特表 2024-520022 脈管キャスティング及びその応用

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-21

(54)【発明の名称】脈管キャスティング及びその応用

(51)【国際特許分類】

   B29C 67/02 20170101AFI20240514BHJP

【ＦＩ】

B29C67/02

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023572886

(86)(22)【出願日】2022-05-23

(85)【翻訳文提出日】2024-01-16

(86)【国際出願番号】 IB2022054815

(87)【国際公開番号】W WO2022249038

(87)【国際公開日】2022-12-01

(31)【優先権主張番号】63/192,932

(32)【優先日】2021-05-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】597013711

【氏名又は名称】スリーディー システムズ インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】グリゴリアン，バグラット

(72)【発明者】

【氏名】ミラー，ジョーダン

【テーマコード（参考）】

4F213

【Ｆターム（参考）】

4F213AA19

4F213AA21

4F213AG08

4F213AR06

4F213AR12

4F213AR19

4F213WA02

4F213WA43

4F213WA67

4F213WA73

4F213WA87

4F213WA92

4F213WA97

4F213WB01

(57)【要約】

構造体を作成する方法が提供される。当該方法は、初期構造を用意し、該初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングし、第１の材料から初期構造を除去し、第１の材料を有する鋳造構造を取得し、該鋳造構造上に第２の材料をコーティングし、コーティングされた鋳造構造を用いて第３の材料をキャスティングし、第１の材料を除去し、最終構造を取得することを含む。様々な実施形態において、初期構造は、第１の初期構造及び第２の初期構造を含み、第１の初期構造の１つ以上の第１の空所ボリューム内及び第２の初期構造の１つ以上の第２の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングすることができる。様々な実施形態において、当該方法は、第１の鋳造構造と第２の鋳造構造とを組み立てて、第１の鋳造構造と第２の鋳造構造とを有する組み立て構造を得ることを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造体を作成する方法であって、
初期構造を用意し、
前記初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングし、
前記第１の材料から前記初期構造を除去し、
前記第１の材料を有する鋳造構造を取得し、
前記鋳造構造を用いて第２の材料をキャスティングし、
前記第２の材料から前記鋳造構造を除去し、
前記第２の材料を有する最終構造を取得する、
ことを有する方法。

【請求項2】

前記初期構造は、加法製造又は減法製造によって生成されたヒドロゲル母型構造である、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記初期構造は、ワックス、プラスチック、又はポリビニルアルコール、２５０－３５０００Ｄａを持つポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）、ＰＥＧ－ノルボルネン、ＭＭＰ感受性ＰＥＧ（ＰＥＧ－ＭＭＰ）、ゼラチンメタクリレート、又はこれらの任意の組み合わせを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記１つ以上の空所ボリュームは脈管トポロジを形成する、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記初期構造は、溶媒中での洗浄若しくは平衡化を介して、又はライトボックス中での架橋によって後処理される、請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第１の材料は、熱可逆性材料、ガリウムを含む金属若しくは液体金属、フィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、炭水化物ガラス、プルロニック、低分子量ＰＥＧ、ＰＣＬ、ゼラチン、ワックス、又はこれらの任意の組み合わせを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料をキャスティングすることは、
前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料を第１の温度で充填し、
前記第１の材料を第２の温度で固化させ、前記第１の温度での前記第１の材料と前記第２の温度での前記第１の材料とは異なる物理的状態を持つ、
ことを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料をキャスティングすることは、
前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料を第１の温度で注入し、
前記第１の材料を過冷却し、
前記第１の材料を第２の温度で結晶化させる、
ことを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記初期構造は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、加熱を介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記第２の材料は、絹を含む生体材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブリン、合成ペプチド、ヒアルロン酸、アルギン酸塩を含むポリマー、ポリウレタン、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、エラストマー、コラーゲンメタクリレート、コラーゲンメタクリルアミド、ゼラチンメタクリレート、ゼラチンメタクリルアミド、絹メタクリレート、絹メタクリルアミド、ヒアルロン酸メタクリレート、ヒアルロン酸メタクリルアミド、プルロニックジアクリレート、プルロニックメタクリルアミド、コンドロイチン硫酸メタクリレート、コンドロイチン硫酸メタクリルアミド、エラスチンメタクリレート、エラスチンメタクリルアミド、セルロースアクリレート、セルロースメタクリルアミド、デキストランメタクリレート、デキストランメタクリルアミド、ヘパリンメタクリレート、ヘパリンメタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、キトサンメタクリレート、キトサンメタクリルアミド、ポリエチレングリコールノルボルネン、ポリエチレングリコールジチオール、チオール化ゼラチン、チオール化キトサン、チオール化ヒアルロン酸、チオール化絹、ＰＥＧベースのペプチド複合体、任意の組織／器官の脱細胞化ＥＣＭ、プラスチック、ガリウム若しくはインジウムを含む金属、又はフィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、又はこれらの任意の組み合わせを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

前記鋳造構造は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、前記鋳造構造を加熱して前記第１の材料を液化すること、若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される、請求項１に記載の方法。

【請求項12】

前記初期構造は、組織又は器官内の脈管トポロジを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項13】

前記最終構造は人工組織又は人工器官である、請求項１に記載の方法。

【請求項14】

前記第２の材料をキャスティングすることに先立って前記鋳造構造の表面を改質する、
ことを更に有する請求項１に記載の方法。

【請求項15】

前記鋳造構造の前記表面を改質することは更に、前記表面を粗面化又は平滑化すること、コラーゲンの層でコーティングすること、前記表面の一部をコラーゲンでコーティングすること、電気めっきすること、電解を実行すること、磁場中で強磁性流体を用いて前記表面の表面処理を実行すること、又はこれらの任意の組み合わせを有する、請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記第２の材料をキャスティングすることに先立って前記鋳造構造上に１つ以上のコーティングを形成する、
ことを更に有する請求項１に記載の方法。

【請求項17】

前記１つ以上のコーティングは、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を有する、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記１つ以上のコーティングは、１０ｎｍと１０００μｍとの間の厚さを持つ、請求項１６に記載の方法。

【請求項19】

前記１つ以上のコーティングは多層コーティングを有し、該多層コーティングは、少なくとも２回コーティングを形成することによって得られる、請求項１６に記載の方法。

【請求項20】

前記鋳造構造上の前記多層コーティングは、少なくとも２つの異なるコーティング材料を有する、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

請求項１乃至２０のいずれかに記載の方法に従って製造された構造体。

【請求項22】

請求項１乃至２０のいずれかに記載の構造体を製造するためのシステムであって、当該システムは、ヒドロゲルを有する初期構造、前記ヒドロゲルを収容するチャンバ、ヒドロゲル容器の入口及び出口に接続するマニホールド、該マニホールドに接続された１つ以上のチューブ、１つ以上のポンプ、１つ以上の流体貯留部、及び／又は１つ以上の廃棄物コンテナを有する、システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２１年５月２５日に出願された米国仮特許出願第６３／１９２９３２号の利益を主張するものであり、その内容を、あたかも完全に記載されているかのように、ここに援用する。

【背景技術】

【0002】

マイクロ又はナノスケールの微細な造形（フィーチャ）を製造することは難題である。現在利用可能なプロセス及び技術は、少なくとも１つの点で、そのような小さいフィーチャを製造するためのそれらのシリアルアプローチによって制限されており、それは大量生産に適さないものである。マイクロ又はナノスケールのフィーチャを製造するためにリソグラフィを用いることができるが、それらは二次元フィーチャに限られることが多く、二次元フィーチャを後処理することで三次元フィーチャを形成することができる。より更なる難題は、生物学的な又は生体適合性の用途のためのそのような小さいフィーチャの製造である。従って、３次元マイクロ又はナノスケールフィーチャを更に発展させることができる、大量生産で使用可能な、生物学的又は生体適合用途に適した新しい新規なアプローチに対するニーズが存在する。

【発明の概要】

【0003】

様々な実施形態によれば、構造体を作成する方法が提供される。当該方法は、１つ以上のフィーチャを持つ初期構造を用意し、前記初期構造の後処理を実行し、前記後処理された初期構造を用いて材料をキャスティングし、前記キャスティングされた材料から前記初期構造を除去し、前記キャスティングされた材料を有する最終構造を取得する、ことを含む。

【0004】

様々な実施形態によれば、構造体を作成する方法が提供される。当該方法は、初期構造を用意し、前記初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングし、前記第１の材料から前記初期構造を除去し、前記第１の材料を有する鋳造構造を取得し、前記鋳造構造を用いて第２の材料をキャスティングし、前記第２の材料から前記鋳造構造を除去し、前記第２の材料を有する最終構造を取得する、ことを含む。

【0005】

様々な実施形態によれば、構造体を作成する方法が提供される。当該方法は、初期構造を用意し、前記初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングし、前記第１の材料から前記初期構造を除去し、前記第１の材料を有する鋳造構造を取得し、前記鋳造構造上に第２の材料をコーティングし、前記コーティングされた第２の材料から前記第１の材料を除去し、前記コーティングされた第２の材料を有する最終構造を取得する、ことを含む。

【0006】

様々な実施形態によれば、構造体を作成する方法が提供される。当該方法は、初期構造を用意し、前記初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングし、前記第１の材料から前記初期構造を除去し、前記第１の材料を有する鋳造構造を取得し、前記鋳造構造上に第２の材料をコーティングし、前記コーティングされた鋳造構造を用いて第３の材料をキャスティングし、前記第１の材料を除去し、最終構造を取得する、ことを含む。

【0007】

様々な実施形態によれば、構造体を作成する方法が提供される。当該方法は、第１の初期構造及び第２の初期構造を用意し、前記第１の初期構造の１つ以上の第１の空所ボリューム内及び前記第２の初期構造の１つ以上の第２の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングし、前記第１の初期構造及び前記第２の初期構造を除去し、各々が前記第１の材料を有する第１の鋳造構造及び第２の鋳造構造を取得し、前記第１の鋳造構造と前記第２の鋳造構造とを組み立て、前記第１の鋳造構造と前記第２の鋳造構造とを有する組み立て構造を取得し、前記組み立て構造を用いて第３の材料をキャスティングし、前記第１の材料を除去し、最終構造を取得する、ことを含む。

【0008】

様々な実施形態によれば、前述の方法のうちのいずれかに従って製造された構造体が提供される。

【0009】

様々な実施形態によれば、前述の方法のうちのいずれかに従って構造体を製造するためのシステムが提供される。当該システムは、ヒドロゲルを有する初期構造、前記ヒドロゲルを収容するチャンバ、ヒドロゲル容器の入口及び出口に接続するマニホールド、該マニホールドに接続された１つ以上のチューブ、１つ以上のポンプ、１つ以上の流体貯留部、及び／又は１つ以上の廃棄物コンテナを含む。

【0010】

これらの及び他の態様及び実装を以下にて詳細に説明する。上述の情報及び以下の詳細な説明は、様々な態様及び実装の例示的な例を含み、特許請求される態様及び実装の性質及び特徴を理解するための概説又は枠組みを提供する。図面は、様々な態様及び実装の例示及び更なる理解を提供し、この明細書に組み込まれて、この明細書の一部を構成する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

添付の図面は、縮尺通りに描かれることを意図していない。様々な図における似通った参照符号及び名称は同様の要素を示す。明瞭さの目的で、全てのコンポーネントが全ての図においてラベル付けられているわけではない。図面は以下を含む。

【図1】様々な実施形態に従った、構造体を作成するための一方法例のフローチャートである。

【図2】様々な実施形態に従った、構造体を作成するための一方法例のフローチャートである。

【図3】様々な実施形態に従った、構造体を作成するための一方法例のフローチャートである。

【図4】様々な実施形態に従った、構造体を作成するための一方法例のフローチャートである。

【図5】様々な実施形態に従った、構造体を作成するための一方法例のフローチャートである。

【図6】様々な実施形態に従った、初期構造を最終構造に変換するプロセスを示すブロック図である。

【図7A】図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃは、様々な実施形態に従った、ワックスを用いて作成されたサンプル構造を示している。

【図7B】図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃは、様々な実施形態に従った、ワックスを用いて作成されたサンプル構造を示している。

【図7C】図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃは、様々な実施形態に従った、ワックスを用いて作成されたサンプル構造を示している。

【図8A】図８Ａ及び図８Ｂは、様々な実施形態に従った、内側に空の脈管網を含んだポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ、黄色）から成る３Ｄプリントされたヒドロゲルを示している。

【図8B】図８Ａ及び図８Ｂは、様々な実施形態に従った、内側に空の脈管網を含んだポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ、黄色）から成る３Ｄプリントされたヒドロゲルを示している。

【図9A】図９Ａ及び図９Ｂは、様々な実施形態に従った、異なる染料が注入された３ＤプリントされたＰＥＧヒドロゲルを有する構造例を示している。

【図9B】図９Ａ及び図９Ｂは、様々な実施形態に従った、異なる染料が注入された３ＤプリントされたＰＥＧヒドロゲルを有する構造例を示している。

【図10A】図１０Ａ及び図１０Ｂは、様々な実施形態に従った、３Ｄプリントされた樹脂を有する構造例を示している。

【図10B】図１０Ａ及び図１０Ｂは、様々な実施形態に従った、３Ｄプリントされた樹脂を有する構造例を示している。

【図11A】図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃは、様々な実施形態に従った、解放された鋳造構造例を示している。

【図11B】図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃは、様々な実施形態に従った、解放された鋳造構造例を示している。

【図11C】図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃは、様々な実施形態に従った、解放された鋳造構造例を示している。

【図12A】図１２Ａ及び図１２Ｂは、それぞれ、様々な実施形態に従った、プリントされたヒドロゲル構造及び鋳造構造を示している。

【図12B】図１２Ａ及び図１２Ｂは、それぞれ、様々な実施形態に従った、プリントされたヒドロゲル構造及び鋳造構造を示している。

【図13A】図１３Ａ及び図１３Ｂは、様々な実施形態に従った、鋳造脈管構造を示している。

【図13B】図１３Ａ及び図１３Ｂは、様々な実施形態に従った、鋳造脈管構造を示している。

【0012】

理解されることには、これらの図は必ずしも縮尺通りに描かれているわけではないし、図中の物体は互いとの関係で必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではない。これらの図は、ここに開示される装置、システム、及び方法の様々な実施形態に対して明瞭さ及び理解をもたらすことを意図して描かれたものである。可能な限り、図面全体を通して同じ参照符号を用いて同じ又は同様の部分を指す。また、理解されるべきことには、図面は、本教示の範囲を如何様にも限定することを意図していない。

【発明を実施するための形態】

【0013】

理解されることには、以下の開示は、本開示の複数の異なる特徴を実装するための数多くの異なる実施形態又は例を提供するものである。本開示を単純にするために、コンポーネント及び構成の特定の実施形態又は例が以下に記載される。これらは、当然ながら、単なる例であり、限定することを意図していない。例えば、要素の寸法は、開示される範囲又は値に限定されず、プロセス条件及び／又はデバイスの所望の特性に依存し得る。また、以下に続く説明における、第１フィーチャの、第２フィーチャ上又はその上での形成は、第１フィーチャと第２フィーチャとが直接接触して形成される実施形態を含み得るとともに、第１フィーチャと第２の特徴とが直接接触し得ないように、第１フィーチャと第２フィーチャとの間に介在して追加のフィーチャが形成され得る実施形態も含み得る。単純さ及び明瞭さのために、様々なフィーチャが恣意的に異なる縮尺で描かれることがある。ここで使用される用語の一部は、このセクションで記載されるように定義される。他の用語は、本開示の他の箇所で定義又は例示される。別段に定義されない限り、ここで使用される技術用語及び科学用語は、この発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を持つ。

【0014】

様々な実施形態に従って、構造体を作成するための様々な方法及びプロセスがここに記載される。様々な実施形態によれば、開示される方法、プロセス、及び実装は、生物学的な又は生体適合性の用途のための構造体を作成するための大量生産可能な製造技術を提供する。例えば、開示される方法、プロセス、又は実装によって生成される構造体は、薬物候補を精製するための細胞培養プロセスに使用されることができる。様々な実施形態によれば、（作成される）構造体は、ヒトの解剖学的構造及び生理機能を模倣するフィーチャを含むことができ、創薬又は治療用途のための生体模倣ヒト組織モデルとして使用されることができる。様々な実施形態によれば、作成される構造体は、細胞接着性及び細胞分解性の材料を有することができる。様々な実施形態によれば、作成される構造体は、細胞接着性及び細胞分解性材料を含むことができ、作成される構造体の母型上に細胞が接着し、成長し、移動することができる。

【0015】

様々な実施形態によれば、当該構造体は１つ以上のフィーチャを含むことができる。様々な実施形態によれば、当該構造体は、１つ以上のポジ型又はネガ型のフィーチャを含むことができる。様々な実施形態によれば、１つ以上のポジ型フィーチャは、当該構造体を構成する材料によって占有される空間を指す。様々な実施形態によれば、１つ以上のネガ型フィーチャは、当該構造体を構成する材料が存在しない空間、例えば、当該構造体内の空き空間又は空所ボリュームを指す。様々な実施形態によれば、１つ以上のネガ型フィーチャは、当該構造体の１つ以上の空所ボリュームを指す。

【0016】

様々な実施形態によれば、初期構造又は最終構造のいずれか又は両方の構造体は、細胞が灌流条件下にあることを可能にする脈管コンポーネント（ここでは脈管トポロジ、１つ以上のフィーチャ、又は１つ以上の空所ボリュームとしても参照される）を含むことができる。様々な実施形態によれば、２つ以上の脈管コンポーネント（例えば、図１－図５に関して説明されるような、１つ以上の第１フィーチャ及び１つ以上の第２フィーチャ、又は１つ以上の最終的な第１フィーチャ及び１つ以上の最終的な第２フィーチャ）又は２つ以上の脈管トポロジを同一構造に組み込むことができる。様々な実施形態によれば、例えば、胆汁、尿、空気、又は血液などの媒体などの、気体及び液体を含む流体を、脈管コンポーネント又は脈管トポロジに導入することができる。様々な実施形態によれば、脈管コンポーネントはまた、液体及び気体を含む流体の流れに適した、境界付けられた空所ボリュームトポロジとしても定義され得る。様々な実施形態によれば、脈管トポロジは、脈管又は脈管の１つ以上のネットワークに関連する又はそれを含む３Ｄフィーチャを含み、これは、以下に限られないが、例えば血液、胆汁、尿、又は空気などの媒体を支援又は輸送するように構成されることができる。

【0017】

構造体を作成するための技術、プロセス、及び方法の様々な構成、実施形態、及び実装を、図１－図６に関して更に詳細に説明する。様々な実施形態によれば、構造体を作成するためのここに開示される技術、プロセス、及び方法の様々な構成、実施形態、及び実装は、以下の図１－図６に関して説明及び提示される実施形態例及び構成のうちのいずれかに適用可能であり得る。

【0018】

次に図を参照するに、図１は、様々な実施形態に従った、構造体を作成するための方法Ｓ１００のフローチャートである。様々な実施形態によれば、方法Ｓ１００は、ステップＳ１０２にて、１つ以上のフィーチャを持つ初期構造を用意することを含む。様々な実施形態において、１つ以上のフィーチャは、ポジ型又はネガ型のフィーチャであることができる。様々な実施形態によれば、ポジ型フィーチャは、構造体を構成する材料によって占有される空間を指す。様々な実施形態によれば、ネガ型フィーチャは、構造体を構成する材料が存在しない空間、例えば、構造体内の空き空間又は空所ボリュームを指す。様々な実施形態によれば、１つ以上のネガ型フィーチャは、構造体の１つ以上の空所ボリュームを指す。

【0019】

様々な実施形態において、初期構造は、ヒドロゲル母型から成る３Ｄヒドロゲル構造である。様々な実施形態において、初期構造は、ワックス、プラスチック、又はポリビニルアルコール、２５０－３５０００Ｄａを持つポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）、ＰＥＧ－ノルボルネン、ＭＭＰ感受性ＰＥＧ（ＰＥＧ－ＭＭＰ）、ゼラチンメタクリレート、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。

【0020】

様々な実施形態において、初期構造は、多様なクラスの有機化合物からのワックスを含むことができる。一部の実施形態において、ワックスは、周囲温度付近で親油性及び／又は展性の固体であることができる。様々な実施形態において、ワックスは、約４０℃（１０４°Ｆ）を超える融点を有し、融解して低粘度の液体を与える、高級アルカン及び脂質を含むことができる。様々な実施形態において、ワックスは、水に不溶性であるが、有機非極性溶媒に可溶性であることができる。

【0021】

様々な実施形態において、ワックスはアルカン炭化水素とすることができ、アルカン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルカン炭化水素は、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、エイコサン、ヘンエイコサン、ドコサン、テトラコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン、テトラコンタン、テトラテトラコンタン、又はペンタコンタンとし得る。様々な実施形態において、ワックスはアルケン炭化水素とすることができ、アルケン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ＝ＣＨ_２、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルケン炭化水素は１－オクタデセンとし得る。

【0022】

様々な実施形態において、ワックスは不飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができ、飽和炭化水素は、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコール、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、ミリシルアルコール、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0023】

様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂肪酸は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＨ、ただし、ｎ＝４～３０を持つ。様々な実施形態において、脂質は、ヘキサン酸、ノナン酸、オクタン酸、デカン酸、ノナデカン酸メチル、ラウリン酸、アラキジン酸メチル、ミリスチン酸、トリコサン酸メチル、ベヘン酸メチル、ヘプタデカン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、若しくはメリシン酸、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0024】

様々な実施形態において、ワックスは、不飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂質は、アラキドン酸、リノレン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、又はこれらの任意の組み合わせである。様々な実施形態において、ワックスは、複数の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとし得る。

【0025】

様々な実施形態において、ワックスは、植物由来、動物由来、石油由来、若しくは合成、又はこれらの任意の組み合わせである。

【0026】

様々な実施形態において、ワックスは、パラフィン、大豆ワックス、蜜ろう（主成分はパルミチン酸ミリシルである）、ガルフワックス、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ポリエチレンワックス、微結晶ワックス、又はこれらの任意の組み合わせとすることができる。

【0027】

様々な実施形態において、ワックスは、機械的特性を向上させるために、例えば、以下に限られないが、ステアリン酸、トリステアリン酸グリセリル、トリステアリン酸ソルビタン、蜜ろう、レシチンなどの添加剤、又は、例えば、以下に限られないが、ダンマルガム、マスティックガム、コーパルガム、セラックなどの樹脂を含有することができる。

【0028】

様々な実施形態において、ワックスは、ピーナッツ油、ヒマワリ油、大豆油、キャノーラ油、オリーブ油、若しくは米ぬか油、又はこれらの任意の組み合わせの中で希釈され得る。

【0029】

様々な実施形態において、ワックスは、それを容器に移し、それらを加熱し、次いでそれらを使用することによって調製されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、オーブン中で高温での射出プロセスにおいて使用するために、より高い温度で溶融され得る。一部の実施形態において、ワックスは室温で処理されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、所望の物理的、機械的、及び／又は化学的特性を得るために別のワックスと組み合わされることができる。一部の例において、２つ以上のワックスが組み合わされ、それらを混合する前に温めるか、又は液化する。

【0030】

様々な実施形態において、１つ以上のフィーチャは脈管トポロジを有する。様々な実施形態において、１つ以上のフィーチャは、加法（アディティブ）製造又は減法（サブトラクティブ）製造によって生成される。様々な実施形態において、初期構造は、３Ｄプリンタを介してプリントされることができる。

【0031】

様々な実施形態において、初期構造は、組織内又は器官内の脈管トポロジを含むことができる。

【0032】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ１００は、ステップＳ１０４にて、初期構造の後処理を実行することを含む。様々な実施形態において、後処理は、とりわけ、初期構造を溶媒中で洗浄すること、初期構造を溶媒中で平衡化すること、初期構造をライトボックス中で架橋すること、媒体中で洗浄して水を除去すること、初期構造を窒素ボックス中でインキュベートして酸素を除去すること、又はキャスティングされる材料の充填を助ける材料で空き空間若しくは空所ボリュームをコーティングすること、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。

【0033】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ１００は、ステップＳ１０６にて、後処理された初期構造を用いて材料をキャスティングすることを含む。様々な実施形態において、材料をキャスティングすることは、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に材料をキャスティングすることを含む。様々な実施形態において、キャスティングされる材料は、以下に限られないが、絹を含む生体材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブリン、合成ペプチド、ヒアルロン酸、アルギン酸塩を含むポリマー、ポリウレタン、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、エラストマー、コラーゲンメタクリレート、コラーゲンメタクリルアミド、ゼラチンメタクリレート、ゼラチンメタクリルアミド、絹メタクリレート、絹メタクリルアミド、ヒアルロン酸メタクリレート、ヒアルロン酸メタクリルアミド、プルロニック（登録商標）ジアクリレート、プルロニックメタクリルアミド、コンドロイチン硫酸メタクリレート、コンドロイチン硫酸メタクリルアミド、エラスチンメタクリレート、エラスチンメタクリルアミド、セルロースアクリレート、セルロースメタクリルアミド、デキストランメタクリレート、デキストランメタクリルアミド、ヘパリンメタクリレート、ヘパリンメタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、キトサンメタクリレート、キトサンメタクリルアミド、ポリエチレングリコールノルボルネン、ポリエチレングリコールジチオール、チオール化ゼラチン、チオール化キトサン、チオール化ヒアルロン酸、チオール化絹、ＰＥＧベースのペプチド複合体、任意の組織／器官の脱細胞化ＥＣＭ、ワックス、プラスチック、ガリウム若しくはインジウムを含む金属、又はフィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。

【0034】

様々な実施形態において、キャスティングされる材料のためのワックスは、多様なクラスの有機化合物からのワックスとすることができる。一部の実施形態において、ワックスは、周囲温度付近で親油性及び／又は展性の固体であり得る。様々な実施形態において、ワックスは、約４０℃（１０４°Ｆ）を超える融点を有し、融解して低粘度の液体を与える、高級アルカン及び脂質を含むことができる。様々な実施形態において、ワックスは、水に不溶性であるが、有機非極性溶媒に可溶性であることができる。

【0035】

様々な実施形態において、ワックスはアルカン炭化水素とすることができ、アルカン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルカン炭化水素は、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、エイコサン、ヘンエイコサン、ドコサン、テトラコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン、テトラコンタン、テトラテトラコンタン、又はペンタコンタンとし得る。様々な実施形態において、ワックスはアルケン炭化水素とすることができ、アルケン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ＝ＣＨ_２、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルケン炭化水素は１－オクタデセンとし得る。

【0036】

様々な実施形態において、ワックスは不飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができ、飽和炭化水素は、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコール、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、ミリシルアルコール、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0037】

様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂肪酸は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＨ、ただし、ｎ＝４～３０を持つ。様々な実施形態において、脂質は、ヘキサン酸、ノナン酸、オクタン酸、デカン酸、ノナデカン酸メチル、ラウリン酸、アラキジン酸メチル、ミリスチン酸、トリコサン酸メチル、ベヘン酸メチル、ヘプタデカン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、若しくはメリシン酸、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0038】

様々な実施形態において、ワックスは、不飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂質は、アラキドン酸、リノレン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、又はこれらの任意の組み合わせである。様々な実施形態において、ワックスは、複数の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとし得る。

【0039】

様々な実施形態において、ワックスは、植物由来、動物由来、石油由来、若しくは合成、又はこれらの任意の組み合わせである。

【0040】

様々な実施形態において、ワックスは、パラフィン、大豆ワックス、蜜ろう（主成分はパルミチン酸ミリシルである）、ガルフワックス、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ポリエチレンワックス、微結晶ワックス、又はこれらの任意の組み合わせとすることができる。

【0041】

様々な実施形態において、ワックスは、機械的特性を向上させるために、例えば、以下に限られないが、ステアリン酸、トリステアリン酸グリセリル、トリステアリン酸ソルビタン、蜜ろう、レシチンなどの添加剤、又は、例えば、以下に限られないが、ダンマルガム、マスティックガム、コーパルガム、セラックなどの樹脂を含有することができる。

【0042】

様々な実施形態において、ワックスは、ピーナッツ油、ヒマワリ油、大豆油、キャノーラ油、オリーブ油、若しくは米ぬか油、又はこれらの任意の組み合わせの中で希釈され得る。

【0043】

様々な実施形態において、ワックスは、それを容器に移し、それらを加熱し、次いでそれらを使用することによって調製されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、オーブン中で高温での射出プロセスにおいて使用するために、より高い温度で溶融され得る。一部の実施形態において、ワックスは室温で処理されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、所望の物理的、機械的、及び／又は化学的特性を得るために別のワックスと組み合わされることができる。一部の例において、２つ以上のワックスが組み合わされ、それらを混合する前に温めるか、又は液化する。

【0044】

様々な実施形態において、ワックスは、約４℃と約４０℃との間の温度範囲でキャスティングプロセスを用いて準備されることができる。様々な実施形態において、初期構造ヒドロゲルは、ワックスによるネガ型空間の充填の改善のために、溶媒交換のためにインキュベートされることができる。様々な実施形態において、ヒドロゲルは、アセトン若しくはテトラヒドロフラン又はこれらの任意の組み合わせ中でインキュベートされ得る。様々な実施形態において、初期構造のネガ型空間は親油性薬剤に晒される。様々な実施形態において、親油性薬剤は、アセトン又はテトラヒドロフランとし得る。

【0045】

様々な実施形態において、鋳造構造は、ガリウム、又は、例えば、以下に限られないが、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズなどのガリウム含有材料を含む。様々な実施形態において、鋳造構造は、１０μｍ、５μｍ、３μｍ、２μｍ、１μｍ、０．８μｍ、０．６μｍ、０．５μｍ、０．４μｍ、０．３μｍ、０．２μｍ、又は０．１μｍ未満の表面ラフネス（Ｒａ）を持つ。様々な実施形態において、鋳造構造は、他の表面特性を有するフィーチャを含む更なるフィーチャを提供するために冶金技術によって後処理される。様々な実施形態において、鋳造構造が独立した脈管網を含む場合、脈管網は独立して後処理されることができる。様々な実施形態において、１つのネットワークを電極に接続して電気めっき浴に沈めることができ、上に追加の金属を電気めっきすることができる。様々な実施形態において、電気めっきは、方向性を持って適用され、近位よりも遠位において多い。様々な実施形態において、電気めっきは、表面全体にわたって均一に適用される。様々な実施形態において、電気めっきは、鋳造構造と同じ金属であり、あるいは、異なる金属であってもよい。

【0046】

様々な実施形態において、浸漬コーティングを用いて鋳造構造を修飾することができる。様々な実施形態において、浸漬コーティングは順次の材料で実行され得る。様々な実施形態において、浸漬コーティングは溶液中で行われることができ、次いで、それが乾燥され、固化される。様々な実施形態において、浸漬コーティングは溶液中で行われることができ、次いで、それが結晶化される。様々な実施形態において、浸漬コーティングは、層ごと（レイヤ・バイ・レイヤ）にナノメートル厚の高分子電解質ポリマー膜によって行われ得る。様々な実施形態において、浸漬コーティングは、磁性粒子の懸濁液中で行われることができ、磁場が表面変化を配向又は制御することができる。様々な実施形態において、独立した脈管網が帯電され、続いて粉末キャスティングが行われる。様々な実施形態において、プロセスは、最初にラミニンを含み、次いでコラーゲン中での浸漬コーティングが続く。一部の実施形態において、プロセスは、例えば自動車用のパーツの粉末コーティングに使用されるプロセスにおいて必要とされるようなハードベークを含まない。様々な実施形態において、鋳造構造は、交互層有機ポリマー（organic polymer in alternating layers；ＯＰＡＬ）プロセスを用いてコーティングされることができ、各コーティング層は、表面上の１つ以上の方向に沿って、及び／又は鋳造構造の成長方向に沿って、異なる色を生じさせ得る異なる材料を含むことができ、それが表面にわたって一連の色（例えば、虹）を形成し得る。換言すれば、鋳造構造は、表面に沿って及び／又はコーティングの層を通して、コーティングの２Ｄ及び／又は３Ｄ構成の両方で構造中の制御された混合によってコーティング中に勾配を持つようにコーティングされることができる。

【0047】

様々な実施形態において、ガリウム、又は、例えば、以下に限られないが、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズなどのガリウム含有材料は、電気泳動によって除去されることができる。除去後の残存ガリウム含有量は、元素分析によって割り出されることができる。様々な実施形態において、鋳造構造のコーティング中のガリウム含有量は、コーティングが行われる前よりも少ないとし得る。

【0048】

様々な実施形態において、初期構造はヒドロゲルを含むことができ、ヒドロゲルはアルギネートである。様々な実施形態において、アルギネートは、塩化カルシウムと架橋されることができる。様々な実施形態において、アルギン酸塩は、カルシウムキレート剤と共に溶解され得る。様々な実施形態において、キレート剤は、クエン酸ナトリウム又はエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）とし得る。

【0049】

様々な実施形態において、初期構造はヒドロゲル成分を含むことができる。様々な実施形態において、注入される材料の物質の状態は、ｐＨ又は塩濃度によって変更されることができる。様々な実施形態において、注入される材料は、多価無機カチオン又はアニオンによる材料の形成を伴うことができる。様々な実施形態において、注入される材料は、例えばアルギン酸塩などの多糖とすることができ、アルギン酸塩は、塩化カルシウムからのカルシウム二価カチオンと架橋されることができる。

【0050】

様々な実施形態において、鋳造構造は、カチオン性又はアニオン性のキレート剤の使用を通じて除去されることができる。様々な実施形態において、鋳造構造を溶解するために使用される化学物質はカルシウムキレート剤である。様々な実施形態において、キレート剤は、クエン酸ナトリウム又はＥＤＴＡとし得る。様々な実施形態において、注入される材料は、ジスルフィド結合を介した材料の形成を伴うことができる。様々な実施形態において、鋳造構造は還元条件下で除去され得る。様々な実施形態において、注入される材料は、共有結合的に適応可能なネットワークを含むことができる。様々な実施形態において、適応可能な結合は可逆的チオエステルの形成を伴い得る。様々な実施形態において、注入される材料は、熱力学的に可逆的なネットワークを含み得る。様々な実施形態において、熱力学的に可逆的なネットワークは、フランとマレイミドとのカップリングによって形成され得る。様々な実施形態において、熱力学的に可逆的なネットワークは、熱／温度を使用して開始及び逆転され得る。様々な実施形態において、ディールス・アルダー（Diels Alder）付加生成物が６０℃で形成され得る。様々な実施形態において、レトロ（retro）ディールス・アルダー生成物が１１０℃で形成され得る。

【0051】

様々な実施形態において、鋳造構造はアガロースとすることができる。様々な実施形態において、鋳造構造は、生物学的に誘導されたポリマー材料とすることができ、該材料はゼラチンである。様々な実施形態において、ゼラチンは、酵素的又は化学的架橋剤によって架橋されることができる。様々な実施形態において、酵素的架橋剤は微生物トランスグルタミナーゼとし得る。様々な実施形態において、化学的架橋剤はグルタルアルデヒドとし得る。様々な実施形態において、ゼラチン鋳造物は酵素分解によって除去されることができる。様々な実施形態において、酵素はコラゲナーゼとし得る。

【0052】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ１００は、ステップＳ１０８にて、キャスティングされた材料から初期構造を除去することを含む。様々な実施形態において、初期構造は、例えば、以下に限られないが、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、加熱を介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによってを含め、幾つものプロセス及び技術を介して除去されることができる。様々な実施形態において、室温又は周囲温度で液体（例えば、液体金属）であるが、より低い温度では固体である金属の溶解又は分解が、グリセロールを含有する溶解又は分解溶液中で初期構造をインキュベートすることによって、例えば０℃（２７３ケルビン）未満などの低温で実行され得る。様々な実施形態において、例えば３７℃に至る温度で液体であるが、室温又はより低い温度で固体である金属の溶解又は分解が、室温又は周囲温度よりも低い温度で実行され得る。

【0053】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ１００は、ステップＳ１１０にて、キャスティングされた材料を有する最終構造を得ることを含む。様々な実施形態において、最終構造は、人工組織若しくは臓器、組織モデル、ファントム、又はステントとし得る。様々な実施形態において、最終構造は脈管鋳型とし得る。

【0054】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ１００はオプションで、ステップＳ１１２にて、最終構造の表面を改質することを含む。様々な実施形態において、最終構造の表面を改質することは、表面を粗面化又は平滑化することを含むことができる。様々な実施形態において、最終構造の表面を改質することは、以下に限られないが、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を有する材料の層でコーティングすることを有し得る。様々な実施形態において、最終構造の表面を改質することは、表面の一部を選択的に、以下に限られないが、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を有する材料でコーティングすることを有し得る。様々な実施形態において、最終構造の表面を改質することは、電気めっきすること、電気分解を行うこと、磁場中での強磁性流体を用いて表面の表面処理を行うこと、又はこれらの任意の組み合わせのうちのいずれかを有することができる。

【0055】

様々な実施形態において、鋳造構造は、当該鋳造構造の表面上に液滴が形成しないように表面張力を低下させることによって、コーティングのために調製され得る。様々な実施形態において、鋳造構造のコーティング材料は脂質を含有し得る。様々な実施形態において、脂質は、リン脂質、ステロイド、糖脂質、スフィンゴ脂質、若しくは両親媒性物質、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。様々な実施形態において、リン脂質は、双性イオン性リン脂質、又はアニオン性リン脂質、又はＰＥＧ化リン脂質、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。様々な実施形態において、脂質はポリ乳酸とし得る。様々な実施形態において、脂質はトリグリセリドとし得る。様々な実施形態において、コーティング材料は、疎水性領域を含むことができ、疎水性含有材料はペプチド又はタンパク質である。様々な実施形態において、該材料は血清であってもよい。様々な実施形態において、疎水性材料は脂質とし得る。様々な実施形態において、コーティングされた構造は細胞接着を可能にする。様々な実施形態において、鋳造構造は、下流の用途において第１の材料の完全な除去を可能にする材料でコーティングされ、該材料はプルロニックである。

【0056】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ１００はオプションで、ステップＳ１１４にて、最終構造上に１つ以上のコーティングを形成することを含む。様々な実施形態において、該１つ以上のコーティングは、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を含み得る。

【0057】

様々な実施形態において、上記１つ以上のコーティングは、１０ｎｍと１０００μｍとの間の厚さを持つ。様々な実施形態において、上記１つ以上のコーティングは多層コーティングを含むことができ、該多層コーティングは、少なくとも２回コーティングを形成することによって得られる。様々な実施形態において、最終構造上の多層コーティングは、少なくとも２つの異なるコーティング材料を有する。

【0058】

図２は、様々な実施形態に従った、構造体を作成するための方法Ｓ２００のフローチャートである。様々な実施形態によれば、方法Ｓ２００は、ステップＳ２０２にて、初期構造を用意することを含む。様々な実施形態において、初期構造は、プリントされることができ、また、１つ以上のフィーチャを持つことができる。様々な実施形態において、１つ以上のフィーチャは、ポジ型又はネガ型のフィーチャであることができる。様々な実施形態によれば、ポジ型フィーチャは、構造体を構成する材料によって占有される空間を指す。様々な実施形態によれば、ネガ型フィーチャは、構造体を構成する材料が存在しない空間、例えば、構造体内の空き空間又は空所ボリュームを指す。様々な実施形態によれば、１つ以上のネガ型フィーチャは、構造体の１つ以上の空所ボリュームを指す。

【0059】

様々な実施形態において、初期構造は、ヒドロゲル母型から成る３Ｄヒドロゲル構造である。様々な実施形態において、初期構造は、ワックス、プラスチック、又はポリビニルアルコール、２５０－３５０００Ｄａを持つＰＥＧＤＡ、ＰＥＧ－ノルボルネン、ＰＥＧ－ＭＭＰ、ゼラチンメタクリレート、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。様々な実施形態において、１つ以上のフィーチャは、加法製造又は減法製造によって生成された脈管トポロジを有する。様々な実施形態において、初期構造は、３Ｄプリンタを介してプリントされることができる。様々な実施形態において、初期構造は、組織内又は器官内の脈管トポロジを含むことができる。

【0060】

様々な実施形態において、初期構造がプリントされた後に、初期構造に対して後処理が実行され得る。様々な実施形態において、後処理は、とりわけ、初期構造を溶媒中で洗浄すること、初期構造を溶媒中で平衡化すること、又は初期構造をライトボックス中で架橋することを含むことができる。

【0061】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ２００は、ステップＳ２０４にて、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングすることを含む。様々な実施形態において、第１の材料（例えば、キャスティングされる材料）は、以下に限られないが、熱可逆性材料、ガリウムを含む金属若しくは液体金属、フィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、炭水化物ガラス、プルロニック、低分子量ＰＥＧ、ＰＣＬ（ポリカプロラクトン）、ゼラチン、ワックス、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。

【0062】

様々な実施形態において、初期構造又は第１の／キャスティングされる材料のためのワックスは、多様なクラスの有機化合物からのワックスとすることができる。一部の実施形態において、ワックスは、周囲温度付近で親油性及び／又は展性の固体であり得る。様々な実施形態において、ワックスは、約４０℃（１０４°Ｆ）を超える融点を有し、融解して低粘度の液体を与える、高級アルカン及び脂質を含むことができる。様々な実施形態において、ワックスは、水に不溶性であるが、有機非極性溶媒に可溶性であることができる。

【0063】

様々な実施形態において、ワックスはアルカン炭化水素とすることができ、アルカン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルカン炭化水素は、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、エイコサン、ヘンエイコサン、ドコサン、テトラコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン、テトラコンタン、テトラテトラコンタン、又はペンタコンタンとし得る。様々な実施形態において、ワックスはアルケン炭化水素とすることができ、アルケン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ＝ＣＨ_２、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルケン炭化水素は１－オクタデセンとし得る。

【0064】

様々な実施形態において、ワックスは不飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができ、飽和炭化水素は、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコール、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、ミリシルアルコール、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0065】

様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂肪酸は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＨ、ただし、ｎ＝４～３０を持つ。様々な実施形態において、脂質は、ヘキサン酸、ノナン酸、オクタン酸、デカン酸、ノナデカン酸メチル、ラウリン酸、アラキジン酸メチル、ミリスチン酸、トリコサン酸メチル、ベヘン酸メチル、ヘプタデカン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、若しくはメリシン酸、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0066】

様々な実施形態において、ワックスは、不飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂質は、アラキドン酸、リノレン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、又はこれらの任意の組み合わせである。様々な実施形態において、ワックスは、複数の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとし得る。

【0067】

様々な実施形態において、ワックスは、植物由来、動物由来、石油由来、若しくは合成、又はこれらの任意の組み合わせである。

【0068】

様々な実施形態において、ワックスは、パラフィン、大豆ワックス、蜜ろう（主成分はパルミチン酸ミリシルである）、ガルフワックス、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ポリエチレンワックス、微結晶ワックス、又はこれらの任意の組み合わせとすることができる。

【0069】

様々な実施形態において、ワックスは、機械的特性を向上させるために、例えば、以下に限られないが、ステアリン酸、トリステアリン酸グリセリル、トリステアリン酸ソルビタン、蜜ろう、レシチンなどの添加剤、又は、例えば、以下に限られないが、ダンマルガム、マスティックガム、コーパルガム、セラックなどの樹脂を含有することができる。

【0070】

様々な実施形態において、ワックスは、ピーナッツ油、ヒマワリ油、大豆油、キャノーラ油、オリーブ油、若しくは米ぬか油、又はこれらの任意の組み合わせの中で希釈され得る。

【0071】

様々な実施形態において、ワックスは、それを容器に移し、それらを加熱し、次いでそれらを使用することによって調製されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、オーブン中で高温での射出プロセスにおいて使用するために、より高い温度で溶融され得る。一部の実施形態において、ワックスは室温で処理されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、所望の物理的、機械的、及び／又は化学的特性を得るために別のワックスと組み合わされることができる。一部の例において、２つ以上のワックスが組み合わされ、それらを混合する前に温めるか、又は液化する。

【0072】

様々な実施形態において、ワックスは、約４℃と約４０℃との間の温度範囲でキャスティングプロセスを用いて準備されることができる。様々な実施形態において、初期構造ヒドロゲルは、ワックスによるネガ型空間の充填の改善のために、溶媒交換のためにインキュベートされることができる。様々な実施形態において、ヒドロゲルは、アセトン若しくはテトラヒドロフラン又はこれらの任意の組み合わせ中でインキュベートされ得る。様々な実施形態において、初期構造のネガ型空間は親油性薬剤に晒される。様々な実施形態において、親油性薬剤は、アセトン又はテトラヒドロフランとし得る。

【0073】

様々な実施形態において、鋳造構造は、ガリウム、又は、例えば、以下に限られないが、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズなどのガリウム含有材料を含む。様々な実施形態において、鋳造構造は、１０μｍ、５μｍ、３μｍ、２μｍ、１μｍ、０．８μｍ、０．６μｍ、０．５μｍ、０．４μｍ、０．３μｍ、０．２μｍ、又は０．１μｍ未満の表面ラフネス（Ｒａ）を持つ。様々な実施形態において、鋳造構造は、他の表面特性を有するフィーチャを含む更なるフィーチャを提供するために冶金技術によって後処理される。様々な実施形態において、鋳造構造が独立した脈管網を含む場合、脈管網は独立して後処理されることができる。様々な実施形態において、１つのネットワークを電極に接続して電気めっき浴に沈めることができ、上に追加の金属を電気めっきすることができる。様々な実施形態において、電気めっきは、方向性を持って適用され、近位よりも遠位において多い。様々な実施形態において、電気めっきは、表面全体にわたって均一に適用される。様々な実施形態において、電気めっきは、鋳造構造と同じ金属であり、あるいは、異なる金属であってもよい。

【0074】

様々な実施形態において、浸漬コーティングを用いて鋳造構造を修飾することができる。様々な実施形態において、浸漬コーティングは順次の材料で実行され得る。様々な実施形態において、浸漬コーティングは溶液中で行われることができ、次いで、それが乾燥され、固化される。様々な実施形態において、浸漬コーティングは溶液中で行われることができ、次いで、それが結晶化される。様々な実施形態において、浸漬コーティングは、層ごと（レイヤ・バイ・レイヤ）にナノメートル厚の高分子電解質ポリマー膜によって行われ得る。様々な実施形態において、浸漬コーティングは、磁性粒子の懸濁液中で行われることができ、磁場が表面変化を配向又は制御することができる。様々な実施形態において、独立した脈管網が帯電され、続いて粉末キャスティングが行われる。様々な実施形態において、プロセスは、最初にラミニンを含み、次いでコラーゲン中での浸漬コーティングが続く。一部の実施形態において、プロセスは、例えば自動車用のパーツの粉末コーティングに使用されるプロセスにおいて必要とされるようなハードベークを含まない。様々な実施形態において、鋳造構造は、交互層有機ポリマー（organic polymer in alternating layers；ＯＰＡＬ）プロセスを用いてコーティングされることができ、各コーティング層は、表面上の１つ以上の方向に沿って、及び／又は鋳造構造の成長方向に沿って、異なる色を生じさせ得る異なる材料を含むことができ、それが表面にわたって一連の色（例えば、虹）を形成し得る。換言すれば、鋳造構造は、表面に沿って及び／又はコーティングの層を通して、コーティングの２Ｄ及び／又は３Ｄ構成の両方で構造中の制御された混合によってコーティング中に勾配を持つようにコーティングされることができる。

【0075】

様々な実施形態において、ガリウム、又は、例えば、以下に限られないが、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズなどのガリウム含有材料は、電気泳動によって除去されることができる。除去後の残存ガリウム含有量は、元素分析によって割り出されることができる。様々な実施形態において、鋳造構造のコーティング中のガリウム含有量は、コーティングが行われる前よりも少ないとし得る。

【0076】

様々な実施形態において、初期構造はヒドロゲルを含むことができ、ヒドロゲルはアルギネートである。様々な実施形態において、アルギネートは、塩化カルシウムと架橋されることができる。様々な実施形態において、アルギン酸塩は、カルシウムキレート剤と共に溶解され得る。様々な実施形態において、キレート剤は、クエン酸ナトリウム又はエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）とし得る。

【0077】

様々な実施形態において、初期構造はヒドロゲル成分を含むことができる。様々な実施形態において、注入される材料の物質の状態は、ｐＨ又は塩濃度によって変更されることができる。様々な実施形態において、注入される材料は、多価無機カチオン又はアニオンによる材料の形成を伴うことができる。様々な実施形態において、注入される材料は、例えばアルギン酸塩などの多糖とすることができ、アルギン酸塩は、塩化カルシウムからのカルシウム二価カチオンと架橋されることができる。

【0078】

様々な実施形態において、鋳造構造は、カチオン性又はアニオン性のキレート剤の使用を通じて除去されることができる。様々な実施形態において、第１の材料を溶解するために使用される化学物質はカルシウムキレート剤である。様々な実施形態において、キレート剤は、クエン酸ナトリウム又はＥＤＴＡとし得る。様々な実施形態において、注入される材料は、ジスルフィド結合を介した材料の形成を伴うことができる。様々な実施形態において、鋳造構造は還元条件下で除去され得る。様々な実施形態において、注入される材料は、共有結合的に適応可能なネットワークを含むことができる。様々な実施形態において、適応可能な結合は可逆的チオエステルの形成を伴い得る。様々な実施形態において、注入される材料は、熱力学的に可逆的なネットワークを含み得る。様々な実施形態において、熱力学的に可逆的なネットワークは、フランとマレイミドとのカップリングによって形成され得る。様々な実施形態において、熱力学的に可逆的なネットワークは、熱／温度を使用して開始及び逆転され得る。様々な実施形態において、ディールス・アルダー付加生成物が６０℃で形成され得る。様々な実施形態において、レトロディールス・アルダー生成物が１１０℃で形成され得る。

【0079】

様々な実施形態において、第１の材料はアガロースとすることができる。様々な実施形態において、第１の材料は、生物学的に誘導されたポリマー材料とすることができ、該材料はゼラチンである。様々な実施形態において、ゼラチンは、酵素的又は化学的架橋剤によって架橋されることができる。様々な実施形態において、酵素的架橋剤は微生物トランスグルタミナーゼとし得る。様々な実施形態において、化学的架橋剤はグルタルアルデヒドとし得る。様々な実施形態において、ゼラチン鋳造物は酵素分解によって除去されることができる。様々な実施形態において、酵素はコラゲナーゼとし得る。

【0080】

様々な実施形態において、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングすることは、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料を第１の温度で充填し、第１の材料を第２の温度で固化させることを含み、第１の温度での第１の材料と第２の温度での第１の材料とは異なる物理的状態を持つ。様々な実施形態によれば、ガリウム及び他の液体金属などの第１の材料についての第１の温度は、約６５℃から約４℃の範囲であり、ＰＣＬなどの第１の材料についての第１の温度は、約６５℃から約３５℃の範囲である。様々な実施形態において、ガリウム及び他の液体金属並びにＰＣＬなどの第１の材料についての第２の温度は、室温から約４℃の範囲である。一部の実施形態において、キャスティングされる材料の充填／固化は、温度に敏感ではなく、約３７℃と約４℃との間で行われることができる。

【0081】

様々な実施形態において、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングすることは、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料を第１の温度で注入し、第１の材料を過冷却し、第１の材料を第２の温度で結晶化させることを有する。様々な実施形態において、第１の材料（例えば、キャスティングされる材料）は、過冷却材料とすることができる。例えば、室温では固体であるが３０℃を超える温度では液体であるガリウムは、それを液化するために３７℃の温度でインキュベートされ、次いで、それを過冷却するために４℃以下でインキュベートされることができ、そして、過冷却されたガリウムを室温（例えば、２１℃）で初期構造内にキャスティングすることができる。様々な実施形態において、ガリウムの固体片が過冷却ガリウムに物理的に接続されて、過冷却ガリウムの結晶化をもたらして、室温でそれを固化させる。様々な実施形態において、初期構造内に室温で注入された過冷却ガリウムは、３７℃に温められ、次いで、室温に置かれて固化されることができる。

【0082】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ２００は、ステップＳ２０６にて、第１の材料から初期構造を除去することを含む。様々な実施形態において、初期構造は、例えば、以下に限られないが、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、加熱を介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによってを含め、幾つものプロセス及び技術を介して除去されることができる。様々な実施形態において、室温又は周囲温度で液体（例えば、液体金属）であるが、より低い温度では固体である金属の溶解又は分解が、グリセロールを含有する溶解又は分解溶液中で初期構造をインキュベートすることによって、例えば０℃（２７３ケルビン）未満などの低温で実行され得る。

【0083】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ２００は、ステップＳ２０８にて、第１の材料（例えば、キャスティングされた材料）を有する鋳造構造を得ることを含む。様々な実施形態において、鋳造構造は、初期構造のネガ型の又は反転された型を有する。

【0084】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ２００は、ステップＳ２１０にて、鋳造構造を用いて第２の材料をキャスティングすることを含む。様々な実施形態において、第２の材料は、以下に限られないが、絹を含む生体材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブリン、合成ペプチド、ヒアルロン酸、アルギン酸塩を含むポリマー、ポリウレタン、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、エラストマー、コラーゲンメタクリレート、コラーゲンメタクリルアミド、ゼラチンメタクリレート、ゼラチンメタクリルアミド、絹メタクリレート、絹メタクリルアミド、ヒアルロン酸メタクリレート、ヒアルロン酸メタクリルアミド、プルロニックジアクリレート、プルロニックメタクリルアミド、コンドロイチン硫酸メタクリレート、コンドロイチン硫酸メタクリルアミド、エラスチンメタクリレート、エラスチンメタクリルアミド、セルロースアクリレート、セルロースメタクリルアミド、デキストランメタクリレート、デキストランメタクリルアミド、ヘパリンメタクリレート、ヘパリンメタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、キトサンメタクリレート、キトサンメタクリルアミド、ポリエチレングリコールノルボルネン、ポリエチレングリコールジチオール、チオール化ゼラチン、チオール化キトサン、チオール化ヒアルロン酸、チオール化絹、ＰＥＧベースのペプチド複合体、任意の組織／器官の脱細胞化ＥＣＭ、ワックス、プラスチック、ガリウム若しくはインジウムを含む金属、又はフィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。

【0085】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ２００は、ステップＳ２１２にて、第２の材料から鋳造構造を除去することを含む。様々な実施形態において、鋳造構造は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下（例えば、還元条件下（ジスルフィド結合の場合））での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、鋳造構造を加熱して第１の材料を液化すること、若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される。様々な実施形態において、室温又は周囲温度で液体（例えば、液体金属）であるが、より低い温度では固体である金属の溶解又は分解が、グリセロールを含有する溶解又は分解溶液中で初期構造をインキュベートすることによって、例えば０℃（２７３ケルビン）未満などの低温で実行され得る。様々な実施形態において、鋳造構造は冷却によって除去されることができる。様々な実施形態において、例えば、キャスティングされる材料としてアルギン酸塩が使用される場合、鋳造構造は、ｐＨを調整することによって除去されることができ；第１の材料としてＰＥＧＤＡが使用される場合（例えば、初期構造がＧｅｌＭＡから成り、ＰＥＧＤＡが空所にキャスティングされる第１の材料であり、初期構造が酵素分解され、次いで、キャスティング用の第２の材料としてプラスチックが使用され、最後に、第１の材料ＰＥＧＤＡが水酸化ナトリウムで分解される）。様々な実施形態において、ゼラチン／ＧｅｌＭＡ材料が第１の材料として使用される場合、鋳造構造は酵素（トリプシン、コラゲナーゼなど）によって除去されることができる（例えば、初期構造がＰＥＧＤＡから成り、ゼラチン／ＧｅｌＭＡが空所にキャスティングされる第１の材料であり、初期構造が加水分解溶解又は加水分解によって除去され、キャスティングする第２の材料としてＰＥＧ－ノルボルネンが使用され、最後に第１の材料が酵素溶解又は酵素分解によって除去される）。

【0086】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ２００は、ステップＳ２１４にて、第２の材料を有する最終構造を得ることを含む。様々な実施形態において、最終構造は、人工組織又は臓器とし得る。

【0087】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ２００はオプションで、ステップＳ２１０で第２の材料をキャスティングすることに先立って、ステップＳ２１６にて、鋳造構造の表面を改質することを含む。様々な実施形態において、鋳造構造の表面を改質することは更に、表面を粗面化若しくは平滑化すること、コラーゲンの層でコーティングすること、表面の一部をコラーゲンでコーティングすること、電気めっきすること、電気分解を行うこと、磁場中での強磁性流体を用いて表面の表面処理を行うこと、又はこれらの任意の組み合わせを有する。

【0088】

様々な実施形態において、鋳造構造は、当該鋳造構造の表面上に液滴が形成しないように表面張力を低下させることによって、コーティングのために調製され得る。様々な実施形態において、鋳造構造のコーティング材料は脂質を含有し得る。様々な実施形態において、脂質は、リン脂質、ステロイド、糖脂質、スフィンゴ脂質、若しくは両親媒性物質、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。様々な実施形態において、リン脂質は、双性イオン性リン脂質、又はアニオン性リン脂質、又はＰＥＧ化リン脂質、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。様々な実施形態において、脂質はポリ乳酸とし得る。様々な実施形態において、脂質はトリグリセリドとし得る。様々な実施形態において、コーティング材料は、疎水性領域を含むことができ、疎水性含有材料はペプチド又はタンパク質である。様々な実施形態において、該材料は血清であってもよい。様々な実施形態において、疎水性材料は脂質とし得る。様々な実施形態において、コーティングされた構造は細胞接着を可能にする。様々な実施形態において、鋳造構造は、下流の用途において第１の材料の完全な除去を可能にする材料でコーティングされ、該材料はプルロニックである。

【0089】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ２００はオプションで、ステップＳ２１０で第２の材料をキャスティングすることに先立って、ステップＳ２１８にて、鋳造構造上に１つ以上のコーティングを形成することを含む。様々な実施形態において、該１つ以上のコーティングは、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を含み得る。

【0090】

様々な実施形態において、上記１つ以上のコーティングは、１０ｎｍと１０００μｍとの間の厚さを持つ。様々な実施形態において、上記１つ以上のコーティングは多層コーティングを含むことができ、該多層コーティングは、少なくとも２回コーティングを形成することによって得られる。様々な実施形態において、最終構造上の多層コーティングは、少なくとも２つの異なるコーティング材料を有する。

【0091】

図３は、様々な実施形態に従った、構造体を作成するための方法Ｓ３００のフローチャートである。様々な実施形態によれば、方法Ｓ３００は、ステップＳ３０２にて、初期構造を用意することを含む。様々な実施形態において、初期構造は、プリントされることができ、また、１つ以上のフィーチャを持つことができる。様々な実施形態において、１つ以上のフィーチャは、ポジ型又はネガ型のフィーチャであることができる。様々な実施形態によれば、ポジ型フィーチャは、構造体を構成する材料によって占有される空間を指す。様々な実施形態によれば、ネガ型フィーチャは、構造体を構成する材料が存在しない空間、例えば、構造体内の空き空間又は空所ボリュームを指す。様々な実施形態によれば、１つ以上のネガ型フィーチャは、構造体の１つ以上の空所ボリュームを指す。

【0092】

様々な実施形態において、初期構造は、ヒドロゲル母型から成る３Ｄヒドロゲル構造である。様々な実施形態において、初期構造は、ワックス、プラスチック、又はポリビニルアルコール、２５０－３５０００Ｄａを持つＰＥＧＤＡ、ＰＥＧ－ノルボルネン、ＰＥＧ－ＭＭＰ、ゼラチンメタクリレート、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。様々な実施形態において、１つ以上のフィーチャは、加法製造又は減法製造によって生成された脈管トポロジを有する。様々な実施形態において、初期構造は、３Ｄプリンタを介してプリントされることができる。様々な実施形態において、初期構造は、組織内又は器官内の脈管トポロジを含むことができる。

【0093】

様々な実施形態において、初期構造がプリントされた後に、初期構造に対して後処理が実行され得る。様々な実施形態において、後処理は、とりわけ、初期構造を溶媒中で洗浄すること、初期構造を溶媒中で平衡化すること、又は初期構造をライトボックス中で架橋することを含むことができる。

【0094】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ３００は、ステップＳ３０４にて、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングすることを含む。様々な実施形態において、第１の材料（例えば、キャスティングされる材料）は、以下に限られないが、熱可逆性材料、ガリウムを含む金属若しくは液体金属、フィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、炭水化物ガラス、プルロニック、低分子量ＰＥＧ、ＰＣＬ、ゼラチン、ワックス、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。

【0095】

様々な実施形態において、初期構造又は第１の／キャスティングされる材料のためのワックスは、多様なクラスの有機化合物からのワックスとすることができる。一部の実施形態において、ワックスは、周囲温度付近で親油性及び／又は展性の固体であり得る。様々な実施形態において、ワックスは、約４０℃（１０４°Ｆ）を超える融点を有し、融解して低粘度の液体を与える、高級アルカン及び脂質を含むことができる。様々な実施形態において、ワックスは、水に不溶性であるが、有機非極性溶媒に可溶性であることができる。

【0096】

様々な実施形態において、ワックスはアルカン炭化水素とすることができ、アルカン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルカン炭化水素は、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、エイコサン、ヘンエイコサン、ドコサン、テトラコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン、テトラコンタン、テトラテトラコンタン、又はペンタコンタンとし得る。様々な実施形態において、ワックスはアルケン炭化水素とすることができ、アルケン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ＝ＣＨ_２、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルケン炭化水素は１－オクタデセンとし得る。

【0097】

様々な実施形態において、ワックスは不飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができ、飽和炭化水素は、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコール、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、ミリシルアルコール、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0098】

様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂肪酸は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＨ、ただし、ｎ＝４～３０を持つ。様々な実施形態において、脂質は、ヘキサン酸、ノナン酸、オクタン酸、デカン酸、ノナデカン酸メチル、ラウリン酸、アラキジン酸メチル、ミリスチン酸、トリコサン酸メチル、ベヘン酸メチル、ヘプタデカン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、若しくはメリシン酸、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0099】

様々な実施形態において、ワックスは、不飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂質は、アラキドン酸、リノレン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、又はこれらの任意の組み合わせである。様々な実施形態において、ワックスは、複数の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとし得る。

【0100】

様々な実施形態において、ワックスは、植物由来、動物由来、石油由来、若しくは合成、又はこれらの任意の組み合わせである。

【0101】

様々な実施形態において、ワックスは、パラフィン、大豆ワックス、蜜ろう（主成分はパルミチン酸ミリシルである）、ガルフワックス、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ポリエチレンワックス、微結晶ワックス、又はこれらの任意の組み合わせとすることができる。

【0102】

様々な実施形態において、ワックスは、機械的特性を向上させるために、例えば、以下に限られないが、ステアリン酸、トリステアリン酸グリセリル、トリステアリン酸ソルビタン、蜜ろう、レシチンなどの添加剤、又は、例えば、以下に限られないが、ダンマルガム、マスティックガム、コーパルガム、セラックなどの樹脂を含有することができる。

【0103】

様々な実施形態において、ワックスは、ピーナッツ油、ヒマワリ油、大豆油、キャノーラ油、オリーブ油、若しくは米ぬか油、又はこれらの任意の組み合わせの中で希釈され得る。

【0104】

様々な実施形態において、ワックスは、それを容器に移し、それらを加熱し、次いでそれらを使用することによって調製されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、オーブン中で高温での射出プロセスにおいて使用するために、より高い温度で溶融され得る。一部の実施形態において、ワックスは室温で処理されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、所望の物理的、機械的、及び／又は化学的特性を得るために別のワックスと組み合わされることができる。一部の例において、２つ以上のワックスが組み合わされ、それらを混合する前に温めるか、又は液化する。

【0105】

様々な実施形態において、ワックスは、約４℃と約４０℃との間の温度範囲でキャスティングプロセスを用いて準備されることができる。様々な実施形態において、初期構造ヒドロゲルは、ワックスによるネガ型空間の充填の改善のために、溶媒交換のためにインキュベートされることができる。様々な実施形態において、ヒドロゲルは、アセトン若しくはテトラヒドロフラン又はこれらの任意の組み合わせ中でインキュベートされ得る。様々な実施形態において、初期構造のネガ型空間は親油性薬剤に晒される。様々な実施形態において、親油性薬剤は、アセトン又はテトラヒドロフランとし得る。

【0106】

様々な実施形態において、鋳造構造は、ガリウム、又は、例えば、以下に限られないが、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズなどのガリウム含有材料を含む。様々な実施形態において、鋳造構造は、１０μｍ、５μｍ、３μｍ、２μｍ、１μｍ、０．８μｍ、０．６μｍ、０．５μｍ、０．４μｍ、０．３μｍ、０．２μｍ、又は０．１μｍ未満の表面ラフネス（Ｒａ）を持つ。様々な実施形態において、鋳造構造は、他の表面特性を有するフィーチャを含む更なるフィーチャを提供するために冶金技術によって後処理される。様々な実施形態において、鋳造構造が独立した脈管網を含む場合、脈管網は独立して後処理されることができる。様々な実施形態において、１つのネットワークを電極に接続して電気めっき浴に沈めることができ、上に追加の金属を電気めっきすることができる。様々な実施形態において、電気めっきは、方向性を持って適用され、近位よりも遠位において多い。様々な実施形態において、電気めっきは、表面全体にわたって均一に適用される。様々な実施形態において、電気めっきは、鋳造構造と同じ金属であり、あるいは、異なる金属であってもよい。

【0107】

様々な実施形態において、浸漬コーティングを用いて鋳造構造を修飾することができる。様々な実施形態において、浸漬コーティングは順次の材料で実行され得る。様々な実施形態において、浸漬コーティングは溶液中で行われることができ、次いで、それが乾燥され、固化される。様々な実施形態において、浸漬コーティングは溶液中で行われることができ、次いで、それが結晶化される。様々な実施形態において、浸漬コーティングは、層ごと（レイヤ・バイ・レイヤ）にナノメートル厚の高分子電解質ポリマー膜によって行われ得る。様々な実施形態において、浸漬コーティングは、磁性粒子の懸濁液中で行われることができ、磁場が表面変化を配向又は制御することができる。様々な実施形態において、独立した脈管網が帯電され、続いて粉末キャスティングが行われる。様々な実施形態において、プロセスは、最初にラミニンを含み、次いでコラーゲン中での浸漬コーティングが続く。一部の実施形態において、プロセスは、例えば自動車用のパーツの粉末コーティングに使用されるプロセスにおいて必要とされるようなハードベークを含まない。様々な実施形態において、鋳造構造は、交互層有機ポリマー（organic polymer in alternating layers；ＯＰＡＬ）プロセスを用いてコーティングされることができ、各コーティング層は、表面上の１つ以上の方向に沿って、及び／又は鋳造構造の成長方向に沿って、異なる色を生じさせ得る異なる材料を含むことができ、それが表面にわたって一連の色（例えば、虹）を形成し得る。換言すれば、鋳造構造は、表面に沿って及び／又はコーティングの層を通して、コーティングの２Ｄ及び／又は３Ｄ構成の両方で構造中の制御された混合によってコーティング中に勾配を持つようにコーティングされることができる。

【0108】

様々な実施形態において、ガリウム、又は、例えば、以下に限られないが、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズなどのガリウム含有材料は、電気泳動によって除去されることができる。除去後の残存ガリウム含有量は、元素分析によって割り出されることができる。様々な実施形態において、鋳造構造のコーティング中のガリウム含有量は、コーティングが行われる前よりも少ないとし得る。

【0109】

様々な実施形態において、初期構造はヒドロゲルを含むことができ、ヒドロゲルはアルギネートである。様々な実施形態において、アルギネートは、塩化カルシウムと架橋されることができる。様々な実施形態において、アルギン酸塩は、カルシウムキレート剤と共に溶解され得る。様々な実施形態において、キレート剤は、クエン酸ナトリウム又はエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）とし得る。

【0110】

様々な実施形態において、初期構造はヒドロゲル成分を含むことができる。様々な実施形態において、注入される材料の物質の状態は、ｐＨ又は塩濃度によって変更されることができる。様々な実施形態において、注入される材料は、多価無機カチオン又はアニオンによる材料の形成を伴うことができる。様々な実施形態において、注入される材料は、例えばアルギン酸塩などの多糖とすることができ、アルギン酸塩は、塩化カルシウムからのカルシウム二価カチオンと架橋されることができる。

【0111】

様々な実施形態において、鋳造構造は、カチオン性又はアニオン性のキレート剤の使用を通じて除去されることができる。様々な実施形態において、第１の材料を溶解するために使用される化学物質はカルシウムキレート剤である。様々な実施形態において、キレート剤は、クエン酸ナトリウム又はＥＤＴＡとし得る。様々な実施形態において、注入される材料は、ジスルフィド結合を介した材料の形成を伴うことができる。様々な実施形態において、鋳造構造は還元条件下で除去され得る。様々な実施形態において、注入される材料は、共有結合的に適応可能なネットワークを含むことができる。様々な実施形態において、適応可能な結合は可逆的チオエステルの形成を伴い得る。様々な実施形態において、注入される材料は、熱力学的に可逆的なネットワークを含み得る。様々な実施形態において、熱力学的に可逆的なネットワークは、フランとマレイミドとのカップリングによって形成され得る。様々な実施形態において、熱力学的に可逆的なネットワークは、熱／温度を使用して開始及び逆転され得る。様々な実施形態において、ディールス・アルダー付加生成物が６０℃で形成され得る。様々な実施形態において、レトロディールス・アルダー生成物が１１０℃で形成され得る。

【0112】

様々な実施形態において、第１の材料はアガロースとすることができる。様々な実施形態において、第１の材料は、生物学的に誘導されたポリマー材料とすることができ、該材料はゼラチンである。様々な実施形態において、ゼラチンは、酵素的又は化学的架橋剤によって架橋されることができる。様々な実施形態において、酵素的架橋剤は微生物トランスグルタミナーゼとし得る。様々な実施形態において、化学的架橋剤はグルタルアルデヒドとし得る。様々な実施形態において、ゼラチン鋳造物は酵素分解によって除去されることができる。様々な実施形態において、酵素はコラゲナーゼとし得る。

【0113】

様々な実施形態において、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングすることは、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料を第１の温度で充填し、第１の材料を第２の温度で固化させることを含み、第１の温度での第１の材料と第２の温度での第１の材料とは異なる物理的状態を持つ。様々な実施形態によれば、ガリウム及び他の液体金属などの第１の材料についての第１の温度は、約６５℃から約４℃の範囲であり、ＰＣＬなどの第１の材料についての第１の温度は、約６５℃から約３５℃の範囲である。様々な実施形態において、ガリウム及び他の液体金属並びにＰＣＬなどの第１の材料についての第２の温度は、室温から約４℃の範囲である。一部の実施形態において、キャスティングされる材料の充填／固化は、温度に敏感ではなく、約３７℃と約４℃との間で行われることができる。

【0114】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ３００は、ステップＳ３０６にて、第１の材料から初期構造を除去することを含む。様々な実施形態において、初期構造は、例えば、以下に限られないが、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、加熱を介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによってを含め、幾つものプロセス及び技術を介して除去されることができる。様々な実施形態において、室温又は周囲温度で液体（例えば、液体金属）であるが、より低い温度では固体である金属の溶解又は分解が、グリセロールを含有する溶解又は分解溶液中で初期構造をインキュベートすることによって、例えば０℃（２７３ケルビン）未満などの低温で実行され得る。様々な実施形態において、鋳造構造は冷却によって除去されることができる。様々な実施形態において、例えば、キャスティングされる材料としてアルギン酸塩が使用される場合、鋳造構造は、ｐＨを調整することによって除去されることができ；第１の材料としてＰＥＧＤＡが使用される場合（ＧｅｌＭＡゲル、ＰＥＧＤＡボイドキャスティング、酵素溶解又は分解、プラスチックキャスティング、水酸化ナトリウム溶解又は分解）。様々な実施形態において、ゼラチン／ＧｅｌＭＡ材料がキャスティングされる材料として使用される場合、鋳造構造は酵素（トリプシン、コラゲナーゼなど）によって除去されることができる（ＰＥＧＤＡゲル、ＧｅｌＭＡボイドキャスティング、加水分解溶解又は分解、ＰＥＧ－ノルボルネンキャスティング、コラゲナーゼ溶解又は分解）。

【0115】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ３００は、ステップＳ３０８にて、第１の材料を有する鋳造構造を得ることを含む。様々な実施形態において、鋳造構造は、初期構造の反転された型を有する。

【0116】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ３００は、ステップＳ３１０にて、鋳造構造上に第２の材料をコーティングすることを含む。様々な実施形態において、第２の材料は、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を含み得る。

【0117】

様々な実施形態において、第２の材料は、浸漬コーティング、スプレーコーティング、粉末コーティング、蒸着、電気めっきによって、あるいは、酸化及び／又は還元反応によって、あるいは、これらの組み合わせによってコーティングされる。様々な実施形態において、第２の材料は、１０ｎｍと１０００μｍとの間の厚さにコーティングされる。様々な実施形態において、上記１つ以上のコーティングは多層コーティングを含むことができ、該多層コーティングは、少なくとも２回コーティングを形成することによって得られる。様々な実施形態において、最終構造上の多層コーティングは、少なくとも２つの異なるコーティング材料を有する。

【0118】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ３００は、ステップＳ３１２にて、コーティングされた第２の材料から鋳造構造（例えば、キャスティングされた材料）を除去することを含む。様々な実施形態において、第１の材料は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、鋳造構造を加熱して第１の材料を液化すること、若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される。様々な実施形態において、室温又は周囲温度で液体（例えば、液体金属）であるが、より低い温度では固体である金属の溶解又は分解が、グリセロールを含有する溶解又は分解溶液中で初期構造をインキュベートすることによって、例えば０℃（２７３ケルビン）未満などの低温で実行され得る。

【0119】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ３００は、ステップＳ３１４にて、コーティングされた第２の材料を有する最終構造を得ることを含む。様々な実施形態において、最終構造は、人工組織又は臓器とし得る。

【0120】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ３００はオプションで、ステップＳ３１６にて、ステップＳ３１０に先立って鋳造構造の表面を改質すること、又はステップＳ３１２に先立ってコーティングされた第２の材料の表面を改質することを含む。様々な実施形態において、鋳造構造の表面を改質することは更に、表面を粗面化若しくは平滑化すること、コラーゲンの層でコーティングすること、表面の一部をコラーゲンでコーティングすること、電気めっきすること、電気分解を行うこと、磁場中での強磁性流体を用いて表面の表面処理を行うこと、又はこれらの任意の組み合わせを有する。

【0121】

様々な実施形態において、鋳造構造は、当該鋳造構造の表面上に液滴が形成しないように表面張力を低下させることによって、コーティングのために調製され得る。様々な実施形態において、鋳造構造のコーティング材料は脂質を含有し得る。様々な実施形態において、脂質は、リン脂質、ステロイド、糖脂質、スフィンゴ脂質、若しくは両親媒性物質、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。様々な実施形態において、リン脂質は、双性イオン性リン脂質、又はアニオン性リン脂質、又はＰＥＧ化リン脂質、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。様々な実施形態において、脂質はポリ乳酸とし得る。様々な実施形態において、脂質はトリグリセリドとし得る。様々な実施形態において、コーティング材料は、疎水性領域を含むことができ、疎水性含有材料はペプチド又はタンパク質である。様々な実施形態において、該材料は血清であってもよい。様々な実施形態において、疎水性材料は脂質とし得る。様々な実施形態において、コーティングされた構造は細胞接着を可能にする。様々な実施形態において、鋳造構造は、下流の用途において第１の材料の完全な除去を可能にする材料でコーティングされ、該材料はプルロニックである。

【0122】

図４は、様々な実施形態に従った、構造体を作成するための方法Ｓ４００のフローチャートである。様々な実施形態によれば、方法Ｓ４００は、ステップＳ４０２にて、初期構造を用意することを含む。様々な実施形態において、初期構造は、プリントされることができ、また、１つ以上のフィーチャを持つことができる。様々な実施形態において、１つ以上のフィーチャは、ポジ型又はネガ型のフィーチャであることができる。様々な実施形態によれば、ポジ型フィーチャは、構造体を構成する材料によって占有される空間を指す。様々な実施形態によれば、ネガ型フィーチャは、構造体を構成する材料が存在しない空間、例えば、構造体内の空き空間又は空所ボリュームを指す。様々な実施形態によれば、１つ以上のネガ型フィーチャは、構造体の１つ以上の空所ボリュームを指す。

【0123】

様々な実施形態において、初期構造は、ヒドロゲル母型から成る３Ｄヒドロゲル構造である。様々な実施形態において、初期構造は、ワックス、プラスチック、又はポリビニルアルコール、２５０－３５０００Ｄａを持つＰＥＧＤＡ、ＰＥＧ－ノルボルネン、ＰＥＧ－ＭＭＰ、ゼラチンメタクリレート、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。様々な実施形態において、１つ以上のフィーチャは、加法製造又は減法製造によって生成された脈管トポロジを有する。様々な実施形態において、初期構造は、３Ｄプリンタを介してプリントされることができる。様々な実施形態において、初期構造は、組織内又は器官内の脈管トポロジを含むことができる。

【0124】

様々な実施形態において、初期構造がプリントされた後に、初期構造に対して後処理が実行され得る。様々な実施形態において、後処理は、とりわけ、初期構造を溶媒中で洗浄すること、初期構造を溶媒中で平衡化すること、又は初期構造をライトボックス中で架橋することを含むことができる。

【0125】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ４００は、ステップＳ４０４にて、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングすることを含む。様々な実施形態において、第１の材料は、以下に限られないが、熱可逆性材料、ガリウムを含む金属若しくは液体金属、フィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、炭水化物ガラス、プルロニック、低分子量ＰＥＧ、ＰＣＬ、ゼラチン、ワックス、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。

【0126】

様々な実施形態において、初期構造又は第１の材料のためのワックスは、多様なクラスの有機化合物からのワックスとすることができる。一部の実施形態において、ワックスは、周囲温度付近で親油性及び／又は展性の固体であり得る。様々な実施形態において、ワックスは、約４０℃（１０４°Ｆ）を超える融点を有し、融解して低粘度の液体を与える、高級アルカン及び脂質を含むことができる。様々な実施形態において、ワックスは、水に不溶性であるが、有機非極性溶媒に可溶性であることができる。

【0127】

様々な実施形態において、ワックスはアルカン炭化水素とすることができ、アルカン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルカン炭化水素は、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、エイコサン、ヘンエイコサン、ドコサン、テトラコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン、テトラコンタン、テトラテトラコンタン、又はペンタコンタンとし得る。様々な実施形態において、ワックスはアルケン炭化水素とすることができ、アルケン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ＝ＣＨ_２、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルケン炭化水素は１－オクタデセンとし得る。

【0128】

様々な実施形態において、ワックスは不飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができ、飽和炭化水素は、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコール、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、ミリシルアルコール、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0129】

様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂肪酸は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＨ、ただし、ｎ＝４～３０を持つ。様々な実施形態において、脂質は、ヘキサン酸、ノナン酸、オクタン酸、デカン酸、ノナデカン酸メチル、ラウリン酸、アラキジン酸メチル、ミリスチン酸、トリコサン酸メチル、ベヘン酸メチル、ヘプタデカン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、若しくはメリシン酸、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0130】

様々な実施形態において、ワックスは、不飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂質は、アラキドン酸、リノレン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、又はこれらの任意の組み合わせである。様々な実施形態において、ワックスは、複数の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとし得る。

【0131】

様々な実施形態において、ワックスは、植物由来、動物由来、石油由来、若しくは合成、又はこれらの任意の組み合わせである。

【0132】

様々な実施形態において、ワックスは、パラフィン、大豆ワックス、蜜ろう（主成分はパルミチン酸ミリシルである）、ガルフワックス、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ポリエチレンワックス、微結晶ワックス、又はこれらの任意の組み合わせとすることができる。

【0133】

様々な実施形態において、ワックスは、機械的特性を向上させるために、例えば、以下に限られないが、ステアリン酸、トリステアリン酸グリセリル、トリステアリン酸ソルビタン、蜜ろう、レシチンなどの添加剤、又は、例えば、以下に限られないが、ダンマルガム、マスティックガム、コーパルガム、セラックなどの樹脂を含有することができる。

【0134】

様々な実施形態において、ワックスは、ピーナッツ油、ヒマワリ油、大豆油、キャノーラ油、オリーブ油、若しくは米ぬか油、又はこれらの任意の組み合わせの中で希釈され得る。

【0135】

様々な実施形態において、ワックスは、それを容器に移し、それらを加熱し、次いでそれらを使用することによって調製されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、オーブン中で高温での射出プロセスにおいて使用するために、より高い温度で溶融され得る。一部の実施形態において、ワックスは室温で処理されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、所望の物理的、機械的、及び／又は化学的特性を得るために別のワックスと組み合わされることができる。一部の例において、２つ以上のワックスが組み合わされ、それらを混合する前に温めるか、又は液化する。

【0136】

様々な実施形態において、ワックスは、約４℃と約４０℃との間の温度範囲でキャスティングプロセスを用いて準備されることができる。様々な実施形態において、初期構造ヒドロゲルは、ワックスによるネガ型空間の充填の改善のために、溶媒交換のためにインキュベートされることができる。様々な実施形態において、ヒドロゲルは、アセトン若しくはテトラヒドロフラン又はこれらの任意の組み合わせ中でインキュベートされ得る。様々な実施形態において、初期構造のネガ型空間は親油性薬剤に晒される。様々な実施形態において、親油性薬剤は、アセトン又はテトラヒドロフランとし得る。

【0137】

様々な実施形態において、鋳造構造は、ガリウム、又は、例えば、以下に限られないが、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズなどのガリウム含有材料を含む。様々な実施形態において、鋳造構造は、１０μｍ、５μｍ、３μｍ、２μｍ、１μｍ、０．８μｍ、０．６μｍ、０．５μｍ、０．４μｍ、０．３μｍ、０．２μｍ、又は０．１μｍ未満の表面ラフネス（Ｒａ）を持つ。様々な実施形態において、鋳造構造は、他の表面特性を有するフィーチャを含む更なるフィーチャを提供するために冶金技術によって後処理される。様々な実施形態において、鋳造構造が独立した脈管網を含む場合、脈管網は独立して後処理されることができる。様々な実施形態において、１つのネットワークを電極に接続して電気めっき浴に沈めることができ、上に追加の金属を電気めっきすることができる。様々な実施形態において、電気めっきは、方向性を持って適用され、近位よりも遠位において多い。様々な実施形態において、電気めっきは、表面全体にわたって均一に適用される。様々な実施形態において、電気めっきは、鋳造構造と同じ金属であり、あるいは、異なる金属であってもよい。

【0138】

様々な実施形態において、浸漬コーティングを用いて鋳造構造を修飾することができる。様々な実施形態において、浸漬コーティングは順次の材料で実行され得る。様々な実施形態において、浸漬コーティングは溶液中で行われることができ、次いで、それが乾燥され、固化される。様々な実施形態において、浸漬コーティングは溶液中で行われることができ、次いで、それが結晶化される。様々な実施形態において、浸漬コーティングは、層ごと（レイヤ・バイ・レイヤ）にナノメートル厚の高分子電解質ポリマー膜によって行われ得る。様々な実施形態において、浸漬コーティングは、磁性粒子の懸濁液中で行われることができ、磁場が表面変化を配向又は制御することができる。様々な実施形態において、独立した脈管網が帯電され、続いて粉末キャスティングが行われる。様々な実施形態において、プロセスは、最初にラミニンを含み、次いでコラーゲン中での浸漬コーティングが続く。一部の実施形態において、プロセスは、例えば自動車用のパーツの粉末コーティングに使用されるプロセスにおいて必要とされるようなハードベークを含まない。様々な実施形態において、鋳造構造は、交互層有機ポリマー（organic polymer in alternating layers；ＯＰＡＬ）プロセスを用いてコーティングされることができ、各コーティング層は、表面上の１つ以上の方向に沿って、及び／又は鋳造構造の成長方向に沿って、異なる色を生じさせ得る異なる材料を含むことができ、それが表面にわたって一連の色（例えば、虹）を形成し得る。換言すれば、鋳造構造は、表面に沿って及び／又はコーティングの層を通して、コーティングの２Ｄ及び／又は３Ｄ構成の両方で構造中の制御された混合によってコーティング中に勾配を持つようにコーティングされることができる。

【0139】

様々な実施形態において、ガリウム、又は、例えば、以下に限られないが、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズなどのガリウム含有材料は、電気泳動によって除去されることができる。除去後の残存ガリウム含有量は、元素分析によって割り出されることができる。様々な実施形態において、鋳造構造のコーティング中のガリウム含有量は、コーティングが行われる前よりも少ないとし得る。

【0140】

様々な実施形態において、初期構造はヒドロゲルを含むことができ、ヒドロゲルはアルギネートである。様々な実施形態において、アルギネートは、塩化カルシウムと架橋されることができる。様々な実施形態において、アルギン酸塩は、カルシウムキレート剤と共に溶解され得る。様々な実施形態において、キレート剤は、クエン酸ナトリウム又はエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）とし得る。

【0141】

様々な実施形態において、初期構造はヒドロゲル成分を含むことができる。様々な実施形態において、注入される材料の物質の状態は、ｐＨ又は塩濃度によって変更されることができる。様々な実施形態において、注入される材料は、多価無機カチオン又はアニオンによる材料の形成を伴うことができる。様々な実施形態において、注入される材料は、例えばアルギン酸塩などの多糖とすることができ、アルギン酸塩は、塩化カルシウムからのカルシウム二価カチオンと架橋されることができる。

【0142】

様々な実施形態において、鋳造構造は、カチオン性又はアニオン性のキレート剤の使用を通じて除去されることができる。様々な実施形態において、第１の材料を溶解するために使用される化学物質はカルシウムキレート剤である。様々な実施形態において、キレート剤は、クエン酸ナトリウム又はＥＤＴＡとし得る。様々な実施形態において、注入される材料は、ジスルフィド結合を介した材料の形成を伴うことができる。様々な実施形態において、鋳造構造は還元条件下で除去され得る。様々な実施形態において、注入される材料は、共有結合的に適応可能なネットワークを含むことができる。様々な実施形態において、適応可能な結合は可逆的チオエステルの形成を伴い得る。様々な実施形態において、注入される材料は、熱力学的に可逆的なネットワークを含み得る。様々な実施形態において、熱力学的に可逆的なネットワークは、フランとマレイミドとのカップリングによって形成され得る。様々な実施形態において、熱力学的に可逆的なネットワークは、熱／温度を使用して開始及び逆転され得る。様々な実施形態において、ディールス・アルダー付加生成物が６０℃で形成され得る。様々な実施形態において、レトロディールス・アルダー生成物が１１０℃で形成され得る。

【0143】

様々な実施形態において、第１の材料はアガロースとすることができる。様々な実施形態において、第１の材料は、生物学的に誘導されたポリマー材料とすることができ、該材料はゼラチンである。様々な実施形態において、ゼラチンは、酵素的又は化学的架橋剤によって架橋されることができる。様々な実施形態において、酵素的架橋剤は微生物トランスグルタミナーゼとし得る。様々な実施形態において、化学的架橋剤はグルタルアルデヒドとし得る。様々な実施形態において、ゼラチン鋳造物は酵素分解によって除去されることができる。様々な実施形態において、酵素はコラゲナーゼとし得る。

【0144】

様々な実施形態において、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングすることは、初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料を第１の温度で充填し、第１の材料を第２の温度で固化させることを含み、第１の温度での第１の材料と第２の温度での第１の材料とは異なる物理的状態を持つ。様々な実施形態によれば、ガリウム及び他の液体金属などの第１の材料についての第１の温度は、約６５℃から約４℃の範囲であり、ＰＣＬなどの第１の材料についての第１の温度は、約６５℃から約３５℃の範囲である。様々な実施形態において、ガリウム及び他の液体金属並びにＰＣＬなどの第１の材料についての第２の温度は、室温から約４℃の範囲である。一部の実施形態において、キャスティングされる材料の充填／固化は、温度に敏感ではなく、約３７℃と約４℃との間で行われることができる。

【0145】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ４００は、ステップＳ４０６にて、第１の材料から初期構造を除去することを含む。様々な実施形態において、初期構造は、例えば、以下に限られないが、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、加熱を介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによってを含め、幾つものプロセス及び技術を介して除去されることができる。様々な実施形態において、室温又は周囲温度で液体（例えば、液体金属）であるが、より低い温度では固体である金属の溶解又は分解が、グリセロールを含有する溶解又は分解溶液中で初期構造をインキュベートすることによって、例えば０℃（２７３ケルビン）未満などの低温で実行され得る。様々な実施形態において、鋳造構造は冷却によって除去されることができる。様々な実施形態において、例えば、キャスティングされる材料としてアルギン酸塩が使用される場合、鋳造構造は、ｐＨを調整することによって除去されることができ；第１の材料としてＰＥＧＤＡが使用される場合（ＧｅｌＭＡゲル、ＰＥＧＤＡボイドキャスティング、酵素溶解又は分解、プラスチックキャスティング、水酸化ナトリウム溶解又は分解）。様々な実施形態において、ゼラチン／ＧｅｌＭＡ材料がキャスティングされる材料として使用される場合、鋳造構造は酵素（トリプシン、コラゲナーゼなど）によって除去されることができる（ＰＥＧＤＡゲル、ＧｅｌＭＡボイドキャスティング、加水分解溶解又は分解、ＰＥＧ－ノルボルネンキャスティング、コラゲナーゼ溶解又は分解）。

【0146】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ４００は、ステップＳ４０８にて、第１の材料を有する鋳造構造を得ることを含む。様々な実施形態において、鋳造構造は、初期構造のネガ型の又は反転された型を有する。

【0147】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ４００は、ステップＳ４１０にて、鋳造構造上に第２の材料をコーティングすることを含む。様々な実施形態において、第２の材料は、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を含み得る。

【0148】

様々な実施形態において、第２の材料は、浸漬コーティング、スプレーコーティング、粉末コーティング、蒸着、電気めっきによって、あるいは、酸化及び／又は還元反応によって、あるいは、これらの組み合わせによってコーティングされる。様々な実施形態において、第２の材料は、１０ｎｍと１０００μｍとの間の厚さにコーティングされる。様々な実施形態において、上記１つ以上のコーティングは多層コーティングを含むことができ、該多層コーティングは、少なくとも２回コーティングを形成することによって得られる。様々な実施形態において、最終構造上の多層コーティングは、少なくとも２つの異なるコーティング材料を有する。

【0149】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ４００は、ステップＳ４１２にて、コーティングされた鋳造構造を用いて第３の材料をキャスティングすることを含む。様々な実施形態において、第３の材料は、絹を含む生体材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブリン、合成ペプチド、ヒアルロン酸、アルギン酸塩を含むポリマー、ポリウレタン、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、エラストマー、コラーゲンメタクリレート、コラーゲンメタクリルアミド、ゼラチンメタクリレート、ゼラチンメタクリルアミド、絹メタクリレート、絹メタクリルアミド、ヒアルロン酸メタクリレート、ヒアルロン酸メタクリルアミド、プルロニックジアクリレート、プルロニックメタクリルアミド、コンドロイチン硫酸メタクリレート、コンドロイチン硫酸メタクリルアミド、エラスチンメタクリレート、エラスチンメタクリルアミド、セルロースアクリレート、セルロースメタクリルアミド、デキストランメタクリレート、デキストランメタクリルアミド、ヘパリンメタクリレート、ヘパリンメタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、キトサンメタクリレート、キトサンメタクリルアミド、ポリエチレングリコールノルボルネン、ポリエチレングリコールジチオール、チオール化ゼラチン、チオール化キトサン、チオール化ヒアルロン酸、チオール化絹、ＰＥＧベースのペプチド複合体、任意の組織／器官の脱細胞化ＥＣＭ、プラスチック、ガリウム若しくはインジウムを含む金属、又はフィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、又はこれらの任意の組み合わせを含む。

【0150】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ４００は、ステップＳ４１４にて、第１の材料を除去することを含む。様々な実施形態において、鋳造構造は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、鋳造構造を加熱して第１の材料を液化すること、若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される。様々な実施形態において、室温又は周囲温度で液体（例えば、液体金属）であるが、より低い温度では固体である金属の溶解又は分解が、グリセロールを含有する溶解又は分解溶液中で初期構造をインキュベートすることによって、例えば０℃（２７３ケルビン）未満などの低温で実行され得る。様々な実施形態において、鋳造構造は冷却によって除去されることができる。様々な実施形態において、例えば、キャスティングされる材料としてアルギン酸塩が使用される場合、鋳造構造は、ｐＨを調整することによって除去されることができ；第１の材料としてＰＥＧＤＡが使用される場合（ＧｅｌＭＡゲル、ＰＥＧＤＡボイドキャスティング、酵素溶解又は分解、プラスチックキャスティング、水酸化ナトリウム溶解又は分解）。様々な実施形態において、ゼラチン／ＧｅｌＭＡ材料がキャスティングされる材料として使用される場合、鋳造構造は酵素（トリプシン、コラゲナーゼなど）によって除去されることができる（ＰＥＧＤＡゲル、ＧｅｌＭＡボイドキャスティング、加水分解溶解又は分解、ＰＥＧ－ノルボルネンキャスティング、コラゲナーゼ溶解又は分解）。

【0151】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ４００は、ステップＳ４１６にて、最終構造を得ることを含む。様々な実施形態において、最終構造は第２の材料及び第３の材料を有する。様々な実施形態において、最終構造は第３の材料を有する。様々な実施形態において、最終構造は、人工組織又は臓器とし得る。

【0152】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ４００はオプションで、第２の材料をコーティングすることに先立って、ステップＳ４１６にて、鋳造構造の表面を改質することを含む。様々な実施形態において、鋳造構造の表面を改質することは更に、表面を粗面化若しくは平滑化すること、コラーゲンの層でコーティングすること、表面の一部をコラーゲンでコーティングすること、電気めっきすること、電気分解を行うこと、磁場中での強磁性流体を用いて表面の表面処理を行うこと、又はこれらの任意の組み合わせかを有する。

【0153】

様々な実施形態において、鋳造構造は、当該鋳造構造の表面上に液滴が形成しないように表面張力を低下させることによって、コーティングのために調製され得る。様々な実施形態において、鋳造構造のコーティング材料は脂質を含有し得る。様々な実施形態において、脂質は、リン脂質、ステロイド、糖脂質、スフィンゴ脂質、若しくは両親媒性物質、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。様々な実施形態において、リン脂質は、双性イオン性リン脂質、又はアニオン性リン脂質、又はＰＥＧ化リン脂質、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。様々な実施形態において、脂質はポリ乳酸とし得る。様々な実施形態において、脂質はトリグリセリドとし得る。様々な実施形態において、コーティング材料は、疎水性領域を含むことができ、疎水性含有材料はペプチド又はタンパク質である。様々な実施形態において、該材料は血清であってもよい。様々な実施形態において、疎水性材料は脂質とし得る。様々な実施形態において、コーティングされた構造は細胞接着を可能にする。様々な実施形態において、鋳造構造は、下流の用途において第１の材料の完全な除去を可能にする材料でコーティングされ、該材料はプルロニックである。

【0154】

図５は、様々な実施形態に従った、構造体を作成するための方法Ｓ５００のフローチャートである。様々な実施形態によれば、方法Ｓ５００は、ステップＳ５０２にて、第１の初期構造及び第２の初期構造を用意することを含む。様々な実施形態において、第１の初期構造及び／又は第２の初期構造は、プリントされることができ、また、１つ以上のフィーチャを持つことができる。様々な実施形態において、第１の初期構造及び第２の初期構造の１つ以上のフィーチャは、ポジ型又はネガ型のフィーチャであることができる。様々な実施形態によれば、ポジ型フィーチャは、第１の初期構造及び／又は第２の初期構造を構成する材料によって占有される空間を指す。様々な実施形態によれば、ネガ型フィーチャは、第１の初期構造及び／又は第２の初期構造を構成する材料が存在しない空間、例えば、第１の初期構造及び／又は第２の初期構造内の空き空間又は空所ボリュームを指す。様々な実施形態によれば、１つ以上のネガ型フィーチャは、第１の初期構造及び／又は第２の初期構造の１つ以上の空所ボリュームを指す。

【0155】

様々な実施形態において、第１の初期構造又は第２の初期構造の少なくとも一方は、ヒドロゲル母型から成る３Ｄヒドロゲル構造である。様々な実施形態において、第１の初期構造又は第２の初期構造の少なくとも一方は、ワックス、プラスチック、又はポリビニルアルコール、２５０－３５０００Ｄａを持つＰＥＧＤＡ、ＰＥＧ－ノルボルネン、ＰＥＧ－ＭＭＰ、ゼラチンメタクリレート、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。様々な実施形態において、１つ以上のフィーチャは、加法製造又は減法製造によって生成された脈管トポロジを有する。様々な実施形態において、第１の初期構造及び／又は第２の初期構造は、３Ｄプリンタを介してプリントされることができる。様々な実施形態において、第１の初期構造及び／又は第２の初期構造は、組織内又は器官内の脈管トポロジを含むことができる。様々な実施形態において、１つ以上の第１の空所ボリュームは、第１の脈管トポロジを形成することができ、１つ以上の第２の空所ボリュームは、第２の脈管トポロジを形成することができる。

【0156】

様々な実施形態において、第１の初期構造及び／又は第２の初期構造がプリントされた後に、第１の初期構造及び／又は第２の初期構造に対して後処理が実行され得る。様々な実施形態において、後処理は、とりわけ、第１の初期構造及び／又は第２の初期構造を溶媒中で洗浄すること、第１の初期構造及び／又は第２の初期構造を溶媒中で平衡化すること、又は第１の初期構造及び／又は第２の初期構造をライトボックス中で架橋することを含むことができる。

【0157】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ５００は、ステップＳ５０４にて、第１の初期構造の１つ以上の第１の空所ボリューム内及び第２の初期構造の１つ以上の第２の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングすることを含む。様々な実施形態において、第１の材料は、以下に限られないが、熱可逆性材料、ガリウムを含む金属若しくは液体金属、フィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、炭水化物ガラス、プルロニック、低分子量ＰＥＧ、ＰＣＬ、ゼラチン、ワックス、又はこれらの任意の組み合わせを含むことができる。

【0158】

様々な実施形態において、第１の初期構造若しくは第２の初期構造の少なくとも一方及び／又は第１の／キャスティングされる材料のためのワックスは、多様なクラスの有機化合物からのワックスとすることができる。一部の実施形態において、ワックスは、周囲温度付近で親油性及び／又は展性の固体であり得る。様々な実施形態において、ワックスは、約４０℃（１０４°Ｆ）を超える融点を有し、融解して低粘度の液体を与える、高級アルカン及び脂質を含むことができる。様々な実施形態において、ワックスは、水に不溶性であるが、有機非極性溶媒に可溶性であることができる。

【0159】

様々な実施形態において、ワックスはアルカン炭化水素とすることができ、アルカン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ_３、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルカン炭化水素は、ヘキサデカン、ヘプタデカン、オクタデカン、エイコサン、ヘンエイコサン、ドコサン、テトラコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ヘントリアコンタン、ドトリアコンタン、ヘキサトリアコンタン、テトラコンタン、テトラテトラコンタン、又はペンタコンタンとし得る。様々な実施形態において、ワックスはアルケン炭化水素とすることができ、アルケン炭化水素は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＨ＝ＣＨ_２、ただし、ｎ＝１４～４８を持つ。様々な実施形態において、アルケン炭化水素は１－オクタデセンとし得る。

【0160】

様々な実施形態において、ワックスは不飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは飽和炭化水素脂肪アルコールとすることができ、飽和炭化水素は、デシルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコール、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、ミリシルアルコール、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0161】

様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂肪酸は、式ＣＨ_３（ＣＨ_２）_ｎＣＯＯＨ、ただし、ｎ＝４～３０を持つ。様々な実施形態において、脂質は、ヘキサン酸、ノナン酸、オクタン酸、デカン酸、ノナデカン酸メチル、ラウリン酸、アラキジン酸メチル、ミリスチン酸、トリコサン酸メチル、ベヘン酸メチル、ヘプタデカン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、若しくはメリシン酸、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。

【0162】

様々な実施形態において、ワックスは、不飽和脂肪酸を含有する脂質とすることができ、脂質は、アラキドン酸、リノレン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、又はこれらの任意の組み合わせである。様々な実施形態において、ワックスは、複数の飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとすることができる。様々な実施形態において、ワックスは、飽和脂肪酸又は不飽和脂肪酸を含有する脂質の組み合わせとし得る。

【0163】

様々な実施形態において、ワックスは、植物由来、動物由来、石油由来、若しくは合成、又はこれらの任意の組み合わせである。

【0164】

様々な実施形態において、ワックスは、パラフィン、大豆ワックス、蜜ろう（主成分はパルミチン酸ミリシルである）、ガルフワックス、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ポリエチレンワックス、微結晶ワックス、又はこれらの任意の組み合わせとすることができる。

【0165】

様々な実施形態において、ワックスは、機械的特性を向上させるために、例えば、以下に限られないが、ステアリン酸、トリステアリン酸グリセリル、トリステアリン酸ソルビタン、蜜ろう、レシチンなどの添加剤、又は、例えば、以下に限られないが、ダンマルガム、マスティックガム、コーパルガム、セラックなどの樹脂を含有することができる。

【0166】

様々な実施形態において、ワックスは、ピーナッツ油、ヒマワリ油、大豆油、キャノーラ油、オリーブ油、若しくは米ぬか油、又はこれらの任意の組み合わせの中で希釈され得る。

【0167】

様々な実施形態において、ワックスは、それを容器に移し、それらを加熱し、次いでそれらを使用することによって調製されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、オーブン中で高温での射出プロセスにおいて使用するために、より高い温度で溶融され得る。一部の実施形態において、ワックスは室温で処理されることができる。様々な実施形態において、ワックスは、所望の物理的、機械的、及び／又は化学的特性を得るために別のワックスと組み合わされることができる。一部の例において、２つ以上のワックスが組み合わされ、それらを混合する前に温めるか、又は液化する。

【0168】

様々な実施形態において、ワックスは、約４℃と約４０℃との間の温度範囲でキャスティングプロセスを用いて準備されることができる。様々な実施形態において、初期構造ヒドロゲルは、ワックスによるネガ型空間の充填の改善のために、溶媒交換のためにインキュベートされることができる。様々な実施形態において、ヒドロゲルは、アセトン若しくはテトラヒドロフラン又はこれらの任意の組み合わせ中でインキュベートされ得る。様々な実施形態において、初期構造のネガ型空間は親油性薬剤に晒される。様々な実施形態において、親油性薬剤は、アセトン又はテトラヒドロフランとし得る。

【0169】

様々な実施形態において、鋳造構造は、ガリウム、又は、例えば、以下に限られないが、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズなどのガリウム含有材料を含む。様々な実施形態において、鋳造構造は、１０μｍ、５μｍ、３μｍ、２μｍ、１μｍ、０．８μｍ、０．６μｍ、０．５μｍ、０．４μｍ、０．３μｍ、０．２μｍ、又は０．１μｍ未満の表面ラフネス（Ｒａ）を持つ。様々な実施形態において、鋳造構造は、他の表面特性を有するフィーチャを含む更なるフィーチャを提供するために冶金技術によって後処理される。様々な実施形態において、鋳造構造が独立した脈管網を含む場合、脈管網は独立して後処理されることができる。様々な実施形態において、１つのネットワークを電極に接続して電気めっき浴に沈めることができ、上に追加の金属を電気めっきすることができる。様々な実施形態において、電気めっきは、方向性を持って適用され、近位よりも遠位において多い。様々な実施形態において、電気めっきは、表面全体にわたって均一に適用される。様々な実施形態において、電気めっきは、鋳造構造と同じ金属であり、あるいは、異なる金属であってもよい。

【0170】

様々な実施形態において、浸漬コーティングを用いて鋳造構造を修飾することができる。様々な実施形態において、浸漬コーティングは順次の材料で実行され得る。様々な実施形態において、浸漬コーティングは溶液中で行われることができ、次いで、それが乾燥され、固化される。様々な実施形態において、浸漬コーティングは溶液中で行われることができ、次いで、それが結晶化される。様々な実施形態において、浸漬コーティングは、層ごと（レイヤ・バイ・レイヤ）にナノメートル厚の高分子電解質ポリマー膜によって行われ得る。様々な実施形態において、浸漬コーティングは、磁性粒子の懸濁液中で行われることができ、磁場が表面変化を配向又は制御することができる。様々な実施形態において、独立した脈管網が帯電され、続いて粉末キャスティングが行われる。様々な実施形態において、プロセスは、最初にラミニンを含み、次いでコラーゲン中での浸漬コーティングが続く。一部の実施形態において、プロセスは、例えば自動車用のパーツの粉末コーティングに使用されるプロセスにおいて必要とされるようなハードベークを含まない。様々な実施形態において、鋳造構造は、交互層有機ポリマー（organic polymer in alternating layers；ＯＰＡＬ）プロセスを用いてコーティングされることができ、各コーティング層は、表面上の１つ以上の方向に沿って、及び／又は鋳造構造の成長方向に沿って、異なる色を生じさせ得る異なる材料を含むことができ、それが表面にわたって一連の色（例えば、虹）を形成し得る。換言すれば、鋳造構造は、表面に沿って及び／又はコーティングの層を通して、コーティングの２Ｄ及び／又は３Ｄ構成の両方で構造中の制御された混合によってコーティング中に勾配を持つようにコーティングされることができる。

【0171】

様々な実施形態において、ガリウム、又は、例えば、以下に限られないが、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズなどのガリウム含有材料は、電気泳動によって除去されることができる。除去後の残存ガリウム含有量は、元素分析によって割り出されることができる。様々な実施形態において、鋳造構造のコーティング中のガリウム含有量は、コーティングが行われる前よりも少ないとし得る。

【0172】

様々な実施形態において、初期構造はヒドロゲルを含むことができ、ヒドロゲルはアルギネートである。様々な実施形態において、アルギネートは、塩化カルシウムと架橋されることができる。様々な実施形態において、アルギン酸塩は、カルシウムキレート剤と共に溶解され得る。様々な実施形態において、キレート剤は、クエン酸ナトリウム又はエチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）とし得る。

【0173】

様々な実施形態において、初期構造はヒドロゲル成分を含むことができる。様々な実施形態において、注入される材料の物質の状態は、ｐＨ又は塩濃度によって変更されることができる。様々な実施形態において、注入される材料は、多価無機カチオン又はアニオンによる材料の形成を伴うことができる。様々な実施形態において、注入される材料は、例えばアルギン酸塩などの多糖とすることができ、アルギン酸塩は、塩化カルシウムからのカルシウム二価カチオンと架橋されることができる。

【0174】

様々な実施形態において、鋳造構造は、カチオン性又はアニオン性のキレート剤の使用を通じて除去されることができる。様々な実施形態において、第１の材料を溶解するために使用される化学物質はカルシウムキレート剤である。様々な実施形態において、キレート剤は、クエン酸ナトリウム又はＥＤＴＡとし得る。様々な実施形態において、注入される材料は、ジスルフィド結合を介した材料の形成を伴うことができる。様々な実施形態において、鋳造構造は還元条件下で除去され得る。様々な実施形態において、注入される材料は、共有結合的に適応可能なネットワークを含むことができる。様々な実施形態において、適応可能な結合は可逆的チオエステルの形成を伴い得る。様々な実施形態において、注入される材料は、熱力学的に可逆的なネットワークを含み得る。様々な実施形態において、熱力学的に可逆的なネットワークは、フランとマレイミドとのカップリングによって形成され得る。様々な実施形態において、熱力学的に可逆的なネットワークは、熱／温度を使用して開始及び逆転され得る。様々な実施形態において、ディールス・アルダー付加生成物が６０℃で形成され得る。様々な実施形態において、レトロディールス・アルダー生成物が１１０℃で形成され得る。

【0175】

様々な実施形態において、第１の材料はアガロースとすることができる。様々な実施形態において、第１の材料は、生物学的に誘導されたポリマー材料とすることができ、該材料はゼラチンである。様々な実施形態において、ゼラチンは、酵素的又は化学的架橋剤によって架橋されることができる。様々な実施形態において、酵素的架橋剤は微生物トランスグルタミナーゼとし得る。様々な実施形態において、化学的架橋剤はグルタルアルデヒドとし得る。様々な実施形態において、ゼラチン鋳造物は酵素分解によって除去されることができる。様々な実施形態において、酵素はコラゲナーゼとし得る。

【0176】

様々な実施形態において、１つ以上の第１の空所ボリューム内及び１つ以上の第２の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングすることは、第１の材料を第１の温度で充填し、第１の材料を第２の温度で固化させることを含み、第１の温度での第１の材料と第２の温度での第１の材料とは異なる物理的状態を持つ。

【0177】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ５００は、ステップＳ５０６にて、第１の初期構造及び第２の初期構造を除去することを含む。様々な実施形態において、第１の初期構造又は第２の初期構造の少なくとも一方は、例えば、以下に限られないが、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、加熱を介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによってを含め、幾つものプロセス及び技術を介して除去されることができる。様々な実施形態において、室温又は周囲温度で液体（例えば、液体金属）であるが、より低い温度では固体である金属の溶解又は分解が、グリセロールを含有する溶解又は分解溶液中で初期構造をインキュベートすることによって、例えば０℃（２７３ケルビン）未満などの低温で実行され得る。

【0178】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ５００は、ステップＳ５０８にて、各々が第１の材料を有する第１の鋳造構造及び第２の鋳造構造を得ることを含む。様々な実施形態において、第１の鋳造構造は、第１の初期構造のネガ型の又は反転された型を有する。様々な実施形態において、第２の鋳造構造は、第２の初期構造のネガ型の又は反転された型を有する。

【0179】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ５００はオプションで、ステップＳ５１０にて、第１の鋳造構造及び第２の鋳造構造上に１つ以上の第２の材料をコーティングすることを含む。様々な実施形態において、上記１つ以上の第２の材料は、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を含み得る。

【0180】

様々な実施形態において、上記１つ以上の第２の材料は、第１の鋳造構造又は第２の鋳造構造の少なくとも一方上に、浸漬コーティング、スプレーコーティング、粉末コーティング、蒸着、電気めっきによって、あるいは、酸化及び／又は還元反応によって、あるいは、これらの組み合わせによってコーティングされる。様々な実施形態において、上記１つ以上の第２の材料は、第１の鋳造構造又は第２の鋳造構造の少なくとも一方上に、１０ｎｍと１０００μｍとの間の厚さにコーティングされる。

【0181】

様々な実施形態において、上記１つ以上の第２の材料は、第１の鋳造構造又は第２の鋳造構造の少なくとも一方上に、少なくとも２回コーティングされて多層コーティングを形成する。様々な実施形態において、第１の鋳造構造又は第２の鋳造構造の少なくとも一方上の多層コーティングは、少なくとも２つの異なるコーティング材料を含むことができる。

【0182】

様々な実施形態において、第１の鋳造構造上にコーティングされた上記１つ以上の第２の材料は、第２の鋳造構造上にコーティングされた上記第２の材料とは異なる厚さを持つ。様々な実施形態において、第１の鋳造構造上にコーティングされた上記１つ以上の第２の材料は、第２の鋳造構造上にコーティングされた上記第２の材料とは異なる表面ラフネス値を持つ。様々な実施形態において、第１の鋳造構造は、第１の鋳造構造の異なる部分上で異なる表面ラフネス値を持っていてもよい。様々な実施形態において、第２の鋳造構造は、第２の鋳造構造の異なる部分上で異なる表面ラフネス値を持っていてもよい。様々な実施形態において、第１の鋳造構造又は第２の鋳造構造は、それぞれの鋳造構造上の所望の位置で異なる表面ラフネス値を持っていてもよい。様々な実施形態において、第１の鋳造構造上にコーティングされる上記１つ以上の第２の材料は、第２の鋳造構造上にコーティングされる上記１つ以上の第２の材料とは異なる。様々な実施形態において、ニッケルが第１の鋳造構造上にコーティングされるとともに、金が第２の鋳造構造上にコーティングされ、あるいは、その逆である。

【0183】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ５００は、ステップＳ５１２にて、第１の鋳造構造と第２の鋳造構造とを組み立てることを含む。

【0184】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ５００は、ステップＳ５１４にて、第１の鋳造構造と第２の鋳造構造とを有する組み立て構造を得ることを含む。様々な実施形態において、組み立て構造は、第１の鋳造構造の１つ以上の第１フィーチャと、第２の鋳造構造の１つ以上の第２フィーチャとを含むことができる。様々な実施形態において、組み立て構造体はキャパシタである。

【0185】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ５００は、ステップＳ５１６にて、組み立て構造を用いて第３の材料をキャスティングすることを含む。様々な実施形態において、第３の材料は、絹を含む生体材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブリン、合成ペプチド、ヒアルロン酸、アルギン酸塩を含むポリマー、ポリウレタン、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、エラストマー、コラーゲンメタクリレート、コラーゲンメタクリルアミド、ゼラチンメタクリレート、ゼラチンメタクリルアミド、絹メタクリレート、絹メタクリルアミド、ヒアルロン酸メタクリレート、ヒアルロン酸メタクリルアミド、プルロニックジアクリレート、プルロニックメタクリルアミド、コンドロイチン硫酸メタクリレート、コンドロイチン硫酸メタクリルアミド、エラスチンメタクリレート、エラスチンメタクリルアミド、セルロースアクリレート、セルロースメタクリルアミド、デキストランメタクリレート、デキストランメタクリルアミド、ヘパリンメタクリレート、ヘパリンメタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、キトサンメタクリレート、キトサンメタクリルアミド、ポリエチレングリコールノルボルネン、ポリエチレングリコールジチオール、チオール化ゼラチン、チオール化キトサン、チオール化ヒアルロン酸、チオール化絹、ＰＥＧベースのペプチド複合体、任意の組織／器官の脱細胞化ＥＣＭ、プラスチック、ガリウム若しくはインジウムを含む金属、又はフィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、又はこれらの任意の組み合わせを有する。

【0186】

様々な実施形態において、当該方法は更に、ステップＳ５１６で組み立て構造を用いて第３の材料をキャスティングすることに先立って、上記１つ以上の第１フィーチャ又は上記１つ以上の第２フィーチャを加熱して膨張させることを含み得る。同様に、様々な実施形態において、当該方法は更に、組み立て構造を用いて第３の材料をキャスティングすることに先立って、上記１つ以上の第１フィーチャ又は上記１つ以上の第２フィーチャを冷却して収縮させることを含み得る。

【0187】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ５００は、ステップＳ５１８にて、第１の材料を除去することを含む。様々な実施形態において、第１の材料は、第１の鋳造構造又は第２の鋳造構造の一方内の第１の材料を加熱して液化することによって除去される。様々な実施形態において、第１の材料は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、第１の鋳造構造又は第２の鋳造構造を加熱して第１の材料を液化すること、若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される。様々な実施形態において、室温又は周囲温度で液体（例えば、液体金属）であるが、より低い温度では固体である金属の溶解又は分解が、グリセロールを含有する溶解又は分解溶液中で初期構造をインキュベートすることによって、例えば０℃（２７３ケルビン）未満などの低温で実行され得る。

【0188】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ５００は、ステップＳ５２０にて、最終構造を得ることを含む。様々な実施形態において、最終構造は上記１つ以上の第２の材料及び第３の材料を有する。様々な実施形態において、最終構造は第３の材料を有する。様々な実施形態において、最終構造は、人工組織又は臓器とし得る。

【0189】

様々な実施形態によれば、方法Ｓ５００はオプションで、ステップＳ５２２にて、オプションステップＳ５１０で上記１つ以上の第２の材料をコーティングするのに先立って、又はステップＳ５１２で組み立てるのに先立って、又はステップＳ５１４で組み立てた（組み立て構造を得た）後に、第１の鋳造構造又は第２の鋳造構造の少なくとも一方の表面を改質することを含む。様々な実施形態において、表面を改質することは、表面を粗面化若しくは平滑化すること、コラーゲンの層でコーティングすること、表面の一部をコラーゲンでコーティングすること、電気めっきすること、電気分解を行うこと、磁場中での強磁性流体を用いて表面の表面処理を行うこと、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。

【0190】

様々な実施形態において、鋳造構造は、当該鋳造構造の表面上に液滴が形成しないように表面張力を低下させることによって、コーティングのために調製され得る。様々な実施形態において、鋳造構造のコーティング材料は脂質を含有し得る。様々な実施形態において、脂質は、リン脂質、ステロイド、糖脂質、スフィンゴ脂質、若しくは両親媒性物質、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。様々な実施形態において、リン脂質は、双性イオン性リン脂質、又はアニオン性リン脂質、又はＰＥＧ化リン脂質、又はこれらの任意の組み合わせとし得る。様々な実施形態において、脂質はポリ乳酸とし得る。様々な実施形態において、脂質はトリグリセリドとし得る。様々な実施形態において、コーティング材料は、疎水性領域を含むことができ、疎水性含有材料はペプチド又はタンパク質である。様々な実施形態において、該材料は血清であってもよい。様々な実施形態において、疎水性材料は脂質とし得る。様々な実施形態において、コーティングされた構造は細胞接着を可能にする。様々な実施形態において、鋳造構造は、下流の用途において第１の材料の完全な除去を可能にする材料でコーティングされ、該材料はプルロニックである。

【0191】

様々な実施形態において、上記１つ以上の第１フィーチャと上記１つ以上の第２フィーチャは、上記１つ以上の第１フィーチャと上記１つ以上の第２フィーチャとの間の隔たりの最も近い点において１μｍより大きい距離だけ隔てられる。様々な実施形態において、最終構造は、第１の鋳造構造の上記１つ以上の第１フィーチャのネガ型である１つ以上の最終第１フィーチャ、及び第２の鋳造構造の上記１つ以上の第２フィーチャのネガ型である１つ以上の最終第２フィーチャを有する。様々な実施形態において、上記１つ以上の最終第１フィーチャと上記１つ以上の最終第２フィーチャは、上記１つ以上の最終第１フィーチャと上記１つ以上の最終第２フィーチャとの間の隔たりの最も近い点において１０μｍより小さい距離だけ隔てられる。

【0192】

図６は、様々な実施形態に従った、初期構造１２０を最終構造１８０に変換するプロセス１００を示すブロック図である。図６は、最終構造１８０を得るために方法１４０によって処理するのに使用される初期構造１２０を示している。方法１４０は、図１－図５に関して説明した方法Ｓ１００、Ｓ２００、Ｓ３００、Ｓ４００、又はＳ５００のうちのいずれかとすることができる。

【0193】

様々な実施形態によれば、図１－図５に関して説明した方法Ｓ１００、Ｓ２００、Ｓ３００、Ｓ４００、又はＳ５００のうちのいずれかに従って構造体を製造することができる。様々な実施形態において、当該構造体は、ここで説明された材料と同様の第１及び第２の材料のうちの１つ以上をキャスティングするための流体チャネルを含み得る。様々な実施形態において、流体チャネルは、初期構造の空所ボリューム内にある。様々な実施形態において、流体チャネルは、注入可能材料の流れを調節するための１つ以上の狭窄部を有する。様々な実施形態において、上記１つ以上の狭窄部は末端フィーチャとして設計されている。様々な実施形態において、上記１つ以上の狭窄部は、注入可能材料を充填した後に空所ボリュームを終端する弁として構成される。

【0194】

様々な実施形態によれば、図１－図５に関して説明した方法Ｓ１００、Ｓ２００、Ｓ３００、Ｓ４００、又はＳ５００のうちのいずれかに従って構造体を製造するシステム。様々な実施形態において、当該システムは、ヒドロゲルを有する初期構造、ヒドロゲルを収容するチャンバ、ヒドロゲル容器の入口及び出口に接続するマニホールド、マニホールドに接続された１つ以上のチューブ、１つ以上のポンプ、１つ以上の流体貯留部、及び／又は１つ以上の廃棄物コンテナを含む。様々な実施形態において、１つ以上のポンプは、シリンジポンプ又は蠕動ポンプを有する。様々な実施形態において、１つ以上のポンプは、初期構造内の１つ以上の空所に注入可能材料を充填するために使用される。様々な実施形態において、初期構造内の１つ以上の空所は、正圧又は負圧を用いて充填される。様々な実施形態において、初期構造内の上記１つ以上の空所を充填するために電気的勾配が印加される。様々な実施形態において、初期構造内の上記１つ以上の空所を充填するために真空が適用される。

【0195】

例
図７－図１３は、図１－図５に関して説明した方法Ｓ１００、Ｓ２００、Ｓ３００、Ｓ４００、又はＳ５００のうちの１つ以上を用いた構造体作成の完成サンプル及び様々な段階におけるサンプル構造の画像である。

【0196】

図７Ａは、様々な実施形態に従った、ワックスを用いて作成されたサンプル構造７００ａを示している。図７Ａに示されるように、サンプル構造７００ａは、３Ｄプリントされたものである空のチャネルを含むポリエチレングリコールジアクリレートからなるヒドロゲルを有している。そして、サンプル構造７００ａの３Ｄプリントされたチャネルに、予熱されたギーバターが注入される。図７Ａに示されるサンプル構造７００ａは、プリントされたヒドロゲルの空所に注入されたギーバターである。

【0197】

図７Ｂは、様々な実施形態に従った、サンプル構造７００ａの３Ｄプリントされたヒドロゲルチャネル内でギーバターが固化された後に得られたサンプル構造７００ｂを示している。サンプル構造７００ｂを得るために、ヒドロゲルサンプル構造７００ａが、ＰＥＧＤＡヒドロゲルが分解することを可能にするために、酸又は塩基のいずれかを含有する溶液中に配置される。ヒドロゲルが完全に分解されると、ギーバター脈管鋳造物が残ってサンプル構造７００ｂをもたらす。図７Ｂに示されるように、サンプル構造７００ｂは、図７Ａに示されたサンプル構造７００ａの水溶液中でのヒドロゲルの溶解又は分解後に得られたギーバター脈管鋳造物である。

【0198】

図７Ｃは、様々な実施形態に従った、３Ｄ脈管を有するいっそう複雑な及び／又は入り組んだ構造である構造例７００ｃを示している。図７Ｃに示される構造例７００ｃを得るために、ヒドロゲルを有する初期構造が、二部マニホールドと共に３Ｄプリントされる。二部マニホールドの上部（ここに示されている）はヒドロゲルへの流体接続を可能にするように設計され、二部マニホールドのチャンバ（図示されず）は、ワックス注入及びヒドロゲル溶解又は分解プロセス中にヒドロゲルを収容するように設計される。シリンジ７１０が上部に接続され、予熱されたワックスが上部を通して注入され、次いで、それが、ヒドロゲルチャネル内に流入され、収集容器内へと流出される。そして、ワックスが固化することが可能にされ、次いで、酸又は塩基がチャンバに付加されてヒドロゲルを分解する。ヒドロゲルが分解されると、マニホールド上部が底部から持ち上げられて、図７Ｃに示されるサンプル構造７００ｃであるワックス脈管鋳造物を露わにする。様々な実施形態によれば、上部は、接続された鋳造物と流体連通するように構成され、鋳造物は後処理のために別のリザーバ内に移動されることができる。後処理は、鋳造物の表面コーティング、又は鋳造物を取り囲む別の材料の重合を含むことができ、場合により、鋳造されたワックス材料を最終的な物体から除去する。

【0199】

図８Ａは、様々な実施形態に従った、内側に空の脈管網を含んだポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ、黄色）から成る３Ｄプリントされたヒドロゲル８００ａを示している。このサンプルを製造するために、ヒドロゲルに、温かい６０％ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）溶液（ＤＭＳＯ中に溶解）が注入されて、ヒドロゲル内の空いた空所を充填する。次いで、４℃でＰＣＬが固化することが可能にされる。

【0200】

図８Ｂは、様々な実施形態に従った、ＰＣＬがヒドロゲル内で固化された後の構造例８００ｂを示している。ヒドロゲルが、酸又は塩基のいずれかを含有する溶液中に置かれ、ＰＥＧＤＡヒドロゲルが分解することを可能にする。ヒドロゲルが完全に分解されると、ＰＣＬ脈管鋳造物が残り、図８Ｂに示されるように構造例８００ｂをもたらす。

【0201】

図９Ａは、様々な実施形態に従って製造されるものである赤色染料（墨汁コロイド）が注入された３ＤプリントされたＰＥＧヒドロゲルを有する構造例９００ａを示している。

【0202】

図９Ｂは、様々な実施形態に従って製造されるものである青色コロイドが注入された３ＤプリントされたＰＥＧヒドロゲルを有する構造例９００ｂを示している。

【0203】

図１０Ａ及び図１０Ｂは、様々な実施形態に従った、３Ｄプリントされた樹脂を有する構造例１０００ａを示している。図１０Ａに示されるサンプル構造１０００ｂは、３Ｄプリントされた樹脂を液体金属Ｇａで充填することによって得られる。

【0204】

図１０Ｂは、３Ｄプリントされた樹脂が、例えば１０ＮまでのＮａＯＨの塩基溶液などの適切な溶液に溶解されることから得られる構造例１０００ｂを示している。３Ｄプリントされた樹脂が塩基溶液を含むビーカー内で溶解されることが示されている。

【0205】

図１１Ａは、様々な実施形態に従った、解放された鋳造構造（複数脈管）である構造例１１００ａを示している。構造例１１００ａは、例えば０．１ＮのＮａＯＨを含有する溶液を用いて解放することによって得られる、２０重量％のＰＥＧヒドロゲルを有する環状体の飾り結びである。

【0206】

図１１Ｂは、様々な実施形態に従った構造例１１００ｂを示している。図１１Ｂに示されるように、構造例１１００ｂは、部分的に脱水されたヒドロゲルを有するヒドロゲル内で鋳造されたＧａ固化構造である。

【0207】

図１１Ｃは、様々な実施形態に従った、プリントされたヒドロゲル（黄色）である複数の構造例１１００ｃを示している。図１１Ｃに示される構造例１１００ｃが、次いで、空きチャネルにＧａが注入される。次いで、Ｇａが固化することが可能にされて、チャネル内のＧａによる一部の容器の不完全な充填を示し、これは、ヒドロゲルが溶解されたときに明らかになる。

【0208】

図１２Ａは、様々な実施形態に従ったよる、プリントされたヒドロゲル構造１２００ａを示している。図１２Ａに示されるヒドロゲル構造１２００ａは空の螺旋状チャネルを含んでおり、それがＧａで充填される。

【0209】

図１２Ｂは、様々な実施形態に従った鋳造構造１２００ｂを示している。図１２Ｂに示される鋳造構造１２００ｂは、例えば適切な酸又は塩基溶液によって、ヒドロゲルが分解された後に得られる。図に示されるように、鋳造構造１２００ｂは、流体絞り金に取り付けられたままのＧａ鋳造構造である。

【0210】

図１３Ａは、様々な実施形態に従った鋳造脈管構造１３００ａを示している。図１３Ａに示される解放された鋳造脈管構造１３００ａは、緑色蛍光ビーズ、続いて赤色蛍光ビーズ、を有するシリコーンにて順次コーティングされる。

【0211】

図１３Ｂは、様々な実施形態に従った鋳造脈管構造１３００ｂを示している。図１３Ｂに示される解放された鋳造脈管構造１３００ｂは、赤色蛍光ビーズ、続いて緑色蛍光ビーズ、を有するシリコーンにて順次コーティングされる。

【0212】

実施形態の列挙
実施形態１． 構造体を作成する方法であって、１つ以上のフィーチャを持つ初期構造を用意し、前記初期構造の後処理を実行し、前記後処理された初期構造を用いて材料をキャスティングし、前記キャスティングされた材料から前記初期構造を除去し、前記キャスティングされた材料を有する最終構造を取得する、ことを有する方法。

【0213】

実施形態２． 前記初期構造は、ヒドロゲル母型を有する３Ｄヒドロゲル構造である、実施形態１の方法。

【0214】

実施形態３． 前記初期構造は、ワックス、プラスチック、又はポリビニルアルコール、２５０－３５０００Ｄａを持つポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）、ＰＥＧ－ノルボルネン、２５０－３５０００Ｄａを持つポリエチレングリコールジアクリルアミド（ＰＥＧＤＡＡｍ）、ＭＭＰ感受性ＰＥＧ（ＰＥＧ－ＭＭＰ）、ゼラチンメタクリレート、又はこれらの任意の組み合わせを有する、先行するいずれかの実施形態の方法。

【0215】

実施形態４．前記１つ以上のフィーチャは、加法製造又は減法製造によって生成される、先行するいずれかの実施形態の方法。

【0216】

実施形態５． 前記後処理は、溶媒中で前記初期構造を洗浄すること、溶媒中で前記初期構造を平衡化すること、又はライトボックス内で前記初期構造を架橋させることを有する、先行するいずれかの実施形態の方法。

【0217】

実施形態６．
前記キャスティングされた材料は、絹を含む生体材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブリン、合成ペプチド、ヒアルロン酸、アルギン酸塩を含むポリマー、ポリウレタン、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、エラストマー、コラーゲンメタクリレート、コラーゲンメタクリルアミド、ゼラチンメタクリレート、ゼラチンメタクリルアミド、絹メタクリレート、絹メタクリルアミド、ヒアルロン酸メタクリレート、ヒアルロン酸メタクリルアミド、プルロニックジアクリレート、プルロニックメタクリルアミド、コンドロイチン硫酸メタクリレート、コンドロイチン硫酸メタクリルアミド、エラスチンメタクリレート、エラスチンメタクリルアミド、セルロースアクリレート、セルロースメタクリルアミド、デキストランメタクリレート、デキストランメタクリルアミド、ヘパリンメタクリレート、ヘパリンメタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、キトサンメタクリレート、キトサンメタクリルアミド、ポリエチレングリコールノルボルネン、ポリエチレングリコールジチオール、チオール化ゼラチン、チオール化キトサン、チオール化ヒアルロン酸、チオール化絹、ＰＥＧベースのペプチド複合体、任意の組織／器官の脱細胞化ＥＣＭ、プラスチック、ガリウム若しくはインジウムを含む金属、又はフィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、又はこれらの任意の組み合わせを有する、先行するいずれかの実施形態の方法。

【0218】

実施形態７．
前記初期構造は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、加熱を介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される、先行するいずれかの実施形態の方法。

【0219】

実施形態８． 前記初期構造は、組織又は器官内の脈管トポロジを有する、先行するいずれかの実施形態の方法。

【0220】

実施形態９． 前記最終構造は人工組織若しくは人工器官、組織モデル、ファントム、又はステントである、先行するいずれかの実施形態の方法。

【0221】

実施形態１０． 前記最終構造の表面を改質する、ことを更に有する先行するいずれかの実施形態の方法。

【0222】

実施形態１１． 前記最終構造の前記表面を改質することは更に、前記表面を粗面化又は平滑化すること、コラーゲンの層でコーティングすること、前記表面の一部をコラーゲンでコーティングすること、電気めっきすること、電解を実行すること、磁場中で強磁性流体を用いて前記表面の表面処理を実行すること、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態１０の方法。

【0223】

実施形態１２． 前記最終構造上に１つ以上のコーティングを形成する、ことを更に有する先行するいずれかの実施形態の方法。

【0224】

実施形態１３． 前記１つ以上のコーティングは、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を有する、実施形態１２の方法。

【0225】

実施形態１４． 前記１つ以上のコーティングは、１０ｎｍと１０００μｍとの間の厚さを持つ、先行するいずれかの実施形態の方法。

【0226】

実施形態１５． 前記１つ以上のコーティングは多層コーティングを有し、該多層コーティングは、少なくとも２回コーティングを形成することによって得られる、先行するいずれかの実施形態の方法。

【0227】

実施形態１６． 前記最終構造上の前記多層コーティングは、少なくとも２つの異なるコーティング材料を有する、実施形態１５の方法。

【0228】

実施形態１７． 前記最終構造の後処理を実行する、ことを更に有する先行するいずれかの実施形態の方法。

【0229】

実施形態１８． 前記最終構造は溶媒中で平衡化される、実施形態１７の方法。

【0230】

実施形態１９． 前記最終構造はライトボックス内で架橋される、先行するいずれかの実施形態の方法。

【0231】

実施形態２０． 構造体を作成する方法であって、初期構造を用意し、前記初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングし、前記第１の材料から前記初期構造を除去し、前記第１の材料を有する鋳造構造を取得し、前記鋳造構造を用いて第２の材料をキャスティングし、前記第２の材料から前記鋳造構造を除去し、前記第２の材料を有する最終構造を取得する、ことを有する方法。

【0232】

実施形態２１． 前記初期構造は、加法製造又は減法製造によって生成されたヒドロゲル母型構造である、実施形態２０の方法。

【0233】

実施形態２２． 前記初期構造は、ワックス、プラスチック、又はポリビニルアルコール、２５０－３５０００Ｄａを持つポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）、ＰＥＧ－ノルボルネン、ＭＭＰ感受性ＰＥＧ（ＰＥＧ－ＭＭＰ）、ゼラチンメタクリレート、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態２０又は２１の方法。

【0234】

実施形態２３． 前記１つ以上の空所ボリュームは脈管トポロジを形成する、実施形態２０乃至２２のいずれか一の方法。

【0235】

実施形態２４． 前記初期構造は、溶媒中での洗浄若しくは平衡化を介して、又はライトボックス中での架橋によって後処理される、実施形態２０乃至２３のいずれか一の方法。

【0236】

実施形態２５． 前記第１の材料は、熱可逆性材料、ガリウムを含む金属若しくは液体金属、フィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、炭水化物ガラス、プルロニック、低分子量ＰＥＧ、ＰＣＬ、ゼラチン、ワックス、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態２０乃至２４のいずれか一の方法。

【0237】

実施形態２６． 前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料をキャスティングすることは、前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料を第１の温度で充填し、前記第１の材料を第２の温度で固化させ、前記第１の温度での前記第１の材料と前記第２の温度での前記第１の材料とは異なる物理的状態を持つ、ことを有する、実施形態２０乃至２５のいずれか一の方法。

【0238】

実施形態２７． 前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料をキャスティングすることは、前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料を第１の温度で注入し、前記第１の材料を過冷却し、前記第１の材料を第２の温度で結晶化させる、ことを有する、実施形態２０乃至２６のいずれか一の方法。

【0239】

実施形態２８． 前記初期構造は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、加熱を介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される、実施形態２０乃至２７のいずれか一の方法。

【0240】

実施形態２９．
前記第２の材料は、絹を含む生体材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブリン、合成ペプチド、ヒアルロン酸、アルギン酸塩を含むポリマー、ポリウレタン、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、エラストマー、コラーゲンメタクリレート、コラーゲンメタクリルアミド、ゼラチンメタクリレート、ゼラチンメタクリルアミド、絹メタクリレート、絹メタクリルアミド、ヒアルロン酸メタクリレート、ヒアルロン酸メタクリルアミド、プルロニックジアクリレート、プルロニックメタクリルアミド、コンドロイチン硫酸メタクリレート、コンドロイチン硫酸メタクリルアミド、エラスチンメタクリレート、エラスチンメタクリルアミド、セルロースアクリレート、セルロースメタクリルアミド、デキストランメタクリレート、デキストランメタクリルアミド、ヘパリンメタクリレート、ヘパリンメタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、キトサンメタクリレート、キトサンメタクリルアミド、ポリエチレングリコールノルボルネン、ポリエチレングリコールジチオール、チオール化ゼラチン、チオール化キトサン、チオール化ヒアルロン酸、チオール化絹、ＰＥＧベースのペプチド複合体、任意の組織／器官の脱細胞化ＥＣＭ、プラスチック、ガリウム若しくはインジウムを含む金属、又はフィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態２０乃至２８のいずれか一の方法。

【0241】

実施形態３０．
前記鋳造構造は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、前記鋳造構造を加熱して前記第１の材料を液化すること、若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される、実施形態２０乃至２９のいずれか一の方法。

【0242】

実施形態３１． 前記初期構造は、組織又は器官内の脈管トポロジを有する、実施形態２０乃至３０のいずれか一の方法。

【0243】

実施形態３２． 前記最終構造は人工組織又は人工器官である、実施形態２０乃至３１のいずれか一の方法。

【0244】

実施形態３３． 前記第２の材料をキャスティングすることに先立って前記鋳造構造の表面を改質する、ことを更に有する実施形態２０乃至３２のいずれか一の方法。

【0245】

実施形態３４． 前記鋳造構造の前記表面を改質することは更に、前記表面を粗面化又は平滑化すること、コラーゲンの層でコーティングすること、前記表面の一部をコラーゲンでコーティングすること、電気めっきすること、電解を実行すること、磁場中で強磁性流体を用いて前記表面の表面処理を実行すること、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態３３の方法。

【0246】

実施形態３５． 前記第２の材料をキャスティングすることに先立って前記鋳造構造上に１つ以上のコーティングを形成する、ことを更に有する実施形態２０乃至３４のいずれか一の方法。

【0247】

実施形態３６． 前記１つ以上のコーティングは、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を有する、実施形態３５の方法。

【0248】

実施形態３７． 前記１つ以上のコーティングは、１０ｎｍと１０００μｍとの間の厚さを持つ、実施形態２０乃至３６のいずれか一の方法。

【0249】

実施形態３８． 前記１つ以上のコーティングは多層コーティングを有し、該多層コーティングは、少なくとも２回コーティングを形成することによって得られる、実施形態２０乃至３７のいずれか一の方法。

【0250】

実施形態３９． 前記鋳造構造上の前記多層コーティングは、少なくとも２つの異なるコーティング材料を有する、実施形態３８の方法。

【0251】

実施形態４０． 構造体を作成する方法であって、初期構造を用意し、前記初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングし、前記第１の材料から前記初期構造を除去し、前記第１の材料を有する鋳造構造を取得し、前記鋳造構造上に第２の材料をコーティングし、前記コーティングされた第２の材料から前記第１の材料を除去し、前記コーティングされた第２の材料を有する最終構造を取得する、ことを有する方法。

【0252】

実施形態４１． 前記初期構造は、加法製造又は減法製造によって生成されたヒドロゲル母型構造である、実施形態４０の方法。

【0253】

実施形態４２． 前記初期構造は、ワックス、プラスチック、又はポリビニルアルコール、２５０－３５０００Ｄａを持つポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）、ＰＥＧ－ノルボルネン、ＭＭＰ感受性ＰＥＧ（ＰＥＧ－ＭＭＰ）、ゼラチンメタクリレート、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態４０又は４１の方法。

【0254】

実施形態４３． 前記１つ以上の空所ボリュームは脈管トポロジを形成する、実施形態４０乃至４２のいずれか一の方法。

【0255】

実施形態４４． 前記初期構造は、溶媒中での洗浄若しくは平衡化を介して、又はライトボックス中での架橋によって後処理される、実施形態４０乃至４３のいずれか一の方法。

【0256】

実施形態４５． 前記第１の材料は、熱可逆性材料、ガリウムを含む金属若しくは液体金属、フィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、炭水化物ガラス、プルロニック、低分子量ＰＥＧ、ＰＣＬ、ゼラチン、ワックス、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態４０乃至４４のいずれか一の方法。

【0257】

実施形態４６． 前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料をキャスティングすることは、前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料を第１の温度で充填し、前記第１の材料を第２の温度で固化させ、前記第１の温度での前記第１の材料と前記第２の温度での前記第１の材料とは異なる物理的状態を持つ、ことを有する、実施形態４０乃至４５のいずれか一の方法。

【0258】

実施形態４７． 前記初期構造は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、加熱を介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される、実施形態４０乃至４６のいずれか一の方法。

【0259】

実施形態４８． 前記第２の材料は、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を有する、実施形態４０乃至４７のいずれか一の方法。

【0260】

実施形態４９． 前記第２の材料は、浸漬コーティング、スプレーコーティング、粉末コーティング、蒸着、電気めっき、又は酸化及び／又は還元反応、又はこれらの組み合わせによってコーティングされる、実施形態４０乃至４８のいずれか一の方法。

【0261】

実施形態５０． 前記第２の材料は、１０ｎｍお１０００μｍとの間の厚さにコーティングされる、実施形態４０乃至４９のいずれか一の方法。

【0262】

実施形態５１． 前記第２の材料は、少なくとも２回コーティングされて多層コーティングを形成する、実施形態４０乃至５０のいずれか一の方法。

【0263】

実施形態５２． 前記鋳造構造上の前記多層コーティングは、少なくとも２つの異なるコーティング材料を有する、実施形態５１の方法。

【0264】

実施形態５３．
前記第１の材料は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、前記鋳造構造を加熱して前記第１の材料を液化すること、若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される、実施形態４０乃至５２のいずれか一の方法。

【0265】

実施形態５４． 前記初期構造は、組織又は器官内の脈管トポロジを有する、実施形態５０乃至５３のいずれか一の方法。

【0266】

実施形態５５． 前記最終構造は人工組織又は人工器官である、実施形態４０乃至５４のいずれか一の方法。

【0267】

実施形態５６． 前記鋳造構造の表面を改質する、ことを更に有する実施形態４０乃至５５のいずれか一の方法。

【0268】

実施形態５７． 前記鋳造構造の前記表面を改質することは更に、前記表面を粗面化又は平滑化すること、コラーゲンの層でコーティングすること、前記表面の一部をコラーゲンでコーティングすること、電気めっきすること、電解を実行すること、磁場中で強磁性流体を用いて前記表面の表面処理を実行すること、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態５６の方法。

【0269】

実施形態５８． 構造体を作成する方法であって、初期構造を用意し、前記初期構造の１つ以上の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングし、前記第１の材料から前記初期構造を除去し、前記第１の材料を有する鋳造構造を取得し、前記鋳造構造上に第２の材料をコーティングし、前記コーティングされた鋳造構造を用いて第３の材料をキャスティングし、前記第１の材料を除去し、最終構造を取得する、ことを有する方法。

【0270】

実施形態５９． 前記初期構造は、加法製造又は減法製造によって生成されたヒドロゲル母型構造である、実施形態５８の方法。

【0271】

実施形態６０． 前記初期構造は、ワックス、プラスチック、又はポリビニルアルコール、２５０－３５０００Ｄａを持つポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）、ＰＥＧ－ノルボルネン、ＭＭＰ感受性ＰＥＧ（ＰＥＧ－ＭＭＰ）、ゼラチンメタクリレート、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態５８又は５７の方法。

【0272】

実施形態６１． 前記１つ以上の空所ボリュームは脈管トポロジを形成する、実施形態５８乃至６０のいずれか一の方法。

【0273】

実施形態６２． 前記初期構造は、溶媒中での洗浄若しくは平衡化を介して、又はライトボックス中での架橋によって後処理される、実施形態５８乃至６１のいずれか一の方法。

【0274】

実施形態６３． 前記第１の材料は、熱可逆性材料、ガリウムを含む金属若しくは液体金属、フィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、炭水化物ガラス、プルロニック、低分子量ＰＥＧ、ＰＣＬ、ゼラチン、ワックス、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態５８乃至６２のいずれか一の方法。

【0275】

実施形態６４． 前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料をキャスティングすることは、前記初期構造の前記１つ以上の空所ボリューム内に前記第１の材料を第１の温度で充填し、前記第１の材料を第２の温度で固化させ、前記第１の温度での前記第１の材料と前記第２の温度での前記第１の材料とは異なる物理的状態を持つ、ことを有する、実施形態５８乃至６３のいずれか一の方法。

【0276】

実施形態６５． 前記初期構造は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、加熱を介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される、実施形態５８乃至６４のいずれか一の方法。

【0277】

実施形態６６． 前記第２の材料は、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を有する、実施形態５８乃至６５のいずれか一の方法。

【0278】

実施形態６７． 前記第２の材料は、浸漬コーティング、スプレーコーティング、粉末コーティング、蒸着、電気めっき、又は酸化及び／又は還元反応、又はこれらの組み合わせによってコーティングされる、実施形態５８乃至６６のいずれか一の方法。

【0279】

実施形態６８． 前記第２の材料は、１０ｎｍお１０００μｍとの間の厚さにコーティングされる、実施形態５７乃至６７のいずれか一の方法。

【0280】

実施形態６９． 前記第２の材料は、少なくとも２回コーティングされて多層コーティングを形成する、実施形態５８乃至６８のいずれか一の方法。

【0281】

実施形態７０． 前記鋳造構造上の前記多層コーティングは、少なくとも２つの異なるコーティング材料を有する、実施形態５８乃至６９のいずれか一の方法。

【0282】

実施形態７１． 前記第３の材料は、絹を含む生体材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブリン、合成ペプチド、ヒアルロン酸、アルギン酸塩を含むポリマー、ポリウレタン、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、エラストマー、コラーゲンメタクリレート、コラーゲンメタクリルアミド、ゼラチンメタクリレート、ゼラチンメタクリルアミド、絹メタクリレート、絹メタクリルアミド、ヒアルロン酸メタクリレート、ヒアルロン酸メタクリルアミド、プルロニックジアクリレート、プルロニックメタクリルアミド、コンドロイチン硫酸メタクリレート、コンドロイチン硫酸メタクリルアミド、エラスチンメタクリレート、エラスチンメタクリルアミド、セルロースアクリレート、セルロースメタクリルアミド、デキストランメタクリレート、デキストランメタクリルアミド、ヘパリンメタクリレート、ヘパリンメタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、キトサンメタクリレート、キトサンメタクリルアミド、ポリエチレングリコールノルボルネン、ポリエチレングリコールジチオール、チオール化ゼラチン、チオール化キトサン、チオール化ヒアルロン酸、チオール化絹、ＰＥＧベースのペプチド複合体、任意の組織／器官の脱細胞化ＥＣＭ、プラスチック、ガリウム若しくはインジウムを含む金属、又はフィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態５８乃至７０のいずれか一の方法。

【0283】

実施形態７２．
前記第１の材料は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、前記鋳造構造を加熱して前記第１の材料を液化すること、若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される、実施形態５８乃至７１のいずれか一の方法。

【0284】

実施形態７３． 前記初期構造は、組織又は器官内の脈管トポロジを有する、実施形態５８乃至７２のいずれか一の方法。

【0285】

実施形態７４． 前記最終構造は人工組織又は人工器官である、実施形態５８乃至７３のいずれか一の方法。

【0286】

実施形態７５． 前記第２の材料をコーティングすることに先立って前記鋳造構造の表面を改質する、ことを更に有する実施形態４０乃至５５のいずれか一の方法。

【0287】

実施形態７６． 前記鋳造構造の前記表面を改質することは更に、前記表面を粗面化又は平滑化すること、コラーゲンの層でコーティングすること、前記表面の一部をコラーゲンでコーティングすること、電気めっきすること、電解を実行すること、磁場中で強磁性流体を用いて前記表面の表面処理を実行すること、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態７５の方法。

【0288】

実施形態７７． 構造体を作成する方法であって、第１の初期構造及び第２の初期構造を用意し、前記第１の初期構造の１つ以上の第１の空所ボリューム内及び前記第２の初期構造の１つ以上の第２の空所ボリューム内に第１の材料をキャスティングし、前記第１の初期構造及び前記第２の初期構造を除去し、各々が前記第１の材料を有する第１の鋳造構造及び第２の鋳造構造を取得し、前記第１の鋳造構造と前記第２の鋳造構造とを組み立て、前記第１の鋳造構造と前記第２の鋳造構造とを有する組み立て構造を取得し、前記組み立て構造を用いて第３の材料をキャスティングし、前記第１の材料を除去し、最終構造を取得する、ことを有する方法。

【0289】

実施形態７８． 前記第１の初期構造又は前記第２の初期構造の少なくとも一方は、加法製造又は減法製造によって生成されたヒドロゲル母型構造である、実施形態７７の方法。

【0290】

実施形態７９． 前記第１の初期構造又は前記第２の初期構造の少なくとも一方は、ワックス、プラスチック、又はポリビニルアルコール、２５０－３５０００Ｄａを持つポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧＤＡ）、ＰＥＧ－ノルボルネン、ＭＭＰ感受性ＰＥＧ（ＰＥＧ－ＭＭＰ）、ゼラチンメタクリレート、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態７７又は７８の方法。

【0291】

実施形態８０． 前記１つ以上の第１の空所ボリュームは第１の脈管トポロジを形成し、前記１つ以上の第２の空所ボリュームは第２の脈管トポロジを形成する、実施形態７７乃至７９のいずれか一の方法。

【0292】

実施形態８１． 前記第１の初期構造又は前記第２の初期構造の少なくとも一方は、溶媒中での洗浄若しくは平衡化を介して、又はライトボックス中での架橋によって後処理される、実施形態７７乃至８０のいずれか一の方法。

【0293】

実施形態８２． 前記第１の材料は、熱可逆性材料、ガリウムを含む金属若しくは液体金属、フィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、炭水化物ガラス、プルロニック、低分子量ＰＥＧ、ＰＣＬ、ゼラチン、ワックス、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態７７乃至８１のいずれか一の方法。

【0294】

実施形態８３． 前記１つ以上の第１の空所ボリューム内及び前記１つ以上の第２の空所ボリューム内に前記第１の材料をキャスティングすることは、前記第１の材料を第１の温度で充填し、前記第１の材料を第２の温度で固化させ、前記第１の温度での前記第１の材料と前記第２の温度での前記第１の材料とは異なる物理的状態を持つ、ことを有する、実施形態７７乃至８２のいずれか一の方法。

【0295】

実施形態８４． 前記第１の初期構造又は前記第２の初期構造の少なくとも一方は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、加熱を介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される、実施形態７７乃至８３のいずれか一の方法。

【0296】

実施形態８５． 前記第１の鋳造構造又は前記第２の鋳造構造の少なくとも一方の表面を改質する、ことを更に有する実施形態７７乃至８４のいずれか一の方法。

【0297】

実施形態８６． 前記第１の鋳造構造及び前記第２の鋳造構造上に１つ以上の第２の材料をコーティングする、ことを更に有する実施形態７７乃至８５のいずれか一の方法。

【0298】

実施形態８７． 前記１つ以上の第２の材料は、生体適合材料、血液適合材料、細胞、細胞接着材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブロネクチン、ラミニン、ポリリジン、ＰＥＧベースのペプチド複合体、ポリウレタン、若しくはこれらの任意の組み合わせ、又は銅、ニッケル、若しくは金を含む金属を有する、実施形態８６の方法。

【0299】

実施形態８８． 前記１つ以上の第２の材料は、前記第１の鋳造構造又は前記第２の鋳造構造の少なくとも一方上に、浸漬コーティング、スプレーコーティング、粉末コーティング、蒸着、電気めっき、又は酸化及び／又は還元反応、又はこれらの組み合わせによってコーティングされる、実施形態７７乃至８７のいずれか一の方法。

【0300】

実施形態８９． 前記１つ以上の第２の材料は、前記第１の鋳造構造又は前記第２の鋳造構造の少なくとも一方上に、１０ｎｍお１０００μｍとの間の厚さにコーティングされる、実施形態７７乃至８８のいずれか一の方法。

【0301】

実施形態９０． 前記１つ以上の第２の材料は、前記第１の鋳造構造又は前記第２の鋳造構造の少なくとも一方上に、少なくとも２回コーティングされて多層コーティングを形成する、実施形態７７乃至８９のいずれか一の方法。

【0302】

実施形態９１． 前記第１の鋳造構造又は前記第２の鋳造構造の少なくとも一方上の前記多層コーティングは、少なくとも２つの異なるコーティング材料を有する、実施形態９０の方法。

【0303】

実施形態９２． 前記第１の鋳造構造上にコーティングされた前記１つ以上の第２の材料は、前記第２の鋳造構造上にコーティングされた前記第２の材料とは異なる厚さを持つ、実施形態７７乃至９１のいずれか一の方法。

【0304】

実施形態９３． 前記第１の鋳造構造上にコーティングされた前記１つ以上の第２の材料は、前記第２の鋳造構造上にコーティングされた前記第２の材料とは異なる表面ラフネス値を持つ、実施形態７７乃至９２のいずれか一の方法。

【0305】

実施形態９４． 前記第１の鋳造構造上にコーティングされた前記１つ以上の第２の材料は、前記第２の鋳造構造上にコーティングされた前記１つ以上の第２の材料とは異なる、実施形態７７乃至９３のいずれか一の方法。

【0306】

実施形態９５． ニッケルが前記第１の鋳造構造上にコーティングされ、金が前記第２の鋳造構造上にコーティングされる、実施形態７７乃至９４のいずれか一の方法。

【0307】

実施形態９６． 前記組み立て構造はキャパシタである、実施形態７７乃至９５のいずれか一の方法。

【0308】

実施形態９７． 前記第１の鋳造構造又は前記第２の鋳造構造の少なくとも一方は、溶解若しくは分解によって、酸性若しくは塩基性条件下での１つ以上の化学的プロセスによって、トリプシン、コラゲナーゼ、プロテイナーゼＫ、カテプシンＫ、若しくはこれらの任意の組み合わせを含む、プロテアーゼ若しくはペプチダーゼとのコラゲナーゼインキュベーションによって、又は機械的プロセス、膨潤、乾燥、前記第１の鋳造構造若しくは前記第２の鋳造構造を加熱して前記第１の材料を液化することを介する若しくは前記初期構造中の光解離性リンカーの存在に起因する光プロセスを介する１つ以上の物理的プロセスによって、又はこれらの任意の組み合わせによって除去される、実施形態７７乃至９６のいずれか一の方法。

【0309】

実施形態９８． 前記第１の鋳造構造又は前記第２の鋳造構造は、前記第１の鋳造構造又は前記第２の鋳造構造の一方を加熱して液化することによって除去される、実施形態７７乃至９７のいずれか一の方法。

【0310】

実施形態９９． 前記表面を改質することは、前記表面を粗面化又は平滑化すること、コラーゲンの層でコーティングすること、前記表面の一部をコラーゲンでコーティングすること、電気めっきすること、電解を実行すること、磁場中で強磁性流体を用いて前記表面の表面処理を実行すること、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態７７乃至９８のいずれか一の方法。

【0311】

実施形態１００． 前記第３の材料は、絹を含む生体材料、コラーゲン、ゼラチン、フィブリン、合成ペプチド、ヒアルロン酸、アルギン酸塩を含むポリマー、ポリウレタン、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、エラストマー、コラーゲンメタクリレート、コラーゲンメタクリルアミド、ゼラチンメタクリレート、ゼラチンメタクリルアミド、絹メタクリレート、絹メタクリルアミド、ヒアルロン酸メタクリレート、ヒアルロン酸メタクリルアミド、プルロニックジアクリレート、プルロニックメタクリルアミド、コンドロイチン硫酸メタクリレート、コンドロイチン硫酸メタクリルアミド、エラスチンメタクリレート、エラスチンメタクリルアミド、セルロースアクリレート、セルロースメタクリルアミド、デキストランメタクリレート、デキストランメタクリルアミド、ヘパリンメタクリレート、ヘパリンメタクリルアミド、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、キトサンメタクリレート、キトサンメタクリルアミド、ポリエチレングリコールノルボルネン、ポリエチレングリコールジチオール、チオール化ゼラチン、チオール化キトサン、チオール化ヒアルロン酸、チオール化絹、ＰＥＧベースのペプチド複合体、任意の組織／器官の脱細胞化ＥＣＭ、プラスチック、ガリウム若しくはインジウムを含む金属、又はフィールドメタル、ガリウム－インジウム、ガリウム－スズ、及びガリウム－インジウム－スズを含む合金、過冷却液体金属、又はこれらの任意の組み合わせを有する、実施形態７７乃至９９のいずれか一の方法。

【0312】

実施形態１０１． 前記組み立て構造は、前記第１の鋳造構造の１つ以上の第１フィーチャと及び前記第２の鋳造構造の１つ以上の第２フィーチャを有する、実施形態７７乃至１００のいずれか一の方法。

【0313】

実施形態１０２． 組み立て構造を用いて第３の材料をキャスティングすることに先立って、前記１つ以上の第１フィーチャ又は前記１つ以上の第２フィーチャを加熱して膨張させる、ことを更に有する実施形態１０１の方法。

【0314】

実施形態１０３． 組み立て構造を用いて第３の材料をキャスティングすることに先立って、前記１つ以上の第１フィーチャ又は前記１つ以上の第２フィーチャを冷却して収縮させる、ことを更に有する実施形態７７乃至１０２のいずれか一の方法。

【0315】

実施形態１０４． 前記１つ以上の第１フィーチャと前記１つ以上の第２フィーチャは、前記１つ以上の第１フィーチャと前記１つ以上の第２フィーチャとの間の隔たりの最も近い点において１μｍより大きい距離だけ隔てられる、実施形態７７乃至１０３のいずれか一の方法。

【0316】

実施形態１０５． 前記最終構造は、前記第１の鋳造構造の前記１つ以上の第１フィーチャのネガ型である１つ以上の最終第１フィーチャ、及び前記第２の鋳造構造の前記１つ以上の第２フィーチャのネガ型である１つ以上の最終第２フィーチャを有する、実施形態７７乃至１０４のいずれか一の方法。

【0317】

実施形態１０６． 前記１つ以上の最終第１フィーチャと前記１つ以上の最終第２フィーチャは、前記１つ以上の最終第１フィーチャと前記１つ以上の最終第２フィーチャとの間の隔たりの最も近い点において１０μｍより小さい距離だけ隔てられる、実施形態７７乃至１０５のいずれか一の方法。

【0318】

実施形態１０７． 前記第１の初期構造又は前記第２の初期構造の少なくとも一方は、組織又は器官内の脈管トポロジを有する、実施形態７７乃至１０６のいずれか一の方法。

【0319】

実施形態１０８． 前記最終構造は人工組織又は人工器官である、実施形態７７乃至１０７のいずれか一の方法。

【0320】

実施形態１０９． いずれかの先行実施形態に従って製造された構造体。

【0321】

実施形態１１０． 前記第１及び第２の材料のうちの１つ以上をキャスティングするための流体チャネル、を有する実施形態１０９の構造体。

【0322】

実施形態１１１． 前記流体チャネルは、前記初期構造の空所ボリューム内にある、いずれかの先行実施形態の構造体。

【0323】

実施形態１１２． 前記流体チャネルは、注入可能材料の流れを調節するための１つ以上の狭窄部を有する、いずれかの先行実施形態の構造体。

【0324】

実施形態１１３． 前記１つ以上の狭窄部は末端フィーチャとして設計されている、実施形態１１２の構造体。

【0325】

実施形態１１４． 前記１つ以上の狭窄部は、注入可能材料を充填した後に空所ボリュームを終端する弁として構成される、いずれかの先行実施形態の構造体。

【0326】

実施形態１１５． 先行実施形態のいずれかに従った構造体を製造するためのシステムであって、当該システムは、ヒドロゲルを有する初期構造、前記ヒドロゲルを収容するチャンバ、ヒドロゲル容器の入口及び出口に接続するマニホールド、該マニホールドに接続された１つ以上のチューブ、１つ以上のポンプ、１つ以上の流体貯留部、及び／又は１つ以上の廃棄物コンテナを有する、システム。

【0327】

実施形態１１６． 前記１つ以上のポンプは、シリンジポンプ又は蠕動ポンプを有する、実施形態１１５のシステム。

【0328】

実施形態１１７． 前記１つ以上のポンプは、前記初期構造内の１つ以上の空所に注入可能材料を充填するために使用される、いずれかの先行実施形態のシステム。

【0329】

実施形態１１８． 前記初期構造内の１つ以上の空所は、正圧又は負圧を用いて充填される、いずれかの先行実施形態のシステム。

【0330】

実施形態１１９． 前記初期構造内の前記１つ以上の空所を充填するために電気的勾配が印加される、実施形態１１８のシステム。

【0331】

実施形態１２０． 前記初期構造内の前記１つ以上の空所を充填するために真空が適用される、いずれかの先行実施形態のシステム。

【0332】

この明細書は数多くの具体的な実装上の詳細を含んでいるが、これらは、いずれかの発明の範囲又は特許請求され得るものの範囲に対する限定として解釈されるべきではなく、むしろ、特定の発明の特定の実装に特有の特徴の説明として解釈されるべきである。別々の実装の文脈でこの明細書において説明された特定の特徴が、単一の実装において組み合わせて実装されることもできる。逆に、単一の実装の文脈で説明された様々な特徴が、複数の実装において別々に実装されたり何らかの好適なサブコンビネーションで実装されたりすることもできる。また、複数の特徴が、特定の組み合わせで作用するものとして上述され、更には当初そのように特許請求されるかもしれないが、特許請求された組み合わせからの１つ以上の特徴が、一部のケースで、その組み合わせから削除されてもよく、また、特許請求された組み合わせがサブコンビネーション又はサブコンビネーションの変形に向けられてもよい。

【0333】

同様に、図面には処理が特定の順序で示されるが、これは、所望の結果を達成するために、そのような処理が示された特定の順序で、又は連続した順序で実行されること、あるいは全ての示された処理が実行されることを必要とすると理解されるべきでない。ある特定の状況では、マルチタスキング及び並列処理が有利であることがある。また、上述の実装における様々なシステムコンポーネントの分離は、全ての実装においてそのような分離を必要とするものとして理解されるべきでなく、理解されるべきことには、説明されたプログラムコンポーネント及びシステムは、一般に、単一のソフトウェアプロダクトに一緒に統合されたり、複数のソフトウェアプロダクトにパッケージングされたりすることができる。

【0334】

“又は”への言及は、“又は”を用いて記述される用語が、記述される用語のうちの１つ、２つ以上、及び全てのうちのいずれかを示し得るように、包含的であると解釈されることができる。ラベル“第１”、“第２”、“第３の”などは、必ずしも順序付けを示すことを意味するものではなく、一般に、似通った又は同様のアイテム又は要素を区別するためだけに使用される。

【0335】

この開示で説明された実装に対する様々な変更が当業者には容易に明らかになり、ここで定められた一般原理は、この開示の主旨又は範囲から逸脱することなく他の実装に適用され得る。従って、請求項は、ここに示された実装に限定されるものではなく、この開示、ここに開示された原理及び新規の特徴に一致する最も広い範囲を与えられるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図8A】

【図8B】

【図9A】

【図9B】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図11C】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【国際調査報告】