KR20210019526A

KR20210019526A - 무혈관 환경 및 각막 임플란트에서 사용하기 위한 상피화 미세다공성 생체재료

Info

Publication number: KR20210019526A
Application number: KR1020217000917A
Authority: KR
Inventors: 고팔란 브이 발라지; 폴 제이 피셔; 토마스 비 슈미델; 아누라그 싱
Original assignee: 더블유.엘. 고어 앤드 어소시에이트스, 인코포레이티드
Priority date: 2018-06-14
Filing date: 2019-06-14
Publication date: 2021-02-22
Also published as: CA3206692A1; CA3103272C; AU2022224781B2; WO2019241700A1; AU2019287735A1; AU2022224781A1; CA3103272A1; US20210252194A1; JP2023133306A; CN112584877A; JP2021526921A; EP3806916A1

Abstract

무혈관 환경에서 외과적 이식에 적합한 미세다공성 생체복합체가 제공된다. 미세다공성 생체복합체는 (1) 약 100 ㎛ 미만의 두께를 갖는 폴리머 스캐폴드 및 상기 폴리머 스캐폴드의 적어도 한 표면까지 연장되는 노드형 구조 및 (2) 폴리머 스캐폴드 상의 친수성 코팅을 포함한다. 일부 실시양태에서, 다공성 스캐폴드는 미세다공성 생체재료의 제1 표면으로부터 제2 표면까지 연장되는 노드형 구조를 갖는 미세다공성 생체재료이다. 친수성 코팅은 노드 및 피브릴 코팅일 수 있다. 미세다공성 생체복합체는 각막 세포와 섬유아세포와 같은 다른 세포 유형과 생체재료의 조직 결합 및 내부 콜로니화뿐만 아니라 표면 상의 상피 세포의 결합 및 지속적인 생존을 허용한다. 적어도 하나의 실시양태에서, 미세다공성 생체복합체는 인공 각막 임플란트 또는 다른 무혈관 메조플란트 내에 혼입될 수 있다.

Description

무혈관 환경 및 각막 임플란트에서 사용하기 위한 상피화 미세다공성 생체재료

본 발명은 일반적으로 생체재료에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 무혈관 환경에서 외과적 이식에 적합하고 안정된 생체계면 및 무혈관 환경에 있어서 미세다공성 생체복합체의 표면 상의 적접적인 지속적인 상피화를 가능하게 하는 미세다공성 생체복합체에 관한 것이다.

각막은 일반적으로 빛을 굴절시키고 망막에 초점을 맞추며 눈의 안구내 구성요소에 대한 보호 배리어 역할을 한다. 각막은 망막에 대해 광학적으로 투명한 창이어야하는 것을 불투명하게 만들 수 있는 다수의 질병, 유전적 장애 및 트라우마의 대상이다.

손상되거나 병든 각막을 기증자의 눈에서 취한 살아있는 조직 각막으로 대체하기 위한 수술 절차가 존재하지만, 기증자 각막은 이용 가능하지 않을 수 있으며, 손상된 눈의 기저 상태가 기증자 각막 부전 또는 거부 가능성이 있는 것일 수 있고/있거나 환자의 생리가 기증자 각막 부전 또는 거부 가능성이 있을 수 있다.

기증자 각막의 이식이 가능하지 않은 경우, 인공 각막의 이식이 잠재적인 대체 치료법이다. 인공각막이식술(keratoprosthesis)은 손상되거나 병든 각막의 일부 또는 전부를 대체하기 위해 인공 각막을 외과적으로 이식하는 것이다. 인공각막이식술이 직면한 주요 과제는 생체결합 합병증과 눈으로부터의 장치의 돌출이었다. 다른 합병증으로는 감염, 레트로인공막(retroprosthetic membrane) 형성, 염증, 녹내장, 기계적 내구성 부족 및 광학적 오염을 포함한다.

인공 각막 장치 거부 이슈를 해결하기 위한 많은 접근법이 시도되고 있다. 한 가지 접근법은 코어 및 스커트 타입 구성을 갖는 인공각막이식체를 포함한다. 코어 및 스커트 타입 장치는 일반적으로 시각적 복원을 위한 비다공성 광학 코어와 스커트를 둘러싼 안구 조직과의 생체결합을 위한 스커트를 갖는다.

그러나, 이러한 종래의 코어 및 스커트 타입 구성은 최적의 장치 고정성 및 장기간의 광학 개통성을 나타내지 못했다.

하나의 예("실시예 1")에 따르면, 생체적합성 생체복합체는 (1) 폴리머 스캐폴드로서, 약 100 ㎛ 미만의 두께를 갖고 상기 폴리머 스캐폴드의 적어도 한 표면으로부터 연장되는 노드형 구조를 포함하는 폴리머 스캐폴드; 및 (2) 폴리머 스캐폴드 상의 친수성 코팅을 포함하고, 상기 생체복합체는 무혈관 환경에서 상기 생체복합체의 표면 상의 상피 세포의 지속적인 생존이 가능하도록 구성된다.

다른 예("실시예 2")에 따르면, 실시예 1에 더하여, 폴리머 스캐폴드는, 노드가 피브릴에 의해 상호연결되고 기공이 노드와 피브릴 사이에 위치한 보이드에 의해 형성되는 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 익스팬디드 플루오로폴리머 막을 포함하는 미세다공성 생체재료이고, 상기 노드형 구조는 상기 폴리머 스캐폴드의 제1 표면으로부터 제2 표면까지 연장된다.

다른 예("실시예 3")에 따르면, 실시예 1에 더하여, 폴리머 스캐폴드는, 노드가 피브릴에 의해 상호연결되고 기공이 노드와 피브릴 사이에 위치한 보이드에 의해 형성되는 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 익스팬디드 비-플루오로폴리머 막을 포함하는 미세다공성 생체재료이고, 상기 노드형 구조는 상기 폴리머 스캐폴드의 제1 표면으로부터 제2 표면까지 연장된다.

다른 예("실시예 4")에 따르면, 실시예 2 또는 실시예 3에 더하여, 기공은 약 30 ㎛보다 큰 크기를 갖는다.

다른 예("실시예 5")에 따르면, 실시예 2 내지 4 중 어느 하나의 것에 더하여, 친수성 코팅은 상기 노드, 상기 피브릴 및 상기 노드형 구조를 코팅한다.

다른 예("실시예 6")에 따르면, 실시예 2, 4 또는 5 중 어느 하나의 것에 더하여, 미세다공성 생체재료는 상기 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 익스팬디드 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막이다.

다른 예("실시예 7")에 따르면, 실시예 2 또는 4 내지 6 중 어느 하나의 것에 더하여, 폴리머 스캐폴드는 상기 노드형 구조를 상부에 갖는 ePTFE 막이고, 상기 노드형 구조는 상기 ePTFE 막의 표면에 부착되어 그 표면으로부터 돌출하는 ePTFE의 아일랜드이다.

다른 예("실시예 8")에 따르면, 실시예 2 또는 4 내지 7 중 어느 하나의 것에 더하여, 폴리머 스캐폴드는 상기 노드형 구조를 상부에 포함하는 제1 ePTFE 막, 상기 노드형 구조를 포함하는 제2 ePTFE 막, 및 상기 제1 ePTFE 막과 제2 ePTFE 막 사이에 위치하는 생체적합성 접착제를 포함하는 3층 구조이고, 상기 노드형 구조는 ePTFE로 형성된 기둥이다.

다른 예("실시예 9")에 따르면, 실시예 1 내지 8 중 어느 하나의 것에 더하여, 친수성 코팅은 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-비닐 알콜) 또는 폴리비닐 알콜을 포함한다.

하나의 예("실시예 10")에 따르면, 인공 각막은 폴리머 각막 대체물을 포함하는 중심 코어; 및 실시예 1 내지 9 중 어느 하나에 따른 미세다공성 생체복합체를 포함한다.

다른 예("실시예 11")에 따르면, 실시예 10에 더하여, 중심 코어는 상부에서 상피 세포 성장을 허용하도록 구성된 재료로 형성된다.

첨부된 도면은 본 개시 내용의 추가 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하고, 실시양태를 예시하고, 설명과 함께 본 개시 내용의 원리를 설명하는 역할을 한다.
도 1은 적어도 하나의 실시양태에 따라 피브릴이 노드로부터 모든 방향으로 방출되는 미세구조를 갖는 방사상 익스팬디드 ePTFE를 나타내는 주사 전자 현미경 사진이다.
도 2는 적어도 하나의 실시양태에 따라 막을 통해 수직으로 배향된 노드형 구조를 갖는 방사상 익스팬디드 ePTFE 막의 단면의 주사 전자 현미경 사진이다.
도 3은 적어도 하나의 실시양태에 따라 플라즈마 처리에 의해 형성된 프리스탠딩 노드형 구조를 나타내는 방사상 익스팬디드 ePTFE의 주사 전자 현미경 사진(SEM)이다.
도 4는 적어도 하나의 실시양태에 따라 미세다공성 생체복합체를 포함하는 투명한 각막 대체 영역 및 투명한 각막 대체 영역을 둘러싼 백색 영역을 갖는 예시적인 인공 각막의 이미지이다.
도 5는 적어도 하나의 실시양태에 따라 인공 각막의 개략도이다.
도 6은 적어도 하나의 실시양태에 따라 도 5의 인공 각막 구성의 후면 사시도이다.
도 7은 적어도 하나의 실시양태에 따라 도 5의 인공 각막 구성의 평면도이다.
도 8은 적어도 하나의 실시양태에 따라 라인 8-8을 따라 취해진 도 5의 인공 각막 구성의 단면도이다.
도 9는 적어도 하나의 실시양태에 따라 3층 생체복합체 재료의 개략도이다.
도 10은 적어도 하나의 실시양태에 따라 ePTFE 막의 표면 상에 구조적 기둥을 형성함으로써 제조된 3층 생체복합체의 개략도이다.
도 11a는 적어도 하나의 실시양태에 따라 ePTFE의 아일랜드를 나타내는 ePTFE 막의 상면의 주사 전자 현미경 사진(SEM)이다.
도 11b는 적어도 하나의 실시양태에 따라 도 11a의 ePTFE 막 단면의 주사 전자 현미경 사진(SEM)이다.
도 12a는 적어도 하나의 실시양태에 따라 생체적합성 생체복합체에 사용하기에 적합한 ePTFE 막의 상면의 주사 전자 현미경 사진(SEM)이다.
도 12b는 도 12a의 ePTFE 막 단면의 주사 전자 현미경 사진(SEM)이다.
도 13은 적어도 하나의 실시양태에 따라 평균 노드 간격이 35 내지 100 미크론이고 두께가 약 110 미크론 내지 약 170 미크론인 ePTFE(혈관 이식편) 막의 주사 전자 현미경 사진(SEM)이다.
도 14는 적어도 하나의 실시양태에 따라 평균 노드 간격이 40 미크론이고 두께가 약 300 미크론인 ePTFE 막의 주사 전자 현미경 사진(SEM)이다.
도 15a는 적어도 하나의 실시양태에 따라 조직 결합 스커트에서 거대 천공을 갖는 인공 각막의 평면도의 개략도이다.
도 15b는 적어도 하나의 실시양태에 따라 도 15a의 인공 각막의 단면도의 개략도이다.

당업자는 본 개시 내용의 다양한 측면이 의도된 기능을 수행하도록 구성된 임의의 수의 방법 및 장치에 의해 실현될 수 있다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 또한, 본원에서 참조되는 첨부된 도면은 반드시 일정한 비율로 그려질 필요는 없지만, 본 개시 내용의 다양한 측면을 예시하기 위해 과장될 수 있으며, 그 점에서 도면은 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다는 점에 유의해야 한다. 용어 "미세다공성 생체재료" 및 "생체재료"는 본원에서 상호교환적으로 사용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, "미세다공성 생체복합체", "생체복합체" 및 "생체복합체 재료"라는 용어는 상호교환적으로 사용될 수 있다.

본 발명은 무혈관 환경에서 외과적 이식에 적합한 미세다공성 생체복합체에 관한 것이다. 미세다공성 생체복합체는 (1) 다공성 스캐폴드로서, 약 100 ㎛ 미만의 두께를 갖고 상기 다공성 스캐폴드의 적어도 한 표면까지 연장되는 노드형 구조로 형성되는 다공성 스캐폴드 및 (2) 미세다공성 생체재료 상의 친수성 코팅을 포함한다. 예시적인 실시양태에서, 노드형 구조는 다공성 스캐폴드의 제1 표면(예를 들어, 바닥면)으로부터 제2 표면(예를 들어, 상면)까지 연장된다. 적어도 하나의 실시양태에서, 다공성 스캐폴드는 미세다공성 생체재료의 제1 표면으로부터 제2 표면까지 연장되는 노드형 구조를 갖는 미세다공성 생체재료이다. 일부 실시양태에서, 미세다공성 생체재료는 방사상으로 확장된다. 추가 실시양태에서, 친수성 코팅은 노드 및 피브릴 코팅이다. 일부 실시양태에서, 노드형 구조는 프리스탠딩이고/이거나 수직으로 배향된다. 또한, 미세다공성 생체복합체는 각막실질세포(corneal keratocyte) 및 섬유아세포 등과 같은 다른 세포 유형과 생체재료의 내부 콜로니화 및 조직 결합(즉, 내성장)뿐만 아니라 표면 상의 상피 세포의 결합 및 지속적인 생존을 허용한다. 적어도 하나의 실시양태에서, 미세다공성 생체복합체는 인공 각막 임플란트 또는 다른 무혈관 메조플란트(mesoplant)에 혼입될 수 있다.

예시적인 실시양태에서, 다공성 스캐폴드는 미세다공성 생체재료이다. 미세다공성 생체재료는 미세다공성 익스팬디드 폴리머 막, 예를 들어 노드가 피브릴에 의해 상호연결되고 기공이 막 전반에 걸쳐 노드와 피브릴 사이에 위치하는 보이드 또는 공간인 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 미세다공성 익스팬디드 플루오로폴리머 막일 수 있다. 일부 실시양태에서, 하나 이상의 천공 공정을 이용하여 미세다공성 생체재료(즉, 폴리머 스캐폴드)에 복수의 거대 또는 미세 크기의 별개의 천공을 형성할 수 있다. 예시적인 노드 및 피브릴 미세구조는 Gore의 미국 특허 번호 3,953,566에 설명된 바와 같이 익스팬디드 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)이다. 적어도 하나의 예시적인 실시양태에서, 미세다공성 폴리머 막은 익스팬디드 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막이다. 생체복합체에 사용되는 ePTFE 막은 얇은 피브릴로 상호연결된 노드가 특징이다. 제한하려는 의도는 아니지만, 일반적으로 Gore의 미국 특허 번호 3,953,566, Bacino 등의 미국 특허 번호 7,306,729, Bowen 등의 미국 특허 공개 번호 2004/0173978, Bacino의 미국 특허 번호 5,476,589, 또는 Branca 등의 미국 특허 번호 5,183,545, Bacino의 미국 특허 번호 5,476,589, Hollenbaugh 등의 미국 특허 공개 번호 2016/0367947, 또는 Towler의 미국 특허 공개 번호 2010/0381293에 설명된 방법에 따라 제조된 익스팬디드 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막이 본원에 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 12a는 Towler의 미국 특허 공개 번호 2010/0381293의 교시에 따라 형성된 ePTFE 막의 상면의 주사 전자 현미경 사진(SEM)이다. 도 12b는 동일한 ePTFE 막의 단면이다. 도 13은 평균 노드 간격이 35 내지 100 미크론 (또는 60 미크론 내지 80 미크론, 40 미크론 내지 75 미크론, 또는 30 미크론 내지 55 미크론)이고 두께가 약 110 미크론 내지 약 170 미크론인 ePTFE 막이다. 미세다공성 생체복합체에 사용하기 위한 또 다른 ePTFE 막이 도 14에 도시되어 있으며, 이는 평균 노드 간격이 40 미크론(30 미크론 내지 60 미크론 범위)이고 두께가 약 300 미크론인 ePTFE 막이다. 다른 플루오로폴리머 막은, 이것이 생체적합성이고 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 미세다공성 막을 형성하도록 가공될 수 있는 경우 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다는 것을 이해해야 한다.

용어 "ePTFE"는 편의를 위해 본원에서 사용되며 익스팬디드 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)뿐만 아니라 개질된 익스팬디드 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 익스팬디드 PTFE의 코폴리머를 포함하는 것을 의미하며, 이는 예를 들어 Branca의 미국 특허 번호 5,708,044, Baillie의 미국 특허 번호 6,541,589, Sabol 등의 미국 특허 번호 7,531,611, Ford의 미국 특허 번호 8,637,144, 및 Xu 등의 미국 특허 번호 9,139,669에 설명되어 있다.

일부 실시양태에서, 미세다공성 생체재료는 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 익스팬디드 비-플루오로폴리머 막이다. 적합한 익스팬디드 비-플루오로폴리머의 비제한적인 예는 미국 특허 공개 번호 2016/0032069에 교시된 바와 같은 다공성 폴리(p-크실릴렌)(ePPX), Sbriglia의 미국 특허 번호 9,926,416에 교시된 다공성 초고 분자량 폴리에틸렌(eUHMWPE), Sbriglia의 미국 특허 번호 9,932,429에 교시된 다공성 에틸렌 테트라플루오로에틸렌(eETFE), Sbriglia 등의 미국 특허 번호 7,932,184에 교시된 다공성 폴리락트산(ePLLA), Sbriglia의 미국 특허 번호 9,441,088에 교시된 다공성 비닐리덴 플로오라이드-코-테트라플루오로에틸렌 또는 트리플루오로에틸렌[VDF-코-(TFE 또는 TrFE)] 폴리머 및 이의 코폴리머 및 조합을 포함한다. 다공성 히드로겔(예를 들어, 폴리-HEMA)은 본원에서 비-플루오로폴리머 폴리머로 사용될 수 있다. 다른 비-플루오로폴리머 폴리머는, 이것이 생체적합성이고 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 미세다공성 막을 형성하도록 가공될 수 있는 한 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다는 것을 이해해야 한다.

직조 재료, 부직조 재료, 및 시트 또는 기타 부직조형 형태의 전기방사 섬유 또는 나노섬유를 대안적으로 (예를 들어, ePTFE 막 대신) 스캐폴드로 사용하여 생체복합 재료를 형성할 수 있다.

논의의 용이함을 위해 익스팬디드 폴리테트라플루오르에틸렌(ePTFE)과 관련하여 본원에서 참조가 이루어짐을 이해해야 한다. 그러나, 임의의 적절한 익스팬디드 플루오로폴리머 또는 비-플루오로폴리머 막, 직조 또는 부직조 재료, 또는 전기방사 재료가 상기 언급된 임의의 "ePTFE"와 상호교환적으로 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

미세다공성 생체재료를 제조할 때, ePTFE는 Boss 등의 미국 특허 번호 5,321,109에 기술된 것과 같이 방사상 익스팬션이 적용될 수 있다. ePTFE의 방사상 익스팬션은 독특한 노드 및 피브릴 미세구조를 생성하며, 도 1에 도시된 바와 같이, 피브릴(20)이 노드(10)로부터 모든 방향으로 방출된다(예를 들어, 방사상 연장). 방사상으로 배향된 피브릴(20)은 막 평면 내에서 이축 인장 하중에 높은 강도를 부여한다. 일부 실시양태에서, ePTFE 막은 약 50 ㎛ 내지 약 100 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 90 ㎛, 약 50 ㎛ 내지 약 80 ㎛, 또는 약 50 ㎛ 내지 약 70 ㎛의 두께를 갖는다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이, ePTFE 막(50)은 ePTFE 막(50)의 두께(즉, ePTFE 막(50)의 상면(60)으로부터 ePTFE 막(50)의 바닥면(70)까지)에 걸쳐 있는 수직 배향된 노드형 구조(30)를 갖는다. 다른 실시양태에서, 노드형 구조는 ePTFE 막의 적어도 한 표면까지 연장되고, 반드시 수직으로 배향될 필요는 없다.

방사상 익스팬디드 ePTFE 막이 형성된 후, ePTFE 막(50)의 상면(60)은 미세구조를 변경하기 위해 높은 표면 에너지 처리에 적용된다. ePTFE 막의 미세구조를 수정하는 데 사용되는 한 가지 예시적인 방법은 Zukowski의 미국 특허 번호 5,462,781에서 교시된 것과 같은 플라즈마 처리를 사용하는 것이다. 두 번째 예시적인 방법은 Norma의 미국 특허 번호 5,041,225를 포함하며, 이는 막의 내면 및 외면이 막 구조에 부착되는 친수성 폴리머와 커플링제의 조합에 의해 형성된 복합체로 코팅되는 미세다공성 ePTFE 막을 교시한다. 커플링제는 ePTFE 막을 실질적으로 친수성 및 단백질 친화성으로 만든다. 다른 공정은 Butler 등의 미국 특허 번호 5,902,745에 교시되어 있으며, 이는 친수성 플루오로폴리머 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-비닐 알콜)(HPL)을 ePTFE 막의 미세다공성 보이드 공간 내에 및 ePTFE 막의 표면 상에 흡착 및 가교시켜 ePTFE 막에 자발적으로 그리고 실질적으로 완전한 수용성을 부여한다. 본원에 사용되는 용어 "플라즈마 처리"는 비제한적으로 글로우 방전 플라즈마 처리, 코로나 처리, 이온 빔 처리 등과 같은 임의의 고 에너지 표면 처리를 포함하는 것을 의미한다. 플라즈마 처리는 피브릴을 ePTFE 막의 표면으로부터 효과적으로 제거하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 프리스탠딩 노드형 구조(40)(예를 들어, 피브릴에 의해 상호연결되지 않음)를 남긴다. 플라즈마 처리에 의해 형성된 이러한 노드형 구조(40)는 ePTFE 막(50)의 바닥면(70)으로부터 ePTFE 막의 상면(60)까지 올라간다. 즉, 노드형 구조(40)의 베이스(65)는 미세다공성 생체복합체의 내면을 포함하고 노드형 구조(40)의 상면(60)은 미세다공성 생체복합체의 상면을 포함한다. 플라즈마 처리는 또한 ePTFE 막(50)의 유효 기공 직경을 증가시켜, ePTFE 막(50)의 바닥면(70)에 대한 더 나은 접근성을 허용한다. ePTFE 막의 기공 크기는 약 30 ㎛ 초과 약 100 ㎛ 미만일 수 있다. 노드형 구조의 상면(60)에서의 또는 근처의 노드간 거리는 약 20 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 또는 약 50 ㎛ 내지 약 70 ㎛일 수 있다. 플라즈마 처리는 비-플라즈마 처리된 면(즉, 바닥면(70))보다 플라즈마 처리된 면(즉, 상면(75)) 상에서 실질적으로 더 큰 유효 기공 직경을 갖는 ePTFE 막을 생성한다.

플라즈마 처리 후, ePTFE 막은 플라즈마 처리된 ePTFE 막의 노드형 구조를 보존하는 코팅 공정을 통해 친수성이 된다. 일 실시양태에서, ePTFE는 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-비닐 알콜)(HPL)과 같은 친수성 히드로겔 플루오로폴리머를 (노드형 구조를 포함하는) ePTFE 막 표면뿐만 아니라 ePTFE 미세구조의 노드 및 피브릴에 흡착 및 가교시킴으로써 친수성(예를 들어, 수용성)이 된다. 이러한 공정은 일반적으로 Buttler 등의 미국 특허 번호 5,902,745에 교시되어 있다. 대안적인 실시양태에서, 폴리비닐 알콜(PVA)은 HPL보다 친수성 습윤제로 사용될 수 있다. ePTFE 막의 노드형 구조 상의 그리고 노드 및 피브릴 상의 친수성 코팅은 미세다공성 생체복합체를 형성한다.

대안적인 실시양태에서, ePTFE 막은 ePTFE 막의 표면 상에 ePTFE의 "아일랜드"를 형성하기 위해 사전 조정된 공정을 적용할 수 있다. ePTFE의 이러한 "아일랜드"는 기본 ePTFE 구조에 부착되어 그 위로 올라간다. ePTFE의 "아일랜드"는, Lutz 등의 미국 특허 공개 번호 미국 특허 번호 7,615,282 또는 Lutz 등의 미국 특허 번호 7,740,020에 교시된 바와 같이, 전구체 ePTFE 막에 고 에너지 표면 처리(예를 들어, 플라즈마 처리)를 적용한 후 가열 단계를 수행함으로써 형성될 수 있다. 이러한 ePTFE 막의 상면의 주사 전자 현미경 사진(SEM)이 도 11a에 도시되어 있다. ePTFE 막의 단면은 도 11b의 SEM에 도시되어 있다. "아일랜드"는 프리스탠딩 수직 배향 노드형 구조로 작용하며, 그 다음 상기 논의된 바와 같이 친수성 코팅이 적용될 수 있다. 다른 실시양태에서, 하나 이상의 표면 사전 조정된 공정을 이용하여 Zaggl의 미국 특허 번호 9,849,629에 설명된 바와 같이 바람직한 미세구조(예를 들어, 주름, 접힘, 또는 기타 기하학적 평면외 또는 물결상 구조)를 나타내는 층을 형성할 수 있다. 이러한 표면 사전 조정은 수술 후 더 대담한 초기 염증 단계를 촉진하여 인공 각막과 그것이 접하는 안구 조직 사이에 조기 안정된 계면을 제공할 수 있다.

친수성 폴리머의 노드 및 피브릴 코팅은 물이 친수성 코팅(예를 들어, HPL)으로 흡수될뿐만 아니라 ePTFE 막의 보이드/기공이 물로 채워지는 것을 허용한다. 미세다공성 생체복합체는 이식 전에 식 H₂O(중량%) = [W_수화 - W_건조]/W_수화 100%에 의해 결정된 바와 같이 50% 미만의 흡착 수분 함량을 갖는다. 그러나, 이식 후, 흡착된 수분 함량은 물이 친수성 코팅 및 ePTFE 막의 기공에 혼입되기 때문에 실질적으로 증가한다. ePTFE 막의 친수성 코팅은 막이 "습윤"되도록 하고 시각적으로 반투명해지도록 한다. 중요한 것은, 미세다공성 생체복합체는 무혈관 환경에서 표면 상의 상피 세포의 결합 및 지속적인 생존을 허용한다는 것이다. 미세다공성 생체복합체는 또한 조직이 ePTFE의 내부 미세구조에 결합되도록 하고 무혈관 환경에서 이러한 조직의 지속적인 생존을 가능하게 한다.

대안적인 실시양태에서, 미세다공성 생체복합체는 도 9에 일반적으로 도시된 바와 같이 ePTFE 막 및 생체적합성 접착제로 형성된 3층 구조일 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 미세다공성 생체복합체(900)는 제1 ePTFE 막(910), 제2 ePTFE 막(920), 및 제1 ePTFE 막과 제2 ePTFE 막(910, 920)을 서로 접착시키기 위한 생체적합성 접착제(930), 예를 들어 플루오르화 에틸렌 프로필렌(FEP)을 포함한다. 기둥(940)은 ePTFE 막의 상부 및 바닥부를 상호연결하고 미세다공성 생체복합체에 대한 구조적 지지를 제공한다. 상기 논의된 실시양태에서와 같이, 각 ePTFE 막은 약 100 ㎛의 두께(T)를 갖는다.

일부 실시양태에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 기둥(940)은 예를 들어 ePTFE 막과 같은 지지 기판(1010, 1020) 상에 인쇄되거나 그렇지 않으면 놓일 수 있다. 기둥(940)은 그 자체로 ePTFE로 만들어질 수 있다. 지지 기판(1010, 1020)은 플루오르화 에틸렌 프로필렌(FEP)과 같은 생체적합성 접착제에 의해 서로 접착된다. 이러한 실시양태에서, 기둥(940)은 약 100 ㎛ 미만의 두께를 갖는다. 이어서 친수성 코팅을 적용하여 기둥(940) 및 ePTFE 기판을 코팅함으로써 미세다공성 생체복합체를 형성할 수 있다.

적어도 하나의 실시양태에서, 미세다공성 생체복합체는 인공 각막 임플란트에 혼입된다. 본원에 사용된 용어 "인공 각막 임플란트" 또는 "인공 각막"은 합성 각막, 인공각막이식체 등을 포함하는 모든 형태의 인공 각막을 포함하는 것을 의미한다. 도 4에 따르면, 예시적인 인공 각막(100)의 이미지가 도시되어 있다. 인공 각막(100)은 병든 각막, 손상된 각막, 또는 대체가 필요한 각막에 대한 합성 대체물로서 작동하는 이식형 의료 장치이다. 인공 각막(100)은 광학 부재(200) 및 광학 부재(200)를 적어도 부분적으로 둘러싼 미세다공성 생체복합체(300)를 포함한다. 광학 부재(200)는 합성 폴리머 재료로 형성될 수 있다. ePTFE 막 상의 친수성 코팅으로 인해, ePTFE는 습윤성일 수 있고 물의 존재 하에 투명해진다. 따라서, 이러한 인공 각막(100)을 눈에 이식하면, 미세다공성 생체복합체(300)가 광학 부재(200)와 같이 투명해지고 육안으로는 보이지 않는다. 유리하게는, 미세다공성 생체복합체는 물에 완전히 흡수된 후 치수(부피)가 눈에 띄게 변화하지 않는다. 또한, 미세다공성 생체복합체(300)는 조직 내성장 및 무혈관 환경에서 미세다공성 생체복합체 상에의 직접 상피 세포의 부착을 허용하는 반면 광학 부재는 조직 내성장 및 부착에 저항하도록 구성된다. 일부 실시양태에서, 광학 부재(200)는 예를 들어 광학 부재(200) 상에 조직화된 상피 세포의 단층의 형성과 같은 세포 접착 및/또는 증식을 용이하게 하도록 변형될 수 있다. 추가로, 광학 부재는 비-다공성일 수 있어서 세포 결합이나 침투가 일어나지 않을 수 있다. 도 15a 및 15b에 도시된 바와 같이, 거시적인 별개의 천공(95)은 당업자에게 공지된 임의의 적절한 천공 공정에 의해 미세다공성 생체복합체(300)에 형성될 수 있다.

도 5는 일부 실시양태에 따른 인공 각막(100)을 도시한다. 도시된 바와 같이, 인공 각막(100)은 광학 부재(200) 및 미세다공성 생체복합체로 형성된 조직 결합 스커트(300)를 포함한다. 도시되지는 않았지만, 도 4에 도시된 실시양태와 유사하게, 조직 결합 스커트(300)에 거시적인 별개의 천공이 형성될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 미세다공성 생체복합체는 노드형 구조(40)의 상부(60)가 외부를 향하도록(예를 들어, 눈의 내부 부분으로부터 멀어지도록) 눈에 위치하여, 노드형 구조가 조직 내성장과 생체복합체 재료의 표면 상의 상피 세포의 직접 성장을 가능하게 한다. 노드형 구조 사이의 공간은 생체복합체 재료 내로 조직의 내성장을 허용한다. 또한, 생체복합체 재료는 비제한적으로 각막세포 및 섬유아세포 및/또는 기타 각막 세포와 같은 다른 세포 유형의 결합 및 지속적인 생존을 허용한다.

인공 각막(100)은 전방 측(102) 및 전방 측(102)에 대향하는 후방 측(104)을 갖는다. 이식될 때, 전방 측(102)은 일반적으로 외부 환경을 향하거나 그렇지 않으면 외부 환경에 노출되는 반면, 후방 측(104)은 눈의 내부를 향한다. 따라서, 이식될 때, 인공 각막(100)은 눈 내부와 외부 환경 사이의 배리어가 된다. 인공 각막(100)은 일반적으로 원형, 타원형 또는 알형(ovular shape)에 대응하는 전면 프로파일을 포함할 수 있다. 전방 또는 후방 광학 표면(102, 104) 중 하나 이상은 곡선형 또는 비곡선형일 수 있어서, 인공 각막의 에지 프로파일은 곡선형 또는 비곡선형인 전방 및 후방 광학 표면에 대응할 수 있다. 본원에 사용되는 용어 "광학 표면"은 광학 경로에서 1차 굴절 표면이 됨으로써 시력 범위에서 이미지 형성에 상당히 기여하는 표면을 나타내는 것을 의미한다. 또한 광학 표면은 선명하고 왜곡이 없는 이미지의 형성에 참여한다.

일부 실시양태에서, 인공 각막(100)의 주변부 주위로 연장되는 외주 표면(106)은 규칙적인 또는 불규칙한 형상(예를 들어, 가리비형, 스포크형, 별형 등)일 수 있다. 인공 각막(100)은 전방 광학 표면(108) 및 후방 광학 표면(110)을 포함한다. 하기 더 상세히 논의되는 바와 같이, 인공 각막(100)의 전방 및 후방 광학 표면(108, 110)은 일반적으로 광학 부재(200)의 전방 및 후방 광학 표면(260, 265)에 대응하고, 이에 따라 형상화된다. 예를 들어, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 전방 측(102)은 일반적으로 볼록하고 후방 측(104)은 일반적으로 오목하다.

도 8은 도 7의 라인 8-8을 따라 취한 인공 각막(100)의 단면도를 도시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 인공 각막(100)은 전방 측(204) 및 후방 측(206)을 포함한다. 전방 측(204)은 일반적으로 외부 환경을 향하거나 그렇지 않으면 외부 환경에 노출되는 반면, 후방 측(206)은 눈(예를 들어, 눈 조직 및 눈 내부)을 향한다. 다양한 예에서, 전방 측(204)은 일반적으로 볼록한 곡선형인 반면, 후방 측(206)은 일반적으로 오목한 곡선형이다. 도시된 바와 같이, 인공 각막(100)은 전방 돌출부(212)(파선 a-a' 위로 연장됨) 및 후방 돌출부(216)(파선 b-b' 아래로 연장됨)를 갖는 바디(예를 들어, 디스크)(202)를 포함할 수 있다. 본원에 사용된 용어 "돌출부"는 정상 바디(예를 들어, 디스크) 윤곽 또는 표면 위로 또는 그 너머로 돌출되거나, 튀어나오거나 또는 연장되는 영역을 규정하는 것을 의미한다. 전방 및 후방 돌출부(212, 216)는 일반적으로 원형 형상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 전방 및 후방 돌출부(212 및 216)는 서로 다른 크기 및/또는 형상을 갖는다.

다양한 실시양태에서, 광학 부재(200)의 후방 측(206)은 후방 광학 표면, 예컨대 전방 돌출부(216)의 적어도 일부 상에 위치한 후방 광학 표면(214)을 포함한다. 일부 실시양태에서, 후방 광학 표면(214)은 인공 각막(100)의 광학 부재(200)와 눈의 내부 사이의 계면으로서 작동하고, 광학 부재(200)의 후방 측(206)의 적어도 일부를 규정한다. 후방 광학 표면(214)은 인공 각막(100)의 후방 광학 표면(110)에 대응한다(도 6 참조). 다양한 실시양태에서, 후방 광학 표면(214)은 높은 광 투과가 가능한 매끄러운 표면이고 일반적으로 표면 결함 또는 불완전성, 예를 들어 스크래치, 구덩이 또는 홈이 없다. 일부 실시양태에서, 후방 광학 표면(214)은 일반적으로 곡선형 또는 비곡선형이다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 후방 광학 표면(214)은 오목하다.

일부 실시양태에서, 광학 부재(200)는 바디(202)로부터 후방으로 연장되는 바디(202)의 후방 돌출부 또는 돌출부를 포함한다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 광학 부재(200)는 후방 돌출부(216)를 포함한다. 후방 돌출부(216)는 바디(202)의 후방 측(206)의 전부 또는 그 중 일부의 돌출부일 수 있다. 일부 실시양태에서, 후방 광학 표면(214)은 후방 돌출부(216)의 후방 표면에 대응한다. 다른 실시양태에서, 후방 광학 표면(214)은 바디(202)의 전체 후방 측(206)을 가로질러 연장되고 바디(202)의 후방 측(206)을 규정한다.

일부 실시양태에서, 전방 돌출부(212), 바디(202)의 일부, 및 후방 돌출부(216)의 일부는 광학 부재(200)의 바디(202)의 코어 부분을 형성한다. 일부 예에서, 바디(202)의 코어 부분은 광학 부재(200)의 바디(202)의 나머지 부분과는 다른 재료로 형성된다. 이러한 일부 예에서, 바디(202)의 코어는 본원에 기술된 바와 같이 광학적으로 투명하고 조직 내성장을 억제하는 재료로 형성될 수 있다.

도 8에 도시된 실시양태에서, 후방 광학 표면(214)은 후방 돌출부(216)의 적어도 일부 상에 위치된다. 후방 광학 표면(214)은 그 표면에 대해 오목한 기하구조를 가질 수 있다. 전방 및 후방 광학 표면(210, 214)은 환자의 눈에 이식될 때 망막에 대한 광학적으로 투명한 창으로서 작동하는 디스크형 부재이다. 본원에 사용되는 용어 "광학 부재"는 광학 경로에서 1차 굴절 표면이 됨으로써 시력 범위에서 이미지 형성에 크게 기여하는 표면을 의미하는 것으로 의도된다. 광학 표면(210)은 인공 각막(100)과 외부 환경 사이의 계면이며 전방 돌출부(212)의 적어도 일부에 위치된다. 광학 부재(200)는 또한 높은 광 투과율을 가질 수 있고 이상적으로는 표면 결함이 거의 없다. 다수의 실시양태에서, 광학 부재(200)는 광학 부재(200)가 정상적으로 기능하는 각막에 대한 합성 대안으로서 작동한다는 점에서 광학적으로 투명하다.

도 8에 도시된 바와 같이, 바디(202)는 일반적으로 그 외주 둘레에 환형 플랜지(218)를 갖는 디스크 형상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 바디(202)는 합성 생체적합성 재료로 형성된다. 환형 부착 층(300)은 전방 돌출부(235) 주위로 배향된다. 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "디스크"는 평평하거나 일부 곡률(예를 들어, 오목함 또는 테이퍼화 여부)을 가질 수 있는 실질적으로 원형 또는 타원형 형상을 지칭하는 것으로 의도된다. 추가로, 본원에 사용되는 용어 "환형"은 임의의 원형, 타원형, 부채꼴형, 별형, 스포크형, 또는 장치의 외부 둘레에 대한 임의의 적절한 기하구조를 포함하도록 의도된다.

도 8은 도 7의 라인 8-8을 따라 취한 인공 각막(100)의 단면도를 도시한다. 인공 각막(100)은 광학 부재(200)의 광학적 성능을 손상시키지 않으면서 광학 부재(200)에 커플링된 미세다공성 생체복합체(300)를 포함한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 미세다공성 생체복합체(300)는, 광학 부재(200)의 전방 및 후방 광학 표면(210 및 214)을 가로질러 연장되지 않고, 광학 부재(200)의 후방 표면(222)을 가로질러 연장되지 않고, 주변 표면(208) 및 전방 표면(220)을 따라 광학 부재(200)에 커플링된다. 일부 실시양태에서, 주변 표면(208)은 따라서 제1 조직 부착 및/또는 내성장 영역을 형성하거나 규정한다. 유사하게, 일부 실시양태에서, 전방 표면(220)은 제2 조직 부착 및/또는 내성장 영역을 형성하거나 규정한다. 미세다공성 생체복합체(300)는 생체복합체 상에 직접 상피 세포의 부착을 가능하게 한다. 또한, 미세다공성 생체복합체(300)는 주변 표면(208) 상의 광학 부재(200)의 적어도 주변길이 주위로 배향되고 광학 부재(200)의 주변에서 조직 및 세포의 생체결합을 허용한다. 광학 표면(200)의 주변 주위에 미세다공성 생체복합체(300)의 위치 결정은 조직 내성장 및 생체재료의 표면 상의 상피 성장을 통해 시간이 지남에 따라 인공 각막(100)이 환자의 눈에 자연적으로 결합되도록 한다. 또한, 미세다공성 생체복합체(300)의 생체결합은 박테리아의 침입을 감소시켜 감염 가능성을 감소시킨다.

일부 실시양태에서, 미세다공성 생체복합체는 광학 부재(200)로 크기가 결정되고 이에 적용된다. 일부 예에서, 미세다공성 생체복합체는 하나 이상의 레이저 절단 또는 당업자에게 공지된 다른 적합한 절단 공정 등을 통해 크기에 맞게 절단된다. 미세다공성 생체복합체(300)는 광학 부재(200)의 전방 및 후방 광학 표면(210 및 214)을 가로질러 연장되지 않고 광학 부재(200)에 커플링된다. 추가 재료 코팅 공정을 사용하여, 코팅 공정이 노드형 구조를 파괴하지 않는 한, 하나 이상의 약물 또는 항균성 코팅, 예를 들어 금속성 염(예, 탄산은) 및/또는 유기 화합물(예, 클로로헥시딘 디아세테이트)를 생체복합체에 적용할 수 있다.

광학 부재(200)는 테트라플루오로에틸렌(TFE)과 퍼플루오로알킬 비닐 에테르(PAVE)의 코폴리머, 테트라플루오로에틸렌(TFE)과 퍼플루오로메틸 비닐 에테르(PMVE)의 코폴리머, 테트라플루오로에틸렌(TFE)과 퍼플루오로에틸 비닐 에테르(PEVE)의 코폴리머, 테트라플루오로에틸렌(TFE)의 코폴리머, 테트라플루오로에틸렌(TFE)과 퍼플루오로프로필 비닐 에테르(PPVE)의 코폴리머, TFE와 헥사플루오로프로필렌(FEP)의 코폴리머, 코모노머로서 TFE를 함유하는 퍼플루오로폴리머, 퍼플루오로알콕시 알칸(PFA), 퍼플루오로폴리에테르로부터 선택되는 플루오로폴리머를 비제한적으로 포함하는 다수의 적합한 재료로부터 형성될 수 있거나, 또는 실리콘, 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 히드로겔, 폴리우레탄 및 이의 조합을 포함할 수 있다.

일부 실시양태에서, 광학 부재(200)는 TFE와 PMVE의 코폴리머를 포함하는 재료로 형성될 수 있으며, 이는 실질적으로 비가교성, 즉 가교된 모노머 및 경화제가 없으면서 우수한 기계적 특성을 갖도록 고유하게 형성된다. 코폴리머는 40 내지 80 중량%의 PMVE 단위를 포함하고 보완적으로 60 내지 20 중량%의 TFE 단위를 포함한다. 가교 시스템의 결여는 재료가 고순도이고, 일부 열경화성 TFE/PMVE 엘라스토머와 달리, 이식형 생체재료로 이상적으로 적합하다는 것을 보장한다. 장점은 우수한 생체적합성, 높은 인장 강도, 높은 투명도, 높은 내마모성, 높은 순도, 적절한 탄성, 및 코폴리머의 열가소성 및 비가교성 구조로 인한 가공 용이성을 포함한다. 코폴리머는 열가소성 및 무정형성이다. 이는 또한 고강도이며 실온 또는 고온에서 다공성 PTFE 자체에 또는 다른 다공성 물질에 결합하는 데 특히 적합한 결합제로 사용될 수 있다. 비다공성 PTFE와 같은 폴리머를 포함하는 비다공성 재료를 결합하는 데에도 사용할 수 있다. Chang 등의 미국 특허 번호 7,049,380은 TFE와 PMVE의 이러한 코폴리머를 추가로 예시하고 설명한다.

광학 부재(200)의 바디(202)를 형성하는 재료는 일반적으로 조직 내성장 및 부착을 최소화, 억제 또는 심지어 방지하는 미세구조를 포함한다. 이러한 방식으로 광학 부재(200)의 바디(202)를 구성하면 주변 각막 조직 또는 눈 안구 조직이 광학 부재(200) 내로 또는 광학 부재(200)를 가로질러 성장할 가능성을 최소화하는 데 도움이 되는데, 그 이유는 광학 부재의 바디(202)에 대한 각막 조직 또는 다른 눈 관련 조직의 내성장 및/또는 부착이 광학 부재(200)의 광학 성능을 저하시키거나 그렇지 않으면 오염시키는 경향을 갖기 때문이다. 일부 실시양태에서, 광학 부재(200)의 미세구조가 조직 내성장을 최소화하거나 방지하도록 구성되는 것 이외에도, 조직이 광학 부재(200) 내로 또는 광학 부재(200)를 가로질러 성장할 가능성을 최소화하기 위해 하나 이상의 표면 텍스처링 또는 코팅 공정이 이용될 수 있다.

일부 예에서, 광학 부재(200)는 1.2 내지 1.6, 또는 1.3 내지 1.5의 굴절률을 가질 수 있다. 일부 예에서, 광학 부재(200)는 50% 초과 또는 80% 초과의 가시광 투과 범위(400-700 nm의 파장)에서 광 투과율을 가질 수 있다. 가교제, 생물학적 활성 물질(예, 성장 인자, 사이토카인, 헤파린, 항생제 또는 기타 약물), 호르몬, 자외선 흡수제, 안료, 기타 치료제 등과 같은 첨가제가 장치의 원하는 성능에 따라 광학 부재(200)를 형성하는 재료에 혼입될 수 있다.

도 5로 다시 돌아가서, 미세다공성 생체복합체(300)는 광학 부재(200)의 광학적 성능을 손상시키지 않으면서 광학 부재(200)에 커플링된다는 것을 이해해야 한다. 즉, 미세다공성 생체복합체(300)는, 광학 부재에 커플링될 때, 광학 부재(200)의 전방 및 후방 광학 표면(210 및 214)이 방해되지 않는 상태로 유지되도록 하는 크기 및 형상이 된다. 따라서, 미세다공성 생체복합체(300)는, 광학 부재(200)와 커플링될 때, 전방 및 후방 광학 표면(210 및 214) 중 하나 이상 주위의 주변으로 연장되는 환형 부재일 수 있다. 일부 실시양태에서, 미세다공성 생체복합체(300)는 비제한적으로 접착, 열 결합, 가압 또는 몰딩을 포함하는 임의의 공지된 부착 방법에 따라 광학 부재(200)에 적용될 수 있다.

일부 예에서, 인공 각막(100)은 원하는 형상을 달성하기 위해 하나 이상의 공정을 적용할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 공정은 환자의 각막에서 만들어진 관통 형상에 부합하는 원하는 형상을 달성할 수 있다. 일부 예에서, 이러한 공정은 (예를 들어, 적절한 광 굴절을 위해) 인공 각막(100)의 광학 표면 중 하나 이상의 원하는 형상 및/또는 윤곽을 달성할 수 있다. 이러한 공정에는 상기 설명과 일치하는 2차 몰딩 절차를 통해 광학 부재로 직접 전달되는 특정 곡률 반경으로 만들어진 유리 렌즈의 사용이 포함된다. 다른 예에서, 굴절 표면은 스테인리스 강 또는 다른 적절한 재료를 사용하여 가공된 표면의 사용을 통해 추가적으로 또는 대안적으로 달성된다. 일부 예에서, 이러한 표면은 환자의 눈에 특정한 고유한 광학 왜곡을 상쇄하는 특수 곡률을 갖도록 만들 수도 있다.

일부 실시양태에서, 미세다공성 생체복합체(300)는, 광학 부재(200)의 후방 측(206)이 덮이지 않거나 그렇지 않으면 노출된 채로 유지되도록 광학 부재(200)에 적용된다. 즉, 다양한 실시양태에서, 광학 부재(200)의 후방 측(206)은 미세다공성 생체복합체(300)에 의한 커버리지가 없는 상태로 유지된다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 조직 결합 부재(300)는, 인공 각막(100)의 후방 광학 표면(214)을 포함하는 후방 측(206)이 노출되거나 그렇지 않으면 고정 재료에 의해 덮이지 않도록 광학 부재(200)에 적용된다. 따라서, 다양한 예에서, 미세다공성 생체복합체(300)는, 미세다공성 생체복합체(300)가 후방 광학 표면(214)을 포함하는 광학 부재(200)의 후방 측(206)과 달리 접촉하지 않도록 광학 부재(200)에 적용된다.

일부 실시양태에서, 미세다공성 생체복합체(300)는, 광학 부재(200)의 전방 표면(210)의 일부가 미세다공성 생체복합체(300)에 의해 덮이거나 그렇지 않으면 가려지도록 광학 부재(200)에 적용된다. 일부 예에서, 미세다공성 생체복합체(300)는, 인공 각막(100)의 전방 측이 매끄럽도록 광학 부재(200)의 전방 측(204)에 적용된다. 이러한 예에서, 인공 각막(100)의 전방 광학 표면(210)과 광학 부재(200)의 전방 측(204)에 적용된 미세다공성 생체복합체(300) 부분 사이의 변화는 매끄럽다(예를 들어, 돌출부, 갭 등이 없음). 전방 광학 표면(210)과 조직 결합 부재(300) 사이의 매끄러운 변화는 이식된 인공 각막(100)의 전방 측(204)이 불편함이나 자극을 유발하지 않도록 하거나, 또는 환자의 다른 해부학적 부분(예를 들어, 환자의 눈꺼풀 등)을 방해하지 않는 것을 제공한다. 또한, 인공 각막(100)의 전방 측(204)의 일부를 따라 미세다공성 생체복합체(300)를 결합하면 인공 각막(100)의 전방 측(204)의 일부를 따라 조직 내성장 및 상피 형성의 증식을 촉진한다. 미세다공성 생체복합체(300)가 환형 돌출부(218)의 주변 표면(208) 전체에 걸쳐 적용되어 있는 것으로 도 8에 도시되어 있지만, 일부 예에서는, 미세다공성 생체복합체(300)가 모든 주변 표면(208)보다 적은 부분에 적용될 수 있다.

일부 실시양태에서, 미세다공성 생체복합체(300)는 광학 부재(200)에 독립적으로 그리고 개별적으로 커플링되는 복수의 별개의 섹션을 포함할 수 있다. 예를 들어, 미세다공성 생체복합체(300)의 제1 섹션 또는 부분이 전방 광학 표면(220)에 적용될 수 있지만, 미세다공성 생체복합체(300)의 별개의 제2 섹션 또는 부분은 광학 부재(200)의 주변 표면(208)에 적용된다. 일부 예에서, 이러한 별개의 섹션 또는 부분은, 광학 부재(200)의 의도된 부분의 연속적인 커버리지를 용이하게 하는 방식으로 서로 접하거나 그렇지 않으면 접촉하도록 적용될 수 있다. 따라서, 일부 예에서, 폴리머 재료의 복수의 별도의 섹션이 일반적으로 매끄럽고 연속적인 미세다공성 생체복합체(300)로부터 광학 부재(200)에 적용될 수 있다.

일부 실시양태에서, 본원에 예시되고 기재된 인공 각막은 트레핀(trephine) 또는 레이저와 같은 외과적 절단 기구를 사용하여 병에 걸리거나 손상된 각막으로부터 조직의 전체 두께 섹션을 제거하는 관통 인공각막이식 수술 절차와 함께 이식된다. 다양한 예에서, 병에 걸리거나 손상된 각막의 원형 전체 두께 플러그를 제거하여, 인공 각막(100)이 부착될 수 있는 각막 조직의 조직 베드(bed)를 남긴다. 이러한 구성에서, 인공 각막(100)의 후방 측(104)의 일부 또는 전부가 눈의 내부 위에 부유하게 된다. 즉, 인공 각막(100)의 후방 측(104)의 일부 또는 전부는 눈의 기존의 각막 조직에 의해 지지되지 않는다. 각막의 전체 두께 절제를 포함하는 경우, 각막은 일반적으로 상피로부터 내피까지 제거된다. 일부 예에서, 전방 각막의 병든 부분은 절제될 수 있고 각막 장치가 결함 또는 병든 부분을 복구하기 위해 각막의 잔여 베드에 위치될 수 있다.

일부 실시양태에서, 외과적 이식 방법은 이식되기 전에 인공 각막(100)이 접히거나, 변형되거나, 그렇지 않은 경우 구속될 것을 요구할 수 있다. 그러한 예에서, 인공 각막은 접히거나, 변형되거나, 그렇지 않으면 구속되어 조직 베드로 도입된다. 일부 예에서, 인공 각막(100)이 조직 베드에 삽입되거나 그렇지 않으면 이식될 때 인공 각막(100)의 변형을 유지하기 위해 별도의 구속이 작동할 수 있다. 다양한 예에서, 인공 각막(100)은, 변형된 인공 각막이 방출될 때 조직 베드를 차지하기 위해 변형되지 않은 기하구조를 취할 수 있도록 충분히 탄력적이다.

다른 실시양태에서, 외과적 이식 방법은 인공 각막의 직경에 비해 숙주 각막에 만들어진 트레핀화 구멍을 축소하는 것을 필요로 한다. 일부 예에서, 이것은 절단된 숙주 각막이 트라우마(예를 들어, 절개)를 경험할 때 성장하는 양을 설명하기 위한 것이다. 일부 예에서, 이러한 축소화는 또한 수술 후 부분 각막 융해로 인한 수축을 설명하기 위해 작동한다. 또한, 이러한 축소화는 봉합 후 상처가 공기와 액체로 꽉 찰 수 있도록 하여 병원균의 침입으로 인한 감염 위험을 방지하는 데 도움이 된다.

다양한 예에서, 인공 각막이 기존 각막 조직의 조직 베드 내에 적절하게 위치되고 배향된 후에, 인공 각막은 기존 각막 조직에 기계적으로 커플링된다. 다양한 예에서, 인공 각막을 기존 각막 조직에 기계적으로 고정하기 위해 하나 이상의 봉합사가 사용된다. 일부 다른 예에서, 인공 각막을 기존 각막 조직에 기계적으로 커플링하기 위해 안과용 접착제가 추가적으로 또는 대안적으로 사용될 수 있다. 봉합의 경우, 특정 외과 봉합 기술(예를 들어, 단속봉합, 연속봉합, 복합봉합, 단일봉합, 이중봉합 등)은 당업자에 의해 인식되는 바와 같이 다수의 외과적 적응증에 기초하여 달라질 수 있다. 하나 이상의 봉합사에 의해 인공 각막을 기존 각막 조직에 고정하는 것을 포함하는 다양한 예에서, 봉합사는 일반적으로 인공 각막(100)의 광학 부재(200)의 환형 플랜지(218) 내로 연장된다. 일부 예에서, 하나 이상의 봉합사는 환형 플랜지(218)의 일부만을 통해 연장된다. 예를 들어, 하나 이상의 봉합사가 인공 각막(100)의 전방 측(102)으로 들어가서 기존 각막 조직에 들어가기 전에 주변 표면(208) 및 주변 표면(208)을 덮는 임의의 조직 결합 스커트 재료를 통해 인공 각막(100)을 빠져 나갈 수 있다. 일부 예에서, 하나 이상의 봉합사는 추가적으로 또는 대안적으로 환형 플랜지(218)를 통해 전체적으로 연장된다. 예를 들어, 하나 이상의 봉합사는 인공 각막(100)의 전방 측(102)으로 들어가서 기존 각막 조직에 들어가기 전에 환형 플랜지(218)의 후방 표면(222)을 빠져 나간다. 하나의 그러한 예에서, 환형 플랜지(218)의 후방 표면(222)을 빠져 나가는 봉합사는 환형 플랜지(218)의 후방 표면(222)이 놓여있는 기존의 각막 조직으로 들어갈 수 있다.

당업자는 인공 각막(100)을 기존 각막 조직에 기계적으로 고정 또는 부착(예를 들어, 봉합)하는 것이 일시적이거나 영구적일 수 있음을 인식해야한다. 예를 들어, 일부 예에서, 봉합사는 인공 각막(100)을 이식하기 위한 이식 절차 후 장치의 기계적 고정을 제공하지만, 미세다공성 생체복합체(300)로의 후속 조직 내성장이 부착을 위한 영구적인 메커니즘으로 작동한다.

다양한 실시양태에서, 인공 각막(100)을 기존 각막 조직에 고정시키는 것은 인공 각막(100)과 기존 각막 조직 사이의 상대적 위치를 유지하도록 작동하는 반면, 각막 조직은 미세다공성 생체복합체(300) 내로 성장하는 것으로 당업자가 이해할 것이다. 마찬가지로, 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 인공 각막(100)을 기존 각막 조직에 고정시키는 것은 기존 각막 조직과 인공 각막(100) 사이의 접촉을 유지하도록 작동하는 반면, 각막 조직은 조직 결합 부재(300) 내로 성장하도록 한다. 이러한 구성은 또한 외부 환경과 잠재적인 박테리아 침입으로부터 눈의 내부를 밀봉하도록 작동한다.

다양한 예에서, 봉합사는 나일론, 폴리프로필렌, 실크, 폴리에스테르 및 플루오로폴리머, 예컨대 ePTFE 및 본원에 논의된 다른 코폴리머를 포함하는 임의의 적합한 생체적합성 재료를 포함할 수 있다.

상기 논의된 실시양태는 스커트가 전방 표면의 일부만을 덮는 구성을 포함하지만, 일부 예에서, 스커트는 전방 광학 표면을 포함하는 전체 전방 측을 덮을 수 있다. 이러한 구성은 외부 환경에 노출된 인공 각막의 전체 전방 표면에 걸쳐 상피 조직의 증식 및 결합을 촉진하여 추가 생체결합을 돕는다. 또한 이러한 구성은 광학 습윤성을 높이고 오염을 최소화하는 데 도움이 된다. 그러나 어떤 경우에는 인공 각막의 전체 전방 표면에 걸친 상피 조직 성장이 바람직하지 않을 수 있다. 예를 들어, 특정 사례의 경우, 병든 조직은 명확한 굴절 표면이 될 적절한 모폴로지가 부족하다. 이러한 경우, 재생된 상피 조직은 이에 따라 불투명하며 광학적 오염을 유발할 수 있으므로 피해야한다.

실시예

미세다공성 생체재료를 이용한 인공 각막은 다음 방식으로 제작되었다.

약 50%(중량 기준) 테트라플루오로에틸렌(TFE) 및 50%(중량 기준) 퍼플루오로메틸 비닐 에테르(PMVE)로 이루어진 랜덤 플루오르화 코폴리머를, 에멀젼 중합에 의해 제조하여, 평균 에멀젼 입자 크기가 100 나노미터 미만이 되도록 하였다(광 산란 방법을 사용하여 추정된 입자 크기). 코폴리머는 다음과 같은 특성을 나타냈다: 평균 인장 강도 31 MPa(+/- 8 MPa) 및 평균 100% 시컨트 계수(secant modulus) 3.7 MPa(+/- 0.5 MPa).

약 12 g의 TFE-PMVE 코폴리머를 진공 고정부 내의 40 mm 직경의 퍽(puck) 형상의 몰드에 넣었다. TFE-PMVE 코폴리머는, 약 180℃의 온도에서 그리고 약 3.45 MPa 압력에서 약 20분 동안 진공 하에서 약 4 mm 두께의 40 mm 퍽으로 압축되었다.

이어서, 4 mm 직경의 TFE-PMVE 디스크 4개(예를 들어, 각막 임플란트당 디스크 1개)를, 다이 커터를 사용하여 퍽으로부터 펀칭하고 후술하는 몰딩 공정을 위한 출발 물질로 사용했다. 출발 물질의 각 디스크의 중량은 일반적으로 100-110 mg이었다.

TFE-PMVE의 디스크는 광학 부재(200)의 형상을 형성하기 위해 실질적인 기하구조를 갖는 압축 몰드에 배치되었다. 몰드는 단면적이 523 cm²인 플래튼을 갖는 카버 프레스(Carver, Inc., 미국 인디애나주 와바쉬 소재)에 배치되었고 온도는 180℃에서 유지되었다. 그런 다음 플래튼을 몰드와 접촉시켜 몰드에 최소한의 압력을 가했다(즉, 몰드를 가열할 수 있도록 몰드와 플레이트만 접촉). 이러한 조건 하에서 9분 동안 몰드를 유지했다. 9분이 지나면, 플래튼 압력을 7 미터 톤으로 증가시키고 1분 동안 유지했다. 1분 후, 몰드를 프레스에서 꺼내고 중금속 표면 사이에 놓아 식혔다. 몰드가 25℃에 도달하면, 생성된 몰딩된 플루오로폴리머 광학 디스크를 몰드에서 조심스럽게 꺼냈다. 임의의 과량의 폴리머 "플래시" 또는 재료 오버플로우는 몰딩/제거 공정 중에 컷오프했다.

폴리머 각막 대체 재료를 통한 영양 전달을 용이하게 하기 위해, CO₂ 레이저(모델 ML-9370F, Keyence, Inc., 미국 뉴저지주 소재)를 사용하여 재료의 돌출부에 구멍을 레이저 절단했다. 직경이 약 250 ㎛인 24개의 구멍이 있는 두 개의 원과 직경이 각각 8 및 7 mm인 원에는 직경이 약 250 ㎛인 16개의 구멍이 있다.

0.4(+/- 0.02) g/cc의 밀도, 두 직교 방향으로 약 14,000 psi(96 MPa)의 매트릭스 인장 강도, 10.2(+/- 0.6) psi(70 +/- 4 KPa)의 물 유입 압력 및 약 0.1 mm의 두께를 갖는 익스팬디드 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE)을 환형 층으로서 사용하고, 각각은 디스크의 전방 및 후방 돌출부와 대응하는 내부 개구부를 각각 갖는다.

환형 층에 사용된 ePTFE는 아르곤 플라즈마를 사용하여 표면 처리되었다. 노출될 막의 측(즉, TFE/PMVE 폴리머의 디스크로부터 멀어지는 측)만 Lutz 등의 미국 특허 공개 번호 2006/0047311의 교시에 따라 설명된 휴대용 플라즈마 처리기로 표면 처리되었다. 처리된 샘플은 대류 오븐에서 15분 동안 250℃에서 구속 없이 열처리되었다. 표면 처리는 약 8-15 ㎛의 평균 피처 높이 측정과 약 40-50 ㎛의 피크-투-밸리 거리를 갖는 피처의 모폴로지를 유도한다.

장치의 환형 층을 형성하기 위해, ePTFE를 후프에 구속하고, 전방 또는 후방 돌출 직경에 해당하는 구멍을 CO₂ 레이저를 사용하여 레이저 절단했다. 레이저 스폿 크기와 강도는 각각 60 ㎛와 20%였으며 레이저의 횡행(traversing) 속도는 200 mm/s였다. 구체적으로, 폴리머 각막 대체 재료의 후방 표면에 환형 층이 배향되도록, 표면 처리된 측을 아래로 향하게 배향한 다음, CO₂ 레이저(모델 ML-9370F, Keyence, Inc., 미국 뉴저지주 소재)를 사용하여 후방 돌출부에 해당하는 구멍을 절단했다. 이에 따라, 폴리머 각막 대체 재료의 전방 측에 환형 층이 배향되도록, 표면 처리된 측을 위로 향하게 배향한 다음, CO₂ 레이저(모델 ML-9370F, Keyence, Inc., 미국 뉴저지주 소재)를 사용하여 전방 돌출부에 해당하는 구멍을 절단했다. 폴리머 각막 대체 재료의 디스크는 이후 후방 돌출부가 환형 층의 구멍을 통해 연장되도록 배치되었다(처리된 표면이 아래를 향함). 그 후, 처리된 표면이 위쪽을 향한 절단된 막을 폴리머 각막 대체 재료의 전방 돌출부 주위로 배향시켰다.

이후 폴리머 각막 재료 및 ePTFE 층의 조립된 층을 하기 방식으로 가열하고 함께 압축했다.

폴리머 각막 대체 재료(ePTFE 층과 조립됨)의 후방 돌출부가 고정밀 평면 볼록 BK7 렌즈(+ 12 mm 초점 길이를 갖는 9 mm 직경의 에드문드 옵틱스(Edmund Optics) 렌즈)에 놓이도록 중앙에 배향되었다. 이는 후방 돌출부의 형상이 오목한 기하구조를 갖도록 허용했다. 전방 돌출부의 정밀한 광학 표면을 형성하기 위해, 고정밀 평면 오목 N-SF11 렌즈(직경 9 mm, 초점 거리 -9 mm, 두께 0.1115까지 연마된 에드문드 옵틱스 렌즈)를 중앙에 배치하고 약 100 KPa 압력을 가하는 웨이트가 전방 렌즈에 사용되었다. 그런 다음 ePTFE 표면을 정밀 가공 부품으로 압축하여 중력을 사용하여 90 KPa를 가했다. 여기서, 조립체의 환형 부분과 광학부(유리 렌즈)는 독립적으로 압축되었다. 이후 전체 조립체를 45분 동안 180℃의 대류 오븐에 두었다. 그런 다음 고온의 조립체를 오븐에서 꺼내 실온으로 식혔다. 이후 적용된 웨이트와 실리카 렌즈를 제거하고, CO₂ 레이저(모델 ML-9370F, Keyence, Inc., 미국 뉴저지주 소재)를 사용하여 장치의 외경을 약 9.5 mm로 절단했다.

이후 인공각막이식체는 하기 공정을 사용하여 처리되었다:

1) 인공각막이식체를 100% 이소프로필 알콜에 천천히 엣지식으로 침지시키고 용액에 5분 동안 정치시켰다. 이는 다공성 익스팬디드 PTFE로부터 잔류 공기를 강제로 배출시켜 알콜이 다공성 환형 및 밀봉 영역 층에 완전히 침투할 수 있도록 한다.

2) 이후 인공각막이식체를 2%(wt/vol) 폴리비닐 알콜(PVA)/탈이온(DI) 수용액에 15분 동안 담가두었다.

3) 이후 인공각막이식체를 DI수에서 15분간 헹구었다.

4) 이후 인공각막이식체를 4% 글루타르알데히드/2.6% 염산(37.6% NF 등급)/DI 수용액(vol/vol/vol) 중에 15분 동안 두었다.

5) 이후 인공각막이식체를 DI수에서 15분간 헹구었다.

6) 이후 처리된 인공각막이식체를 공기 건조시켰다.

친수성 처리 후, 이식하기 전에 110℃에서 10분 동안 프로토타입을 증기 멸균했다.

본 출원의 발명은 일반적으로 그리고 특정 실시양태와 관련하여 상기 설명되었다. 본 개시 내용의 범위를 벗어나지 않고 실시양태에서 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다. 따라서, 실시양태는 첨부된 청구 범위 및 그 등가물의 범위 내에 있는 경우 본 발명의 수정 및 변경을 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims

(1) 폴리머 스캐폴드로서, 약 100 ㎛ 미만의 두께를 갖고 상기 폴리머 스캐폴드의 적어도 한 표면으로부터 연장되는 노드형 구조를 포함하는 폴리머 스캐폴드; 및
(2) 폴리머 스캐폴드 상의 친수성 코팅
을 포함하는 생체적합성 생체복합체로서, 상기 생체복합체는 무혈관 환경에서 상기 생체복합체의 표면 상의 상피 세포의 지속적인 생존이 가능하도록 구성되는 생체적합성 생체복합체.
제1항에 있어서, 상기 폴리머 스캐폴드는, 노드가 피브릴에 의해 상호연결되고 기공이 노드와 피브릴 사이에 위치한 보이드에 의해 형성되는 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 익스팬디드 플루오로폴리머 막을 포함하는 미세다공성 생체재료이고,
상기 노드형 구조는 상기 폴리머 스캐폴드의 제1 표면으로부터 제2 표면까지 연장되는 것인 생체복합체.
제1항에 있어서, 상기 폴리머 스캐폴드는, 노드가 피브릴에 의해 상호연결되고 기공이 노드와 피브릴 사이에 위치한 보이드에 의해 형성되는 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 익스팬디드 비-플루오로폴리머 막을 포함하는 미세다공성 생체재료이고,
상기 노드형 구조는 상기 폴리머 스캐폴드의 제1 표면으로부터 제2 표면까지 연장되는 것인 생체복합체.
제2항에 있어서, 상기 기공은 약 30 ㎛보다 큰 크기를 갖는 것인 생체복합체.
제2항에 있어서, 상기 친수성 코팅은 상기 노드, 상기 피브릴 및 상기 노드형 구조를 코팅하는 것인 생체복합체.
제5항에 있어서, 상기 미세다공성 생체재료는 상기 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 익스팬디드 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막인 생체복합체.
제2항에 있어서, 상기 폴리머 스캐폴드는 상기 노드형 구조를 상부에 갖는 ePTFE 막이고,
상기 노드형 구조는 상기 ePTFE 막의 표면에 부착되어 그 표면으로부터 돌출하는 ePTFE의 아일랜드인 생체복합체.
제8항에 있어서, 상기 폴리머 스캐폴드는 상기 노드형 구조를 상부에 포함하는 제1 ePTFE 막, 상기 노드형 구조를 포함하는 제2 ePTFE 막, 및 상기 제1 ePTFE 막과 제2 ePTFE 막 사이에 위치하는 생체적합성 접착제를 포함하는 3층 구조이고,
상기 노드형 구조는 ePTFE로 형성된 기둥인 생체복합체.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 친수성 코팅은 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-비닐 알콜) 또는 폴리비닐 알콜을 포함하는 것인 생체복합체.
폴리머 각막 대체물을 포함하는 중심 코어; 및
중심 코어를 둘러싼 미세다공성 생체복합체
를 포함하는 인공 각막으로서,
상기 미세다공성 생체복합체는
폴리머 스캐폴드로서, 약 100 ㎛ 미만의 두께를 갖고 상기 폴리머 스캐폴드의 적어도 한 표면으로부터 연장되는 노드형 구조를 포함하는 폴리머 스캐폴드; 및
폴리머 스캐폴드 상의 친수성 코팅
을 포함하고, 여기서 생체적합성 복합체는 무혈관 환경에서 생체적합성 복합체 표면의 상피 세포의 지속적인 생존이 가능하도록 구성되는 것인 인공 각막.
제10항에 있어서, 상기 폴리머 스캐폴드는, 노드가 피브릴에 의해 상호연결되고 기공이 노드와 피브릴 사이에 위치한 보이드에 의해 형성되는 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 익스팬디드 플루오로폴리머 막을 포함하는 미세다공성 생체재료이고,
상기 노드형 구조는 상기 폴리머 스캐폴드의 제1 표면으로부터 제2 표면까지 연장되는 것인 인공 각막.
제10항에 있어서, 상기 폴리머 스캐폴드는, 노드가 피브릴에 의해 상호연결되고 기공이 노드와 피브릴 사이에 위치한 보이드에 의해 형성되는 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 익스팬디드 비-플루오로폴리머 막을 포함하는 미세다공성 생체재료이고,
상기 노드형 구조는 상기 폴리머 스캐폴드의 제1 표면으로부터 제2 표면까지 연장되는 것인 인공 각막.
제11항에 있어서, 상기 미세다공성 생체재료는 상기 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 익스팬디드 플루오로폴리머인 인공 각막.
제11항에 있어서, 상기 기공은 약 30 ㎛보다 큰 크기를 갖는 것인 인공 각막.
제11항에 있어서, 상기 친수성 코팅은 상기 노드, 상기 피브릴 및 상기 노드형 구조를 코팅하는 것인 인공 각막.
제15항에 있어서, 상기 미세다공성 생체재료는 상기 노드 및 피브릴 미세구조를 갖는 익스팬디드 폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 막인 인공 각막.
제10항에 있어서, 상기 폴리머 스캐폴드는 상기 노드형 구조를 상부에 갖는 ePTFE 막이고,
상기 노드형 구조는 상기 ePTFE 막의 표면에 부착되어 그 표면으로부터 돌출하는 ePTFE의 아일랜드인 인공 각막.
제10항에 있어서, 상기 폴리머 스캐폴드는 상기 노드형 구조를 상부에 포함하는 제1 ePTFE 막, 상기 노드형 구조를 포함하는 제2 ePTFE 막, 및 상기 제1 ePTFE 막과 제2 ePTFE 막 사이에 위치하는 생체적합성 접착제를 포함하는 3층 구조이고,
상기 노드형 구조는 ePTFE로 형성된 기둥인 인공 각막.
제10항에 있어서, 상기 친수성 코팅은 폴리(테트라플루오로에틸렌-코-비닐 알콜) 또는 폴리비닐 알콜을 포함하는 것인 인공 각막.
제10항에 있어서, 상기 중심 코어는 상부에서 상피 세포 성장이 허용되도록 구성된 재료로 형성되는 것인 인공 각막.