또는 무기 화합물, 및 이러한 화합물의 염, 에스테르, 및 다른 제약상 허용되는 형태를 포함하나, 이들로 한정되지는 않는 천연 또는 합성 분자를 지칭한다.
용어 "항생제"는 미생물의 생존력을 감소시키거나, 또는 미생물의 성장 또는 생식을 억제시키는 화합물 또는 조성물을 설명하기 위해 본원에 사용된다. 본 개시내용에 사용된 바와 같이, 항생제는 추가로 항균성, 정박테리아, 또는 살박테리아 작용제를 포함할 것을 의도한다. 예시적인 항생제는 페니실린, 세팔로스포린, 페넴, 카르바페넴, 모노박탐, 아미노글리코시드, 술폰아미드, 마크롤리드, 테트라시클린, 린코사이드, 퀴놀론, 클로람페니콜, 반코마이신, 메트로니다졸, 리팜핀, 이소니아지드, 스펙티노마이신, 트리메토프림, 및 술파메톡사졸을 포함하나, 이들로 한정되지는 않는다.
용어 "치료제"는 당업계에 인정되며, 임의의 대상체에서 국소적으로 또는 전신적으로 작용하는 생물학적, 생리학적, 또는 약리학적 활성 물질인 화학적 모이어티를 지칭한다. 또한 "약물"로 지칭되는 치료제의 예는 공지된 참조 문헌, 예를 들면 머크 인덱스(Merck Index), 의사 처방 참고집, 및 치료제의 약리학적 기초(Pharmacological Basis)에 기재되어 있으며, 이들은 의약; 비타민; 미네랄 보충제; 질환 또는 질병의 치료, 예방, 진단, 치유 또는 완화에 사용하기 위한 물질; 신체의 구조 또는 기능에 영향을 주는 물질; 또는 생물학적으로 활성화되거나 또는 생리학적 환경에 놓아둔 후 더 활성화되는 전구-약물을 제한 없이 포함한다. 다양한 형태의 치료제가 사용될 수 있으며, 대상체에의 투여 후 대상 조성물로부터 인접한 조직 또는 유체 내에 방출될 수 있다. 예는 스테로이드 (예를 들면, 에스트로겐, 프로게스테론, 테스토스테론, 안드로스테론, 콜레스테롤, 노르에틴드론, 디곡시제닌, 콜산, 데옥시콜산, 및 케노데옥시콜산) 및 스테로이드의 에스테르, 붕소-함유 화합물 (예를 들면, 카르보란), 화학요법제 뉴클레오티드, 약물 (예를 들면, 항생제, 항바이러스, 항진균제), 에네디인 (예를 들면, 칼리케아미신, 에스페라미신, 디네미신, 네오카르지노스타틴 발색단, 및 케다르시딘 발색단), 중금속 복합체 (예를 들면, 시스플라틴), 호르몬 길항제 (예를 들면, 타목시펜), 비-특이적 (비-항체) 단백질 (예를 들면, 당 올리고머), 올리고뉴클레오티드 (예를 들면, 표적 핵산 서열 (예를 들면, mRNA 서열)에 결합하는 안티센스 올리고뉴클레오티드), 펩티드, 단백질, 항체, 광역학적 작용제 (예를 들면, 로다민 123), 방사성핵종 (예를 들면, I-131, Re-186, Re-188, Y-90, Bi-212, At-211, Sr-89, Ho-166, Sm-153, Cu-67 및 Cu-64), 독소 (예를 들면, 리신), 및 전사-기반 제약을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "호르몬"은 일반적으로 자연 또는 비-자연 발생 호르몬, 그의 유사체 및 모방체를 지칭한다. 특정 실시양태에서, 용어 "호르몬"은 치유적 치료, 예를 들면 성장 호르몬 치료에 사용되는 임의의 호르몬을 지칭한다. 본원에 사용된 바와 같은 "성장 호르몬" 또는 "GH"는 고유-서열 또는 변이체 형태, 및 천연, 합성, 또는 재조합의 임의의 공급원으로부터의 성장 호르몬을 지칭한다. 예는 인간 천연 서열 (소마토트로핀 또는 소마트로핀)을 갖는 천연 또는 재조합 GH인 인간 성장 호르몬 (hGH), 및 소마트렘, 소마토트로핀, 및 소마트로핀을 포함하는 재조합 DNA 기술의 수단에 의해 생성된 임의의 GH 또는 변이체를 지칭하는 재조합 성장 호르몬 (rGH)을 포함한다. 한 실시양태에서, 호르몬은 인슐린을 포함한다.
본원에 사용된 바와 같은 "조영제"는 조영제의 사용 없이 수행된 스캔에 비교하여 예를 들면, 의학 스캔 또는 영상화 중 스캔 또는 영상화의 가장 밝은 및 가장 어두운 부분 사이의 차이의 정도를 증가시키기 위해 사용된 임의의 화학적 모이어티일 수 있다. 예를 들어, 조영제는 방사성동위원소, 예를 들면 인듐 또는 테크네튬 함유 영상화제; 아이오딘 함유 염료, 가돌리늄 또는 시아닌; 효소, 예를 들면 양고추냉이 퍼옥시다제, GFP, 알칼리성 포스파타제, 또는 β-갈락토시다제; 형광 물질, 예를 들면 유로퓸 유도체; 발광 물질, 예를 들면 N-메틸아크리듐 유도체 등을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 조영제는 금 나노입자 및/또는 양자 점을 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "실질적으로"는 적어도 약 60％, 또는 바람직하게는 적어도 약 70％ 또는 적어도 약 80％, 또는 적어도 약 90％, 적어도 약 95％, 적어도 약 97％ 또는 적어도 약 99％ 또는 그 초과, 또는 70％ 내지 100％의 임의의 정수의 부분을 의미한다. 일부 실시양태에서, 용어 "실질적으로"는 적어도 약 90％, 적어도 약 95％, 적어도 약 98％, 적어도 약 99％ 또는 그 초과, 또는 90％ 내지 100％의 임의의 정수의 부분을 의미한다. 일부 실시양태에서, 용어 "실질적으로"는 100％를 포함할 수 있다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "포함하는"은 다른 요소가 또한 나타난 정의된 요소에 추가로 존재할 수 있다는 것을 의미한다. "포함하는"의 사용은 제한보다는 포함을 나타낸다.
용어 "이루어진"은 실시양태의 설명에 기재되지 않은 임의의 요소를 제외한 본원에 기재된 바와 같은 그의 성분을 지칭한다.
본원에 사용된 바와 같은 용어 "본질적으로 이루어진"은 주어진 실시양태에 대해 요구되는 요소를 지칭한다. 용어는 본 발명의 그 실시양태의 기본 및 신규 또는 기능적 특징(들)에 물질적으로 영향을 주지 않는 요소의 존재를 허락한다.
작업 실시예 외에, 또는 별도의 표시가 없는 한, 본원에 사용된 성분 또는 반응 조건의 양을 나타내는 모든 수는 용어 "약"에 의해 모든 경우에 변경된 바와 같이 이해되어야 한다. 용어 "약"은 백분율과 관련되어 사용된 경우, ±1％를 의미할 수 있다.
단수 용어 "아(a)," "안(an)," 및 "더(the)"는 내용상 명백히 나타나지 않는 한 복수 지시대상을 포함한다. 유사하게, 단어 "또는"은 내용상 명백히 나타나지 않는 한 "및"을 포함할 의도를 갖는다. 비록 본원에 기재된 방법 및 물질과 유사하거나 또는 동등한 방법 및 물질이 본 개시내용의 실시 또는 시험에 사용될 수 있으나, 적합한 방법 및 물질은 하기 기재되어 있다. 약어 "예(e.g.)"는 라틴어 exempli gratia로부터 유래되며, 비제한적 예를 나타내기 위해 본원에 사용된다. 따라서, 약어 "예"는 용어 "예를 들어"와 동의어이다.
달리 설명하지 않는 한, 본원에 사용된 모든 전문 과학 용어는 본 개시내용이 속한 당업자에 의해 이해되는 바와 같이 동일한 의미를 갖는다. 질환 및 장애, 분리 및 검출 기술에서의 일반 용어의 정의는 문헌 [Merck Research Laboratories, 2006 (ISBN 0-911910-18-2); Robert S. Porter et al. (eds.)]에 의해 발행된 진단 및 요법에 대한 머크 매뉴얼(Merck Manual of Diagnosis and Therapy), 제18판, [블랙웰 사이언스 리미티드(Blackwell Science Ltd.), 1994 (ISBN 0-632-02182-9)]에 의해 발행된 분자 생물학의 백과사전(Encyclopedia of Molecular Biology); 및 [브이씨에이치 퍼블리셔즈, 인크.(VCH Publishers, Inc.), 1995 (ISBN 1-56081-569-8)]에 의해 발행된 문헌 [Robert A. Meyers (ed.), Molecular Biology and Biotechnology: a Comprehensive Desk Reference]에서 찾을 수 있다.
본 발명은 본원에 기재된 특정 방법론, 프로토콜, 및 시약, 등에 한정되지 않으며, 따라서 달라질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 본원에 사용된 전문용어는 특정한 실시양태만을 설명하기 위한 목적을 가지며, 오로지 특허청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범주를 제한할 의도는 없다.
명세서에 걸쳐 확인된 모든 특허 및 다른 출판물은 예를 들어, 본 발명과 관련되어 사용될 수 있는 상기 출판물에 기재된 방법론을 설명 및 개시하기 위한 목적으로 명확히 본원에 참조로 포함된다. 이들 출판물은 본원의 출원일 전에 이들의 개시를 위해서만 제공된다. 이와 관련하여 어느 것도 본 발명자들은 종래 발명으로 인한 또는 임의의 다른 이유 때문에 상기 개시보다 선행할 권리를 가지지 않는 인정으로서 해석되어서는 안된다. 날짜에 대한 모든 진술 또는 이들 문헌의 내용에 대한 표현은 출원인에게 이용가능한 정보를 기초로 한 것이며, 날짜의 정확함 또는 이들 문헌의 내용에 대한 임의의 인정이 되는 것으로 여겨지지 않는다.
본원에 기재된 일부 실시양태는 하기 실시예에 의해 추가로 설명되며, 제한적인 것으로 해석되어서는 안된다.
본원에 걸쳐 모든 인용된 참고문헌의 내용, 실시예, 및 도면 및 표는 그 전문이 본원에 참조로 포함된다.
실시예
실시예 1. 예시적인 주사가능한 실크 피브로인 -계 발포체의 제조
실크 피브로인 발포체 시트는 업계에서 인정되는 임의의 방법에 의해 제조될 수 있다. 본 실시예에서, 실크 발포체 시트는 동결기-프로세싱 기술, 예를 들어, 실크 피브로인 용액의 동결기-프로세싱을 직접적으로 사용하여 제조되었다.
실크 피브로인 용액을 제조하기 위해서, 타지미아 소지 컴퍼니 (Tajimia Shoji Co.) (일본 요코하마 소재) 또는 대만 공급업체로부터 구매한 봄빅스 모리 누에 (Bombyx mori silkworm) 고치를 조각으로 절단하고, 0.02 M Na2CO3에서 약 10-60분 동안, 바람직하게는 약 30분 동안 끓였다. 생성된 실크 피브로인 섬유를 증류수 중에서 세정하고 건조되도록 하였다. 건조된 실크 피브로인 섬유를 9.3 M LiBr 중에 60℃에서 약 1-4시간 동안 용해될 때까지 재용해시켰다. 실크 피브로인 용액을 3500 달톤의 분획 분자량으로, 증류수에 대해 적어도 6회 물 전환으로 투석하였다.
일본 고치 또는 대만 고치로부터 제조된 실크 피브로인 용액 (예컨대, 약 1％ 내지 약 6％ w/v의 농도를 가짐)을 용기 (예컨대, 플라스틱 페트리 디쉬 (Petri dish))에 부었다. 실크 피브로인 용액을 그 후 대략 20℉ (약 -7℃)에서 약 3일 동안 저장 및 유지하였다 (예컨대, 엣지스타 (EdgeStar) 모델 FP430 열전 냉각기에서 저장). 생성된 실크 피브로인 물질은 겔과 유사하였으나, 단단한 고체는 아니었다. 겔-유사 실크 피브로인 물질을 그 후 약 3일 동안 동결-건조하였다 (예컨대, 버티스 제네시스 (VirTis Genesis) (모델 25L 제네시스 SQ 슈퍼 XL-70) 동결건조기를 사용). 동결건조기로부터 제거한 후, 동결-건조된 실크 피브로인 물질은 매우 일정한 상호연결된 세밀-공극 구조를 갖는 발포체-유사 물질이 되었다. 일부 실시양태에서, 실크 피브로인 발포체를 추가로 알콜 (예컨대, 약 70％ 메탄올)에 담구어 베타 시트 형성을 유도하였다. 그러한 실시양태에서, 알콜 처리 후에 실크 피브로인 발포체 시트의 부피에서 약 10％ 수축이 있을 수 있다. 알콜-처리된 발포체 시트는 탁월한 강성 및 인성을 나타냈다. 그 후 4-mm 직경 생검 펀치 (도 1a)를 사용하여 도 1b에 도시된 바와 같이 작은 실크 피브로인 발포체 디스크 (대략 2 mm 두께)를 실크 피브로인 발포체 시트로부터 잘라냈다.
실시예 2. 조직 내로의 주사를 위한 실크 피브로인 -계 발포체의 평가
주사가능한 실크 피브로인-계 발포체 구축물의 하나 이상의 실시양태를 조직 내로 주사하는 것에 대한 잠재성을 평가하기 위해, 실험이 생닭 대퇴 상에서 수행되었다. 도 2a는 날카롭게 한 원추형의 어플리케이터 팁, 예컨대, 피펫 팁 내로 로딩된 실크 피브로인-계 발포체를 도시한다. 피펫 팁의 원추형 내부 공간은 직선형 어플리케이터 팁 (예컨대, 직선형 바늘)에 비해 발포체가 적은 마찰 및 힘으로 배출되도록 할 수 있다. 발포체를 단단한 와이어를 사용하여 피펫 팁으로 통과시켰다 (도 2b). 단지 예시로서, 일부 실시양태에서, 실크 피브로인-계 발포체의 생닭 대퇴 조직 내로의 주사를 하기에 기재된 바와 같이 수행하였다. 먼저 직선형 14-게이지 바늘 (약 1.6 mm 내부 직경)을 사용하여 닭 대퇴의 살 부분에 구멍을 뚫었다 (도 3a). 실크 피브로인-계 발포체가 로딩된 피펫 팁을 구멍 내로 삽입하고 (도 3b) 천천히 끌어내면서, 단단한 와이어를 사용하여 발포체를 배출하였다 (도 3c). 도 3d는 생닭 대퇴에 주사되어 배치된 발포체를 도시한다. 따라서, 실크 피브로인-계 발포체는, 예컨대 조직 내 빈 공간을 채우거나 또는 조직을 확대시키기 위해서 조직 내로 주사될 수 있다.
도 4a-4f는 주사된 실크 피브로인-계 발포체가 적출되는 것을 도시한다. 예를 들어, 면도날을 사용하여 생닭 살을 갈라냈다 (도 4a 부터 4d 까지). 그 후 핀셋을 사용하여, 실크 피브로인-계 발포체를 뽑아냈다 (도 4e 및 4f). 도 4f는 뽑아낸 실크 피브로인-계 발포체가 무손상임을 도시하고, 이는 실크 피브로인-계 발포체가 조직 내로의 주사 후에 무손상을 유지할 수 있음을 가리킨다.
실시예 3. 주사가능한 실크 피브로인 -계 발포체의 생체내 연구
래트 또는 마우스 모델을 본원에 기재된 실크 피브로인-계 발포체의 일부 실시양태를 평가하기 위해 사용하였다. 다른 포유동물 모델 (예컨대, 토끼, 개, 또는 돼지 모델)을 또한 주사가능한 실크 피브로인-계 발포체의 적용 및 치료를 위해 모델화된 조직에 따라 사용할 수 있다. 래트 또는 마우스를 무게를 재고 주사 전에 산소 중 이소플루란으로 마취시켰다. 직경 약 5 mm X 높이 약 2 mm의 크기를 갖는 실크 피브로인-계 발포체가 주사에 사용되었다. 건조 실크 피브로인 발포체를 카테터 내로 로딩하기 직전에 잠시 염수에 침지시켰다. 대안적으로, 건조 실크 피브로인 발포체를 카테터 내로 로딩하기 직전에 지질흡인물에서 침지시킬 수도 있었다 (예컨대, 도 5에 도시된 바와 같음). 피하 주사를 흉근 위에 놓았다. 근육내 밑 근육하 주사를 대흉근 및 소흉근 사이에 또는 흉근 아래에 각각 놓았다. 패닝(fanning) 피하 주사 방법을 래트 또는 마우스의 등(dorsus)에서 수행하였다. 주사된 샘플을 체외이식하고, 1, 14, 40 및 60일 후에 부피 유지에 대해 평가하였다. 부피 유지를 2가지 방법, 예컨대, 크기 측정 및 부피 변화에 의해 평가하였다.
로드-앤-플런저 시스템을 사용하여 실크 피브로인 발포체를 조직 내로 주사할 수 있다. 예를 들어, 도 7a는 생체내, 예컨대, 마우스 또는 래트 모델 내 피하로 실크 피브로인 발포체를 주사하도록 주문-수정된 예시적인 홉트너 (Hauptner) 시린지를 도시한다. 디자인은, 적어도 일부는, 아이디얼 인스트루먼츠 (Ideal Instruments)에서 제작한 상업적으로 입수가능한 피스톨-방식 (홉트너) 시린지를 기반으로 한다. 이 홉트너 시린지 장치는 일반적으로 주사기 드로로드(Drawrod)를 시린지 바디 내로 미리 정해진 거리만큼 밀어 넣는 스프링 장진형(spring-loaded) 핸들을 갖는다 (주사 스트로크 조절기를 사용함). 용액 또는 겔보다 발포체를 주사하기 위한 홉트너 시린지 장치를 수정하기 위하여, 도 7a에 도시된 바와 같이 카테터 어댑터가 위치하는 시린지의 말단에 맞게끔 발포체 램로드(Ramrod)를 제조하였다. 카테터는 어댑터에 부착되었다. 전형적으로, 카테터는 유체를 바디로부터 제거하는데 사용되는 튜브이다. 일부 실시양태에서, 테이퍼드형 카테터 (즉, 카테터의 배럴(barrel)이 카테터 팁보다 큼)를 사용하여 실크 피브로인 발포체를 조직 내로 주사할 수 있다. 테이퍼는 카테터를 홉트너 시린지에 부착하기 전에 발포체가 배럴에 미리 배치될 수 있게 하고 발포체가 주사 과정 동안 점차적으로 압축될 수 있게 한다.
단지 예시로서, 래트 또는 마우스 연구 프로토콜은 카테터 내부에 위치하는 14 게이지 바늘을 사용한 래트 또는 마우스 피부에서의 작은 구멍의 초기 생성을 수반한다 (예컨대, 도 7b, 단계 1: 좌측 패널에 도시된 바와 같음). 카테터의 외부 직경은 구멍 내로 침투할 수 있을 만큼 작지만, 내부 직경은 압축된 발포체가 래트 또는 마우스의 피하 영역 내로 통과하게 할 수 있을 만큼 크다. 도 7a-7b는 동물 연구에서 실크 피브로인 발포체를 주사하는 예시적인 단계를 도시한다. 발포체 램로드를 시린지 내로 삽입한다 (도 7a). 카테터 내부에 위치한 바늘을 사용하여 카테터를 목적 위치에 삽입하는 것을 용이하게 한다 (도 7b, 단계 1). 카테터를 조직 내부의 목적 위치에 놓은 후, 바늘을 바늘/카테터로부터 제거할 수 있다. 실크 피브로인 발포체를 핀셋을 사용하여 카테터의 배럴에 위치시킨다 (도 7b, 단계 2). 그 후 실크 피브로인 발포체가 로딩된 카테터를 주사총의 카테터 어댑터에 연결시킨다 (도 7b, 단계 3). 그 후 주사총의 주사 핸들을 반복해서 쥐어짜서 발포체를 동물 내로 천천히 주사한다 (도 7b, 단계 4).
도 8a-8c는 래트 모델 내로 생체내 주사된 실크 피브로인-계 발포체의 래트 피부의 제거 후 이미지를 도시한다. 상이한 농도의 실크 피브로인 용액 (예컨대, 1％, 3％, 6％ 실크 피브로인) 및 고치의 공급원 (일본: JP 대 대만: TW)으로부터 제조된 실크 피브로인-계 발포체를 주사 후에 1일 (도 8a), 14일 (도 8b) 및 30일 (도 8c) 동안 평가하였다. 도 8a는 주사된 실크 피브로인-계 발포체가 혈관 내로의 구멍에 의한 혈액에 의해 얼룩지지 않는 한 (예컨대, TW3) 주사 1일 후에 투명하게 유지됨을 도시한다. 도 8b-8c는 주사된 실크 피브로인-계 발포체가 주사의 약 14일 후 및 약 30일 후에 각각 적색빛 색조를 수득했음을 도시한다. 그러나, 주사된 발포체에 이르는 혈관화에서 유의한 변화는 나타나지 않았다. 도 8d는 래트의 바깥 피부에서 보이는 주사된 발포체의 이미지를 도시한다. 도 8e는 지시된 주사 후 기간 (예컨대, 주사 후 1일, 14일 및 30일) 후에 체외이식된 실크 피브로인-계 주사가능한 발포체 (도 8a-8c에서의 것에 상응)의 전체적인 형태학(gross morphology)을 도시하는 이미지의 세트이다. 전체적인 형태학에서 지시된 시점에서의 관찰 가능한 시각적 차이는 없다. 실크 피브로인 발포체는 실크 중량 백분율 증가와 일관되게 더욱 단단해진다. 모든 체외이식편은 촉감이 부드럽고 변형 후 그들의 원래 형상으로 돌아간다. 조직에 부착된 체외이식된 실크 피브로인 발포체에 대한 조직학을 수행하여 혈관분포도 및 조직과의 통합을 평가한다.
도 8f는 래트 조직 내로의 주사 후 1일 또는 14일 동안 실크 피브로인-계 발포체의 부피 유지 결과를 도시한다. 도 8g는 조직 내로의 주사 후 14일, 30일 또는 60일 동안 실크 피브로인-계 발포체의 부피 유지 결과를 도시한다. 도 8f 및 8g의 결과는 원래 부피 (즉, 압축 전 실크 피브로인-계 발포체의 부피)에 대한 유지된 부피의 퍼센트로 표현된다. 도 8f 및 8g는 약 1％, 3％, 또는 6％의 실크 피브로인 용액으로부터 제조된 실크 피브로인 발포체가 적어도 약 30일 또는 초과 동안 그들의 원래 부피의 약 80％ 이상 (예컨대 그들의 원래 부피의 약 90％ 이상, 약 95％ 이상, 적어도 약 100％ 또는 초과), 및 적어도 약 60일 또는 초과 동안 그들의 원래 부피의 적어도 약 50％ 또는 초과를 유지할 수 있음을 도시한다. 도 8f-8g에 도시된 바와 같이, 실크 피브로인-계 발포체가 물을 흡수하여 부풀 수도 있기 때문에 조직 내 유지된 부피는 원래 부피보다 클 수 있다. 실크 피브로인 발포체의 강성은 일반적으로 실크 피브로인 용액의 농도와 함께 증가한다. 따라서, 높은 실크 피브로인 농도를 갖는 실크 피브로인 발포체는 낮은 실크 피브로인 농도를 갖는 것들에 비해 일반적으로 그들의 부피를 더 긴 시간 동안 유지할 수 있다. 또한, 약 1％, 3％ 또는 6％의 실크 피브로인 용액으로부터 제조된 실크 피브로인 발포체는 래트 내로의 주사 후에 60일 이상 동안 부드럽고 스폰지 같이 유지된다.
바늘, 피펫 팁, 카테터 또는 다른 관상 구축물 (예컨대, 테이퍼드형 말단을 갖는 관상 구축물을 포함함)로부터 배출될 수 있는 실크 피브로인-계 발포체의 일부 실시양태가 본원에 제공된다. 실크 피브로인-계 발포체는 주사 전에 압축될 수 있고 그 후 압축으로부터의 해제시 및/또는 조직 내로의 주사시 예를 들어, 약 2.5배 이상만큼 팽창할 수 있다. 일부 실시양태에서, 주사된 실크 피브로인-계 발포체는 생닭 살의 표면을 가득 채우고, 래트 내 피하로 주사될 경우 눈에 띄는 크기를 제공하기에 충분한 물리적 및 기계적 무결성(integrity)을 가질 수 있다 (도 8d). 실크 피브로인-계 발포체의 특성은 다양한 요인, 예컨대 실크 피브로인 용액 제조 동안의 탈검(degumming) 시간, 사용된 실크 피브로인 용액의 농도, 및 결정질 (베타 시트) 함량을 제어하기 위한 메탄올의 사용 또는 다른 적합한 처리에 의해 제어될 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.
일부 실시양태에서, 더 긴 실크 피브로인-계 발포체 구축물은 절개, 캐뉼라, 바늘, 피펫 팁, 카테터, 또는 다른 관상 구조물 (예컨대, 테이퍼드형 말단을 갖는 관상 구조물을 포함함)을 통해 비교적 큰 연부 조직 공극 공간을 채우는데 사용될 수 있고, 따라서 통상적인 침습적 절차에 비해, 조직 침투를 위해 사용될 비교적 작은 구멍을 요구한다.

Claims (97)

  1. 대상체에서 조직의 복구 또는 확대하는 방법에 사용하기 위한 주사가능한 조성물을 포함하며, 상기 주사가능한 조성물은 상호연결된 공극 구조 및 적어도 50％의 다공도를 갖는 압축된 실크 피브로인 발포체를 포함하는 것인 주사 어플리케이터이며,
    여기서 상기 발포체는 주사 전에 압축되고 조직으로의 주사시 압축으로부터 해제될 때 팽창하여 상기 조직 내에서 원래 팽창된 부피를 차지하고, 상기 조직 내에 배치된 후 적어도 2주 동안 상기 원래 팽창된 부피의 적어도 1％를 유지하며, 상기 발포체 및 주사 어플리케이터의 횡단면 형상은 서로에 대해 치수설정되어 주사 전에 발포체가 주사 어플리케이터 내에 위치할 때 발포체에 압축을 제공하는 것인 주사 어플리케이터.
  2. 제1항에 있어서, 압축된 실크 피브로인 발포체의 부피가, 압축된 실크 피브로인 발포체의 부피에 대해 적어도 2배 팽창하는 것인 주사 어플리케이터.
  3. 제1항에 있어서, 실크 피브로인 발포체가 적어도 2주, 적어도 6주, 적어도 3개월, 또는 적어도 6개월 동안 조직 내에서 그의 원래 팽창된 부피의 적어도 50％를 유지하는 것인 주사 어플리케이터.
  4. 제1항에 있어서, 압축 전에 공극이 1 μm 내지 1500 μm의 크기를 갖는 것인 주사 어플리케이터.
  5. 제1항에 있어서, 실크 피브로인 발포체가 0.1％ w/v 내지 30％ w/v의 실크 피브로인 용액으로부터 형성된 것인 주사 어플리케이터.
  6. 제1항에 있어서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 발포체가 마취제 또는 진통제를 더 포함하는 것인 주사 어플리케이터.
  7. 제1항에 있어서, 세포를 더 포함하는 주사 어플리케이터.
  8. 제1항에 있어서, 리도카인을 더 포함하는 주사 어플리케이터.
  9. 제1항에 있어서, 주사가능한 조성물 또는 실크 피브로인 발포체가 히드로겔을 더 포함하는 것인 주사 어플리케이터.
  10. 제1항에 있어서, 히알루론산을 더 포함하는 주사 어플리케이터.
  11. 제1항에 있어서, 압축된 실크 피브로인 발포체가 압축 전 그의 원래 부피의 10％ 내지 90％의 부피를 갖는 것인 주사 어플리케이터.
  12. 제1항에 있어서, 지질흡인물(lipoaspirate)을 더 포함하는 주사 어플리케이터.
  13. 제7항에 있어서, 세포가 줄기 세포, 지방 세포, 또는 지방-유래 줄기 세포인 주사 어플리케이터.
  14. 제1항에 있어서, 조직이 연부 조직인 주사 어플리케이터.
  15. 제8항에 있어서, 리도카인이 0.05% 내지 5%의 양으로 조성물 중에 존재하는 것인 주사 어플리케이터.
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