[發(fā)明專利]用于生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的厚泡沫及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080024904.8
• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN102481388A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·S·謝蒂;I·春;M·N·弗亞卡納姆;T·P·海蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 先進科技及再生醫(yī)學(xué)有限責(zé)任公司
• 主分類號: A61L15/26
• 分類號: A61L15/26;A61L15/42;A61L27/18;A61L27/56;A61L31/06;A61L31/14;C08J9/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進;林毅斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明概括地說涉及組織修復(fù)和再生領(lǐng)域。本發(fā)明具體地說涉及開孔多孔生物相容性泡沫及其在組織修復(fù)和再生方面的用途。

背景技術(shù)

已認(rèn)識到開孔多孔生物相容性泡沫具有用于組織修復(fù)和再生的顯著潛力。這種泡沫此類的潛在用途有藥物遞送系統(tǒng)、神經(jīng)再生、血管置換和人工骨模板。具有直接意義的具體領(lǐng)域包括生物可降解微孔泡沫用于骨和軟骨再生應(yīng)用以及微孔泡沫用于器官再生。組織修復(fù)和再生方面現(xiàn)有的嘗試?yán)昧藷o定形生物相容性泡沫作為多孔塞以填充骨頭中的空隙。

例如，已知將孔徑在約10至約200微米的聚羥基酸多孔開孔泡沫用于血管和細(xì)胞的向內(nèi)生長。這種泡沫可用纖維、紗線及編織物、針織織物、稀松布等進行增強。泡沫可由多種聚羥基酸聚合物和共聚物如聚-L-丙交酯、聚-DL-丙交酯、聚乙醇酸交酯和聚對二氧環(huán)己酮組成。還已知的是三維互連開孔多孔泡沫，其在一個或多個方向上在組成和/或微結(jié)構(gòu)方面具有梯度。已知的泡沫的另一個例子是按以下方式制備的三維層合泡沫。首先通過干燥含有溶出性鹽晶體的聚合物溶液制備多孔膜。然后通過將幾張膜層合在一起，接著用所需形狀的輪廓圖樣(contour?drawing)進行切割，來獲得三維結(jié)構(gòu)。但是，這個方法相當(dāng)麻煩和費時。

常規(guī)的凍干法在加工熱敏聚合物時具有許多優(yōu)點，是制造聚合物泡沫的一種方法。此外，它適宜于用于生物可降解應(yīng)用的無菌加工方法，尤其是當(dāng)使用聚合物與藥物或其他生物活性劑(如生長因子、蛋白質(zhì)等)的組合時。常規(guī)的凍干方法是按以下方式進行的：制備出具有已知濃度的聚合物溶液。溶液制備后，將它倒入模具中。然后將含有聚合物溶液的模具放到冷凍干燥機架子上，該架子運行經(jīng)過整個凍干循環(huán)，該循環(huán)包括冷凍步驟和后續(xù)的干燥步驟。但是，這個技術(shù)局限于制備這樣的薄泡沫：厚度小于約1cm，且沿著泡沫的橫截面具有均勻的孔隙率。制備厚泡沫(厚度大于1cm)的嘗試遭遇失敗，未能生產(chǎn)出在其整個厚度具有均勻的孔隙率和形態(tài)的泡沫，且這類方法費時，通常要求3天以上的加工時間來加工一個泡沫。當(dāng)使用兩種主要的制備泡沫的傳統(tǒng)方法即低溫冷凍干燥(即凍干法)和鹽溶出時，制備均勻多孔的泡沫是困難的。

常規(guī)的鹽溶出方法是按以下方式進行的：通過篩分制備鹽顆粒。鹽顆粒的所需大小通過篩分來控制。通過將不同數(shù)量和類型的聚合物溶解于溶劑(例如二氯甲烷或氯仿)中制備聚合物溶液。將篩分到的鹽顆粒加到聚合物溶液，并將所得分散液輕輕旋渦混合。將溶液倒入模具中。隨后，通過壓力器械壓制具有分散液的模具。將所形成的樣品從模具取出。將樣品在去離子水中溶解達(dá)所需的時間(48小時。將除鹽樣品在低溫下冷凍干燥達(dá)所需的時間(約48小時)。將支架(scaffold)在25℃烘箱中干燥1個星期，以除去殘余溶劑。鹽溶出的一個限制是，往往難以用鹽形成小的微孔，且需要高鹽負(fù)荷來實現(xiàn)孔間溝道以產(chǎn)生連續(xù)的微孔泡沫。

本領(lǐng)域需要新型的方法，用于從具有均勻結(jié)構(gòu)的生物可降解聚合物制備高質(zhì)量的厚泡沫。

發(fā)明內(nèi)容

因此，公開了一種制備具有互連孔隙且還具有均勻形態(tài)結(jié)構(gòu)的厚的生物相容性、生物可降解聚合物泡沫的方法。該厚聚合物泡沫通過將膠凝的聚合物溶液凍干來制備。

本發(fā)明的另一個方面是通過上述方法制備的具有互連孔隙的厚聚合物泡沫。

由以下描述和附圖，將更能明白本發(fā)明的這些和其他的方面及其優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本發(fā)明新方法制造的厚(2.5cm)聚合物泡沫支架的底部截面的SEM圖像。

圖2是2.5cm泡沫支架的中部橫截面的SEM圖像。

圖3是本發(fā)明方法制造的厚泡沫支架的頂部橫截面的SEM圖像。

圖4是本發(fā)明方法制造的具有溝道的厚泡沫的SEM圖像。

圖5是本發(fā)明新方法制造的具有溝道的泡沫的SEM圖像。

具體實施方式

所公開的本發(fā)明新方法可以制備具有互連孔隙且還具有均勻的形態(tài)結(jié)構(gòu)的厚的生物相容性、生物可降解泡沫。術(shù)語互連孔隙定義為以其常規(guī)含義在本文中另外拓展，具體而言在這種情況中：孔是與其相鄰孔互連的開孔結(jié)構(gòu)，為細(xì)胞遷移和營養(yǎng)物轉(zhuǎn)移提供通道。術(shù)語均勻的形態(tài)結(jié)構(gòu)定義為以其常規(guī)含義在本文中另外拓展，具體而言是孔徑范圍在支架的厚度上是均勻的。

本發(fā)明的厚泡沫按照本發(fā)明的新方法如下制備：提供熱致可逆的聚合物溶液，將溶液倒入模具中，將模具放在冷凍干燥機的預(yù)冷的架子上達(dá)足夠的一段時間以使溶液發(fā)生膠凝，并通過凍干法從膠凝的熱致可逆聚合物溶液除去溶劑，從而提供厚聚合物泡沫。

出于本發(fā)明的目的，“厚”定義為大于約1cm。