カテーテルおよび医療用バルーン
複合材料を含む壁を有する医療用バルーンおよび／またはカテーテルが開示される。複合材料は、ポリマー材料と、炭素の同素体を含有する粒子とを含む。いくつかの場合において、粒子の少なくとも一部がポリマー材料に共有結合している。このような医療用バルーンおよび／またはカテーテルを製造するための方法もまた開示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、カテーテルおよび医療用バルーン、ならびにこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
身体は、動脈、他の血管および他の体内の管腔などの様々な通路を含む。これらの通路は、ときには、例えば腫瘍によって閉塞され、またはプラークによって制限される。閉塞された体内管を広げるために、例えば血管形成術でバルーンカテーテルを使用することができる。
【０００３】
バルーンカテーテルは、細長いカテーテル本体によって担持される膨張および収縮可能なバルーンを含むことができる。バルーンは、最初に、体内への挿入を容易にするためにバルーンカテーテルの径方向の形状を減少させるようにカテーテル本体のまわりに折り畳まれる。
【０００４】
使用中、体内管内に配置されたガイドワイヤを介してバルーンカテーテルを通すことによって、折り畳まれたバルーンを体内管内の目標箇所、例えば、プラークによって閉塞された部分に送達することができる。次いで、例えば、バルーンの内部に流体を導入することによってバルーンが膨張される。バルーンを膨張させると、体内管が血液流量を増加させることができるように、体内管を径方向へ拡張させることができる。使用後、バルーンが収縮され、身体から引き抜かれる。
【０００５】
別の技術において、バルーンカテーテルを使用して、閉塞された通路を開く、および／または補強するためのステントまたはステントグラフトなどの医療用デバイスを配置することもできる。例えば、ステントが目標部位へ搬送されているときに、ステントを圧縮または縮小した形で支持するバルーンカテーテルによって、ステントを体内に送達することができる。目標部位に到達すると、バルーンを膨張させて、拡張したステントを変形させ、管腔壁と接触する所定の位置に固定することができる。次いで、バルーンを収縮させ、カテーテルを引き抜くことができる。ステント送達については、ヒース（Ｈｅａｔｈ）の特許文献１にさらに記載されている。
【０００６】
１つの一般的なバルーンカテーテル設計は、内管が外管に囲まれた同軸配列を含む。内管は、典型的には、ガイドワイヤを介してデバイスを送達するのに使用できる管腔を含む。膨張流体は、内管と外管との間を流れる。この設計の例が、アルネイら（Ａｒｎｅｙ ｅｔ ａｌ．）の特許文献２に記載されている。
【０００７】
他の一般的な設計において、カテーテルは、並列に配列されたガイドワイヤ管腔および膨張管腔を形成する本体を含む。この配列の例が、ワングら（Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ．）の特許文献３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，２９０，７２１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，０４７，０４５号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１９５，９６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本開示は、カテーテルおよび医療用バルーン、ならびにこれらの製造方法に関する。また、本開示は、複合材料を含む壁を有することにより、所定の用途に応じて特性を向上させた医療用バルーンおよび／またはカテーテルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様において、本開示は、複合材料を含む壁を備える医療用バルーンおよび／またはカテーテルを特徴とする。複合材料は、第１のポリマー材料と、炭素の同素体を含有する第１の粒子とを含む。第１の粒子の少なくとも一部が、第１のポリマー材料に結合、例えば共有結合している。第１の粒子を第１のポリマー材料に結合、例えば、共有結合および／または水素結合させると、分散性を向上させることができ、複合材料のポリマー材料における第１の粒子の粒子凝集および／または相分離を低減することができる。
【００１１】
実施形態は、以下の特徴の１つまたは複数を有することができる。第１のポリマー材料は、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエーテル−ポリウレタン共重合体、ポリアミド、ポリエーテル−ポリアミド共重合体、ポリ尿素、ポリエーテル−ポリ尿素共重合体、ポリアミン、ポリエステル、ポリシロキサン、またはこれらの混合物を含む部分を含む。第１のポリマー材料は、熱可塑性材料を含む。第１のポリマー材料は、架橋材料を含む。複合材料は、第１のポリマー材料と異なる第２のポリマー材料をさらに含む。粒子は、形が繊維状である。粒子は、形が管状である。粒子は、コイル状をなす。炭素の同素体は、グラファイト、Ｃ６０、Ｃ７０、単層カーボンチューブ、多層カーボンチューブ、非晶質炭素、炭素コイル、炭素螺旋体、炭素ロープ、炭素繊維、またはこれらの混合物を含む。第１の粒子はそれぞれ、長さ直径比が５を超える。第１の粒子はそれぞれ、長さ直径比が２５を超える。第１の粒子はそれぞれ、最大寸法が２０００ｎｍを超えない。第１の粒子はそれぞれ、最大寸法が１０００ｎｍを超えない。第１の粒子はそれぞれ、分離しており、複合材料全体にわたり間隔をおいて配置される。複合材料は、第１の粒子と異なる第２の粒子をさらに含む。第２の粒子を第１のポリマー材料に共有結合してもよく、しなくてもよい。第２の粒子は、金属、金属酸化物、メタロイド酸化物、クレイ（ｃｌａｙ）、セラミック、またはこれらの混合物である。第１の粒子の全数の少なくとも約２．５パーセントが、第１のポリマー材料に共有結合している。第１の粒子の全数の少なくとも約２５パーセントが、第１のポリマー材料に共有結合している。複合材料は、約５重量パーセントから約６０重量パーセントの、炭素の同素体を含有する第１の粒子を含む。複合材料は、約１５重量パーセントから約５０重量パーセントの、炭素の同素体を含有する第１の粒子を含む。第１の粒子は、炭素の同素体の炭素原子と第１のポリマー材料とを連結する共有結合によって第１のポリマー材料に共有結合している。第１の粒子は、炭素の同素体に共有結合によって結合している求核成分と、第１のポリマー材料または初期の第１のポリマー材料に共有結合によって結合している相補的求電子成分との反応によって第１のポリマー材料に共有結合している。第１の粒子は、炭素の同素体に共有結合によって結合している求電子成分と、第１のポリマー材料または初期の第１のポリマー材料に共有結合によって結合している相補的求核成分との反応によって第１のポリマー材料に共有結合している。求核成分は、アミノ基、ヒドロキシル基、チオール基、これらの共役塩基またはこれらの混合物から選択される求核試薬を含む。求電子成分は、カルボン酸基、エステル基、チオエステル基、アミド基、ウレタン基、尿素基、またはこれらの混合物から選択される求電子試薬を含む。第１の粒子はそれぞれ、約２から約１０００個の求核および／または求電子成分を有する。炭素の同素体を含む第１の粒子の少なくとも一部は、炭素の同素体に結合している基体をさらに含む。基体は、その表面および／または内部に炭素の同素体を形成する触媒を有するクレイを含む。クレイは、カオリナイト、モントモリロナイト−スメクタイト、イライト、緑泥石またはこれらの混合物を含む。クレイは、モントモリロナイトを含む。壁は、多層であるか、または多層を含む。複合材料は多層の各層内に存在し、各層はその隣の層と一体になっている。複合材料は単層内に存在し、単層は、複合材料と異なる材料で形成された第２の層と一体になっている。壁は、治療薬をその内部および／または表面に含む。
【００１２】
別の態様において、本開示は、第１のポリマー材料と、炭素の同素体を含有する第１の粒子とを含む複合材料を有する壁を形成することを含む医療用バルーンおよび／またはカテーテルの製造方法を特徴とする。
【００１３】
実施形態は、以下の特徴の１つまたは複数を有することができる。壁は、基体を設け、複合材料を基体上に堆積することによって形成される。該方法は、基体を除去することをさらに含む。基体は、氷を含む。複合材料は、複合材料の溶液を基体上に噴霧することによって堆積される。該方法は、噴霧を繰り返すことをさらに含む。
【００１４】
別の態様において、本開示は、ポリマー材料および粒子を有する複合材料を含む壁を備える医療用バルーンおよび／またはカテーテルを特徴とする。粒子は、クレイを含む材料を有する基体と、基体から伸びる炭素の同素体とを含む。
【００１５】
実施形態は、以下の特徴の１つまたは複数を有することができる。クレイは、炭素の同素体を形成する触媒をその表面および／または内部に有する。クレイは、カオリナイト、モントモリロナイト−スメクタイト、イライト、緑泥石またはこれらの混合物を含む。クレイは、モントモリロナイトを含む。炭素の同素体を形成する触媒は、第８族または９族の元素を含む。炭素の同素体を形成する触媒は、鉄であるか、または鉄を含む。
【００１６】
実施形態および／または態様は、以下の利点の１つまたは複数を含む。複合材料の粒子が、複合材料のポリマー材料全体にわたり均一に分散され、過度に凝集されていない複合材料で構成されたバルーンおよびカテーテルを提供することができる。これにより、均一で再現性のある特性を有するバルーンおよび／またはカテーテルを提供することができる。耐破壊性、耐引掻き性、破裂強度、引張強度、多孔性、薬物放出性、導電性および熱伝導性などの特性が所定の用途に応じて向上されたバルーンを提供することができる。バルーンおよび／またはカテーテルは、熱伝導性および／または導電性であり得る。複合材料は、高引張強度、例えば１００ＭＰａを超える、例えば、１５０ＭＰａ、２５０ＭＰａを超える、またはさらに３００ＭＰａを超える引張強度を有することができ、薄肉および超薄肉バルーンおよび／またはカテーテルが可能になる。複合材料は、熱可塑性または熱硬化性を有することができる。複合材料のポリマー材料は、本質的に直鎖状、分枝状、高度に直鎖状、または樹枝状であることが可能であり、複合材料が、所定の用途に応じて調整される特性を有することが可能になる。カテーテルおよび／またはバルーンは、向上した生体適合性を有することができる。
【００１７】
本明細書に挙げられているすべての文献、特許出願、特許およびすべての参考文献は、これらが含むすべてについて全体を本願明細書に援用する。
本開示の１つまたは複数の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。本開示の他の特徴および利点は、説明および図面ならびに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】折り畳んだ状態のステントの送達を示す部分縦断面図。
【図１Ｂ】ステントの拡張を示す部分縦断面図。
【図１Ｃ】体の管腔におけるステントの展開を示す部分縦断面図。
【図２】ポリマー材料と、炭素の同素体を含む粒子とを含む複合材料を有する医療用バルーンおよび／またはカテーテルの大きく拡大された概略図。
【図３Ａ】官能化粒子の概略図。
【図３Ｂ】カルボン酸基で官能化された粒子の概略図。
【図４Ａ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｂ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｃ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｄ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｅ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｆ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｇ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｈ】基体、および基体から伸びる炭素コイルを含む粒子の概略図。
【図４Ｉ】コイルおよび基体上のカルボン酸基で官能化された図４Ｈの粒子の概略図。
【図５】カルボン酸基官能化炭素コイルを製造するためのいくつかの合成手法の概略図。
【図６Ａ】カルボン酸基官能化炭素コイルから酸塩化物官能化炭素コイルを製造するための合成手法の概略図。
【図６Ｂ】カルボン酸基官能化炭素コイルの誘導体を製造するためのいくつかの合成法の概略図。
【図７】トルエン２，４−ジイソシアネートと反応するカルボン酸基官能化炭素コイルの概略図。
【図８】図７の反応生成物およびポリオールからのプレポリマーの調製の概略図。
【図９Ａ】いくつかのポリオールの代表的な構造を示す図。
【図９Ｂ】いくつかのポリオールの代表的な構造を示す図。
【図９Ｃ】いくつかのポリオールの代表的な構造を示す図。
【図９Ｄ】いくつかのポリオールの代表的な構造を示す図。
【図１０】高分子量のイソシアネート末端ポリマーの調製の概略図。
【図１１】図１０のポリマーおよびイソプロパノールからの高分子量の末端封鎖ポリマーの調製の概略図。
【図１１Ａ】図１１に示されるポリマーにおける水素結合部位の概略図。
【図１２】トリアルコキシ末端シランポリマーの調製の概略図。
【図１３】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ａ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ｂ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ｃ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ｄ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ｅ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ｆ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１４】トリアルコキシ末端シランポリマーの調製およびその架橋の概略図。
【図１５】ポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応によるイソシアネート末端プレポリマーの調製の概略図。
【図１６】ポリオールと反応して、エステル基を有するプレポリマーを生成する酸塩化物官能化炭素コイルの概略図。
【図１７】図１Ａのバルーンを製造するための方法の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
複合材料を含む壁を備える医療用バルーンおよび／またはカテーテルが開示される。複合材料は、ポリマー材料と、炭素の同素体を含有する粒子とを含む。場合によっては、粒子の少なくとも一部が、ポリマー材料に結合、例えば、共有結合または水素結合している。この医療用バルーンおよびカテーテルを製造するための方法も開示される。
【００２０】
図１Ａ〜１Ｃを参照すると、未拡張のステント１０が、カテーテル１４の先端部付近に担持されたバルーン１２の上に配置され、バルーンおよびステントを担持する部分が閉塞１８の領域に到達するまで、管腔１６、例えば、冠状動脈などの血管を通じて導かれる（図１Ａ）。次いで、ステントは、バルーン１２を膨張させることによって径方向に拡張され、管壁に押しつけられる結果、閉塞１８が圧縮され、それを囲む管壁が径方向に拡張する（図１Ｂ）。次いで、バルーンから圧力が解除され、血管からカテーテルが引き抜かれて、管腔中に拡張したステント１０が残る（図１Ｃ）。
【００２１】
次に図２を参照すると、カテーテル１４および／またはバルーン１２は、それぞれ、第１のポリマー材料３２および第１の粒子３４を含む複合材料３０で構成された壁２１または壁２０を有する。第１の粒子３４は、炭素の同素体、例えば、炭素コイルおよび炭素螺旋体を含み、第１のポリマー材料３２内に均一に分散される。第１の粒子３４の少なくとも一部が、第１のポリマー材料３２に共有結合している。次に図３Ａおよび３Ｂを参照すると、官能成分（ｆ）、例えば、求核または求電子成分を有する粒子３６を使用することによって、第１の粒子３４を第１のポリマー材料３４、または第１のポリマー材料の一部になる材料に共有結合させることができる。例えば、以下にさらに詳細に記載されるように、ポリマーマトリックスまたはプレポリマーマトリックス材料の一部である相補的成分、例えば、１つまたは複数のイソシアネート基を含む成分との反応によって、複数のカルボン酸基３９を有する粒子３８をポリマーマトリックス上にグラフトすることができる。
【００２２】
実施形態において、第１のポリマー材料は、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエーテル−ポリウレタン共重合体、ポリアミド、ポリエーテル−ポリアミド共重合体（例えば、ＰＥＢＡＸ（登録商標）ブランドのポリエーテル−ブロック−ポリアミド）、ポリ尿素、ポリエーテル−ポリ尿素共重合体、ポリアミン、ポリエステル（例えばＰＥＴ）、ポリシロキサン、またはこれらのいずれかの混合物であるポリマー部を含む。
【００２３】
実施形態において、第１のポリマー材料は、熱可塑材加工装置、例えば、押出装置、射出成形装置、ブロー成形装置またはロト成形装置を使用して複合材料を加工することを可能にする熱可塑性材料である。複合材料が熱可塑性材料であるときは、それを溶媒に溶解させ、基体、例えば、別のポリマー材料から製造された基体上にキャスティングまたはコーティングすることができる。
【００２４】
他の実施形態において、第１のポリマー材料は、架橋材料である。
さらに他の場合において、第１のポリマー材料は、最初は熱可塑剤であり、壁が形成された後に、ガンマ放射線などのイオン化放射線で処理することによって第１のポリマーが架橋される。
【００２５】
望まれる場合は、複合材料は、第１のポリマー材料と異なる第２、第３、第４または第５のポリマー材料をさらに含むことができる。
実施形態において、粒子は、形が繊維状または形が管状である。他の実施形態において、粒子は、形がコイル状である。
【００２６】
第１の粒子はそれぞれ、５を超える、例えば、１０を超える、２５を超える、５０を超える、１００を超える、またはさらに２５０を超える長さ直径比を有することができる。
第１の粒子はそれぞれ、６０００ｎｍを超えない、例えば、５０００ｎｍを超えない、２５００ｎｍを超えない、２０００ｎｍを超えない、１５００ｎｍを超えない、１０００ｎｍを超えない、７５０ｎｍを超えない、または５００ｎｍを超えない最大寸法を有することができる。実施形態において、各第１の粒子の最大寸法は、２５０ｎｍ未満、例えば、２００ｎｍ未満、１５０ｎｍ未満、またはさらに１００ｎｍ未満である。
【００２７】
実施形態において、炭素の同素体は、本質的に熱伝導性および／または導電性である。実施形態において、炭素の同素体は、例えば、１つまたは複数の金属がドープされるため、導電性および／または熱伝導性になる。そのような場合において、複合材料、ならびに複合材料から形成されたバルーンおよび／またはカテーテルを導電性および／または熱伝導性にすることができる。
【００２８】
炭素の同素体は、例えば、グラファイト、Ｃ６０、Ｃ７０、単層カーボンチューブ、多層カーボンチューブ、非晶質炭素、炭素コイル、炭素螺旋体（例えば、キラル右旋または左旋螺旋体）、炭素ロープ、炭素繊維、またはこれらの混合物であり得る。望まれる場合は、カーボンナノチューブは、金属などの炭素以外の原子を組み入れることができる。いくつかの実施形態において、炭素の同素体は、９０重量パーセントを超える、例えば、９１、９３、９５、９７重量パーセントを超える、さらに９９重量パーセントを超える炭素を含む。実施形態において、炭素の同素体は、実質的に炭素から形成され、境界に結合水素のみを有する。
【００２９】
図４Ａ〜４Ｇは、様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真である。特に、図４Ａ〜４Ｄは、巻線の間に空間が存在するように比較的間隔をおいて配置された炭素コイルを示し、図４Ｅ〜４Ｇは、コイルの巻線が隣接する巻線に接触する比較的密な構造を有する炭素コイルを示す。図４Ｃは、炭素コイルが、中央コイル５２から他のコイル５１が発生する分岐点５０を有し得ることを示す。実施形態において、炭素コイルにおける巻線の間の間隔（Ｓ）は、約１０ｎｍから約２５０ｎｍ、例えば約２０ｎｍから約１００ｎｍ、または約２５ｎｍから約７５ｎｍの範囲であり得る。実施形態において、コイルを形成する棒の厚さ（Ｔ）は、約２０ｎｍから約１００ｎｍ、約２５ｎｍから約８０ｎｍ、または約３０ｎｍから約７５ｎｍである。非官能化炭素コイルの製造方法が、ナカヤマら（Ｎａｋａｙａｍａ ｅｔ ａｌ．）の米国特許第７，０１４，８３０号、同第６，５５８，６４５号および同第６，５８３，０８５号；デックら（Ｄｅｃｋ ｅｔ ａｌ．）、Ｃａｒｂｏｎ ４４（２００６）、２６７−２７５；およびヤンら（Ｙａｎｇ ｅｔ ａｌ．）、Ｃａｒｂｏｎ ４３（２００５）、９１６−９２２に記載されている。
【００３０】
いくつかの実施形態において、カーボンナノチューブが利用される。様々なカーボンナノチューブ、およびこれらの特性のいくつかが、モウルトンら（Ｍｏｕｌｔｏｎ ｅｔ ａｌ．）、Ｃａｒｂｏｎ、４３、１８７９−１８８４（２００５）；ジアングら（Ｊｉａｎｇ ｅｔ ａｌ．）、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、７、５９７−６０１（２００５）；およびシムら（Ｓｈｉｍ ｅｔ ａｌ．）、Ｌａｎｇｍｕｉｒ、２１（２１）、９３８１−９３８５（２００５）に記載されている。
【００３１】
図４Ｈを参照すると、実施形態において、第１の粒子の少なくとも一部が、クレイ材料を含む基体６２から伸びるコイル６０の形の炭素の同素体を含む。このような実施形態において、クレイは、カオリンクレイ、モントモリロナイトースメクタイト、イライトクレイ、緑泥石クレイ、またはこれらのクレイの混合物であり得る。基体６２は、例えば、炭素の同素体を形成する触媒をその表面および／または内部に含むクレイを含むことができる。次に図４Ｉを参照すると、官能成分（ｆ）、例えば、炭素の同素体および／または基体に共有結合するカルボン酸基を有する粒子７０を使用することによって、第１のポリマー材料、または第１のポリマー材料の一部になる材料にこの粒子を共有結合させることができる。プレポリマーマトリックス材料のポリマーマトリックスの一部である相補的成分、例えば、１つ以上のイソシアネート基を含む成分の反応によって、カルボン酸基をポリマーマトリックス上にグラフトすることができる。そこから伸びる炭素の同素体を有するクレイ基体を含む様々な粒子の製造方法が、ルーら（Ｌｕ ｅｔ ａｌ．）、Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｓｃｉｒｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ６６（２００６）、４５０−４５８およびＣａｒｂｏｎ ４４（２００６）、３８１−３９２に記載されている。
【００３２】
実施形態において、第１の粒子の全数の少なくとも約２．５パーセントが第１のポリマー材料に共有結合され、例えば、第１の粒子の少なくとも約１５パーセント、少なくとも約２５パーセント、少なくとも約５０パーセント、少なくとも約７５パーセント、少なくとも約９０パーセントが第１のポリマー材料に共有結合している。
【００３３】
複合材料は、約１５重量パーセントから約７５重量パーセント、例えば、約１５重量パーセントから約５０重量パーセント、または約２５重量パーセントから約４５重量パーセントの第１の粒子を含むことができる。
【００３４】
実施形態において、第１の粒子はそれぞれ、炭素の同素体の炭素原子と第１のポリマー材料とを連結する共有結合によって、第１のポリマー材料に共有結合している。
実施形態において、第１の粒子は、炭素の同素体に共有結合によって結合している求核成分と、第１のポリマー材料、または第１のポリマー材料の一部になる材料（例えばプレポリマー）に共有結合によって結合している相補的求電子成分との反応によって、第１のポリマー材料に共有結合している。他の実施形態において、第１の粒子は、炭素の同素体に共有結合によって結合している求電子成分と、第１のポリマー材料、または第１のポリマー材料の一部になる材料（例えばプレポリマー）に共有結合によって結合している相補的求核成分との反応によって、第１のポリマー材料に共有結合している。
【００３５】
例えば、求核成分は、アミノ基、ヒドロキシル基、チオール基、カルボン酸基、これらのいずれかの共役塩基またはこれらのいずれかの混合物などの求核試薬を含むことができる。例えば、求電子成分は、カルボン酸基、イソシアネート基、エステル基、チオエステル基、アミド基、ウレタン基、尿素基、またはこれらのいずれかの混合物などの求電子試薬を含むことができる。
【００３６】
実施形態において、第１の粒子はそれぞれ、約２から約１０００個、例えば、約１０から約５００個または約２５から約２５０個の求核成分または求電子成分を有する。
実施形態において、複合材料は、第１の粒子と異なる第２、第３、第４または第５の粒子をさらに含む。いくつかの場合において、他の粒子は、第１のポリマー材料に共有結合していない。例えば、他の粒子は、金属、金属酸化物（例えば二酸化チタン）、メタロイド酸化物（例えば二酸化ケイ素）、クレイ（例えばカオリン）、セラミック（例えば炭化ケイ素もしくは窒化チタン）、または第１のポリマー材料と異なる架橋ポリマー材料の粒子であり得る。特定の実施形態において、他の粒子は、それぞれ、クレイ材料であるか、またはクレイ材料を含む基体から伸びる炭素の同素体の形態をなす。クレイ含有粒子は、より容易に分散することができ、凝集する傾向が低減され得るため、このような粒子は有益であり得る。この粒子は、また、マトリックス内に機械的連動を与えて、向上した機械特性を複合材料に付与することができる。加えて、クレイは、複合材料の生体適合性を向上させることができ、そのイオン交換能力を増大させることができる。
【００３７】
図５〜７は、炭素コイルなどの炭素の同素体を官能化するための技術を示す。図５は、特に、（Ａ）４０℃で３時間超音波処理しながら炭素コイル８０と硫酸／硝酸の３：１混合物とを反応させることによって、または（Ｂ）マイクロ波を照射しながら炭素コイル８０と濃硝酸を反応させることによって、炭素コイル８０を、カルボン酸基で官能化された炭素コイル８４に変換できることを示す。図６Ａは、炭素コイル８４を塩化チオニル（ＳＯＣｌ２）で処理することによって、炭素コイル８４を、酸塩化物基９２で官能化された炭素コイル９０に変換できることを示す。図６Ｂは、４０℃で４時間超音波処理しながら炭素コイル８４とエチレンジアミンおよびＮ−［（ジメチルアミノ）−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５，６］ピリジン−１−イルメチレン］−Ｎ−メチルメタンアミニウムヘキサフルオロホスフェート Ｎ−オキシド（ＨＡＴＵ）とを反応させることによって、炭素コイル８４を、一級アミノ−アミド基１０２で官能化された炭素コイル１００に変換できることを示す。図６Ｂは、炭素コイル８４を、室温で２時間超音波処理しながらＴＨＦ中水素化アルミニウムリチウムの存在下で、一級アルコール成分１１２で官能化された対応する炭素コイル１１０に還元できることをも示す。加えて、図６Ａは、炭素コイル１１０を超音波処理しながらＴＨＦ中フタルイミドおよびアゾジカルボン酸ジエチル（ＤＥＡＤ）で処理することによって、環式アミド成分１２２で官能化された炭素コイル１２０に変換できること、および炭素コイル１２０を、２時間超音波処理しながらトリフルオロ酢酸で加水分解して、一級アミノ基１３２で官能化された炭素コイル１３０にすることができることを示す。図７は、特に、カルボン酸基で官能化された炭素コイル８４が、トルエン２，４−ジ−イソシアネートと反応して、アミドイソシアネート官能１４２を有する炭素コイル１４０を生成するときに、求核試薬として反応することができることを示す。いくつかの具体的な例を用いて以下にさらに記載するように、上記官能化炭素コイルのすべてを、炭素コイルをポリマーマトリックスに組み込むための基礎として使用することができる。
【００３８】
炭素の同素体を官能化するための様々な技術が、ワングら（Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ．）、Ｃａｒｂｏｎ ４３（２００５）、１０１５−１−２０；ラマナタンら（Ｒａｍａｎａｔｈａｎ ｅｔ ａｌ．）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．（２００５）、１７、１２９０−１２９５；ザオら（Ｚｈａｏ ｅｔ ａｌ．）、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ（２００４）、１７７、４３９４−４３９８；およびユングら（Ｊｕｎｇ ｅｔ ａｌ．）、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（２００４）、Ｃ２４、１１７−１２１に記載されている。
【００３９】
次に図８を参照すると、アミド−イソシアネート官能を有する炭素コイル１４０は、例えば、２つ以上のヒドロキシル基、例えば３〜１０個のヒドロキシル基を有するポリオール１５０と反応して、ウレタン結合１６２および末端ヒドロキシル基１６４を有するプレポリマー１６０を生成することができる。
【００４０】
図９Ａ〜９Ｄは、様々なポリオールを示す。特に、図９Ａ〜９Ｄは、硬質ポリアミド（ＰＡ）部および軟質／柔軟ポリエーテル（ＰＥ）部を有するポリエーテルアミド（１７０、図９Ａ）；ジヒドロキシル末端ＰＥＧ（１７４、図９Ｂ）；ジヒドロキシル末端ポリプロピレングリコール（１７６、図９Ｃ）；およびジヒドロキシル末端ポリテトラメチレングリコール（１８０、図９Ｄ）の図を示す。
【００４１】
次に図１０を参照すると、プレポリマー１６０と、トルエン−２，４−ジイソシアネートなどのモノマーイソシアネート、ならびに１つまたは複数のポリオールとをさらに反応させて、反応性イソシアネート基を末端とするより高分子量のポリマー１８０を生成することができる。高ポリマー１８０は、イソシアネートを末端とするため、反応性（しばしば「活動的」と呼ばれる）であり、例えば、求核部分を含む他のモノマーおよびポリマーと反応することができる。
【００４２】
末端イソシアネート基をキャップで失活させる（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）ことによって、反応性ポリマー１８０をより反応性の低いものとすることができる。特に、図１１は、ポリマー１８０を、イソプロパノールとの反応によって、より反応性の低いポリマー１９０に変換できることを示す。反応性イソシアネート末端基をイソプロパノールで失活させる方法は、イルゴルら（Ｙｉｌｇｏｒ ｅｔ ａｌ．）、Ｐｏｌｙｍｅｒ（２００４）、４５、５８２９−５８３６に記載されている。
【００４３】
図１１Ａを参照することにより、高ポリマー１９０は、水素結合受容体／供与体部位として作用できるウレタンおよびアミド結合を含むことに留意されたい。この官能性により、ポリマー１９０などのポリマーは、それ自体、または水素結合受容体／供与体部分を有する他のポリマーと相互に作用することができる。例えば、ポリマー１９０などのポリマーを水素結合によってそれ自体、あるいは１つまたは複数の他のポリマーと可逆的に「架橋」させることができる。これによって、得られた複合材料の特性、すなわち引張強度および曲げ弾性率を向上させることができる。
【００４４】
図１２を参照すると、反応性ポリマー１８０をさらなるポリオールと反応させた後、３−イソシアナト−プロピル−トリエトキシシランなどのイソシアネート末端トリアルコキシシランと反応させて、トリアルコキシシラン末端基２０１を有する高ポリマー２００を生成することができる。当該ポリマーを、例えば、水で処理することによって、末端トリアルコキシシラン基を介して架橋することができる。末端トリアルコキシシラン基を有するポリマーの架橋は、ホンマら（Ｈｏｎｍａ ｅｔ ａｌ．）、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ（２００１）、１８５、８３−９４に記載されている。
【００４５】
次に図１３を参照すると、アミド−イソシアネート官能を有する炭素コイル１４０とポリアミンを反応させて、尿素結合２１１および末端アミノ基２１２を有する高分子量ポリマー２１０を生成することができる。ポリアミンは、２つ以上のアミノ基、例えば、３〜１０個のアミノ基を有することができる。例えば、ポリアミンは、ポリマー、例えば、符号２２１（図１３Ａ）もしくは２２３（図１３Ｂ）などのα，ω−ジアミノポリエーテル、または符号２１５（図１３Ｃ）、２１７（図１３Ｄ）もしくは２１９（図１３Ｅ）などの、一級アミノ基を末端とするモノマーであり得る。様々なポリアミンが、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ（２００５）、４６、２６５３−２６５７に記載されている。
【００４６】
ポリマー２１０は、さらなるモノマーイソシアネートと反応した後、符号２３１（図１３Ｆ）などのアミノ末端トリアルコキシシランと反応して、トリアルコキシシラン末端基を有する高ポリマーを生成することができる。実施形態において、符号２３１のＲ１は、例えば、Ｈ、メチル、エチル、ｎ−プロピルまたはイソプロピルであり、符号２３１のＲ２〜Ｒ４は、それぞれ、メチル、エチル、ｎ−プロピルまたはイソプロピルである。このようなポリマーを、例えば、水で処理することによって、末端トリアルコキシシラン基を介して架橋することができる。
【００４７】
図１４を参照すると、一級アミノ基官能化ポリマー２１０と、３−イソシアナト−プロピル−トリエトキシシランなどのイソシアネート末端トリアルコキシシランとを反応させて、トリアルコキシシラン末端基を有する高ポリマー２４０を生成することができ、それを、例えば、水で処理することによって末端トリアルコキシシラン基を介して架橋して、架橋ハイブリッドポリマー２５０を生成することができる。
【００４８】
次に図１５を参照すると、特定の実施形態において、１モルのα，ω−ポリオール２５３と、２モルのヘキサメチレンジイソシアネートとを反応させて、末端イソシアネート基を有する反応性プレポリマー２６０を生成する。当該プレポリマーと、ポリオールまたはポリアミンなどの他のポリマーとを反応させて、高ポリマーを生成することができる。
【００４９】
次に図１６を参照すると、酸ハロゲン化物官能化コイル９０とポリオール２５３を反応させて、エステル結合を含むポリマー２７５を生成することができる。
本明細書に記載の方法のいずれかによって形成された複合材料は、高い引張強度を有することができ、例えば、引張強度は、約４０ＭＰａを超え得る、例えば、約５０ＭＰａ、７５ＭＰａ、１００ＭＰａを超え得る、またはさらに約１５０ＭＰａを超え得る。加えて、複合材料は、約５０Ｓ／ｃｍを超える、例えば、約６０Ｓ／ｃｍ、７５Ｓ／ｃｍ、１００Ｓ／ｃｍ、１５０Ｓ／ｃｍ、２００Ｓ／ｃｍを超える、またはさらに約３００Ｓ／ｃｍを超える高い導電性を有することができる。
【００５０】
次に図１７を参照すると、複合材料を含む溶液を基体３１０上に堆積させることによって、例えば基体上に噴霧することによって複合材料で形成された壁３０２を含むバルーン３００を製造することができる。基体３１０は、例えば氷から作製することができる。複合材料を堆積させると、溶媒を堆積した溶液から除去して、基体３１０のまわりに層３１２を形成することができる。溶媒を除去し、複合材料を硬化させた後に、基体を除去することができる。基体が氷である場合は、溶融または凍結乾燥によって基体を除去することができる。基体を除去した後に、バルーン３００が設けられる。望まれる場合は、バルーンにさらなる複合材料、または他の材料をコーティングして、同一または異なる材料の多層を形成することができる。
【００５１】
未反応のイソシアネート基を含む複合材料を水で処理することによって、多孔性バルーンおよび／またはカテーテルを製造することができる。望まれる場合は、複合材料は、相互に接続された間隙を有することができる。間隙は、５００ｎｍを超える、例えば、７５０ｎｍ、１０００ｎｍ、１５００ｎｍを超える、またはさらに２５００ｎｍを超える最大寸法を有することができる。間隙は、水銀間隙測定法で測定された場合に、７５パーセントを超える、例えば、８０パーセント、８５パーセント、９０パーセントを超える、またはさらに９５パーセントを超える多孔性を与えうる。
【００５２】
上記実施形態のいずれかにおいて、壁は、治療薬をその内部および／または表面に含むことができる。いくつかの望ましい実施態様において、壁は、多孔性であり、医療用デバイスの展開時に薬剤をバルーンから送達できるように治療薬が充填される。
【００５３】
電気穿孔法およびイオン泳動を用いて、治療薬の送達を支援することができる。例えば、治療薬が導電性複合材料に利用されるときは、例えば、約５Ｖ／ｃｍから約２．５ｋＶ／ｃｍ、約２５Ｖ／ｃｍから約１．５ｋＶ／ｃｍ、または約５０ｋＶ／ｃｍから約１ｋＶ／ｃｍの電場を導電性複合材料に印加することによって、治療薬の送達を支援することができる。いくつかの実施形態において、電場は、律動的に印加される。例えば、パルス長は、約５０μｓから約３０ｍｓ、約１００μｓから約２５ｍｓ、または約１５０μｓから約２０ｍｓである。一般に、電気穿孔法は、ダバロスら（Ｄａｖａｌｏｓ ｅｔ ａｌ．）、Ｍｉｃｒｏｓｃａｌｅ Ｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、４：１４７−１５９（２０００）に記載されている。電気穿孔法のためのパルス電力の電源は、グレニエル（Ｇｒｅｎｉｅｒ）、「Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ＭＯＳＦＥＴ−Ｂａｓｅｄ Ｐｕｌｓｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ」（２００６）という表題の文献におけるウォータルー大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒｌｏｏ）、オンタリオ（Ｏｎｔａｒｉｏ）、カナダに提出された論文に記載されている。
【００５４】
一部の実施態様において、帯電した二官能性成分が、バルーンの多孔性外層内に配置され、該成分をバルーンから導出させるために電場が利用される。他の一部の実施態様において、外層がイオン交換膜であり、内層が本明細書に記載の材料のいずれかである二重層バルーンが利用される。これら２つの層の間には、帯電した治療成分、例えば分子を含む電解質溶液が存在する。電場を利用して、治療成分を周囲の組織に送り込むことができる。
【００５５】
概して、治療薬は、遺伝子治療薬、非遺伝子治療薬または細胞であり得る。治療薬を単独で、または組み合わせて使用することができる。治療薬は、例えば、ノニオン性であるか、または本質的にアニオン性および／またはカチオン性であり得る。いくつかの実施形態の好適な治療薬は、再狭窄を阻害する治療薬である。再狭窄を阻害するような治療薬の具体例は、パクリタキセルまたはその誘導体、例えばドセタキセルである。
【００５６】
【化１】
パクリタキセルの２’ヒドロキシル基から隔てて−ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２）ｎＯＣＨ３（ｎは、例えば、１から約１００以上である）などの可溶化成分を結合させることによって、可溶性パクリタキセル誘導体を製造することができる。リーら（Ｌｉ ｅｔ ａｌ．）、米国特許第６，７３０，６９９号には、パクリタキセルのさらなる水溶性誘導体が記載されている。
【００５７】
代表的な非遺伝子治療薬としては、（ａ）ヘパリン、ヘパリン誘導体、ウロキナーゼ、ＰＰａｃｋ（デキストロフェニルアラニンプロリンアルギニンクロロメチルケトン）およびチロシンなどの抗血栓薬；（ｂ）デキサメタソン、プレドニソロン、コルチコステロン、ブデソニド、エストロゲン、スルファサラジンおよびメサラミンなどの非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）を含む抗炎症薬；（ｃ）パクリタキセル、５−フルオロウラシル、シスプラチン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エポチロン、エンドスタチン、アンギオスタチン、アンギオペプチン、ラパマイシン（スロリムス）、ビオリムス、タクロリムス、エベロリムス、平滑筋細胞増殖を阻止することが可能なモノクロナル抗体、およびチミジンキナーゼ阻害薬などの抗悪性腫瘍薬／抗増殖薬／抗有糸分裂薬；（ｄ）リドカイン、ブピバカインおよびロピバカインなどの麻酔薬；（ｅ）Ｄ−Ｐｈｅ−Ｐｒｏ−Ａｒｇクロロメチルケトン、ＲＧＤペプチド含有化合物、ヘパリン、ヒルジン、抗血栓化合物、血小板レセプター拮抗薬、抗血栓抗体、抗血小板レセプター抗体、アスピリン、プロスタグランジン阻害薬、血小板阻害薬およびマダニ抗血小板ペプチドなどの抗凝血薬；（ｆ）成長因子、転写活性薬および翻訳促進薬などの血管細胞成長促進薬；（ｇ）成長因子阻害薬、成長因子レセプター拮抗薬、転写抑制体、翻訳抑制体、複製阻害薬、阻害性抗体、成長因子に対する抗体、成長因子および細胞毒からなる二官能性分子、抗体および細胞毒からなる二官能性分子などの血管細胞成長阻害薬；（ｈ）タンパク質キナーゼおよびチロシンキナーゼ阻害薬（例えば、トリホスチン、ゲニステイン、キノキサリン）；（ｉ）プロスタサイリン類似体；（ｊ）コレステロール低下薬；（ｋ）アンギオポイエチン；（ｌ）トリクロサン、セファロプポリン、アミノグリコシドおよびニトロフラントインなどの抗菌薬；（ｍ）細胞毒、細胞静止薬および細胞増殖抑制薬；（ｎ）血管拡張薬；（ｏ）内因性の血管作動機構に干渉する薬剤；（ｐ）モノクロナル抗体などの白血球補充阻害薬；（ｑ）サイトカイン、（ｒ）ホルモン；ならびに（ｓ）アリベンドール、アムブセタミド、アミノプロマジン、アポアトロピン、メチル硫酸ベボニウム、ビエタミベリン、ブタベリン、臭化ブトロピウム、臭化ｎ−ブチルスコポルアンモニウム、カロベリン、臭化シメトロピウム、シナメドリン、クレボプリド、臭化水素コニイン、塩酸コニイン、ヨウ化シクロニウム、ジフェメリン、ジイソプロミン、酪酸ジオキサフェチル、臭化ジポニウム、ドロフェニン、臭化エメプロニウム、エタベリン、フェクレミン、フェナルアミド、フェノベリン、フェンピプラン、臭化フェンピベリニウム、臭化フェントニウム、フラボキセート、フロプロピオン、グルコン酸、グアイアクタミン、ヒドラミトラジン、ヒメクロモン、レイオピロール、メベベリン、モキサベリン、ナフィベリン、オクタミラミン、オクタベリン、塩化オキシブチニン、ペンタピペリド、塩酸フェナマシド、フロログルシノール、臭化ピナベリウム、ピペリレート、塩酸ピポキソラン、プラミベリン、臭化プリフィニウム、プロペリジン、プロビバン、プロピロマジン、プロザピン、ラセフェミン、ロシベリン、スパスモリトール、ヨウ化スチロニウム、スルトロポニウム、ヨウ化チエモニウム、臭化チキジニウム、チロピラミド、トレピブトン、トリクロミル、トリホリウム、トリメブチン、トロペンジル、塩化トロスピウム、臭化キセニトロピウム、ケトロラクおよびこれらの医薬として許容し得る塩などの抗痙攣薬が挙げられる。
【００５８】
代表的な遺伝子治療薬としては、アンチセンスＤＮＡおよびＲＮＡ、ならびに（ａ）アンチセンスＲＮＡ、（ｂ）欠陥または欠損内因性分子に取って代わるｔＲＮＡまたはｒＲＮＡ、（ｃ）酸性および塩基性線維芽細胞成長因子、血管内皮細胞成長因子、表皮細胞成長因子、形質転換成長因子αおよびβ、血小板由来内皮細胞成長因子、血小板由来成長因子、腫瘍壊死因子α、肝細胞成長因子およびインスリン様成長因子などの成長因子を含む血管新生因子、（ｄ）ＣＤ阻害薬を含む細胞周期阻害薬、ならびに（ｅ）チミジンキナーゼ（「ＴＫ」）、および細胞増殖に干渉するのに有用な他の薬剤に対するＤＮＡコーディングが挙げられる。ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６（Ｖｇｒ−１）、ＢＭＰ−７（ＯＰ−１）、ＢＭＰ−８、ＢＭＰ−９、ＢＭＰ−１０、ＢＭＰ−１１、ＢＭＰ−１２、ＢＭＰ−１３、ＢＭＰ−１４、ＢＭＰ−１５およびＢＭＰ−１６を含む骨形態形成タンパク質（「ＢＭＰ」）のファミリーをコードするＤＮＡも重要である。現在好適なＢＭＰは、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６およびＢＭＰ−７のいずれかである。これらの二量体タンパク質をホモ二量体、ヘテロ二量体またはこれらの組合せとして単独で、または他の分子と併せて提供することができる。代替的に、または追加的に、ＢＭＰの上流または下流効果を誘発することが可能な分子を提供することができる。そのような分子としては、「ヘッジホッグ」タンパク質の任意のもの、またはこれらをコードするＤＮＡが挙げられる。
【００５９】
遺伝子治療薬の送達のためのベクターとしては、アデノウイルス、腸（ｇｕｔｔｅｄ）アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、レトロウイルス、アルファウイルス（セムリキ森林、シンドビス等）、レンチウイルス、単純ヘルペスウイルス、複製可能型ウイルス（例えばＯＮＹＸ−０１５）およびハイブリッドベクターなどのウイルスベクター；ならびにタンパク質導入ドメイン（ＰＴＤ）などの標的配列を有する、および有さない、人工染色体およびミニ染色体、プラスミドＤＮＡベクター（例えばｐＣＯＲ）、カチオン性ポリマー（例えば、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ））、グラフト共重合体（例えば、ポリエーテル−ＰＥＩおよび酸化ポリエチレン−ＰＥＩ）、中性ポリマーＰＶＰ、ＳＰ１０１７（ＳＵＰＲＡＴＥＫ）、カチオン性脂質などの脂質、リポソーム、リポプレックス、ナノ粒子またはマイクロ粒子などの非ウイルスベクターが挙げられる。
（他の実施形態）
いくつかの実施形態について説明を行った。しかしながら、本開示の主旨および範囲から逸脱することなく様々な変更を加えることができることが理解されるであろう。
【００６０】
バルーンおよび／またはカテーテルは、２つ以上の層を含む壁を有することができる。例えば、壁は、２、３、４、５、７、９、１１、１３または１５個以上の層、例えば２１個の層を有することができる。
【００６１】
バルーンの壁などの壁全体が複合材料で形成された実施形態を示したが、いくつかの実施形態において、壁の一部のみが複合材料で構成される。さらに他の実施形態が添付の請求項に記載されている。
【技術分野】
【０００１】
本開示は、カテーテルおよび医療用バルーン、ならびにこれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
身体は、動脈、他の血管および他の体内の管腔などの様々な通路を含む。これらの通路は、ときには、例えば腫瘍によって閉塞され、またはプラークによって制限される。閉塞された体内管を広げるために、例えば血管形成術でバルーンカテーテルを使用することができる。
【０００３】
バルーンカテーテルは、細長いカテーテル本体によって担持される膨張および収縮可能なバルーンを含むことができる。バルーンは、最初に、体内への挿入を容易にするためにバルーンカテーテルの径方向の形状を減少させるようにカテーテル本体のまわりに折り畳まれる。
【０００４】
使用中、体内管内に配置されたガイドワイヤを介してバルーンカテーテルを通すことによって、折り畳まれたバルーンを体内管内の目標箇所、例えば、プラークによって閉塞された部分に送達することができる。次いで、例えば、バルーンの内部に流体を導入することによってバルーンが膨張される。バルーンを膨張させると、体内管が血液流量を増加させることができるように、体内管を径方向へ拡張させることができる。使用後、バルーンが収縮され、身体から引き抜かれる。
【０００５】
別の技術において、バルーンカテーテルを使用して、閉塞された通路を開く、および／または補強するためのステントまたはステントグラフトなどの医療用デバイスを配置することもできる。例えば、ステントが目標部位へ搬送されているときに、ステントを圧縮または縮小した形で支持するバルーンカテーテルによって、ステントを体内に送達することができる。目標部位に到達すると、バルーンを膨張させて、拡張したステントを変形させ、管腔壁と接触する所定の位置に固定することができる。次いで、バルーンを収縮させ、カテーテルを引き抜くことができる。ステント送達については、ヒース（Ｈｅａｔｈ）の特許文献１にさらに記載されている。
【０００６】
１つの一般的なバルーンカテーテル設計は、内管が外管に囲まれた同軸配列を含む。内管は、典型的には、ガイドワイヤを介してデバイスを送達するのに使用できる管腔を含む。膨張流体は、内管と外管との間を流れる。この設計の例が、アルネイら（Ａｒｎｅｙ ｅｔ ａｌ．）の特許文献２に記載されている。
【０００７】
他の一般的な設計において、カテーテルは、並列に配列されたガイドワイヤ管腔および膨張管腔を形成する本体を含む。この配列の例が、ワングら（Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ．）の特許文献３に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，２９０，７２１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，０４７，０４５号明細書
【特許文献３】米国特許第５，１９５，９６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本開示は、カテーテルおよび医療用バルーン、ならびにこれらの製造方法に関する。また、本開示は、複合材料を含む壁を有することにより、所定の用途に応じて特性を向上させた医療用バルーンおよび／またはカテーテルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様において、本開示は、複合材料を含む壁を備える医療用バルーンおよび／またはカテーテルを特徴とする。複合材料は、第１のポリマー材料と、炭素の同素体を含有する第１の粒子とを含む。第１の粒子の少なくとも一部が、第１のポリマー材料に結合、例えば共有結合している。第１の粒子を第１のポリマー材料に結合、例えば、共有結合および／または水素結合させると、分散性を向上させることができ、複合材料のポリマー材料における第１の粒子の粒子凝集および／または相分離を低減することができる。
【００１１】
実施形態は、以下の特徴の１つまたは複数を有することができる。第１のポリマー材料は、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエーテル−ポリウレタン共重合体、ポリアミド、ポリエーテル−ポリアミド共重合体、ポリ尿素、ポリエーテル−ポリ尿素共重合体、ポリアミン、ポリエステル、ポリシロキサン、またはこれらの混合物を含む部分を含む。第１のポリマー材料は、熱可塑性材料を含む。第１のポリマー材料は、架橋材料を含む。複合材料は、第１のポリマー材料と異なる第２のポリマー材料をさらに含む。粒子は、形が繊維状である。粒子は、形が管状である。粒子は、コイル状をなす。炭素の同素体は、グラファイト、Ｃ６０、Ｃ７０、単層カーボンチューブ、多層カーボンチューブ、非晶質炭素、炭素コイル、炭素螺旋体、炭素ロープ、炭素繊維、またはこれらの混合物を含む。第１の粒子はそれぞれ、長さ直径比が５を超える。第１の粒子はそれぞれ、長さ直径比が２５を超える。第１の粒子はそれぞれ、最大寸法が２０００ｎｍを超えない。第１の粒子はそれぞれ、最大寸法が１０００ｎｍを超えない。第１の粒子はそれぞれ、分離しており、複合材料全体にわたり間隔をおいて配置される。複合材料は、第１の粒子と異なる第２の粒子をさらに含む。第２の粒子を第１のポリマー材料に共有結合してもよく、しなくてもよい。第２の粒子は、金属、金属酸化物、メタロイド酸化物、クレイ（ｃｌａｙ）、セラミック、またはこれらの混合物である。第１の粒子の全数の少なくとも約２．５パーセントが、第１のポリマー材料に共有結合している。第１の粒子の全数の少なくとも約２５パーセントが、第１のポリマー材料に共有結合している。複合材料は、約５重量パーセントから約６０重量パーセントの、炭素の同素体を含有する第１の粒子を含む。複合材料は、約１５重量パーセントから約５０重量パーセントの、炭素の同素体を含有する第１の粒子を含む。第１の粒子は、炭素の同素体の炭素原子と第１のポリマー材料とを連結する共有結合によって第１のポリマー材料に共有結合している。第１の粒子は、炭素の同素体に共有結合によって結合している求核成分と、第１のポリマー材料または初期の第１のポリマー材料に共有結合によって結合している相補的求電子成分との反応によって第１のポリマー材料に共有結合している。第１の粒子は、炭素の同素体に共有結合によって結合している求電子成分と、第１のポリマー材料または初期の第１のポリマー材料に共有結合によって結合している相補的求核成分との反応によって第１のポリマー材料に共有結合している。求核成分は、アミノ基、ヒドロキシル基、チオール基、これらの共役塩基またはこれらの混合物から選択される求核試薬を含む。求電子成分は、カルボン酸基、エステル基、チオエステル基、アミド基、ウレタン基、尿素基、またはこれらの混合物から選択される求電子試薬を含む。第１の粒子はそれぞれ、約２から約１０００個の求核および／または求電子成分を有する。炭素の同素体を含む第１の粒子の少なくとも一部は、炭素の同素体に結合している基体をさらに含む。基体は、その表面および／または内部に炭素の同素体を形成する触媒を有するクレイを含む。クレイは、カオリナイト、モントモリロナイト−スメクタイト、イライト、緑泥石またはこれらの混合物を含む。クレイは、モントモリロナイトを含む。壁は、多層であるか、または多層を含む。複合材料は多層の各層内に存在し、各層はその隣の層と一体になっている。複合材料は単層内に存在し、単層は、複合材料と異なる材料で形成された第２の層と一体になっている。壁は、治療薬をその内部および／または表面に含む。
【００１２】
別の態様において、本開示は、第１のポリマー材料と、炭素の同素体を含有する第１の粒子とを含む複合材料を有する壁を形成することを含む医療用バルーンおよび／またはカテーテルの製造方法を特徴とする。
【００１３】
実施形態は、以下の特徴の１つまたは複数を有することができる。壁は、基体を設け、複合材料を基体上に堆積することによって形成される。該方法は、基体を除去することをさらに含む。基体は、氷を含む。複合材料は、複合材料の溶液を基体上に噴霧することによって堆積される。該方法は、噴霧を繰り返すことをさらに含む。
【００１４】
別の態様において、本開示は、ポリマー材料および粒子を有する複合材料を含む壁を備える医療用バルーンおよび／またはカテーテルを特徴とする。粒子は、クレイを含む材料を有する基体と、基体から伸びる炭素の同素体とを含む。
【００１５】
実施形態は、以下の特徴の１つまたは複数を有することができる。クレイは、炭素の同素体を形成する触媒をその表面および／または内部に有する。クレイは、カオリナイト、モントモリロナイト−スメクタイト、イライト、緑泥石またはこれらの混合物を含む。クレイは、モントモリロナイトを含む。炭素の同素体を形成する触媒は、第８族または９族の元素を含む。炭素の同素体を形成する触媒は、鉄であるか、または鉄を含む。
【００１６】
実施形態および／または態様は、以下の利点の１つまたは複数を含む。複合材料の粒子が、複合材料のポリマー材料全体にわたり均一に分散され、過度に凝集されていない複合材料で構成されたバルーンおよびカテーテルを提供することができる。これにより、均一で再現性のある特性を有するバルーンおよび／またはカテーテルを提供することができる。耐破壊性、耐引掻き性、破裂強度、引張強度、多孔性、薬物放出性、導電性および熱伝導性などの特性が所定の用途に応じて向上されたバルーンを提供することができる。バルーンおよび／またはカテーテルは、熱伝導性および／または導電性であり得る。複合材料は、高引張強度、例えば１００ＭＰａを超える、例えば、１５０ＭＰａ、２５０ＭＰａを超える、またはさらに３００ＭＰａを超える引張強度を有することができ、薄肉および超薄肉バルーンおよび／またはカテーテルが可能になる。複合材料は、熱可塑性または熱硬化性を有することができる。複合材料のポリマー材料は、本質的に直鎖状、分枝状、高度に直鎖状、または樹枝状であることが可能であり、複合材料が、所定の用途に応じて調整される特性を有することが可能になる。カテーテルおよび／またはバルーンは、向上した生体適合性を有することができる。
【００１７】
本明細書に挙げられているすべての文献、特許出願、特許およびすべての参考文献は、これらが含むすべてについて全体を本願明細書に援用する。
本開示の１つまたは複数の実施形態の詳細は、添付の図面および以下の説明に記載されている。本開示の他の特徴および利点は、説明および図面ならびに特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】折り畳んだ状態のステントの送達を示す部分縦断面図。
【図１Ｂ】ステントの拡張を示す部分縦断面図。
【図１Ｃ】体の管腔におけるステントの展開を示す部分縦断面図。
【図２】ポリマー材料と、炭素の同素体を含む粒子とを含む複合材料を有する医療用バルーンおよび／またはカテーテルの大きく拡大された概略図。
【図３Ａ】官能化粒子の概略図。
【図３Ｂ】カルボン酸基で官能化された粒子の概略図。
【図４Ａ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｂ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｃ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｄ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｅ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｆ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｇ】様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真を示す図。
【図４Ｈ】基体、および基体から伸びる炭素コイルを含む粒子の概略図。
【図４Ｉ】コイルおよび基体上のカルボン酸基で官能化された図４Ｈの粒子の概略図。
【図５】カルボン酸基官能化炭素コイルを製造するためのいくつかの合成手法の概略図。
【図６Ａ】カルボン酸基官能化炭素コイルから酸塩化物官能化炭素コイルを製造するための合成手法の概略図。
【図６Ｂ】カルボン酸基官能化炭素コイルの誘導体を製造するためのいくつかの合成法の概略図。
【図７】トルエン２，４−ジイソシアネートと反応するカルボン酸基官能化炭素コイルの概略図。
【図８】図７の反応生成物およびポリオールからのプレポリマーの調製の概略図。
【図９Ａ】いくつかのポリオールの代表的な構造を示す図。
【図９Ｂ】いくつかのポリオールの代表的な構造を示す図。
【図９Ｃ】いくつかのポリオールの代表的な構造を示す図。
【図９Ｄ】いくつかのポリオールの代表的な構造を示す図。
【図１０】高分子量のイソシアネート末端ポリマーの調製の概略図。
【図１１】図１０のポリマーおよびイソプロパノールからの高分子量の末端封鎖ポリマーの調製の概略図。
【図１１Ａ】図１１に示されるポリマーにおける水素結合部位の概略図。
【図１２】トリアルコキシ末端シランポリマーの調製の概略図。
【図１３】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ａ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ｂ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ｃ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ｄ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ｅ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１３Ｆ】様々なポリアミン材料と反応するカルボン酸基官能化炭素コイル／図８のトルエン−２，４−ジイソシアネート反応性生物の概略図。
【図１４】トリアルコキシ末端シランポリマーの調製およびその架橋の概略図。
【図１５】ポリオールとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応によるイソシアネート末端プレポリマーの調製の概略図。
【図１６】ポリオールと反応して、エステル基を有するプレポリマーを生成する酸塩化物官能化炭素コイルの概略図。
【図１７】図１Ａのバルーンを製造するための方法の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
複合材料を含む壁を備える医療用バルーンおよび／またはカテーテルが開示される。複合材料は、ポリマー材料と、炭素の同素体を含有する粒子とを含む。場合によっては、粒子の少なくとも一部が、ポリマー材料に結合、例えば、共有結合または水素結合している。この医療用バルーンおよびカテーテルを製造するための方法も開示される。
【００２０】
図１Ａ〜１Ｃを参照すると、未拡張のステント１０が、カテーテル１４の先端部付近に担持されたバルーン１２の上に配置され、バルーンおよびステントを担持する部分が閉塞１８の領域に到達するまで、管腔１６、例えば、冠状動脈などの血管を通じて導かれる（図１Ａ）。次いで、ステントは、バルーン１２を膨張させることによって径方向に拡張され、管壁に押しつけられる結果、閉塞１８が圧縮され、それを囲む管壁が径方向に拡張する（図１Ｂ）。次いで、バルーンから圧力が解除され、血管からカテーテルが引き抜かれて、管腔中に拡張したステント１０が残る（図１Ｃ）。
【００２１】
次に図２を参照すると、カテーテル１４および／またはバルーン１２は、それぞれ、第１のポリマー材料３２および第１の粒子３４を含む複合材料３０で構成された壁２１または壁２０を有する。第１の粒子３４は、炭素の同素体、例えば、炭素コイルおよび炭素螺旋体を含み、第１のポリマー材料３２内に均一に分散される。第１の粒子３４の少なくとも一部が、第１のポリマー材料３２に共有結合している。次に図３Ａおよび３Ｂを参照すると、官能成分（ｆ）、例えば、求核または求電子成分を有する粒子３６を使用することによって、第１の粒子３４を第１のポリマー材料３４、または第１のポリマー材料の一部になる材料に共有結合させることができる。例えば、以下にさらに詳細に記載されるように、ポリマーマトリックスまたはプレポリマーマトリックス材料の一部である相補的成分、例えば、１つまたは複数のイソシアネート基を含む成分との反応によって、複数のカルボン酸基３９を有する粒子３８をポリマーマトリックス上にグラフトすることができる。
【００２２】
実施形態において、第１のポリマー材料は、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエーテル−ポリウレタン共重合体、ポリアミド、ポリエーテル−ポリアミド共重合体（例えば、ＰＥＢＡＸ（登録商標）ブランドのポリエーテル−ブロック−ポリアミド）、ポリ尿素、ポリエーテル−ポリ尿素共重合体、ポリアミン、ポリエステル（例えばＰＥＴ）、ポリシロキサン、またはこれらのいずれかの混合物であるポリマー部を含む。
【００２３】
実施形態において、第１のポリマー材料は、熱可塑材加工装置、例えば、押出装置、射出成形装置、ブロー成形装置またはロト成形装置を使用して複合材料を加工することを可能にする熱可塑性材料である。複合材料が熱可塑性材料であるときは、それを溶媒に溶解させ、基体、例えば、別のポリマー材料から製造された基体上にキャスティングまたはコーティングすることができる。
【００２４】
他の実施形態において、第１のポリマー材料は、架橋材料である。
さらに他の場合において、第１のポリマー材料は、最初は熱可塑剤であり、壁が形成された後に、ガンマ放射線などのイオン化放射線で処理することによって第１のポリマーが架橋される。
【００２５】
望まれる場合は、複合材料は、第１のポリマー材料と異なる第２、第３、第４または第５のポリマー材料をさらに含むことができる。
実施形態において、粒子は、形が繊維状または形が管状である。他の実施形態において、粒子は、形がコイル状である。
【００２６】
第１の粒子はそれぞれ、５を超える、例えば、１０を超える、２５を超える、５０を超える、１００を超える、またはさらに２５０を超える長さ直径比を有することができる。
第１の粒子はそれぞれ、６０００ｎｍを超えない、例えば、５０００ｎｍを超えない、２５００ｎｍを超えない、２０００ｎｍを超えない、１５００ｎｍを超えない、１０００ｎｍを超えない、７５０ｎｍを超えない、または５００ｎｍを超えない最大寸法を有することができる。実施形態において、各第１の粒子の最大寸法は、２５０ｎｍ未満、例えば、２００ｎｍ未満、１５０ｎｍ未満、またはさらに１００ｎｍ未満である。
【００２７】
実施形態において、炭素の同素体は、本質的に熱伝導性および／または導電性である。実施形態において、炭素の同素体は、例えば、１つまたは複数の金属がドープされるため、導電性および／または熱伝導性になる。そのような場合において、複合材料、ならびに複合材料から形成されたバルーンおよび／またはカテーテルを導電性および／または熱伝導性にすることができる。
【００２８】
炭素の同素体は、例えば、グラファイト、Ｃ６０、Ｃ７０、単層カーボンチューブ、多層カーボンチューブ、非晶質炭素、炭素コイル、炭素螺旋体（例えば、キラル右旋または左旋螺旋体）、炭素ロープ、炭素繊維、またはこれらの混合物であり得る。望まれる場合は、カーボンナノチューブは、金属などの炭素以外の原子を組み入れることができる。いくつかの実施形態において、炭素の同素体は、９０重量パーセントを超える、例えば、９１、９３、９５、９７重量パーセントを超える、さらに９９重量パーセントを超える炭素を含む。実施形態において、炭素の同素体は、実質的に炭素から形成され、境界に結合水素のみを有する。
【００２９】
図４Ａ〜４Ｇは、様々な炭素コイルの走査型電子顕微鏡写真である。特に、図４Ａ〜４Ｄは、巻線の間に空間が存在するように比較的間隔をおいて配置された炭素コイルを示し、図４Ｅ〜４Ｇは、コイルの巻線が隣接する巻線に接触する比較的密な構造を有する炭素コイルを示す。図４Ｃは、炭素コイルが、中央コイル５２から他のコイル５１が発生する分岐点５０を有し得ることを示す。実施形態において、炭素コイルにおける巻線の間の間隔（Ｓ）は、約１０ｎｍから約２５０ｎｍ、例えば約２０ｎｍから約１００ｎｍ、または約２５ｎｍから約７５ｎｍの範囲であり得る。実施形態において、コイルを形成する棒の厚さ（Ｔ）は、約２０ｎｍから約１００ｎｍ、約２５ｎｍから約８０ｎｍ、または約３０ｎｍから約７５ｎｍである。非官能化炭素コイルの製造方法が、ナカヤマら（Ｎａｋａｙａｍａ ｅｔ ａｌ．）の米国特許第７，０１４，８３０号、同第６，５５８，６４５号および同第６，５８３，０８５号；デックら（Ｄｅｃｋ ｅｔ ａｌ．）、Ｃａｒｂｏｎ ４４（２００６）、２６７−２７５；およびヤンら（Ｙａｎｇ ｅｔ ａｌ．）、Ｃａｒｂｏｎ ４３（２００５）、９１６−９２２に記載されている。
【００３０】
いくつかの実施形態において、カーボンナノチューブが利用される。様々なカーボンナノチューブ、およびこれらの特性のいくつかが、モウルトンら（Ｍｏｕｌｔｏｎ ｅｔ ａｌ．）、Ｃａｒｂｏｎ、４３、１８７９−１８８４（２００５）；ジアングら（Ｊｉａｎｇ ｅｔ ａｌ．）、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、７、５９７−６０１（２００５）；およびシムら（Ｓｈｉｍ ｅｔ ａｌ．）、Ｌａｎｇｍｕｉｒ、２１（２１）、９３８１−９３８５（２００５）に記載されている。
【００３１】
図４Ｈを参照すると、実施形態において、第１の粒子の少なくとも一部が、クレイ材料を含む基体６２から伸びるコイル６０の形の炭素の同素体を含む。このような実施形態において、クレイは、カオリンクレイ、モントモリロナイトースメクタイト、イライトクレイ、緑泥石クレイ、またはこれらのクレイの混合物であり得る。基体６２は、例えば、炭素の同素体を形成する触媒をその表面および／または内部に含むクレイを含むことができる。次に図４Ｉを参照すると、官能成分（ｆ）、例えば、炭素の同素体および／または基体に共有結合するカルボン酸基を有する粒子７０を使用することによって、第１のポリマー材料、または第１のポリマー材料の一部になる材料にこの粒子を共有結合させることができる。プレポリマーマトリックス材料のポリマーマトリックスの一部である相補的成分、例えば、１つ以上のイソシアネート基を含む成分の反応によって、カルボン酸基をポリマーマトリックス上にグラフトすることができる。そこから伸びる炭素の同素体を有するクレイ基体を含む様々な粒子の製造方法が、ルーら（Ｌｕ ｅｔ ａｌ．）、Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ Ｓｃｉｒｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ６６（２００６）、４５０−４５８およびＣａｒｂｏｎ ４４（２００６）、３８１−３９２に記載されている。
【００３２】
実施形態において、第１の粒子の全数の少なくとも約２．５パーセントが第１のポリマー材料に共有結合され、例えば、第１の粒子の少なくとも約１５パーセント、少なくとも約２５パーセント、少なくとも約５０パーセント、少なくとも約７５パーセント、少なくとも約９０パーセントが第１のポリマー材料に共有結合している。
【００３３】
複合材料は、約１５重量パーセントから約７５重量パーセント、例えば、約１５重量パーセントから約５０重量パーセント、または約２５重量パーセントから約４５重量パーセントの第１の粒子を含むことができる。
【００３４】
実施形態において、第１の粒子はそれぞれ、炭素の同素体の炭素原子と第１のポリマー材料とを連結する共有結合によって、第１のポリマー材料に共有結合している。
実施形態において、第１の粒子は、炭素の同素体に共有結合によって結合している求核成分と、第１のポリマー材料、または第１のポリマー材料の一部になる材料（例えばプレポリマー）に共有結合によって結合している相補的求電子成分との反応によって、第１のポリマー材料に共有結合している。他の実施形態において、第１の粒子は、炭素の同素体に共有結合によって結合している求電子成分と、第１のポリマー材料、または第１のポリマー材料の一部になる材料（例えばプレポリマー）に共有結合によって結合している相補的求核成分との反応によって、第１のポリマー材料に共有結合している。
【００３５】
例えば、求核成分は、アミノ基、ヒドロキシル基、チオール基、カルボン酸基、これらのいずれかの共役塩基またはこれらのいずれかの混合物などの求核試薬を含むことができる。例えば、求電子成分は、カルボン酸基、イソシアネート基、エステル基、チオエステル基、アミド基、ウレタン基、尿素基、またはこれらのいずれかの混合物などの求電子試薬を含むことができる。
【００３６】
実施形態において、第１の粒子はそれぞれ、約２から約１０００個、例えば、約１０から約５００個または約２５から約２５０個の求核成分または求電子成分を有する。
実施形態において、複合材料は、第１の粒子と異なる第２、第３、第４または第５の粒子をさらに含む。いくつかの場合において、他の粒子は、第１のポリマー材料に共有結合していない。例えば、他の粒子は、金属、金属酸化物（例えば二酸化チタン）、メタロイド酸化物（例えば二酸化ケイ素）、クレイ（例えばカオリン）、セラミック（例えば炭化ケイ素もしくは窒化チタン）、または第１のポリマー材料と異なる架橋ポリマー材料の粒子であり得る。特定の実施形態において、他の粒子は、それぞれ、クレイ材料であるか、またはクレイ材料を含む基体から伸びる炭素の同素体の形態をなす。クレイ含有粒子は、より容易に分散することができ、凝集する傾向が低減され得るため、このような粒子は有益であり得る。この粒子は、また、マトリックス内に機械的連動を与えて、向上した機械特性を複合材料に付与することができる。加えて、クレイは、複合材料の生体適合性を向上させることができ、そのイオン交換能力を増大させることができる。
【００３７】
図５〜７は、炭素コイルなどの炭素の同素体を官能化するための技術を示す。図５は、特に、（Ａ）４０℃で３時間超音波処理しながら炭素コイル８０と硫酸／硝酸の３：１混合物とを反応させることによって、または（Ｂ）マイクロ波を照射しながら炭素コイル８０と濃硝酸を反応させることによって、炭素コイル８０を、カルボン酸基で官能化された炭素コイル８４に変換できることを示す。図６Ａは、炭素コイル８４を塩化チオニル（ＳＯＣｌ２）で処理することによって、炭素コイル８４を、酸塩化物基９２で官能化された炭素コイル９０に変換できることを示す。図６Ｂは、４０℃で４時間超音波処理しながら炭素コイル８４とエチレンジアミンおよびＮ−［（ジメチルアミノ）−１Ｈ−１，２，３−トリアゾロ［４，５，６］ピリジン−１−イルメチレン］−Ｎ−メチルメタンアミニウムヘキサフルオロホスフェート Ｎ−オキシド（ＨＡＴＵ）とを反応させることによって、炭素コイル８４を、一級アミノ−アミド基１０２で官能化された炭素コイル１００に変換できることを示す。図６Ｂは、炭素コイル８４を、室温で２時間超音波処理しながらＴＨＦ中水素化アルミニウムリチウムの存在下で、一級アルコール成分１１２で官能化された対応する炭素コイル１１０に還元できることをも示す。加えて、図６Ａは、炭素コイル１１０を超音波処理しながらＴＨＦ中フタルイミドおよびアゾジカルボン酸ジエチル（ＤＥＡＤ）で処理することによって、環式アミド成分１２２で官能化された炭素コイル１２０に変換できること、および炭素コイル１２０を、２時間超音波処理しながらトリフルオロ酢酸で加水分解して、一級アミノ基１３２で官能化された炭素コイル１３０にすることができることを示す。図７は、特に、カルボン酸基で官能化された炭素コイル８４が、トルエン２，４−ジ−イソシアネートと反応して、アミドイソシアネート官能１４２を有する炭素コイル１４０を生成するときに、求核試薬として反応することができることを示す。いくつかの具体的な例を用いて以下にさらに記載するように、上記官能化炭素コイルのすべてを、炭素コイルをポリマーマトリックスに組み込むための基礎として使用することができる。
【００３８】
炭素の同素体を官能化するための様々な技術が、ワングら（Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ．）、Ｃａｒｂｏｎ ４３（２００５）、１０１５−１−２０；ラマナタンら（Ｒａｍａｎａｔｈａｎ ｅｔ ａｌ．）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．（２００５）、１７、１２９０−１２９５；ザオら（Ｚｈａｏ ｅｔ ａｌ．）、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ（２００４）、１７７、４３９４−４３９８；およびユングら（Ｊｕｎｇ ｅｔ ａｌ．）、Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（２００４）、Ｃ２４、１１７−１２１に記載されている。
【００３９】
次に図８を参照すると、アミド−イソシアネート官能を有する炭素コイル１４０は、例えば、２つ以上のヒドロキシル基、例えば３〜１０個のヒドロキシル基を有するポリオール１５０と反応して、ウレタン結合１６２および末端ヒドロキシル基１６４を有するプレポリマー１６０を生成することができる。
【００４０】
図９Ａ〜９Ｄは、様々なポリオールを示す。特に、図９Ａ〜９Ｄは、硬質ポリアミド（ＰＡ）部および軟質／柔軟ポリエーテル（ＰＥ）部を有するポリエーテルアミド（１７０、図９Ａ）；ジヒドロキシル末端ＰＥＧ（１７４、図９Ｂ）；ジヒドロキシル末端ポリプロピレングリコール（１７６、図９Ｃ）；およびジヒドロキシル末端ポリテトラメチレングリコール（１８０、図９Ｄ）の図を示す。
【００４１】
次に図１０を参照すると、プレポリマー１６０と、トルエン−２，４−ジイソシアネートなどのモノマーイソシアネート、ならびに１つまたは複数のポリオールとをさらに反応させて、反応性イソシアネート基を末端とするより高分子量のポリマー１８０を生成することができる。高ポリマー１８０は、イソシアネートを末端とするため、反応性（しばしば「活動的」と呼ばれる）であり、例えば、求核部分を含む他のモノマーおよびポリマーと反応することができる。
【００４２】
末端イソシアネート基をキャップで失活させる（ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）ことによって、反応性ポリマー１８０をより反応性の低いものとすることができる。特に、図１１は、ポリマー１８０を、イソプロパノールとの反応によって、より反応性の低いポリマー１９０に変換できることを示す。反応性イソシアネート末端基をイソプロパノールで失活させる方法は、イルゴルら（Ｙｉｌｇｏｒ ｅｔ ａｌ．）、Ｐｏｌｙｍｅｒ（２００４）、４５、５８２９−５８３６に記載されている。
【００４３】
図１１Ａを参照することにより、高ポリマー１９０は、水素結合受容体／供与体部位として作用できるウレタンおよびアミド結合を含むことに留意されたい。この官能性により、ポリマー１９０などのポリマーは、それ自体、または水素結合受容体／供与体部分を有する他のポリマーと相互に作用することができる。例えば、ポリマー１９０などのポリマーを水素結合によってそれ自体、あるいは１つまたは複数の他のポリマーと可逆的に「架橋」させることができる。これによって、得られた複合材料の特性、すなわち引張強度および曲げ弾性率を向上させることができる。
【００４４】
図１２を参照すると、反応性ポリマー１８０をさらなるポリオールと反応させた後、３−イソシアナト−プロピル−トリエトキシシランなどのイソシアネート末端トリアルコキシシランと反応させて、トリアルコキシシラン末端基２０１を有する高ポリマー２００を生成することができる。当該ポリマーを、例えば、水で処理することによって、末端トリアルコキシシラン基を介して架橋することができる。末端トリアルコキシシラン基を有するポリマーの架橋は、ホンマら（Ｈｏｎｍａ ｅｔ ａｌ．）、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ（２００１）、１８５、８３−９４に記載されている。
【００４５】
次に図１３を参照すると、アミド−イソシアネート官能を有する炭素コイル１４０とポリアミンを反応させて、尿素結合２１１および末端アミノ基２１２を有する高分子量ポリマー２１０を生成することができる。ポリアミンは、２つ以上のアミノ基、例えば、３〜１０個のアミノ基を有することができる。例えば、ポリアミンは、ポリマー、例えば、符号２２１（図１３Ａ）もしくは２２３（図１３Ｂ）などのα，ω−ジアミノポリエーテル、または符号２１５（図１３Ｃ）、２１７（図１３Ｄ）もしくは２１９（図１３Ｅ）などの、一級アミノ基を末端とするモノマーであり得る。様々なポリアミンが、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ Ｌｅｔｔｅｒｓ（２００５）、４６、２６５３−２６５７に記載されている。
【００４６】
ポリマー２１０は、さらなるモノマーイソシアネートと反応した後、符号２３１（図１３Ｆ）などのアミノ末端トリアルコキシシランと反応して、トリアルコキシシラン末端基を有する高ポリマーを生成することができる。実施形態において、符号２３１のＲ１は、例えば、Ｈ、メチル、エチル、ｎ−プロピルまたはイソプロピルであり、符号２３１のＲ２〜Ｒ４は、それぞれ、メチル、エチル、ｎ−プロピルまたはイソプロピルである。このようなポリマーを、例えば、水で処理することによって、末端トリアルコキシシラン基を介して架橋することができる。
【００４７】
図１４を参照すると、一級アミノ基官能化ポリマー２１０と、３−イソシアナト−プロピル−トリエトキシシランなどのイソシアネート末端トリアルコキシシランとを反応させて、トリアルコキシシラン末端基を有する高ポリマー２４０を生成することができ、それを、例えば、水で処理することによって末端トリアルコキシシラン基を介して架橋して、架橋ハイブリッドポリマー２５０を生成することができる。
【００４８】
次に図１５を参照すると、特定の実施形態において、１モルのα，ω−ポリオール２５３と、２モルのヘキサメチレンジイソシアネートとを反応させて、末端イソシアネート基を有する反応性プレポリマー２６０を生成する。当該プレポリマーと、ポリオールまたはポリアミンなどの他のポリマーとを反応させて、高ポリマーを生成することができる。
【００４９】
次に図１６を参照すると、酸ハロゲン化物官能化コイル９０とポリオール２５３を反応させて、エステル結合を含むポリマー２７５を生成することができる。
本明細書に記載の方法のいずれかによって形成された複合材料は、高い引張強度を有することができ、例えば、引張強度は、約４０ＭＰａを超え得る、例えば、約５０ＭＰａ、７５ＭＰａ、１００ＭＰａを超え得る、またはさらに約１５０ＭＰａを超え得る。加えて、複合材料は、約５０Ｓ／ｃｍを超える、例えば、約６０Ｓ／ｃｍ、７５Ｓ／ｃｍ、１００Ｓ／ｃｍ、１５０Ｓ／ｃｍ、２００Ｓ／ｃｍを超える、またはさらに約３００Ｓ／ｃｍを超える高い導電性を有することができる。
【００５０】
次に図１７を参照すると、複合材料を含む溶液を基体３１０上に堆積させることによって、例えば基体上に噴霧することによって複合材料で形成された壁３０２を含むバルーン３００を製造することができる。基体３１０は、例えば氷から作製することができる。複合材料を堆積させると、溶媒を堆積した溶液から除去して、基体３１０のまわりに層３１２を形成することができる。溶媒を除去し、複合材料を硬化させた後に、基体を除去することができる。基体が氷である場合は、溶融または凍結乾燥によって基体を除去することができる。基体を除去した後に、バルーン３００が設けられる。望まれる場合は、バルーンにさらなる複合材料、または他の材料をコーティングして、同一または異なる材料の多層を形成することができる。
【００５１】
未反応のイソシアネート基を含む複合材料を水で処理することによって、多孔性バルーンおよび／またはカテーテルを製造することができる。望まれる場合は、複合材料は、相互に接続された間隙を有することができる。間隙は、５００ｎｍを超える、例えば、７５０ｎｍ、１０００ｎｍ、１５００ｎｍを超える、またはさらに２５００ｎｍを超える最大寸法を有することができる。間隙は、水銀間隙測定法で測定された場合に、７５パーセントを超える、例えば、８０パーセント、８５パーセント、９０パーセントを超える、またはさらに９５パーセントを超える多孔性を与えうる。
【００５２】
上記実施形態のいずれかにおいて、壁は、治療薬をその内部および／または表面に含むことができる。いくつかの望ましい実施態様において、壁は、多孔性であり、医療用デバイスの展開時に薬剤をバルーンから送達できるように治療薬が充填される。
【００５３】
電気穿孔法およびイオン泳動を用いて、治療薬の送達を支援することができる。例えば、治療薬が導電性複合材料に利用されるときは、例えば、約５Ｖ／ｃｍから約２．５ｋＶ／ｃｍ、約２５Ｖ／ｃｍから約１．５ｋＶ／ｃｍ、または約５０ｋＶ／ｃｍから約１ｋＶ／ｃｍの電場を導電性複合材料に印加することによって、治療薬の送達を支援することができる。いくつかの実施形態において、電場は、律動的に印加される。例えば、パルス長は、約５０μｓから約３０ｍｓ、約１００μｓから約２５ｍｓ、または約１５０μｓから約２０ｍｓである。一般に、電気穿孔法は、ダバロスら（Ｄａｖａｌｏｓ ｅｔ ａｌ．）、Ｍｉｃｒｏｓｃａｌｅ Ｔｈｅｒｍｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、４：１４７−１５９（２０００）に記載されている。電気穿孔法のためのパルス電力の電源は、グレニエル（Ｇｒｅｎｉｅｒ）、「Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ＭＯＳＦＥＴ−Ｂａｓｅｄ Ｐｕｌｓｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｏｒａｔｉｏｎ」（２００６）という表題の文献におけるウォータルー大学（Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒｌｏｏ）、オンタリオ（Ｏｎｔａｒｉｏ）、カナダに提出された論文に記載されている。
【００５４】
一部の実施態様において、帯電した二官能性成分が、バルーンの多孔性外層内に配置され、該成分をバルーンから導出させるために電場が利用される。他の一部の実施態様において、外層がイオン交換膜であり、内層が本明細書に記載の材料のいずれかである二重層バルーンが利用される。これら２つの層の間には、帯電した治療成分、例えば分子を含む電解質溶液が存在する。電場を利用して、治療成分を周囲の組織に送り込むことができる。
【００５５】
概して、治療薬は、遺伝子治療薬、非遺伝子治療薬または細胞であり得る。治療薬を単独で、または組み合わせて使用することができる。治療薬は、例えば、ノニオン性であるか、または本質的にアニオン性および／またはカチオン性であり得る。いくつかの実施形態の好適な治療薬は、再狭窄を阻害する治療薬である。再狭窄を阻害するような治療薬の具体例は、パクリタキセルまたはその誘導体、例えばドセタキセルである。
【００５６】
【化１】
パクリタキセルの２’ヒドロキシル基から隔てて−ＣＯＣＨ２ＣＨ２ＣＯＮＨＣＨ２ＣＨ２（ＯＣＨ２）ｎＯＣＨ３（ｎは、例えば、１から約１００以上である）などの可溶化成分を結合させることによって、可溶性パクリタキセル誘導体を製造することができる。リーら（Ｌｉ ｅｔ ａｌ．）、米国特許第６，７３０，６９９号には、パクリタキセルのさらなる水溶性誘導体が記載されている。
【００５７】
代表的な非遺伝子治療薬としては、（ａ）ヘパリン、ヘパリン誘導体、ウロキナーゼ、ＰＰａｃｋ（デキストロフェニルアラニンプロリンアルギニンクロロメチルケトン）およびチロシンなどの抗血栓薬；（ｂ）デキサメタソン、プレドニソロン、コルチコステロン、ブデソニド、エストロゲン、スルファサラジンおよびメサラミンなどの非ステロイド性抗炎症薬（ＮＳＡＩＤ）を含む抗炎症薬；（ｃ）パクリタキセル、５−フルオロウラシル、シスプラチン、ビンブラスチン、ビンクリスチン、エポチロン、エンドスタチン、アンギオスタチン、アンギオペプチン、ラパマイシン（スロリムス）、ビオリムス、タクロリムス、エベロリムス、平滑筋細胞増殖を阻止することが可能なモノクロナル抗体、およびチミジンキナーゼ阻害薬などの抗悪性腫瘍薬／抗増殖薬／抗有糸分裂薬；（ｄ）リドカイン、ブピバカインおよびロピバカインなどの麻酔薬；（ｅ）Ｄ−Ｐｈｅ−Ｐｒｏ−Ａｒｇクロロメチルケトン、ＲＧＤペプチド含有化合物、ヘパリン、ヒルジン、抗血栓化合物、血小板レセプター拮抗薬、抗血栓抗体、抗血小板レセプター抗体、アスピリン、プロスタグランジン阻害薬、血小板阻害薬およびマダニ抗血小板ペプチドなどの抗凝血薬；（ｆ）成長因子、転写活性薬および翻訳促進薬などの血管細胞成長促進薬；（ｇ）成長因子阻害薬、成長因子レセプター拮抗薬、転写抑制体、翻訳抑制体、複製阻害薬、阻害性抗体、成長因子に対する抗体、成長因子および細胞毒からなる二官能性分子、抗体および細胞毒からなる二官能性分子などの血管細胞成長阻害薬；（ｈ）タンパク質キナーゼおよびチロシンキナーゼ阻害薬（例えば、トリホスチン、ゲニステイン、キノキサリン）；（ｉ）プロスタサイリン類似体；（ｊ）コレステロール低下薬；（ｋ）アンギオポイエチン；（ｌ）トリクロサン、セファロプポリン、アミノグリコシドおよびニトロフラントインなどの抗菌薬；（ｍ）細胞毒、細胞静止薬および細胞増殖抑制薬；（ｎ）血管拡張薬；（ｏ）内因性の血管作動機構に干渉する薬剤；（ｐ）モノクロナル抗体などの白血球補充阻害薬；（ｑ）サイトカイン、（ｒ）ホルモン；ならびに（ｓ）アリベンドール、アムブセタミド、アミノプロマジン、アポアトロピン、メチル硫酸ベボニウム、ビエタミベリン、ブタベリン、臭化ブトロピウム、臭化ｎ−ブチルスコポルアンモニウム、カロベリン、臭化シメトロピウム、シナメドリン、クレボプリド、臭化水素コニイン、塩酸コニイン、ヨウ化シクロニウム、ジフェメリン、ジイソプロミン、酪酸ジオキサフェチル、臭化ジポニウム、ドロフェニン、臭化エメプロニウム、エタベリン、フェクレミン、フェナルアミド、フェノベリン、フェンピプラン、臭化フェンピベリニウム、臭化フェントニウム、フラボキセート、フロプロピオン、グルコン酸、グアイアクタミン、ヒドラミトラジン、ヒメクロモン、レイオピロール、メベベリン、モキサベリン、ナフィベリン、オクタミラミン、オクタベリン、塩化オキシブチニン、ペンタピペリド、塩酸フェナマシド、フロログルシノール、臭化ピナベリウム、ピペリレート、塩酸ピポキソラン、プラミベリン、臭化プリフィニウム、プロペリジン、プロビバン、プロピロマジン、プロザピン、ラセフェミン、ロシベリン、スパスモリトール、ヨウ化スチロニウム、スルトロポニウム、ヨウ化チエモニウム、臭化チキジニウム、チロピラミド、トレピブトン、トリクロミル、トリホリウム、トリメブチン、トロペンジル、塩化トロスピウム、臭化キセニトロピウム、ケトロラクおよびこれらの医薬として許容し得る塩などの抗痙攣薬が挙げられる。
【００５８】
代表的な遺伝子治療薬としては、アンチセンスＤＮＡおよびＲＮＡ、ならびに（ａ）アンチセンスＲＮＡ、（ｂ）欠陥または欠損内因性分子に取って代わるｔＲＮＡまたはｒＲＮＡ、（ｃ）酸性および塩基性線維芽細胞成長因子、血管内皮細胞成長因子、表皮細胞成長因子、形質転換成長因子αおよびβ、血小板由来内皮細胞成長因子、血小板由来成長因子、腫瘍壊死因子α、肝細胞成長因子およびインスリン様成長因子などの成長因子を含む血管新生因子、（ｄ）ＣＤ阻害薬を含む細胞周期阻害薬、ならびに（ｅ）チミジンキナーゼ（「ＴＫ」）、および細胞増殖に干渉するのに有用な他の薬剤に対するＤＮＡコーディングが挙げられる。ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６（Ｖｇｒ−１）、ＢＭＰ−７（ＯＰ−１）、ＢＭＰ−８、ＢＭＰ−９、ＢＭＰ−１０、ＢＭＰ−１１、ＢＭＰ−１２、ＢＭＰ−１３、ＢＭＰ−１４、ＢＭＰ−１５およびＢＭＰ−１６を含む骨形態形成タンパク質（「ＢＭＰ」）のファミリーをコードするＤＮＡも重要である。現在好適なＢＭＰは、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６およびＢＭＰ−７のいずれかである。これらの二量体タンパク質をホモ二量体、ヘテロ二量体またはこれらの組合せとして単独で、または他の分子と併せて提供することができる。代替的に、または追加的に、ＢＭＰの上流または下流効果を誘発することが可能な分子を提供することができる。そのような分子としては、「ヘッジホッグ」タンパク質の任意のもの、またはこれらをコードするＤＮＡが挙げられる。
【００５９】
遺伝子治療薬の送達のためのベクターとしては、アデノウイルス、腸（ｇｕｔｔｅｄ）アデノウイルス、アデノ関連ウイルス、レトロウイルス、アルファウイルス（セムリキ森林、シンドビス等）、レンチウイルス、単純ヘルペスウイルス、複製可能型ウイルス（例えばＯＮＹＸ−０１５）およびハイブリッドベクターなどのウイルスベクター；ならびにタンパク質導入ドメイン（ＰＴＤ）などの標的配列を有する、および有さない、人工染色体およびミニ染色体、プラスミドＤＮＡベクター（例えばｐＣＯＲ）、カチオン性ポリマー（例えば、ポリエチレンイミン、ポリエチレンイミン（ＰＥＩ））、グラフト共重合体（例えば、ポリエーテル−ＰＥＩおよび酸化ポリエチレン−ＰＥＩ）、中性ポリマーＰＶＰ、ＳＰ１０１７（ＳＵＰＲＡＴＥＫ）、カチオン性脂質などの脂質、リポソーム、リポプレックス、ナノ粒子またはマイクロ粒子などの非ウイルスベクターが挙げられる。
（他の実施形態）
いくつかの実施形態について説明を行った。しかしながら、本開示の主旨および範囲から逸脱することなく様々な変更を加えることができることが理解されるであろう。
【００６０】
バルーンおよび／またはカテーテルは、２つ以上の層を含む壁を有することができる。例えば、壁は、２、３、４、５、７、９、１１、１３または１５個以上の層、例えば２１個の層を有することができる。
【００６１】
バルーンの壁などの壁全体が複合材料で形成された実施形態を示したが、いくつかの実施形態において、壁の一部のみが複合材料で構成される。さらに他の実施形態が添付の請求項に記載されている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のポリマー材料と、炭素の同素体からなり、少なくとも一部が該第１のポリマー材料に共有結合している第１の粒子とからなる複合材料を含む壁を備える、医療用バルーンまたはカテーテル。
【請求項２】
前記第１のポリマー材料が、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエーテル−ポリウレタン共重合体、ポリアミド、ポリエーテル−ポリアミド共重合体、ポリ尿素、ポリエーテル−ポリ尿素共重合体、ポリアミン、ポリエステル、ポリシロキサンおよびこれらの混合物からなる群から選択された部分からなる、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項３】
前記第１のポリマー材料が熱可塑性材料である、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項４】
前記複合材料が、前記第１のポリマー材料と異なる第２のポリマー材料をさらに含む、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項５】
前記第１の粒子がコイルの形状をなす、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項６】
前記炭素の同素体が、グラファイト、Ｃ６０、Ｃ７０、単層カーボンチューブ、多層カーボンチューブ、非晶質炭素、炭素コイル、炭素螺旋体、炭素ロープ、炭素繊維およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項７】
第１の粒子がそれぞれ、５を超える長さ直径比を有する、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項８】
第１の粒子がそれぞれ、１０００ｎｍを超えない最大寸法を有する、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項９】
前記第１の粒子が分離しており、前記複合材料全体にわたって間隔をおいて配置される、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１０】
前記複合材料が、前記第１の粒子と異なる第２の粒子をさらに含み、該第２の粒子が前記第１のポリマー材料に共有結合していない、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１１】
前記第２の粒子が、金属、金属酸化物、メタロイド酸化物、クレイ、セラミックおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１０に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１２】
前記第１の粒子の全数の少なくとも約２．５パーセントが、前記第１のポリマー材料に共有結合している、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１３】
前記複合材料が、約５重量パーセントから約６０重量パーセントの、前記炭素の同素体からなる第１の粒子を含む、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１４】
前記第１の粒子が、前記炭素の同素体の炭素原子と前記第１のポリマー材料とを連結する共有結合によって、前記第１のポリマー材料に共有結合している、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１５】
前記第１の粒子が、前記炭素の同素体に共有結合によって結合している求核成分と、前記第１のポリマー材料または初期の第１のポリマー材料に共有結合によって結合している相補的求電子成分との反応によって、前記第１のポリマー材料に共有結合している、請求項１４に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１６】
前記求核成分が、アミノ基、ヒドロキシル基、チオール基、これらの共役塩基およびこれらの混合物からなる群から選択された求核試薬からなる、請求項１５に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１７】
第１の粒子がそれぞれ約２から約１０００個の求核成分を有する、請求項１５に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１８】
前記炭素の同素体からなる第１の粒子の少なくとも一部が、前記炭素の同素体に結合している基体をさらに含む、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１９】
前記基体が、炭素の同素体を形成する触媒をその表面および／または内部に有するクレイを含む、請求項１８に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２０】
前記クレイが、カオリナイト、モントモリロナイト−スメクタイト、イライト、緑泥石およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１９に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２１】
前記壁が多層からなる、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２２】
前記複合材料が前記多層の各層に存在し、各層がその隣の層と一体になっている、請求項２１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２３】
前記複合材料が単層に存在し、該単層が、前記複合材料と異なる材料で形成された第２の層と一体になっている、請求項２１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２４】
前記壁が治療薬をその内部および／または表面に含む、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２５】
第１のポリマー材料と、炭素の同素体からなり、少なくとも一部が該第１のポリマー材料に共有結合している第１の粒子とからなる複合材料を含む壁を形成することからなる、医療用バルーンまたはカテーテルの製造方法。
【請求項２６】
前記壁が、基体を設けることと、前記複合材料を該基体上に堆積させることとによって形成される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記基体を除去することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記複合材料が、前記複合材料の溶液を前記基体上に噴霧することによって堆積される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
ポリマー材料と粒子とを含む複合材料からなる壁を備え、該粒子が、クレイを含む材料からなる基体と、該基体から伸びる炭素の同素体とからなる、医療用バルーンまたはカテーテル。
【請求項３０】
前記クレイが、炭素の同素体を形成する触媒をその表面および／または内部に有する、請求項２９に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項３１】
前記クレイが、カオリナイト、モントモリロナイト−スメクタイト、イライト、緑泥石およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２９に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項３２】
前記炭素の同素体を形成する触媒が、第８族または第９族の元素からなる、請求項３０に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１】
第１のポリマー材料と、炭素の同素体からなり、少なくとも一部が該第１のポリマー材料に共有結合している第１の粒子とからなる複合材料を含む壁を備える、医療用バルーンまたはカテーテル。
【請求項２】
前記第１のポリマー材料が、ポリエーテル、ポリウレタン、ポリエーテル−ポリウレタン共重合体、ポリアミド、ポリエーテル−ポリアミド共重合体、ポリ尿素、ポリエーテル−ポリ尿素共重合体、ポリアミン、ポリエステル、ポリシロキサンおよびこれらの混合物からなる群から選択された部分からなる、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項３】
前記第１のポリマー材料が熱可塑性材料である、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項４】
前記複合材料が、前記第１のポリマー材料と異なる第２のポリマー材料をさらに含む、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項５】
前記第１の粒子がコイルの形状をなす、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項６】
前記炭素の同素体が、グラファイト、Ｃ６０、Ｃ７０、単層カーボンチューブ、多層カーボンチューブ、非晶質炭素、炭素コイル、炭素螺旋体、炭素ロープ、炭素繊維およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項７】
第１の粒子がそれぞれ、５を超える長さ直径比を有する、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項８】
第１の粒子がそれぞれ、１０００ｎｍを超えない最大寸法を有する、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項９】
前記第１の粒子が分離しており、前記複合材料全体にわたって間隔をおいて配置される、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１０】
前記複合材料が、前記第１の粒子と異なる第２の粒子をさらに含み、該第２の粒子が前記第１のポリマー材料に共有結合していない、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１１】
前記第２の粒子が、金属、金属酸化物、メタロイド酸化物、クレイ、セラミックおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１０に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１２】
前記第１の粒子の全数の少なくとも約２．５パーセントが、前記第１のポリマー材料に共有結合している、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１３】
前記複合材料が、約５重量パーセントから約６０重量パーセントの、前記炭素の同素体からなる第１の粒子を含む、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１４】
前記第１の粒子が、前記炭素の同素体の炭素原子と前記第１のポリマー材料とを連結する共有結合によって、前記第１のポリマー材料に共有結合している、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１５】
前記第１の粒子が、前記炭素の同素体に共有結合によって結合している求核成分と、前記第１のポリマー材料または初期の第１のポリマー材料に共有結合によって結合している相補的求電子成分との反応によって、前記第１のポリマー材料に共有結合している、請求項１４に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１６】
前記求核成分が、アミノ基、ヒドロキシル基、チオール基、これらの共役塩基およびこれらの混合物からなる群から選択された求核試薬からなる、請求項１５に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１７】
第１の粒子がそれぞれ約２から約１０００個の求核成分を有する、請求項１５に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１８】
前記炭素の同素体からなる第１の粒子の少なくとも一部が、前記炭素の同素体に結合している基体をさらに含む、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項１９】
前記基体が、炭素の同素体を形成する触媒をその表面および／または内部に有するクレイを含む、請求項１８に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２０】
前記クレイが、カオリナイト、モントモリロナイト−スメクタイト、イライト、緑泥石およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１９に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２１】
前記壁が多層からなる、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２２】
前記複合材料が前記多層の各層に存在し、各層がその隣の層と一体になっている、請求項２１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２３】
前記複合材料が単層に存在し、該単層が、前記複合材料と異なる材料で形成された第２の層と一体になっている、請求項２１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２４】
前記壁が治療薬をその内部および／または表面に含む、請求項１に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項２５】
第１のポリマー材料と、炭素の同素体からなり、少なくとも一部が該第１のポリマー材料に共有結合している第１の粒子とからなる複合材料を含む壁を形成することからなる、医療用バルーンまたはカテーテルの製造方法。
【請求項２６】
前記壁が、基体を設けることと、前記複合材料を該基体上に堆積させることとによって形成される、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記基体を除去することをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記複合材料が、前記複合材料の溶液を前記基体上に噴霧することによって堆積される、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
ポリマー材料と粒子とを含む複合材料からなる壁を備え、該粒子が、クレイを含む材料からなる基体と、該基体から伸びる炭素の同素体とからなる、医療用バルーンまたはカテーテル。
【請求項３０】
前記クレイが、炭素の同素体を形成する触媒をその表面および／または内部に有する、請求項２９に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項３１】
前記クレイが、カオリナイト、モントモリロナイト−スメクタイト、イライト、緑泥石およびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項２９に記載のバルーンまたはカテーテル。
【請求項３２】
前記炭素の同素体を形成する触媒が、第８族または第９族の元素からなる、請求項３０に記載のバルーンまたはカテーテル。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【図４Ｈ】
【図４Ｉ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図１０】
【図１１】
【図１１Ａ】
【図１２】
【図１３】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１３Ｅ】
【図１３Ｆ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図４Ｇ】
【図４Ｈ】
【図４Ｉ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図９Ｄ】
【図１０】
【図１１】
【図１１Ａ】
【図１２】
【図１３】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１３Ｅ】
【図１３Ｆ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公表番号】特表２０１０−５１７６２８（Ｐ２０１０−５１７６２８Ａ）
【公表日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４８３８７（Ｐ２００９−５４８３８７）
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５２２９４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９４８９７
【国際公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（５００３３２８１４）ボストン サイエンティフィック リミテッド (627)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２９日（２００８．１．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５２２９４
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９４８９７
【国際公開日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（５００３３２８１４）ボストン サイエンティフィック リミテッド (627)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]