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公開番号2025176094
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-03
出願番号2025144366,2023511837
出願日2025-09-01,2021-08-12
発明の名称ポリマーストランドおよびポリマーストランドを作製するためのプロセス
出願人3ディバイオファイバーインコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人,個人
主分類D01D 1/02 20060101AFI20251126BHJP(天然または人造の糸または繊維;紡績)
要約【課題】ポリマーストランドを作製するためのプレストランド組成物を提供する。
【解決手段】マルチフィラメントストランドを形成するためのプレストランド組成物であって、前記プレストランド組成物は、
(a)100kDa以上の重量平均分子量(Mw)を有するポリ(エチレンオキシド)であって、水性溶媒に、前記組成物中のポリ(エチレンオキシド)の絡み合い濃度(ce)超のポリ(エチレンオキシド)濃度で溶解される、ポリ(エチレンオキシド)、および
(b)1つ以上の他のポリマー化学物質
を含む、プレストランド組成物が提供される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
マルチフィラメントストランドを形成するためのプレストランド組成物であって、前記プレストランド組成物は、
（ａ）１００ｋＤａ以上の重量平均分子量（Ｍ
ｗ
）を有するポリ（エチレンオキシド）であって、水性溶媒に、前記組成物中のポリ（エチレンオキシド）の絡み合い濃度（ｃ
ｅ
）超のポリ（エチレンオキシド）濃度で溶解される、ポリ（エチレンオキシド）、および
（ｂ）１つ以上の他のポリマー化学物質
を含む、プレストランド組成物。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記１つ以上の他のポリマー化学物質が、酵素、ケラチン、インテグリン受容体リガンド、糖タンパク質、プロテオグリカン、ＤＮＡ、ＲＮＡ、多糖類、抗体、および脂質の１つ以上を含む、請求項１に記載のプレストランド組成物。
【請求項３】
前記１つ以上の他のポリマー化学物質が、コラーゲン、ゼラチン、アクチン、チューブリン、クモの糸、カイコの糸、エラスチン、ラミニン、フィブロネクチン、レシリン、アブダクタン、フィブリン、フィビュリン、グロブリン、トロンビン、カラゲナン、キチン、キトサン、セルロース、およびヒアルロン酸の１つ以上を含む、請求項１に記載のプレストランド組成物。
【請求項４】
前記１つ以上の他のポリマー化学物質が、コラーゲン、キトサン、およびクモの糸を含む、請求項１に記載のプレストランド組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２１年８月１４日に出願された米国仮出願第６３／０６６，１５４号の利益を主張し、その内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 2,500 文字）【０００２】
分野
本出願は、ポリマーストランド、ならびにポリマーストランドを作製するためのプロセスおよびプレストランド組成物、ならびにポリマーストランドの使用およびポリマーストランドから作られる物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
生体材料のための生物活性ストランドを作り出す上で、多くの一般的な技術は、実用化に十分な生産速度を維持しながら、ストランドに組み込まれる生体分子を損傷することなくストランドを作製することができない。例えば、エレクトロスピニングは、人体に見られる天然コラーゲンと同様の長さスケールのコラーゲンを有するストランドを作製することができるが、この方法は、非常に特殊な設備を必要とし、コラーゲンを変性させ得る揮発性溶媒を使用し、コラーゲン分子を損傷し得る高せん断応力にストランドを曝す。エレクトロスピニングと同様の問題は、他の生物活性分子についても存在する。湿式押し出しは、高せん断速度または揮発性溶媒を使用せずに、自己組織化コラーゲンストランドを作製するために使用され得るが、このプロセスは、極端に遅く、通常、一度に１本の太いストランドを作製する。さらに、エレクトロスピニングプロセスおよび湿式押し出しプロセスは両方とも、容易に詰まる小口径のノズルまたはニードルを通した押し出しに頼るため、巨大分子、超分子集合体、およびナノ／マイクロ粒子を組み込むストランドを作製する能力が限られている。
【０００４】
改善されたスループット、より長いストランド長、制御可能なストランド直径、制御可能なストランド断面プロファイル、ストランド内に添加剤を組み込む能力、および自動化に適したより単純な設備の使用の１つ以上を提供する、ポリマーストランドを作製するためのプロセスの必要性が依然として存在する。
【発明の概要】
【０００５】
ポリマーストランドを作製するためのプロセスが開発され、プロセスは、核形成要素をプレストランド組成物に挿入することであって、プレストランド組成物は、溶媒と混合されたポリマーを含み、ポリマーは、プレストランド組成物中のポリマーの重なり濃度（ｃ＊）以上である、プレストランド組成物中の濃度を有する、挿入することと、ポリマーを含むストランドが、核形成要素によってプレストランド組成物から引っ張られるように、核形成要素をプレストランド組成物から引き出すことであって、核形成要素は、核形成要素の引っ張り時間（τ
ｐｕｌｌ
）が、プレストランド組成物中のポリマーの絡み合いをほどくのに要するレプテーション時間（τ
ｒｅｐ
）未満であるような速度で引き出され、それにより、ストランドが核形成要素によってプレストランド組成物から引っ張られるときに、プレストランド組成物の粘弾性応答を誘導する、引き出すこととを含む。
【０００６】
プロセスは、ポリマーストランドを固体基材上に堆積させることをさらに含み得る。
【０００７】
態様では、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）およびコラーゲンのマルチフィラメントストランドを作製するためのプロセスが提供され、プロセスは、核形成要素を、溶媒と混合されたＰＥＯおよびコラーゲンを含むプレストランド組成物に挿入することと、ＰＥＯおよびコラーゲンフィラメントを含むマルチフィラメントストランドが、核形成要素によってプレストランド組成物から引っ張られるように、核形成要素をプレストランド組成物から引き出すこととを含む。
【０００８】
製造品は、プロセスによって作製されたポリマーストランドを含み得る。
【０００９】
一態様では、ポリマーストランドを形成するための組成物は、１００ｋＤａ以上の重量平均分子量（Ｍ
ｗ
）を有するポリ（エチレンオキシド）を含み、ポリ（エチレンオキシド）は、水性溶媒に、組成物中のポリ（エチレンオキシド）の重なり濃度（ｃ＊）超のポリ（エチレンオキシド）濃度で溶解される。
【００１０】
本発明のポリマーストランドは、ストランド単独の繊維として、織布および不織布材料中ならびにハイドロゲル中の繊維としてなどを含む、様々な用途に有用である。用途のいくつかの例としては、細胞培養細胞外マトリックス材料（例えば、２Ｄおよび３Ｄ細胞培養および組織再生支持材料）、医療装置（例えば、包帯、縫合糸、手術用メッシュ、および腱などの移植組織）、布（例えば、顔用マスク、およびファッション産業用の布、および保護衣）、ならびに高価値添加剤を含有するバイオ複合材料が挙げられる。糸、ヤーン、マルチフィラメント繊維、織物、編物、他の不織布（例えばフェルトなど）、またはそれらの混合物などの物品は、プロセスによって作製されたポリマーストランドから作られ得る。メッシュ物品におけるストランド配向は、平行（０°）、直交（９０°）、０°～９０°の間、または多方向であってよい。１つの用途では、ポリマーストランドのポリマー繊維ネットワーク構築物は、固体基材上または固体基材内にポリマーストランドを組み込むことによって固体基材に形成され得る。固体基材は、例えば、他の天然または合成ストランドから形成された布、ハイドロゲルマトリックス、ガラス、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリスチレン、熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン、または他の熱可塑性エラストマーを含み得る。ハイドロゲルマトリックスは、３－（アミノプロピル）トリエトキシシラン、グルタルアルデヒド、スルホスクシニミジル６－（４’－アジド－２’－ニトロフェニルアミノ）ヘキサノアート（ｓｕｌｐｈｏ－ＳＡＮＰＡＨ）、他の好適な表面機能化分子、またはそれらの任意の混合物で活性化されてもされなくてもよい、多孔質または非多孔質ポリアクリルアミドハイドロゲルマトリックスまたはアガロースハイドロゲルマトリックスを含み得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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