KR20230119157A - 연조직에 마이크로필라멘트 삽입용 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도전성 마이크로전극 등의 마이크로필라멘트를 수용 및 이동시키기 위한 공간적으로 배치된 채널을 포함하는 이식가능한 마이크로필라멘트 안내 구조물에 관한 것이다. 이 마이크로필라멘트 안내 구조물은 포유류의 조직 유체에 노출되면 붕괴 및/또는 용해되는 재료를 포함한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널은 상기 채널의 적어도 일부들 사이의 거리가 원위 방향으로 서서히 증가하도록 공간적으로 배치된다. 마이크로필라멘트를 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물은 선행 마이크로필라멘트 어셈블리라고도 부르는 프로토 전극의 일부를 형성한다. 본 발명은 또한 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 프로토 마이크로전극 어셈블리를 제조하기 위한 방법 및 연조직 내에 마이크로필라멘트를 삽입하기 위한 방법을 포함한다.
Description
본 발명은 도전성 마이크로전극 등의 마이크로필라멘트를 수용 및 이동시키기 위한 공간적으로 배치된 채널을 포함하는 이식가능한 마이크로필라멘트 안내 구조물에 관한 것이다. 이 마이크로필라멘트 안내 구조물은 포유류의 조직 유체에 노출되면 붕괴 및/또는 용해되는 재료를 포함한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널은 상기 채널의 대부분들 사이의 거리가 원위 방향으로 서서히 증가하도록 공간적으로 배치된다. 마이크로필라멘트를 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물은 선행 마이크로필라멘트 어셈블리라고도 부르는 프로토 전극(proto electrode)의 일부를 형성한다. 본 발명은 또한 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 프로토 마이크로전극 어셈블리를 제조하기 위한 방법 및 연조직 내에 마이크로필라멘트를 삽입하기 위한 방법을 포함한다.
신경계에 이식하는 전극은 뉴런의 전기 신호 및 화학전기 신호를 기록하기 위해 널리 사용되고, 또한 신경계를 특정 부위에서 전기적으로 자극함으로써 파킨슨병의 운동 증상 또는 만성 통증을 개선하기 위해 사용될 수도 있다.
이식가능한 전극의 기능성은 삽입 시에 전극에 의해 유발되는 상해, 이식에 의해 촉발되는 조직 반응의 심각성, 이식된 전극 근처의 뉴런 손실 정도에 따라 달라진다. 조직 반응은 잠시 후에 임플란트를 감싸고 이로 인해 전극(들)을 뇌의 다른 부분으로부터 격리시킬 수 있는 글리아 반응(예를 들면, 마이크로글리아의 활성화 및 아스트로사이트의 증식 등)을 포함한다. 그 결과, 뉴런 신호를 기록하는 전극(들)의 능력은 많은 경우에 시간의 경과와 함께 악화한다. 전극의 크기는 삽입에 의한 최초의 상해에 영향을 미치지만 글리아 반응의 중요한 트리거(trigger)는 전극이 조직의 이동을 추종할 수 없을 때 발생하는 이식된 전극과 근처 조직 사이의 미세한 힘(microforce)이다. 신경 조직이 이식된 전극에 대하여 이동하는 원인이 되는 운동의 예로는 호흡 운동, 혈압의 맥동 또는 머리의 회전과 같은 몸의 운동을 들 수 있다. 조직 반응의 심각성을 줄이기 위해, 전극은 조직의 맥동 및 기타 운동에 따라 이동할 수 있도록 가능한 한 표적 연조직에 기계적으로 순응하여 이식된 전극과 조직 사이의 인열력(tearing force)을 줄여야 한다. 이러한 이유로, 고도로 유연한 마이크로전극(여기서는 직경이 약 100 μm 미만인 전극으로 정의됨)이 개발되었다. 고도로 유연한 마이크로전극을 의도한 트랙 라인으로부터 크게 벗어나지 않고 정밀하게 이식하려면 삽입하는 동안에 구조적 지지가 필요하다. 심부 구조에 삽입하는 동안에 구조적 지지를 제공하는 여러 가지 방법이 본 기술분야에 알려져 있고, 예를 들면, 용해가능한 접착제로 강성 지지 로드에 마이크로전극을 일과성으로 부착하는 방법이나 경질이지만 용해가능한 재료에 마이크로전극을 매립하는 방법을 들 수 있다.
WO 2017/095288은 개개의 마이크로전극 및 생체적합성 고체 지지 재료를 포함하는 프로토 마이크로전극을 개시한다. 고체 지지 재료는 연조직 내로의 이식을 가능하게 하기 위해 프로토 마이크로전극을 충분히 안정화시킨다. 일 실시형태에 따르면, 마이크로전극은 원위 방향으로 부채꼴로 배치될 수 있다. 개개의 마이크로전극은 고체 지지 재료 내에 견고하게 매립된다. WO 2017/095288은 고체 지지 재료를 통한 연속적 루멘을 제공하는 고체 지지 재료를 개시하지 않는다. 또한 마이크로전극은 고체 지지체에 대해 마이크로전극이 이동하는 것을 방지하도록 지지 재료에 견고하게 매립된다.
US 2019/0298993은 목수의 테이프 스프링과 유사한 매우 특수한 캐리어 상에 배치된 시뮬레이션 전극 및 기록 전극을 구비한 전극 어셈블리를 포함하는 신경 프로브에 관한 것이다. 테이프 스프링형 캐리어는 일단 신체 조직 내로 전개되면 궤적선을 따라 강성을 가지면서도 이것이 조직과 함께 이동하는 것을 가능하게 하는 정도의 유연성을 갖는 전극 어셈블리를 제공한다. 각각의 박막 신경 프로브 전극 어셈블리는 복수의 금속 트레이스 및 부위를 포함한다. 이들 전극 어셈블리는 캐리어 없이는 조직 내에 정확하게 도입될 수 없다. 더 상세히 설명하면, 프로브는 강성은 아니지만 신체 내로의 원하는 궤적을 유지하는 (프로브 내부의) 테이프 스프링형 캐리어에 의해 어느 정도의 강성이 제공되지만, 이후 신체 조직의 이동에 따라 프로브의 굴곡 및 이동을 가능하게 한다. 또한, 프로브는 3차원 배치로 캐리어의 전개를 가능하게 하는 가이드 튜브를 포함한다. 개시된 바와 같이 가이드 튜브는 좌굴없이 조직 내에 삽입될 수 있고 또한 조직을 통해 대체로 직선 궤적을 유지할 수 있는 강성 재료로 제조된다. 가이드 튜브의 재료는 의료 등급 플라스틱 등의 플라스틱 또는 금속, 예를 들면, 타이타늄이다. 캐리어는 응력을 받지 않은 상태(도 4B)에서 테이프 스프링형 캐리어의 형태를 갖는다. 캐리어는 가이드 튜브의 채널의 구성에 의해 강제로 구부러진다. 굴곡부에서 응력 하의 캐리어는 국부적으로 직선형 단면(도 4A)으로 변형된다. 캐리어가 채널의 굴곡부를 통과하면, 캐리어의 응력 상태는 그 응력이 없는 오목한 단면(도 4B)으로 되돌아간다. 단면적이 오목한 테이프 스프링형 캐리어를 구부리고 구부러진 상태를 유지하려면 강성 가이드 튜브가 필요하다. 강성 가이드 튜브가 없으면 테이프 스프링형 캐리어는 그 구부러지지 않은 응력이 없는 직선 구성으로 서서히 되돌아가는 본질적인 성질이 있다. 따라서, 안정된 가이드 튜브가 없으면 캐리어는 인접한 조직 상에 일정한 압력을 부여하고, 이는 염증을 유발하고, 최종적으로는 캐리어와 전극 어셈블리의 잠재적 캡슐화를 유발하여 시간이 지남에 따라 전극의 기능을 현저히 손상시킬 위험이 있다. 가이드 튜브의 비일과성 재료를 용해성 및/또는 분해성 재료로 치환하는 것은 가이드 튜브의 채널을 통한 삽입 동안에 응력이 가해지지 않은 캐리어의 굴곡부를 손상시키는 위험이 있을 뿐만 아니라 가이드 튜브의 용해 후에 캐리어의 구부러진 응력 부분을 적절한 구성으로 유지하지 못할 수도 있다. 가이드 튜브의 용해에 의해, 캐리어는 인접한 조직에 힘을 가하여 시간의 경과에 따라 신경 프로브의 기능을 손상시키게 된다. 또한, 가이드 튜브는 구부러진 채널을 포함하고, 이것이 가이드 튜브의 일부인 경우에 이것이 동일한 재료인 것이 추론된다고 기재되어 있다. 기재된 채널은 가이드 튜브에 고정된 구부러진 비교적 강성의 튜브이고, 이 튜브는 구개골에 고정되는 것이 의도된다. 가이드 튜브는 이 가이드 튜브의 구멍이 동시에 전극을 인발하므로 전극을 이식하지 않고는 이식할 수 없다. 따라서, 이러한 구조물이 조직 중에 머물게 될 것이며, 그렇지 않다는 것을 시사하는 설명은 없다. 조직 중에 잔류하는 이러한 구조물은 멀리 있는 조직에 영향을 줄 수 있는 상당한 조직 반응을 일으킬 가능성이 높다.
테이프 스프링형 캐리어와 개시된 가이드 튜브의 조합은, 캐리어를 연조직 내에 잔류시킨 상태에서 가이드 튜브를 연조직으로부터 빼내는 것을 고려하는 경우, 주위의 연조직에 대한 캐리어의 상당한 파열을 초래한다.
뇌의 특정 공간 영역은 통상적으로 특정 기능과 관련되고, 이 기능은 100 μm의 거리와 같은 매우 짧은 거리에 걸쳐 급격하게 변할 수 있다. 개인간 선천적 해부학적 차이, 용도에 의한 변화, 연령에 의한 변화 또는 변성 질환에 기인하는 변화로 인해, 특정 기능의 정확한 위치는 사람마다 다를 수 있다. 따라서, 전극의 최적 배치를 위한 뇌 내의 정확한 좌표를 사전에 예측하는 것은 통상 불가능하다. 마이크로전극의 경우, 뉴런의 활동을 충분한 신호 대 잡음비로 기록할 수 있는 범위가 매우 제한전형적으로 전극 접촉부로부터 반경 70 μm 미만)되므로, 이 점이 문제가 된다. 또한 마이크로전극은 일반적인 안전 범위 내에서 전류를 방출할 수 있는 용량이 비교적 제한되므로 표적 뉴런에 가능한 한 가깝게 배치하는 것이 필요하다.
고도로 유연하고, 이에 따라 고도로 생체적합성인 마이크로전극을 표적 영역 내에 다수 배치하고, 이들 중 어느 것이 치료 효과를 제공하는지 그리고 자극 시에 원하지 않는 부작용을 생성하는지를 평가하고, 다음에 이식된 클러스터 내에서 자극 시에 상당한 부작용을 수반하지 않고 효과적인 증상 완화를 제공하는 마이크로전극의 서브그룹을 선택함으로써, 부작용이 더 적은 뇌 자극의 정확도의 향상이 달성될 수 있다(Forni et al, 3D 마이크로전극 Cluster and 자극 Paradigm Yield Powerful Analgesia without Noticeable Adverse Effects, Science Advances 7 (41), 2021). 그러나, 마이크로전극의 클러스터 내에서 적절한 마이크로전극의 서브그룹을 찾아내는 것은 많은 시간을 소모할 수 있는 반복적 테스트를 필요로 한다. 이식된 마이크로전극의 최적의 그룹의 위치를 체계적으로 탐색할 수 있고, 또한 뇌 해부학에 관련된 치료적으로 유효한 부위 및 부작용을 유발하는 부위의 3D 맵 및 후속의 피험자/환자에서 탐색을 안내할 수 있는 대응하는 아틀라스(atlas)를 제공할 수 있고, 또한 복수의 협력하는 마이크로전극을 사용하여 뉴런의 신호 근원을 찾기 위해서는, 표적에서 유연한 마이크로전극의 간격의 규칙성을 개선하는 삽입 방법이 필요하다.
단일의 또는 소수의 고도로 유연한 마이크로전극은, 예를 들면, 강성 지지 구조물의 외주에 일과성으로 부착되면 연조직 내에 깊이 삽입될 수 있으나, 삽입에 의한 상해가 지지 구조물에 의해 상당히 증가한다. 많은 마이크로전극을 이식하는 경우에 외과 수술에 필요한 시간은 마이크로전극의 수에 따라 증가한다. 따라서 개개의 마이크로전극을 동일한 안내 시스템을 통해 실질적으로 동시에 삽입할 수 있으면 유리하다. 주사기에 의해 유도되는 경우, 주사기의 개구로부터 배출된 후의 조직 내의 복수의 마이크로전극의 각각의 정확한 배치는, 예를 들면, 고도로 유연한 전극이 주사기 내에서 서로 부착되고, 주사기로부터 전진하는 동안에 주사기의 내벽에 부착될 수 있으므로 다소 랜덤하게 분산될 수 있기 때문에 문제가 된다. 그러므로 이미지처리 등을 사용하여 각각의 마이크로전극을 위한 뇌 좌표를 결정하는 것은 매우 어렵고 시간이 걸린다. 이것은 기록을 위해 사용되는 경우의 뇌 신호의 소스의 계산을 방해하고, 또한 치료 또는 매핑 목적의 최적의 마이크로전극을 찾기 위해 시간 소비를 증가시키는 결과가 될 수도 있다.
연구되는 기능 또는 자극에 의해 영향을 받는 기능에 관련하여 극도로 유연한 마이크로전극을 어떻게 정확하게 이식하는 방법의 문제를 적어도 부분적으로 극복하기 위해, 마이크로전극의 다발을 삽입 시에 초기에 경질의 용해성 재료로 분리하여 안정화시키고, 용해성 재료가 팽창/용해됨에 따라 다발이 표적 내로 더욱 전진하여 마이크로전극의 클러스터로 확산되는 방법이 개발되었다(WO 2007/040442, WO 2017/095288). 그러나, 삽입 중에 다발 내의 개개의 마이크로전극의 트랙 라인(track line) 및 분리는 용해성 재료의 내측 부분 및 외측 부분에서 다를 수 있는 용해성 재료의 팽창 및 용해 시간 경과 등의 많은 파라미터에 따라 달라진다. 이로 인해 외측 부분은 내측 부분보다 조기에 팽창/용해될 수 있다. 용해성 재료의 불규칙성은 비균질 팽창의 원인이 될 수도 있다. 또한, 팽창 및 용해 시간 경과는, 예를 들면, 뇌의 영역 차이 및 개인차를 보여줄 수 있는 뇌의 온도 및 프로브 주위의 체액의 접근가능성 등에 따라 달라지는 경우가 많다.
관련된 문제는 연조직 내의 정의된 영역 내에 약물 또는 생세포를 투여하기 위해 유연한 마이크로튜브를 수일, 수주 또는 수개월 등의 장기간에 걸쳐 정기적으로 또한 효과적으로 이식하는 방법이다. 예를 들면, 치료 목적의 줄기세포는 통상적으로 주사기를 천천히 후퇴시키면서 단일 주사기로부터 표적 조직 내로 천천히 주입된다. 보다 균등하게 투여하기 위해 여러 개의 트랙이 잇달아 만들어진다. 이것은 시간이 매우 많이 걸리고, 또한 줄기세포의 손실 뿐만 아니라 조직 손상의 증가를 초래할 수도 있다. 유사한 문제는, 종양을 치료할 때, 연조직 내에 약물을 균일하게 분포시키는 것이다.
전극의 삽입을 위해 두개골에 부착될 수 있는 채널 안내 시스템이 공지되어 있으나, 이것은 수술 후에 인출할 필요가 있고, 이로 인해 이식된 전극의 이동 및 추가 상해의 위험이 증가한다.
일반적으로, 본 발명은 특히 마이크로필라멘트 안내 구조물, 세장형 중공 안내 부재, 핀 및 마이크로필라멘트, 커버 구조물을 포함하는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리에 관한 것이다.
본 발명의 목적
본 발명의 목적은 유연한 마이크로전극 또는 유연한 카테터 등의 유연한 마이크로필라멘트를 삽입하기 위한 안내 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 유연한 마이크로필라멘트의 클러스터의 동시 정밀 배치를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 연조직에 도입된 원위 길이를 따라 지지 구조물(캐리어 등)에 유연한 마이크로필라멘트를 부착할 필요없이 유연한 마이크로필라멘트의 클러스터/어레이의 동시 정밀 배치를 제공하는 것이다.
추가의 목적은 삽입 시에 유발되는 조직 상해를 저감시키면서 연조직에 유연한 마이크로필라멘트의 클러스터의 동시 배치의 공간 정밀도를 개선하는 것을 제공하는 것이다.
추가의 목적은 유연한 마이크로필라멘트의 클러스터/어레이의 정밀 배치, 및 그 후의 프로토 마이크로전극 어셈블리의 가능한 많은 부분의 제거, 용해 및/또는 붕괴를 제공하는 것이다.
추가의 목적은 유연한 마이크로필라멘트의 클러스터/어레이의 기능성을 손상시킬 수 있는 유연한 마이크로필라멘트의 클러스터의 연조직 내의 배치로 인해 유발되는 연조직에서의 장기간의 조직 반응을 감소 또는 실질적 감소시키는 것이다.
다른 목적은 연조직에서 기록 및 자극의 공간 분해능을 향상시키는 전극 어셈블리를 제공하는 것이다.
추가의 목적은 고도로 규칙화된 마이크로필라멘트의 클러스터/어레이를 제공하는 것이다.
추가의 목적은 이식 전에 의도된 마이크로필라멘트 클러스터/어레이의 검증을 가능하게 하는 것이다.
추가의 목적은 본 설명 및 청구범위로부터 명확해지거나 추출될 수 있다.
발명의 소개 및 개념 및 용어의 설명
본 발명은 복수의 유연한 마이크로필라멘트를 연조직 내에 동시 삽입을 위한 마이크로필라멘트 안내 구조물 등의 연조직 내에 이들을 정확하게 이식할 때의 문제의 적어도 일부를 극복하는 새로운 안내 도구를 개시한다.
본 발명은 구조적 피처로서 적어도 마이크로필라멘트 안내 구조물, 마이크로필라멘트, 세장형 중공 안내 부재 및 핀을 포함하는 프로토 필라멘트 어셈블리에 관한 것이다.
또한 프로토 필라멘트 어셈블리는 중공 지지 가이드(실시형태 Δ)를 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 마이크로필라멘트 안내 구조물에 관한 것이다.
더욱이, 또한 본 발명은 특히 마이크로필라멘트 안내 구조물의 제조를 위한 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 마이크로필라멘트의 클러스터/어레이를 배치하기 위한 방법을 포함한다.
마이크로필라멘트는 마이크로전극, 마이크로튜블(microtubule), 광학 마이크로파이버 또는 임의의 다른 세장형 마이크로파이버일 수 있다. 2 가지 유형의 마이크로필라멘트가 특히 고려된다: 중공 마이크로필라멘트, 및 도전성 필라멘트를 포함하는 마이크로전극(이하, 도전성 마이크로전극, 또는 간단히 마이크로전극이라 함). 바람직하게는, 마이크로필라멘트의 재료(또는 재료들)는 마이크로필라멘트가 연조직 내로 전방으로 추진되면서 필라멘트 안내 구조물의 채널을 나올 때 연조직 내에서 직선 궤적으로부터 실질적으로 벗어나는 것을 방지하는 어떤 레벨의 내부 장력을 갖는다. 마이크로필라멘트는 바람직하게는 직선 형태를 갖는 것을 특징으로 하며, 즉 제공된 마이크로채널을 안내 시스템으로부터 조직 내로 추진할 때에 연조직 내에서 만곡된 경로를 제공하는 경향이 있는 굴곡을 나타내지 않는다. 이론적 근거는 조직 내에서 정확한 배치를 가능하게 하기 위한 것이다. 더욱이, 마이크로필라멘트는 바람직하게는 연조직에 상당한 영향을 주지 않고 신경 조직 등의 연조직의 이동을 수용하기에 충분한 유연성을 갖는다. 바람직하게는, 마이크로필라멘트, 또는 마이크로필라멘트의 적어도 일부(가장 원위 섹션) 또는 연조직에 인접하고 또한 직접 접촉하는 마이크로필라멘트의 적어도 일부는, 마이크로필라멘트가 연조직 내로 삽입되는 동안에, 필라멘트 안내 구조물의 채널에 의해 제공되는 궤적으로부터 실질적으로 벗어나는 것을 방지하는 어떤 레벨의 내부 장력을 가지며, 또한 연조직에 상당한 영향을 주지 않으면서 신경 조직 등의 연조직의 이동을 수용하기에 충분한 유연성을 갖는다.
'일과성'이라는 용어는 체액(조직 유체) 내에서 서서히 용해 및/또는 붕괴, 분해되는 구조물 및 부재(개체)의 특성을 설명한다. '원위' 및 '근위'라는 용어는 프로토 필라멘트 어셈블리, 특히 마이크로필라멘트 안내 구조물, 세장형 중공 안내 부재 및 선택적인 핀 안내 구조물의 섹션, 영역, 부분(또는 임의의 추가의 등가의 용어)을 표시하기 위해 사용된다. 원위는 근위 섹션 및 영역보다 연조직의 내측으로 더 깊게 배치되는 섹션, 및 영역 등을 표시한다. 원위 및 근위라는 용어는 위치에 관련하여 절대적이지 않으면 상대적이다.
"유연한 마이크로필라멘트"라는 용어는 마이크로필라멘트가 의도된 트랙 라인으로부터 굴곡됨이 없이 표적 조직까지 이식되는 충분한 강성을 가지지 않으므로 정확한 삽입이 필요한 경우에는 구조적 지지를 필요로 하는 마이크로필라멘트로서 정의된다.
'마이크로필라멘트 안내 구조물'이라는 용어는 각각의 마이크로필라멘트를 위한 채널(루멘)을 포함하는 구조물에 관한 것이다. 또한, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 적어도 원위 섹션에서는 적어도 일부의 채널들 사이의 반경방향 거리가 원위 방향으로 증가한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 전형적으로 세장형 중공 안내 부재의 원위 단부에 위치된다. 일 실시형태(Δ)에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 부분이 세장형 중공 안내 부재의 원위에 (중공 안내 부재의 외측에) 배치됨과 동시에 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 부분이 세장형 중공 안내 부재 내측(내부)에 배치되도록 세장형 중공 안내 부재에 대해 위치된다. 실시형태 Δ의 맥락에서, '부분'이라는 용어는 마이크로필라멘트 안내 구조물과 관련하여 '영역'이라는 용어 대신 사용된다.
'핀(pin)'이라는 용어는 마이크로필라멘트가 제거가능하게 고정되는 구조적 부재를 나타낸다. 핀은 핀의 횡방향 이동을 최소화하면서 슬라이딩을 가능하게 하도록 이 핀과 세장형 중공 안내 부재 사이에 간극이 있도록 구성될 수 있다. 핀은 체액 중에서 용해성인 일과성 재료로 만들어질 수 있다. 핀이 일과성 재료로 만들어지는 경우, 그 용해 프로파일은 마이크로필라멘트 안내 구조물, 및 선택적으로는 중공 지지 가이드 또는 선택적인 핀 안내 구조물의 용해보다 실질적으로 더 느려야 한다. 바람직하게는, 핀은 경시적으로 그 구조적 강성을 유지하는 재료로 만들어진다. 적절한 핀 재료는 금속, 금속 합금, 폴리머 및 섬유 강화 폴리머(탄소 섬유)로부터 선택될 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 핀은 핀 안내 구조물에 제거가능하게 부착될 수 있다.
'핀 안내 구조물'이라는 용어는, 핀이 핀 안내 구조물에 부착되는 한, 특히 핀과 핀 안내 구조물이 원위 방향으로 이동될 때, 세장형 중공 안내 부재에 대해 본질적으로 중앙 위치(세장형 중공 안내 부재의 중심 축선과 일치함)에 핀을 고정하는 구조물이다. 또한 핀 안내 구조물은 세장형 중공 안내 부재 내측에서 원위 방향으로 슬라이딩할 수 있도록 구성된다. 핀 안내 구조물은 바람직하게는 체액 중에서 용해 및/또는 붕괴된다.
'중공 지지 가이드'라는 용어는 마이크로필라멘트 안내 구조물과 핀 사이에 위치하는 실시형태 Δ의 일과성 가이드를 나타낸다. 중공 지지 가이드는 바람직하게는 체액 중에서 용해 및/또는 붕괴된다.
본 발명은 유연한 마이크로필라멘트가 연조직을 구조적으로 지지하는 연막 및 지주막 또는 기타 조직 등의 머랭(meningue)과 같은 기계적으로 더 강인한 조직을 횡단할 필요가 없는 경우에 의도된 트랙으로부터 실질적으로 일탈함이 없이 연조직 내로 짧은 거리(이 거리는 마이크로필라멘트의 삽입 속도, 유연성 및 직진성의 정도에 의존함)만큼 추진(삽입)될 수 있다는 통찰에 기초한다.
본 발명은 또한 고도로 유연한 마이크로필라멘트를 정연하게 삽입하기 위한 마이크로필라멘트 안내 구조물(세장형 중공 안내 부재와 함께 사용됨)은 정확한 이식을 제공하기 위해 표적 조직으로부터 1 내지 20 mm, 또는 바람직하게는 5 내지 12 mm 등으로 표적 조직에 비교적 가깝게 이식되어야 한다는 통찰에 기초한다. 조직 상해를 줄이기 위해, 안내 구조물은 WO 2016/032384 A1에 제시된 기술에 의해 제공되는 겔 트랙을 포함하는 좁은 트랙을 통해 이식될 수 있다.
또한 본 발명은 또한 이러한 이식가능한 마이크로필라멘트 안내 구조물은 마이크로전극이 표적 조직 내로 추진된 후에는 분해되어 조직으로부터 필라멘트 안내 구조물을 제거할 필요가 없어야 한다는 통찰에 기초한다.
마이크로필라멘트 안내 구조물은 프로토 필라멘트 어셈블리의 원위 부분에서 발견되는 구조물을 나타낸다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 기능은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널(이것은 필라멘트 안내 채널 또는 안내 채널이라고도 함) 내에 국한되는 마이크로필라멘트의 미리 결정된 공간 배치를 제공하는 것이다. 또한 채널에 의해 수용되는 마이크로필라멘트가 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 본질적으로 독립하여 이동할 수 있는 것이 중요하다. 개시된 마이크로필라멘트 안내 구조물의 추가의 특징은, 채널이 원위 출구와 필라멘트 안내 구조물의 중심 축선 사이의 거리가 상기 채널의 근위 출구와 필라멘트 안내 구조물의 중심 축선 사이의 거리보다 더 길도록 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널이 채널의 적어도 일부의 공간 구성을 보이는 것이다.
마이크로필라멘트 안내 구조물은 바람직하게는 일과성 재료 또는 재료들, 따라서 연조직 유체에 의해 서서히 붕괴되어 흡수되는 재료이다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 본질적으로 경시적으로 구성을 유지하는 재 료를 포함할 수 있다. 이러한 재료는 바람직하게는 유연성이 있어야 한다(예를 들면, 실리콘(silicone)). 마이크로필라멘트 안내 구조물에 일과성 재료를 사용하는 것은 비일과성 재료를 사용하는 것보다 더 바람직하다. 채널의 이러한 공간 구성은 마이크로필라멘트가 원위 방향으로 마이크로필라멘트 안내 구조물에 대해 이동/추진됨에 따라 개개의 마이크로필라멘트의 분리가 증대하는 것을 제공한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물에 대한 개개의 마이크로필라멘트의 독립적 이동 및 필라멘트 안내 구조물로부터 원위 방향으로의 개개의 마이크로필라멘트의 독립적 이동은 필라멘트 안내 구조물의 공간 분포보다 더 넓은 공간 분포로 표적 조직 내에서 마이크로필라멘트의 클러스터/어레이의 형성을 제공한다. 또한 필라멘트 안내 구조물로부터 표적 조직 내로 마이크로필라멘트를 추진하면 각각의 필라멘트가 그 원위 부분에서 조직에 의해 둘러싸이는 것이 보장된다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 또한 조직 손상의 확률을 실질적으로 증가시키는 강성 연장부(연조직에 인접한 마이크로필라멘트를 지지하는 캐리어)로부터 추가의 구조적 지지를 필요로 함이 없이 표적 연조직 내로 마이크로필라멘트의 클러스터를 배치하기 위한 전제조건이다. 원위 단부에 마이크로필라멘트 안내 구조물을 포함하는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리를 사용함으로써, 마이크로필라멘트 안내 구조물은 마이크로필라멘트를 원위 방향으로 추진하기 전에 연조직의 표적 영역에 매우 정확하게 위치될 수 있고 이로 인해 표적 영역에 마이크로필라멘트의 어레이를 제공할 수 있다. 또한 마이크로필라멘트 안내 구조물은 각각의 마이크로필라멘트가 삽입 후에 직접 원위 부분에서 조직에 의해 둘러싸이는 것을 보장한다.
마이크로필라멘트 안내 구조물은 근위 섹션에 추가의 구조적 특징을 포함할 수 있다. 추가의 근위의 구조적 특징을 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물은 원위 섹션 및 근위 섹션을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 섹션 또는 일부는 a) 마이크로필라멘트의 수 이상의 다수의 채널, 즉 각각의 마이크로필라멘트가 별개의 안내 채널에 수용되는 것, 및/또는 b) 적어도 일부의 개개의 채널들 사이의 거리가 원위 방향으로 연속적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 섹션 또는 부분이다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 섹션에서 마이크로필라멘트를 수용하는 개개의 채널 사이의 거리는 축 방향으로 본질적으로 유사하게 유지된다. 또한 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 섹션은 원위 섹션에 존재하는 것보다 더 적은 수의 마이크로필라멘트 채널을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 섹션은 모든 마이크로필라멘트를 수용하기 위한 하나의 채널을 포함하며, 이 채널은 적절하게는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 섹션 내의 중앙에 위치한다.
일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 적어도 하나의 채널은, 특히 이러한 마이크로필라멘트가 마이크로전극인 경우에, 2 개 이상의 마이크로필라멘트를 포함할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 섹션은 복수의 채널을 포함하지 않고 모든 마이크로필라멘트를 수용하는 하나의 채널을 포함한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물이 2 개의 분리된 구조물, 원위 구조물 및 근위 구조물(일부의 실시형태에서는 이것을 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물 및 근위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물이라고도 함)로부터 함께 설정된 경우, 근위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물은 바람직하게는 모든 마이크로필라멘트를 수용하는 크기를 갖는 하나의 중앙 도관을 포함한다. 일부의 실시형태에서는 하나의 중앙 도관을 포함하는 근위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물을 중공 지지 가이드라고 부른다.
마이크로필라멘트 안내 구조물과 핀 사이의 간극에서 마이크로필라멘트가 일과성 강성을 제공하는 재료, 예를 들면, 접착제 및/또는 본 명세서에 개시된 용해성 또는 분해성 재료 중 임의의 것을 사용하여 함께 번들링(bundling)되는 경우, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 섹션은 마이크로필라멘트의 다발을 수용할 수 있는 치수를 갖는 중앙 도관/채널을 포함하거나, 본 명세서에 개시된 중공 지지 가이드가 마이크로필라멘트 안내 구조물과 핀 사이에 개재되어야 한다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 일 실시형태에 따르면, 이 어셈블리에 포함되는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 적어도 하나의 채널은, 특히 이러한 마이크로필라멘트가 마이크로전극인 경우에, 2 개 이상의 마이크로필라멘트를 포함할 수 있다.
'영역' 및 '부분'이라는 용어는 마이크로필라멘트 안내 구조물과 관련하여 사용된다. '부분'이라는 용어는 마이크로필라멘트 안내 구조물이 세장형 중공 안내 부재의 외측에 (원위에) 부분적으로 배치되는 실시형태(Δ)와 관련된 마이크로필라멘트 안내 구조물과 관련하여서만 사용된다. 일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물은 반경방향 치수와 관련하여 상이한 원위 영역 및 근위 영역의 적어도 2 개의 영역을 가질 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 섹션 및 영역이라는 용어는 등가일 수 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 이 실시형태의 경우에 채널 특징 및 반경방향 치수 특징은 일치한다. 따라서, 원위 섹션은 원위 영역과 등가이고, 근위 섹션은 근위 영역과 등가이다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 일 실시형태에 따르면, 섹션 과 영역은 중첩된다. 예를 들면, 원위 섹션은 하나의 반경방향 치수를 구비하는 원위 영역 및 상이한 반경방향 치수를 구비한 근위 영역을 포함할 수 있다.
프로토 필라멘트 어셈블리는 핀 안내 구조물, 대안적으로는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위에 위치하는 핀을 포함할 수 있다. 핀 안내 구조물은 마이크로필라멘트 안내 구조물에 적합한 임의의 일과성 재료 또는 재료들로 만들어진다. 일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 핀 안내 구조물의 일과성 재료는 동일할 수 있으나, 상이할 수도 있다. 핀 안내 구조물은 이 핀 안내 구조물의 중앙에 적절히 배치되고 또한 핀 안내 구조물로부터 근위 방향으로 연장하는 강성 핀을 포함할 수 있다. 또한, 마이크로필라멘트는 전형적으로는 핀 안내 구조물의 중앙에, 적절하게는 강성 핀의 주위에 수용된다. 마이크로필라멘트는 핀 안내 구조물로부터 근위 방향으로 연장한다. 프로토 필라멘트 어셈블리의 일 실시형태(실시형태 Δ)에 따르면, 핀 안내 구조물은 생략된다. 핀을 핀 안내 구조물에 부착하는 대신, 핀은 세장형 중공 안내 부재 내측으로 슬라이딩하도록 구성된다. 바람직하게는, 핀과 세장형 중공 안내 부재 사이에는 핀의 슬라이딩을 가능하게 하고 또한 측방 이동을 최소화할 수 있는 간극이 존재한다. 이 Δ 실시형태는 또한 마이크로필라멘트 안내 구조물과 핀 사이에 배치되는 중공 지지 가이드를 포함한다.
일 실시형태는 본 명세서에서 정의된 마이크로필라멘트 안내 구조물을 포함하는 원위 영역 및 근위 영역을 갖는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리에 관한 것으로서, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널 내에 배치되는 마이크로필라멘트, 세장형 중공 안내 부재, 및 핀을 더 포함하고, 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터의 마이크로필라멘트는 근위 방향으로 연장하고, 마이크로필라멘트는 핀에 제거가능하게(일과성으로) 부착되고, 핀은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위에 배치되고 또한 세장형 중공 안내 부재의 내측에 슬라이딩가능하게 배치되도록 구성되고, 프로토 필라멘트 어셈블리는 연조직의 표적 영역 내에 삽입되기에 충분한 강성을 가지며, 핀은 마이크로필라멘트 안내 구조물과 핀 사이에 간극을 제공하도록 마이크로필라멘트 안내 구조물에 대해 세장형 중공 안내 부재의 내측에 배치되고, 마이크로필라멘트 안내 구조물은 세장형 중공 안내 부재에 일과성으로 부착되고, 마이크로필라멘트는 세장형 중공 안내 부재 및 마이크로필라멘트 안내 구조물을 본질적으로 이동시키지 않고 핀을 원위 방향으로 이동시킴으로써 원위 방향으로 채널의 외측으로 추진될 수 있다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 추가의 실시형태는 마이크로필라멘트 안내 구조물에 관한 것으로서, 이것은 원위 부분 및 근위 부분을 포함하고, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 부분은 세장형 중공 안내 부재에 대해 원위에 배치되고, 근위 부분은 세장형 중공 안내 부재의 내측에 배치된다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 추가의 실시형태는 마이크로필라멘트 안내 구조물과 핀 사이에서 세장형 중공 안내 부재 내에 배치되는 중공 지지 가이드에 관한 것으로서, 이 중공 지지 가이드는 마이크로필라멘트를 수용하는 중앙 도관을 포함하고, 핀은 중공 지지 가이드와 핀 사이에 간극을 제공하도록 중공 지지 가이드에 대해 세장형 중공 안내 부재의 내측에 배치된다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 추가의 실시형태는 마이크로필라멘트의 구조적 강성이 중공 지지 가이드와 핀의 원위 단부 사이의 섹션을 따라 강화되어, 핀이 원위 방향으로 이동될 때, 개개의 마이크로필라멘트가 굴곡 또는 좌굴되는 것을 억제하거나 본질적으로 억제하는 것을 제공한다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 일 실시형태에서, 마이크로필라멘트는 핀이 원위 방향으로 맞물리기 전에 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널의 내측에 완전히 배치된다.
Δ 실시형태는 연조직, 예를 들면, 신경 조직 내의 표적 공간 위치의 부근에 마이크로필라멘트 안내 구조물의 사전 위치결정을 위한 프로토 어셈블리에 관한 것이며, 이 프로토 어셈블리는 마이크로필라멘트 안내 구조물, 세장형 중공 안내 부재, 중공 지지 가이드, 핀, 및 적어도 2 개의 마이크로필라멘트를 포함한다. 세장형 중공 안내 부재는 바람직하게는 원형이다. 상술하면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 부분은 세장형 중공 안내 부재의 원위에(세장형 중공 안내 부재의 외측에) 배치되고, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 부분은 세장형 중공 안내 부재의 내측에(내부에) 배치된다. 더욱이, 마이크로필라멘트 안내 구조물은 세장형 중공 안내 부재에 고정되고, 이로 인해 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널의 내측에 배치된 마이크로필라멘트는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 상당한 축방향 이동을 수반함이 없이 원위 방향으로 연조직 내로 추진될 수 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 본 명세서에 개시된 접착제 중 임의의 접착제와 같은 체액 중에서 분해성 또는 용해성인 적절한 생체적합성 접착제에 의해 세장형 중공 안내 부재에 부착될 수 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 중공 안내 부재에의 대안적 부착은 마이크로필라멘트 안내 구조물 내에 포함되고 또한 세장형 중공 안내 부재의 근위 영역에 적절한 수단에 의해 부착 또는 고정되는 실(thread)에 의해 수행될 수 있다. 부착은 물리적으로 또는 분해성인 접착제에 의해 수행될 수 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은, 예를 들면, 적어도 2, 3, 4, 5, 6, 또는 그 이상의 복수의 실을 포함할 수 있다. 실은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 실질적인 축방향 길이 내에 통합될 수 있다. 실은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 단부 전방에서 횡방향으로 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 나간다. 또한 이 실시형태(Δ)는 마이크로필라멘트 안내 구조물과 핀 사이에 배치되는 중공 지지 가이드를 포함한다. 중공 지지 가이드는 바람직하게는 마이크로필라멘트 안내 구조물에 근접하여 위치하고, 바람직하게는 중공 지지 가이드는 이 중공 지지 가이드가 마이크로필라멘트 안내 구조물에 접촉하도록 배치된다. 핀은 (세장형 중공 안내 부재의) 중심 축선에 대한 횡방향 (반경방향)의 배치가 본질적으로 동일하게 유지되면서 슬라이딩할 수 있도록 세장형 중공 안내 부재에 대해 위치한다. 핀은 이 핀의 횡방향 이동을 최소화하면서 슬라이딩을 가능하게 하도록 핀과 세장형 중공 안내 부재 사이에 작은 간격을 두고 배치될 수 있다. 핀의 원위 단부와 중공 지지 가이드의 근위 단부 사이에는 간극이 있다. 마이크로필라멘트가 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널 내측의 위치로부터 연조직 내로 추진되도록 하기 위해, 핀은 축방향으로 원위 방향으로 이동되는 능력을 가져야 한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 부분에서, 적절하게는 개개의 마이크로필라멘트의 반경방향 거리가 유사하게 유지되도록, 마이크로필라멘트가 중심 축선을 따라 배치되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 출구로부터 핀의 원위 단부까지의 마이크로필라멘트는 적절하게는 세장형 중공 안내 부재의 중심 축선을 따라 축방향으로 정렬된다. 중공 지지 가이드는 바람직하게는 세장형 중공 안내 부재 내의 배치를 가능하게 하는 외경을 구비하는 원형이다. 중공 지지 가이드의 중심 채널의 직경은 적절하게는 모든 마이크로필라멘트를 수용할 수 있고 또한 개개의 마이크로필라멘트가 원위 방향으로 이동될 때 상당히 좌굴하지 않는 충분한 횡방향 지지를 갖는 것을 보장할 수 있는 치수를 갖는다. 적어도 중공 지지 가이드의 원위 부분을 따라, 각각의 마이크로필라멘트가 마이크로필라멘트 안내 구조물 내측의 고유의 채널을 할당하므로, 전체 마이크로필라멘트는 서로 부착되지 않는다. 개개의 마이크로필라멘트가 그 고유의 채널 내에 배치되는 곳의 부근에서 마이크로필라멘트가 서로 부착되면 채널 내에서 개개의 마이크로필라멘트의 원위 방향으로의 이동은 지연된다. 적어도 중공 지지 가이드의 근위 단부와 핀의 원위 단부 사이의 마이크로필라멘트의 다발은 바람직하게는 축 방향으로 강성을 제공하는 추가의 컴포넌트를 포함하는 것이 더 바람직하다. 강성을 제공하는 컴포넌트는 본 명세서에 개시된 용해 및/또는 붕괴 재료 중 임의의 것일 수 있다. 이 실시형태(Δ)에서, 핀은 바람직하게는 마이크로필라멘트가 배치되는 리세스를 갖는다. 이 리세스는 핀의 일부에 걸쳐 연장될 수 있고, 이 경우에 리세스는 바람직하게는 원위 단부로부터 마이크로필라멘트가 핀으로부터 반경방향(횡방향)으로 벗어나는 위치까지 그리고 또한 선택적으로는 세장형 중공 안내 부재로부터 벗어나는 위치까지 핀의 원위 부분에 걸쳐 연장한다. 리세스는 또한 핀의 전체 길이에 걸쳐 연장할 수 있다. 강성 핀은 5° 내지 180°, 바람직하게는 10° 내지 170, 바람직하게는 15° 내지 170°의 반경방향 치수를 갖는 횡방향 간격(간극)을 갖는 환형 단면을 가질 수 있다. 필라멘트는 바람직하게는 핀 리세스 또는 간극 내에 배치된다. 리세스 내의 필라멘트는 임의의 적절한 조치에 의해, 예를 들면, 본 명세서에 개시된 접착제 중 임의의 것을 사용하여 번들링될 수 있다. 바람직하게는, 마이크로필라멘트는 본 명세서에 개시된 임의의 접착제를 사용하여 핀의 원위 단부에 고정적으로 부착된다. 이 실시형태(Δ)는 바람직하게는 필라멘트의 횡방향으로의 편차를 포함하는 프로토 어셈블리의 실시형태와 조합된다. 마이크로필라멘트가 세장형 중공 안내 부재의 중심 축선에 대해 횡방향으로 벗어난 경우, 리세스를 가진 핀이 특히 바람직하다.
일 실시형태에 따르면, 프로토 필라멘트 어셈블리는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널 내로의 체액의 진입을 특히 지연시켜 체액과 접촉할 때 용해 및/또는 붕괴되는 물질을 포함하는 프로토 필라멘트 어셈블리의 임의의 구조물 또는 재료의 용해 및/또는 붕괴를 지연시키는 목적을 갖는 외부 커버 또는 커버 구조물을 포함할 수 있다. 커버는 3 개의 층을 포함할 수 있고, 중간층은 액체 저항 배리어(barrier)로서 기능한다. 세장형 중공 안내 부재에 면하는(또는 가장 가까운) 층 및 (연조직 내에 삽입된 경우에) 주위의 연조직에 인접한 층은 용해 및/또는 붕괴되는 본 명세서에 개시된 임의의 재료 및 겔 형성 재료를 포함한다. 커버의 원위 부분은 액체 저항 배리어를 포함하지 않는 것이 중요하다. 바람직하게는, 액체 저항 배리어는 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 마이크로필라멘트의 이동을 방해하지 않도록 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 단부로부터 원위 방향으로 연장하지 않는다. 커버는 축 방향으로 배치되는 액체 저항 배리어 내에 적절히 통합되는 와이어, 스트랜드, 실 등의 세장형 부재를 포함할 수 있다. 커버의 이 세장형 부재는 커버를 연조직으로부터 제거할 때 커버를 찢어내는 데 사용될 수 있다.
다른 실시형태에 따르면, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 방수층으로 피복될 수 있다. 이러한 층은 본 명세서에 개시된 용해성 및 분해성 재료 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
프로토 필라멘트 어셈블리는 바람직하게는 뇌정위고정 기구와 연동하여 연조직 내로 삽입된다. 보다 구체적으로는, 프로토 필라멘트 어셈블리의 근위 부분은 뇌정위고정 기구의 뇌정위고정 가이드 내측에 위치할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 프로토 필라멘트 어셈블리는 핀 안내 구조물에 근접하는 마이크로필라멘트가 프로토 필라멘트 어셈블리의 내측에서 중심 축선을 중심으로 본질적으로 배치되지 않고, 핀 안내 구조물에 근접하는 위치로부터 근위 방향으로 프로토 필라멘트 어셈블리의 외측에 배치되고, 경우에 따라서는 뇌정위고정 가이드의 외측에 배치되고, 적절하게는 프로토 필라멘트 어셈블리 또는 뇌정위고정 가이드의 중심 축선에 본질적으로 평행하게 배치되도록 구성될 수 있다. 마이크로필라멘트는 바람직하게는 뼈 조직 등의 조직에 고정될 수 있는 부재에 고정되고, 그 조직에 대하여 연조직이 공간적으로 이동할 수 있다. 마이크로필라멘트를 근위 부분의 프로토 필라멘트 어셈블리의 외측에 배치함으로써 마이크로필라멘트를 구성하는 공간적 자유도가 더 커진다. 프로토 필라멘트 어셈블리의 외측의 마이크로필라멘트는 연조직의 공간 이동, 특히 필라멘트 어셈블리(즉, 예를 들면, 필라멘트 안내 구조물, 핀 안내 구조물, 및 중공 안내 부재가 체액 중에서의 용해에 내성이 있는 경우에는 세장형 중공 안내 부재의 선택적 제거 등의 용해 후의 필라멘트 어셈블리)의 중심 축선에 본질적으로 평행한 연조직의 이동을 수용하도록 마이크로필라멘트의 고유 능력을 개선하도록 단면을 따라 구성될 수 있다.
프로토 필라멘트 어셈블리는 세장형 중공 안내 부재를 포함한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 핀 안내 구조물은 세장형 중공 안내 부재에 의해 수용된다. 세장형 중공 안내 부재는 여러 가지 기능을 제공한다. 하나의 기능은 마이크로필라멘트를 표적 조직 내로 삽입하기 전에 연조직 내에 마이크로필라멘트 안내 구조물을 위치시키는 것이다. 추가의 기능은 마이크로필라멘트 안내 구조물을 세장형 중공 안내 부재에 충분히 고정하는 것 또는 고정을 가능하게 하는 것이다. 세장형 중공 안내 부재에 대한 마이크로필라멘트 안내 구조물의 고정은 채널 내측의 개개의 마이크로필라멘트의 원위 방향으로의 축방향 이동이 마이크로필라멘트 안내 구조물의 상당한 이동 없이 달성되어야 하므로 중요하다. 세장형 중공 안내 부재의 추가의 기능은 연조직 내로 프로토 필라멘트 어셈블리를 삽입하는 동안에 정확한 축방향 이동을 가능하게 하도록 프로토 필라멘트 어셈블리에 충분한 구조적 강성을 제공하는 것이다. 세장형 중공 안내 부재의 추가의 기능은 핀 안내 구조물의 원위 방향으로의 축방향 이동을 제공하는 것이다. 마이크로필라멘트 안내 구조물이 세장형 중공 안내 부재에 본질적으로 고정되어 있는 동안에 핀 안내 구조물의 축방향 이동을 가능하게 하는 것은 마이크로필라멘트 안내 구조물과 핀 안내 구조물 사이의 간극의 존재를 필요로 한다.
세장형 중공 안내 부재는 이하의 기준에 부합하는 한 임의의 구성을 가질 수 있다: 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 핀 안내 구조물의 적절한 축방향 정렬; 마이크로필라멘트 안내 구조물(또는 적어도 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물)의 고정; 핀 안내 구조물 또는 핀의 축방향 이동의 가능성; 프로토 어셈블리, 특히 마이크로필라멘트 안내 구조물, 및 결과적으로 표적 조직에서 마이크로필라멘트의 어레이/클러스터의 정확한 위치결정을 가능하게 하는 충분한 강성.
세장형 중공 안내 부재는 전형적으로 회전 대칭이다. 모든 회전 대칭 형태가 타당하다. 다양한 회전 대칭 형태는 상이한 표면적을 제공한다. 더 작은 표면적을 제공하는 회전 대칭 형태를 선택하는 것이 바람직하다. 그러므로, 타원형 및 원통형이 바람직하다.
일 실시형태에 따르면, 세장형 중공 안내 부재는 이 세장형 중공 안내 부재의 전체 축방향 길이를 따라 측방 간격, 즉 간극 또는 개구를 포함하는 환형 단면을 갖는다. 바람직하게는, 측방 간격은 약 5° 내지 약 180°, 약 5° 내지 약 170°, 약 5° 내지 약 160°, 약 5° 내지 약 90°의 반경방향 치수를 가질 수 있다. 바람직하게는, 측방 간격은 약 5°, 10°, 15°, 20°, 25°, 30°, 35°, 40°, 45°, 50°의 반경방향 치수를 가질 수 있다. 바람직하게는, 측방 간격은 최대 약 60°, 65°, 70°, 75°, 80°, 85°, 90°, 95°, 100°, 105°, 110°, 120°, 130°,140°, 150°, 160°, 170°, 180°의 반경방향 치수를 가질 수 있다. 낮은 범위 중 임의의 하나는 높은 범위 중 임의의 하나와 조합될 수 있다. 간극의 반경방향 치수는 세장형 중공 구조물의 길이를 따라 변화할 수 있다. 예를 들면, 간극의 치수는 세장형 중공 구조물의 중간 영역보다 원위 및 근위에서 더 작을 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 세장형 중공 안내 부재는 가장 원위의 위치로부터 마이크로필라멘트가 어셈블리로부터 반경방향으로 벗어나는 위치까지 연속적 간극을 포함할 수 있다. 더욱이, 세장형 중공 안내 부재의 원위 섹션의 측방 간격의 반경방향 치수는 세장형 중공 안내 부재의 원위 섹션에 근접한 섹션의 측방 간격의 반경방향 치수보다 더 작을 수 있다.
추가의 실시형태에 따르면, 세장형 중공 안내 부재는 세장형 중공 안내 부재의 축방향 길이의 일부를 따라 축 방향으로 측방 간격을 포함하는 환형 단면을, 바람직하게는 원위 단부로부터 마이크로필라멘트가 경우에 따라 측방으로 벗어나는 위치까지 연속적 간극을 포함하는 환형 단면을 갖는다. 축 방향의 측방 간격은 세장형 중공 안내 부재의 원위 섹션을 따라 위치할 수 있다.
세장형 중공 안내 부재는 구조적 특성이 연조직(또는 체액)에 의해 구조적으로 영향을 받지 않는 비일과성 재료, 또는 일과성이지만 중공 지지 가이드의 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 핀 안내 구조물의 재료보다 실질적으로 더 느리게 붕괴되는 재료로 만들어진다. 세장형 중공 안내 부재는 또한 원위 영역 및 근위 영역을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 원위 영역과 근위 영역에서 세장형 중공 안내 부재의 분할은 세장형 중공 안내 부재의 환형 단면의 구성, 더 구체적으로는 측방 간격의 폭(각도 폭)에 의해 지배될 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역은 세장형 중공 안내 부재의 근위 영역의 측방 간격의 폭보다 더 작은 간격의 폭을 갖는다. 일 실시형태에 따르면, 세장형 중공 안내 부재의 근위 영역은 약 반원(약 180°)의 각도 치수에 대응하는 폭을 갖는 측방 간격을 갖는다. 원위 측방 간격은 약 5 내지 약 30°의 각도 치수에 대응하는 폭을 가질 수 있다. 일 실시형태에 따르면 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 축방향 길이는 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역의 축방향 길이와 본질적으로 유사하다.
'프로토 마이크로필라멘트 어셈블리'라는 용어는 연조직 내로 아직 삽입되지 않은 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리 또는 연조직 내에서 아직 필라멘트 어셈블리의 구성을 취하지 않은 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리를 나타낸다. 따라서, 프로토 필라멘트 어셈블리가 연조직 내에 정확하게 위치하고 또한 마이크로필라멘트가 표적 조직 내로 추진되면, 프로토 필라멘트 어셈블리는, 임의의 비일과성 부분, 전형적으로는 세장형 중공 안내 부재 및 핀이 제거되면, 마이크로필라멘트의 클러스터/어레이로서 연조직 내에서 부채꼴로 확장되는 마이크로전극의 다발을 포함하는 필라멘트 어셈블리로 서서히 전개된다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 추가의 특징은 마이크로필라멘트는, 마이크로필라멘트가 원위로 이동할 때, 이로 인해 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널 내에 수용된 개개의 마이크로필라멘트를 원위 방향으로 이동시킬 때, 이 마이크로필라멘트가 부착되는 핀에 의해 가해지는 축방향의 힘을 전달할 수 있는 형태(conformation)를 가질 필요가 있다는 것이다. 마이크로필라멘트는 바람직하게는 필라멘트 안내 구조물과 핀, 또는 일부의 실시형태에서는 핀 안내 구조물 사이의 간극에 의해 규정되는 섹션에서 함께 번들링된다. 마이크로필라멘트의 번들링 자체는 일반적으로 강성을 증가시키지만 강성을 더 향상시키는 재료의 적용에 의해 더욱 향상될 수 있다. 강성이라는 용어는 상당한 굽힘없이 축방향의 힘을 평행이동시키는 능력을 의미한다.
선택적으로 강성 핀은 핀 안내 구조물에 고정된다. 핀은 세장형 중공 안내 부재 내측에 적절히 배치되며 세장형 중공 부재의 근위방향으로 연장되어야 한다. 핀은 금속(예를 들면, 금속 합금) 및 강화 경화성 수지(예를 들면, 탄소 섬유)를 포함하는 비일과성 재료 및 핀 안내 구조물 및 마이크로필라멘트 안내 구조물보다 체액 중에서 붕괴에 대해 더 저항력이 있음에도 불구하고 일과성인 재료로 구성될 수 있다. 강성 핀은 환형 단면을 가지도록 구성될 수 있고, 환형 단면의 측방 간격을 포함할 수 있다. 측방 간격은 강성 핀의 특정 길이를 따라 또는 강성 핀의 전체 길이를 따라 축방향으로 연장될 수 있다. 이 간격은 바람직하게는 마이크로필라멘트를 수용할 수 있도록 구성된다. 이 간격은 또한 마이크로필라멘트(마이크로필라멘트 다발)의 효율적인 부착을 가능하게 한다.
'연조직'이라는 용어는 뇌, 척수, 내분비 기관, 및 근육 조직 및 결합 조직에서 발견되는 신경 조직을 포함한다. 본 발명은 신경 조직, 특히 뇌, 척수 및 중앙 신경계를 포함하는 신경계의 조직에 적용할 수 있다.
도면의 간단할 설명
일부의 도면에서는 화살표 부근에 문자 D 및 P가 표시되어 있다. D 및 P는 각각 원위 및 근위를 나타낸다. D 부근의 화살표는 원위 방향을 나타내고, P 부근의 화살표는 근위 방향을 나타낸다.
도 1은 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 개략도를 예시한다. 명확히 하기 위해 마이크로필라멘트는 도시되어 있지 않다.
도 2는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 개략도를 예시한다.
도 2a는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 A-A 단면을 예시한다.
도 2b는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역의 B-B 단면을 예시한다.
도 3은 세장형 중공 안내 부재의 개략도를 예시한다.
도 3a는 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역의 C-C 단면을 예시한다.
도 3b는 세장형 중공 안내 부재의 근위 영역의 D-D 단면을 예시한다.
도 4는 일부 필라멘트 안내 채널의 공간 배치를 더 묘사하는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위측의 축방향 도를 예시한다.
도 5는 개개의 안내 채널을 묘사하는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 측방 단면을 예시한다.
도 6은 원위 섹션 및 근위 섹션을 갖는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 측방 단면을 예시한다. 근위 섹션은 개개의 마이크로필라멘트를 수용하기 위한 하나의 중심 채널을 포함한다.
도 6a는, 예를 들면, 실시형태(Δ)에 의해 개시된 바와 같은 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리에서 구현된 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 중공 지지 가이드의 측방 단면을 예시한다.
도 6b는, 예를 들면, 실시형태(Δ)에 의해 개시된 바와 같은 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리에서 구현된, 그러나 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널의 구성이 상이한 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 중공 지지 가이드의 측방 단면을 예시한다.
도 7은 원위 섹션 및 근위 섹션을 갖는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 측방 단면을 예시한다. 근위 섹션은 개개의 마이크로필라멘트를 수용하기 위한 하나의 중심 채널을 포함한다. 채널의 공간 배치는 도 6에 예시된 공간 배치와는 상이하다.
도 8은 마이크로필라멘트 안내 구조물(마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 섹션) 내의 안내 채널의 공간 배향의 특성을 설명하기 위해 사용되는 각도(α)의 정의를 예시한다.
도 9는 강성 핀을 포함하는 핀 안내 구조물의 개략도를 예시한다.
도10 및 도 11은 E-E 및 F-F의 위치에서 도 1의 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 단면도를 예시한다.
도 12는 마이크로필라멘트 안내 구조물 제조 프로세스에서 사용되는 채널 위치결정 부재를 예시한다.
도 13은 2 개의 채널 위치결정 부재 사이의 채널 형성 로드/와이어의 배치를 예시한다.
도 14는 채널 형성 로드/와이어가 번들링 부재(35)로 함께 번들링된 후에 2 개의 채널 위치결정 부재들 사이의 채널 형성 로드/와이어의 배치를 예시한다.
도 15는 액체 중에서 팽창가능한 일과성 재료의 프로토 마이크로필라멘트 안내 구조물을 예시한다.
도 16은 프로토 안내 구조물의 일부의 팽창이 허용된 후에 도 15의 마이크로필라멘트 안내 구조물의 형상을 예시한다.
도 17은 별개의 중공 지지 가이드와 함께 세장형 중공 안내 부재 내에 배치된 마이크로필라멘트 안내 구조물의 실시형태(Δ)의 단면도를 예시한다.
도 17a는 마이크로필라멘트가 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 원위 방향으로 추진된 상태에서 별개의 중공 지지 가이드와 함께 세장형 중공 안내 부재 내에 배치되는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 실시형태(Δ)의 단면도를 예시한다.
도 18은 뇌정위고정 가이드와 함께 도 17의 어셈블리의 XX의 반경방향 단면도를 예시한다.
도 19는 커버의 개략 축방향 단면도를 예시한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물, 핀 안내 구조물, 세장형 중공 안내 부재를 포함하는 어셈블리는 도시되어 있지 않다.
도 20은 YY에서 커버의 반경방향 단면도를 예시한다.
도 21은 커버, 핀, 및 마이크로필라멘트가 어셈블리로부터 나가는 상태의 어셈블리의 축방향 도를 예시한다.
도 22는 세장형 중공 안내 부재의 일례를 예시한다.
도 2는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 개략도를 예시한다.
도 2a는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 A-A 단면을 예시한다.
도 2b는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역의 B-B 단면을 예시한다.
도 3은 세장형 중공 안내 부재의 개략도를 예시한다.
도 3a는 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역의 C-C 단면을 예시한다.
도 3b는 세장형 중공 안내 부재의 근위 영역의 D-D 단면을 예시한다.
도 4는 일부 필라멘트 안내 채널의 공간 배치를 더 묘사하는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위측의 축방향 도를 예시한다.
도 5는 개개의 안내 채널을 묘사하는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 측방 단면을 예시한다.
도 6은 원위 섹션 및 근위 섹션을 갖는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 측방 단면을 예시한다. 근위 섹션은 개개의 마이크로필라멘트를 수용하기 위한 하나의 중심 채널을 포함한다.
도 6a는, 예를 들면, 실시형태(Δ)에 의해 개시된 바와 같은 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리에서 구현된 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 중공 지지 가이드의 측방 단면을 예시한다.
도 6b는, 예를 들면, 실시형태(Δ)에 의해 개시된 바와 같은 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리에서 구현된, 그러나 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널의 구성이 상이한 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 중공 지지 가이드의 측방 단면을 예시한다.
도 7은 원위 섹션 및 근위 섹션을 갖는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 측방 단면을 예시한다. 근위 섹션은 개개의 마이크로필라멘트를 수용하기 위한 하나의 중심 채널을 포함한다. 채널의 공간 배치는 도 6에 예시된 공간 배치와는 상이하다.
도 8은 마이크로필라멘트 안내 구조물(마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 섹션) 내의 안내 채널의 공간 배향의 특성을 설명하기 위해 사용되는 각도(α)의 정의를 예시한다.
도 9는 강성 핀을 포함하는 핀 안내 구조물의 개략도를 예시한다.
도10 및 도 11은 E-E 및 F-F의 위치에서 도 1의 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 단면도를 예시한다.
도 12는 마이크로필라멘트 안내 구조물 제조 프로세스에서 사용되는 채널 위치결정 부재를 예시한다.
도 13은 2 개의 채널 위치결정 부재 사이의 채널 형성 로드/와이어의 배치를 예시한다.
도 14는 채널 형성 로드/와이어가 번들링 부재(35)로 함께 번들링된 후에 2 개의 채널 위치결정 부재들 사이의 채널 형성 로드/와이어의 배치를 예시한다.
도 15는 액체 중에서 팽창가능한 일과성 재료의 프로토 마이크로필라멘트 안내 구조물을 예시한다.
도 16은 프로토 안내 구조물의 일부의 팽창이 허용된 후에 도 15의 마이크로필라멘트 안내 구조물의 형상을 예시한다.
도 17은 별개의 중공 지지 가이드와 함께 세장형 중공 안내 부재 내에 배치된 마이크로필라멘트 안내 구조물의 실시형태(Δ)의 단면도를 예시한다.
도 17a는 마이크로필라멘트가 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 원위 방향으로 추진된 상태에서 별개의 중공 지지 가이드와 함께 세장형 중공 안내 부재 내에 배치되는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 실시형태(Δ)의 단면도를 예시한다.
도 18은 뇌정위고정 가이드와 함께 도 17의 어셈블리의 XX의 반경방향 단면도를 예시한다.
도 19는 커버의 개략 축방향 단면도를 예시한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물, 핀 안내 구조물, 세장형 중공 안내 부재를 포함하는 어셈블리는 도시되어 있지 않다.
도 20은 YY에서 커버의 반경방향 단면도를 예시한다.
도 21은 커버, 핀, 및 마이크로필라멘트가 어셈블리로부터 나가는 상태의 어셈블리의 축방향 도를 예시한다.
도 22는 세장형 중공 안내 부재의 일례를 예시한다.
본 발명의 추가의 개시
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 마이크로필라멘트 어셈블리를 연조직 내에 삽입(이식) 및 배치하기 위한 일과성 기구일 수 있다(또는 여러 가지 일과성 물품을 포함할 수 있다). 따라서, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 여러 가지 부품, 특히 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 선택적인 중공 지지 가이드 및 핀 및 또한 선택적으로 세장형 중공 안내 부재는 삽입 후에 서서히 붕괴된다. 그 원리는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리 및 이에 따라 마이크로필라멘트 안내 구조물을 표적으로부터 이격된 연조직 내에 이식(위치결정)하고, 다음에 마이크로필라멘트를 마이크로전극 안내 구조물로부터 전방으로 밀어서 표적 연조직 내로 삽입하는 것이다. 그 후 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 일부는 붕괴 및/또는 용해되어 조직에 흡수되고 및/또는 제거된다. 세장형 중공 안내 부재 및 경우에 따라 핀 안내 구조물 내에 고정된 강성 핀이 분해성인 경우, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 부품을 추출할 필요성이 저감되거나 효과적으로 생략된다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 포유류의 연조직 내로 도입되도록 의도된다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 원위 영역은 최초에 연조직 내로 진입하는 영역이다. 따라서, 프로토 마이크로필라멘트의 원위 영역/섹션/단부는 통상적으로 마이크로필라멘트가 원위방향으로 추진될 때까지 연조직 내로 가장 깊이 침투하는 영역이다. 동시에, 프로토 마이크로필라멘트의 근위 영역은 통상적으로 포유동물과 환경의 경계에 더 가까이에 있다. 또한 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 근위 영역은 임의의 포유류의 조직(예를 들면, 개개의 마이크로전극의 근위 부분)의 외측에 놓일 수 있다. 또한 원위 및 근위라는 호칭은 축방향의 치수를 갖는 구조물/부재/가이드를 공간적으로 설정하기 위해 사용된다. 따라서, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 적어도 일부의 채널 사이의 거리는 근위 영역에서보다 원위 영역에서 더 벌어져 있다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 삽입하는 동안 및 위치결정 후 일정 시간 동안 함께 유지되고, 따라서 유연한 마이크로필라멘트가 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리로부터(즉 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터) 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널에 의해 주어지는 소정의 트랙 라인을 따라 특정 거리만큼 압출될 수 있는 것이 바람직하다. 마이크로필라멘트가 의도된 트랙 라인으로부터 구부러지지 않고 압출될 수 있는 길이는 마이크로필라멘트의 유연성, 삽입 속도 및 필라멘트의 재료의 조직 저항 및 내부 장력에 따라 달라진다. 조직 저항은 삽입 속도에 의존하므로 삽입 속도가 빨라지면 강성이 더 높은 마이크로필라멘트가 필요하다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 연조직 내로 삽입되는 실체/기구이다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 연조직 내에 또는 WO 2016/032384 A1에 개시된 바와 같은 연조직 내에 제공되는 생체적합성 재료의 채널 내에 도입될 수 있도록 구성되어야 한다. 따라서, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 연조직 내로 도입(삽입)될 수 있는 설계 특징을 나타내야 한다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 세장형 장방형 축방향 범위를 가지며, 또한 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 원위 단부, 즉 마이크로필라멘트 안내 구조물의 정확한 위치결정을 가능하게 하는 강성 특성을 나타내야 한다. 전형적으로, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 단면은 회전 대칭이며, 가장 바람직하게는 원형 단면을 포함하는 타원형이다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 반경방향 치수(직경)은 전형적으로 약 2.5 mm 미만, 더 바람직하게는 약 2.0 mm 미만이다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 반경방향 치수는 바람직하게는 약 0.35 mm 내지 약 2.5 mm, 바람직하게는 약 0.5 mm 내지 약 2.0 mm이다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 단면이 대략 원형이면, 그 직경은 약 2.5 mm, 더 바람직하게는 약 2.0 mm 미만이다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 강성 핀 등의 여러 가지 구성 부품은 세장형 중공 안내 부재에 의해 수용된다. 세장형 중공 안내 부재의 축방향 길이는 전형적으로 약 20 mm 내지 약 250 mm이지만 더 길 수도 있다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리가, 어셈블리가 연조직 내에 정확하게 위치할 수 있는 구조적 완전성을 보이는 것이 더 유리하다. 어셈블리의 위치결정은 바람직하게는 특정의 위치에 도달할 때까지 연조직 내로 (원위 방향으로) 어셈블리를 더 깊이 꾸준히 삽입함으로써 구현된다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 정위 기구를 적용함으로써 연조직 내로 적절히 삽입된다. 뇌 조직 등의 동물 연조직 내로 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리를 삽입하기 위해서는 데이비드 코프(David Kopf) 기구 등의 정위 기구가 실용적이다. Lexell 정위 프레임 등의 인간을 위한 고정밀 정위 기구가 사용될 수 있다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 그 원위 단부에서 마이크로필라멘트 안내 구조물을 보인다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역에 수용된다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 상이한 형상의 단면을 가질 수 있다. 바람직하게는, 마이크로필라멘트 안내 구조물은 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역에 효율적으로 수용될 수 있는 단면을 보여야 한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 적어도 2 개의 필라멘트 안내 채널을 포함하고, 이 채널은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 측과 근위 측 사이에 연속적 연통을, 즉 구조물을 통한 연속적 루멘을 제공한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 각각의 안내 채널은 하나의 마이크로필라멘트를 수용한다. 모든 마이크로필라멘트는 동일한 유형일 수 있고, 대안적으로는 필라멘트 안내 구조물은 다양한 마이크로필라멘트 유형을 수용할 수 있다.
마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널은 마이크로전극 (마이크로필라멘트) 안내 구조물 내로/을 통해 도입될 때 마이크로필라멘트를 적절히 안내하도록 구성된다. 채널의 직경은 마이크로필라멘트의 직경을 기준으로 적절히 조절된다. 채널의 직경(채널의 내경)은 마이크로필라멘트의 직경보다 더 큰 것(즉, 채널 내에 위치하는 마이크로필라멘트의 단면의 최대 직경보다 더 큰 것)이 바람직하다. 채널의 직경 및 길이는 채널 내에서 마이크로필라멘트의 정밀한 안내를 용이하게 하는 크기인 것이 바람직하다. 바람직하게는, 채널의 내경은 마이크로필라멘트의 직경의 2 배 이하이다. 바람직하게는, 채널의 내경은 마이크로필라멘트의 직경의 약 105% 내지 약 200%, 바람직하게는 마이크로필라멘트의 직경의 치수의 약 110%, 약 120%, 및 약 130%으로부터 최대 약 150%, 최대 약 160%, 최대 약 170%, 최대 약 180%, 최대 약 190%이다. 더 낮은 범위 중 임의의 하나는 더 높은 범위 중 임의의 하나와 조합될 수 있다.
따라서, 마이크로필라멘트 안내 구조물은 도전성 마이크로전극, 임의로 생물학적 효과를 갖는 약제를 포함하는 다양한 액체를 수송하기 위한 중공 필라멘트, 및 추가의 감지 및 자극 수단 또는 광섬유를 포함하는 필라멘트를 수용할 수 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 2 개 내지 수백 개의 채널 등의 임의의 수의 채널을 수용할 수 있다. 유용한 채널의 수는 약 5 개 내지 약 250 개, 약 8 개 내지 약 100 개, 약 10 개 내지 약 80 개이다. 채널의 직경은 마이크로필라멘트의 축방향 이동을 가능하게 해야 한다. 미분해 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널의 직경은 대략 마이크로필라멘트의 직경 이상이어야 한다. 채널의 직경은 마이크로필라멘트의 직경보다 약 5 내지 약 25 % 더 큰 것이 적절하다. 채널의 직경은 약 5 μm 내지 약 200 μm, 적절하게는 약 10 μm 내지 약 120 μm 범위일 수 있다. 상이한 채널은 상이한 직경을 가질 수 있다. 예를 들면, 가장 중앙의 채널은 다른 것들보다 더 넓을 수 있다.
적어도 일부 채널은, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 중심 축선에 대한 채널의 원위 출구의 거리가 이 중심 축선에 대한 동일 채널의 근위 출구의 거리보다 더 길도록, 마이크로필라멘트 안내 구조물 내에서 공간 구성을 가질 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 안내 채널의 적어도 일부는 상기 채널이 약 2° 내지 약 40°의 예각(α)의 각도 공간 배치를 갖는 공간(3차원) 구성을 가지며, 채널의 각도(α)는 이 채널의 근위 출구와 원위 출구의 중심 사이의 직선, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 중심 축선에 평행하고 또한 근위 채널 출구의 중심과 교차하는 직선, 및 필라멘트 안내 구조물의 중심 축선에 수직이고 또한 채널의 원위 출구의 중심과 교차하는 직선에 의해 정의되는 변을 가진 직각삼각형의 예각(α)으로 주어지고, 각도(α)는 2 개의 가장 긴 변들 사이의 각도이다. 각도(α)는 약 1 내지 약 30°, such as 약 2° 내지 20°, 1° 내지 10° 등의 약 1° 내지 약 30° 범위인 것이 적합하다.
일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물은 축 방향으로 세장형 중공 안내 부재의 원위에 배치된 원위 부분을 포함한다. 세장형 중공 안내 부재의 원위에 배치되는 원위 부분은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 최종 원위 섹션으로 지칭할 수 있다. 최종 원위 섹션은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 개별적 원위 서브 유닛의 원위 섹션일 수도 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 원위 및 근위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물이라고 지칭되는 2 개의 구별되는 구조물을 포함한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 이러한 최종 원위 섹션, 또는 바람직하게는 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물의 원위 섹션은 마이크로필라멘트가 원위 방향으로 연조직 내로 이동됨에 따라 개개의 마이크로필라멘트의 반경방향 거리가 증가할 수 있도록 하는 개개의 채널의 공간 구성을 포함한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 최종 원위 섹션, 또는 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물의 원위 섹션, 또는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 부분은 적절하게는 세장형 중공 안내 부재의 외경과 유사한 직경을 갖는다. 가장 원위 부분이 원뿔 형상 또는 돔 형상을 갖도록 오목 형상을 가질 수 있다. 이 경우 참조된 직경은 원뿔 또는 돔의 근위 부분의 직경이다. 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물의 근위 섹션, 또는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 섹션의 직경은 이 근위 섹션이 세장형 중공 안내 부재의 가장 원위 부분의 내측에 수용될 수 있는 정도이다. 이러한 맥락에서 유사한 직경은 세장형 중공 안내 부재의 외경의 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만 벗어나는 직경을 의미한다.
일부의 실시형태에서, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 최종 원위 섹션은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 부분과 등가일 수 있고, 대안적으로 마이크로필라멘트 안내 구조물의 최종 원위 섹션은 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물의 원위 섹션일 수 있다.
마이크로필라멘트 안내 구조물의 반경방향 치수는 약 250 μm 내지 약 2.5 mm 범위이다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 축방향 범위는 약 0.5 mm 내지 25 mm이지만, 깊게 배치된 표적 내로 구현되는 경우에는 더 길 수 있다.
반경 방향으로 부채꼴로 확장되고 또한 위의 실시형태 중 임의의 특징을 갖는 채널은 원위 출구와 근위 출구 사이에서 상이한 길이방향 형상을 가질 수 있다. 바람직하게는, 이들 채널은 원위 방향으로 마이크로필라멘트의 축방향 이동을 용이하게 하는 길이방향 형상을 갖는다. 반경방향으로 부채꼴로 확장하는 채널은 원위 출구와 근위 출구 사이에서 오목한 곡률 등의 연속 곡률을 가질 수 있다. 또한, 채널은 반경방향 편차가 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 섹션에서 근위로 완전히 제공되거나, 원위 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 섹션에 완전히 제공되는 구성을 가지거나, 채널이 마이크로필라멘트 안내 구조물의 최종 원위 섹션에서 본질적으로 직선이거나, 채널이 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물의 원위 섹션에서 본질적으로 직선이 되는 구성을 가질 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 부분에서 채널(실시형태(Δ)에 포함됨)은 바람직하게는 본질적으로 직선이고 또한 반경방향으로 부채꼴로 확장되면서 각각의 채널의 각각의 굴곡부가 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 부분의 원위 영역에 제공된다.
일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 선택적인 핀 안내 구조물 및 중공 지지 가이드(이것은 이하에서 특징이 설명됨)는 포유류의 조직 유체와 접촉시에 붕괴 및/또는 용해되는 임의의 재료 또는 재료들의 조합을 포함하는 일과성 재료를 포함한다. 적절한 재료에 대해서는 후술한다.
다른 실시형태에 따르면, 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물, 또는 실시형태 Δ의 원위 마이크로필라멘트 안내 구조물은 체액의 경시적 접촉에 의해 분해 및/또는 붕괴되지 않는 유연한 재료를 포함할 수 있다. 이러한 유연한 재료는 실리콘형 폴리머 및 파릴렌계 폴리머를 포함하는 유연한 생체적합성 폴리머로부터 선택될 수 있다. 이러한 실시형태에서, 근위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물은 포유류의 조직 유체와의 접촉시에 붕괴 및/또는 용해하는 임의의 재료 또는 재료들의 조합을 포함하는 일과성 재료를 포함한다.
채널은 벌크 재료에 관하여 특성이 다르지만 포유류의 조직 유체와의 접촉시에 서서히 붕괴 및/또는 용해되는 재료로 라이닝될 수 있다.
일부의 실시형태에서 마이크로필라멘트 안내 구조물은 원위 섹션, 최종 원위 섹션 및 근위 섹션을 포함하는 것을 특징으로 하며, 원위 섹션(및 경우에 따라 최종 원위 섹션)은 반경방향으로 부채꼴로 확장되는 채널을 수용하며, 근위 섹션은 모든 마이크로필라멘트를 수용하는 하나의 채널로부터 원위 섹션의 채널의 수와 동수의 다수의 채널까지 포함하는 섹션을 특징으로 한다. 근위 섹션이 2 개 이상의 채널을 포함하는 경우, 이들은 중심 축선에 본질적으로 평행하게 정렬될 수 있다. 근위 섹션으로부터 원위 섹션으로의 전환은 채널의 적어도 일부가 반경방향으로 벗어나기 시작하는 대략적 위치로서 특징지어질 수 있다. 실시형태(Δ)에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 축방향 영역은 원위 부분과 근위 부분으로 지칭된다.
일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 섹션은 근위 마이크로필라멘트 서브 구조물로 지칭되는 개별적 구조물일 수 있다. 필라멘트 안내 구조물의 근위 섹션이 개별적 구조물인 경우, 이것은 본 명세서에서 근위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물로 지칭된다. 반대로, 필라멘트 안내 구조물이 2 개의 개별적 구조물을 포함하는 경우, 하나의 개별적 구조물은 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물이라고 지칭될 수 있고, 다른 것은 근위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물이라고 지칭될 수 있다. 상술하면, 원위 마이크로필라멘트 서브 구조물은 원위 섹션 및 근위 섹션을 포함할 수 있다. 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물의 이 원위 섹션은 원위 마이크로필라멘트 안내 구조물의 최종 원위 섹션으로 지칭될 수도 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 맥락에서 섹션은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 특정 부분 또는 마이크로필라멘트 안내 서브구조물의 특정 부분을 표시한다.
필라멘트 안내 구조물의 근위 섹션과 관련된 모든 특성은 개별적 근위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물에 관련될 수도 있다.
필라멘트 안내 구조물의 근위 영역의 채널 또는 채널들의 조합된 단면적은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역을 관통하는 모든 마이크로필라멘트의 조합된 단면적보다 더 커야 한다.
마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역(또는 부분)의 추가의 특징은 채널 또는 채널들이 바람직하게는 중앙에 위치하는 것이며, 또한 2 개 이상의 채널이 존재하는 경우, 이들 채널은 본질적으로 평행하며, 또한 이들의 개별적인 축선은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 주축선과 본질적으로 일치한다.
일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물은, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 중심 축선에 대한 채널의 원위 출구의 거리가 중심 축선에 대한 동일 채널의 근위 출구의 거리보다 더 길다는 것 및 채널의 길이방향 형상이 채널의 원위 출구와 근위 출구 사이의 직선에 의해 본질적으로 정의되는 것을 특징으로 하는, 공간 배치를 갖는 채널(및 선택적으로는 중심 축선과 일치하거나 또는 중심 축선에 평행한 채널 또는 채널들)을 포함한다. (원위 출구와 근위 출구 사이의 채널이 직선으로 배열된 마이크로필라멘트 안내 구조물은 현저하게 원위 섹션 또는 근위 섹션을 나타내지 않는다.)
마이크로필라멘트 안내 구조물은 적절하게는 회전 대칭이다. 전술한 바와 같이, 마이크로필라멘트 안내 구조물은 원위 영역 및 근위 영역의 적어도 2 개의 영역을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역 및 근위 영역을 구별할 수 있는 하나의 파라미터는 원위 단부적과 근위 단면적이다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역의 단면적은 원위 영역의 단면적보다 더 크다.
추가의 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역의 단면적보다 더 큰 단면적으로 갖는다. 이 단면적은 적절하게는 회전 대칭, 바람직하게는 원형이다.
추가의 실시형태에 따르면, 2 개의 개별적 구조물, 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물 및 근위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물을 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물에 관련하여 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물은 원위 섹션 및 근위 섹션을 포함하고, 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물의 원위 섹션의 단면적은 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물의 근위 섹션의 단면적보다 더 크다. 또한, 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물의 근위 섹션의 단면적은 적절하게는 근위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물의 단면적과 동등하다. 원위 서브 구조물 및 근위 서브 구조물의 모든 단면은 바람직하게는 회전 대칭이고, 적절하게는 회전 대칭 단면은 더 적은 면적을 보이는 것이 바람직하고, 적절한 단면은 타원형 또는 원형이다. 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 세장형 중공 안내 부재는 조합된 어셈블리가 마이크로필라멘트 안내 구조물과 독립하여 이동될 수 있도록 구성된다. 보다 정확하게는, 조합된 어셈블리는 마이크로필라멘트가 안내 구조물의 상당한 변위없이 이동될 수 있게 한다.
세장형 중공 안내 부재의 원위 단부의 원위 섹션을 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물을 특징으로 하는 실시형태에서, 마이크로필라멘트 안내 구조물 또는 적어도 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물은, 마이크로필라멘트가 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 원위 방향으로 밀려날 때, 마이크로필라멘트 안내 구조물 또는 원위 마이크로필라멘트 안내 서브구조물이 본질적으로 반경방향 또는 축선 방향(원위 축선 방향)으로 이동하지 않도록 세장형 중공 안내 부재에 고정된다. 마이크로필라멘트 안내 구조물을 세장형 중공 안내 부재에 고정하기 위한 하나의 선택지는 마이크로필라멘트 안내 구조물에 포함되고 중공 안내 부재에 부착된 슬라이드 억제 필라멘트를 사용하는 것이다. 슬라이드 억제 필라멘트를 중공 안내 부재에 부착하는 것은 체액 중에서 바람직하게 경시적으로 용해되는 접착제에 의해 달성될 수 있다. 슬라이드 억제 필라멘트는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 형성 중에, 예를 들면, 주조 중에 마이크로필라멘트 안내 구조물 내로 삽입될 수 있다. 슬라이드 억제 필라멘트가 체액 중에서 용해 및 붕괴되는 재료를 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물에 부착되는 경우, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 용해성 및/또는 분해성 재료가 용해되면 중공 안내 부재는 연조직으로부터 제거될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 제 1 부분은 본질적으로 균일한 반경방향 치수; 반경방향 치수 원위 영역(Rd1)을 갖는 단면을 가질 수 있다. 바람직하게는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 이 제 1 부분은 타원형 또는 원형 단면을 갖는다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 제 2 부분은 반경방향 돌출부를 포함하는 단면을 보일 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역을 따르는 단면은, 예를 들면, 반경 rd1을 갖는 반경방향 치수(Rd1)를 갖는 원형인 제 1 영역/단면(원위 영역의 제 1 부분) 및 반경 rd2를 갖는 제 2 영역/단면(원위 영역의 제 2 부분)의 2 개의 상이한 영역/단면을 가질 수 있고, 2 개의 상이한 반경방향 치수(Rd1 및 Rd2)를 보일 수 있으며, 이들 치수는 상이한 각도 섹션을 차지한다. 이것은 원위 영역이 2 개의 상이한 반경방향 치수를 갖는다고 표현할 수도 있다. 반경방향 치수가 원형인 경우, 축방향 치수는 직경에 해당한다(마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역에도 적용가능함). 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 단면의 반경방향 돌출부(축선 치수 반경방향 치수(Rd2)를 가짐)는 몇 도 내지 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역의 단면의 넓은 반경방향 치수의 각도 치수보다 더 작은 대략의 값까지의 각도 치수를 가질 수 있다. 전형적으로, 원위 영역의 단면의 반경방향 돌출부의 각도 치수는 약 5° 내지 약 90°, 바람직하게는 약 5° 내지 45°, 예를 들면, 약 5° 내지 약 15°이다. 일 실시형태에 따르면, 안내 시스템의 원위 영역의 돌출부의 반경방향 치수(Rd2)는 Rwp와 같다(아래에서 정의됨). 추가의 실시형태에 따르면, 본질적으로 균일한 반경방향 치수를 갖는 원위 영역의 반경방향 치수는 Rnp와 같다.
마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역은 바람직하게는 근위 영역의 전체를 따라 균일한 단면을 갖는다. 대안적으로, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역의 단면은 반경 rwp를 갖는 넓은 반경방향 (근위) 치수(Rwp) 및 반경 rnp를 갖는 좁은 반경방향 (근위) 치수의 2 개의 상이한 반경방향 치수를 보이는 2 개의 각도 섹션을 갖는다. 근위 단면의 반경방향 치수는 적절하게는 타원형 또는 원형이다. 또한 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역의 단면의 2 개의 상이한 반경방향 치수의 조합된 각도 치수는 360°인 것이 바람직하다. 넓은 반경방향 치수의 각도 치수는 적절하게는 약 90° 내지 약 270°, 바람직하게는 약 90° 내지 약 180°이다. 최대 약 180°의 각도 치수는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 조립, 보다 구체적으로는 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 세장형 중공 안내 부재의 조립을 용이하게 할 수 있다.
마이크로필라멘트는 도전성 마이크로전극, 생물학적으로 강력한 약제를 분배하기 위한 중공 필라멘트 및 추가의 감지 수단을 포함하는 필라멘트로부터 선택될 수 있다.
마이크로필라멘트가 마이크로전극 안내 구조물을 통한 안내를 용이하게 하도록 구성되어 있으면 바람직하다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널을 통한 도입을 용이하게 할 수 있는 파라미터는 마이크로필라멘트의 형상 및 축방향으로의 유연성이다. 마이크로필라멘트의 두께, 직경은 마이크로필라멘트를 따라 변할 수 있다. 마이크로필라멘트는 마이크로필라멘트의 직경이 원위 방향으로 서서히 증가하도록, 대안적으로는 원위 방향으로 서서히 감소하도록 구성될 수 있다. 더욱이, 마이크로필라멘트의 물리적 특성(예를 들면, 유연성의 정도)은 그 길이를 따라 변할 수 있다. 또한, 마이크로필라멘트의 최대 반경방향 치수는 적어도 안내 채널의 직경을 초과해서는 안된다. 전극의 강성은 마이크로필라멘트의 원위 부분을 따라 증가될 수 있다. 강성 강화는 마이크로전극 재료의 직경의 증가 및/또는 특성 변화에 의해 및/또는 강성을 제공하는 구조 요소의 추가에 의해 달성될 수 있다.
추가의 양태에 따르면, 마이크로필라멘트의 원위 단부는 WO 2017/095288에 개시된 바와 같은 연조직의 미세 출혈을 저감 또는 억제하는 역할을 하는 원위 단부 부재를 특징으로 할 수 있다. 마이크로필라멘트의 극 원위 단부의 부재는 원위 단부를 완전히 둘러싸서 무딘 원위 팽출부를 형성한다. 이 팽출부는 전형적으로 마이크로필라멘트의 원위 단부의 반경방향 치수보다 큰 반경방향 치수를 갖는다.
일 양태에 따르면, 마이크로필라멘트는 젤라틴으로 코팅될 수 있다. 또한, 마이크로필라멘트의 주위의 절연 재료의 두께는 그 길이를 따라 다를 수 있고 또한 그 길이를 따라 마이크로필라멘트의 유연성의 변화를 제공할 수 있다.
도전성 마이크로전극은 바람직하게는 귀금속 또는 귀금속의 합금을 포함하거나, 금, 은, 백금, 이리듐 등의 귀금속을 포함하는 전극 본체를 포함하는 것이 바람직하지만 금도금된 구리 뿐만 아니라 스테인리스강 및 탄탈럼 등의 생물학적으로 허용가능한 금속이 사용될 수도 있다. 전극 본체의 금속 표면은 다른 금속 또는 금속 합금의 층 또는 도전성 비금속 재료를 포함하거나 이것으로 구성되는 층을 적용함으로써 개질될 수 있다. 대안적으로, 전극 본체는 도전성 폴리머(예를 들면, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)) 및/또는 도전성 탄소(예를 들면, 선택적으로 나노튜브 형태의 흑연 또는 그래핀)로 구성되거나 이들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 전극 본체는 금속, 특히 귀금속으로 코팅된 비전도성 폴리머 재료의 코어로 만들어질 수 있다. 절연이 결여된 전극 본체의 부분은, 유리하게는, 거친 표면, 전도성 나노와이어(예를 들면, 탄소 나노와이어)의 포레스트(forest), 또는 다공질 등의 표면 확대 요소 또는 구조물을 구비할 수 있다. 이러한 종류의 표면 구조물은 전극 본체의 임피던스를 저하시킨다. 전극 본체의 일부는 전형적으로 폴리머 재료, 특히 파릴렌, 폴리테트라플루오로에틸렌(Teflon), 폴리우레탄 및 실리콘으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 폴리머를 포함하거나 이들 폴리머로 이루어지는 절연 재료로 둘러싸인다. 다른 적절한 절연 재료는 생체적합성 폴리머 재료, 하프늄 산화물 등의 무기 재료를 포함한다.
도전성 마이크로전극은 장방형/세장형인 것이 바람직하다. '마이크로전극'이라는 용어는 조직과 전기적 접촉하는 영역을 제외하고 절연층을 포함함을 의미한다. 마이크로전극의 반경방향 치수(절연층을 포함함)은 약 수 마이크론(μm), 예를 들면, 약 2 μm 내지 약 200 μm, 적절하게는 약 5 μm 내지 약 80 μm일 수 있다. 마이크로전극의 반경방향 치수는 2, 4, 6, 8, 10, 15, 20 μm의 하한 값으로부터 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 150, 180 μm의 상한 값에 이를 수 있다. 더 낮은 레벨 중 임의의 하나는 더 높은 레벨 중 임의의 하나와 조합될 수 있다. 약 10 μm 내지 약 60 μm의 반경방향 치수가 특히 적절하다. 마이크로전극은 바람직하게는 회전 대칭이며, 바람직하게는 타원형 또는 원형 단면을 나타낸다. 마이크로전극의 길이는 모니터링되는 및/또는 활성화되는 연조직의 위치, 특히 모니터링되는 연조직의 깊이에 의해 부분적으로 지배된다. 마이크로전극은 연조직 내측의 위치로부터 포유동물의 체외 또는 의 외부에 이식된 전자기기와 같이 검사/모니터링될 연조직의 외부 위치까지 전기 통신을 가능하게 하는 길이를 가져야 한다. 마이크로전극의 길이는 수 밀리미터 내지 50 mm 또는 심지어 내지 250 mm 이상과 같이 수 밀리미터(mm)로부터 최대 수 센티미터에 이를 수 있다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 유연한 마이크로필라멘트의 클러스터를 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 연조직 내로 삽입하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리가 연조직 내에 위치하면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 안내 채널의 내부에 수용된 유연한 마이크로필라멘트의 클러스터는 채널로부터 연조직 내로 조심스럽게 압출된다. 마이크로필라멘트 클러스터의 이동은 핀이 부착된 원위 방향으로 핀의 이동에 의해 달성된다. 핀의 이동은 적어도 원위측에서 중공 안내 부재 내에 수용되어 있는 강성 핀에 축방향의 힘을 가함으로써 가능해진다.
마이크로필라멘트의 유연성은 그 제한된 반경방향 범위에 의해 어느 정도까지 제공되고, 삽입 중에 연조직에의 자극을 저감시킨다. 더욱이, 마이크로필라멘트의 유연성은, 마이크로필라멘트가 적절히 위치되면, 연조직에 대한 컴플라이언스(compliance)를 제공한다. 컴플라이언스를 유발하는 마이크로필라멘트의 유연성은 마이크로필라멘트와 바로 둘러싸는 조직 사이의 기계적 힘을 감소시키고, 이로 인해 마이크로필라멘트와 연조직 중의 연구되는 세포 사이의 봉입(encapsulating) 조직의 형성을 감소시킨다. 마이크로필라멘트가 고도로 유연한 경우에도, 유연한 마이크로필라멘트가 전술한 머랭 등의 더 강한 구조물을 횡단할 필요가 없는 경우에는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리가 유연한 마이크로필라멘트의 연조직 내로의 삽입을 가능하게 하는 조건을 제공한다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 특징은 이 어셈블리가 적절히 위치되면 마이크로필라멘트가 연조직 내로 이동하는 것이다. 핀의 하나의 기능은 마이크로필라멘트 상에 원위 방향으로의 축방향 힘을 가하는 것이다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 중공 안내 부재에 의해 본질적으로 공간적으로 고정되므로, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 마이크로필라멘트 안내 구조물과 핀 사이에 간극을 보여야 한다. 간극의 축방향 치수는 마이크로필라멘트의 유연성을 포함하는 다양한 요인에 따라 달라진다. 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 마이크로필라멘트의 최대 치수는 간극의 치수에 크게 관련된다. 강성이 더 높은 마이크로필라멘트는 강성이 더 낮은 마이크로필라멘트(더 유연한 마이크로필라멘트)보다 연조직 내로 더 멀리 연장될 수 있다. 따라서, 마이크로필라멘트의 강성 또는 유연성은 세장형 중공 안내 부재 내에서 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 핀의 배치에 영향을 줄 수 있다. 필라멘트 안내 구조물(또는 중공 지지 가이드)와 핀 사이의 간극(거리)는 전형적으로 약 500 μm 내지 수 밀리미터(예를 들면, 최대 약 20 mm)이지만, 중공 안내 구조물이 필라멘트 안내 구조물과 핀 사이에 설치된 경우에는 최대 60mm 이상 등으로 더 길수 있다.
일 실시형태에 따르면, 핀은 핀 안내 구조물에 부착된다. 바람직하게는, 핀은 적절하게는 핀 안내 구조물 내에서 중앙에 배치된다. 핀 및 로드는 상호교환적으로 사용된다. 핀/로드는 바람직하게는 핀 안내 구조물에 일과성으로 부착된다. 일과성으로 부착된다고 함은 마이크로필라멘트 어셈블리의 프로토 상태에서 로드가 핀 안내 구조물에 고정되는 것으로 이해되어야 한다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리가 연조직 내에 배치되면, 핀 안내 구조물은 서서히 붕괴 및/또는 용해된다. 핀 안내 구조물은, 바람직하게는, 본 명세서에 개시된 마이크로필라멘트 안내 구조물에 관련되는 임의의 재료를 포함하거나 이들 재료로 구성될 수 있다. 로드는, 바람직하게는, 핀 안내 구조물로부터 근위 방향으로 돌출하며, 또한 그 근위 단부에서 마이크로매니플레이터(micromanipulator)에 부착될 수 있다. 마이크로필라멘트는, 바람직하게는, 핀 안내 구조물과 로드 사이에 위치한다. 로드, 마이크로필라멘트 및 핀 안내 구조물은, 적절하게는, 알킬화 및/또는 카르복실화 셀룰로사 유도체, 아밀로스, 및 젤라틴 등의 탄수화물 또는 단백질 베이스의 접착제에 의해 함께 유지될 수 있으나, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐피롤리돈, 및 폴리아크릴산의 알칼리염 등의 상이한 성질의 것일 수도 있다. 접착제는, 바람직하게는, 건조 상태일 때 결합 특성을 제공하는 한편 연조직(즉, 수성 포유류의 조직 유체)과 접촉 시에 서서히 용해 및/또는 붕괴되는 특성을 보인다.
마이크로필라멘트 안내 구조물은, 예를 들면, 100 개의 개개의 마이크로필라멘트를 수용하기 위한 100 개의 채널을 포함할 수 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널은 각각의 채널의 축선(중심선)이 원위 방향으로 증가하도록 된 공간 구성을 갖는다. 마이크로필라멘트 안내 구조물이 형성되면, 100 개의 개개의 마이크로필라멘트가 100 개의 채널의 각각 내에 삽입되어 최종적으로 100 개의 개개의 마이크로필라멘트를 포함하는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리를 제공한다. 클러스터의 전체 마이크로필라멘트의 공간 도달범위는 수용될 수 있는 개개의 마이크로필라멘트의 개수를 지배하는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 직경에 어느 정도까지 의존한다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 직경은 연조직의 유형에 의해 결정된다. 신경 조직의 경우, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는, 예를 들면, 2 mm의 직경을 가질 수 있다. 2 mm 직경의 이 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 100 개의 채널 및 100 개의 마이크로전극, 즉 채널 당 1 개의 마이크로전극을 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물을 포함할 수 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 주축선을 따르는 임의의 주어진 지점에서 채널의 축선들이 원위 방향으로 서서히 증가하도록 구성된다. 이 구성에서, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리는 포유류의 연조직, 예를 들면, 신경 조직 내에 정확하게 위치하는 100 개의 균등하게 분포된 마이크로필라멘트의 클러스터를 제공한다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 이러한 특수 실시례는 개개의 마이크로필라멘트 사이의 평균 거리가 약 100 μm 내지 1 mm 이격된 마이크로필라멘트의 클러스터를 연조직 내에 형성할 수 있다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 추가 부분은 세장형 중공 안내 부재이다. 세장형 중공 안내 부재는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 원위 단부, 즉 마이크로필라멘트 안내 구조물이, 예를 들면, 정위 기구를 적용함으로써 연조직 내에 정확하게 위치할 수 있는 충분한 구조적 강성을 갖는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리를 제공하기 위해 충분한 구조적 강성을 갖는 생체적합성 재료의 것이다.
세장형 중공 안내 부재는, 적절하게는, 2 개의 구별되는 영역, 즉 원위 영역 및 근위 영역을 포함한다. 세장형 중공 안내 부재는 마이크로필라멘트 안내 구조물을 수용하기에 적합한 공간 구성을 가져야 한다. 또한 핀이 세장형 중공 안내 부재 내에 수용되고, 또한 이 세장형 중공 안내 부재에 대해 원위 방향으로 슬라이딩되도록 의도된 경우, 세장형 중공 안내 부재는 타원형 단면 또는 환형 원형 단면(환형은 원형을 의미할 수도 있음)을 보이는 것이 바람직하다. 그러나, 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역은 마이크로필라멘트 안내 구조물이 세장형 중공 안내 부재에 대해 축방향으로 이동하는 것을 방지하는 내부 설계 요소를 보일 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 세장형 중공 안내 부재는 세장형 중공 안내 부재의 전체 길이를 따라 측방 간격을 포함한다. 추가의 실시형태에 따르면, 세장형 중공 안내 부재는 내경(Di) 및 외경(Do)을 갖는 환형 단면을 보인다. 세장형 중공 안내 부재의 원위 단부의 측방 간격은, 바람직하게는, 세장형 중공 안내 부재의 근위 부분의 측방 간격보다 작다. 추가의 실시형태에 따르면, 각도 치수로 표현되는 세장형 중공 안내 부재의 근위 영역의 환형 단면의 측방 간격은, 바람직하게는, 약 90° 내지 약 270°이다. 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역의 환형 단면의 측방 간격은, 바람직하게는, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역을 수용할 수 있는 각도 치수를 갖는다.
일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 단면의 넓은 반경방향 (근위) 치수(Rwp)는, 바람직하게는, 세장형 중공 안내 부재의 외경(Do)에 이르기까지 약 -10% 사이이다. 더욱이, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 단면의 돌출부의 반경방향 치수는, 바람직하게는, 세장형 중공 안내 부재의 외경(Do)에 이르기까지 약 -10% 사이이다.
일 실시형태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 길이는 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역의 길이의 약 -10% 내지 약 10%이고, 바람직하게는 약 -5 % 내지 약 5%, 적절하게는 약 -3% 내지 약 3%, 예를 들면,약 -1% 내지 약 1%이다.
세장형 중공 안내 부재는 생물학적으로 호환가능해야 하고, 일 양태에 따르면 포유류의 조직에 의한 분해에 민감하지 않아야 한다. 세장형 중공 안내 부재는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리에 충분한 강성을 제공하는 임의의 생체적합성 재료로 구성될 수 있다. 더욱이, 이 재료는 핀의 슬라이딩을 가능하게 하는 특성을 갖는 것이 바람직하다. 세장형 중공 안내 부재의 재료는 그 자체로 슬라이딩 특성을 제공하고나, 대안적으로는 세장형 중공 안내 부재가 핀 또는 핀 안내 구조물의 슬라이딩을 촉진하는 표면층을 포함한다. 세장형 중공 안내 부재의 유용한 재료는 금속, 폴리머 또는 전이 마이크로필라멘트 안내 구조물 또는 핀 안내 구조물 또는 중공 지지 가이드용 재료 중 임의의 하나일 수 있다. 일과성 재료, 즉 연조직 내에서 붕괴 및/또는 용해되는 재료가 세장형 중공 안내 부재용으로 사용되는 경우, 이것은 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리가 연조직 중에 정확하게 공간적으로 위치할 수 있도록 세장형 중공 안내 부재에 상당한 구조적 강성을 제공해야 한다. 따라서, 일과성 재료는, 전형적으로는, 용해 및/또는 붕괴가 마이크로전극의 성공적인 배치를 금지하는 지점에 도달하기 전에 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리가 연조직 내에 성공적으로 배치되는 충분한 강성을 제공해야 한다. 폴리머 재료는 섬유에 의해 보강될 수 있다. 세장형 중공 안내 부재용의 적절한 금속은 오스테나이트계 SAE 316 및 마르텐사이트계 SAE 440, SEA 420 및 17-4 스테인리스강 등의 외과 등급의 스테인리스강이다. 강성의 세장형 중공 안내 부재용의 바람직한 재료는 탄소 섬유 또는 외과 등급의 스테인리스강이다.
프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 임의의 재료도 생체적합성이어야 한다.
마이크로필라멘트 안내 구조물, 핀 안내 구조물 및 선택적으로 세장형 중공 안내 부재는 포유류의 유체, 즉, 겔형성 재료와의 접촉시에 겔을 형성하는 재료, 또는 저분자 탄수화물, 단백질 재료 또는 이들의 혼합물로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 겔을 포함하거나 이것으로 구성될 수 있다.
재조합 젤라틴을 포함하는 다양한 동물성 젤라틴은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 바람직한 재료이다. 젤라틴은 물고기 및 포유류로부터 공급될 수 있다. 젤라틴의 강성과 분해는 가교에 의해 조절될 수 있다. 젤라틴 가교제의 예로서는 글리세랄데히드, 비스(비닐설포닐)메탄 및 1-에틸-3(3-디메틸아미노-프로필)카르보디미드가 있다. 다른 유용한 가교 방법은 자외선 조사이다. 체내에서의 분해 속도는 가교의 정도에 의해 제어될 수 있고, 가교의 정도는 사용되는 가교제의 양에 의해 또는 소정량의 젤라틴을 가교시키기 위해 사용되는 자외선에의 노광을 제어함으로써 제어될 수 있다.
본 발명의 다른 수성 생체적합성 겔에는 탄수화물 겔이 있다. 본 발명에서 유용한 탄수화물 겔은 아라비노갈락탄 겔, 아라비녹실란 겔, 갈락탄 겔, 갈락토만난 겔, 리세난 겔, 자일란 겔 뿐만 아니라 하이드록시메틸프로필 셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체를 포함하며, 수성 매체, 특히 수성 체액과 이하로부터 선택되는 겔 형성제의 접촉에 의해 형성된다: 아라비노갈락탄, 아라비녹실란, 갈락탄, 갈락토만난, 리세난, 자일란, 하이드록시메틸 셀룰로오스 및 수성 매체와 접촉하여 겔을 형성하는 기타 셀룰로오스 유도체.
본 발명의 추가의 수성 생체적합성 겔에는 단백질 겔이 포함된다. 본 발명에 유용한 동물 유래의 젤라틴 이외의 단백질 겔에는 유청 단백질 겔, 콩 단백질 겔, 카제인 겔이 포함되며, 이들은 수성 매체, 특히 수성 체액과 유청 단백질, 콩 단백질 카제인으로부터 선택되는 겔 형성제의 접촉에 의해 형성된다.
마이크로필라멘트 안내 구조물 및 선택적 중공 지지 가이드 및 핀 안내 구조를 포함하는 어셈블리의 임의의 일과성 부품을 위한 유용한 재료에는 천연 및 가교 형태의 히알루론산; 유청 단백질, 콩 단백질, 카제인; 아라비녹실란; 갈락탄; 갈락토만난; 리세난; 자일란; 하이드록시메틸프로필 셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체; 키토산; 아라비아 고무; 카르복시비닐 폴리머; 소듐 폴리아크릴레이트; 카르복시메틸 셀룰로오스; 소듐 카르복시메틸 셀룰로오스; 풀루란; 폴리비닐피롤리돈; 카라야 검; 펙틴; 잔탄 검; 트라가칸트; 알긴산; 키틴; 폴리 글리콜산; 폴리 락트산; 폴리 글리콜산과 폴리 락트산의 코폴리머; 폴리 락트산과 폴리에틸렌 옥사이드의 코폴리머; 폴리에틸렌 글리콜; 폴리디옥사논; 폴리프로필렌 푸마레이트; 폴리(에틸 글루타메이트-코-글루탐산); 폴리(tert-부틸옥시 카보닐메틸 글루타메이트); 폴리-카프로락톤; 폴리(카프로락톤-코-부틸아크릴레이트); 폴리-하이드록시부티레이트 및 이들의 코폴리머; 폴리(D,L-락티드-코-카프로락톤); 폴리(글리콜라이드-코-카프로락톤); 폴리(포스페이트 에스테르); 폴리(아미노산); 폴리(하이드록시부티레이트); 폴리뎁시드펩티드; 무수 말레산 코폴리머; 폴리포스파젠; 폴리이미노카보네이트; 폴리[(7.5% 디메틸-트리메틸렌 카보네이트)-코-(2.5% 트리메틸렌 카보네이트)]; 폴리에틸렌 옥사이드; 폴리비닐 알코올의 호모폴리머; 하이드록시메틸 메타크릴레이트; 하이드록실 말단의 또는 아미노 말단의 폴리에틸렌 글리콜; 메타크릴산, 메타크릴아미드와 같은 아크릴레이트계 코폴리머; 헤파란 설페이트; RGD 펩티드; 폴리에틸렌 옥사이드; 크론드로이틴 설페이트; YIGSR 펩티드; 케라탄 설페이트; VEGF 생체모방 펩티드; 페를레칸(헤파란 설페이트 프로테오글리칸 2); 라미닌 알파-1 쇄 펩티드를 함유하는 Ile-Lys-Val-Ala-Val(IKVAV); 개변형 헤파린; 피브린의 단편; 및 이들의 조합이 포함된다.
일 실시형태에 따르면, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 특히 마이크로필라멘트 안내 구조물은 약리학적으로 활성인 약제의 투여를 가능하게 할 수 있다. 이러한 약리학적으로 활성인 약제는 응고제, 항응고제, 항생물질, 삼투압 조정제, 항염증제, 영양제, 성장을 자극하는 인자, 세포 분화를 자극하는 인자, 호르몬을 포함할 수 있다. 약리학적으로 활성인 약제의 투여는 약리학적으로 활성인 약제의 투여용으로 설계된 마이크로필라멘트를 통해 이루어질 수 있다. 이러한 마이크로필라멘트는, 예를 들면, 본질적으로 직선이고 또한 본질적으로 중심 축선을 따라 위치하는 채널 내에 배치될 수 있다.
더욱 추가의 실시형태에 따르면, 프로토 필라멘트 어셈블리는 저분자 탄수화물, 프로테오글리칸 또는 글리코단백질 및 이들의 혼합물 등의 단백질 재료, 바람직하게는 젤라틴으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료의 외층을 포함할 수 있다.
또한 본 발명은 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리를 제조하는 방법을 포함한다. 제조 시에 유연한 로드 및/또는 와이어 및/또는 필라멘트가 사용된다. 로드라고 언급하는 경우, 로드는 필라멘트의 와이어로 치환될 수 있다는 것이 암묵적으로 이해된다.
마이크로필라멘트 안내 구조물은 일단 주형 내에 배치되면 마이크로필라멘트 채널 형성 구조물로서 기능하는 채널 형성용 유연한 로드 및/또는 와이어 및/또는 필라멘트를 공간적으로 배치함으로써 제조될 수 있다. 채널 형성 로드 및/또는 와이어는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널 표면을 형성하는 재료로 피복될 수 있다.
주형 내에 채널 형성 로드를 배치함으로써 마이크로필라멘트 안내 구조물 재료로서 사용가능한 본 명세서에 제시된 재료 중 임의의 적절한 재료가 주조 가능한 상태로 제공된다. 재료가 구조적 강성을 갖는 상태로 이행된 후에 주형이 제거되고 또한 로드가 제거된다. 젤라틴은 마이크로필라멘트 안내 구조물을 제조하기 위해 사용될 수 있는 하나의 바람직한 재료이다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 마이크로필라멘트 채널 형성 구조물로서 기능하는 유연한 로드/와이어를 포함하는 주형 내로 주입되는 용해된 젤라틴의 용액을 제공함으로써 제조될 수 있다. 젤라틴이 응고되고 또한 선택적으로 건조된 후에 주형 및 채널 형성 로드/와이어가 제거된다. 젤라틴은 유연한 로드가 제거되기 전에 0 ℃ 부근까지 냉각될 수 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 -20 ℃ 미만의 온도에서 적절히 동결건조된다.
와이어/로드의 직경은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널 내로 도입되는 마이크로필라멘트의 직경보다 더 커야 한다.
마이크로필라멘트 안내 구조물을 제조하기 위한 추가의 방법은 주형 내에 서로 평행한 여러 개의 와이어/로드를 배열하는 것이다(도 15). 주형은, 바람직하게는, 원형 단면을 갖는 튜브 형상을 갖는다. 와이어/로드는 하나의 로드/와이어가 원형 주형의 중심 축선과 일치하도록 주형 내의 중앙에 배치되는 것이 적합하다. 본 명세서에서 특정된 일과성 재료(연조직, 즉 조직 유체와의 접촉시에 붕괴 및/또는 용해되는 임의의 재료) 중 임의의 하나일 수 있는 주조 재료가 응고된 후에 주형 및 로드/와이어가 제거된다. 형성된 마이크로필라멘트 안내 구조물은 로드/와이어를 제거하기 전에 0 ℃ 부근까지 냉각될 수 있다. 추가의 제조 단계에서, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역을 팽창시킨다(도 16). 팽창은 안내 시스템의 원위 영역을 냉수 용액에 노출시킴으로써 달성될 수 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 팽창은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역에서 채널의 축선들간 거리를 증가시킨다. 개개의 채널의 축선들의 거리가 원위 방향으로 증가하는 공간(3차원) 구성을 갖는 채널을 포함하는 얻어진 마이크로필라멘트 안내 구조물은 추가의 단계에서 축방향으로 일정한 반경방향 치수를 갖는 둘레를 제공하는 일과성 재료의 추가의 층에 의해 피복될 수 있다.
마이크로필라멘트 안내 구조물을 제조하기 위한 추가의 방법은 개구(30)를 포함하는 제 1 및 제 2 채널 위치결정 부재를 제공하는 것을 포함한다. 적절하게, 필수적인 것은 아니지만, 제 1 (도 13: 32) 및 제 2 (도 13: 33) 채널 위치결정 부재는 동일한 위치에 배치되는 개구(3)를 갖는다. 제 1 및 제 2 채널 위치결정 부재는 서로 적절한 거리(D)에 배치된다. 다음에, 유연한 와이어/로드(34)가 각각의 채널 위치결정 부재의 하나의 개구를 통해 배치된다. 와이어/로드는 각각의 채널 위치결정 부재에서 고정될 수 있거나 더 이격되어 고정될 수 있다. 채널 위치결정 부재들 사이의 적절한 위치에서 와이어/로드가 함께 번들링된다. 번들링은 강성 번들링 부재(도 14: 35) 또는 유연한 와이어/필라멘트에 의해 달성될 수 있다.
유리하게는, 제 1 및 제 2 채널 위치결정 부재는 주형의 일부를 추가적으로 구성할 수 있다. 제 1 및 제 2 채널 위치결정 부재는 원통형 주형의 베이스를 형성할 수 있다. 채널의 배치, 즉 제 1 및 제 2 채널 위치결정 부재, 및 제 1 및 제 2 채널 위치결정 부재 사이에 함께 번들링된 와이어/로드를 금형 내에 위치결정 한 후에 일과성 재료 또는 일과성 재료의 조합을 주형 내에 붓는다/주입한다. 재료의 응고 후, 주형이 개방되고, 와이어/로드가 제거되고, 구조물을 포함하는 채널이 형성된다. 구조물이 주형으로부터 분리되기 전, 또는 주형으로 분리되었으나 와이어가 제거되기 전, 구조물은 약 10 ℃ 미만 내지 0 ℃ 또는 더 낮은 온도 범위까지 적절히 냉각되거나 동결건조된다.
추가의 단계에서 구조물을 포함하는 채널은 적어도 2 개의 부품, 바람직하게는 구조물을 포함하는 채널의 축선에 수직으로 절단되고, 이로 인해 2 개의 원위 마이크로필라멘트 안내 구조물이 형성된다.
마이크로필라멘트는 마이크로전극 (마이크로필라멘트) 안내 구조물을 형성하는 동안에 위치결정될 수 있으나, 필라멘트 안내 구조물은 마이크로필라멘트를 삽입하기 전에 제조되는 것이 바람직하다. 마이크로필라멘트는 필라멘트 안내 구조물의 원위측이나 근위측으로부터 도입될 수 있다.
대부분의 제조 변형례에 적용가능한 일 실시형태에 따르면, 하나의 마이크로필라멘트가 하나의 로드/와이어에 부착된다. 로드/와이어에 대한 마이크로필라멘트의 부착은 채널 형성 로드/와이어가 응고된 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 인출될 때 마이크로필라멘트가 안내 채널 내에 동시에 삽입되는 결과가 얻어지는 한 제조 프로세스 중의 임의의 단계에서 달성될 수 있다. 로드 부분의 일단부에서 로드는 축방향 및 횡방향으로 치핑(chipping)되어 비원형 단면이 얻어진다. 마이크로필라멘트는 비원형 단면의 로드에 횡방향으로 부착된다. 대안적으로, 원형 로드의 일단부는 마이크로필라멘트를 포함하는 로드가 로드의 직경을 초과하여 반경방향으로 연장하지 않도록 마이크로필라멘트를 단부에 횡방향으로, 예를 들면, 접착제로 부착할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 추가의 실시형태는 채널 및 이 채널 내에 배치된 마이크로필라멘트를 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물을 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 채널 형성용 유연한 로드 및/또는 와이어를 미리 정의된 공간 배치로 위치시키는 것, 미리 정의된 공간 배치를 갖는 유연한 로드 및/또는 와이어를 주형 내에 위치시키는 것, 주형을 액체 형태의 주조 재료로 채우는 것, 주조 재료를 응고시키는 것, 유연한 로드 및/또는 와이어가 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 제거될 때 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널을 형성하는 것, 동시에 유연한 로드 및/또는 와이어의 일단부에 부착된 마이크로필라멘트를 채널 내측에 배치하는 것을 포함한다. 주조용 재료는, 바람직하게는, 젤라틴 등의 조직 유체에 노출되었을 때 용해 및/또는 붕괴되는 재료로부터 선택된다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 반경방향 치수는, 바람직하게는, 약 2.5 mm 미만이다. 마이크로필라멘트의 적어도 일부는 최대 약 100 μm의 반경방향 치수를 갖는 마이크로전극이다.
특정 실시형태의 개시
도 17은 본 명세서에서 제시되는 실시형태(Δ)를 예시한다. 도 17은 커버 구조물(200)이 없는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리(Δ)를 예시한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물(101)은 원위 부분(101a) 및 근위 부분(101b)을 포함한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 부분 채널(루멘)(8)을 포함한다. 마이크로필라멘트(6)의 원위 단부는 채널(8) 내측에 배치된다. 원위 부분(101a)의 원위 채널은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 부분(101b)에 도달할 때까지 본질적으로 직선이다. 근위 부분의 원위 영역에서, 적절한 채널이 세장형 중공 안내 부재(2)의 중심 축선에 본질적으로 평행하므로 근위 부분의 배치에 따르도록 만곡되어 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 부분의 모든 채널은 중심에 배치되어 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위에는 중공 지지 부재(102)가 배치되어 있다. 중공 지지 가이드(102)는 마이크로필라멘트(6)의 배치를 위한 중심 공간(102a)을 갖는다. 중공 지지 가이드 내의 각각의 마이크로필라멘트는 개별적으로 제거가능하다. 도관(102a)의 직경은 원위로 이동되었을 때 개개의 필라멘트의 좌굴의 위험성이 현저히 저감되거나 제거되도록 하는 정도이다. 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 중공 지지 가이드는 조직 유체와의 접촉시에 붕괴 및/또는 용해되는 재료의 젤라틴으로 만들어진다. 마이크로필라멘트 안내 구조물에 고정되는 실(thread; 103)이 세장형 중공 안내 부재(103a)에 부착된다. 이들 실(103)은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위에서 세장형 중공 안내 부재의 임의의 부분에 부착될 수 있다. 바람직하게는, 실은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근접하는 근위 부분에 부착된다. 도 17에서는 2 개의 실(103)이 예시되어 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물은 복수의 실을 포함할 수 있다. 일 양태에 따르면, 마이크로필라멘트 안내 구조물은 분해성 접착제를 사용하여 세장형 중공 안내 부재에 부착될 수도 있다. 도 17에는 또한 마이크로필라멘트를 포함하는 핀(4)이 예시되어 있다. 마이크로필라멘트는 핀에 제거가능하게 부착되어 있다. 적절하게는, 마이크로필라멘트는 핀의 원위 섹션에 적어도 제거가능하게 부착되어 있다. 핀에의 부착은 본 명세서에서 규정하는 임의의 분해성 접착제를 사용하여 달성될 수 있다. 중공 지지 가이드(102)와 핀(4) 사이에는 축방향 길이(501a)를 갖는 간극(501)이 있다. 이 간극의 축방향 거리는 마이크로필라멘트가 조직 내로 얼마나 멀리 추진될 수 있는지를 결정한다. 마이크로필라멘트가 간극(501) 내에서 좌굴/굴곡되는 것을 방지하기 위해 마이크로필라멘트는 일과성 재료(502)로 함께 번들링되어 구조적 강성을 증가시킨다. 이 재료는 본 명세서에서 규정하는 용해성 또는 분해성 또는 분해성 재료 및/또는 접착제 중 임의의 것일 수 있다. 바람직하게는, 구조적 강성을 제공하는 재료는 중공 지지 부재(502a)의 도관 내로 약간 연장된다. 구조적 강성을 제공하는 재료가 중공 지지 가이드 내로 반경방향으로 연장되지 않으면, 중공 지지 가이드의 도관에 의해 지지되지 않는 부위가 굴곡/좌굴될 위험이 있다. 바람직하게는, 중공 지지 가이드의 길이는 중공 지지 가이드와 핀 사이의 간극(501)보다 더 길다. 바람직하게는, 구조적 지지(102b)를 제공하는 재료를 포함하는 마이크로필라멘트의 다발에 대한 원위에서 중공 지지 가이드의 길이는 간극(501)보다 더 길다. 도 17a는 마이크로필라멘트가 조직 내로 추진된 후 및 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 중공 지지 가이드가 용해되기 전의 마이크로필라멘트 어셈블리를 예시한다.
도 17a는 마이크로필라멘트(6)가 마이크로필라멘트 안내 구조물(101)의 원위로 돌출한 상태에서 커버 구조물이 없는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리(Δ)를 예시한다. 또한 중공 지지 가이드(102)에 근접하여 배치된 핀(4)이 도시되어 있다.
도 18은 X-X에서 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 단면도를 예시한다. 마이크로필라멘트(6)는 세장형 중공 안내 부재(2) 내측에 배치된 핀(4)의 내부에 배치되고, 세장형 중공 안내 부재(2)는 뇌정위고정 기구의 가이드 내에 더 근위에 배치된다(미도시).
도 19는 커버 구조물(200)을 예시한다. 명확화를 이유로 도 19에는 도 17의 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리가 도시되어 있지 않다. 커버는 3 개의 층(201, 202, 203)을 포함한다. (어셈블리가 연조직 내로 도입된 경우에) 조직에 인접한 외층(201)과 내층(203) 사이에 배치되는 층(202)은 액체 장벽이고 조직 액체 중에서 용해하지 않는다. 바람직하게는, 이 중간층(202)은 파릴렌(C)의 박층으로 만들어지지만 다른 폴리머로 만들어질 수 있다. 외층(201) 및 내층(203)은 본 명세서에 개시된 임의의 용해성 분해성 재료를 포함한다. 외층이 이식 중에 조직에 더 노출되어 내층보다 더 빠르게 용해할 것이므로 내층 및 외층은 조직 유체 중에서의 용해에 관하여 동일한 특성 또는 상이한 특성을 가질 수 있다. 또한, 내층 및 외층의 상이한 부분은 상이한 용해 프로파일을 가질 수 있다. 커버에는 실(204)가 통합되어 있다. 커버는 이 실을 횡방향으로 당김으로써 분할될 수 있다. 전형적으로, 커버는 실을 반경방향으로 당김으로써 어셈블리 및 커버(중간층)이 연조직으로부터 제거됨에 따라 서서히 분할(??어짐)된다. 실의 일부는 도 19에 도시된 바와 같이 중간층(202)의 반경방향 내측에 위치해야 한다. 이 실(204)은 부분적으로 내층(203)에 통합될 수 있다. 커버의 원위 단부(201a)는 장벽 재료로부터 자유로운 것이 중요하고, 그렇지 않으면 마이크로필라멘트를 조직 내로 추진하는 것이 불가능하다.
도 6a는 예시한다.
도 20은 Y-Y에서 커버의 단면도를 예시한다.
도 21은 마이크로필라멘트의 다발이 핀의 축방향 길이 전체의 내측에 배치되지 않는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 일 실시형태를 예시한다. 대신에, 특정 위치에서 마이크로필라멘트는 핀, 세장형 중공 안내 부재, 선택적으로 커버 및 뇌정위고정 가이드로부터 횡방향(반경방향)으로 벗어나 있다. 도 21은 마이크로필라멘트(6), 핀(4), 세장형 중공 안내 부재(2), 및 커버(202)를 도시한다. 또한, 커버의 외측의 마이크로필라멘트는 연조직 이동, 특히 연조직 내에 배치된 마이크로필라멘트의 주축과 일치하는 연조직의 이동 성분을 수용하는 3D 구성(601)을 갖는다. 적절한 3D 구성은 지그재그 구성, 구불구불한 구성, 코일 스프링 구성을 포함한다. 도 21은 또한 마이크로필라멘트의 어레이/클러스터가 신경 뇌 조직 내에 배치되는 경우에 연조직 또는 두개골 조직 내에 배치될 수 있는 마이크로필라멘트 고정점(602)을 예시한다. 이 고정점은 전자 회로를 포함할 수 있다.
도 22는 안내 부재의 전체 길이를 따라 축방향 개구(간극)를 포함하는 세장형 중공 안내 부재(2)를 예시한다. 예시된 바와 같이 간극의 폭은 균일하지 않다. 원위 섹션(701) 및 근위 섹션(703)에서의 간극의 폭은 원위 섹션과 근위 섹션 사이의 축방향 거리(702)를 따르는 폭보다 더 작다. 도 21에서와 같이 마이크로필라멘트가 횡방향으로 벗어나는 경우, 그 횡방향 편차는 바람직하게는 중간 섹션(702)와 일치한다.
도 1은 본 발명에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리(7)를 예시한다. 이 어셈블리는 세장형 중공 안내 부재(2) 내에 수용된 마이크로필라멘트 안내 구조물(1)을 포함한다. 핀 안내 구조물(3)은 세장형 중공 안내 부재 내에 근위에 수용된다. 강성 핀(4)은 핀 안내 구조물(3)에 고정되고, 핀 안내 구조물로부터 근위 방향으로 연장된다. 마이크로필라멘트 안내 구조물과 핀 안내 구조물 사이에는 간극(G)이 있고, 이 간극 내에는 마이크로필라멘트의 다발(5)이 표시되어 있다. 마이크로필라멘트(6)는 핀 안내 구조물을 통해 핀 안내 구조물로부터 근위 방향(P)으로 연장된다. D 및 P는원위 및 근위를 나타내며, 따라서, D 화살표는 원위 방향을, P 화살표는 근위 방향을 지시한다. DMFS 및 PMFS는 마이크로필라멘트 안내 구조물(1)의 원위 영역 및 근위 영역을 나타낸다. DHGM 및 PHGM는 세장형 중공 안내 부재(2)의 원위 영역 및 근위 영역을 나타낸다. 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 원위 단부에는 마이크로필라멘트 안내 채널 출구(8)가 표시되어 있다. 명확화를 위해 마이크로필라멘트 안내 구조물 내의 마이크로필라멘트의 표시는 도시되어 있지 않다. 마이크로필라멘트 안내 구조물(1)은 5 개의 마이크로필라멘트 안내 채널을 수용한다. 중심에 배치된 하나의 채널은 필라멘트 안내 구조물의 중심 축선과 일치한다. 다른 4 개의 채널은 도 6 또는 도 7에 개략적으로 예시된 바와 같이 마이크로필라멘트 안내 구조물 내에서의 공간 구성을 가질 수 있다. 도 6 및 도 7은 안내 채널(9)의 상이한 공간 구성을 수반하는 마이크로필라멘트 안내 구조물(1)의 횡단면도를 예시한다. 명확화를 위해 채널은 선으로 도시되어 있다. 실제로 채널은 그 전체 길이를 따라 반경방향 치수를 갖는 중공체이다. 도 6 및 도 7은 마이크로필라멘트 안내 구조물(1)의 변형례를 도시하며, 여기서 마이크로필라멘트(6)는 마이크로필라멘트 안내 구조물(PSMFGS)의 근위 섹션 내의 중앙에 수용된 단일의 채널(10) 내에 수용되어 있다. 마이크로필라멘트 안내 구조물(DSMFGS)의 원위 섹션은 필라멘트 안내 채널(9)의 적어도 일부가 서서히 반경방향으로 부채꼴로 확장되기 시작하는 섹션을 나타낸다. 제조 중에 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 섹션 및 근위 섹션은 별도로 형성되고 그 후에 조합될 수 있다.
도 2는 일부의 안내 채널(8)의 출구를 보여주는 마이크로필라멘트 안내 구조물(1)의 사시도를 예시한다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 2 개의 구별되는 영역이 도시되어 있다: 마이크로필라멘트 안내 구조물(DMFS)의 원위 영역 및 마이크로필라멘트 안내 구조물(PMFS)의 근위 영역. 도 2a 및 도 2b는 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역(A-A) 및 근위 영역(B-B)의 단면을 예시한다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 단면의 돌출부(11)가 있다. 또한 도 2a에는 안내 채널 출구(8)가 표시되어 있다. 도 2a 및 도 2b에서, ANGD 및 ANGP는 원위 영역의 돌출부(11)의 각도 치수 및 필라멘트 안내 구조물의 근위 영역의 근위 단면의 넓은 반경방향 치수(Rwp)의 각도 치수를 나타낸다. 마이크로필라멘트 안내 구조물의 섹션 및 영역은 일치하지만 이것이 필수적인 것은 아니다. 도 2a는 반경(rd1)을 갖는 반경방향 치수 1(Rd1)및 반경(rd2)를 갖는 반경방향 치수 2(Rd2)의 2 개의 반경방향 치수를 갖는 것을 특징으로 할 수 있는 단면을 예시한다. 여기서 반경방향 치수(Rd1) 및 반경(rd1)을 갖는 돌출부(11)의 각도 치수는 수 도인 것으로 도시되어 있다. 도 2에 따르면 돌출부는 원위 영역(DMFS)의 전체 길이를 따라 연장한다. 그러나, 또한 돌출부는 원위 영역의 길이의 일부를 따라 연장할 수도 있다. 도 10 및 도 11은 E-E(필라멘트 안내 구조물 및 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역) 및 F-F(필라멘트 안내 구조물 및 세장형 중공 안내 부재의 근위 영역)에서 도 1의 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 단면을 예시한다. 도 2에서 반경방향 치수(직경)(Rd1)은 필라멘트 안내 구조물의 근위 영역의 근위 단면의 좁은 반경방향 치수(Rwp)의 반경방향 치수(직경)과 동일하다.
도 3은 세장형 중공 안내 부재의 원위(DHGM) 영역 및 근위(PGHM) 영역을 포함하는 세장형 중공 안내 부재(2)의 사시도를 예시한다. 도 3a 및 도 3b는 원위(C-C) 및 근위(D-D)에서 세장형 중공 안내 부재의 단면도를 예시한다. 세장형 중공 안내 부재는 세장형 중공 안내 부재의 전체 길이를 따라 측방 간격(13)을 포함한다. 이 구성에서 세장형 중공 안내 부재는 환형 단면을 갖는다. 도 3a는 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역의 단면을 예시한다. 원위 단면(13)의 간격은 상부에서 보인다. 원위 간격(ANGDH)이 각도 치수는 필라멘트 안내 구조물(1)의 원위 영역의 돌출부(11)를 수용하도록 구성된다. 도 3a는 또한 원위 영역의 단면의 내경(Di) 및 외경(Do)을 보여준다. 도 3b는 세장형 중공 안내 부재의 근위 영역의 근위 단면을 예시한다. 근위 간격의 각도 치수는 약 180°이다. 세장형 중공 안내 부재의 내경(Di)은 1.3 mm이고, 외경(Do)은 1.6 mm이다. 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역의 간격은 약 4 mm이다. 표시된 값들은 예시의 목적을 위한 것이며 상당히 변화할 수 있다.
도 10 및 도 11은 E-E 및 F-F의 위치에서 도 1에 의해 도시되는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리의 단면을 예시한다. 도 10은 필라멘트 안내 구조물(1) 및 세장형 중공 안내 부재(2)의 원위 영역을 예시한다. 또한 일부의 안내 채널(9)도 나타나 있다. 도 11은 필라멘트 안내 구조물(1) 및 세장형 중공 안내 부재(2)의 근위 영역 및 모든 마이크로필라멘트를 수용하는 중심 채널(10)을 예시한다. 명확화를 위해 마이크로필라멘트는 생략되었다. 도 10 및 도 11은 필라멘트 안내 구조물 및 세장형 중공 안내 부재의 조합이 균일한 원형 단면의 세장형 실체를 제공하도록 필라멘트 안내 구조물 및 세장형 중공 안내 부재의 단면의 각도 치수를 조정할 수 있는 실시형태를 예시한다.
도 9는 핀 안내 구조물(3)의 횡단면도를 예시한다. 강성 로드(4)는 근위 방향(P)으로 연장되는 핀 안내 구조물 내에 고정된다. 핀 안내 구조물의 원위에는 제시된 개개의 마이크로필라멘트(6)의 다발(5)이 있다. 바람직하게는, 필라멘트 안내 구조물(1)과 핀 안내 구조물(3) 사이의 마이크로필라멘트는 핀 안내 구조물(3) 상의 원위 방향으로의 축방향 하중(강성 로드에 의해 작용됨)이 필라멘트 안내 구조물의 채널 내에 수용되는 개개의 마이크로필라멘트 상의 원위 방향으로의 축방향 힘 성분으로 변환되어 마이크로필라멘트를 채널로부터 원위 방향으로 연조직 내로 이동시키는 충분한 강성(횡방향 강성)을 제공하기 위해 젤라틴, 적절하게는 가교 젤라틴을 사용하여 함께 번들링된다.
도 4는 안내 채널(8)의 출구의 공간 구성을 보여주는 마이크로필라멘트 안내 구조물(1)의 원위 단부의 축방향 도면을 예시한다.
도 5는 근윈 단부로부터 원위 단부까지 선을 따라 직선적으로 배치되는 안내 채널을 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물을 예시한다. 채널은 또한 만곡선을 따라 근위 단부와 원위 단부 사이에 배치될 수 있다. 도 5에 도시된 마이크로필라멘트 안내 구조물은 필라멘트 안내 구조물의 중심 축선에 평행하게 배치되는 하나 이상의 채널을 포함하는 섹션을 나타내지 않는다. 도 5의 필라멘트 안내 구조물을 원위 섹션 및 근위 섹션으로 구별하는 것을 유용하지 않다.
도 8은 마이크로필라멘트 안내 구조물의 안내 채널의 반경방향의 부채꼴 확대의 특징을 설명하기 위해 사용되는 각도(α)의 정의를 예시한다. 일 실시형태에서, 채널은 약 2° 내지 약 40°의 예각(α)의 각도 공간 배치를 갖는다. 도 8은 중심 축선(CA) 및 안내 채널(9)의 공간 구성을 나타내는 핀 안내 구조물(3)의 횡단면을 예시한다. 각도(α)는 채널의 근위 출구와 원위 축구의 중심 사이의 직선(선/변 Z), 필라멘트 안내 구조물의 중심 축선에 평행하고 또한 근위 채널 출구(PX)의 중심과 교차하는 직선(선/변 X), 필라멘트 안내 구조물의 중심 축선에 수직이고 또한 채널의 원위 출구의 중심과 교차하는 직선(선/변 Y)에 의해 정의되는 변을 가진 직각삼각형의 예각(α)으로 주어지고, 이 각도(α)는 2 개의 가장 긴 변(선/변 X 및 Y)들 사이의 각도이다
Claims (61)
- 마이크로필라멘트의 수용 및 축방향 이동을 가능하게 하도록 구성된 구조물을 통해 연속적 루멘(lumen)을 제공하는 채널을 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 구조물은 조직 유체와 접촉시에 서서히 붕괴 및/또는 용해되고, 상기 채널 중 적어도 일부는, 상기 채널이 약 2° 내지 약 40°의 예각(α)의 각도 공간 배치를 갖는, 공간(3차원) 구성을 가지며, 상기 채널의 각도(α)는 이 채널의 근위 출구와 원위 출구의 중심 사이의 직선, 상기 안내 구조물의 중심 축선에 평행하고 또한 근위 채널 출구의 중심과 교차하는 직선, 및 상기 안내 구조물의 중심 축선에 수직이고 또한 채널의 원위 출구의 중심과 교차하는 직선에 의해 정의되는 변을 가진 직각삼각형의 예각(α)으로 주어지고, 상기 각도(α)는 2 개의 가장 긴 변들 사이의 각도인, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 1 항에 있어서,
상기 각도(α)는 약 2 내지 약 20°인, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 구조물의 재료와는 다른 채널 라이닝 재료를 포함하고, 상기 채널 라이닝 재료는 포유류의 조직 유체와 접촉시에 붕괴 및/또는 용해되는, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
약 250 μm 내지 약 2 mm, 바람직하게는 약 300 μm 내지 약 2 mm의 반경방향의 치수(직경)를 갖는, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 안내 구조물의 축방향 높이는 적어도 약 1 mm인, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 채널의 직경은 약 5 μm 내지 약 250 μm, 적절하게는 약 10 내지 약 120 μm인, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
저분자 탄수화물, 단백질성 재료, 및 이들의 혼합물, 바람직하게는 젤라틴으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구조물은 적어도 2 개의 채널, 바람직하게는 적어도 5 개의 채널, 적어도 10 개의 채널, 적어도 15 개의 채널을 포함하는, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로필라멘트는 도전성 마이크로전극, 중공 마이크로필라멘트, 광자 감지 수단 등의 감지 수단을 포함하는 마이크로필라멘트, 및 이 3 가지 유형의 마이크로필라멘트의 임의의 조합으로부터 선택되는, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로필라멘트는 도전성 마이크로전극인, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
원위 섹션 및 근위 섹션을 포함하고, 상기 원위 섹션은 제 1 항에 의해 정의된 바와 같은 공간 구성을 갖는 채널을 포함하고, 상기 근위 섹션은 하나의 채널 내지 원위 섹션에 포함된 채널의 수와 동수의 다수의 채널을 포함하고, 상기 근위 섹션의 채널 또는 채널들은 원위 구조물 내의 채널의 수와 동수의 다수의 마이크로필라멘트의 삽입을 가능하게 하고 또한 상기 마이크로필라멘트를 수용하는 것을 가능하게 하는 조합된 단면적을 가지며, 상기 원위 섹션의 채널 및 상기 근위 섹션의 채널 또는 채널들은 상기 안내 구조물의 근위 섹션 내의 개개의 마이크로필라멘트가 축 방향으로 이동될 수 있도록 구성되는, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 11 항에 있어서,
상기 근위 섹션은 개개의 마이크로필라멘트를 모두 수용할 수 있으면서 각각의 마이크로필라멘트의 축방향 이동을 가능하게 하는 치수를 갖는 하나의 채널을 포함하는, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 제 1 항 내지 제 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로필라멘트는 상기 채널의 적어도 일부, 바람직하게는 모든 채널 내에 배치되는, 마이크로필라멘트 안내 구조물. - 원위 영역 및 근위 영역을 갖는 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리로서,
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 마이크로필라멘트 안내 구조물을 포함하고,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널 내에 배치되는 마이크로필라멘트, 세장형 중공 안내 부재, 및 핀을 더 포함하고, 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터의 마이크로필라멘트는 근위 방향으로 연장하고, 상기 마이크로필라멘트는 상기 핀에 제거가능하게(일과성으로) 부착되고, 상기 핀은 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위에 배치되고 또한 상기 세장형 중공 안내 부재의 내측에 슬라이딩가능하게 배치되도록 구성되고, 상기 프로토 필라멘트 어셈블리는 연조직의 표적 영역 내에 삽입되기에 충분한 강성을 가지며, 상기 핀은 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물과 상기 핀 사이에 간극을 제공하도록 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물에 대해 상기 세장형 중공 안내 부재의 내측에 배치되고, 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물은 상기 세장형 중공 안내 부재에 일과성으로 부착되고, 상기 마이크로필라멘트는 상기 세장형 중공 안내 부재 및 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물을 본질적으로 이동시키지 않고 상기 핀을 원위 방향으로 이동시킴으로써 원위 방향으로 상기 채널의 외측으로 추진될 수 있는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 14 항에 있어서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물은 원위 부분 및 근위 부분을 포함하고, 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 부분은 상기 세장형 중공 안내 부재에 대해 원위에 배치되고, 상기 근위 부분은 상기 세장형 중공 안내 부재의 내측에 배치되는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 15 항에 있어서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물과 상기 핀 사이에서 상기 세장형 중공 안내 부재 내에 배치되는 중공 지지 가이드를 더 포함하고, 상기 중공 지지 가이드는 상기 마이크로필라멘트를 수용하는 중앙 도관을 포함하고, 상기 핀은 상기 중공 지지 가이드와 상기 핀 사이에 간극을 제공하도록 상기 중공 지지 가이드에 대해 상기 세장형 중공 안내 부재의 내측에 배치되는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 16 항에 있어서,
상기 마이크로필라멘트의 구조적 강성은 상기 중공 지지 가이드와 상기 핀의 원위 단부 사이의 섹션을 따라 강화되는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 16 항에 있어서,
상기 마이크로필라멘트의 구조적 강성은 상기 중공 지지 가이드와 상기 핀의 원위 단부 사이의 섹션을 따라 강화되어, 상기 핀이 원위 방향으로 이동될 때, 개개의 마이크로필라멘트가 굴곡 또는 좌굴되는 것을 억제하거나 본질적으로 억제하는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 14 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로필라멘트는 상기 핀이 원위 방향으로 맞물리기 전에 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널의 내측에 완전히 배치되는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 14 항에 있어서,
핀 안내 구조물을 더 포함하고, 상기 핀은 상기 핀 안내 구조물에 일과성으로 부착되고, 상기 핀 안내 구조물은 상기 세장형 중공 안내 부재의 내측에 슬라이딩가능하게 배치되도록 구성되는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 20 항에 따른 프로토 필라멘트 어셈블리, 또는 제 11 항 또는 제 12 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물은 원위 영역 및 근위 영역의 적어도 2 개의 영역을 포함하고, 상기 근위 영역의 단면적은 상기 원위 영역의 단면적보다 큰, 어셈블리 또는 구조물. - 제 14 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항 및 제 20 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 11 항 또는 제 12 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물은 본질적으로 회전 대칭인, 어셈블리 또는 구조물. - 제 14 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항 및 제 20 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 11 항 또는 제 12 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물은 원위 영역/부분 및 근위 영역/부분을 포함하고, 상기 원위 영역 또는 원위 부분의 적어도 일부는 타원형 단면, 바람직하게는 원형 단면을 포함하고, 상기 근위 영역 또는 원위 부분의 적어도 일부는 이타원형(di-elliptical) 단면, 바람직하게는 이원형 단면을 포함하는, 어셈블리 또는 구조물. - 제 20 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 11 항 또는 제 12 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물은 원위 영역 및 근위 영역을 포함하고, 상기 원위 영역의 적어도 일부는 이타원형 (바람직하게는 이원형) 단면을 포함하고, 상기 근위 영역의 적어도 일부는 이타원형 단면, 바람직하게는 이원형 단면을 포함하는, 어셈블리 또는 구조물. - 제 20 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 11 항 및 제 12 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 단면은 이타원형 (바람직하게는 이원형)인, 어셈블리 또는 구조물. - 제 20 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 11 항 및 제 12 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 근위 영역의 단면은 이타원형 (바람직하게는 이원형)인, 어셈블리 또는 구조물. - 제 23 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 23 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 근위 영역은 넓은 반경방향 치수(Rwp)(반경 rwp) 및 좁은 반경방향 치수(Rnp)(반경 rnp)의 2 개의 상이한 반경방향 치수를 포함하는 이원형 단면을 포함하는, 어셈블리 또는 구조물. - 제 24 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 24 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 원위 영역은 반경방향 치수(Rs1)(반경 rd1) 및 반경방향 치수(Rd2)(반경 rd2)의 2 개의 상이한 반경방향 치수를 포함하는 이원형 단면을 포함하는, 어셈블리 또는 구조물. - 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 24 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 치수(Rs1)는 치수(Rnp)와 본질적으로 유사한, 어셈블리 또는 구조물. - 제 24 항 또는 제 29 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 24 항 또는 제 29 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 근위 영역의 반경방향 치수(Rwp, Rnp) 및 원위 영역의 반경방향 치수(Rs1, Rd2)의 각각의 각도 치수는 함께 완전한 원(360°)을 본질적으로 형성하는, 어셈블리 또는 구조물. - 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 24 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 반경방향 치수(Rwp, Rnp)의 각도 치수는 각각 약 180°인, 어셈블리 또는 구조물. - 제 24 항 또는 제 31 항에 있어서,
상기 세장형 중공 안내 부재는 원위 영역 및 근위 영역을 포함하는 제 24 항 또는 제 31 항의 마이크로필라멘트 안내 구조물을 수용하도록 구성되고, 상기 안내 부재는 내경(Di) 및 외경(Do)을 갖는 환형 단면을 포함하고, 여기서 Di는 Rnd의 약 102% 내지 약 110%이고, Do는 Rpw의 약 90 내지 약 100%이고, 상기 세장형 중공 안내 부재는 상기 안내 부재의 전체 축방향 길이에 걸쳐 환형 단면의 측방 간격을 가지며, 근위 간격이 원위 간격보다 더 넓은, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 32 항에 있어서,
상기 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역의 길이는 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 길이에 대응하는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 14 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항에 있어서,
세장형 중공 안내 부재는 상기 프로토 필라멘트 어셈블리의 축방향 정렬을 제공하기 위한 충분한 강성을 갖는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 23 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 23 항 또는 제 34 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역은 돌출부를 포함하는, 어셈블리 또는 구조물. - 제 35 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 35 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 돌출부는 상기 세장형 중공 안내 부재의 원위 영역의 환형 단면의 측방 간격 내에 수용되기 위한 각도 치수를 갖는, 어셈블리 또는 구조물. - 제 35 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 35 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 돌출부는 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 원위 영역의 전체 길이를 따라 연장하는, 어셈블리 또는 구조물. - 제 20 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 핀 안내 구조물은 강성 핀 및 개개의 마이크로필라멘트를 수용하고, 상기 강성 핀 및 상기 개개의 마이크로필라멘트는 상기 핀 안내 구조물로부터 근위 방향으로 연장하고, 상기 핀 안내 구조물은 상기 세장형 중공 안내 부재의 근위 영역에 수용되도록 된 반경방향 치수를 구비한 회전 대칭 단면을 포함하고, 상기 핀 안내 구조물은 상기 안내 시스템의 원위 섹션을 통해 상기 개개의 마이크로필라멘트를 이동시키기에 충분한 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터의 거리에 위치되는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 38 항에 있어서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물과 상기 핀 안내 구조물 사이의 상기 축방향 단면을 따라 상기 개개의 마이크로필라멘트가 함께 다발을 이루며, 또한 젤라틴 등의 축 방향으로 구조적 강성을 제공하는 재료를 선택적으로 포함하는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 38 항 또는 제 39 항에 있어서,
상기 개개의 마이크로필라멘트는, 상기 핀 안내 구조물 내부 및 상기 강성 핀 주위에, 중앙에 수용되는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 20 항 내지 제 40 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 핀 안내 구조물은 포유류의 조직 유체와 접촉시에 서서히 붕괴 및/또는 용해되는 특성을 갖는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 14 항 내지 제 41 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세장형 중공 안내 부재는 포유류의 조직 유체와 접촉시에 서서히 붕괴 및/또는 용해되는 비용해성 재료 또는 재료들을 포함하는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 42 항에 있어서,
상기 포유류의 조직 유체와 접촉시에 서서히 붕괴 및/또는 용해되는 재료는 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물 및 상기 중공 지지 가이드보다 느리게 붕괴 및/또는 용해되는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 14 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세장형 중공 안내 부재는 금속, 및 폴리머를 포함하는 재료로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 재료로 만들어지는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 20 항 내지 제 44 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세장형 중공 안내 부재는 금속 합금 등의 금속으로 만들어지는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 14 항 내지 제 45 항 중 어느 한 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널의 직경은 개개의 마이크로필라멘트의 직경보다 더 큰, 어셈블리 또는 구조물. - 제 14 항 내지 제 46 항 중 어느 한 항에 따른 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리, 또는 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항의 마이크로필라멘트 안내 구조물로서,
상기 채널의 직경은 개개의 마이크로필라멘트의 직경보다 약 5% 내지 약 150%, 바람직하게는 약 10% 내지 약 100% 더 큰, 어셈블리 또는 구조물. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 마이크로전극 안내 구조물로서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 근위 영역의 채널은 상기 개개의 마이크로필라멘트의 축방향 이동을 수용 및 허용하는 치수를 갖는, 마이크로전극 안내 구조물. - 제 13 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 따른 프로토 필라멘트 어셈블리로서,
상기 개개의 마이크로필라멘트의 직경은 약 5 μm 내지 약 120 μm, 적절하게는 약 5μm 내지 약 70 μm인, 프로토 필라멘트 어셈블리. - 제 14 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로필라멘트는 금속, 금속 합금, 흑연 및 그래핀 등의 탄소, 도전성 폴리머 또는 이들의 혼합물을 포함하는 도전성 마이크로전극인, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 14 항 내지 제 50 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개개의 마이크로필라멘트는 도전성 마이크로전극이고 또한 그 원위 단부로부터 근위 방향으로 연장하는 일부를 제외하고는 전기적으로 절연되는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 14 항 내지 제 51 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 핀은 이 핀의 적어도 일부를 따라, 바람직하게는 원위 단부로부터 이 원위 단부와 근위 단부 사이의 일 위치까지, 바람직하게는 이 핀의 전체 길이를 따라 측방으로 리세스(간극)을 포함하고, 상기 리세스는 바람직하게는 상기 마이크로필라멘트를 수용하도록 구성되는, 프로토 마이크로필라멘트 어셈블리. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물을 제조하기 위한 방법으로서,
다수의 채널 형성용 유연한 로드 및/또는 채널 형성용 와이어를 제공하는 것, 제 1 항 내지 제 12 항의 채널 위치결정 요건 중 어느 하나를 충족하도록 상기 채널 형성용 유연한 로드 및/또는 와이어를 공간적으로 위치시키고, 이로 인해 유연한 로드 및/또는 와이어의 고정된 배치를 형성하는 것, 상기 배치를 주형 내에 위치시키는 것, 포유류의 조직 유체와 접촉시에 서서히 붕괴 및/또는 용해되는 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에서 정의된 바와 같은 마이크로필라멘트 안내 구조물 재료의 특성을 갖는 주조 재료를 사용하여 주조함으로써 안내 구조물을 형성하는 것을 포함하는, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 마이크로필라멘트 안내 구조물을 제조하기 위한 방법으로서,
개구를 포함하는 제 1 원위 채널 위치결정 부재를 제공하는 것, 상기 개구를 통해 채널 형성용 유연한 로드 및/또는 와이어를 위치시키는 것, 상기 로드들 사이의 거리가 원위 방향으로 증가하도록 상기 로드를 공간적으로 배치하는 것, 제 1 채널 위치결정 부재 및 채널 형성용 유연한 로드 및/또는 와이어를 주형 내에 위치시키는 것, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에서 정의된 바와 같은 마이크로필라멘트 안내 구조물 재료의 특성을 갖는 주조 재료로 상기 주형을 채우는 것, 상기 주조 재료를 응고시키는 것, 응고 후에 상기 채널 형성용 유연한 로드 및/또는 와이어 및 제 1 채널 위치결정 부재를 제거하여 원위 마이크로전극 안내 구조물을 형성하는 것을 포함하는, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항의 마이크로필라멘트 안내 구조물을 제조하기 위한 방법으로서,
개구를 포함하는 제 1 채널 위치결정 부재 및 상기 제 1 채널 위치결정 부재와 (적어도) 동수의 개구를 포함하는 제 2 채널 위치결정 부재를 제공하는 것, 상기 제 1 채널 위치결정 부재 및 제 2 채널 위치결정 부재의 둘 모두의 개구를 통해 채널 형성용 유연한 로드 및/또는 와이어를 위치시키는 것, 상기 제 1 채널 위치결정 부재와 제 2 채널 위치결정 부재 사이의 위치에서 상기 채널 형성용 유연한 로드 및/또는 와이어를 번들링(bundling)하는 것, 상기 제 1 채널 위치결정 부재, 제 2 채널 위치결정 부재 및 채널 형성용 유연한 로드 및/또는 와이어를 주형 내에 위치시키는 것, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에서 정의된 바와 같은 마이크로필라멘트 안내 구조물 재료의 특성을 갖는 주조 재료로 주형을 채우는 것, 주물을 응고시키는 것, 응고 후에 상기 채널 형성용 유연한 로드 및/또는 와이어, 제 1 채널 위치결정 부재, 및 제 2 채널 위치결정 부재를 제거하여 원위 마이크로전극 안내 구조물을 형성하는 것, 선택적으로 주축선에 대해 본질적으로 수직으로 상기 원위 마이크로전극 안내 구조물을 절단하여 원위 마이크로전극 안내 구조물을 형성하는 것을 포함하는, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 제조 방법. - 제 53 항 내지 제 55 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널은 상기 유연한 로드 및/또는 와이어가 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 제거될 때 형성되는, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 제조 방법. - 제 56 항에 있어서,
하나의 마이크로필라멘트가 각각의 유연한 로드 및/또는 로드 와이어에 부착되고, 상기 마이크로필라멘트는 상기 유연한 로드 및/또는 와이어가 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 제거될 때 상기 채널 내로 도입되는, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 제조 방법. - 채널 및 이 채널 내에 배치된 마이크로필라멘트를 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물을 제조하기 위한 방법으로서,
채널 형성용 유연한 로드 및/또는 와이어를 미리 정의된 공간 배치로 위치시키는 것, 미리 정의된 공간 배치를 갖는 상기 유연한 로드 및/또는 와이어를 주형 내에 위치시키는 것, 상기 주형을 액체 형태의 주조 재료로 채우는 것, 상기 주조 재료를 응고시키는 것, 상기 유연한 로드 및/또는 와이어가 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물로부터 제거될 때 상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 채널을 형성하는 것, 및 동시에 상기 유연한 로드 및/또는 와이어의 일단부에 부착된 마이크로필라멘트를 상기 채널 내측에 배치하는 것을 포함하는, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 제조 방법. - 제 58 항에 따라 채널을 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물을 제조하기 위한 방법으로서,
주조용 재료는 젤라틴 등의 조직 유체에 노출되었을 때 용해 및/또는 붕괴되는 재료로부터 선택되는, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 제조 방법. - 제 58 항 또는 제 59 항에 따라 채널을 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물을 제조하기 위한 방법으로서,
상기 마이크로필라멘트 안내 구조물의 반경방향 치수는 약 2.5 mm 미만인, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 제조 방법. - 제 58 항 내지 제 60 항 중 어느 한 항에 따라 채널을 포함하는 마이크로필라멘트 안내 구조물을 제조하기 위한 방법으로서,
상기 마이크로필라멘트의 적어도 일부는 최대 약 100 μm의 반경방향 치수를 갖는 마이크로전극인, 마이크로필라멘트 안내 구조물의 제조 방법.
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