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▶ ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ミシガンの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-07
(45)【発行日】2024-10-16
(54)【発明の名称】カテーテル挿入器
(51)【国際特許分類】
A61M 25/06 20060101AFI20241008BHJP
A61L 29/16 20060101ALI20241008BHJP
【ＦＩ】
A61M25/06 550
A61L29/16
【請求項の数】
25
(21)【出願番号】P 2021573216
(86)(22)【出願日】2020-06-09
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-08-22
(86)【国際出願番号】 US2020036823
(87)【国際公開番号】W WO2020251947
(87)【国際公開日】2020-12-17
【審査請求日】2023-06-08
(31)【優先権主張番号】62/859,515
(32)【優先日】2019-06-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】507238218
【氏名又は名称】ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ミシガン
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100092624
【弁理士】
【氏名又は名称】鶴田 準一
(74)【代理人】
【識別番号】100114018
【弁理士】
【氏名又は名称】南山 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100153729
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 有一
(74)【代理人】
【識別番号】100126848
【弁理士】
【氏名又は名称】本田 昭雄
(72)【発明者】
【氏名】マリア キム
(72)【発明者】
【氏名】エリザベス ジェイ．ブリスボワ
(72)【発明者】
【氏名】ジョシュア シー．ドーバースパイク
(72)【発明者】
【氏名】シェイル ジェイ．マック
(72)【発明者】
【氏名】オルソルヤ アイ．ラウトナー－コソルバ
(72)【発明者】
【氏名】カミラ カタルジーナ コノピンスカ
(72)【発明者】
【氏名】マーク イー．マイヤーホフ
【審査官】竹下 晋司
(56)【参考文献】
【文献】特表２００９－５１８０６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５００８６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００５－５０３８３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５１４１７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１９－５０６４１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】ELIZABETH J. BRISBOIS ET AL，IMPROVED HEMOCOMPATIBILITY OF MULTILUMEN CATHETERS VIA NITRIC OXIDE，APPLIED MATERIALS & INTERFACES，米国，ACS PUBLICATIONS，2016年10月13日，29720 - 29279
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｍ ２５／００ － ２５／１８
Ａ６１Ｌ ２９／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
固相Ｓ－ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）を含む粉末組成物と;ハウジングであって、
ｉ）一酸化窒素を透過し、ｉｉ）非多孔性で、ｉｉｉ）水蒸気を透過する高分子壁と；、
前記高分子壁によって少なくとも部分的に規定される内管腔と、を含む前記ハウジングと、を含むカテーテル挿入器であって、
前記粉末組成物は、前記ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封されている、
カテーテル挿入器。
【請求項2】
前記粉末組成物がさらに吸水材料を含む、請求項１に記載のカテーテル挿入器。
【請求項3】
前記吸水材料が、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリペプチド、ポリイオン種、単糖、多糖、シリカ粒子及び塩からなる群から選択される、請求項２に記載のカテーテル挿入器。
【請求項4】
前記固相ＲＳＮＯと前記吸水材料との重量比が１：１～１０：１の範囲である、請求項２に記載のカテーテル挿入器。
【請求項5】
水蒸気への曝露後に前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速する固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤も又、前記ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封されている、請求項４に記載のカテーテル挿入器。
【請求項6】
前記固相添加剤は前記粉末組成物の成分であり、及び前記粉末組成物は、４０重量％～８５．５重量％の前記固相ＲＳＮＯ、５重量％～２０重量％の前記固相添加剤、及び８重量％～４７．５重量％の前記吸水材料を含む、請求項５に記載のカテーテル挿入器。
【請求項7】
前記粉末組成物は、水蒸気への曝露後の前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速するための固相添加剤をさらに含み；及び前記固相添加剤は、酸化亜鉛ナノ粒子、銅（ＩＩ／Ｉ）-配位子錯体、銅ナノ粒子、アスコルビン酸、チオール、水素イオン前駆体、セレン種、有機セレン分子、有機テルリウム分子、ステンレス鋼ナノ粒子、金ナノ粒子、有機促進剤種が固定化された形態でコーティングされたシリカ又は高分子粒子、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、
請求項１に記載のカテーテル挿入器。
【請求項8】
前記粉末組成物が、１５重量％～９５重量％の前記固相ＲＳＮＯと、５重量％～８５重量％の前記固相添加剤からなる、請求項７に記載のカテーテル挿入器。
【請求項9】
前記ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封された固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤が金属ワイヤーである、請求項１に記載のカテーテル挿入器。
【請求項10】
前記高分子壁が、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリエチレン、可塑化ポリ（塩化ビニル）（ＰＶＣ）、シロキサン系ポリウレタンエラストマー、及び熱可塑性シリコーン－ポリカーボネート－ポリウレタンからなる群から選択される、請求項１に記載のカテーテル挿入器。
【請求項11】
前記高分子壁がチューブであり、前記ハウジングが、前記チューブに対向する端部に取り付けられたそれぞれのシーリング部材をさらに含む、請求項１に記載のカテーテル挿入器。
【請求項12】
カテーテル挿入器であって、固相Ｓ－ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）を含む粉末組成物と;
挿入ハウジングであって、ｉ）一酸化窒素を透過し、ｉｉ）非多孔性で、ｉｉｉ）水蒸気を透過する、高分子壁と、前記高分子壁によって少なくとも部分的に規定される内管腔と、を含み、前記粉末組成物が、前記挿入ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封されている、前記挿入ハウジングと；
を含む前記カテーテル挿入器と、
カテーテルであって、
一酸化窒素を透過し、少なくとも１つの管腔を有するカテーテルチューブと；
前記カテーテルチューブの近位端に取り付けられ、前記カテーテルチューブの前記少なくとも１つの管腔に操作可能に接続される開口部を有するアダプターと、
を含む前記カテーテルと；
前記カテーテル挿入器を前記少なくとも1つの管腔内又は前記アダプター内の位置に固定する機構と、
を含む、キット。
【請求項13】
前記粉末組成物がさらに吸水材料を含む、請求項１２に記載のキット。
【請求項14】
前記吸水材料が、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリペプチド、ポリイオン種、単糖、多糖、シリカ粒子及び塩からなる群から選択される、請求項１３に記載のキット。
【請求項15】
前記固相ＲＳＮＯと前記吸水材料との重量比が１：１～１０：１の範囲である、請求項１３に記載のキット。
【請求項16】
前記挿入器が、水蒸気への曝露後に前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速するための固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤も又、前記挿入ハウジング内の前記内管腔の中で完全に密封されている、請求項１５に記載のキット。
【請求項17】
前記固相添加剤は前記粉末組成物の成分であり、及び前記粉末組成物は、４０重量％～８５．５重量％の前記固相ＲＳＮＯ、５重量％～２０重量％の前記固相添加剤、及び８重量％～４７．５重量％の前記吸水材料を含む、請求項１６に記載のキット。
【請求項18】
前記粉末組成物が、水蒸気への曝露後の前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速するための固相添加剤をさらに含み、及び前記固相添加剤が、酸化亜鉛ナノ粒子、銅（ＩＩ／Ｉ）錯体、銅ナノ粒子、アスコルビン酸、チオール、水素イオン前駆体、セレン種、有機セレン分子、有機-テルリウム種、ステンレス鋼ナノ粒子、金ナノ粒子、有機促進剤種が固定化された形態でコーティングされた、又はそれを有するシリカ又は高分子粒子、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、請求項１２に記載のキット。
【請求項19】
前記粉末組成物が、１５重量％～９５重量％の前記固相ＲＳＮＯと、５重量％～８５重量％の前記固相添加剤とからなる、請求項１８に記載のキット。
【請求項20】
前記挿入ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封された固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤が金属ワイヤーである、請求項１２に記載のキット。
【請求項21】
前記高分子壁が、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリエチレン、可塑化ポリ（塩化ビニル）（ＰＶＣ）、シロキサンベースのポリウレタンエラストマー、及び熱可塑性シリコーン－ポリプロピレン－ポリウレタンからなる群から選択される、請求項１２に記載のキット。
【請求項22】
前記カテーテルが、緊急カテーテル又は慢性的カテーテルである、請求項１２に記載のキット。
【請求項23】
前記緊急カテーテルは、血管内カテーテルと尿道カテーテルからなる群から選択され；又は前記慢性的カテーテルは、トンネル型透析カテーテル、非経口栄養カテーテル、及び薬物注入カテーテルからなる群から選択される、請求項２２に記載のキット。
【請求項24】
前記高分子壁が挿入チューブであり、前記挿入ハウジングが、前記挿入チューブに対向する端部に取り付けられたそれぞれのシール機構をさらに備える、請求項１２に記載のキット。
【請求項25】
前記カテーテル挿入器の外径が０．５ｍｍ～３ｍｍの範囲である、請求項１２に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願への相互参照
本出願は、合衆国法典第３５巻第１１９条（ｅ）に基づき、２０１９年６月１０日出願の米国仮出願第６２／８５９５１５号の優先権を主張し、その内容のすべてを本明細書中に参照により援用する。
本出願は、合衆国法典第３５巻第１１９条（ｅ）に基づき、２０１９年６月１０日出願の米国仮出願第６２／８５９５１５号の優先権を主張し、その内容のすべてを本明細書中に参照により援用する。
【0002】
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
本発明は、ＨＬ１２８３３７下、政府の支援を受けてなされ、国立衛生研究所により表彰された。政府は本発明における一定の権利を有する。
本発明は、ＨＬ１２８３３７下、政府の支援を受けてなされ、国立衛生研究所により表彰された。政府は本発明における一定の権利を有する。
【背景技術】
【0003】
カテーテルは、例えば、体腔、管、又は血管を介して人体に挿入することができる医療機器である。カテーテルは幅広い機能を果たすため、さまざまな医療用途で使用できる。カテーテルを使用できる用途の例には、心臓血管、泌尿器、胃腸、神経血管、及び眼に対して使用する用途が含まれる。カテーテルの機能は、液体の排出から、液体又はガスの投与、手術器具によるアクセスの有効化、カテーテルの種類に応じた他のタスクの有効化まで、様々な機能に及ぶ。カテーテルは、一時的カテーテル又はパーマネントカテーテルとして設計及び製造することができる。緊急カテーテルは一時的カテーテルの一例で、短期間の使用（例：最大７日）に適している。緊急カテーテルは、手術室、救急治療室、集中治療室でよく使用される。慢性的カテーテルは一時的カテーテルの別の例で、比較的短期間の使用（たとえば、７～３０日）に適している。慢性的カテーテルは、非経口栄養注入、薬物注入、及び透析用によく使用される。パーマネントカテーテルは、長期間（例えば、数ヶ月から数年）使用するためのものであり、例えば、長期の栄養補給及びペースメーカーに使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0004】
本開示の例の特徴は、以下の詳細な説明及び図面を参照することによって明らかになり、同様の参照番号は、類似しているが、おそらく同一ではない成分に対応する。簡潔にするために、前述の機能を有する参照番号又は特徴は、それらが示される他の関連図面については説明されてもされなくてもよい。
【0005】
【図1】対向する端部が完全に密封されていないカテーテル挿入器の一例の斜視概略図である。
【0006】
【図2】患者に挿入されたカテーテル及びカテーテルに挿入されたカテーテル挿入器の概略図であり、挿入図は、カテーテル内部の挿入器の拡大図である。
【0007】
【図3】カテーテルのハブアダプター内のカテーテル挿入器の概略図である。
【0008】
【図4A】図４Ａは、２０重量％ポリ（エチレングリコール）及びステンレス鋼ワイヤーを含むカテーテル挿入器をリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）で満たされたカテーテル内に挿入した場合の例について、左側のＹ軸に、１日目の一酸化窒素（ＮＯ）放出プロファイル（ＮＯ表面フラックス（ｘ１０-10ｍｏｌ・ｍｉｎ-1ｃｍ-2）対時間（時間、ｈ）に関して）を、右のＹ軸に、１日目の一酸化窒素生成の変調（ＮＯ ｐｐｂレベル対時間（ｈ）に関して）を、示すグラフである。
【図4B】図４Ｂは、２０重量％ポリ（エチレングリコール）及びステンレス鋼ワイヤーを含むカテーテル挿入器をリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）で満たされたカテーテル内に挿入した場合の例について、左側のＹ軸に、１日目の一酸化窒素（ＮＯ）放出プロファイル（ＮＯ表面フラックス（ｘ１０-10ｍｏｌ・ｍｉｎ-1ｃｍ-2）対時間（時間、ｈ）に関して）を、右のＹ軸に、１日目の一酸化窒素生成の変調（ＮＯ ｐｐｂレベル対時間（ｈ）に関して）を、示すグラフである。
【0009】
【図5A】図５Ａは、一酸化窒素（ＮＯ）放出プロファイル（保存期間の特定の日のＮＯフラックス（ｘ１０-10ｍｏｌ・ｍｉｎ-1ｃｍ-2）に関して）を示すグラフであり、例えば、２３℃で保存されたカテーテル挿入器を、初期保管期間として、1か月の保管期間、２か月の保管期間、及び３か月の保管期間保存し、各サンプルについて、保管期間の１日目に測定した。
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【図15】３つの実施例のカテーテル挿入器（Ｓ－ニトロソグルタチオン（ＧＳＮＯ）及び３０μｍの酸化亜鉛粒子又は３０μｍの酸化亜鉛粒子及びポリエチレングリコール（ＰＥＧ））及び７５重量％のＳ－ニトロソグルタチオン（ＧＳＮＯ）及び２５重量％の不活性ヒュームドシリカ粒子（データは平均±標準偏差、ｎ＝３を表す））を含む対照挿入器についての、一酸化窒素（ＮＯ）放出プロファイル（ＮＯ表面フラックス（ｘ１０-10モル分-1ｃｍ-2）に関して）対時間（ｈ）、を示すグラフである。
【0020】
【図16】対照挿入器及び３つの実施例のカテーテル挿入器の生細胞（ＣＦＵ ／ｍＬ）を示す棒グラフである（データは、平均±標準偏差、ｎ＝３を表す）。
【0021】
【0022】
【図18】過酸化水素滅菌後の異なる日（１、７、及び５６日）における、滅菌されていない挿入器及びＮＯ放出挿入器の、ＧＳＮＯ（Ｙ軸）の回収率を示すグラフである（データは平均±標準偏差、ｎ＝３を表す）;
【0023】
【図19】対照挿入器及び異なる浸漬条件に曝された２つの実施例の挿入器のＺｎ漏れ（ｐｐｂ、Ｙ軸）を示すグラフである。
【0024】
【図20】カテーテル、及び細菌／バイオフィルムを形成するのに試験された異なる領域の概略図である。
【0025】
【図21】対照挿入器及び実験用カテーテル挿入器の生細胞（ＣＦＵ／ｍＬ）を示す棒グラフである（データは、平均±標準偏差、ｎ＝４を表す）。
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【図25】対照挿入器キャップ（比較例：ヒツジ３）についてと、実験挿入器キャップ（実施例：ヒツジ４）（データは平均±標準偏差、ｎは日により変わる、を表す）についての、生細胞（ＣＦＵ／ｍＬ）を示す棒グラフである;
【0030】
【図26】対照挿入器キャップ（比較例：ヒツジ３）についてと、及び実験挿入器キャップ（実施例：ヒツジ４）（データは平均±標準偏差、ｎはセグメントごとに異なる、を表す）の、異なる領域の生細胞（ＣＦＵ／セグメント）を示す棒グラフである。
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【0035】
【0036】
【0037】
【0038】
【0039】
【発明を実施するための形態】
【0040】
本明細書に開示されるのは、ロック溶液を含むカテーテルに少なくとも部分的に挿入されたときに、一酸化窒素（ＮＯ）を選択的に生成することができるカテーテル挿入器である。ロック溶液は、指定の医療用途（治療用注入、液体抽出など）に使用されていないときにカテーテルに導入される。ロック溶液は、主に、カテーテルの遠位端に血液溶液の界面が存在することを確認するために使用され、場合によっては、凝固を防ぐためにも使用される。
【0041】
本明細書に開示されるカテーテル挿入器は、少なくとも固相一酸化窒素ドナーを含む。ドナーは、非多孔質ハウジングの内管腔の中で完全に密封されているため、固相成分が挿入器から浸出（漏れ、拡散など）することはない。ただし、非多孔質のハウジングは、水蒸気とＮＯの両方に対しても透過性がある。挿入器がロック溶液と接触しているとき、水蒸気はハウジングを通って内管腔内に浸透することができ、水蒸気はそこに含まれる固相一酸化窒素ドナーを水和する。これにより、固相一酸化窒素ドナーの分解が開始され、ＮＯが遊離する。ＮＯは挿入器のハウジングを通ってカテーテルに浸透する可能性がある。したがって、本明細書に開示の実施例では、カテーテル挿入器は、カテーテルに送られるはずの治療薬を含まず、ロック溶液を含むカテーテルに挿入されるときに長期間にわたって治療薬（一酸化窒素）を生成する。これは、抗菌剤、抗生物質、又は他の治療薬をカテーテルに直接デリバリーする他のカテーテル消毒器とは異なる。
【0042】
ＮＯは、抗菌／抗ウイルス活性を含むいくつかの重要な生理学的機能を有する。生成されてカテーテルに放出されたＮＯは、カテーテルの内壁への細菌数を減らすことができるため、消毒剤として機能することができる。ＮＯは又、カテーテル内壁への細菌の付着とバイオフィルムの形成を防ぐことができる。さらに、生成されるＮＯのレベルは、カテーテルの外壁を介してＮＯが拡散できるほどの十分な量であり得る。カテーテルの外装側のＮＯは、抗菌及び/又は治療効果を発現することができ、例えば、感染を制御し、炎症及び線維症を最小限に抑え、局所的な血小板活性、凝固、及び/又は血栓形成を抑制し、細菌及びウイルスを殺すのを助長し、細菌によるバイオフィルム形成を妨害し、及び微生物のバイオフィルム形成を分散又は防止する（例えば、抗生物質耐性バイオフィルムを分散させる。）。これらの効果は、カテーテルに関連することが多い感染のリスクを大幅に減らし得る。
【0043】
カテーテル挿入器の例を図１に示す。カテーテル挿入器１０は、固相Ｓ－ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）を含む粉末組成物１２と；ｉ）一酸化窒素に対して透過性であり、ｉｉ）非多孔性であり、そしてｉｉｉ）水蒸気に対して透過性である高分子壁１８と；ポリマー壁１８によって少なくとも部分的に規定される内管腔２０と、を含むハウジング１６と、を含み、粉末組成物１２は、ハウジング１６の内管腔２０の中で完全に密封されている。
【0044】
いくつかの例では、挿入器１０は、水蒸気へ曝露後の固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速するための固相添加剤１４をさらに含み、固相添加剤１４も、ハウジングの内管腔の中で完全に密封される。一般に、固相添加剤１４は、酸化亜鉛ナノ粒子、銅（ＩＩ／Ｉ）－配位子錯体、金属ワイヤー、金属ナノ粒子、アスコルビン酸、チオール、水素イオン前駆体、セレン種、有機セレン分子、有機テルリウム分子、有機促進剤種が固定化された形態でコーティングされた、又はそれを有するシリカ又は高分子粒子、及びそれらの組み合わせ、からなる群から選択される。本明細書でさらに詳細に説明するように、固相添加剤１４は、粉末組成物１２の成分であるか、又は別個の成分（例えば、金属ワイヤー１４’）として挿入器１０に組み込まれてよい。
【0045】
粉末組成物１２は、少なくとも固相一酸化窒素ドナーを含む。本明細書に開示の実施例において、固相一酸化窒素ドナーは、固相Ｓ－ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）である。これは、ＲＳＮＯが固体、たとえば粉末、ナノ粒子などの形態であることを意味する。Ｓ－ニトロソチオールのいくつかの特定の例は、Ｓ－ニトロソグルタチオン（ＧＳＮＯ、人体に元々存在する）、Ｓ－ニトロソ－システイン（ＣＹＳＮＯ、人体に元々存在する）、Ｓ－ニトロソ－Ｎ－アセチル-ペニシラミン（ＳＮＡＰ、薬物ペニシラミンに分解する）、Ｓ－ニトロソ-ペニシラミン、Ｓ－ニトロソ-ヒト血清アルブミン（元々人体に存在する）の群、及びそれらの組み合わせから選択される。
【0046】
場合によっては、粉末組成物１２は、１００％（重量％）の固相ＲＳＮＯを含む。これらの例では、粉末組成物１２は、他の成分を含まない固相ＲＳＮＯからなる。
【0047】
他の例では、粉末組成物１２は、固相Ｓ－ニトロソチオール及び固相添加剤１４（本明細書では固相促進剤とも呼ばれる）を含む。これらの例では、固相添加剤１４は、粉末組成物１２の一部であり；固相添加剤１４は、酸化亜鉛ナノ粒子、銅（ＩＩ／Ｉ）－配位子錯体、銅ナノ粒子、アスコルビン酸、チオール、水素イオン前駆体、セレン種、有機セレン分子、有機テルリウム分子、ステンレス鋼ナノ粒子、金ナノ粒子、有機促進剤種が固定化された形態でコーティングされた、又はそれらを有するシリカ又は高分子粒子、及びそれらの組み合わせ、からなる群から選択される。これらの例では、粉末組成物１２は、約１５重量％～約９５重量％の固相ＲＳＮＯと、約５重量％～約８５重量％の固相添加剤１４を含む（又は成る）。他の例では、粉末組成物１２は、約７５重量％～約９５重量％の固相ＲＳＮＯと、約５重量％～約３０重量％の固相添加剤１４を含む（又は成る）。一例として、粉末組成物１２は、約７５重量％のＧＳＮＯ及び２５重量％のＺｎＯナノ粒子を含む。固相ＲＳＮＯの量が少ない粉末組成物１２の例では、固相ＲＳＮＯの量が多い粉末組成物１２の例よりも、より少ない量のＮＯを、より短期間で放出される。例えば、挿入器１０が頻繁に交換される場合、より少量の固相ＲＳＮＯの方が望ましい場合がある。
【0048】
固相添加剤１４として使用され得るナノ粒子のいずれも、約１ｎｍ～約９００ｎｍの範囲の粒子サイズ（例えば、体積加重平均直径）を有し得る。例えば、酸化亜鉛、銅、ステンレス鋼、又は金ナノ粒子は、約５ｎｍ～約８００ｎｍの範囲の粒子サイズを有し得る。
【0049】
銅（ＩＩ）－配位子錯体又は銅（Ｉ）－配位子錯体を固相添加剤１４として使用することができる。固相添加剤１４として使用することができる好適な銅（ＩＩ／Ｉ）－配位子錯体の例としては、Ｃｕ（ＩＩ）－トリ（２－ピリジルメチル）アミン（ＣｕＴＰＭＡ）、Ｃｕ（ＩＩ）－トリス［２－（ジメチルアミノ）エチル］アミン（ＣｕＭｅ６Ｔｒｅｎ）、Ｃｕ（ＩＩ）－トリ（２－ピリジルメチル）ホスフィン（ＣｕＴＰＭＰ）、Ｃｕ（ＩＩ）－１,４,７－トリメチル－１,４－７－トリアザシクロノナン（Ｃｕ（Ｍｅ3ＴＡＣＮ））、Ｃｕ（ＩＩ）－１,４,７－トリエチル－１,４－７－トリアザシクロノナン（Ｃｕ（Ｅｔ3ＴＡＣＮ））、Ｃｕ（ＩＩ）－１,４,７－トリプロピル－１,４－７－トリアザシクロノナン（Ｃｕ（Ｐｒ3ＴＡＣＮ））、Ｃｕ（ＩＩ）－１,４,７－トリイソプロピル－１,４－７－トリアザシクロノナン（Ｃｕ（ｉＰｒ3ＴＡＣＮ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ビス－（２－ピリジルメチル）アミン－Ｎ－エチレート）（Ｃｕ（ＢＭＰＡ－Ｅｔ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ビス－（２－ピリジルメチル）アミン－Ｎ－プロパノエート）（Ｃｕ（ＢＭＰＡ－Ｐｒ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ビス-（２－ピリジルメチル）アミン－Ｎ－ブチレート）（Ｃｕ（ＢＭＰＡ－Ｂｕ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ビス－（２－ピリジルエチル）アミン－Ｎ－エチレート）（Ｃｕ（ＢＥＰＡ－Ｅｔ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ビス－（２－ピリジルエチル）アミン－Ｎ－プロパノエート）（Ｃｕ（ＢＥＰＡ－Ｐｒ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ｂｉｓ－（２－ピリジルエチル）アミン）－Ｎ－ブチレート（Ｃｕ（ＢＥＰＡ－Ｂｕ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ビス－（２－ピリジルメチル）アミン－Ｎ－メチル－フェノラート）（Ｃｕ（ＢＭＰＡ－ＭｅＰｈＯ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ビス－（２－ピリジルメチル）アミン－Ｎ－エチル－フェノラート）（Ｃｕ（ＢＭＰＡ－ＥｔＰｈＯ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ビス－（２－ピリジルメチル）アミン－Ｎ－プロピル-フェノラート）（Ｃｕ（ＢＭＰＡ－ＰｒＰｈＯ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ビス－（２－ピリジルエチル）アミン－Ｎ－メチル-フェノラート）（Ｃｕ（ＢＥＰＡ－ＭｅＰｈＯ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ビス－（２－ピリジルエチル）アミン－Ｎ－エチル-フェノラート）（Ｃｕ（ＢＥＰＡ－ＥｔＰｈＯ））、Ｃｕ（ＩＩ）－（Ｎ,Ｎ－ビス－（２－ピリジルエチル）アミン－Ｎ－プロピル-フェノラート）（Ｃｕ（ＢＥＰＡ－ＰｒＰｈＯ））、Ｃｕ（ＩＩ）－３－（（２－（ピリジン－２－イル）エチル）（ピリジン－２－イルメチル）アミノ）エチラート（Ｃｕ（ＰＥＭＡ－Ｅｔ））、Ｃｕ（ＩＩ）－３－（（２－（ピリジン－２－イル）エチル）（ピリジン－２－イルメチル）アミノ）プロパノエート（Ｃｕ（ＰＥＭＡ－Ｐｒ））、Ｃｕ（ＩＩ）－３－（（２－（ピリジン－２－イル）エチル）（ピリジン－２－イルメチル）アミノ）ブチレート（Ｃｕ（ＰＥＭＡ－Ｂｕ））、Ｃｕ（ＩＩ）－２－（ピリジン－２－イル）－Ｎ,Ｎ－ビス（ピリジン－２－イルメチル）エタン－１－アミン（Ｃｕ（ＰＭＥＡ））、Ｃｕ（ＩＩ）－２，２’－（２－（２－（ピリジン－２－イル）エチル）ブタン－１,４－ジイル）ジピリジン（Ｃｕ（ＰＭＡＰ））、及びそれらの組み合わせから選択される、Ｃｕ（ＩＩ）－配位子錯体が挙げられる。特定例として、Ｃｕ（ＩＩ）－配位子錯体は、Ｃｕ（ＩＩ）－トリ（２－ピリジルメチル）アミン（ＣｕＴＰＭＡ）、Ｃｕ（ＩＩ）－トリス［２－（ジメチルアミノ）エチル]アミン（ＣｕＭｅ6Ｔｒｅｎ）、Ｃｕ（ＩＩ）－トリ（２－ピリジルメチル）ホスフィン（ＣｕＴＰＭＰ）、及びそれらの組み合わせから選択することができる。Ｃｕ（ＩＩ）－配位子錯体のいくつかの例が本明細書にて提供されているが、他の水溶性Ｃｕ（ＩＩ）－錯体又はＣｕ（Ｉ）錯体を使用してもよいことは理解されるべきである。銅（Ｉ）錯体は、酸素とすぐに反応してＣｕ（ＩＩ）を形成しないように、安定である必要がある。
【0050】
固相添加剤１４として使用できるチオールの好適な例としては、グルタチオン及びシステインが挙げられる。
【0051】
固相添加剤１４として使用できる水素イオン前駆体な例としては、ポリ（乳酸－共－グリコール酸）などの水素イオン（プロトン）を生成可能な任意の酸が挙げられる。
【0052】
固相添加剤１４として使用できるセレン種の好適な例としては、セレノシスタミンが挙げられる。別の好適な有機セレン分子としては、その構造内にセレノシスタミンを有するグルタチオンペルオキシダーゼが挙げられる。有機テルリウム分子の好適な例としては、５，５’－ジテルロ－２,２’－ジツホフェンカルボン酸及び他の同様のジテルル種が挙げられる。
【0053】
ステンレス鋼ナノ粒子は、ステンレス鋼タイプ３１６、３１６Ｌ、３１７などの任意のグレードの粒子であってよい。いくつかの金属ナノ粒子がリストされているが、それらがＲＳＮＯの分解のトリガー及び/又は触媒として作用する限り、他の金属ナノ粒子を使用してもよいことを理解されたい。
【0054】
有機促進剤種（例えば、銅（ＩＩ／Ｉ）－配位子錯体、有機セレン分子、有機テルリウム分子など）はいずれも、シリカ、金、ポリスチレン、又は他の高分子粒子（例えば、ポリウレタン粒子）などの固相粒子の表面に固定化又はコーティングすることができる。これらのコーティングされた粒子は、固相促進剤／添加剤１４として（例えば、粉末組成物１２において）使用され得る。
【0055】
本明細書に開示の実施例において、固相促進剤／添加剤１４は、一酸化窒素ドナーの一酸化窒素への分解を誘発及び／又は触媒することができる。以下のいくつかの例にて、固相促進剤／添加剤１４が、特にＧＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度をどのように制御又は加速できるかを示す。一例では、酸化亜鉛ナノ粒子が生理学的温度に加熱されると、分極密度が低下し（ΔＰｓ＜０）、表面に非補償の電荷（正と負の両方）が発生する。負電荷はＧＳＮＯを減少させてＮＯとＧＳＨ（すなわちグルタチオン）を生成すると考えられている。ＧＳＨが生成された後、酸化亜鉛表面の正電荷はＧＳＨを酸化してＧＳを形成することができる。次に、２つのＧＳを組み合わせることができて、ジスルフィドＧＳＳＧが形成される。別の例では、グルタチオンは、最初のＮ－ヒドロキシスルフェンアミド種（例えばＧＳ－Ｎ（ＯＨ）－ＳＧ）の形成を介してＧＳＮＯからのＮＯ放出速度を増加させ、次に別のＧＳＮＯと反応できるラジカルＧＳに変換し、ＮＯを遊離し、ＧＳＳＧジスルフィド種を形成する。さらに別の例では、アスコルビン酸又はアスコルビン酸塩は容易に酸化して、より小さなスレオース構造（３つの炭素糖）を形成することもできる。アスコルビン酸塩の自発的酸化は、ＧＳＮＯの還元と組み合わせて、ＮＯとＧＳＨを遊離させることができる。さらに、アスコルビン酸塩の酸化生成物、すなわち、より小さなスレオース構造も又、ＧＳＮＯに電子を提供することができる還元剤であり、したがって、ＧＳＮＯのＮＯへの直接還元にも寄与することができ得る。一例では、アスコルビン酸又はアスコルビン酸塩を溶液中で最大５日間酸化させ、乾燥させ、次いで固相インサート粉末組成物１２の一部として組み込むことができる。有機セレン種は、ＧＳＮＯからのＮＯ生成を触媒することができる。銅イオン（銅粒子、銅層、又は銅（ＩＩ／Ｉ）錯体から）は、配合物に存在する微量の遊離チオールによって＋１酸化状態に還元され、Ｃｕ（Ｉ）イオンはＧＳＮＯをＮＯ及びＧＳＨへ還元する。これらの例のいずれにおいても、ＲＳＮＯからの生成物及び副生成物は、高分子壁１８を透過することができる一酸化窒素を除いて、密封されたハウジング１６に留まる。
【0056】
さらに他の例では、粉末組成物１２は、固相Ｓ－ニトロソチオール及び吸水材料を含む。吸水材料は、挿入器１０の管腔２０への吸水を増強することができる。吸水材料の添加により、吸湿時に内部粘度が増加するはずであり、これにより、ＧＳＮＯと共用される場合、ケージ効果がチイルラジカル／ＮＯラジカルペアにもたらされ、再結合してＧＳＮＯを形成し、ＮＯ放出の速度が遅くなる。吸水材料は、少なくとも０．５重量％の吸水を有する任意のポリマー又は化学物質であってよい。吸水量は、次の式で計算できる。
吸水量（重量％）＝（Ｗwet－Ｗdry）／Ｗdry ｘ １００ （式1）
（ここで、ＷwetとＷdryは、それぞれ吸水時及び乾水時の吸収材料の重量である。好適な吸水材料は、たとえば、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）、ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）、ポリペプチド、ポリイオン種、単糖、多糖、シリカ粒子、及び塩からなる群から選択される。タンパク質を、吸水材料としても使用できる。ポリイオン種の好適な例としては、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、ポリリン酸塩、ポリ四級アンモニウム種などが挙げられる。ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）は、約１，０００ｇ／ｍｏｌ～約５０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有し得る。一例では、ポリ（エチレングリコール）は、約４，０００ｇ／ｍｏｌ（又はダルトン）の重量平均分子量を有する。単糖の好適な例はグルコースである。多糖類の好適な例としては、スクロース、アミロースデンプンなどが挙げられる。塩の好適な例としては、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）などの、挿入器１０により浸透圧を増加させて水を吸い上げることができるものすべてが挙げられる。
吸水量（重量％）＝（Ｗwet－Ｗdry）／Ｗdry ｘ １００ （式1）
（ここで、ＷwetとＷdryは、それぞれ吸水時及び乾水時の吸収材料の重量である。好適な吸水材料は、たとえば、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）、ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）、ポリペプチド、ポリイオン種、単糖、多糖、シリカ粒子、及び塩からなる群から選択される。タンパク質を、吸水材料としても使用できる。ポリイオン種の好適な例としては、ヘパリン、コンドロイチン硫酸、ポリリン酸塩、ポリ四級アンモニウム種などが挙げられる。ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）は、約１，０００ｇ／ｍｏｌ～約５０，０００ｇ／ｍｏｌの範囲の重量平均分子量を有し得る。一例では、ポリ（エチレングリコール）は、約４，０００ｇ／ｍｏｌ（又はダルトン）の重量平均分子量を有する。単糖の好適な例はグルコースである。多糖類の好適な例としては、スクロース、アミロースデンプンなどが挙げられる。塩の好適な例としては、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化カリウム（ＫＣｌ）などの、挿入器１０により浸透圧を増加させて水を吸い上げることができるものすべてが挙げられる。
【0057】
これらの実施例では、固相ＲＳＮＯと吸水材料との重量比は、１：１～１９：１の範囲である。いくつかの例では、粉末組成物１２は、約５０重量％～約９０重量％の固相ＲＳＮＯと、約９重量％～約５０重量％の吸水材料からなる。他の例では、粉末組成物１２は、約７０重量％～約９５重量％の固相ＲＳＮＯと、約５重量％～約３０重量％の吸水材料からなる。一例として、粉末組成物１２は、約８０重量％のＳＮＡＰ及び２０重量％の固体ＰＥＧ粒子（ＭＷ＝４，０００ｇ／モル）（重量比＝４：１）を含む。
【0058】
他の例では、粉末組成物１２は、固相ＲＳＮＯ、固相添加剤１４、及び吸水材料を含む。これらの例では、固相ＲＳＮＯと吸水材料の重量比は１：１～１０：１の範囲である。これらの例のいくつかでは、粉末組成物１２は、固相ＲＳＮＯの約４０重量％～約８５．５重量％、固相添加剤１４の約５重量％～約２０重量％、及び約８重量％～約４７．５重量％の吸水材料からなる。
【0059】
粉末組成物１２に、固相ＲＳＮＯが単独で又は吸水材料と組み合わされて含まれる場合、挿入器１０は、ハウジングの内管腔の中で完全に密封された固相添加剤をさらに含み得るが、ここで固相添加剤とは、金属ワイヤー１４’のことである。一例では、別個の固相添加剤、すなわち、金属ワイヤー１４’は、ステンレス鋼ワイヤー又は銅ワイヤーである。いくつかの金属ワイヤーがリストされているが、一酸化窒素ドナー（固相ＲＳＮＯ）の酸化窒素への分解を誘発及び／又は触媒できる他の金属ワイヤーも使用できることは、理解されたい。
【0060】
金属ワイヤー１４'の長さは、ある程度、ハウジング１６の内管腔２０の寸法に依存し得る。いくつかの例では、金属ワイヤー１４'は、内管腔２０の全体にわたって延びていてもよく、及び他の例では、金属ワイヤー１４'は、内管腔２０の全長のうち部分的に延びていてもよい。金属ワイヤー１４'の幅又は直径は、内管腔２０の幅又は直径よりも小さいので、内管腔２０は、金属ワイヤー１４'と粉末組成物１２の両方を収容することができる。一例では、金属ワイヤー１４'は、約０．３ｍｍの直径（外径）を有する。
【0061】
金属ワイヤー１４’は、粉末組成物１２（固相ＲＳＮＯを含み、別の固相添加剤１４及び／又は吸水材料を含む場合も含まない場合もある）とともにハウジング１６内にそれに沿うように導入され得る。図１に示される例では、ハウジング１６内に１本の金属ワイヤー１４’が含まれ、粉末組成物１２によって囲まれている。
【0062】
別個の固相添加剤（例えば、金属ワイヤー１４’）も又、本明細書に開示の粉末組成物１２の任意の例と共に使用され得ることが理解されるべきである。例えば、粉末組成物１２は、固相ＲＳＮＯ、任意選択で吸水材料、及び任意選択で別の固相添加剤１４（例えば、本明細書に開示の粒子形態のいずれか）を含み得る。
【0063】
ハウジング１６は、ｉ）一酸化窒素に対して透過性であり、ｉｉ）非多孔性であり、そしてｉｉｉ）水蒸気に対して透過性である高分子壁１８；及び少なくとも部分的に高分子壁１８により規定される内管腔２０を含む。高分子壁は、以下の特性を有する高分子チューブ材料であってよい。水蒸気に対する透過性は比較的低くてよく、例えば、吸水量は０．９重量％と低くてよい。ハウジング１６の高分子壁１８に使用することができる非多孔性、ＮＯ透過性、及び水蒸気透過性のポリマー材料の例は、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリエチレン、可塑化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、シロキサンベースのポリウレタンエラストマー、及び熱可塑性シリコーン－ポリカーボネート－ポリウレタンからなる群から選択することができる。一例では、シリコーンゴムのチューブが好適である、というのは、他の生物医学グレードのポリマーと比較してシリコーンゴムを通るＮＯの拡散性が高く、シリコーンゴムの硬度が比較的低く、さらに水分を壁から通過させて固相ＲＳＮＯからＮＯ放出を開始させるからである。
【0064】
ハウジング１６は、粉末組成物１２で満たされ、接着剤又は他の封止機構によって密封された、単一片のポリマー材料から形成され得る。ハウジング１６は又、漏れ防止封止部材で、両端が塞がれているチューブ（図１に示されているような）であり得る。例えば、高分子壁１８は挿入チューブであり、ハウジング１６は、挿入チューブの反対の端部に取り付けられたそれぞれの封止機構をさらに備える。封止機構の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、その他の硬質プラスチックプラグ、又は挿入チューブと同じプラスチック製のプラグが挙げられる。プラグは、両端の所定の位置に溶剤で密封することができる。他の封止機構として、従来のシリコーンコーキングタイプの材料を上げることができる。
【0065】
ハウジング１６の寸法は、カテーテル挿入器１０が挿入されるカテーテル又はカテーテルの部分（図２の参照番号２６を参照）に依存し得る。いくつかの例では、カテーテル挿入器１０は、患者の皮膚線を越えているカテーテルチューブ２２内に入り込み、患者の血管内にあるカテーテルチューブ２２の部分に入り込むように構成され得る（例えば、図２に示されるように）。これらの例では、ハウジング１６の長さはカテーテル２６の長さよりも短く、ハウジング１６の直径はカテーテルチューブ２２の内径よりも小さい。いくつかの例では、カテーテル挿入器１０は患者の皮膚線を通り過ぎて数センチメートル入り込み、患者の血管内にあるカテーテルチューブ２２の部分に入る。他の例では（例えば、図３に示されるように）、カテーテル挿入器１０は、カテーテルチューブ２２の近位端に取り付けられ、カテーテルチューブ２２と流体連通するアダプター２４（例えば、ハブ）内に張り込むように構成され得る。これらの例では、カテーテル挿入器１０は、患者の皮膚線を越えない、又はカテーテルチューブ２２内に入り込まない。又、これらの例では、ハウジング１６の長さは、アダプター２４の長さよりも短く、そしてハウジング１６の直径は、アダプター２４の内径よりも小さい。例として、ハウジング１６（したがって、カテーテル挿入器１０）の外径は、約０．５ｍｍ～約３ｍｍの範囲であり、ハウジング１６の内径（したがって、内管腔２０の直径）は、約０．１ｍｍ～約２．５ｍｍの範囲であってよい。ハウジング１６がカテーテルチューブ２２内に入り込む場合、その長さは約２ｃｍ～約２０ｃｍの範囲であってよく、ハウジング１６がアダプター２４内に入り込む場合、長さは約１ｃｍ～約５ｃｍの範囲であってよい。アダプター２４と共用するのに適したカテーテル挿入器１０の一例では、長さは約２ｃｍである。
【0066】
カテーテル挿入器１０を作製するための方法において、粉末組成物１２が調製され、ハウジング１６に導入され得る。そして、ハウジング１６は、粉末組成物１２がハウジング１６から浸出するのを防ぐために塞がれる。
【0067】
粉末組成物１２は、粉末配合物（例えば、乾燥状態）として、又は溶液中のものとして、ハウジング１６に導入され得る。一例として、固相添加剤１４を固相ＲＳＮＯと混合し、そして吸水材料を添加し、及びその混合物をさらに混合することができる。別の例として、固相添加剤１４又は吸水材料を固相ＲＳＮＯと混合することができる。乾燥粉末の例のいずれも、好適な技術を使用してハウジング１６に装填することができる。
【0068】
金属ワイヤー１４'などの別個の固相添加剤１４が使用される場合、これはハウジング１６に存在する粉末組成物１２の中に挿入されるか、又はこれは、粉末組成物１２が添加される前にハウジング１６に導入され得る。
【0069】
別の例として、均一な溶液を生成し、ハウジング１６への充填を容易にするために、粉末組成物１２を適切な溶媒に溶解することができる。溶媒は、粉末組成物１２の成分に依存し得る。一例として、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）が適切な溶媒である。他の適切な溶媒として、エタノール及びアセトンが挙げられる。溶媒を使用する場合、ハウジング１６を塞ぐ前に溶媒を除去する（例えば、完全に蒸発させる）ことを理解されたい。溶媒は、均質性を達成し、充填プロセスを単純化するために望ましい場合がある一方で、乾燥粉末組成物はＲＳＮＯをより安定させることができる。
【0070】
その後、ハウジング１６を塞ぐことができる。封止用に接着剤又は機械的シーリング部材（例えば、キャップ、プラグなど）を含んでよい。
【0071】
本明細書に開示されるカテーテル挿入器１０の任意の例は、キットの一部であり得る。キットの例を図２に示す。一例では、キットは、カテーテル挿入器１０であって、固相Ｓ－ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）を含む粉末組成物１２と、挿入ハウジング１６であって、ｉ）一酸化窒素に対して透過性であり、ｉｉ）非多孔性であり、ｉｉｉ）水蒸気に対して透過性である高分子壁１８と、少なくとも部分的に高分子壁１８によって規定される内管腔２０であって、粉末組成物１２がハウジング１６の内管腔２０の中で完全に塞がれる内管腔２０と、を含む挿入ハウジング１６と；を含むカテーテル挿入器１０と、カテーテル２６であって、一酸化窒素を透過し、少なくとも１つの管腔２８を有するカテーテルチューブ２２と、カテーテルチューブ２２の近位端に取り付けられ、カテーテルチューブ２２の管腔２８の少なくとも１つに操作可能に接続される開口部を有するアダプター２４と、を含むカテーテル２６と；カテーテル挿入器１０を少なくとも１つの管腔２８内又はアダプター２２内の所定の位置に固定する機構、を含む。
【0072】
粉末組成物１２の任意の例をキットで使用することができる。
【0073】
カテーテル２６は、緊急カテーテル又は慢性的カテーテルであり得る。一例では、緊急カテーテルは、血管内カテーテル及び尿道カテーテルからなる群から選択され、又は、慢性的カテーテルは、トンネル型透析カテーテル、非経口栄養カテーテル、及び薬物注入カテーテルからなる群から選択される。
【0074】
カテーテルチューブ２２は、ポリマー材料が使用されている用途に適した任意のポリマー材料で形成することができる。シリコーンゴム（ＳＲ）、ナイロン（ポリアミド）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ラテックス、熱可塑性エラストマーなど、さまざまなポリマーを使用できる。カテーテルチューブ２２の壁が一酸化窒素に対して透過性である場合（図２に示されるように）、ＮＯは又、管腔２８及びカテーテルチューブ壁から好ましく分配され得る。カテーテルチューブ２２に使用できるＮＯ透過性材料の例として、シリコーンゴム、ポリウレタン、ＳＲとＰＵのコポリマー、ＰＵとポリカーボネートのコポリマー、及び他のＮＯ透過性材料が挙げられる。カテーテルチューブ２２が一酸化窒素に対して透過性である場合、ＮＯは、カテーテル２６の外装面全体にわたって放出され、細菌の付着、バイオフィルム形成、及びカテーテル外装面での凝固を少なくとも実質的に防止する。たとえば、生成ＮＯのレベルの増加により治療が有効になり、細菌やウイルスを殺し、細菌のバイオフィルム形成を妨害し、微生物のバイオフィルム形成を分散又は防止するのに十分になる（たとえば、抗生物質耐性バイオフィルムを分散させる）。これと同時に、カテーテル２６が複数の管腔を有するカテーテルである場合、カテーテル２６の管腔２８内のロック溶液中にさらに高いレベルのＮＯが存在し、これにより、その管腔内及び他の管腔内の感染が防止される。
【0075】
一例では、アダプター２４は、トーイボースト（Ｔｈｏｕｙ－Ｂｏｒｓｔ）アダプターである。別の例では、アダプター２４は、トンネル型透析カテーテル（ＴＤＣ）のハブ領域であってよい。アダプター２４は、カテーテルチューブ２２に固定されるか、又はカテーテルチューブ２２から取り外し可能である。アダプター２４は、挿入器１０がアダプター２４内に延びてもカテーテルチューブ２２内には伸びないかどうかにかかわらず、又は挿入器１０がアダプター２４を通ってカテーテルチューブ２２内に延びるかどうかにかかわらず、カテーテル挿入器１０を受け入れるのに十分な幅を有する。アダプター２４により、カテーテル２６内へ血流を逆流し始めることなく、挿入器１０をカテーテル２６内に存在するロック溶液に挿入することができる。
【0076】
固定機構は、挿入器１０をアダプター２４に固定することができる任意の適切な装置であってよい。固定機構は、挿入器１０の一端に取り付けてよい。一例として、固定機構は、挿入器１０の近位端に配置されるねじのようなキャップであってよく、アダプター２４の近位端に取り付けられ得る。一例として、固定機構は、アダプターの近位端で定められる雌スレッドと噛み合う雄スレッドを備えたキャップを含み得る。固定機構の他の例としては、クリップのような機構が挙げられる。この機構では、クリップを押してカテーテルの壁に圧力をかけ、内管腔を塞ぐことができる。これにより、材料の出入りが防止される。クリップは又、挿入器１０に圧力をかけて所定の位置に固定することができる。
【0077】
カテーテル挿入器１０を使用する方法には、カテーテル挿入器１０を、カテーテル２６の管腔２８内、又はカテーテル２６に操作可能に接続されたアダプター２４内の所定の位置に固定することが含まれ、それにより、カテーテル挿入器１０は、管腔２８内又はアダプター２４内のロック溶液と接触するように置かれる。任意のカテーテル挿入器１０の例をこの方法において使用することができる。図２に示されるように、カテーテル挿入器１０は、アダプター２４の開口部に挿入され得る。次に、カテーテル挿入器１０は、所定の位置にスライドされ、固定機構を介して固定され得る。
【0078】
カテーテル挿入器１０を挿入する前に、この方法は、カテーテルロック溶液をカテーテル２６の管腔２８に導入することをさらに含んでよい。注射器（又は他の適切な器具）を使用して、カテーテルロック溶液（容器から）を吸い上げ、そしてカテーテルロック溶液を管腔２８に導入する。
【0079】
乾燥状態では、粉末組成物１２中のＲＳＮＯは、比較的安定している（例えば、少なくとも３ヶ月間）。カテーテル挿入器１０がカテーテルロック溶液と接触すると、水蒸気がハウジング１６の高分子壁１８を透過し、一酸化窒素を生成するＳ－ニトロソチオールの分解を開始する。一酸化窒素は、高分子壁１８を通ってカテーテル２６の管腔２８内に浸透する。カテーテル２６の壁が一酸化窒素を透過する場合、ＮＯは又、カテーテル２６の外部にまで浸透することができる。固相添加剤１４、１４'の存在により、ＲＳＮＯを水蒸気に曝露した後の一酸化窒素の放出速度を加速させることができ、吸水材料の存在により、水蒸気の量及び／又は水蒸気がカテーテル挿入器１０に取り込まれる速度を増加させることができる。
【0080】
挿入器１０は、比較的迅速に、例えば５分以内にＮＯを放出し始め、その後、長期間（例えば、少なくとも２４時間、又は少なくとも４８時間、又は少なくとも７２時間）継続的に比較的高レベルでＮＯを放出する。
【0081】
発生するＮＯの量は、Ｓ－ニトロソチオールの重量パーセント、固相促進剤／添加剤１４の重量パーセント、挿入壁１８の厚さ、挿入壁１８の透過性などを変えることによって正確に制御することができる。
【0082】
カテーテル挿入器１０は、カテーテル２６の種類に応じて、所定の時間、カテーテル２６内に留まることができる。例えば、カテーテル挿入器１０は、１時間～約３日（７２時間）の範囲の任意の時間、カテーテル２６内に留まることができる。一例では、各透析セッションの後に、トンネル型透析カテーテル内でカテーテル挿入器１０を利用することが望ましい場合がある。この例では、約２～３日間、ＮＯを放出するのが望ましい。
【0083】
本開示をさらに例示するために、本明細書にて例を示す。これらの例は、例示の目的で提供されており、本開示の範囲を限定するものとして解釈されるべきではないことを理解されたい。
【実施例】
【0084】
実施例１
【0085】
ＮＯ放出挿入器
【0086】
例としてのカテーテル挿入器を調製した。粉末組成物には、８０重量％のＳＮＡＰ（固相Ｓ－ニトロソチオールとして）及び２０重量％のＰＥＧ（ＭＷ＝４，０００ｇ/ｍｏｌ）（吸水材料として）が含まれ、粉末組成物をＴＨＦに溶解して均一な溶液を得た。溶液を外径０．９４ｍｍ/内径０．５１ｍｍのシリコーンゴムチューブに加えた。０．３ｍｍのステンレス鋼線（３１６Ｌ）（固相添加剤として）も各チューブ片に追加した。充填後のチューブをフード下で少なくとも２４時間放置してＴＨＦを完全に蒸発させ、内部成分が乾燥して固体の形になるようにした。次に、チューブをＤＯＷＳＩＬ（商標）３１４０ ＲＴＶ透明シリコーンコーティングＭＩＬ－Ａ－４６１４６で塞ぎ、硬化/完全封止した。
【0087】
ＮＯ放出プロファイル試験
【0088】
一例のカテーテル挿入器をリン酸緩衝生理食塩水に４日間浸し、放出された一酸化窒素を化学発光系の一酸化窒素分析器によって検出した。最初の８時間のＮＯ放出プロファイル（左Ｙ軸）を図４Ｂに、１日目（２４時間）を図４Ａに、２日目の１．２５時間後を図４Ｃに、そして４日目の１．２５時間後も図４Ｃに示す。これらのグラフでは、ＮＯレベル（ｐｐｂ）（右Ｙ軸）も示される。１日目は、ＳＮＡＰが最初に水和したときに発生するＳＮＡＰの「ＮＯバースト」効果のために高いＮＯ放出が認められた。かくたる効果はステンレス鋼によってさらに触媒活性化された。２日目と４日目の結果から、ＮＯ放出が時間の経過とともに徐々に増加することが示唆される。
【0089】
安定性試験
【0090】
３種の異なる安定期間において、３つの挿入器に対して２３℃での安定性を試験した。安定期間には、１か月の保管後、２か月の保管後、及び３か月の保管後が含まれる。安定性の測定は、各安定期間の１、２、及び４日目に行われた。初期安定性測定（図５Ａ～図５Ｃでは「初期」と呼ばれる）も、挿入器が準備された日（１日目）、挿入器が準備された翌日（２日目）、及び挿入器が準備されてから３日（４日目）に行われた。安定性の測定は、化学発光系の一酸化窒素アナライザーを使用して行った。初期期間及び各安定期間の1日目の結果を図５Ａに示し；初期期間及び各安定期間の２日目の結果を図５Ｂに示し、又初期期間と各安定期間の４日目の結果を図５Ｃに示す。尚、初期の１日目の測定では、２つの挿入器のみが試験されたことに注意されたい。図５Ａに示す１日目では、ＳＮＡＰが最初に水に曝されたため、挿入器から非常に大量のＮＯが放出された。ＳＮＡＰの最初の水和により、ＮＯバースト効果がもたらされる。さらに、シリコーンチューブの壁が非常に薄いため、最初に水に曝されると、シリコーンの外径/周囲に最も近いＳＮＡＰ結晶が水和する。これにより、高いＮＯバースト及び放出が発生した。次に、水が挿入器の中心に向かって吸収され続けると、時間の経過とともにより多くのＳＮＡＰが水和して、ＮＯが放出された。この結果からは、挿入器が少なくとも３か月間安定であることが示唆される。
【0091】
実施例２
【0092】
ＮＯ放出挿入器及び対照挿入器
【0093】
実施例１に記載の挿入器例を調製した。
【0094】
対照カテーテル挿入器も調製した。粉末組成物には、１００重量％のＰＥＧとステンレス鋼線が包含された（ＳＮＡＰは含まれていなかった）。粉末組成物をＴＨＦに溶解して均一な溶液を得た。溶液を外径０．９４ｍｍ／内径０．５１ｍｍのシリコーンゴムチューブに加えた。０．３ｍｍのステンレス鋼線（３１６Ｌ）も各チューブに追加した。充填されたチューブをフード下で少なくとも２４時間放置してＴＨＦを完全に蒸発させ、内部成分が乾燥して固体の形になるようにした。次に、チューブを「ＤＯＷＳＩＬ（商標）３１４０ ＲＴＶ透明シリコーンコーティングＭＩＬ－Ａ－４６１４６」で塞ぎ、硬化/完全封止させた。
【0095】
バイオフィルム試験
【0096】
１０％ＬＢ（溶原性ブロス）培地を含むＣＤＣバイオフィルム反応器を使用した。外径１．９６ｍｍ、内径１．１４ｍｍ、壁厚０．４１ｍｍのポリウレタン（ＰＵ）カテーテルを使用した。ＣＤＣバイオフィルム反応器では、ＰＵカテーテルチューブの一端をエポキシシーラントで塞ぎ、他端を培地に開放した。
【0097】
３日間のバイオフィルム試験を実施した。ＰＵカテーテルの開放端を、緑膿菌又は黄色ブドウ球菌のいずれかに曝露した。２４時間ごとに、実施例の挿入器又は対照挿入器をＰＵカテーテルに挿入した。ＰＵカテーテルの外装面の全細菌数を測定した。
【0098】
３日間にわたるバイオフィルム試験における、ＰＵカテーテル中の実施例の挿入器（ｎ＝３）及びＰＵカテーテル中の対照挿入器（ｎ＝３）の、緑膿菌に対する抗菌活性が図６Ａに示されている。３日間にわたるバイオフィルム試験における、ＰＵカテーテル中の実施例の挿入器（ｎ＝３）及びＰＵカテーテル中の対照挿入器（ｎ＝３）の、黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性を図６Ｂに示す。これらの結果から、ＮＯを放出する実施例の挿入器がバイオフィルム形成を低減させることが明確に示されている。
【0099】
３日間のバイオフィルム試験後の緑膿菌を着色して得られた元の共焦点画像を白黒で複製された画像を図７Ａ及び７Ｂに示す。図７Ａ及び７Ｂは、それぞれ、対照挿入器の１つ及び実施例の挿入器の１つについてのものである。対照挿入器を使用したＰＵカテーテル（図７Ａ）には、実施例の挿入器を使用したＰＵカテーテル（図７Ｂ）よりも多くの生菌が存在した。
【0100】
３日間のバイオフィルム試験後の黄色ブドウ球菌を着色して得られた元の共焦点画像を白黒で複製された画像を図８Ａ及び８Ｂに示す。図８Ａ及び８Ｂは、それぞれ、対照挿入器の１つ及び実施例の挿入器の１つについてのものである。対照挿入器を使用したＰＵカテーテル（図８Ａ）には、実施例の挿入器を使用したＰＵカテーテル（図８Ｂ）よりも多くの生菌が存在した。
【0101】
黄色ブドウ球菌を用いて５日間のバイオフィルム試験を実施した。ＰＵカテーテルの開放端を黄色ブドウ球菌に曝露した。２４時間ごとに、実施例の挿入器又は対照挿入器をＰＵカテーテルに挿入した。ＰＵカテーテルの外（外装）表面の全細菌数を測定した。
【0102】
５日間にわたるバイオフィルム試験における、ＰＵカテーテル中の実施例の挿入器（ｎ＝３）及びＰＵカテーテル中の対照挿入器（ｎ＝３）の、黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性を図９に示す。これらの結果から、ＮＯを放出する実施例の挿入器は、対照挿入器と比較した場合に、バイオフィルムの形成を低減することが明確に示される。
【0103】
５日間のバイオフィルム試験後の黄色ブドウ球菌を着色して得られた元の共焦点画像を白黒に複製した画像を図１０Ａ及び図１０Ｂに示す。図１０Ａ及び図１０Ｂは、それぞれ対照挿入器の１つ及び実施例の挿入器の１つについてのものである。対照挿入器を使用したＰＵカテーテル（図１０Ａ）には、実施例の挿入器を使用したＰＵカテーテル（図１０Ｂ）よりも多くの生菌が存在した。
【0104】
分散試験
【0105】
１０％ＬＢ培地を含むＣＤＣバイオフィルム反応器を使用した。外径１．９６ｍｍ、内径１．１４ｍｍ、壁厚０．４１ｍｍのポリウレタン（ＰＵ）カテーテルを使用した。ＣＤＣバイオフィルム反応器では、ＰＵカテーテルチューブの一端をエポキシシーラントで塞ぎ、他端を培地に開放した。緑膿菌又は黄色ブドウ球菌のいずれかを、ＰＵカテーテルチューブの外装面で３日間成長させた。次に、実施例の挿入器又は対照挿入器を、４日目にＰＵカテーテルチューブに配置し、１日間（２４時間）その中に置いた。ＰＵカテーテルの外装面の全細菌数は５日目に測定した。
【0106】
３日間にわたる分散試験における、ＰＵカテーテル中の実施例の挿入器（ｎ＝３）の及びＰＵカテーテル中の対照挿入器（ｎ＝３）の、緑膿菌に対する抗菌活性を図１１Ａに示す。３日間にわたる分散試験における、ＰＵカテーテル中の実施例の挿入器（ｎ＝３）及びＰＵカテーテル中の対照挿入器（ｎ＝３）の、黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性を図１１Ｂに示す。これらの結果は、ＮＯを放出する実施例の挿入器が、対照挿入器よりもバイオフィルムをよりよく分散させることを明確に示している。
【0107】
３日間の緑膿菌の分散試験後に着色して得られた、元の共焦点画像を白黒で複製図を図１２Ａ及び１２Ｂに示す。図１２Ａ及び１２Ｂは、それぞれ、対照挿入器の１つ及び実施例の挿入器の１つについてのものである。対照挿入器を使用したＰＵカテーテル（図１２Ａ）には、実施例の挿入器を使用したＰＵカテーテル（図１２Ｂ）よりも多くの生菌が存在した。
【0108】
３日間の分散試験後の黄色ブドウ球菌を着色して得られた元の共焦点画像の白黒複製図を図１３Ａ及び１３Ｂに示す。図１３Ａ及び１３Ｂは、それぞれ、対照挿入器の１つ及び実施例の挿入器の１つについてのものである。対照挿入器を使用したＰＵカテーテル（図１３Ａ）には、実施例の挿入器を使用したＰＵカテーテル（図１３Ｂ）よりも多くの生菌が存在した。
【0109】
内管腔抗菌試験
【0110】
この５日間の試験では、フローセルシステムを使用した。ＰＵカテーテルの内管腔に細菌（緑膿菌又は黄色ブドウ球菌）を接種した。未使用の培地の流れを１日３回、１時間発生させ、その日の残りの時間は流れを停止した。実施例のＮＯ放出挿入器又は対照挿入器は、内管腔の内側に配置した。挿入器をその内側に配置したとき、媒体は内管腔に残っていた。これは、一部には汚染無しに洗い流すことが困難だったことによる。カテーテルの一端は空気に開放されおり；もう一方の端は、媒体流のコネクターシステムのピペット端に接続していた。毎日未使用の挿入器を使用した。
【0111】
５日間にわたる内管腔バイオフィルム試験における、ＰＵカテーテル中の実施例の挿入器（ｎ＝４）及びＰＵカテーテル中の対照挿入器（ｎ＝４）の、緑膿菌に対する抗菌活性を図１４Ａに示す。５日間にわたる内管腔バイオフィルム試験における、ＰＵカテーテル中の実施例の挿入器（ｎ＝４）及びＰＵカテーテル中の対照挿入器（ｎ＝４）の、黄色ブドウ球菌に対する抗菌活性を図１４Ｂに示す。これらの結果は、ＮＯを放出する実施例の挿入器が、対照挿入器と比較した場合、バイオフィルム形成を低減させることを明確に示している。
【0112】
実施例２のすべての結果からは、固相添加剤としてのステンレス鋼ワイヤーの存在が、一酸化窒素の効果を著しく増強することが示唆される。
【0113】
実施例３
【0114】
ＮＯ放出挿入器及び対照挿入器
【0115】
ＮＯ放出挿入器の寸法は、一般的に使用される血液透析カテーテルのハブ寸法に基づいて設計された。
【0116】
カテーテル挿入器のすべては、直射日光が当たらない状態で調製した。
【0117】
シリコーンチューブ（内径（ＩＤ）０．０５８”、外径（ＯＤ）０．０７７”）を約３ｃｍのセグメントに切断し、各セグメントの一端を接着剤「ＤＯＷＳＩＬ（商標）３１４０ ＲＴＶ透明シリコーンコーティングＭＩＬ－Ａ－４６１４６」を使用して塞ぎ、約２４時間乾燥させた。そして、１２±０．２ｍｇの目的の乾燥粉末製剤をそれぞれのチューブセグメントにガラス漏斗ピペットを使用して分注した。使用した乾燥粉末組成には、（実施例Ａ）７５重量％ＧＳＮＯ：２５重量％の３０ｎｍサイズのＺｎＯナノ粒子;（実施例Ｂ）２５重量％ＧＳＮＯ：７５重量％の３０ｎｍサイズのＺｎＯナノ粒子;（実施例Ｃ）６０重量％ＧＳＮＯ：２０重量％の３０ｎｍサイズのＺｎＯナノ粒子：２０重量％固体ポリエチレングリコール（ＭＷ＝３，３５０）（ＰＥＧ）;（比較例Ｄ）７５重量％ＧＳＮＯ：２５重量％ヒュームドシリカ、が包含された。使用前に、ＧＳＮＯを乳鉢と乳棒を使用して粉砕し、約1分間乱流状態にしながら他の成分と混合し、均一な乾燥粉末混合物を得た。チューブに目的の粉末製剤（約１２ｍｇ≒１．８ｃｍの充填長さ）を充填した後で、チューブセグメントを充填するのに使ったその一端を切断して、充填粉末の上に約０．２ｃｍのヘッドスペースを得た。接着剤を使用して開放端を塞ぎ、約２４時間乾燥させた。各挿入器の最終的な長さは約２．０ｃｍだった。
【0118】
ＮＯ放出プロファイル試験
【0119】
ＮＯ放出挿入器（実施例Ａ～Ｃ、比較例Ｄ）からの一酸化窒素の放出は、化学発光系の一酸化窒素分析器（ＮＯＡ）を使用して測定した。まずＮＯＡの校正は、ＮＯＡゼロエアフィルターを通過するＮ2ガスとＮ2ガス中のＮＯ濃度が４４．３ｐｐｍの標準ガスを使った２点校正によって校正した。
【0120】
生理食塩水（０．９％塩化ナトリウム）は、１８．２ＭΩの脱イオン水を使用して作製した。ＮＯＡサンプルセルに１１ｍＬの生理食塩水を充填し、ＮＯ放出挿入器を、浮いた状態のポリプロピレン製の障壁の下に配置して、挿入器を常時完全に沈めた状態に保った。生理食塩水リザーバーをＮ2ガスで５０ｍＬ/ｍｉｎの流量でバブリングして、ＧＳＮＯから生成したＮＯを溶液から逃がし、Ｎ2掃引ガスによってＮＯＡに移送した。すべてのＮＯＡサンプルセルは、サンプルが光に曝されるのを保護するためにアルミホイルで包んだ。ＮＯの放出を室温（２４℃）で７２時間継続的に監視した。
【0121】
この試験の条件として、血液透析カテーテルハブが実条件をシミュレートするように選択した。血液透析治療は通常２～３日ごとに行われ、透析セッションごとにＮＯ放出挿入器を交換できるようにするため、測定は７２時間にわたって行われた。カテーテルハブは体の外側にあり、不透明で、生理食塩水ロック溶液を用いてロックされていることに応じて他の条件を選択した。
【0122】
結果を図１５に示す。実施例Ａは、最初の２４時間にわたって大きなＮＯバーストを生じ、７２時間を示すマーカーに達するまで漸減した。実施例Ｂでは、ＧＳＮＯとＺｎＯの割合が例Ａとは逆になっている。実施例Ｂは、実施例Ａと比較して同様のＮＯ放出プロファイルを示したが、最初のバーストは１２時間しか続かず、最初に存在するＧＳＮＯ量が少ないため、その後大幅に減少した。実施例Ｂの結果から、長期の放出にはより多くのＲＳＮＯが必要であることが示された。
【0123】
実施例ＡのＮＯ放出プロファイルを平準化／平滑化するために、試みとして、実施例Ｃでは、ポリエチレングリコール（ＭＷ＝３，３５０）（ＰＥＧ）を用いて調製した。挿入器の内部成分（ＧＳＮＯ及びＺｎＯ）の粘度を上げるためにＰＥＧを追加した。図１５に示すように、平準化/平滑化効果が達成され、７２時間にわたってより一貫したＮＯ放出率が得られた。
【0124】
実施例Ａ、Ｂ及びＣのそれぞれにおいて、ＺｎＯによりＮＯ放出が増強されたことを証明するために、比較例Ｄにおいて、ＺｎＯをフューズドシリカ粒子に換えた。フューズドシリカ粒子はＧＳＮＯと反応せず、不活性剤であった。比較例ＤのＮＯ放出プロファイルは、７２時間にわたって最小のＮＯ放出量を示す。このデータから、ＺｎＯはシリコーンゴムチューブ内に含まれるＧＳＮＯからのＮＯ放出を促進することが示唆される。
【0125】
生体内シミュレートカテーテルハブ試験
【0126】
実施例Ａ、Ｂ、及びＣでは、７２時間にわたって固有のＮＯ放出プロファイルが示された。したがって、シミュレートしたハブ抗菌実験を使用して、それぞれの殺菌効果を試験した。この実験では、実際の血液透析カテーテルハブの状態をシミュレートするように設計した。
【0127】
カテーテルのハブ領域をシミュレートするために、３ｃｍのシリコーンチューブ（ＩＤ ０．１２５”、ＯＤ ０．２５０”）を使用した。１０％ＬＢブロス中で一晩増殖させた０．３ｍＬの細菌培養液（１×１０８ＣＦＵ／ｍＬ）を、一端を固定した模擬ハブに移した。次に、ＮＯ放出挿入器を模擬ハブの内部に配置し、もう一方の端をクランプで閉じた。対照サンプルの場合、ＮＯ放出挿入器は追加しなかった。各サンプルを、室温（２４℃）、暗所で７２時間、低速のシェーカーでインキュベートした。７２時間のインキュベーション後、２０μＬの細菌培養液を各模擬ハブから回収し、１０倍希釈した。各希釈液の５０μＬをＬＢ寒天プレートに広げ、コロニー形成単位（ＣＦＵ）をカウントするために３７℃で一晩インキュベートした。模擬ハブも小さな断片にスライスし、その内部を暗所で１５分間、ＢａｃＬｉｇｈｔ Ｌｉｖｅ/Ｄｅａｄ染色キットで染色して、バイオフィルム形成の程度を評価した。顕微鏡画像は、適切なフィルターセット（ＳＹＴＯ－９の場合は４８８/５２０ｎｍ、ヨウ化プロピジウムの場合は４９３／６３６ｎｍ）を用いて、蛍光顕微鏡を使用して取得した。
【0128】
各ＮＯ放出挿入器組成（実施例Ａ～Ｃ）においては、各模擬ハブの液体ブロスに存在するすべての細菌が死滅し、対照（ＮＯ放出挿入器なし）と比較して、細菌の６．４の対数減少値がもたらされた。これらの結果を図１６に示す。このデータから、実施例Ａ～Ｃは、模擬カテーテルハブ領域の液体ブロス内の黄色ブドウ球菌細菌細胞を死滅させることができることが示される。
【0129】
各模擬ハブの内管腔壁の蛍光顕微鏡画像が撮影され、着色済みの元画像を白黒で表現した複製画像が図１７Ａ～図１７Ｄにかけて描かれている。対照（ｃｏｎｔｒｏｌ）（図１７Ａ）並びに実施例Ｂ（図１７Ｃ）及びＣ（図１７Ｄ）には、模擬ハブの内管腔壁に付着した黄色ブドウ球菌の細菌／バイオフィルムの証拠が示されている。これに対して、実施例Ａ（図１７Ｂ）では、黄色ブドウ球菌の細菌/バイオフィルムの有意な付着の証拠は示されなかった。
【0130】
よって、実施例Ａからのデータからは、最初の２４時間にわたって大きなＮＯバーストがもたらすことが、バイオフィルムの形成を防ぐ上で望ましいことが示唆される。したがって、実施例Ａの組成（７５％ＧＳＮＯ：２５％の３０ｎｍ ＺｎＯナノ粒子）を、追加の試験に使用した。
【0131】
滅菌及び安定性試験
【0132】
動物試験の前に、ＮＯ放出挿入器の滅菌を実施した。ＧＳＮＯは、光、熱、金属イオン、及び水の存在下で自然に反応してＮＯを放出する。したがって、さまざまな滅菌方法を試験して、ＧＳＮＯの安定性に悪影響があるかどうかを確認した。
【0133】
これらの試験のために、追加のＮＯ放出挿入器を実施例Ａと同様に調製した。これらの挿入器のうちの３つをまとめて実施例Ｅと称し、他の３つをまとめて実施例Ｆと称す。これらをそれぞれ包装し別々のポーチに入れて、ミシガン大学病院の滅菌施設に送り、エチレンオキシド（ＥＯ）又は過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）処理を行った。
【0134】
ＥＯ処理のために、ＮＯ放出挿入器（実施例Ｅ）を、１時間の前処理及び加湿プロセス（５４℃、湿度４０～８０％）にかけ、続いて、同様の温度と湿度下で、エチレンオキシドガスに３時間曝した。次に、２時間のエチレンオキシドガス排出工程を行い、続いて１２時間の空気洗浄を行った。
【0135】
Ｈ2Ｏ2処理（ＳＴＥＲＲＡＤ（登録商標）システムを使用する）は、合計で約４５分かかった。真空下で、５９％（公称）のＨ2Ｏ2水溶液を気化させて、ＮＯ放出挿入器を覆った。ガス状のＨ2Ｏ2が、圧力を低減している間に拡散し、無線周波数（ＲＦ）エネルギーがかけられた後に、低温Ｈ2Ｏ2ガスプラズマが生成した。生成したＨ2Ｏ2ガスプラズマにより、ＮＯ放出挿入器を滅菌した（実施例Ｆ）。
【0136】
３つの対照ＮＯ放出挿入器（まとめて、比較例Ｇと称す）が、比較例Ｄと同様に調製された。ただし比較例Ｄのものは、滅菌されていない。
【0137】
対照挿入器（比較例Ｇ）について、０日目のＧＳＮＯの量を測定した。又、０日目に、残りのＮＯ放出挿入器をＥＯ処理（実施例Ｅ）又はＨ2Ｏ2処理（実施例Ｆ）することにより滅菌した。
【0138】
各インサート内のＧＳＮＯの量／安定性は、紫外線（ＵＶ）光及びＮＯＡを使用して、放出されたＮＯの総量を検出／定量化することで測定した。具体的には、２ｍＬの精製水をＮＯＡサンプルセルに追加した。安定したベースラインが得られた後、ＮＯ放出挿入器の１つを切り開き、別の２ｍＬの精製水を使用して、粉末充填物をサンプルセルに移した。さらに１ｍＬの精製水を使用して、ＮＯＡサンプルセルの壁に残っているすべての粉末をバルク溶液（合計５ｍＬの精製水）に洗い流した。ＧＳＮＯ/ＺｎＯ含有溶液を、５０ｍＬ/分の流量でＮ2ガスバブリングして溶液からガスを追い出し、Ｎ2掃引ガスによってＮＯＡへと移送した。ＧＳＮＯからＮＯ放出がなくなり、元のベースラインに戻るまでＵＶ光を使用してサンプルを照射した。各ＮＯ放出挿入器から放出されるＮＯの量は、モル比が１：１であるため、ＧＳＮＯに直接変換した。３つのＮＯ放出対照挿入器（滅菌されていない）から測定されたＧＳＮＯの最大量を、ＧＳＮＯ回収率１００％と仮定し、これから、他のすべてのサンプル（滅菌及び非滅菌）についてこの値に規格化した。かくして、１００％を超えるＧＳＮＯ回収率が可能となった。表1は、実施例Ｅ、実施例Ｆ、及び比較例Ｇ（それぞれｎ＝３）の結果を示す。
【0139】
これらの結果（より低い標準偏差及びより迅速な転換率）に基き、追加試験にはＨ2Ｏ2処理を選択した。
【表1】
【0140】
次に、ＮＯ放出挿入器内のＧＳＮＯの長期安定性を分析した。追加のＮＯ放出挿入器は、実施例Ａと同様に調製され、Ｈ2Ｏ2法を使用して滅菌した（総称して実施例Ｈと称す）。これらの追加の挿入器のうち３つは滅菌されておらず、対照（ｃｏｎｔｒｏｌ）として使用した（総称して比較例Ｉと称す）。各対照挿入器中のＧＳＮＯの量は、本明細書に記載の方法を使用して０日目に測定した。残りの挿入器（例Ｈ）のＨ2Ｏ2滅菌を０日目に完了した後、それらを個々の滅菌ポーチに残し、さらに使用するまで暗所、室温（２４℃）で乾燥剤の入った密封ガラスジャーにて保管した。３つの挿入器のＧＳＮＯは１日目に測定した。他の３つの挿入器のＧＳＮＯは７日目に測定した。さらに他の３つの挿入器のＧＳＮＯは５６日目に測定した。結果を図１８に示す。数ヶ月の保管（５６日目）で、挿入器内部のＧＳＮＯは平均で４．３％劣化することが分かった。したがって、ＧＳＮＯは、室温でシリコーン挿入器内にＺｎＯナノ粒子を入れて乾燥状態で保管した場合、比較的安定している。
【0141】
浸出試験
【0142】
挿入器を溶液に浸漬したときに、挿粉末組成物成分のいずれかが挿入器から漏れるかどうかを確かめるための試験を実施した。実施例Ａと同様の挿入器に、開放端を通して粉末を充填し、次に開放端を塞ぐことも含め、本明細書に記載されるとおりにして調製した。３つの挿入器の塞がれた端を、各試験ボトルのそれぞれのキャップで固定した。
【0143】
これらの試験では、３つの対照挿入器には、シリコーンチューブ及び接着剤のみが含まれ、ＧＳＮＯ又はＺｎＯは存在しなかった。
【0144】
所定の期間浸漬後に浸出液中の亜鉛検出に使用する誘導結合プラズマ質量分析（ＩＣＰ－ＭＳ）は、生理食塩水中の高濃度の塩によって損傷する可能性があるため、浸漬溶液として精製脱イオン水を使用した。
【0145】
浸出試験のために、２つの異なる浸漬条件を採用した。すべての挿入器を、試験ボトル内の所定量（１０ｍＬ）の精製脱イオン水の中に置いた。３つの対照挿入器及び粉末組成物を含む３つの挿入器（まとめて実施例Ｊと称す）を完全に沈めたので、挿入器の両端は試験ボトル内の溶液に浸された。粉末組成物（まとめて実施例Ｋと称す）を含む他の３つの挿入器は、部分的に溶液に沈めた。部分的に沈める際に、挿入器にキャップを使用してこれを固定した。これらの挿入器はそれぞれの試験ボトルのキャップで固定されたため、粉末組成物の導入後に塞がれた端部は、試験ボトル内の溶液に曝されなかった。
【0146】
２４時間（１日）の浸漬後、挿入器を取り外し、完全に洗浄し、乾燥させ、そして再び完全に又は部分的に未使用の精製脱イオン水に沈めた。このプロセスを２日目と３日目に繰り返した。それぞれの溶液を回収した後、ＩＣＰ－ＭＳを使用してそれぞれの亜鉛含有量を測定した。結果を図１９に示す。
【0147】
図１９に示されるように、最初の２４時間の浸漬期間後、２つの異なる浸漬条件について溶液中で検出された亜鉛の濃度は、極端に異なっていた（例えば、実施例Ｊ（完全な水没）の１３９４．３ｐｐｂと対比して、実施例Ｋ（部分的な水没）の７６．８ｐｐｂ。）。上記のように、２つの浸漬方法間の相違は、完全に水没させると、ＧＳＮＯ/ＺｎＯ粉末を充填した後に塞がれたシリコーンチューブの端が溶液に直接曝される一方、部分的な水没では、端はキャップの内側にあり、溶液に曝されてなかったことによる。したがって、チューブの一端は塞がれる前（例えば、充填中）に直接ＺｎＯに曝されたので、ＺｎＯは、第２端が塞がれたシリコーンチューブのその一端から漏れ出ることができたのに対して、ＺｎＯに曝される前に予備的に塞がれていたシリコーンチューブの一端は塞がれ、かつ乾燥していた（より強固な閉塞が形成されていた）からである、という結論を下すことができる。さらに、実施例Ｋ（完全に水没した挿入器）が大きなエラーバーを示すことにより、この現象を間接的に解すことができる、というのは挿入器が手作業で作成されているため、２番目に塞がれた端のエッジの近くに存在し得るＺｎＯの量が挿入器ごとに大幅に変わる可能性があるためである。
【0148】
全体として、図１９のデータから、亜鉛はＮＯ放出挿入器のシリコーンチューブの壁からは浸出していないことが示される。
【0149】
試験管内カテーテルハブ試験
【0150】
ＮＯ放出挿入器を実施例Ａと同じ方法で調製し、Ｈ2Ｏ2滅菌法によって事前に滅菌した。実際の血液透析カテーテルハブにおけるこれらのＮＯ放出挿入器の抗菌効果は、グラム陽性菌とグラム陰性菌、黄色ブドウ球菌と緑膿菌のそれぞれに対して試験した。
【0151】
この試験に利用したカテーテルは、２８ｃｍの長さのＰＥＲＭＣＡＴＨ（商標）小児用シリコーン慢性二重管腔楕円形カテーテル（Ｃｏｖｉｄｉｅｎ／Ｍｅｄｔｒｏｎｉｃ製）であった。カテーテルのハブ領域上を締め具で留め、１０％ＬＢブロスに０．３ｍＬの一晩増殖させた細菌培養液（１×１０８ＣＦＵ／ｍＬ）を加えた。ＮＯ放出挿入器をカテーテルハブの内側に挿入し、キャップで密封した。
【0152】
対照サンプルについては、ＮＯ放出挿入器は使わなかった。
【0153】
各カテーテルを、室温（２４℃）で、暗所で、７２時間、低速のシェーカー上でインキュベートした。７２時間のインキュベーション後、２０μＬの細菌培養液を各ハブ領域から回収し、１０倍希釈した。各希釈液の５０μＬをＬＢ寒天プレートに広げ、コロニー形成単位（ＣＦＵ）をカウントするために、３７℃で一晩インキュベートした。対照挿入器と比較して、実施例の挿入器は黄色ブドウ球菌と緑膿菌に対してそれぞれ６．６及び６．７の対数減少値をもたらした。このデータは、実施例Ａの組成（７５％ＧＳＮＯ／２５％ＺｎＯナノ粒子）を含むＮＯ放出挿入器により、グラム陽性菌とグラム陰性菌の両方を死滅させるのに非常に効果的であることが示唆される。
【0154】
生体内－ヒツジ試験
【0155】
一般的な手順
【0156】
これらの試験の各々には、ミシガン大学の動物の使用及び管理に関する委員会によって承認され、大学及び連邦の規制に準拠した、動物の取り扱い及び外科的処置（フェンタニル経皮パッチ１００μｇ／ｈを用いた２４時間の絶食及び術前鎮痛）が含まれる。
【0157】
体重４５～５０ｋｇの成羊を利用した。一般的な麻酔状態下で、長さ２８ｃｍ（カフから近位先端まで１３ｃｍ）ＰＥＲＭＣＡＴＨ（商標）小児用シリコーン慢性二重管腔楕円形カテーテルを、セルディンガーワイヤー法を使用して、左右の頸静脈（鎖骨下静脈から約３ｃｍ～約５ｃｍ））の中に配置し、ＲＡ－ＳＶＣ接合部に近位端を配置できるようにした。この際、血管を露出させたり手で触ったりしないように注意した。カテーテルを皮膚に固定し、滅菌包帯で覆った。カテーテル配置後、ヒツジは麻酔から回復し、納屋に収容した（非滅菌状態）。
【0158】
すべてのカテーテルをキャップし、管腔の遠位端を介して注入した２０００Ｕのヘパリン化生理食塩水（２ｍＬ）を充填した。ヒツジの試験に使用されたＮＯ放出挿入器は、実施例Ａの組成（７５％ＧＳＮＯ：２５％の３０ｎｍサイズのＺｎＯナノ粒子）を使用して作成した。ＤＯＷＳＩＬ（登録商標）接着剤を使用して、ＮＯ放出挿入器をオスのルアーロック注射部位キャップ（Ｑｏｓｉｎａ）に取り付け、２４時間乾燥させた。各ＮＯ放出挿入器キャップは個別に包装され、本明細書に記載のＨ2Ｏ2滅菌を使用して滅菌した。滅菌後のＮＯ放出挿入器キャップは室温（２４℃）で保管し、使用するまで遮光した。
【0159】
剖検の前（各試験の１４日目）に、ヘパリンの１０，０００Ｕボーラスを、橈側皮静脈血管カテーテルを介して投与し、続いて、ＦａｔａｌＰｌｕｓ ＩＶ注射を行なった。各カテーテルは、滅菌技術を使用して調達した。各カテーテルの外装面は、７０％エタノール溶液で拭くことによって滅菌した。カテーテルの各セクションから１ｃｍの長さのセクションを切り取った。各セクションを、ホモジナイザー（ＯＭＮＩ ＴＨ、ＯＭＮＩ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ、ジョージア州ケネソー、ＧＡ）を使用して、１５ｍＬチューブ内の１×ＰＢＳ（１０ｍＭ、ｐＨ７．２）の２ｍＬ中で全速で懸濁し、内管腔壁に付着したすべての細菌/バイオフィルムを除去し、得られた溶液のうち指定量（たとえば、２０μＬ）を１０倍希釈した。指定量の各希釈液（例えば、５μＬ）をＬＢ寒天プレートに広げ、ＣＦＵカウント用に３７℃で一晩インキュベートした。
【0160】
さらに、カテーテルの各セクションから長さ＞０．５ｃｍのセクションを切り取り、内管腔表面を、暗所で１５分間、ＢａｃＬｉｔｇｈｔ Ｌｅｖ／Ｄｅｄ染色キットで染色した。顕微鏡画像は、適切なフィルターセット（ＳＹＴＯ－９の場合は４８８／５２０ｎｍ、ヨウ化プロピジウムの場合は４９３/６３６ｎｍ）を備えた蛍光顕微鏡を使用して取得した。
【0161】
図２０は、ヒツジ試験で使用したカテーテル、並びに調査した様々な領域の概略図である。それらの領域には、ハブ領域、トンネル領域、遠位血管内領域、及び近位先端が含まれていた。
【0162】
ヒツジ試験＃１
【0163】
ヒツジ試験＃１の間に２匹の成羊を調べた。１頭のヒツジ（比較例 ヒツジ１）を対照として用意し（ｎ＝４ カテーテルハブ合計；ＮＯ放出挿入器なし）、もう１頭のヒツジ（実施例 ヒツジ２）を実験用（ｎ＝４ カテーテルハブ合計；Ｏ放出挿入器キャップを使用）として用意した。術後０、２、４、７、９、１１、及び１４日目に、キャップを変更した。この手順では、各管腔から３．５ｍＬの血液を採取し、管腔を２，０００Ｕのヘパリン化生理食塩水（２ｍＬ）でロックし、ＮＯ放出挿入器キャップと対照キャップの両方をそれぞれ新しいキャップに交換した。術後１４日目に、各カテーテル内管腔のハブ領域から５０μＬの液体を採取し、ＬＢ寒天プレートに広げた。コロニー形成単位（ＣＦＵ）をカウントするために、プレートを３７℃で一晩インキュベートした。結果を図２１に示す。当図に示されているように、挿入器を用いた実施例のヒツジ２のカテーテルを、挿入器が用いらなかったヒツジ１の比較例のカテーテルと比較した場合、生細胞が＞３ lｏｇ単位以上の減少が示された。
【0164】
Ｌｉｖｅ／Ｄｅａｄ染料染色を使用して、ハブの内管腔壁、トンネルチューブ、及びカテーテルの遠位領域の蛍光顕微鏡画像を撮影した。元のカラー画像では、緑色の染色は生存するバクテリアを、赤は死滅後のバクテリアを表す。
【0165】
図２２Ａ及び２２Ｂでは、それぞれ、比較例のヒツジ１のカテーテルにおける１つのハブ領域の、及び実施例のヒツジ２のカテーテルの１つのハブ領域の蛍光顕微鏡画像（黒及び白で）が描写されている。比較例のヒツジ１のカテーテルのハブ領域には生存するバクテリアのバイオフィルムが認められたが、実施例のヒツジ２のカテーテルのハブ領域には最小限の単一細胞（死滅か生存）が認められた。
【0166】
図２３Ａ及び２３Ｂでは、それぞれ、比較例のヒツジ１のカテーテルの１つのトンネル領域及び実施例のヒツジ２のカテーテルの１つのトンネルハブ領域の蛍光顕微鏡画像（黒及び白で）が描写されている。比較例のヒツジ１のカテーテルのトンネル領域には生存する細菌の複数の単一細胞が認められたが、実施例のヒツジ２のカテーテルのトンネル領域には最小限の単一細胞（死滅か生存）が認められた。
【0167】
図２４Ａ及び２４Ｂには、それぞれ、比較例のヒツジ１のカテーテルにおける１つの遠位先端及び実施例のヒツジ２のカテーテルにおける１つの遠位先端の蛍光顕微鏡画像（黒及び白で）が描写されている。比較例のヒツジ１のカテーテルの遠位先端は、生存するバクテリアと死滅したバクテリアのバイオフィルムが認められた。図２４Ｂ（実施例のヒツジ１のカテーテルの遠位先端）の着色バージョンでは、赤及び緑が複数認められた。ただし、これらの赤と緑の縞模様は、細菌ではなく表面のテクスチャからのものであると、より高い倍率の画像から判定した。実際、実施例のヒツジ２のカテーテルの遠位端には、最小限の単一細胞（死滅か生存）が認められた。
【0168】
ヒツジ試験＃２
【0169】
ヒツジ試験＃２の間に２匹の成羊を調べた。１頭のヒツジ（比較例のヒツジ３）を対照として用意し（ｎ＝４ カテーテルハブ合計；ＮＯ放出挿入器なし）、もう１頭のヒツジ（実施例ヒツジ４）を実験用（ｎ＝４ カテーテルハブ合計；ＮＯ放出挿入器キャップを使用）として用意した。術後０、２、４、７、９、１１、及び１４日目に、各カテーテル内管腔のハブ領域から５０μＬの液体をＣＦＵカウント用に採取した。次に、各管腔から３．５ｍＬの血液を採取し、管腔を２，０００Ｕのヘパリン化生理食塩水（２ｍＬ）でロックし、ＮＯ放出挿入器キャップと対照キャップの両方をそれぞれ新しいキャップに交換した。対照及び実験用キャップを２～３日ごとに交換し、透析治療と血液曝露の間の平均時間をシミュレートするために、各管腔から採血した。１４日後、試験を終了し、各血液透析カテーテルのカテーテル中の４つの別々の領域の内側壁に存在する細菌/バイオフィルムの量を評価した（図２０）。
【0170】
ＣＦＵカウントのために、２０μＬ（５０μＬのうち）をＰＢＳ緩衝液で１０倍希釈した。各希釈液５μＬをＬＢ寒天プレートに移し、コロニー数を数えるためにプレートを一晩インキュベートした。ハブ領域内の液体から２～３日ごとに採取した細菌数の結果を図２５にまとめた。７日目や１１日目などの特定の日には、予期しない状況に陥り、各ハブ領域から適切な液体サンプルが取得できなかった。ただし、データとしては一貫性を保っており、比較例のヒツジ３（カテーテルにＮＯ放出挿入器キャップを使っていない）は４日後に有意な細菌数を示し、実施例のヒツジ４（カテーテルにＮＯ放出挿入器キャップを使用）はどの日にも細菌を示さなかったため、毎日の試験後には、検出限界（２２０ＣＦＵ／ｍＬ、図２５の破線で確認）に達した。実施例のヒツジ４と比較例のヒツジ３の対比では、対数減少値３．８８が、４日目までにすでに観察され、１４日目までに５．４２に増加した。このデータから、ＮＯ放出挿入器キャップが、実世界の条件下におけるハブ領域の液体中に存在するバクテリアに対して有意な抗菌効果を持っていることが示唆される。
【0171】
１４日間の研究の完了時に、各カテーテルの４つの領域（図２０に示される）において、内管腔壁に付着した細菌／バイオフィルムに対する試験を行った。この試験の実施は、最初にカテーテルの外側を滅菌し、特定のセクションを切り取り、ホモジナイザーを使用して、細菌数のカウント（前述したように）のために内管腔壁から、付着した細菌/バイオフィルムをすべて除去することによって行った。この試験の結果を図２６に要約した。比較例のヒツジ３のカテーテルについて、カテーテルの４つの領域すべてに、かなりの量の細菌/バイオフィルムが存在していた。実施例のヒツジ４（実験用のＮＯ放出挿入器キャップ付き）のカテーテルでは、４つの領域のいずれにも細菌は検出されなかった。興味深いことに、細菌/バイオフィルムの形成が、ハブ領域（ＮＯが局所的に放出される場所）だけでなく、カテーテルのすべての領域で阻害されることが観察された。このデータから、細菌がハブ領域からカテーテルの近位領域に移動する可能性があり、ＮＯ放出挿入器キャップが実世界の条件下でカテーテルのすべての領域にわたって有意な抗菌/抗バイオフィルム性を持っていることが定量的に示唆される。
【0172】
Ｌｉｖｅ／Ｄｅａｄ染料染色を使用して、カテーテルの各領域の内管腔壁の蛍光顕微鏡画像を撮影した。元のカラー画像では、緑の染色は生存するバクテリアを、赤は死滅したバクテリアを表している。
【0173】
図２７Ａ及び２７Ｂには、それぞれ、比較例のヒツジ３のカテーテルにおける１つのハブ領域及び実施例のヒツジ４のカテーテルにおける１つのハブ領域の蛍光顕微鏡画像（黒及び白で）が描写されている。比較例のヒツジ３のカテーテルのハブ領域には生存するバクテリアのバイオフィルムに認められ、実施例のヒツジ４のカテーテルのハブ領域には最小限の単一細胞（死滅か生存か）が認められた。
【0174】
図２８Ａ及び２８Ｂには、それぞれ、比較例のヒツジ３からのカテーテルの１つのトンネル領域、及び実施例のヒツジ４からのカテーテルの１つのトンネル領域の蛍光顕微鏡画像（黒及び白で）が描写されている。比較例のヒツジ３からのカテーテルのトンネル領域には生存するバクテリアのバイオフィルムが認められ、実施例のヒツジ４からのカテーテルのトンネル領域には最小限の単一細胞（死滅か生存か）が認められた。
【0175】
図２９Ａ及び２９Ｂには、それぞれ、比較例のヒツジ３からのカテーテルの１つの遠位血管内領域及び実施例のヒツジ４からのカテーテルの１つの遠位血管内領域、の蛍光顕微鏡画像（黒及び白で）が描写されている。比較例のヒツジ３からのカテーテルの遠位血管内領域には生存するバクテリアと死滅したバクテリアのバイオフィルムが認められた。実施例のヒツジ４からのカテーテルの遠位血管内領域には、最小限の単一細胞（死滅か生存か）が認められた。
【0176】
図３０Ａ及び３０Ｂには、それぞれ、比較例のヒツジ３からのカテーテルの１つの遠位先端及び実施例のヒツジ４からのカテーテルの１つの遠位先端、の蛍光顕微鏡画像（黒及び白で）が描写されている。比較例のヒツジ３からのカテーテルの遠位先端には生存するバクテリアと死滅したバクテリアのバイオフィルムが認められた。実施例のヒツジ４からのカテーテルの遠位先端には、最小限の単一細胞（死滅か生存か）が認められた。
【0177】
このデータからは、ＮＯ放出挿入器キャップが、実際の条件下で各カテーテル領域における細菌／バイオフィルムの形成を防止することが定性的に示唆される。
【0178】
ヒツジ試験＃３
【0179】
ヒツジ試験＃３の間に２匹の成羊を調べた。この試験では、抗菌剤としてクロルヘキシジンを使用した市販の抗菌キャップを比較に使用した。
【0180】
ヒツジ５については、右頸静脈に埋め込んだカテーテルに市販のクロルヘキシジンキャップを用意し、左頸静脈に埋め込んだカテーテルにＮＯ放出挿入器キャップを用意した。ヒツジ６については、指定が逆で、右頸静脈にＮＯ放出挿入器キャップを用意し、左頸静脈に埋め込んだカテーテルにクロルヘキシジンキャップを用意した。合計で、クロルヘキシジンキャップの場合はｎ＝４のカテーテルハブがあり、ＮＯ放出挿入器キャップの場合もｎ＝４のカテーテルハブがあった。術後０、２、３、６、８、１０、１２、及び１４日目に、各カテーテルチューブ腔のハブ領域から５０μＬの液体をＣＦＵカウント用に採取した。次に、３．５ｍＬの血液を各管腔から採取し、２，０００Ｕのヘパリン化生理食塩水（２ｍＬ）でロックし、ＮＯ放出挿入器キャップとクロルヘキシジンキャップの両方をそれぞれ新しいキャップに交換した。
【0181】
１４日後、試験を終了し、各血液透析カテーテルについて、カテーテルの４つの別個の領域の内壁に存在する細菌／バイオフィルムの量を評価した（図２０）。この試験では、最初にカテーテルの外側を滅菌し、特定のセクションを切り取り、ホモジナイザーを使用して、細菌数のカウントのために内管腔壁から、付着した細菌/バイオフィルムをすべて除去して実施した。この試験の結果は図３１にまとめた。実験用カテーテルでは、ハブとトンネル領域で最小限の細菌が検出され、遠位血管内領域と近位先端で細菌は検出されなかった。クロルヘキシジンカテーテルでは、４つの領域すべてで細菌/バイオフィルムが検出された。カテーテルのトンネル領域では、実験用カテーテル対クロルヘキシジンカテーテルで、細菌の対数減少値として最大３．８２が認められた。全体として、このデータからは、ＮＯ放出挿入器キャップが、市販のクロルヘキシジンキャップと比較して、血液透析カテーテルの４つの領域すべてにおいて、細菌/バイオフィルムの形成を際立って防止することが示唆される。
【0182】
Ｌｉｖｅ／Ｄｅａｄ染料染色を使用して、カテーテルの各領域の内管腔壁の蛍光顕微鏡画像を撮影した。元のカラー画像では、緑の染色は生存するバクテリアを、赤は死滅したバクテリアが示される。
【0183】
図３２Ａ及び３２Ｂでは、それぞれ、クロルヘキシジンカテーテルの１つのハブ領域及び実験用カテーテルの１つのハブ領域の蛍光顕微鏡画像（黒及び白で）が描写されている。ハブ領域では両方とも最小限の単一細胞（死滅か生存か）が認められた。
【0184】
図３３Ａ及び３３Ｂでは、それぞれ、クロルヘキシジンカテーテルの１つのトンネル領域及び実験カテーテルの１つのトンネル領域の蛍光顕微鏡画像（黒及び白で）が描写されている。クロルヘキシジンカテーテルのトンネル領域には生存する細菌のバイオフィルムが認められ、実施例の実験用カテーテルのトンネル領域には最小限の単一細胞（死滅か生存か）が認められた。
【0185】
図３４Ａ及び３４Ｂでは、それぞれ、クロルヘキシジンカテーテルの１つの遠位血管内領域及び実験用カテーテルの１つの遠位血管内領域の蛍光顕微鏡画像（黒及び白で）が描写されている。クロルヘキシジンカテーテルの遠位血管内領域には、生菌と死菌のバイオフィルムが形成されていた。実施例の実験用カテーテルの遠位血管内領域には、最小限の単一細胞（死滅か生存か）が認められた。
【0186】
図３５Ａ及び３５Ｂには、それぞれ、クロルヘキシジンカテーテルの１つの遠位先端及び実験用カテーテルの１つの遠位先端の蛍光顕微鏡画像（黒及び白で）が描写されている。クロルヘキシジンカテーテルと実施例の実験用カテーテルの遠位端には、それぞれ最小限の単一細胞（死滅か生存か）が認められた。
【0187】
クロルヘキシジンカテーテルでは、トンネル領域の内管腔壁に付着した有意な細菌／バイオフィルムが認められ、これは、トンネル領域から得られた細菌／バイオフィルム数の増加に対応する。実験用カテーテル（ＮＯ放出挿入器キャップ）では、４つの領域すべての内管腔壁に付着した細菌は最小限又は全く存在しないが示される。このデータから、ＮＯ法出挿入器キャップが、市販のクロルヘキシジンキャップと比較して、各カテーテル領域でより多くの細菌/バイオフィルム形成を防止することが示唆される。
【0188】
本明細書で提供される範囲とは、あたかも記載の範囲内の値又はサブ範囲が明示的に記載されたかのように、記載の範囲及び記載の範囲内の任意の値又はサブ範囲を含むことを理解されたい。例えば、約１ｎｍ～約９００ｎｍの範囲は、約１ｎｍ～約９００ｎｍの明示的に示された上下限を含むだけでなく、約３．７ｎｍ、約４５ｎｍ、約１００ｎｍ、約５２０．５ｎｍ、６５０ｎｍ、７９９ｎｍなどの個々の値も含むと解釈されるべきであり、及び約３９５ｎｍ～約５９５ｎｍなどのサブ範囲も含まれる。さらに、「約」をある値を表すために使用する場合、この値は記載されている値からのわずかな変動（最大＋/－１０％）含むことを意味する。
【0189】
本明細書全体を通して、「一例」、「別の例」、「例」などに関して言及すると、これらは、該当する例に関連して説明される特定の要素（例えば、特徴、構造、及び／又は特性）が本明細書に記載される少なくとも１つの例に含まれ、そして他の例には存在する場合も存在しない場合もあることを意味する。さらに、任意の例で説明された要素については、文脈上、他に明らかに指示されていない限り、様々な例において、これを任意の好適な方法により組み合わせることができることを理解されたい。
【0190】
本明細書に開示の例を説明及びクレームする際に、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈上、他のことが明らかに示されない限り、複数の指示対象を含む。
【0191】
いくつかの例を詳細に説明してきたが、開示の例は修正され得ることを理解するべきである。したがって、前述の説明は非限定的であると見なされるべきである。
なお、本発明の実施態様として、以下に示すものがある。
［態様１］
固相Ｓ－ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）を含む粉末組成物と;
ハウジングであって、
ｉ）一酸化窒素を透過し、ｉｉ）非多孔性で、ｉｉｉ）水蒸気を透過する高分子壁と；、
前記高分子壁によって少なくとも部分的に規定される内管腔と、を含む前記ハウジングと、を含むカテーテル挿入器であって、
前記粉末組成物は、前記ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封されている、
カテーテル挿入器。
［態様２］
前記粉末組成物がさらに吸水材料を含む、態様１に記載のカテーテル挿入器。
［態様３］
前記吸水材料が、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリペプチド、ポリイオン種、単糖、多糖、シリカ粒子及び塩からなる群から選択される、態様２に記載のカテーテル挿入器。
［態様４］
前記固相ＲＳＮＯと前記吸水材料との重量比が１：１～１０：１の範囲である、態様２に記載のカテーテル挿入器。
［態様５］
水蒸気への曝露後に前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速する固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤も又、ハウジングの内管腔の中で完全に密封されている、態様４に記載のカテーテル挿入器。
［態様６］
前記固相添加剤は前記粉末組成物の成分であり、及び
前記粉末組成物は、約４０重量％～約８５．５重量％の前記固相ＲＳＮＯ、約５重量％～約２０重量％の前記固相添加剤、及び約８重量％～約４７．５重量％の前記吸水材料を含む、態様４に記載のカテーテル挿入器。
［態様７］
前記粉末組成物は、水蒸気への曝露後の前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速するための固相添加剤をさらに含み；及び
前記固相添加剤は、酸化亜鉛ナノ粒子、銅（ＩＩ／Ｉ）-配位子錯体、銅ナノ粒子、アスコルビン酸、チオール、水素イオン前駆体、セレン種、有機セレン分子、有機テルリウム分子、ステンレス鋼ナノ粒子、金ナノ粒子、有機促進剤種が固定化された形態でコーティングされたシリカ又は高分子粒子、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、
態様１に記載のカテーテル挿入器。
［態様８］
前記粉末組成物が、約１５重量％～約９５重量％の前記固相ＲＳＮＯと、約５重量％～約８５重量％の前記固相添加剤からなる、態様７に記載のカテーテル挿入器。
［態様９］
前記ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封された固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤が金属ワイヤーである、態様１に記載のカテーテル挿入器。
［態様１０］
前記高分子壁が、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリエチレン、可塑化ポリ（塩化ビニル）（ＰＶＣ）、シロキサン系ポリウレタンエラストマー、及び熱可塑性シリコーン－ポリカーボネート－ポリウレタンからなる群から選択される、態様１に記載のカテーテル挿入器。
［態様１１］
前記高分子壁がチューブであり、前記ハウジングが、前記チューブに対向する端部に取り付けられたそれぞれのシーリング部材をさらに含む、態様１に記載のカテーテル挿入器。
［態様１２］
カテーテル挿入器を含むキットであって、
前記カテーテル挿入器は、
固相Ｓ－ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）を含む粉末組成物と;
挿入ハウジングであって、ｉ）一酸化窒素を透過し、ｉｉ）非多孔性で、ｉｉｉ）水蒸気を透過する、高分子壁と、
前記高分子壁によって少なくとも部分的に規定される内管腔と、を含み、前記粉末組成物は、前記挿入ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封されている、前記挿入ハウジングと；
カテーテルであって、
一酸化窒素を透過し、少なくとも１つの管腔を有するカテーテルチューブと；
前記カテーテルチューブの近位端に取り付けられ、前記カテーテルチューブの前記少なくとも１つの管腔に操作可能に接続される開口部を有するアダプターと、を含む前記カテーテルと；
前記カテーテル挿入器を前記少なくとも1つの管腔内又は前記アダプター内の位置に固定する機構、
を含む、キット。
［態様１３］
前記粉末組成物がさらに吸水材料を含む、態様１２に記載のキット。
［態様１４］
前記吸水材料が、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリペプチド、ポリイオン種、単糖、多糖、シリカ粒子及び塩からなる群から選択される、態様１３に記載のキット。
［態様１５］
前記固相ＲＳＮＯと前記吸水材料との重量比が１：１～１０：１の範囲である、態様１３に記載のキット。
［態様１６］
前記挿入器が、水蒸気への曝露後に前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速するための固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤も又、前記ハウジング内の前記内管腔の中で完全に密封されている、態様１５に記載のキット。
［態様１７］
前記固相添加剤は前記粉末組成物の成分であり、及び
前記粉末組成物は、約４０重量％～約８５．５重量％の前記固相ＲＳＮＯ、約５重量％～約２０重量％の前記固相添加剤、及び約８重量％～約４７．５重量％の前記吸水材料を含む、態様１６に記載のキット。
［態様１８］
前記粉末組成物が、水蒸気への曝露後の前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速するための固相添加剤をさらに含み、及び
前記固相添加剤が、酸化亜鉛ナノ粒子、銅（ＩＩ／Ｉ）錯体、銅ナノ粒子、アスコルビン酸、チオール、水素イオン前駆体、セレン種、有機セレン分子、有機-テルリウム種、ステンレス鋼ナノ粒子、金ナノ粒子、有機促進剤種が固定化された形態でコーティングされた、又はそれを有するシリカ又は高分子粒子、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、態様１２に記載のキット。
［態様１９］
前記粉末組成物が、約１５重量％～約９５重量％の前記固相ＲＳＮＯと、約５重量％～約８５重量％の前記固相添加剤とからなる、態様１８に記載のキット。
［態様２０］
前記ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封された固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤が金属ワイヤーである、態様１２に記載のキット。
［態様２１］
前記高分子壁が、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリエチレン、可塑化ポリ（塩化ビニル）（ＰＶＣ）、シロキサンベースのポリウレタンエラストマー、及び熱可塑性シリコーン－ポリプロピレン－ポリウレタンからなる群から選択される、態様１２に記載のキット。
［態様２２］
前記カテーテルが、緊急カテーテル又は慢性的カテーテルである、態様１２に記載のキット。
［態様２３］
前記緊急カテーテルは、血管内カテーテルと尿道カテーテルからなる群から選択され；又は
前記慢性的カテーテルは、トンネル型透析カテーテル、非経口栄養カテーテル、及び薬物注入カテーテルからなる群から選択される、態様２２に記載のキット。
［態様２４］
前記高分子壁が挿入チューブであり、前記ハウジングが、前記挿入チューブに対向する端部に取り付けられたそれぞれのシール機構をさらに備える、態様１２に記載のキット。
［態様２５］
前記カテーテル挿入器の外径が約０．５ｍｍ～約３ｍｍの範囲である、態様１２に記載のキット。
［態様２６］
カテーテル挿入器を、カテーテルの管腔内又は前記カテーテルに操作可能に接続されたアダプター内の位置に固定し、それにより、前記カテーテル挿入器を、前記管腔内又は前記アダプター内のロック溶液と接触するように配置することを含む方法であって、
前記カテーテル挿入器は、
ｉ）一酸化窒素を透過し、ｉｉ）非多孔性であり、ｉｉｉ）水蒸気を透過する高分子壁を含む挿入ハウジング；及び
前記挿入ハウジング内で完全に密封された粉末組成物で固相Ｓ－ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）を含む、
方法。
［態様２７］
前記カテーテル挿入器を、約１時間～約３日の期間、前記カテーテルの前記管腔内又は前記アダプター内に留まらせることをさらに含む、態様２６に記載の方法。
なお、本発明の実施態様として、以下に示すものがある。
［態様１］
固相Ｓ－ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）を含む粉末組成物と;
ハウジングであって、
ｉ）一酸化窒素を透過し、ｉｉ）非多孔性で、ｉｉｉ）水蒸気を透過する高分子壁と；、
前記高分子壁によって少なくとも部分的に規定される内管腔と、を含む前記ハウジングと、を含むカテーテル挿入器であって、
前記粉末組成物は、前記ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封されている、
カテーテル挿入器。
［態様２］
前記粉末組成物がさらに吸水材料を含む、態様１に記載のカテーテル挿入器。
［態様３］
前記吸水材料が、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリペプチド、ポリイオン種、単糖、多糖、シリカ粒子及び塩からなる群から選択される、態様２に記載のカテーテル挿入器。
［態様４］
前記固相ＲＳＮＯと前記吸水材料との重量比が１：１～１０：１の範囲である、態様２に記載のカテーテル挿入器。
［態様５］
水蒸気への曝露後に前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速する固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤も又、ハウジングの内管腔の中で完全に密封されている、態様４に記載のカテーテル挿入器。
［態様６］
前記固相添加剤は前記粉末組成物の成分であり、及び
前記粉末組成物は、約４０重量％～約８５．５重量％の前記固相ＲＳＮＯ、約５重量％～約２０重量％の前記固相添加剤、及び約８重量％～約４７．５重量％の前記吸水材料を含む、態様４に記載のカテーテル挿入器。
［態様７］
前記粉末組成物は、水蒸気への曝露後の前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速するための固相添加剤をさらに含み；及び
前記固相添加剤は、酸化亜鉛ナノ粒子、銅（ＩＩ／Ｉ）-配位子錯体、銅ナノ粒子、アスコルビン酸、チオール、水素イオン前駆体、セレン種、有機セレン分子、有機テルリウム分子、ステンレス鋼ナノ粒子、金ナノ粒子、有機促進剤種が固定化された形態でコーティングされたシリカ又は高分子粒子、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、
態様１に記載のカテーテル挿入器。
［態様８］
前記粉末組成物が、約１５重量％～約９５重量％の前記固相ＲＳＮＯと、約５重量％～約８５重量％の前記固相添加剤からなる、態様７に記載のカテーテル挿入器。
［態様９］
前記ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封された固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤が金属ワイヤーである、態様１に記載のカテーテル挿入器。
［態様１０］
前記高分子壁が、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリエチレン、可塑化ポリ（塩化ビニル）（ＰＶＣ）、シロキサン系ポリウレタンエラストマー、及び熱可塑性シリコーン－ポリカーボネート－ポリウレタンからなる群から選択される、態様１に記載のカテーテル挿入器。
［態様１１］
前記高分子壁がチューブであり、前記ハウジングが、前記チューブに対向する端部に取り付けられたそれぞれのシーリング部材をさらに含む、態様１に記載のカテーテル挿入器。
［態様１２］
カテーテル挿入器を含むキットであって、
前記カテーテル挿入器は、
固相Ｓ－ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）を含む粉末組成物と;
挿入ハウジングであって、ｉ）一酸化窒素を透過し、ｉｉ）非多孔性で、ｉｉｉ）水蒸気を透過する、高分子壁と、
前記高分子壁によって少なくとも部分的に規定される内管腔と、を含み、前記粉末組成物は、前記挿入ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封されている、前記挿入ハウジングと；
カテーテルであって、
一酸化窒素を透過し、少なくとも１つの管腔を有するカテーテルチューブと；
前記カテーテルチューブの近位端に取り付けられ、前記カテーテルチューブの前記少なくとも１つの管腔に操作可能に接続される開口部を有するアダプターと、を含む前記カテーテルと；
前記カテーテル挿入器を前記少なくとも1つの管腔内又は前記アダプター内の位置に固定する機構、
を含む、キット。
［態様１３］
前記粉末組成物がさらに吸水材料を含む、態様１２に記載のキット。
［態様１４］
前記吸水材料が、ポリ（エチレングリコール）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリペプチド、ポリイオン種、単糖、多糖、シリカ粒子及び塩からなる群から選択される、態様１３に記載のキット。
［態様１５］
前記固相ＲＳＮＯと前記吸水材料との重量比が１：１～１０：１の範囲である、態様１３に記載のキット。
［態様１６］
前記挿入器が、水蒸気への曝露後に前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速するための固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤も又、前記ハウジング内の前記内管腔の中で完全に密封されている、態様１５に記載のキット。
［態様１７］
前記固相添加剤は前記粉末組成物の成分であり、及び
前記粉末組成物は、約４０重量％～約８５．５重量％の前記固相ＲＳＮＯ、約５重量％～約２０重量％の前記固相添加剤、及び約８重量％～約４７．５重量％の前記吸水材料を含む、態様１６に記載のキット。
［態様１８］
前記粉末組成物が、水蒸気への曝露後の前記固相ＲＳＮＯからの一酸化窒素の放出速度を加速するための固相添加剤をさらに含み、及び
前記固相添加剤が、酸化亜鉛ナノ粒子、銅（ＩＩ／Ｉ）錯体、銅ナノ粒子、アスコルビン酸、チオール、水素イオン前駆体、セレン種、有機セレン分子、有機-テルリウム種、ステンレス鋼ナノ粒子、金ナノ粒子、有機促進剤種が固定化された形態でコーティングされた、又はそれを有するシリカ又は高分子粒子、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、態様１２に記載のキット。
［態様１９］
前記粉末組成物が、約１５重量％～約９５重量％の前記固相ＲＳＮＯと、約５重量％～約８５重量％の前記固相添加剤とからなる、態様１８に記載のキット。
［態様２０］
前記ハウジングの前記内管腔の中で完全に密封された固相添加剤をさらに含み、前記固相添加剤が金属ワイヤーである、態様１２に記載のキット。
［態様２１］
前記高分子壁が、シリコーンゴム、ポリウレタン、ポリエチレン、可塑化ポリ（塩化ビニル）（ＰＶＣ）、シロキサンベースのポリウレタンエラストマー、及び熱可塑性シリコーン－ポリプロピレン－ポリウレタンからなる群から選択される、態様１２に記載のキット。
［態様２２］
前記カテーテルが、緊急カテーテル又は慢性的カテーテルである、態様１２に記載のキット。
［態様２３］
前記緊急カテーテルは、血管内カテーテルと尿道カテーテルからなる群から選択され；又は
前記慢性的カテーテルは、トンネル型透析カテーテル、非経口栄養カテーテル、及び薬物注入カテーテルからなる群から選択される、態様２２に記載のキット。
［態様２４］
前記高分子壁が挿入チューブであり、前記ハウジングが、前記挿入チューブに対向する端部に取り付けられたそれぞれのシール機構をさらに備える、態様１２に記載のキット。
［態様２５］
前記カテーテル挿入器の外径が約０．５ｍｍ～約３ｍｍの範囲である、態様１２に記載のキット。
［態様２６］
カテーテル挿入器を、カテーテルの管腔内又は前記カテーテルに操作可能に接続されたアダプター内の位置に固定し、それにより、前記カテーテル挿入器を、前記管腔内又は前記アダプター内のロック溶液と接触するように配置することを含む方法であって、
前記カテーテル挿入器は、
ｉ）一酸化窒素を透過し、ｉｉ）非多孔性であり、ｉｉｉ）水蒸気を透過する高分子壁を含む挿入ハウジング；及び
前記挿入ハウジング内で完全に密封された粉末組成物で固相Ｓ－ニトロソチオール（ＲＳＮＯ）を含む、
方法。
［態様２７］
前記カテーテル挿入器を、約１時間～約３日の期間、前記カテーテルの前記管腔内又は前記アダプター内に留まらせることをさらに含む、態様２６に記載の方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図17C】
【図17D】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図23A】
【図23B】
【図24A】
【図24B】
【図25】
【図26】
【図27A】
【図27B】
【図28A】
【図28B】
【図29A】
【図29B】
【図30A】
【図30B】
【図31】
【図32A】
【図32B】
【図33A】
【図33B】
【図34A】
【図34B】
【図35A】
【図35B】