KR20150095766A

KR20150095766A - Silk medical device

Info

Publication number: KR20150095766A
Application number: KR1020157018191A
Authority: KR
Inventors: 엔리코 모타리노
Original assignee: 알러간, 인코포레이티드
Priority date: 2012-12-14
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2015-08-21
Also published as: CA2894705A1; WO2014093837A1; EP2931954A1; AU2013358983A1

Abstract

절단될 때 메쉬의 풀림을 실질적으로 방지하고 메쉬의 안정성을 보존하는 특정 편성 패턴을 갖는 인간 연조직 지지체 및 수복물에서 사용하기 위한 이식형 편성된 실크 메쉬로서, 편성 방향으로 적어도 2개 원사를 포함하고 복수의 노드를 확정하도록 서로 맞물린 편성된 메쉬.An implantable knitted silk mesh for use in a human soft tissue support and restoration having a specific knitting pattern that substantially prevents loosening of the mesh when cut and preserves the stability of the mesh and includes at least two yarns in the knitting direction, Lt; RTI ID = 0.0 > meshing < / RTI >

Description

실크 의료 장치{SILK MEDICAL DEVICE}[0001] SILK MEDICAL DEVICE [0002]

상호참조Cross-reference

본 특허 출원은 2008년 12월 15일자로 출원된 미국 가출원 특허 제61/122,520호에 대한 우선권 및 유익을 주장하는, 2009년 11월 9일자로 출원된 국제특허출원 PCT/US09/63717호의 미국 국내 단계 출원인, 2011년 9월 19일자로 출원된 미국 특허 출원 제 12/680,404호의 부분 계속 출원인 2011년 6월 8일자로 출원된 미국 특허 출원 제 13/156,283호의 부분 계속 출원인 2011년 7월 19일자로 출원된 미국 특허 출원 제 13/186,151호의 부분 계속 출원인 2011년 11월 29일자로 출원된 미국 특허 출원 제13/306,325호의 부분계속 중인 출원이며, 이 기초출원들 모두는 본 명세서에 그들 전문이 참고로 명확하게 포함된다.This patent application is a continuation-in-part of international patent application PCT / US09 / 63717 filed on November 9, 2009, which claims priority and benefit to U.S. Provisional Patent Application No. 61 / 122,520 filed on December 15, Partially continuing applicant of U.S. Patent Application No. 12 / 680,404, filed September 19, 2011, U.S. Patent Application No. 13 / 156,283, filed June 8, 2011, This application is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 13 / 306,325, filed on November 29, 2011, which is a continuation-in-part of U.S. Patent Application No. 13 / 186,151, both of which are incorporated herein by reference in their entirety Are clearly included.

본 발명은 생분해성(동의어로 생용해성), 생체에 적합한 편성된 실크(knitted silk) 매트릭스(matrix), 메쉬(mesh) 또는 스캐폴드(scaffold)("장치"(device))이며, 예를 들어, 유방재건, 유방확대, 복부 수술, 위장수술, 탈장회복기계기구 및 안면 수술에서와 같이 연조직(즉, 샘, 기관, 근육, 피부, 인대, 힘줄, 연골, 혈관 또는 장간막) 지지체(장치의 하중 지지 기능을 통해)가 요망되는 수술 및 성형 수술에서의 장치의 제조 및 사용방법이다.The present invention is biodegradable (knit silk) matrices, meshes or scaffolds ("devices ") that are biodegradable (biodegradable) (Ie, glands, organs, muscles, skin, ligaments, tendons, cartilage, blood vessels or mesenteric) supports (such as in breast reconstruction, breast enlargement, abdominal surgery, gastrointestinal surgery, (Via a support feature) is desired.

연조직 지지체 수술용 메쉬 및 스캐폴드는 공지되어 있고, 보통 테플론(Teflon)(등록상표), 폴리프로필렌, 폴리글라이콜산, 폴리에스터 또는 폴리갈락틴 910과 같은 합성 중합체로 만들어진다. 조직 기반 또는 조직 유래 재료와 같은 생체재료, 예를 들어 인간 및 동물 유래 진피로부터 얻은 무세포 진피 기질 (acellular dermal matrix: "ADM")이 또한 사용되지만, 대부분의 생체재료는 너무 빠르게 분해되거나(예를 들어, 콜라겐, PLA, PGA, 또는 관련 공중합체) 또는 비분해성(예를 들어, 폴리에스터, 금속)이기 때문에 고부하 요구 적용의 기계적 완전성(예를 들어 인대, 힘줄, 근육) 또는 적절한 생물학적 기능성을 갖지 않고, 이 경우에 기능성 자가조직 내생(ingrowth)(생체재료가 신체에 의해 생용해됨에 따라 이식 생체재료로부터 하중 지지 기능의 전달을 보조하는데 중요함)은 거의 일어나지 않거나 또는 일어나지 않는다. 특정 예에서, 생체재료는, 그것이 주변 세포 및 조직과의 생체적합성을 결여하기 때문에, 조직 분화 및 발생(예를 들어, 자발적 뼈 형성, 종양)을 잘못 지시할 수 있다. 마찬가지로, 전형적으로 분해되지 않는 생체재료는 만성 염증과 연관되며, 이러한 반응은 주위 및 인접한 조직에 대해 해롭다(즉, 약하다).Soft tissue supports Surgical mesh and scaffolds are known and are usually made of synthetic polymers such as Teflon (R), polypropylene, polyglycolic acid, polyester or polygalactin 910. Although acellular dermal matrix ("ADM") obtained from biological materials such as tissue-based or tissue-derived materials such as human and animal-derived dermis is also used, most biomaterials are degraded too quickly (Eg, ligaments, tendons, muscles), or appropriate biological functionality (eg, collagen, PLA, PGA, or related copolymers) or non-degradable (eg, And in this case little or no functional autologous ingrowth (important for assisting the delivery of load-bearing function from the graft biomaterial as the biomaterial is biodegraded by the body) occurs. In certain instances, biomaterials can misrepresent tissue differentiation and development (e.g., spontaneous bone formation, tumors) because it lacks biocompatibility with surrounding cells and tissues. Likewise, biomaterials that are typically not degraded are associated with chronic inflammation, and this response is detrimental (i.e., weak) to surrounding and adjacent tissue.

실크는 다수의 합성 고성능 섬유와 유사 또는 더 양호한 기계적 특성을 지니는 고강도 피브로인 섬유로 만들어진 천연(비합성) 단백질이다. 실크는 또한 넓은 범위의 pH에서 생리적 온도에서 안정하고, 대부분 수성 및 유기 용매에서 불용성이다. 단백질로서, 모든 합성 중합체에서 그렇지는 않더라도 대부분의 경우와 달리, 실크의 분해 산물(예를 들어, 펩타이드, 아미노산)은 생체에 적합하다. 실크는 비포유류 유래이며, 다른 비슷한 천연 생체재료(예를 들어, 소 또는 돼지 유래 콜라겐)보다 훨씬 덜 생물학적 부담인 물질(bioburden)을 운반한다. 당업계에 일반적으로 공지된 용어인 실크는 누에 또는 거미와 같은 유기체에 의해 분비된 섬유성 섬유 생성물을 의미한다. 실크는, 예를 들어 봄빅스 모리(Bombyx mori) 누에, 및 네필리아 클라비페스(Nephilia clavipes) 거미와 같은 특정 곤충에 의해 만들어질 수 있다. 다수의 천연 실크 변형이 있다. 피브로인은 누에의 2개 실크샘에 의해 생성되고 분비된다. 피브로인이 샘을 나감에 따라, 이는 아교-유사 물질로 코팅된다. 거미 실크는 면역원성 단백질 세리신(sericin)을 결여하는 단일 필라멘트로서 생성되었다. 누에 실크와 거미 실크(천연 공급원으로부터 유래 또는 재조합적으로 만들어짐) 둘 다의 사용은 본 발명의 범주 내에 있다.Silk is a natural (non-synthetic) protein made of high-strength fibroin fibers with similar or better mechanical properties to many synthetic high performance fibers. Silks are also stable at physiological temperatures at a wide range of pH and are mostly insoluble in aqueous and organic solvents. Unlike most, if not all synthetic polymers, silk degradation products (eg, peptides, amino acids) are suitable for living organisms. Silk is non-mammal-derived and carries a bioburden that is much less biologically burdensome than other similar natural biomaterials (for example, collagen from cattle or pigs). Silk, a commonly known term in the art, refers to a fibrous fiber product secreted by an organism such as silkworm or spider. Silk, for example, Bombyx mori ), silkworm, and Nephilia clavipes ) can be made by certain insects such as spiders. There are a number of natural silk variations. Fibroin is produced and secreted by two silk spots of the silkworm. As fibroin exits the fountain, it is coated with glue-like material. Spider silk was produced as a single filament lacking the immunogenic protein sericin. The use of silkworm silk and spider silk (both derived from natural sources or made recombinantly) is within the scope of the present invention.

누에 실크는 생체 의학 적용분야에서 사용되었다. 누에의 봄빅스 모리종은 실크 섬유("고치실")를 생성하고, 섬유를 사용하여 그의 고치를 만들어 낸다. 생성된 바와 같은 고치실은 진득진득한, 항원성 단백질 세리신의 코팅으로 둘러싸인 2개의 피브로인 섬유 또는 브로인을 포함한다. 텍스타일, 봉합사 및 의류를 제조하기 위해 채취한 실크 섬유는 세리신 추출되지 않거나, 또는 세리신이 없거나, 또는 단지 부수적인 정도로 및 전형적으로 실크는 적어도 10중량% 내지 26중량%의 세리신이 남아있다. 세리신 코팅을 보유하는 것은 텍스타일 제조 동안 약한 피브로인 섬유가 닳아 해지는 것으로부터 보호한다. 따라서 텍스타일 등급 실크는 일반적으로 세리신 코팅 실크 피브로인 섬유로 만들어진다. 의학적 등급의 누에 실크는 세리신이 제거되지 않은 버진 실크 봉합사로서, 또는 세리신이 제거되고 왁스 또는 실리콘 코팅으로 대체되어 실크 피브로인과 체조직 및 세포들 사이의 장벽을 제공하는 실크 봉합사로서 사용된다. 따라서 세포의 내생을 촉진하는 세리신이 추출된 이식형, 생용해성 실크 장치에 대한 필요가 있다.Silkworm silk has been used in biomedical applications. Silk fibers of the silkworm ("Kochisil") are produced by the spring silkworms of the silkworms, and their cocoons are made using fibers. The hemiacetal as produced comprises two fibroin fibers or bloons surrounded by a convoluted, coating of the antigenic protein sericin. The silk fibers sampled for the preparation of textiles, sutures and garments are not sericin-extracted, sericin-free, or only minor, and typically silk remains at least 10% to 26% sericin. Having a sericin coating protects the weak fibroin fibers from being worn out during textile manufacture. Thus, textile grade silks are generally made of sericin coated silk fibroin fibers. Medical grade silk silk is used as a virgin silk suture without sericin removed or as a silk suture that removes sericin and is replaced by a wax or silicone coating to provide a barrier between silk fibroin and body tissues and cells. Therefore, there is a need for an implantable, bio-soluble silk device from which sericin is extracted to promote cell endogenous.

본 발명에 따른 장치는 이들 필요를 충족시키며 나타낸 문제를 해결한다. 일 실시형태에서 장치는 편성 방향으로 놓이고 서로 맞물려서 복수의 노드를 확정하는 적어도 2개의 원사(yarn)를 갖는 편성된 메쉬이되, 적어도 2개의 원사는 제1 원사, 및 2개의 노드 사이에서 연장되고 노드 주위로 루프를 형성하는 제2 원사를 포함하고, 제2 원사는 제1 원사보다 2개의 노드에서 더 높은 장력을 가지며, 제2 원사는 2개의 노드에서 제1 원사가 이동하는 것을 실질적으로 방지하고, 편성된 메쉬가 노드에서 풀어지는 것을 실질적으로 방지한다. 상기 장치는 편성된, 다중-필라멘트이고 생체 유전자 조작된 실크로 만들어진 수술용 메쉬이다. 이는 기계적으로 강하고, 생체에 적합하며, 장기간 생용해성이다. 상기 장치의 세리신-추출 누에 피브로인 섬유는 그들의 본래 단백질 구조를 유지하며, 용해 및/또는 재구성되지 않았다.The device according to the invention meets these needs and solves the problems presented. In one embodiment, the apparatus is a knitted mesh with at least two yarns that are laid out in a knitting direction and interlock with each other to define a plurality of nodes, wherein at least two yarns extend between the first yarn and the two nodes Wherein the second yarn has a higher tension at two nodes than the first yarn and the second yarn substantially prevents the first yarn from moving at the two nodes, And substantially prevents the organized mesh from being unwrapped at the node. The device is a surgical mesh made of knitted, multi-filament and biogenerated silk. It is mechanically strong, suitable for living organisms, and long-term bio-soluble. The sericin-extracted silk fibroin fibers of the device retained their original protein structure and were not dissolved and / or reconstituted.

"생용해된"은 상기 장치의 실크 피브로인 섬유가 장치 이식 부위의 또는 그것으로부터의 생검 표본의 시각적 검사 시 나안(확대 도움 없음)으로 보이지 않거나 또는 10% 미만이 보이는 것, 및/또는 장치가 이식된 환자의 진피 위치의 촉각적 조작 시 장치를 감지할 수 없음(즉, 장치를 이식한 동안 수술 후 한 번에 외과의사에 의해 느껴질 수 없음)을 의미한다. 전형적으로 이들 생용해된 결정요인 중 하나 또는 둘 다는 약 1 내지 약 2년에 생기며 장치의 생체내 이식이다.By "biodegradable" is meant that the silk fibroin fibers of the device are not visible (less than 10%) visible or less visible in the visual inspection of biopsy specimens of the device implantation site or from the implantation site, and / Means that the device can not be detected during tactile manipulation of the dermis position of the patient (i. E., It can not be felt by the surgeon at a single time after implantation of the device). Typically, one or both of these biased determinants occurs in about 1 to about 2 years and is the in vivo implantation of the device.

"약"은 양, 수, 범위 또는 자격이 되는 파라미터의 플러스 또는 마이너스 10%를 의미한다."Drug" means plus or minus 10% of the quantity, number, range or qualifying parameter.

본 발명의 장치는 개방 수술에서 또는 복강경 절차에서 바로 사용가능한 다양한 형상 및 크기로 이용가능한 멸균의 수술용 메쉬 또는 스캐폴드이다. 상기 장치는 가요성이며, 그의 강도, 인열 저항, 봉합사 보유, 및 임의의 방향으로 절단되는 능력에 기인하여 복강경 투과침을 통한 전달에 적절하다. 상기 장치는 장치의 강도 및 다공성(스캐폴드-유사) 구성을 통해 조직 결함의 즉각적인 물리적 및 기계적 안정화를 제공할 수 있다. 장치는 연조직 지지체에 대한 일시적 스캐폴드로서 사용될 수 있고, 약함 또는 보이드가 존재하는 경우 목적으로 하는 수술 결과를 얻기 위해 재료의 추가를 필요로 하는 결함을 강화하는 수선을 한다.The device of the present invention is a sterile surgical mesh or scaffold available in a variety of shapes and sizes available in open surgery or directly in a laparoscopic procedure. The device is flexible and suitable for delivery through a laparoscopic permeation needle due to its strength, tear resistance, suture retention, and ability to be cut in any direction. The device can provide immediate physical and mechanical stabilization of tissue defects through the strength and porosity (scaffold-like) configuration of the device. The device can be used as a temporary scaffold for the soft tissue support and provides repair in the presence of weakness or voids to reinforce defects that require the addition of material to achieve the desired surgical result.

상기 장치는 필라멘트 가연(twisted) 실크 원사를 포함할 수 있다. 실크는 실크 피브로인 섬유로 만들어진다. 실크 피브로인 섬유는 바람직하게는 세리신이 없거나 또는 세리신 추출된 실크 피브로인 섬유이다. 상기 장치는 개방 기공 편물 구조를 가진다. 유의하게는 이식 후에, 상기 장치 및 내생된 본래의 조직은 이식 후에 1개월 또는 3개월에 또는 6개월에 장치의 시점 0 장치 강도의 적어도 약 90%를 유지할 수 있다. 장치는 장치의 측면 배향과 관계없이 이식될 수 있고, 장치의 조합된 두께와 본래 조직 스캐폴드의 내생은 환자의 생체내에서 시간에 따라 증가된다.The device may comprise filament twisted silk yarn. Silk is made of silk fibroin fiber. The silk fibroin fibers are preferably sericin-free or sericin-extracted silk fibroin fibers. The device has an open pore structure. Significantly after implantation, the device and the endogenous native tissue can maintain at least about 90% of the device's point-of-device strength at 1 month, 3 months or 6 months after implantation. The device can be implanted irrespective of the side orientation of the device and the combined thickness of the device and the endogenous nature of the original tissue scaffold are increased over time in the patient's living body.

본 발명에서 사용되는 바와 같은, "피브로인"은 누에 피브로인(즉, 봄빅스 모리로부터 유래) 및 거미로부터(즉, 네필라 클라비페스(Nephila clavipes)로부터) 얻은 피브로인-유사 섬유를 포함한다. 대안적으로, 본 발명에서 사용에 적합한 실크 단백질은, 예컨대 박테리아, 효모, 포유류 세포, 유전자이식 동물 또는 유전자이식 식물로부터의 유전자 조작된 실크를 함유하는 용액으로부터 얻어질 수 있다. 예를 들어, WO 97/08315호 및 미국 특허 제5,245,012호 참조.As used herein, "fibroin" includes fibroin-like fibers obtained from silk fibroin (i.e. from spring bixum moly) and spiders (i.e. from nephila clavipes ). Alternatively, a silk protein suitable for use in the present invention can be obtained from a solution containing genetically engineered silk from, for example, bacteria, yeast, mammalian cells, transgenic animals or transgenic plants. See, for example, WO 97/08315 and U.S. Pat. No. 5,245,012.

장치는 인간 신체에서 이식을 위해 의도된 편성된 실크 직물이다. 단어 "편물"은 단어 "편성된"과 동의어이며, 따라서 편물 실크 직물은 편성된 실크 직물과 동일하다. 장치는 경편(warp knit)일 수 있거나 또는 위편(weft knit) 실크 직물일 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에 따른 장치는 생체에 적합한, 경편, 다중-필라멘트 실크 직물이다. 직물 재료 또는 직물은 니들을 사용하지 않는 공정이고, 상이한 특징을 지니는 직물을 야기하는 제직(weaving)에 의해 제조된다. 특히, 직물은 구조를 형성하기 위해 서로 직각으로 얽히는 다수의 원사를 사용하여 비-바늘 공정에 의해 제조되되, 한 세트의 원사는 직물 형성 방향과 평행하다. 직물은 서로 세로실과 가로실 교차의 방식에 따라 제직 또는 구조에 대해 분류된다. 3가지 주된 유형의 제직(직물)은 플레인, 트윌(twill) 및 새틴이다. 제직(제직된) 실크 직물, 제직 텍스타일 및 직물은 본 발명의 범주 내에 있지 않다. 부직포도 또한 본 발명의 범주 내에 있지 않다. 부직포(또한 접착으로서 지칭) 직물은 다중 섬유를 바늘의 사용 없이 화학적으로 또는 물리적으로 함께 밀착시킴으로써 형성된다.The device is a knitted silk fabric intended for implantation in the human body. The word "knit" is synonymous with the word " knit "and therefore the knit silk fabric is the same as the knit silk fabric. The device can be a warp knit or a weft knit silk fabric. Preferably, the device according to the present invention is a warp, multi-filament silk fabric suitable for the living body. Fabric materials or fabrics are processes that do not use needles and are produced by weaving which results in fabrics having different characteristics. In particular, fabrics are made by a non-needle process using a plurality of yarns entangled at right angles to each other to form a structure, wherein a set of yarns is parallel to the fabric forming direction. The fabrics are classified for weaving or construction according to the manner of crossing the longitudinal and transverse yarns. The three main types of weaving (fabric) are plain, twill and satin. Weaving (woven) silk fabrics, woven textile and fabrics are not within the scope of the present invention. Nonwoven fabrics are also not within the scope of the present invention. Nonwoven fabrics (also referred to as gluing) fabrics are formed by chemically or physically sticking multiple fibers together, without the use of needles.

제외된 직물 및 부직포 재료와 달리, 편물은 일반적으로, 그의 실이 상이하게 처리되기 때문에 더 부드럽고 더 유연하다. 따라서, 편물은 바늘(예를 들어, 단일 또는 이중층 편성기의 바늘)을 사용하여 형성된 앞의 실을 바늘에 의해 루프 내로 당겨서 실채기함으로써 만들어진다. 편물은 바늘을 사용하여 만들어지기 때문에, 편물은 하나 또는 다중 원사 맞물림(또한 인터로핑(interloping)으로서 지칭)을 가질 수 있다. 바람직하게는, 장치는 생분해성 실크로 만들어지며, 생체에 적합한, 부직포, 편물, 다중-필라멘트 실크 직물 또는 메쉬이다.Unlike woven and nonwoven materials that are excluded, knit fabrics are generally softer and more flexible because their yarns are treated differently. Thus, the knitted fabric is made by pulling the front yarn formed using a needle (e.g., a needle of a single or double layer knitting machine) into a loop by a needle and threading it. Since the knitted fabric is made using needles, the knitted fabric may have one or multiple yarn engagement (also referred to as interloping). Preferably, the device is made of biodegradable silk and is a nonwoven, knitted, multi-filament silk fabric or mesh suitable for the living body.

본 발명의 양태에 따른 실시형태는 연조직 또는 경조직 손상에서 사용을 위한 생체에 적합한 수술용 실크 메쉬 장치를 제공한다. 연조직 수복의 예는 탈장회복기계기구, 회전근개 봉합술, 성형수술, 방광 슬링의 실행 등을 포함한다. 뼈 수복과 같은 경조직 수복의 예는 재건 성형술, 외상 정형술 등을 수반한다.Embodiments in accordance with aspects of the present invention provide a surgical silk mesh device suitable for living organisms for use in soft tissue or hard tissue damage. Examples of soft tissue restoration include hernia repair mechanical devices, rotator cuff repair, plastic surgery, and bladder slings. Examples of hard tissue restorations such as bone restoration include reconstruction, trauma, and so on.

유리하게는, 장치의 개방 구조는 장치로부터의 새로운 조직에 대한 기계적 특성을 매끄럽게 전달하게 하는 비율로, 장치를 형성하는 실크가 생용해됨에 따라 조직을 내생시킨다. 더 나아가, 장치는 특히 장치가 절단될 때, 실질적으로 또는 완전히 풀림을 방지하는 편물 패턴을 가진다. 장치는 편성 방향으로 놓인 적어도 2개의 원사 사이에 장력을 변화시켜 실크 원사를 편성함으로써 안정한 편성 패턴을 가진다. 예를 들어, 제1 원사 및 제2 원사는 메쉬 장치에 대한 "노드"를 형성하기 위해 편성 방향으로 놓일 수 있다. 적어도 2개의 원사에 대한 편성 방향은, 예를 들어 경편 동안 수직이거나 또는 위편 동안 수평일 수 있다. 또한 인터메쉬 루프로서 알려진 메쉬 장치의 노드는 두 원사가 편성 바늘 주위에 루프를 형성하는 메쉬 장치에서의 교차지점을 지칭한다. 일부 실시형태에서, 제1 원사는 제2 원사보다 더 크게 느슨하게 포함되도록 적용되고, 따라서, 메쉬 장치에 하중이 적용될 때, 제1 원사는 제2 장치보다 더 낮은 장력 하에 있다. 장력 하에서 적어도 2개의 원사에 놓이는 하중은, 예를 들어, 메쉬 장치가 봉합될 때에, 또는 메쉬 장치 상에서 잡아당겨진다면 생길 수 있다. 제1 원사에서의 느슨함은 제1 원사가 제2 원사보다 직경이 효과적으로 더 크게 되도록 하며, 따라서 제1 원사는 노드에서 제2 원자와 더 큰 마찰 접촉을 겪게 되고, 이동할 수 없거나, 또는 제2 원자에 대해 "잠금" 된다. 따라서, 이 특정 편물 설계는 "노드-잠금" 설계로서 지칭될 수 있다.Advantageously, the open structure of the device endures the tissue as the silk forming the device dissolves, at a rate that allows smooth transfer of mechanical properties to the new tissue from the device. Furthermore, the device has a knit pattern that prevents substantial or complete loosening, particularly when the device is cut. The apparatus has a stable knitting pattern by knitting a silk yarn by changing the tension between at least two yarns laid in the knitting direction. For example, the first yarn and the second yarn may be laid in a knitting direction to form a "node" for the mesh device. The knitting direction for at least two yarns can be, for example, vertical during the warp yarn or horizontal during the top yarn. The nodes of the mesh device also known as intermeshing loops refer to the intersection points in the mesh device where the two yarns form loops around the knitting needles. In some embodiments, the first yarn is applied to be included looser than the second yarn, so that when the load is applied to the mesh device, the first yarn is under a lower tension than the second device. The load placed on at least two yarns under tension can occur, for example, when the mesh device is stitched or pulled on the mesh device. The slack in the first yarn causes the first yarn to be effectively larger in diameter than the second yarn, so that the first yarn undergoes a greater frictional contact with the second atom at the node and is either unable to move, It is "locked" to the atom. Thus, this particular knitted design can be referred to as a "node-locked" design.

상기 장치는 조직 내생을 허용하는 충분한 속도로 생용해되는 한편, 본래 조직에 대한 하중 지지 책임을 전달한다. 장치의 실시형태는 봄빅스 모리 누에 실크 피브로인으로부터 또는 거미 실크로부터 만들어질 수 있다. 원실크 섬유는, 항원성 특성을 가질 수 있고 이식 전에 없어져야 하는 세리신으로서 알려진 천연 구상단백질 코팅을 가진다. 따라서, 원사는, 예를 들어 본 명세서에 참고로 포함된 문헌[Gregory H. Altman et al., "Silk matrix for tissue engineered anterior cruciate ligaments," Biomaterials 23 (2002), pp. 4131-4141]에 의해 기재된 바와 같은 감손 공정(depletion process)을 통해 취해진다. 그 결과, 장치 실시형태에서 사용되는 실크 재료는 세리신을 실질적으로 함유하지 않는다(5% 미만이다).The device is biofiltered at a rate sufficient to allow endogenous tissue growth, while conveying load bearing responsibilities to the original tissue. Embodiments of the device may be made from spring bixum morinu silk fibroin or from spider silk. The original silk fibers have a natural spherical protein coating, known as sericin, which can have antigenic properties and must be eliminated prior to implantation. Thus, the source may be, for example, as described in Gregory H. Altman et al., "Silk matrix for tissue engineered anterior cruciate ligaments," Biomaterials 23 (2002), pp. 4131-4141. &Lt; / RTI > As a result, the silk material used in the device embodiment is substantially free of sericin (less than 5%).

본 발명의 범주 내에서 장치(편성된 실크 메쉬)를 제조하기 위한 바람직한 공정 및 장치는 다음의 공정 단계 중 하나 이상을 포함할 수 있다: 패턴 3/1-1/1-1/3-3/3을 사용하여 제1 세로 줄 방향(wale direction)으로 제1 실크 원사를 편성하는 단계; 패턴 1/1-1/3-3/3-3/1을 사용하여 제2 세로 줄 방향으로 제2 실크 원사를 편성하는 단계, 및; 패턴 7/7-9/9-7/7-9/9-7/7-9/9/-1/1-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1을 사용하여 가로 줄 방향(course direction)으로 제3 실크 원사를 편성하는 단계. 이 공정에서, 제1 실크 원사에 대한 제1 세로 줄 방향 편성은 제1 바늘층 상에서 수행되고, 제2 실크 원사에 대한 제2 세로 줄 방향 편성은 제2 바늘층 상에서 수행된다. 추가적으로 이들 공정에서, 각각 3개의 실크 원사는 S 방향으로 함께 가연된 Td(섬도 번수) 20/22 원실크의 3개 날실(end)로 만들어져서 20 tpi(인치 당 꼬임 수)를 지니는 가닥을 형성하고, 10 tpi를 지니는 얻어진 가닥 3개를 추가로 합한다. 더 나아가, 이 공정에서, 얻어진 편성된 실크 메쉬는 메쉬의 기술적 앞면(technical front face) 및 기술적 뒷면(technical back face)에 대해 전체 씨실 번수와 관련하여 센티미터 당 34개 씨실의 도목(씨실 번수)을 가진다. Td(역가-섬도)는 얼레 실크의 섬유 굵기(fineness)를 측정하는데 사용될 수 있다. 원사에서의 가연 방향은 S 및 Z에 의해 표시된다. 원사는 기울기 방향으로 그의 중심축 주변의 소용돌이 또는 나선형이 S자를 따른다면, 수직으로 보유될 때 S형 가연을 가진다. 기울기 방향으로 소용돌이 또는 나선이 Z자의 중심 부분에 따른다면, 이는 Z 가연을 표시한다.Preferred processes and apparatus for making devices (knitted silk mesh) within the scope of the present invention may include one or more of the following process steps: Pattern 3 / 1-1 / 1-1 / 3-3 / Knitting a first silk yarn in a first longitudinal direction (wale direction); Knitting the second silk yarn in the second longitudinal direction using the pattern 1 / 1-1 / 3-3 / 3-3 / 1; Pattern 7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9 / -1 / 1-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1 And knitting the third silk yarn in a course direction. In this process, the first longitudinal stripe knitting for the first silk yarn is performed on the first needle layer, and the second longitudinal stripe knitting for the second silk yarn is performed on the second needle layer. Additionally, in these processes, each of the three silk yarns is made up of three warp yarns of 20/22 yarns of Td (fineness) twisted together in the S direction to form strands having 20 tpi (number of twists per inch) , And the three obtained strands having 10 tpi are further added. Further, in this process, the knitted silk mesh obtained yields 34 weft yarns (weft yarn counts) per centimeter relative to the total weft yarn count for the technical front and technical back faces of the mesh I have. Td (potency - fineness) can be used to measure the fiber fineness of the silk silk. The false direction in the yarn is indicated by S and Z. The yarn has S-type flammability when it is held vertically, if the vortex or spiral around its central axis in the tilting direction follows the S-shape. If a swirling or spiral in the direction of the slope follows the central part of the Z-character, it indicates Z-flammable.

장치(편성된 실크 메쉬)의 바람직한 실시형태는 하기의 특징을 가질 수 있다: 약 0.6㎜ 내지 약 1.0㎜의 두께; 약 10,000㎛² 초과의 평균 직경을 지니는 기공; 약 0.14㎎/㎣ 내지 약 0.18㎎/㎣의 밀도; 약 0.54㎫ 내지 약 1.27㎫의 파열 강도; 약 30N/mm 내지 약 50 N/㎜의 강성도, 및; 장치 질량의 적어도 약 50%는 인간 환자에게 이식하고 약 100일 후에 생용해된다.A preferred embodiment of the device (knitted silk mesh) may have the following characteristics: a thickness of about 0.6 mm to about 1.0 mm; Pores having an average diameter of greater than about 10,000 m ² ; A density of about 0.14 mg / capsule to about 0.18 mg / capsule; A burst strength of from about 0.54 MPa to about 1.27 MPa; A stiffness of from about 30 N / mm to about 50 N / mm; At least about 50% of the mass of the device is implanted in a human patient and is viable after about 100 days.

본 발명은 상세한 설명 및 반드시 일정한 비율로 되어 있는 것은 아닌 첨부 도면으로부터 더욱 완전하게 이해될 수 있다:
도 1a는 본 발명에 따른 실크-기반 스캐폴드 설계에 대한 패턴 레이아웃의 사진을 도시한 도면.
도 1b 도 1c는 본 발명의 양태에 따른 모든 패턴 및 그라운드 바를 포함하는 도 1a의 스캐폴드 설계를 위한 예시적 패턴 레이아웃을 도시한 도면.
도 1d 및 도 1e는 그라운드 바 #4에 대한 도 1b로부터의 본 발명의 양태에 따른 이중 바늘층 메쉬 또는 스캐폴드에 대한 예시적 패턴 레이아웃을 도시한 도면.
도 1f 및 도 1g는 패턴 바 #5에 대한 도 1b로부터의 본 발명의 양태에 따른 이중 바늘층 메쉬 또는 스캐폴드에 대한 예시적 패턴 레이아웃을 도시한 도면.
도 1h 및 도 1i는 그라운드 바 #7에 대한 도 1b로부터의 본 발명의 양태에 따른 이중 바늘층 메쉬 또는 스캐폴드에 대한 예시적 패턴 레이아웃을 도시한 도면.
도 1j는 본 발명에 따라 도 1b에서 입증된 이중 바늘층 메쉬에 대한 예시적 패턴 시뮬레이션을 도시한 도면.
도 1k는 본 발명의 범주 내에서 장치의 가장 바람직한 실시형태를 제조하기 위해 사용된 편성 공정 동안 사용한 원사 공급률을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 실시형태에서 사용된 바와 같은 실크 피브로인 번들을 포함하는 원사의 가연 및 다중-가닥 특성을 도시한 도면.
도 3A 및 도 3B는 각각 본래의 실크 섬유 및 세리신 추출된 실크 섬유의 주사 전자현미경상(scanning electromicrograph: "SEM")을 도시한 도면, 후자가 장치를 제조하는데 사용된다. 각각의 도면의 상부에서의 크기 바는 20마이크론을 측정한다.
도 4는 본 발명의 범주 내에서 (밀리미터 자 상에 놓은) 장치의 실시형태의 사진(바로 이식 가능한 편물 실크 직물)을 도시한 도면.
도 5A는 도 4 실시형태 일부의 16X 배율에서의 사진을 도시한 도면.
도 5B는 직물 풀림 또는 닳아짐 없이 절단될 수 있는 용이함을 나타내는 도 4 실시형태의 사진을 도시한 도면.The invention may be more fully understood from the detailed description and the accompanying drawings, which are not necessarily to scale:
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a photograph of a pattern layout for a silk-based scaffold design according to the present invention; FIG.
1B and 1C illustrate exemplary pattern layouts for the scaffold design of FIG. 1A including all patterns and ground bars in accordance with aspects of the present invention. FIG.
Figures 1d and 1e illustrate exemplary pattern layouts for a double needle layer mesh or scaffold according to an aspect of the present invention from Figure 1b for ground bar # 4;
1F and 1G illustrate an exemplary pattern layout for a double needle layer mesh or scaffold according to an aspect of the present invention from FIG. 1B for pattern bar # 5;
Figures 1h and 1i illustrate an exemplary pattern layout for a double needle layer mesh or scaffold according to an aspect of the present invention from Figure 1b for ground bar # 7.
Figure 1j illustrates an exemplary pattern simulation for a double needle layer mesh as demonstrated in Figure 1b in accordance with the present invention.
Figure 1K shows the yarn feed rate used during the knitting process used to produce the most preferred embodiment of the device within the scope of the present invention.
Figure 2 shows the false twist and multi-yarn characteristics of a yarn comprising silk fibroin bundles as used in an embodiment of the present invention.
Figures 3A and 3B show scanning electron microscopy ("SEM") of the original silk fibers and sericin extracted silk fibers, respectively, the latter being used to make the device. The size bar at the top of each figure measures 20 microns.
Figure 4 shows a photograph of a device embodiment (directly grafted silk fabric) (on a millimeter) within the scope of the present invention.
FIG. 5A is a photograph showing a part of the embodiment of FIG. 4 at a magnification of 16X; FIG.
FIG. 5B is a photograph of the embodiment of FIG. 4 showing ease of being cut without loosening or worn out. FIG.

본 발명은 이식 시 연조직 지지체를 제공하고, 장치가 생용해됨에 따라 이식 부위에서 형성된 새로운 조직에 대한 그의 하중 지지(지지체) 기능을 전달하는 이식형, 생용해성, 생체에 적합한, 편성된, 다공성 실크 메쉬("장치")의 발견에 기반한다. 상기 장치는 바람직하게는 봄빅스 모리 누에 실크로부터 만들어진다. 이는 또한 재조합적으로 만들어진 거미 실크를 포함하는, 거미 실크로부터 만들어질 수 있다. 장치의 바람직한 편성 패턴은 편성 노드(원사 연동(interlocking) 로프)에서 원사 간의 장력에서의 변화를 달성함으로써 수술에서의 사용 동안 절단할 때 메쉬의 풀림을 방지한다. 도 5A(좌측)는 장치 편성 패턴의 16x 배율을 나타내고, 도 5B(우측)는 닳아짐 또는 풀림이 없는 절단의 용이함을 나타낸다.The present invention relates to an implantable, biodegradable, biocompatible, porous silk that provides a soft tissue support during implantation and delivers its load bearing (support) function to new tissue formed at the implant site as the device is made available Based on the discovery of the mesh ("device"). The device is preferably made from spring bix molinu silk. It can also be made from spider silks, including recombinantly made spider silks. The preferred knitting pattern of the device achieves a change in tension between the yarns at knitting nodes (yarn interlocking ropes) thereby preventing loosening of the mesh when cut during use in surgery. Fig. 5A (left side) shows the 16x magnification of the device knit pattern, and Fig. 5B (right side) shows the ease of cutting without wear or loosening.

중요하게는, 본 발명에 따라 제조된 장치는 상당하고 거듭되는 조직 내생을 허용하는 한편, 새로 형성된 조직을 지지하는 하중 지지체의 매끄러운 전달을 허용하는 속도로 생용해된다. 따라서, 상기 장치는 종국적으로 생용해되는 생체에 적합한 실크 단백질로 만들어진다. 봄빅스 모리 누에로부터 얻어진 원실크 섬유는 항원성 구상단백질 세리신으로 코팅된 피브로인 단백질 코어 필라멘트를 포함한다. 세리신은 강성도와 인성(toughness)을 둘 다 제공하는 역평행 베타 시트의 층으로 이루어진 피브로인 단백질 필라멘트를 남기는 열 수성(즉, 비누) 추출(세척)에 의해 제거되거나 또는 실질적으로 모두 제거된다. 도 3A는 본래의 (세리신 코팅) 실크 섬유의 SEM 사진이며, 도 3B는 이어서 장치를 제조(편성)하기 위해 사용한 바와 같은 세리신 추출 후 섬유의 사진이다. 이렇게 만들어진 장치의 다공성 편물 구조는 도 1a, 도 4 및 도 5에 의해 나타낸다.Importantly, the device made in accordance with the present invention is made to dissolve at a rate that allows a smooth transfer of the load support that supports the newly formed tissue whilst permitting substantial and coherent endogenous growth. Thus, the device is made of a silk protein suitable for the living body which is ultimately viable. The raw silk fibers obtained from Bombyx mori nu. Include the fibroin protein core filaments coated with the antigenic spherical protein sericin. Sericin is removed or substantially all removed by thermal aqueous (i.e., soap) extraction (washing) leaving a fibroin protein filament consisting of a layer of antiparallel beta-sheet providing both stiffness and toughness. FIG. 3A is a SEM image of the original (sericin coating) silk fiber, and FIG. 3B is a photograph of the fiber after sericin extraction as used to manufacture (knit) the device. The porous knitted structure of such a device is shown in Figs. 1A, 4 and 5.

다중 세리신-감손 피브로인 단백질 섬유(sericin-depleted fibroin protein fiber)는 합쳐지고 함께 가연되어 다중-필라멘트 원사를 형성한다. 다중-필라멘트 피브로인 원사는 후속적으로 3차원 패턴으로 편성되어 연조직 지지체 및 수복물로서 작용한다. 얻어진 장치는 기계적으로 강하고, 가요성이며 인열저항성이다. 장치는 다양한 형상, 크기 두께로 생성될 수 있는 스캐폴드만을 단일 사용하며, 최종적으로 멸균될 수 있다.Multiple sericin-depleted fibroin protein fibers are combined and fused together to form multi-filament yarns. The multi-filament fibroin yarns are subsequently knitted into a three-dimensional pattern to act as soft tissue supports and restorations. The resulting device is mechanically strong, flexible and tear resistant. The device uses only a single scaffold that can be produced in a variety of shapes, sizes and thicknesses, and can ultimately be sterilized.

장치는 그의 강도 및 다공성 구조 때문에 조직 결함의 즉각적인 물리적 및 기계적 안정화를 제공하고, 연조직 지지체 및 수복물에 대한 일시적 스캐폴드로서 유용하다. 이는 목적으로 하는 수술 결과를 얻기 위해 추가적인 재료 강화를 필요로 하는 약함 또는 보이드가 존재하는 결함에 대한 강화를 제공한다. 생용해 공정은 조직 내생 및 신혈관화가 일어남에 따라 장치의 이식 후 시간에 걸쳐 일어난다.The device provides immediate physical and mechanical stabilization of tissue defects due to its strength and porous structure, and is useful as a temporary scaffold for soft tissue supports and restorations. This provides an enhancement to defects for which there are weaknesses or voids that require additional material enhancement to achieve the desired surgical outcome. The salvage process occurs over time after implantation of the device as endogenous and neovascularization occurs.

장치는 연조직 수복을 보조하기 위해 사용될 수 있다. 연조직 수복의 예는 유방 재구성, 탈장회복기계기구, 성형수술, 신장 슬링의 실행 등을 포함한다.The device may be used to assist in soft tissue restoration. Examples of soft tissue restoration include breast reconstruction, hernia repair machinery, cosmetic surgery, extension sling, and the like.

실크는 장치를 제조하기 위해 사용되는 재료이다. 특정 실시형태는 봄빅스 모리 누에 실크 피브로인으로부터 형성될 수 있다. 설명된 바와 같이 장치의 바람직한 실시형태는 특정 편성기 파라미터 또는 상황에 따라 세리신 추출된 실크 섬유를 사용하여 만들어진다. 본 발명의 가장 바람직한 실시형태를 제조하기 위해 사용되는 편성 패턴 및 편성 공정의 상세한 설명을 이제 제시할 것이다. 도 1a는 본 발명에 따른 장치에 대한 패턴 레이아웃의 사진(실크-기반 메쉬 또는 스캐폴드)이다. 도 1a는 세로 줄 방향(10) 및 가로 줄 방향(15) 및 세로 줄(10) 또는 가로 줄(15) 스캐폴드 재료 방향 또는 위치 중 하나로 실크 원사의 위치를 나타낸다. 상기 장치는 도 1b 및 도 1c에서 패턴에서 나타낸 바와 같은 3가지 움직임(직물 내에서의 수직 방향인 세로 줄 방향에서의 2가지 움직임, 및 직물의 수평 방향인 가로 줄 방향에서의 1가지 움직임)의 사용에 의해 이격되는 10gg 바늘에서의 코메즈(Comez) DNB/EL-800-8B 설치와 같은 라셀(raschel) 편성기 상에서 바람직하게 형성된다. 세로 줄 방향에서의 움직임은 대안의 원사와 별개의 바늘층 상에서 일어나고; 모든 과정에 대해 생기는 루프는 반복적으로 엇갈리게 된다. 원사는 도 1d 및 도 1e에서 나타내는 바와 같이 세로 줄 방향 움직임 중 하나에 대해 3/1-1/1-1/3-3/3의 반복 패턴을 따르며, 도 1h 및 도 1i에서 나타낸 바와 같은 다른 세로 줄 방향 움직임에 대해 1/1-1/3-3/3-3/1을 따른다. 직물 내에서 루프의 인터레이싱은 하나의 원사가 응력하에 있는 다른 것보다 더 많은 장력 하에 있게 되도록 하며, 그것을 덜 긴장된 원사 주변에 가둠으로써, 절단할 때 직물을 풀림으로부터 보존한다. 도 1f 및 도 1g에서 나타낸 바와 같은 가로 줄 방향에서의 다른 움직임은 장치의 다공성 설계를 만드는 몇 가지 과정마다 일어난다. 이들 원사는 가로 줄 방향 움직임을 위해 7/7-9/9-7/7-9/9-7/7-9/9/-1/1-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1의 반복 패턴을 따른다. 이 패턴의 패턴 시뮬레이션 레이아웃을, S 방향으로 함께 가연된 Td(섬도 번수) 20/22 원실크의 3개 날실로 만들어서 20 tpi(인치 당 꼬임수)를 지니는 가닥을 형성하고, 10 tpi를 지니는 얻어진 가닥 3개를 추가로 합한 원사 설계를 고려하여 도 1j에서의 코메즈드로우(ComezDraw) 3 소프트웨어를 사용하여 제공하였다. 도 1j에서, 세로 줄 방향 및 가로 줄 방향에서 생기는 움직임에 대해 동일한 원사 설계를 사용한다. 도 1j에서 설계를 위한 도목(stitch density) 또는 씨실(pick) 번수는 직물의 기술적 앞면 및 기술적 뒷면에 대한 총 씨실 번수를 고려하여 센티미터 당 34개의 씨실이거나, 직물의 면에서만 고려하여 ㎝ 당 17개의 씨실이다. 도 1b 내지 도 1i에서 기재한 작업 변수는 도 1j의 패턴 시뮬레이션 레이아웃에 대해 사용된 구체적 원사 설계에 대한 최적의 값이다. 도 1j에서 항목(17)은 모조 이중 바늘층 메쉬 또는 스캐폴드이다. 도 1f에 의해 나타낸 양태를 추가로 설명하기 위해: 편성 산업에서 잘 공지된 다음의 표준 용어 "F"는 앞을 의미하고, "B"는 뒤를 의미하며 도 1f와 관련하여 가로 줄 방향에 대한 패턴 라인의 증분적 순서를 나타낸다. 도 1f의 하부에서 숫자 "12, 9, 6 및 3"은 왼쪽에서 오른쪽으로의 바늘층 시작 번수에서의 바늘 수를 나타낸다. 도 1f의 하부 근처의 위로 향하는 화살표는 편성기/편성 공정을 위해 원사와 적극적으로 맞물린 바늘에 의해 점유되는 바늘 슬롯을 나타낸다. 도 1f의 행 1F 내지 6B는 장치를 제조하기 위해 사용한 편성 패턴을 나타낸다. 도 1f의 행 1F 내지 6B 편성 패턴은 장치 직물의 25㎝ 시트 길이를 제조하기 위해 94회 반복되고, 장치 직물의 각각 더 작은 또는 더 큰 부문이 편성 공정으로부터 생기도록 요망된다면 패턴의 반복 수는 더 적거나 또는 더 많다. 도 1f 행 1F 내지 6B 편성 패턴을 상기 제시한 것과 동일하게 기재하며, 3개의 편물 움직임을 조합한다: 제1 세로 줄 방향 3/1-1/1-1/3-3/3 편성 패턴; 제2 세로 줄 방향 1/1-1/3-3/3-3/1 편성 패턴, 및; 가로 줄 방향 7/7-9/9-7/7-9/9-7/7-9/9/-1/1-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1 편성 패턴. 도 1f에서 행 7F 내지 10B(및 동등하게 가로 줄 편성 패턴의 말단 3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1 부분)는 직물의 하나의 연속 시트로서 상기 제시한 공정에 의해 편성된 편성 장치 직물의 인접한 25㎝ 길이 사이에 직물 분리의 편성 면적(즉, 절단 위치)을 생성하는 스페이서를 생성하기 위해 사용되는 편성 패턴을 나타낸다. 장치의 이런 가장 바람직한 실시형태를 형성하는 원사에 대한 구체적 공급 속도는 도 1k에서 나타내는데, 여기서 17열은 제1 세로 줄 방향 3/1-1/1-1/3-3/3 편성 패턴에 대해 사용되는 원사 공급 속도를 나타낸다. 속도 212는 480 가로 줄 당 또는 랙(rack) 당 원사 74.8㎝이다. 도 1k의 23열은 제2 세로 줄 방향 1/1-1/3-3/3-3/1 편성 패턴에 대해 사용한 원사 공급 속도를 보고하며, 여기서 다시 속도 212는 480 가로 줄 당 또는 랙 당 원사 74.8㎝이다. 도 1k의 22열은 가로 줄 방향 7/7-9/9-7/7-9/9-7/7-9/9/-1/1-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1 편성 패턴에 대해 사용한 원사 공급 속도를 나타내며; 라인 1F 내지 6B로부터의 속도 190은 480 가로 줄 당 또는 랙 당 원사 67.0㎝인 반면, 라인 7F 내지 10B로부터의 속도 90은 480 가로 줄 당 또는 랙 당 원사 31.7㎝이다. 도 1k의 21열은 가로 줄 방향 7/7-9/9-7/7-9/9-7/7-9/9/-1/1-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1 편성 패턴에서 편성된 장치 직물의 각각의 에지에서 두 번째 내지 마지막 원사에 대해 사용되는 원사 공급 속도를 나타내며; 라인 1F 내지 6B로부터의 속도 130은 480 가로 줄 당 또는 랙 당 원사 45.8㎝인 반면, 라인 7F 내지 10B로부터의 속도 90은 480 가로 줄 당 또는 랙 당 원사 31.7㎝이다. 도 1k의 20열은 가로 줄 방향 7/7-9/9-7/7-9/9-7/7-9/9/-1/1-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1 편성 패턴에서 편성된 장치 직물의 각각의 에지에서 마지막 원사에 대해 사용된 원사 공급 속도를 보고하고(나타내며); 라인 1F 내지 6B로부터의 속도 130은 480 가로 줄 당 또는 랙 당 원사 45.8㎝인 반면, 라인 7F 내지 10B로부터의 속도 90은 속도가 480 가로 줄 당 또는 랙 당 원사 31.7㎝이다.Silk is a material used to make devices. Certain embodiments can be formed from Bombyx morien silk fibroin. A preferred embodiment of the device as described is made using sericin extracted silk fibers according to specific knitting machine parameters or circumstances. A detailed description of knitting patterns and knitting processes used to make the most preferred embodiments of the present invention will now be presented. Figure 1A is a photograph (silk-based mesh or scaffold) of a pattern layout for a device according to the invention. 1A shows the position of a silk yarn in one of the vertical line direction 10 and the horizontal line direction 15 and the vertical line 10 or horizontal line 15 scaffold material direction or position. The apparatus comprises three movements (two movements in the direction of the vertical line in the fabric and one movement in the horizontal line direction of the fabric, as shown in the pattern in Figs. 1B and 1C) Is preferably formed on a raschel knitting machine such as a Comez DNB / EL-800-8B installation at 10 gg needles spaced apart by use. Movement in the longitudinal direction occurs on a separate needle layer from the alternative yarn; Loops that occur for all processes are repeatedly staggered. The yarn follows a repeating pattern of 3 / 1-1 / 1-1 / 3-3 / 3 for one of the longitudinal lane motions as shown in FIG. 1d and FIG. 1e, 1 / 1-1 / 3-3 / 3-3 / 1 for longitudinal line motion. The interlacing of the loops within the fabric ensures that one yarn is under more tension than the other under stress and keeps it around the less tensioned yarn so that the fabric is retained from loosening when cut. Other motions in the transverse direction as shown in Figs. 1F and Ig occur every few steps to create a porous design of the device. These yarns are arranged in a line 7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9 / -1 / 1-1 / 1-3 / 3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1. The pattern simulation layout of this pattern was made into three warp yarns of Td (fineness) 20/22 yarns twisted together in the S direction to form strands having 20 tpi (number of twists per inch) Three yarns were provided using the ComezDraw 3 software in Figure 1J, taking into account the additional yarn design. In Fig. 1j, the same yarn design is used for the movements in the longitudinal and transverse directions. The stitch density or pick count for the design in FIG. 1j is either 34 wefts per centimeter, taking into account the total weft yarn count for the technical front and the technical back of the fabric, or about 17 weights per centimeter It is a weft. The work variables described in Figures 1B-I are optimal values for the specific yarn design used for the pattern simulation layout of Figure 1J. Item (17) in Figure 1J is a mock double needle layer mesh or scaffold. To further illustrate the embodiment represented by Fig. 1f: the following standard nomenclature "F ", well known in the knitting industry, means the former," B " Represents the incremental order of lines. The numbers "12, 9, 6, and 3" at the bottom of FIG. 1f represent the number of needles at the needle bed start count from left to right. The up arrow near the bottom of Fig. 1f represents the needle slot occupied by the needle positively engaged with the yarn for the knitting / knitting process. Rows 1F through 6B in Figure 1F show the knitting patterns used to make the device. The rows 1F through 6B knit patterns of Figure IF are repeated 94 times to produce a 25 cm sheet length of the apparatus fabric and if each smaller or larger section of the apparatus fabric is desired to result from the knitting process, Less or more. 1F, lines 1F to 6B describe the knitting patterns as described above and combine the three knitting movements: first longitudinal direction 3 / 1-1 / 1-1 / 3-3 / 3 knitting pattern; A second longitudinal direction 1 / 1-1 / 3-3 / 3-3 / 1 knit pattern, and; Horizontal line direction 7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9 / -1 / 1-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1 knitting pattern. In Fig. 1F, rows 7F to 10B (and end portions 3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / (I. E., A cutting position) between adjacent 25 cm lengths of the knitting machine fabric knitted by the process described above as a continuous sheet of fabric, which is used to produce a spacer . The specific feeding rate for the yarns forming this most preferred embodiment of the device is shown in Figure 1K, where row 17 represents the first longitudinal stripe orientation 3 / 1-1 / 1-1 / 3-3 / 3 knit pattern Represents the yarn feed rate used. The speed 212 is 480 yarns per row or 74.8 cm per rack. Column 23 of Figure 1k reports the yarn feed rate used for the second longitudinal direction 1 / 1-1 / 3-3 / 3-3 / 1 knitting pattern, where again the velocity 212 is 480 per horizontal line or per rack The yarn is 74.8 cm. The row 22 of FIG. 1K shows the horizontal line direction 7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9 / -1 / 1-1 / 1-3 / 3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1 indicates the yarn feed rate used for the knitting pattern; The speed 190 from lines 1F through 6B is 480 yarns per rack or 67.0 cm yarn per rack while the speed 90 from lines 7F through 10B is 480 yarns per row or 31.7 cm yarn per rack. The row 21 of FIG. 1K shows the row direction 7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9 / -1 / 1-1 / 1-3 / 3-1 / 1- 3 / 1-3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1 Each of the edges Represents the yarn feed rate used for the second to last yarn at; The speed 130 from lines 1F through 6B is 480 yarns per rack or 45.8 cm yarns per rack, while the speed 90 from lines 7F through 10B is 480 yarns per row or 31.7 cm yarns per rack. The row 20 of FIG. 1K shows the row direction 7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9 / -1 / 1-1 / 1-3 / 3-1 / 1- 3 / 1-3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1 Each of the edges Reports and indicates the yarn feed rate used for the last yarn in the yarn; The speed 130 from lines 1F through 6B is 480 yarns per rack or 45.8 cm yarns per rack, while the speed 90 from lines 7F through 10B is 480 yarns per rack or 317 yarns per rack.

도 1a에 나타낸 편성 패턴은 편성기에 따라 임의의 폭으로 편성될 수 있으며, 다양한 크로쉐 편기(crochet machine) 또는 경편기를 이용하여 이용가능한 임의의 게이지로 편성될 수 있다. 표 1은 상이한 게이지 기계 상에서 상이한 수의 바늘을 사용하여 달성될 수 있는 장치 직물 폭을 약술한다. 표 1에서의 치수는 스티치 설계, 도목 및 사용되는 원사 크기에 의존하는 편물의 수축 인자에 기인하는 근삿값이다.The knitting pattern shown in Fig. 1A can be knitted to any width according to the knitting machine, and can be knitted into any available gauge using various crochet machines or warp knitting machines. Table 1 outlines the device fabric width that can be achieved using different numbers of needles on different gauge machines. The dimensions in Table 1 are approximate values due to the stitch design, the knots and the contraction factor of the knitted fabric depending on the yarn size used.

게이지gauge 바늘 수Number of needles 편물폭(mm)Knitted width (mm) 시작start 끝End 시작start 끝End 4848 22 56565656 0.530.53 2997.682997.68 2424 22 28262826 1.061.06 2995.562995.56 2020 22 23582358 1.271.27 2994.662994.66 1818 22 21232123 1.411.41 2993.432993.43 1616 22 18821882 1.591.59 2992.382992.38 1414 22 16531653 1.811.81 2991.932991.93 1212 22 14111411 2.122.12 2991.322991.32 1010 22 11771177 2.542.54 2989.582989.58 55 22 586586 5.085.08 2976.882976.88

장치는 9-필라멘트, 가연 실크 원사를 이용한 편물이었다. 원사는 3개의 실크 번들로 만들어졌으며, 이들 각각은 도 2에 도시하는 바와 같은 개개 실크 피브릴을 포함하였다. 9-필라멘트 원사는 수술용 스캐폴드로 편성되었다. 세로 줄을 수평으로 행하고, 가로 줄을 스캐폴드를 따라 수직으로 행하였다.The device was a knitted fabric using 9-filament yarn and false-twist silk yarn. The yarns were made of three silk bundles, each of which contained individual silk fibrils as shown in Fig. The 9-filament yarn was organized into a surgical scaffold. The vertical lines were made horizontally and the horizontal lines were made vertically along the scaffolds.

수술에서 바로 사용가능한 장치의 바람직한 실시형태는 약 0.6㎜ 내지 약 1.0㎜의 두께, 약 10㎝(± 약 1㎝)의 폭 및 약 25㎝(± 약 3㎝) 길이를 가진다. 추가적으로, 장치는 약 10,000㎛² 초과의 평균 직경을 지니는 기공, 약 0.14㎎/㎣ 내지 약 0.18㎎/㎣의 밀도(장치의 질량을 그의 용적[두께, 폭 및 길이를 함께 곱함]에 의해 나눔으로써 결정함)를 가지며, 적어도 약 95% 실크 피브로인을 포함한다. 더 나아가, 장치는 약 0.54㎫ 내지 약 1.27㎫의 파열 강도, 및 약 30N/mm 내지 약 50 N.mm의 강성도를 가진다(미국재료시험협회(American Society for Testing and Materials) D3787-07에 의해 결정된 바람직한 장치의 후자의 2가지 기계적 특성, "Standard Method for Burst Strength of Textiles: Constant Rate of Transverse Ball Burst Test" 또는 ASTM F2150-07 Standard Guide for Characterization and Testing of Biomaterial Scaffolds Used in Tissue Engineered Medical Products) Preferred embodiments of devices that are readily operable in surgery have a thickness of about 0.6 mm to about 1.0 mm, a width of about 10 cm (about 1 cm) and a length of about 25 cm (about 3 cm). In addition, the apparatus may be configured to have pores having an average diameter of greater than about 10,000 mu m < 2 >, a density of from about 0.14 mg / m ² to about 0.18 mg / m ² (by dividing the mass of the device by its volume ), And includes at least about 95% silk fibroin. Further, the apparatus has a burst strength of from about 0.54 MPa to about 1.27 MPa, and a stiffness of from about 30 N / mm to about 50 N / mm (as determined by the American Society for Testing and Materials D3787-07 The latter two mechanical properties of the preferred device, "Standard Method for Burst Strength of Textiles ", or ASTM F2150-07 Standard Guide for Characterization and Testing of Biomaterial Scaffolds Used in Tissue Engineered Medical Products)

하기 식을 사용하여 장치의 밀도를 계산하였다: The density of the device was calculated using the following equation:

충분한 배율 및 영상 포획 능력을 지니는 현미경을 사용하여 스캐폴드의 전체 기공의 단면적을 측정하였다. 시험되는 편성 패턴의 기공의 해상도에 기반하여 배율을 선택하였다.The cross-sectional area of the entire pores of the scaffold was measured using a microscope with sufficient magnification and image capture capability. The magnification was selected based on the resolution of the pores of the knitted pattern being tested.

볼 파열 시험- Per ASTM D3787-07, 기계적 시험 장비의 2개의 원형 고정 브라켓 사이에서 시험한 각각의 장치를 압축한 한편, 남은 것을 내부 고정 직경의 반경을 뒤덮는 시험 물품의 원형 면적에 노출시켰다. 샘플 장치를 파열 지그(jig)의 잠금 너트에 일정한 고정 볼트 토크를 이용하여 고정시켰다. 샘플의 편물 구조가 편향 또는 전단되지 않게 조직화되는 것을 보장하도록 주의하였다. 동일한 장력 분포를 지니는 고정 브라켓 내에서 샘플은 팽팽하게 유지되었다. 볼 파열 고정을 교정한 로드셀을 지니는 기계적 시험 장비에 부착하였다. 파열 시험에 대해, 고정 볼을 시험 물품에 균일한 압력을 적용한 고정 브라켓의 중심 직경을 통해 삽입하였다. 스캐폴드가 고장날 때까지 일정한 속도로 볼을 삽입하였다. Ball burst test - Per ASTM D3787-07, each device tested between two circular fixing brackets of mechanical testing equipment was compressed while the remainder was exposed to the circular area of the test article that covered the radius of the internal fixed diameter. The sample device was fixed to the locknut of the rupture jig using a fixed bolt torque. Care was taken to ensure that the knitted structure of the sample was not deflected or sheared. The sample remained tight in a fixed bracket with the same tension distribution. The ball rupture fixation was attached to a mechanical test rig with a calibrated load cell. For the burst test, the stationary ball was inserted through the center diameter of the stationary bracket applying uniform pressure to the test article. The ball was inserted at a constant rate until the scaffold failed.

압축 하중 대 신장 곡선의 중간 60% 선형 영역의 기울기를 결정함으로써 파열 강성도를 계산하였다. The fracture stiffness was calculated by determining the slope of the mid-60% linear region of compressive load vs. elongation curve.

하기 식을 사용하여 최대 파열 강도를 계산하였다: The maximum burst strength was calculated using the following equation:

노출된 면적은 내부 고정 직경의 반경(r)을 뒤덮는 시험 물품의 원형 면적이었고, 이하의 식을 사용하여 계산하였다.The exposed area was the area of the test article that covered the radius of the internal fixed diameter (r) and was calculated using the following formula:

노출된 면적=πr² Exposed area = πr ²

인장 시험- 장치의 인장 강도 및 연신율을 ASTM D5035에 따라 측정하였다. 장치 샘플을 기계적 시험 장비에서 클램핑하였다. 상부 클램프를 액추에이터에 부착된 로드셀에 장착하였고, 하부 클램프를 지지 플레이트에 장착하였다. 상부 및 하부 클램프가 충돌하는 것을 방지하도록 액추에이터의 하한을 설정하였다. 클램프 둘 다의 면이 서로 평행하도록 상부 클램프를 배열하였다. 액추에이터가 정해진 양의 상부 움직임을 고려하여 위치되고 구체적 샘플 게이지 길이가 상부와 하부 샘플 클램프 사이에 존재하도록 기계적 장비 크로스헤드의 높이를 조절하였다.Tensile test - The tensile strength and elongation of the device were measured according to ASTM D5035. The device samples were clamped in mechanical test equipment. The upper clamp was attached to the load cell attached to the actuator, and the lower clamp was attached to the support plate. The lower limit of the actuator was set so as to prevent the upper and lower clamps from colliding with each other. The upper clamp was arranged so that the faces of both clamps were parallel to each other. The height of the mechanical equipment crosshead was adjusted so that the actuator was positioned taking into account a certain amount of top movement and a specific sample gauge length was between the top and bottom sample clamps.

상부 클램프 내로 샘플의 처음 10㎜를 클램핑하고 샘플의 나머지가 하부 클램프 개구부 내로 거리낌없이 떨어지게 함으로써 장치를 로딩하였다. 샘플의 마지막 10㎜는 하부 클램프에 의해 보유되었다. 장치 샘플의 사전 염색을 피하도록 주의하였다. 일단 샘플이 고정되면 샘플이 2N의 사전 로드를 가지도록 액추에이터 높이를 조절하였다. 구체적 게이지 길이를 달성하도록 액추에이터 위치를 조절하였고, 이어서 이 지점에서 0 위치로 재설정하였다. 궁극적인 인장파괴를 경험할 때까지 장치 샘플을 염색하였다. 평균 최대 인장 강도, 최대 인장 응력, 파단 시 연신율 및 인장 강성도를 결정하였다. 상부 및 하부 인장 로드에 의해 결합된 인장 하중 대 연신율 곡선의 선형 부분의 추세선 기울기를 결정함으로써 인장 강성도를 계산하였다.The device was loaded by clamping the first 10 mm of the sample into the upper clamp and letting the rest of the sample fall freely into the lower clamp opening. The last 10 mm of the sample was held by the lower clamp. Care was taken to avoid pre-staining of the device samples. Once the sample is fixed, the actuator height is adjusted so that the sample has a preload of 2N. The actuator position was adjusted to achieve a specific gauge length, and then reset to zero position at this point. The device samples were dyed until they experienced the ultimate tensile failure. Average maximum tensile strength, maximum tensile stress, elongation at break and tensile stiffness were determined. The tensile stiffness was calculated by determining the trend line slope of the linear portion of the tensile load versus elongation curve coupled by the upper and lower tensile rods.

하중 대 연신율 곡선의 선형 부분 기울기로서 인장 강성도를 계산하였다. 평균 최대 인장 강도, 최대 인장 응력, 선형 강성도 및 파단 시 연신 백분율을 결정하였다.The tensile stiffness was calculated as the linear partial slope of the load versus elongation curve. The average maximum tensile strength, maximum tensile stress, linear stiffness and percent elongation at break were determined.

하기 식을 사용하여 최대 인장 응력을 계산하였다:The maximum tensile stress was calculated using the following equation:

이에 의해, 각각의 장치 샘플 두께 및 폭 측정에 의해 두께 및 폭을 제공하였다.This provided thickness and width by measuring each device sample thickness and width.

파단 시 연신 백분율을 하기 식을 사용하여 결정하였다:The elongation percentage at break was determined using the following equation:

이에 의해, 각각의 장치 샘플 길이 측정에 의해 길이를 제공하였다.Thereby, the length was provided by measuring the length of each device sample.

인열 시험- 폭이 길이의 2/3인 장치 샘플을 각각의 장치로부터 절단하였다. 샘플을 인산염 완충 식염수 중에서 인큐베이션하기 전에, 샘플 폭 크기의 1/4인 작은 절단물을 장치 샘플의 중앙에서 길이에 수직으로(세로 줄의 단일 줄을 통해) 만들었다. 기계적 시험 장비를 사용하여 최대 인열 저항 하중을 측정하였다. 클램프를 장비에 삽입하였다. 상부 클램프를 액추에이터에 부착한 로드셀에 장착하고 나서, 하부 클램프를 기저 지지 플레이트에 장착하였다. 상부 및 하부 클램프가 서로 충돌하는 것을 방지하도록 액추에이터의 하한을 설정하였다. 클램프 둘 다의 면이 서로 평행하도록 하부 클램프를 배열하였다. 액추에이터가 정해진 양의 상부 움직임을 고려하여 위치되고 구체적 샘플 게이지 길이가 상부와 하부 샘플 클램프 사이에 존재하도록 기계적 장비 크로스헤드의 높이를 조절하였다. 장치 샘플을 하부 클램프에 놓았다. 샘플의 상부 10㎜를 클램프로 덮었다. 절단부가 좌측에 위치되도록 장치 샘플을 위치시켰다. 클램프를 폐쇄시키기 전에 샘플을 클램프와 수직으로 배열하였다. 샘플의 하부를 하부 클램프 개구부 내로 거리낌없이 떨어지게 하였다. 클램프를 폐쇄하고, 샘플을 3N으로 사전 부하하였다. 절단 지점에서 샘플인 인열될 때까지 일정한 속도로 샘플을 변형시켰다. 얻어진 데이터로부터 최대 인열 저항 하중을 얻었다.Tear test - A device sample with width two-thirds of the length was cut from each device. Prior to incubation of the sample in phosphate buffered saline, a small cut of 1/4 of the sample width size was made perpendicular to the length of the device sample (via a single line in the vertical line). Mechanical tester was used to measure the maximum tear resistance load. The clamp was inserted into the instrument. After attaching the upper clamp to the load cell attached to the actuator, the lower clamp was attached to the base support plate. The lower limit of the actuator was set so as to prevent the upper and lower clamps from colliding with each other. The lower clamps were arranged so that the faces of both clamps were parallel to each other. The height of the mechanical equipment crosshead was adjusted so that the actuator was positioned taking into account a certain amount of top movement and a specific sample gauge length was between the top and bottom sample clamps. The device sample was placed in the lower clamp. The upper 10 mm of the sample was covered with a clamp. The device sample was positioned so that the cut-out was located on the left. The sample was arranged vertically with the clamp before closing the clamp. The lower portion of the sample was allowed to fall freely into the lower clamp opening. The clamp was closed and the sample was preloaded with 3N. The sample was deformed at a constant rate until the sample was torn at the cut point. The maximum tear resistance load was obtained from the obtained data.

본 발명에 따른 장치의 실시형태는 미세한 게이지의 코바늘 편성기 상에서 편성될 수 있다. 본 발명의 양태에 따른 수술용 메쉬를 제조할 수 있는 크로쉐 편기의 비제한적 목록은: 창더 텍스타일 머시너리 코포레이션, 리미티드(Changde Textile Machinery Co., Ltd.); 코메즈(Comez); 차이나 텍스타일 머시너리 코포레이션, 리미티드(China Textile Machinery Co., Ltd.); 후이방 머신(Huibang Machine); 자콥 뮐러 아게(Jakkob Muller AG); 징웨이 텍스타일 머시너리 코포레이션 리미티드(Jingwei Textile Machinery Co., Ltd.); 장저 징이 텍스타일 머시너리 코포레이션 리미티드(Zhejiang Jingyi Textile Machinery Co., Ltd.); 둥관 광 유예 델리케이트 머신 코포레이션, 리미티드(Dongguan Kyang Yhe Delicate Machine Co., Ltd.); 카를 마이어(Karl Mayer); 산팡 머신(Sanfang Machine); 시노 테크풀(Sino Techfull); 수주 후이롱 텍스타일 머시너리 코포레이션 리미티드(Suzhou Huilong Textile Machinary Co., Ltd.); 타이완 기우 춘 인더스트리즈 코포레이션, 리미티드(Taiwan Giu Chun Ind. Co., Ltd.); 장자강 빅터 텍스타일(Zhangjiagang Victor Textile); 리바(Liba); 루카스(Lucas); 뮐러 프릭(Muller Frick); 및 텍스마(Texma)에 의해 제공된다.Embodiments of the apparatus according to the present invention can be knitted on a crochet knitting machine of a fine gauge. A non-limiting list of crochet knits that can be used to fabricate surgical meshes in accordance with aspects of the present invention include: Changde Textile Machinery Co., Ltd.; Comez; China Textile Machinery Co., Ltd.; Huibang Machine; Jakkob Muller AG; Jingwei Textile Machinery Co., Ltd. (Jingwei Textile Machinery Co., Ltd.); Zhejiang Jingyi Textile Machinery Co., Ltd.; Dongguan Kyung Yhe Delicate Machine Co., Ltd.); Karl Mayer; Sanfang Machine; Sino Techfull; Suzhou Huilong Textile Machinary Co., Ltd. (Suzhou Huilong Textile Machinary Co., Ltd.); Taiwan Giu Chun Ind. Co., Ltd. (Taiwan); Zhangjiagang Victor Textile; Liba; Lucas; Muller Frick; And Texma.

본 발명에 따른 장치의 실시형태는 미세한 게이지의 경편기 상에서 편성될 수 있다. 본 발명의 양태에 따른 수술용 메쉬를 제조할 수 있는 경편기의 비제한적 목록은 코메즈; 디바(Diba); 징웨이 텍스타일 머시너리; 리바; 루카스; 카를 마이어; 뮐러 프릭; 룬양 워프 니트닝(Runyuan Warp Knitting); 타이완 기우 춘 인더스트리즈(Taiwan Giu Chun Ind.); 푸젠 진강 텍스타일 머시너리(Fujian Xingang Textile Machinery); 및 유에지안 그룹(Yuejian Grou)에 의해 제공된다. Embodiments of the apparatus according to the present invention can be knitted on the warp knitting machine of a fine gauge. A non-limiting list of warp knits that can be used to fabricate surgical meshes in accordance with aspects of the present invention includes COMMEZ; Diba; Jingwei textile machinery; Liba; Lucas; Karl Meyer; Müller Frick; Runyuan Warp Knitting; Taiwan Giu Chun Ind.); Fujian Xingang Textile Machinery; And Yuejian Grou. &Lt; / RTI >

본 발명에 따른 장치의 실시형태는 미세한 플랫 베드 편성기 상에서 편성될 수 있다. 본 발명의 양태에 따른 수술용 메쉬를 제조할 수 있는 플랫 베드 머신의 비제한적 목록은 어라운드 스타(Around Star); 부산(Boosan); 식싱 텍스타일 머신(Cixing Textile Machine); 펭센(Fengshen); 플라잉 타이거 머시너리(Flying Tiger Machinary); 푸젠 훙치(Fujian Hongqi); G & P; 괴르텍스(

); 진롱(Jinlong); JP; Jy Leh; 카우오 헹 코포레이션 리미티드(Kauo Heng Co., Ltd.); 마츠야(Matsuya); 난 싱 머시너리 리미티드(Nan Sing Machinery Limited); 난통 산시 인스트루먼트(Nantong Sansi Instrument); 시마 세이키(Shima Seiki); 난통 텐위안(Nantong Tianyuan); 및 닝보 유렌 니팅(Ningbo Yuren Knitting)에 의해 제공된다. Embodiments of the apparatus according to the present invention can be knitted on a fine flat bed knitting machine. A non-limiting list of flatbed machines from which surgical meshes in accordance with aspects of the present invention may be made include Around Star; Busan (Boosan); Cixing Textile Machine; Fengshen; Flying Tiger Machinary; Fujian Hongqi; G &P; Gortex (

); Jinlong; JP; Jy Leh; Kauo Heng Co., Ltd.; Matsuya; Nan Sing Machinery Limited; Nantong Sansi Instrument; Shima Seiki; Nantong Tianyuan; And Ningbo Yuren Knitting.

본 발명의 양태에 따라 형성된 장치의 이용가능한 부분의 비율(cutability)을 확인하기 위한 시험 방법을 개발하였다. 시험 방법에서, 가위의 수에 따라 평가되는 장치는 수술용 가위로 장치를 절단할 필요가 있었다. 메쉬는 단 한번의 가위질로 절단되었기 때문에 우수하게 절단되는 것으로 발견되었다. 또한 장치는, 장치가 그의 길이 및 폭 방향 중 하나 또는 둘 다로 절단된다면 풀어지지 않는다는 것을 결정하도록 비스듬하게 그리고 원형 패턴으로 절단된다(도 5B 참조). 장치가 풀어지지 않는지 여부를 추가로 결정하기 위해, 절단 에지로부터 가장 가까운 기공에 봉합사를 통과시키고 잡아당겼다. 이 조작은 장치를 풀어지게 하지 않았다. 따라서, 장치는 절단이 용이하였고, 조작 후 풀어지지 않았다.Test methods have been developed to ascertain the cutability of the available portions of the device formed in accordance with aspects of the present invention. In the test method, devices rated according to the number of scissors needed to cut the device with surgical scissors. The mesh was found to be cut excellently because it was cut with only one scissors. The device is also cut in an oblique and circular pattern to determine that the device is not loosened if it is cut into one or both of its length and width directions (see FIG. 5B). To further determine whether the device was not loosened, the suture was passed through the pore closest to the cutting edge and pulled. This operation did not release the device. Thus, the device was easy to cut and did not loosen after manipulation.

본 발명에 따른 장치는 이식 후 대략 100일에 50%만큼 생용해되는 것, 즉, 인간 환자에게 이식 후 약 100일 후에 장치 질량의 적어도 약 50%가 생용해되는 것을 발견하였다. It has been found that the device according to the present invention is bioassayed by 50% approximately 100 days after implantation, i.e., at least about 50% of the device mass is bioavailable to human patients after about 100 days after implantation.

장치의 물리적 특성은 두께, 밀도 및 기공 크기를 포함한다. J100 케이퍼 다이알(Kafer Dial) 두께 게이지를 이용하여 장치의 두께를 측정하였다. 미츠토요 디기마틱 캘리퍼(Mitutoyo Digimatic Caliper)를 사용하여 샘플의 길이 및 폭을 찾았고; 장치 밀도를 계산하기 위해 사용하였다. 메쉬의 길이, 폭 및 두께를 곱한 다음 얻어진 값을 질량으로 나눔으로써 밀도를 알아내었다. 장치의 기공 크기는 0.8x 배율 하에서 올림푸스 SZX7 실체현미경으로 메쉬를 촬영함으로써 알아내었다. 이미지프로(ImagePro) 5.1 소프트웨어를 사용하여 측정하였고, 몇 회 측정에 걸친 값을 평균내었다. 샘플 메쉬의 물리적 특징 및 장치의 2회 실시형태를 표 2에 나타낸다.Physical properties of the device include thickness, density and pore size. The thickness of the device was measured using a J100 Kafer Dial thickness gauge. The length and width of the sample were determined using a Mitutoyo Digimatic Caliper; The device density was used to calculate. The density was determined by multiplying the length, width, and thickness of the mesh and then dividing the resulting value by the mass. The pore size of the device was determined by imaging the mesh with an Olympus SZX7 stereomicroscope under a magnification of 0.8x. It was measured using ImagePro 5.1 software and averaged over several measurements. The physical characteristics of the sample mesh and the two embodiments of the apparatus are shown in Table 2.

샘플Sample 물리적 특징Physical Characteristics 두께(㎜)Thickness (mm) 기공 크기(㎟)Pore Size (㎟) 밀도(g/㎤)Density (g / cm3) 머실린(Mersilene) 메쉬Mersilene mesh 0.31 ±0.010.31 ± 0.01 0.506 ±0.0350.506 + 0.035 0.143 ±0.0030.143 + - 0.003 바르드(Bard) 메쉬Bard mesh 0.72 ±0.000.72 ± 0.00 0.465 ±0.0290.465 + 0.029 0.130 ±0.0050.130 0.005 비크릴(Vicryl) 편성 메쉬Vicryl knitted mesh 0.22 ±0.010.22 ± 0.01 0.064 ±0.0170.064 0.017 0.253 ±0.0140.253 + 0.014 단일 바늘층 기계 상의 장치 편성Single knitting machine knitting machine 1.00 ±0.041.00 + 0.04 0.640 ±0.4090.640 0.409 0.176 ±0.0020.176 ± 0.002 이중 바늘층 기계 상의 장치 편성Dual knitting machine knitting machine 0.89 ±0.0030.89 ± 0.003 1.26±0.4001.26 + - 0.400 0.165 ±0.0050.165 ± 0.005

요약하면 본 발명에 따른 장치를 봄빅스 모리 누에의 실크로부터 바람직하게 만들어진 생체에 적합한, 생용해성, 수술용 매트릭스(메쉬 또는 스캐폴드)이다. 원실크 섬유는 항원성 구상단백질 세리신으로 자연적으로 코팅된 피브로인 단백질 코어 필라멘트를 포함하기 때문에, 세리신은 수성 추출에 의해 제거된다. 이어서, 원사는 나선 가연에 의해 세리신-감손 피브로인 단백질 필라멘트로부터 만들어져서 다중-필라멘트 단백질 섬유를 형성한다. 이어서, 다중-필라멘트 단백질 섬유 원사는 연조직 지지체 및 수복물에 대해 사용될 수 있는 3차원 패턴 매트릭스(메쉬 또는 스캐폴드)로 편성된다. 이식 시 장치는 그의 강도 및 다공성 구조 때문에 조직 결함의 즉각적인 물리적 및 기계적 안정성을 제공한다. 추가적으로, 장치의 다공성 격자 설계는 본래의 조직 생성(즉, 조직 내생) 및 신혈관화를 용이하게 한다. 천연 조직 수선 과정은 콜라겐 망상구조의 침착을 시작한다. 이 망상구조는 단백질 매트릭스 내에서 통합되고, 다공성 구조와 인터위빙된다. 신혈관화는 개발 중인 기능성 조직 네트워크 내 내피 세포 이동 및 혈관 형성을 시작한다. 이 새로운 기능성 조직 네트워크 및 그의 대응하는 혈관층은 조직의 구조적 온전함 및 강도를 보장한다. 조직 내생 과정의 시작 단계에서, 장치는 다수의 구조적 지지체를 제공한다. (실크로 만들어진) 장치는 점진적으로 그의 아미노산 빌딩 블럭으로 해체된다(생용해된다). 생용해의 천연 생물학적 과정의 느린 진행은 장치의 단백질 매트릭스로부터 건강한 본래의 조직에 대한 지지체의 점진적 전이를 고려함으로써 목적으로 하는 수술 결과를 달성한다.Briefly, the device according to the invention is a biodegradable, surgical matrix (mesh or scaffold) suitable for the living body, preferably made from spring silk of Vicksburg mori. Because the primary silk fibers contain fibroin protein core filaments that are naturally coated with the antigenic spherical protein sericin, sericin is removed by aqueous extraction. The yarn is then made from the sericin-sparse fibroin protein filaments by spiral fusing to form multi-filament protein fibers. The multi-filament protein fiber yarn is then knitted into a three-dimensional pattern matrix (mesh or scaffold) that can be used for soft tissue supports and restorations. Upon implantation, the device provides immediate physical and mechanical stability of tissue defects due to its strength and porous structure. Additionally, the porous lattice design of the device facilitates native tissue formation (i. E., Endogenous tissue) and neovascularization. The natural tissue repair process begins the deposition of the collagen network. This network is integrated within the protein matrix and interweaves with the porous structure. Neovascularization initiates endothelial cell migration and angiogenesis in the functional tissue network under development. This new functional tissue network and its corresponding vascular layer ensure the structural integrity and strength of the tissue. At the beginning of the tissue endogenous process, the device provides a number of structural supports. The device (made of silk) gradually dissolves (dissolves) into its amino acid building blocks. The slow progression of the natural biological process of biodegradation achieves the desired surgical outcome by taking into account the gradual transfer of the support to the healthy native tissue from the protein matrix of the device.

Claims

편성된 실크 메쉬(knitted silk mesh)의 제조방법으로서, 상기 방법은,
(a) 패턴 3/1-1/1-1/3-3/3을 사용하여 제1 세로 줄 방향(wale direction)으로 제1 실크 원사를 편성하는 단계;
(b) 패턴 1/1-1/3-3/3-3/1을 사용하여 제2 세로 줄 방향으로 제2 실크 원사를 편성하는 단계 및;
(c) 패턴 7/7-9/9-7/7-9/9-7/7-9/9/-1/1-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1을 사용하여 가로 줄 방향(course direction)으로 제3 실크 원사를 편성하는 단계를 포함함으로써,
편성된 실크 메쉬를 얻는 방법.A method of making a knitted silk mesh,
(a) knitting a first silk yarn in a first longitudinal direction (wale direction) using a pattern 3 / 1-1 / 1-1 / 3-3 / 3;
(b) knitting the second silk yarn in the second longitudinal direction using the pattern 1 / 1-1 / 3-3 / 3-3 / 1;
(c) Pattern 7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9 / -1 / 1-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1 and knitting the third silk yarn in a course direction,
A method of obtaining a knitted silk mesh.

제1항에 있어서, 상기 제1 실크 원사의 상기 편성은 제1 니들층 상에서 수행되고, 상기 제2 실크 원사의 상기 편성은 제2 바늘층 상에서 수행되는 방법.2. The method of claim 1 wherein the knitting of the first silk yarn is performed on a first needle layer and the knitting of the second silk yarn is performed on a second needle layer.

제1항에 있어서, 상기 3개의 실크 원사의 각각은 S 방향으로 함께 가연된 Td(섬도 번수) 20/22 실크의 3개 날실(end)로 만들어져서 20 tpi(인치 당 꼬임 수)를 지니는 가닥을 형성하고, 10 tpi를 지니는 얻어진 가닥 3개를 추가로 합하는 방법.2. The yarn according to claim 1, wherein each of the three silk yarns is made up of three warp yarns of Td (fineness) 20/22 silk spun together in the S direction to form a yarn having twenty tpi (twist per inch) And combining the three obtained strands having 10 tpi.

제1항에 있어서, 상기 편성된 실크 메쉬는 상기 편성된 실크 메쉬의 기술적 앞면(technical front face) 및 기술적 뒷면(technical back face)에 대해 전체 씨실(pick) 번수에 관해 센티미터 당 34개 씨실의 도목(stitch density) 또는 씨실 번수를 갖는 방법.The knitted fabric of claim 1, wherein the knitted silk mesh has about 34 weft yarns per centimeter on the total number of picks for the technical front and technical back faces of the knitted silk mesh. (stitch density) or weft yarn count.

편성된 실크 메쉬의 제조방법으로서, 상기 방법은,
(a) 패턴 3/1-1/1-1/3-3/3을 사용하여 제1 세로 줄 방향으로 제1 실크 원사를 편성하는 단계;
(b) 패턴 1/1-1/3-3/3-3/1을 사용하여 제2 세로 줄 방향으로 제2 실크 원사를 편성하는 단계, 및;
(c) 패턴 7/7-9/9-7/7-9/9-7/7-9/9/-1/1-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1을 사용하여 가로 줄 방향으로 제3 실크 원사를 편성하는 단계를 포함하되,
(d) 상기 제1 실크 원사의 상기 편성은 제1 바늘층 상에서 수행되고, 상기 제2 실크 원사의 상기 편성은 제2 바늘층 상에서 수행되며,
(e) 상기 3개 실크 원사의 각각은 S 방향으로 함께 가연된 Td(섬도 번수) 20/22 원실크의 3개 날실로 만들어져서 20 tpi(인치 당 꼬임수)를 지니는 가닥을 형성하고, 10 tpi를 지니는 3개의 얻어진 가닥을 추가로 합하며;
(f) 상기 편성된 실크 메쉬는 상기 편성된 실크 메쉬의 기술적 앞면 및 기술적 뒷면에 대해 총 씨실 번수에 관해 센티미터 당 34개 씨실의 도목 또는 씨실 번수를 갖는, 편성된 실크 메쉬의 제조방법.A method for producing a knitted silk mesh,
(a) knitting a first silk yarn in a first longitudinal direction by using a pattern 3 / 1-1 / 1-1 / 3-3 / 3;
(b) knitting the second silk yarn in the second longitudinal direction using the pattern 1 / 1-1 / 3-3 / 3-3 / 1;
(c) Pattern 7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9 / -1 / 1-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1, < / RTI > wherein the third silk yarn is < RTI ID = 0.0 &
(d) said knitting of said first silk yarn is performed on a first needle layer, said knitting of said second silk yarn is performed on a second needle layer,
(e) each of the three silk yarns is made up of three warp yarns of Td (fineness) 20/22 yarns twisted together in the S direction to form strands having 20 tpi (twists per inch), 10 further summing the three obtained strands having tpi;
(f) the knitted silk mesh has a weft or yarn count of 34 wefts per centimeter relative to the total weft yarn count relative to the technical front and technical back sides of the knitted silk mesh.

편성된 실크 메쉬로서,
(a) 패턴 3/1-1/1-1/3-3/3을 사용하여 제1 세로 줄 방향으로 제1 실크 원사를 편성하는 단계;
(b) 패턴 1/1-1/3-3/3-3/1을 사용하여 제2 세로 줄 방향으로 제2 실크 원사를 편성하는 단계, 및;
(c) 패턴 7/7-9/9-7/7-9/9-7/7-9/9/-1/1-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1을 사용하여 가로 줄 방향으로 제3 실크 원사를 편성하는 단계에 의해 만들어진, 편성된 실크 메쉬.As the knitted silk mesh,
(a) knitting a first silk yarn in a first longitudinal direction by using a pattern 3 / 1-1 / 1-1 / 3-3 / 3;
(b) knitting the second silk yarn in the second longitudinal direction using the pattern 1 / 1-1 / 3-3 / 3-3 / 1;
(c) Pattern 7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9 / -1 / 1-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1 < / RTI > to form a third silk yarn in the transverse direction.

제6항에 있어서, 상기 제1 실크 원사의 상기 편성은 제1 바늘층 상에서 수행되고, 상기 제2 실크 원사의 상기 편성은 제2 바늘층 상에서 수행되는, 편성된 실크 메쉬.7. The knitted silk mesh of claim 6 wherein said knitting of said first silk yarn is performed on a first needle layer and said knitting of said second silk yarn is performed on a second needle layer.

제6항에 있어서, 상기 3개 실크 원사의 각각은 S 방향으로 함께 가연된 Td(섬도 번수) 20/22 원실크의 3개 날실로 만들어져서 20 tpi(인치 당 꼬임수)를 지니는 가닥을 형성하고, 10 tpi를 지니는 얻어진 가닥 중 3개를 추가로 합함으로써,
편성된 실크 메쉬의 기술적 앞면 및 기술적 뒷면에 대해 총 씨실 번수에 관해 센티미터 당 34개 씨실의 도목 또는 씨실 번수를 지니는 편성된 실크 메쉬를 제조하는, 편성된 실크 메쉬.7. The method of claim 6, wherein each of the three silk yarns is made of three warp yarns of Td (twist yarn count) 20/22 yarns twisted together in the S direction to form strands having 20 tpi (twist per inch) And further adding three out of the obtained strands having 10 tpi,
A knitted silk mesh that produces a knitted silk mesh having a weft yarn or weft yarn count of 34 wefts per centimeter on total weft yarn count for the technical front and technical back sides of the knitted silk mesh.

편성된 실크 메쉬로서,
(a) 패턴 3/1-1/1-1/3-3/3을 사용하여 제1 세로 줄 방향으로 제1 실크 원사를 편성하는 단계;
(b) 패턴 1/1-1/3-3/3-3/1을 사용하여 제2 세로 줄 방향으로 제2 실크 원사를 편성하는 단계, 및;
(c) 패턴 7/7-9/9-7/7-9/9-7/7-9/9/-1/1-1/1-3/3-1/1-3/3-1/1을 사용하여 가로 줄 방향으로 제3 실크 원사를 편성하는 단계에 의해 만들어지되,
(d) 상기 제1 실크 원사의 편성은 제1 바늘층 상에서 수행되고, 상기 제2 실크 원사의 상기 편성은 제2 바늘층 상에서 수행되며;
(e) 상기 3개 실크 원사의 각각은 S 방향으로 함께 가연된 Td(섬도 번수) 20/22 원실크의 3개 날실로 만들어져서 20 tpi(인치 당 꼬임수)를 지니는 가닥을 형성하고, 10 tpi를 지니는 3개의 얻어진 가닥을 조합함으로써,
상기 편성된 실크 메쉬의 기술적 앞면 및 기술적 뒷면에 대해 총 씨실 번수에 관해 센티미터 당 34개 씨실의 도목 또는 씨실 번수를 지니는 편성된 실크 메쉬를 제조하는, 편성된 실크 메쉬.As the knitted silk mesh,
(a) knitting a first silk yarn in a first longitudinal direction by using a pattern 3 / 1-1 / 1-1 / 3-3 / 3;
(b) knitting the second silk yarn in the second longitudinal direction using the pattern 1 / 1-1 / 3-3 / 3-3 / 1;
(c) Pattern 7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9-7 / 7-9 / 9 / -1 / 1-1 / 1-3 / 3-1 / 1-3 / 3-1 / 1 to knit the third silk yarn in the transverse direction,
(d) knitting of the first silk yarn is performed on the first needle layer, and knitting of the second silk yarn is performed on the second needle layer;
(e) each of the three silk yarns is made up of three warp yarns of Td (fineness) 20/22 yarns twisted together in the S direction to form strands having 20 tpi (twists per inch), 10 By combining the three obtained strands with tpi,
A knitted silk mesh that produces a knitted silk mesh having a weft yarn or weft yarn count of 34 wefts per centimeter relative to the total weft yarn count for the technical front and technical back sides of the knitted silk mesh.

편성된 실크 메쉬로서,
(a) 약 0.6㎜ 내지 약 1.0㎜의 두께;
(b) 약 10,000㎛² 초과의 평균 직경을 지니는 기공; 및
(c) 약 0.14㎎/㎣ 내지 약 0.18㎎/㎣의 밀도를 포함하는, 편성된 실크 메쉬.As the knitted silk mesh,
(a) a thickness of about 0.6 mm to about 1.0 mm;
(b) pores having an average diameter of greater than about 10,000 m ² ; And
(c) a knitted silk mesh comprising a density of from about 0.14 mg / kg to about 0.18 mg / kg.

제10항에 있어서, 약 0.54㎫ 내지 약 1.27㎫의 파열 강도를 더 포함하는, 편성된 실크 메쉬.11. The knitted silk mesh of claim 10, further comprising a burst strength of from about 0.54 MPa to about 1.27 MPa.

제10항에 있어서, 약 30N/㎜ 내지 약 50 N.㎜의 강성도를 더 포함하는, 편성된 실크 메쉬.11. The knitted silk mesh of claim 10, further comprising a stiffness of about 30 N / mm to about 50 N / mm.

제10항에 있어서, 상기 편성된 실크 메쉬의 적어도 약 50%는 인간 환자에서 이식 후 약 100일 후에 생용해되는, 편성된 실크 메쉬.11. The knitted silk mesh of claim 10, wherein at least about 50% of the knitted silk mesh is bioassayed about 100 days after implantation in a human patient.

편성된 실크 메쉬로서,
(a) 약 0.6㎜ 내지 약 1.0㎜의 두께;
(b) 약 10,000㎛² 초과의 평균 직경을 지니는 기공;
(c) 약 0.14㎎/㎣ 내지 약 0.18㎎/㎣의 밀도;
(d) 약 0.54㎫ 내지 약 1.27㎫의 파열 강도;
(e) 약 30N/㎜ 내지 약 50N/㎜의 강성도를 포함하되,
(f) 상기 편성된 실크 메쉬의 적어도 약 50%는 인간 환자에서 이식 후 약 100일 후에 생용해되는, 편성된 실크 메쉬.As the knitted silk mesh,
(a) a thickness of about 0.6 mm to about 1.0 mm;
(b) pores having an average diameter of greater than about 10,000 m ² ;
(c) a density of from about 0.14 mg / kg to about 0.18 mg / kg;
(d) burst strength of from about 0.54 MPa to about 1.27 MPa;
(e) a stiffness of about 30 N / mm to about 50 N / mm,
(f) knitted silk mesh wherein at least about 50% of the knitted silk mesh is bioassayed about 100 days after implantation in a human patient.