JP2010075692A - 反応性外科手術用インプラント - Google Patents

Abstract

【課題】インサイチュでのインプラント固定のためのポリマー基材および反応性成分を含む生体適合性インプラントを提供する。
【解決手段】医療用デバイスであって、反応性成分と組み合わせた基材を含み、ここで、該基材と該反応性成分の組み合わせが移植の際、組織表面と結合することが可能な反応性インプラントを作る、医療用デバイス。コラーゲンを含む基材およびゲニピン溶液を含むシステムであって、ここで、該システムが該基材をゲニピン溶液と接触させ、反応性インプラントを作るための手段；および、該反応性インプラントを組織中に移植するための手段をさらに含む、システム。
【選択図】なし

Description

（関連出願に対する相互参照）
この出願は、２００８年９月２６日に出願された、米国仮特許出願第６１／１００，３９２号の利益、および、それに対する優先権を主張する。この仮特許出願の開示全体が、本明細書中で参考として援用される。

（技術分野）
本開示は、インサイチュで組織表面へ架橋する反応性インプラントに関する。

（背景）
医療用デバイス、そしてより具体的にはインプラントの使用は、公知である。しかし、インプラントは、インサイチュで設置されると、位置がずれ得るかまたは移動し得、その結果、インプラントの種類および位置に応じて、周囲の組織への損傷またはデバイスの破損をもたらし得る。したがって、インプラント（例えば、メッシュ）はしばしば、外科手術用鋲留めデバイス（ｔａｃｋｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）または締め具（例えば、ステープル、クリップ、鋲、縫合糸など）を用いて、外科手術の間に、組織へ固定される。

現行の外科手術用インプラントおよび外科手術の方法は申し分なく機能するが、デバイスでの固定に伴う締め具または鋲留めデバイスの数を減らすことは、有益である。

本発明は、例えば以下の項目を提供する。

（項目１）反応性成分と組み合わせた基材を含む医療用デバイスであって
ここで、該基材と該反応性成分の組み合わせが移植の際、組織表面と結合することが可能な反応性インプラントを作る医療用デバイス。
（項目２）前記反応性成分が、ゲニピン、イソシアネート、シアノアクリレート、アルデヒド、ジイミド、シアナミド、カルボジイミド、アジプイミド酸ジメチル、デンプン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目３）前記反応性成分がゲニピンである上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目４）前記基材が、前記反応性インプラント上に該反応性インプラントの約０．０５重量％〜約５重量％の量で存在する、上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目５）前記反応性成分が、ゼラチン、コラーゲン、フィブリン、フィブリノゲン、エラスチン、ケラチン、アルブミン、ヒドロキシエチルセルロース、セルロース、酸化セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、トリメチレンカーボネート、カプロラクトン、ジオキサノン、グリコール酸、乳酸、グリコリド、ラクチド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される物質を含む上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目６）前記反応性成分がインサイチュで前記基材と接触する上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目７）前記反応性成分が前記基材の表面の少なくとも一部分上にコーティングされる上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目８）前記基材と前記反応性成分とがインサイチュで接触される上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目９）前記反応性成分が約０．１ｗ／ｖ％〜約１０ｗ／ｖ％の濃度で溶液を構成する上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目１０）前記基材が、縫合糸、ステープル、ステント、メッシュ、テープ、ガーゼ、軟組織修復デバイス、バトレス、バンド、リボン、移植片、足場、創傷被覆剤、および泡沫からなる群から選択される上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目１１）前記医療用デバイスがメッシュである上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目１２）前記医療用デバイスがポリマーコーティングをさらに含む上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目１３）前記医療用デバイスが生物活性剤をさらに含む上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目１４）反応性成分と組み合わせた多孔性基材を含む反応性インプラントであって、ここで該反応性成分が少なくとも１つの組織表面へ該多孔性基材を架橋する反応性インプラント。
（項目１５）前記反応性成分がゲニピンを含む上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目１６）コラーゲンを含む基材を提供する工程；
該基材をゲニピン溶液と接触させ、反応性インプラントを作る工程；および
該反応性インプラントを組織中に移植する工程
を含む方法。
（項目１７）前記ゲニピンと前記組織との結合をモニターし、ゲニピンと組織との反応速度を測定する工程をさらに含む上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目１８）前記結合をモニターする工程が、ゲニピンの色の変化を観察して、ゲニピンと組織との結合が完結するときを測定する工程をさらに含む上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目１９）前記基材がインサイチュで前記ゲニピン溶液と接触される、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２０）前記基材とゲニピン溶液とを接触させる工程が、該基材を該ゲニピン溶液でコーティングする工程を含む上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２１）前記基材が、噴霧、浸し塗り、はけ塗り、蒸着、共押出成形、毛細管ウィッキング、フィルムキャスティング、および成形のうちの少なくとも一つにより、前記ゲニピン溶液でコーティングされる上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２２）注射可能パッケージに基材を包装する工程；
反応性成分を該パッケージ内に注入する工程であって、該反応性成分は該基材と接触する、工程；および
該反応性基材を組織中に移植する工程
を含む方法。
（項目２３）生物活性剤を前記パッケージ中に注入する工程をさらに含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２４）前記反応性成分を前記パッケージ中に注入する前に、生物活性剤を該反応性成分に加える工程をさらに含む、上記項目のうちのいずれかに記載の方法。
（項目２５）反応性成分と組み合わせた基材を含む医療用デバイスであって
ここで、該基材と該反応性成分の組み合わせが移植の際、組織表面と結合することが可能な反応性インプラントを作る医療用デバイス。
（項目２６）前記反応性成分が、ゲニピン、イソシアネート、シアノアクリレート、アルデヒド、ジイミド、シアナミド、カルボジイミド、アジプイミド酸ジメチル、デンプン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目２７）前記反応性成分がゲニピンである上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目２８）前記基材が、前記反応性インプラント上に該反応性インプラントの約０．０５重量％〜約５重量％の量で存在する、上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目２９）前記反応性成分が、ゼラチン、コラーゲン、フィブリン、フィブリノゲン、エラスチン、ケラチン、アルブミン、ヒドロキシエチルセルロース、セルロース、酸化セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、トリメチレンカーボネート、カプロラクトン、ジオキサノン、グリコール酸、乳酸、グリコリド、ラクチド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される物質を含む上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目３０）前記反応性成分がインサイチュで前記基材と接触する上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目３１）前記反応性成分が前記基材の表面の少なくとも一部分上にコーティングされる上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目３２）前記基材と前記反応性成分とがインサイチュで接触される上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目３３）前記反応性成分が約０．１ｗ／ｖ％〜約１０ｗ／ｖ％の濃度で溶液を構成する上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目３４）前記基材が、縫合糸、ステープル、ステント、メッシュ、テープ、ガーゼ、軟組織修復デバイス、バトレス、バンド、リボン、移植片、足場、創傷被覆剤、および泡沫からなる群から選択される上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目３５）前記医療用デバイスがメッシュである上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目３６）前記医療用デバイスがポリマーコーティングをさらに含む上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目３７）前記医療用デバイスが生物活性剤をさらに含む上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目３８）反応性成分と組み合わせた多孔性基材を含む反応性インプラントであって、ここで該反応性成分が少なくとも１つの組織表面へ該多孔性基材を架橋する反応性インプラント。
（項目３９）前記反応性成分がゲニピンを含む上記項目のうちのいずれかに記載の医療用デバイス。
（項目４０）コラーゲンを含む基材およびゲニピン溶液を含むシステムであって；
ここで該システムが
該基材をゲニピン溶液と接触させ、反応性インプラントを作るための手段；および
該反応性インプラントを組織中に移植するための手段
をさらに含むシステム。
（項目４１）前記ゲニピンと前記組織との結合をモニターし、ゲニピンと組織との反応速度を測定するための手段をさらに含む上記項目のうちのいずれかに記載のシステム。
（項目４２）前記基材がインサイチュで前記ゲニピン溶液と接触されるように構成される、上記項目のうちのいずれかに記載のシステム。
（項目４３）前記基材とゲニピン溶液とを接触させるための手段が、該基材を該ゲニピン溶液でコーティングするための手段を含む上記項目のうちのいずれかに記載のシステム。
（項目４４）前記コーティングするための手段が、噴霧、浸し塗り、はけ塗り、蒸着、共押出成形、毛細管ウィッキング、フィルムキャスティング、および成形のための手段を含む上記項目のうちのいずれかに記載のシステム。
（項目４５）注射可能パッケージに包装された基材および反応性成分を含むシステムであって；
ここで、該システムが
該反応性成分が該基材と接触するように該反応性成分を該パッケージ内に注入するための手段；および
該反応性基材を組織中に移植するための手段
をさらに含むシステム。
（項目４６）生物活性剤、および該生物活性剤をパッケージ中に注入するための手段をさらに含む、上記項目のうちのいずれかに記載のシステム。

（摘要）
インサイチュでのインプラント固定のためのポリマー基材および反応性成分を含む生体適合性インプラントが提供される。上記基材と組み合わせた上記反応性成分は、インサイチュで組織表面へ結合する反応性インプラントを作る。

（要旨）
基材が反応性成分と組み合わされる医療用デバイスが、本明細書中に記載される。ここで、基材および反応性成分の組み合わせは、移植の際、組織表面と結合可能な反応性インプラントを作り出す。上記反応性成分は、ゲニピン（ｇｅｎｉｐｉｎ）、イソシアネート、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド、シアノアクリレート、アルデヒド、ジイミド、シアナミド、カルボジイミド、アジプイミド酸ジメチル、デンプン、およびこれらの組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態において、上記反応性成分はゲニピンである。加えてこの反応性成分は、反応性インプラント中に反応性インプラントの約０．０５重量％〜約５重量％の量で存在する。

上記反応性インプラントを作り出すために使用される本開示の基材または医療用デバイスは、例えば、ゼラチン、コラーゲン、フィブリン、フィブリノゲン、エラスチン、ケラチン、アルブミン、ヒドロキシエチルセルロース、セルロース、酸化セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、トリメチレンカーボネート、カプロラクトン、ジオキサノン、グリコール酸、乳酸、グリコリド、ラクチド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、およびこれらの組み合わせといった物質を含み得る。さらに、上記ポリマー基材は、縫合糸、ステープル、ステント、メッシュ、テープ、ガーゼ、軟組織修復デバイス、バトレス、バンド、リボン、移植片、足場（ｓｃａｆｆｏｌｄ）、創傷被覆剤、および泡沫の形態であり得る。加えて、上記医療用デバイスは、さらにポリマーコーティングまたは生物活性剤を有し得る。

いくつかの実施形態において、上記反応性成分はインサイチュで上記基材と接触する。あるいは、上記反応性成分は、上記基材の表面の少なくとも一部分上にコーティングされる。さらに他の実施形態において、上記基材と反応性成分とは、インサイチュで接触される。上記反応性成分は溶液の形態であり得、その溶液は約０．１ｗ／ｖ％〜約１０ｗ／ｖ％の濃度であり得る。

別の実施形態において、上記反応性インプラントは反応性成分と組み合わせた多孔性基材を含み、ここで、この反応性成分はこの多孔性基材を少なくとも１つの組織表面へ架橋する。上記反応性インプラントはゲニピンを含み得る。

また、上記反応性インプラントを作製するための方法が開示され、この方法はコラーゲンを含む基材を提供する工程；上記基材をゲニピン溶液と接触させ、反応性インプラントを作る工程；および、上記反応性インプラントを組織中に移植する工程を含む。上記方法は、上記ゲニピンと上記組織との結合をモニターし、ゲニピンと組織との反応速度を測定する工程をさらに含む。上記方法はまた、ゲニピンの色の変化を観察することにより上記反応をモニターし、ゲニピンと組織との結合が完結するときを測定する工程も含み得る。

インサイチュでのインプラント固定のためのポリマー基材および反応性成分を含む生体適合性インプラントを提供する。

本明細書中に記載される例示的実施形態は、以下の記載からより容易に明らかになり、添付の図面に対する言及が以下でなされる。
図１は、本開示の１つの実施形態に従うコーティングされた反応性インプラントを示す。 図２は、本開示に従う反応性インプラントの代替の実施形態を示す。

（詳細な説明）
本明細書中に記載される医療用デバイスは、反応性インプラントを作る、反応性成分と組み合わせて使用される基材を含む。上記反応性インプラントは、組織表面上に存在する反応基と架橋または化学結合することによって、その組織表面に対して自己固定する。用語「化学結合」は、本明細書中で使用される場合、共有結合、架橋、イオン結合などを含む全ての種類の化学結合を指す。また本明細書中で使用される場合、用語「デバイス」および「インプラント」は相互交換可能であるが、上記デバイスまたはインプラントが反応性成分と接触すると、「反応性デバイス」または「反応性インプラント」が作られる。また本明細書中で使用される場合、用語「反応性溶液」は、反応性成分を含む溶液を含む。

本開示の医療用デバイスは、生分解性材料、非生分解性材料、およびこれらの組み合わせから作製され得る。適した合成生分解性材料としては、ポリマー、例えば、ラクチド、グリコリド、カプロラクトン、バレロラクトン、カーボネート（例えば、トリメチレンカーボネート、テトラメチレンカーボネートなど）、ジオキサノン（例えば、１，４−ジオキサノン）、δ−バレロラクトン、１−ジオキセパノン（例えば、１，４−ジオキセパン−２−オンおよび１，５−ジオキセパン−２−オン）、エチレングリコール、エチレンオキシド、エステルアミド、γ−ヒドロキシバレレート（γ−ｈｙｄｒｏｘｙｖａｌｅｒａｔｅ）、β−ヒドロキシプロピオネート、α−ヒドロキシ酸、ヒドロキシブタレート、ポリ（オルトエステル）、ヒドロキシアルカノエート、チロシンカーボネート、ポリ（イミドカーボネート）、ポリ（イミノカーボネート）（例えば、ポリ（ビスフェノールＡ−イミノカーボネート）およびポリ（ヒドロキノン−イミノカーボネート））、ポリウレタン、ポリ無水物、ポリマー薬物（例えば、ポリジフルニサル（ｐｏｌｙｄｉｆｌｕｎｉｓｏｌ）、ポリアスピリン、およびタンパク質治療薬）、ならびにこれらのコポリマーおよび組み合わせから作製されるものが挙げられる。

適した天然生分解性ポリマーとしては、タンパク質（例えば、コラーゲン、ゼラチン、アルブミン、カゼイン、ポリ（アミノ酸））；多糖（例えば、セルロース、デキストラン、キチン、アルギネート、フカン（ｆｕｃａｎ）、カルボキシメチルセルロース、およびグリコサミノグリカン）；ヒアルロン酸；腸線；これらのコポリマーおよび組み合わせが挙げられる。

より具体的には、本明細書中で規定される場合、コラーゲンは天然または天然由来コラーゲン（動物または細菌の組換えを含む）、およびコラーゲン誘導体を含む。コラーゲンインプラントは、ヒト、動物、細菌、または組換えの起源から誘導されるコラーゲンを含み得る。いくつかの非限定的な例としては、Ｉ型ブタもしくはウシコラーゲン、Ｉ型，ＩＩ型，ＩＩＩ型，もしくはＩＶ型ヒトコラーゲン、またはこれらの組み合わせが挙げられる。

コラーゲンは、当業者の理解し得る範囲の任意の方法を用いることによって改変され得、グリコサミノグリカンの反応性化学基と共有結合することが可能な部分を有する、コラーゲンのペンダント部分を提供し得る。そのようなペンダント部分の例としては、アルデヒド、スルホン、ビニルスルホン、イソシアネート、および酸無水物が挙げられる。加えて、求電子基、例えば、−ＣＯ_２Ｎ（ＣＯＣＨ_２）_２、−ＣＯ_２Ｎ（ＣＯＣＨ_２）_２、−ＣＯ_２Ｈ、−ＣＨＯ、−ＣＨＯＣＨ_２、−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ、−ＳＯ_２ＣＨ＝ＣＨ_２、−Ｎ（ＣＯＣＨ）_２、−Ｓ−Ｓ−（Ｃ_５Ｈ_４Ｎ）もまた、コラーゲンのペンダント鎖に付加され得、それ自身（すなわち、そのコラーゲン）に共有結合し得るか、またはグリコサミノグリカンとの共有結合が生じることを可能にし得る。

実施形態において、上記コラーゲンは、酸化剤の添加を通して改変され得る。コラーゲンと酸化剤の接触は、コラーゲンの部分に沿って酸化的開裂を引き起こし、それによって、グリコサミノグリカンと反応可能なペンダントアルデヒド基を作る。酸化剤は、例えば、ヨウ素、過酸化物、過ヨウ素酸、過酸化水素、パーアイオデート（ｐｅｒｉｏｄａｔｅ）、パーアイオデート含有化合物、過ヨウ素酸ナトリウム、ジイソシアネート化合物、ハロゲン、ハロゲン含有化合物、Ｎ−ブロモコハク酸イミド、パーマンガネート（ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ）、過マンガン酸塩含有化合物、オゾン、オゾン含有化合物、クロム酸、塩化スルフリル、スルホキシド、酸化セレン、酸化酵素（オキシダーゼ）、およびこれらの組み合わせであり得る。実施形態において、上記酸化剤は過ヨウ素酸であり得る。

非生分解性材料はまた、本開示の医療用デバイスを構成するために使用され得る。適した材料としては、フッ素化ポリマー（例えば、フルオロエチレン、フルオロプロピレン、フルオロＰＥＧ）；ポリオレフィン（例えば、ポリエチレンおよび超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ））；ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））；ナイロン；ポリアミド；ポリウレタン；シリコーン；ポリブテステル；ポリエチレングリコール；ポリアリールエーテルケトン；これらのコポリマーおよび組み合わせが挙げられる。さらに、非生分解性ポリマーおよび非生分解性モノマーは互いに組み合わされ得、また、他の様々な生分解性ポリマーおよび生分解性モノマーとも組み合わされ得、反応性インプラントを作る。

特定の実施形態において、本開示に従うインプラントは、少なくとも部分的に形状記憶ポリマーを用いて構築され得る。形状記憶ポリマーの硬質セグメントおよび軟質セグメントを調製するために使用される適したポリマーとしては、カプロラクトン、ジオキサノン、ラクチド、グリコリド、ポリアクリレート、ポリアミド、ポリシロキサン、ポリウレタン、ポリエーテルアミド、ポリウレタン／尿素、ポリエーテルエステル、ウレタン／ブタジエンコポリマー、およびこれらの組み合わせが挙げられる。

いくつかの実施形態において、上記インプラントは、金属（例えば、スチールまたはチタン）、分解性合金（例えば、鉄を基にしたまたはマグネシウムを基にした分解性合金）を含む金属合金などを含み得る。

特定の実施形態において、インプラントは多孔性基材を含む。用語「多孔性」は、本明細書中で使用される場合、表面の特性または集合体（ｂｕｌｋ ｍａｔｅｒｉａｌ）の性質として存在する開口部および空間を規定し得、そして、その開口部および空間は部分的または完全に上記医療用デバイスを貫き得る。孔は、当業者の理解し得る範囲内の方法を用いて作られ得、その方法としては、限定はされないが、例えば、焼結、塩、糖、またはデンプンの結晶のろ過、および繊維を編むまたは織るプロセスが挙げられる。例えば、織物または編物の模様によって規定される開口部を有するメッシュは、多孔性材料と見なされ得る。あるいは、フォーム足場（ｆｏａｍ ｓｃａｆｆｏｌｄ）は多孔性材料と見なされ得る。多孔性材料は、その孔が互いにつなげられ、相互連結された網状構造を形成する場合、連続気泡構造（ｏｐｅｎ−ｃｅｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を有し得る。逆に、その孔が相互連結されない場合、多孔性基材は独立気泡フォーム（ｃｌｏｓｅｄ ｃｅｌｌ ｆｏａｍ）であり得る。

他の代替の実施形態において、少なくとも１つの基材層、および多孔性または非多孔性構造を有する１つ以上の層を有する複合メッシュを含むメッシュは、反応性インプラントの形成において使用され得る。非多孔性層は、周囲の組織からの組織内方成長を遅らせ得るかまたは妨げ得、それによって、接着の障壁として作用し得、そして、所望されない瘢痕組織の形成を妨げ得る。例えば、コラーゲン複合メッシュ（例えば、ＰＡＲＩＥＴＥＸ^ＴＭ（Ｔｙｃｏ Ｈｅａｌｔｈｃａｒｅ Ｇｒｏｕｐ ＬＰ，Ｃｏｖｉｄｉｅｎとの名称で事業））は、本開示の反応性インプラントにおいて使用され得る。ＰＡＲＩＥＴＥＸ^ＴＭ複合メッシュは、片側に吸収性コラーゲンフィルムが結合した３次元ポリエステル織物である。

本開示の反応性インプラントを作るために使用される他の医療用デバイスとしては、限定はされないが、メッシュ、パッチ、足場、軟組織修復デバイス、縫合糸、ステープル、鋲、移植片、テープ、ガーゼ、バトレス、綿撒糸、組織工学的足場（ｔｉｓｓｕｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｓｃａｆｆｏｌｄ）、ステント、および組織ラップ（ｔｉｓｓｕｅ ｗｒａｐ）、ならびにこれらの組み合わせが挙げられる。

反応性成分は、上記反応性インプラントを作る、医療用デバイス表面に対する反応性官能基を含む医療用デバイスと組み合わされる。適した反応性成分としては、医療デバイスを組織へ結合することが可能な少なくとも１つの遊離反応基を用いて官能化される架橋剤、接着剤、被覆剤、カプラーなどが挙げられ得る。より具体的には、反応性成分としては、限定はされないが、イソシアネート、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド（「ＮＨＳ」）、シアノアクリレート、アルデヒド（例えば、ホルムアルデヒド、グルタルアルデヒド、グリセルアルデヒド、およびジアルデヒド）、ゲニピン、ならびに上記基材、組織、またはその両方に対するある親和性を有する化学を有する他の化合物が挙げられる。また、本開示の反応性成分は、任意の天然または合成架橋剤（限定はされないが、アルデヒド（例えば、上に列挙されたもの）；ジイミド；ジイソシアネート；シアンアミド；カルボジイミド；アジプイミド酸ジメチル；デンプン；およびこれらの組み合わせが挙げられる）を含み得る。上記反応性成分は、移植の前またはその間に形成される単官能性モノマー、二官能性モノマー、多官能性モノマー、単官能性ダイマー、二官能性ダイマー、多官能性ダイマー、単官能性小分子、二官能性小分子、多官能性小分子、単官能性オリゴマー、二官能性オリゴマー、または多官能性オリゴマーであり得る。

１つの実施形態において、上記反応性成分は以下の構造Ｉに示されるようなゲニピンである。

本明細書中で使用される場合、用語「ゲニピン」は、ゲニピン、その誘導体、そのアナログ、およびゲニピンの任意の立体異性体、または立体異性体混合物を含む。ゲニピンは、アミン含有タンパク質（限定されないが、コラーゲン、エラスチン、ゼラチン、およびキトサンが挙げられる）に対する天然架橋剤として使用され得る。ゲニピンは、親化合物であるゲニポシド（ｇｅｎｉｐｏｓｉｄｅ）の酸化その後の還元および加水分解によって、または酵素的加水分解によって調製され得る。あるいは、ラセミのゲニピンは合成で調製され得る。

ゲニピンは無色であるが、一級遊離アミンと反応し、続く酸化的ポリマー化を経て、青色顔料を作る。産生される青色顔料は、上記インプラント（例えば、メッシュ）の化学的接着箇所の位置を視覚的に示す天然の色識別剤（ｃｏｌｏｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）という追加の利点を提供し得る。他の実施形態において、化学反応の間に形成される上記青色顔料はまた、架橋の程度を使用者に示すために使用され得る。例えば、より暗い青色を伴う領域は（アミンと架橋する場合）、より明るい青色（架橋の形成がより少ないことを示す）を伴う別の領域と比較して、その領域で架橋がより起きたことを示し得る。さらに、ゲニピンは、架橋の具体的程度と関連して、色の変化の具体的程度を示し得る。

（接着／相互作用の化学的手段）
上記基材は、生きている組織と化学結合可能な少なくとも１つの遊離反応基を有する反応性成分と組み合わされる。特定の実施形態において、上記反応性成分は、それ自体とならびに上記基材の周りおよび／または全体にわたって架橋し得る一方で、組織表面と架橋するための遊離反応基を保持する。他の実施形態において、上記反応性成分は、アミン含有基材または基材上のアミン含有コーティングと架橋し得、さらに組織に対して反応し得る。代替の実施形態において、上記反応性成分の第一反応基は、上記基材へ化学結合するために使用され得、そして、上記反応性成分の第二反応基は、上記基材を組織へ化学結合するために使用され得る。

いくつかの実施形態において、上記反応性成分は、それ自体と反応することによって上記基材に対して固定され得る。例えば、上記反応性成分はそれ自体と反応し得、上記基材または基材の一部分を取り囲む複雑な網状構造を形成しその基材を被包し得る。他の実施形態において、上記基材が多孔性である場合、上記反応性成分は間隙または孔に浸透し得、上記インプラントの内部に達し得る。特定の実施形態において、上記反応性成分は、（遊離アミンが存在しない場合）上記基材へ化学結合しない可能性がある。上記反応性成分はまた、組織とのさらなる反応のための遊離反応基を保持し得る。

代替の実施形態において、上記反応性成分は、上記基材と化学結合することによってその基材に対して固定され得る。したがって、この反応性成分は、２つより多い反応基を有し得る。例えば、この反応性成分の第一反応基は上記基材と反応し得、第二反応基は組織と反応するために遊離状態を維持する。１つより多い反応基が、組織と反応するために遊離状態であり得る；実施形態においては、約１つ〜約８つの反応基が、組織と反応するために遊離状態であり得る。例えば、上記反応性成分は、タンパク質性インプラントに対して反応性であり得る。上記反応性成分と上記インプラントとの間の化学反応は、インサイチュでの組織表面との今後の化学反応のために一部の反応基を未反応にしたままで、その反応性成分をそのインプラントへ結合させ得る。

（接着／相互作用の物理的手段）
上記反応性成分は、上記医療用デバイス上のコーティングとして供給され得、このコーティングは本明細書中で「反応性コーティング」と呼ばれる。図１は、反応性コーティング６でコーティングされたメッシュ基材４を例示する。上記メッシュ４は、孔１０を含み、そこで反応性コーティング６は孔１０をふさがない。しかし、反応性コーティングは、他の多孔性基材の中へ毛管作用で運ばれ得、孔または間隙に浸透し得、そこをふさぎ得ることが企図される。反応性コーティング６は、殺菌および包装の前にメッシュ４の少なくとも片側または少なくとも一部に存在し得る。医療用デバイスをコーティングするための方法は、当業者の理解し得る範囲内であり、この方法としては、限定されないが噴霧、浸し塗り、はけ塗り、蒸着、共押出成形、毛細管ウィッキング（ｃａｐｉｌｌａｒｙ ｗｉｃｋｉｎｇ）、フィルムキャスティング、成形などが挙げられる。上記反応性成分は、上記基材の少なくとも一部分上でコーティング、フィルム、泡沫、または粉末の形態でその基材と組み合わされ得る。上記反応性成分は、上記インプラントの約０．００１重量％〜約１０重量％の量で存在し得、実施形態においては、上記反応性インプラントの約０．０５重量％〜約５．０重量％の量で存在し得る。

あるいは、上記反応性成分は、力学的相互作用（例えば、孔の中へ運ばれること、すなわち毛管作用）を通して、上記基材に対して固定され得る。例えば、織られたまたは編まれたインプラント（例えば、移植片またはメッシュ）においては、ゲニピン溶液は孔の中にまたは繊維の間に物理的に閉じ込められ得る。他の反応性溶液もまた、孔の中にまたは繊維の間に物理的に閉じ込められた状態になり得ることは理解されるべきである。上記インプラントは、特定の温度および湿度レベルでさらに乾燥され得、残存溶媒を除去し、反応性コーティングを残し、反応性インプラントを作る。

あるいは、上記反応性コーティングは、移植の前に上記デバイスへ塗布され得る。例えば、移植の前に手術室で反応性溶液中に上記医療用デバイスを浸してである。

例えば、反応性成分は、基材を含む特別な注射可能パッケージ材料と共に使用される導管中に供給され得る。注射可能パッケージの例は、２００６年１月２６日に出願された米国特許出願公開第２００７／０１７００８０号において開示される。この特許出願の開示全体が本明細書中で参考として援用される。上記反応性成分は、外科手術的に使用する前にいつでも上記基材パッケージの中へ注射され得る。実施形態において、上記反応性成分（水溶性または水分散性）は、使用のための調製において上記基材に染み込まされ、上記基材を膨張させる。生物活性剤もまた、使用するときに、上記反応性成分へまたは直接上記基材パッケージの中へのいずれかに加えられ得る。

アミン含有組織と反応する際、上記反応性インプラントは、有用な時間の範囲内で組織に対して固定させるべきである。代替の実施形態において、上記架橋剤は、組織との反応を遅くすることを目的として化学的に「隠され」または「遮断され」得る。または、対象の架橋剤は、単に反応速度が遅いものであり得る。

上記反応性成分が上記基材を組織へ結合させるのに必要な時間は、約１秒から約６時間まで変わり得、実施形態においては、約３０秒から約２時間まで変わり得る。

反応性成分は溶媒と組み合わされ得、その溶媒としては、本開示の医療用デバイスに塗布される溶液またはコーティングを作るための極性溶媒および非極性溶媒が挙げられる。溶媒の非限定的な例としては、水；生理食塩水；緩衝塩；アルコール（メタノール、エタノールおよびプロパノールを含む）；ジメチルスルホキシド；ジメチルホルムアミド；塩素化炭化水素（例えば、塩化メチレン、クロロホルム、１，２−ジクロロ−エタン）；および脂肪族炭化水素（例えば、ヘキサン、ヘプタン、酢酸エチル）が挙げられる。反応性成分は、約０．１ｗ／ｖ％〜約１０ｗ／ｖ％の濃度で溶液中に存在し得る。

図２は、上記反応性インプラントがインサイチュで作られ得る方法の代替の実施形態を例示する。反応性溶液２２は、インサイチュでインプラント２０へ塗布され（反応性インプラントを作り）、組織表面３０へ上記インプラントを架橋する。示されるように、アプリケーター４０はインプラント２０に向けて反応性溶液２２を噴霧し、インプラント２０を覆う。反応性溶液２２は組織表面３０へインプラント２０を架橋し、インサイチュでインプラント２０を固定する。反応性溶液２２はインプラント表面を覆い、そしてメッシュの間隙に浸透し得る（示さず）。特定の実施形態において、上記反応性溶液は体内へ腹腔鏡で噴霧され得る。上記反応性基材は、組織中の官能基（例えば、一級アミン基、二級アミン基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、スルホン酸基、およびこれらの組み合わせなど）と反応し得る。

特定の実施形態において、本開示の反応性インプラントはコーティングをさらに含み得る。コーティングは、様々な理由（（挿入のために）潤滑性を増加させる、上記インプラント表面の化学反応性を変更する、接着を促進するもしくは妨げる、または生体適合性を増加させることを含む）のために、上記インプラントへ塗布され得る。インプラントへのコーティングは、上に列挙された任意の吸収性および非吸収性材料を含み得る。実施形態において、上記コーティングは、ポリマー（例えば、コラーゲン）を含み得る。コーティングは、当業者の理解し得る範囲内の任意の方法を用いてインプラントへ塗布され得、その方法は、限定されないが浸漬コーティング、噴霧コーティング、溶媒蒸発などを含む。

いくつかの実施形態において、少なくとも１つの生物活性剤が、本開示のインプラントを形成するために利用される上記基材もしくは反応性成分、またはその両方と組み合わされ得る。用語「生物活性剤」は、本明細書中で使用される場合、その最も広範な意味で使用され、臨床での用途を有する任意の物質、または物質の混合物を含む。生物活性剤は、治療効果もしくは予防効果を提供する任意の薬剤、組織の成長、細胞の成長、細胞の分化に影響を与えるもしくは関与する化合物、抗癒着化合物、生物学的作用（例えば、免疫応答）を引き起こすことが可能であり得る化合物であり得、または、１つ以上の生物学的プロセスにおける任意の他の役割を果たし得る。上記生物活性剤は物質の任意の適した形態（例えば、フィルム、粉末、液体、ゲル、これらの組み合わせなど）で上記医療用デバイスへ塗布され得ることが企図される。

本開示に従って利用され得る生物活性剤の分類の非限定的な例としては、抗癒着剤、抗菌剤、抗感染薬、抗血栓薬、鎮痛薬、解熱薬、麻酔薬、抗てんかん薬、抗ヒスタミン薬、抗炎症薬、増殖抑制薬、心臓血管薬、診断薬、化学薬剤（ｃｈｅｍｏ ａｇｅｎｔ）、テロメラーゼインヒビター、ポリマー薬物（ポリアスピリンおよびポリジフルニサルを含む）、抗血小板薬、血小板活性化薬、脈管形成薬、遺伝子治療薬、タンパク質治療薬、交感神経興奮剤、コリン様作用薬、抗ムスカリン薬、抗痙攣薬、ホルモン剤、成長因子、筋弛緩剤、アドレナリン作用性ニューロン遮断薬、抗新生物薬、免疫原性剤、免疫抑制剤、胃腸薬、利尿薬、ステロイド、脂質、リポ多糖類、多糖類、ならびに酵素が挙げられる。また、生物活性剤の組み合わせが使用され得ることも意図されている。

抗癒着剤は、前記移植可能医療用デバイスと周囲の組織との間に癒着が形成するのを防ぐために使用され得る。加えて、抗癒着剤は、上記コーティングされた移植可能医療用デバイスと上記パッケージ材料との間に癒着が形成するのを防ぐために使用され得る。これらの剤のいくつかの例としては、限定はされないが、ポリ（ビニルピロリドン）、カルボキシメチルセルロース、ヒアルロン酸、アルギネート、コラーゲン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリビニルアルコール、およびこれらの組み合わせが挙げられる。上で言及された通り、実施形態において、上記基材を形成するために利用される材料は、これらの材料を含み得、それにより、そのような基材を含むインプラントは、任意の追加の生物活性剤を含むことなく抗癒着バリアとして機能し得る。

本開示の生物活性剤として含まれ得る適した抗菌剤としては、トリクロサン（２，４，４’−トリクロロ−２’−ヒドロキシジフェニルエーテルとしても知られる）；クロルヘキシジンおよびその塩（酢酸クロルヘキシジン、クロルヘキシジングルコネート、塩酸クロルヘキシジン、および硫酸クロルヘキシジンを含む）；銀およびその塩（酢酸銀、安息香酸銀、炭酸銀、クエン酸銀、ヨウ素酸銀、ヨウ化銀、乳酸銀、ラウリン酸銀、硝酸銀、酸化銀、パルミチン酸銀、プロテイン銀、およびスルファジアジン銀を含む）；ポリミキシン、テトラサイクリン；アミノグリコシド（例えば、トブラマイシンおよびゲンタマイシン）；リファンピシン；バシトラシン；ネオマイシン；クロラムフェニコール；ミコナゾール；キノロン（例えば、オキソリン酸、ノルフロキサシン、ナリジクス酸、ペフロキサシン、エノキサシン、およびシプロフロキサシン）；ペニシリン（例えば、オキサシリンおよびピプラシル（ｐｉｐｒａｃｉｌ））；ノノキシノール９；フシジン酸；セファロスポリン；ならびにこれらの組み合わせが挙げられる。加えて、抗菌性タンパク質および抗菌性ペプチド（例えば、ラクトフェリンおよびラクトフェリシンＢ（ｌａｃｔｏｆｅｒｒｉｃｉｎ Ｂ））、ならびに抗菌性多糖類（例えば、フカンおよびその誘導体）は、本開示の生物活性剤として含まれ得る。

本開示に従って生物活性剤として含まれ得る他の生物活性剤としては、局所麻酔薬；非ステロイド系避妊薬；副交感神経作用薬；精神治療薬；精神安定剤；充血緩和剤；鎮静催眠薬；ステロイド；スルホンアミド；交感神経作用薬；ワクチン；ビタミン；抗マラリア薬；抗偏頭痛薬；抗パーキンソン病薬（例えば、Ｌ−ドパ）；抗痙攣薬；抗コリン作用薬（例えば、オキシブチニン）；鎮咳薬；気管支拡張薬；心臓血管薬（例えば、血管拡張薬およびニトログリセリン）；アルカロイド；鎮痛剤；麻酔薬（例えば、コデイン、ジヒドロコデイノン、メペリジン、およびモルヒネ）；非麻酔薬（例えば、サリシレート、アスピリン、アセトアミノフェン、およびｄ−プロポキシフェン）；オピオイドレセプターアンタゴニスト（例えば、ナルトレキソンおよびナロキソン）；抗ガン剤；鎮痙薬；制吐剤；抗ヒスタミン薬；抗炎症薬（例えば、ホルモン剤、ヒドロコルチゾン、プレドニソロン、プレドニソン、非ホルモン剤、アロプリノール、インドメタシン、フェニルブタゾンなど）；ポリマー薬剤（例えば、ポリジフルニサル、ポリアスピリン、およびタンパク質治療薬）；プロスタグランジンおよび細胞傷害性薬物；エストロゲン；抗菌剤；抗生物質；抗真菌剤；抗ウィルス薬；抗凝固剤；鎮痙薬；抗うつ薬；抗ヒスタミン薬；ならびに、免疫学的薬剤が挙げられる。

適した生物活性剤の他の例としては、ウィルスおよび細胞；ペプチド；ポリペプチドおよびタンパク質、これらのアナログ、ムテイン、および活性フラグメント、例えば、免疫グロブリン、抗体、ナノボディ（ｎａｎｏｂｏｄｙ）、サイトカイン（例えば、リンフォカイン、モノカイン、ケモカイン）；血液凝固因子；造血因子；インターロイキン（ＩＬ−２、ＩＬ−３、ＩＬ−４、ＩＬ−６）、インターフェロン（β−ＩＦＮ、α−ＩＦＮ、およびγ−ＩＦＮ）；エリトロポイエチン；ヌクレアーゼ；腫瘍壊死因子；コロニー刺激因子（例えば、ＧＣＳＦ、ＧＭ−ＣＳＦ、ＭＣＳＦ）；インスリン；抗腫瘍剤および腫瘍抑制剤；血液タンパク質；ゴナドトロピン（例えば、ＦＳＨ、ＬＨ、ＣＧなど）；ホルモンおよびホルモンアナログ（例えば、成長ホルモン）；ワクチン（例えば、腫瘍性抗原、細菌性抗原、およびウィルス性抗原）；ソマトスタチン；抗原；血液凝固因子；成長因子（例えば、神経成長因子、インスリン様成長因子）；タンパク質インヒビター；タンパク質アンタゴニストおよびタンパク質アゴニスト；核酸（例えば、アンチセンス分子、ＤＮＡ、ＤＮＡインターカレーター（ｉｎｔｅｒｃａｌａｔｏｒ）、ＲＮＡ、ＲＮＡｉ、オリゴヌクレオチド、ポリヌクレオチド、およびリボザイム）が挙げられる。

以下の実施例は、本開示の実施形態を例示するために提示されている。これらの実施例は、例示であることのみが意図されており、本開示の範囲を限定することは意図されていない。また、割合およびパーセンテージは、別途指示されない場合、重量による値である。

（実施例）
以下の非限定的な実施例は、可能性のある外科手術用インプラント（例えば、メッシュ）、反応速度を制御するために上記基材と反応性成分とを組み合わせるための包装についての考察、および上記インプラントへ追加の特性を与えるために上記基材へ加えられ得る任意の生物活性剤を示す。

（実施例１）
ＮＨＳエステルでエンドキャップされたポリエチレングリコールを含む塩化メチレン溶液を約４０ｗ／ｖ％の濃度で調製する。Ｃｏｖｉｄｉｅｎ製のＰＡＲＩＥＴＥＸ^ＴＭメッシュを上記溶液中で浸漬コーティングし、オーブン中にて周囲温度で一晩乾燥し、いずれの残存する溶媒も除去する。次いで、このメッシュをインサイチュで移植し、そして、上記反応性インプラント（メッシュ）は、提示されているアミンを有する組織の存在下、組織へコラーゲンメッシュを架橋し、それによって互いに貫通し合う網状構造を形成する。この反応は、完結するのに最大３０分掛かり得る。

（実施例２）
反応成分を、移植片基材を含む特殊な注射可能パッケージと共に使用する導管中に提供する。上記反応成分を、外科手術での使用の直前に移植片パッケージ中へ注入し得る。上記反応性成分（水溶性または水分散性）は、使用のための調製中に移植片基材に染み込み、移植片基材を膨張させる。

提供されるパッケージからの除去の際、上記インプラントを、特定の時間範囲内で反応するよう設計する。必要に応じて、上記架橋剤を、水溶性コーティングまたは、上記反応を遅くする緩衝塩を含むコーティングによって化学的に隠し得るかまたは遮断し得、外科医が必要に応じて移植片を移動させることを可能にし得る。

（実施例３）
外科医はポリエステルメッシュを提供し、それを適切にインサイチュで位置決めする。位置決めしたら、約６０ｍｇ／ｍＬの濃度のゲニピン溶液をインサイチュで腹腔鏡で噴霧し、上記メッシュを覆う。上記ゲニピン溶液で上記メッシュおよび上記周囲の組織を覆い、反応性インプラントを作る。次の２，３時間にわたり、上記ゲニピン溶液は、組織へ上記メッシュを架橋し、上記移植片を適所に固定する。

様々な改変が本明細書中で開示される実施形態に対してなされ得ることが理解される。したがって、上記記載は限定ではなく、単なる好ましい実施形態の例示と解釈されるべきである。当業者は、本開示の範囲および意図の中で他の改変を企図する。そのような改変および変化は、添付の特許請求の範囲内に入ることが意図されている。

４ メッシュ基材
６ 反応性コーティング
１０ 孔
２０ インプラント
２２ 反応性溶液
３０ 組織表面
４０ アプリケーター

Claims (22)

1. 反応性成分と組み合わせた基材を含む医療用デバイスであって
   ここで、該基材と該反応性成分の組み合わせが移植の際、組織表面と結合することが可能な反応性インプラントを作る医療用デバイス。
2. 前記反応性成分が、ゲニピン、イソシアネート、シアノアクリレート、アルデヒド、ジイミド、シアナミド、カルボジイミド、アジプイミド酸ジメチル、デンプン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される請求項１に記載の医療用デバイス。
3. 前記反応性成分がゲニピンである請求項２に記載の医療用デバイス。
4. 前記基材が、前記反応性インプラント上に該反応性インプラントの約０．０５重量％〜約５重量％の量で存在する、請求項１に記載の医療用デバイス。
5. 前記反応性成分が、ゼラチン、コラーゲン、フィブリン、フィブリノゲン、エラスチン、ケラチン、アルブミン、ヒドロキシエチルセルロース、セルロース、酸化セルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、トリメチレンカーボネート、カプロラクトン、ジオキサノン、グリコール酸、乳酸、グリコリド、ラクチド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、およびこれらの組み合わせからなる群から選択される物質を含む請求項１に記載の医療用デバイス。
6. 前記反応性成分がインサイチュで前記基材と接触する請求項１に記載の医療用デバイス。
7. 前記反応性成分が前記基材の表面の少なくとも一部分上にコーティングされる請求項１に記載の医療用デバイス。
8. 前記基材と前記反応性成分とがインサイチュで接触される請求項１に記載の医療用デバイス。
9. 前記反応性成分が約０．１ｗ／ｖ％〜約１０ｗ／ｖ％の濃度で溶液を構成する請求項１に記載の医療用デバイス。
10. 前記基材が、縫合糸、ステープル、ステント、メッシュ、テープ、ガーゼ、軟組織修復デバイス、バトレス、バンド、リボン、移植片、足場、創傷被覆剤、および泡沫からなる群から選択される請求項１に記載の医療用デバイス。
11. 前記医療用デバイスがメッシュである請求項１０に記載の医療用デバイス。
12. 前記医療用デバイスがポリマーコーティングをさらに含む請求項１に記載の医療用デバイス。
13. 前記医療用デバイスが生物活性剤をさらに含む請求項１に記載の医療用デバイス。
14. 反応性成分と組み合わせた多孔性基材を含む反応性インプラントであって、ここで該反応性成分が少なくとも１つの組織表面へ該多孔性基材を架橋する反応性インプラント。
15. 前記反応性成分がゲニピンを含む請求項１４に記載の医療用デバイス。
16. コラーゲンを含む基材およびゲニピン溶液を含むシステムであって；
    ここで該システムが
    該基材をゲニピン溶液と接触させ、反応性インプラントを作るための手段；および
    該反応性インプラントを組織中に移植するための手段
    をさらに含むシステム。
17. 前記ゲニピンと前記組織との結合をモニターし、ゲニピンと組織との反応速度を測定するための手段をさらに含む請求項１６に記載のシステム。
18. 前記基材がインサイチュで前記ゲニピン溶液と接触されるように構成される、請求項１６に記載のシステム。
19. 前記基材とゲニピン溶液とを接触させるための手段が、該基材を該ゲニピン溶液でコーティングするための手段を含む請求項１６に記載のシステム。
20. 前記コーティングするための手段が、噴霧、浸し塗り、はけ塗り、蒸着、共押出成形、毛細管ウィッキング、フィルムキャスティング、および成形のための手段を含む請求項１９に記載のシステム。
21. 注射可能パッケージに包装された基材および反応性成分を含むシステムであって；
    ここで、該システムが
    該反応性成分が該基材と接触するように該反応性成分を該パッケージ内に注入するための手段；および
    該反応性基材を組織中に移植するための手段
    をさらに含むシステム。
22. 生物活性剤、および該生物活性剤をパッケージ中に注入するための手段をさらに含む、請求項２１に記載のシステム。

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