压力敏感性水胶及其使用方法技术

本发明专利技术揭露一种压力敏感性水胶。压力敏感性水胶组成包含溶剂、高分子还有酸性气体。此组成可为液相，当其中酸性气体溶于溶剂中，且高分子溶于溶剂中。此组成可为胶体，其中酸性气体未溶于溶剂中且高分子由溶剂中析出。压力敏感性水胶更包含化学化合物或是药剂，其可以在压力敏感性水胶设置至组织的标靶区域之后释放出来。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种胶体，特别是一种应用于生医材料领域的压力敏感性水胶。
技术介绍
环境敏感性水胶（environmentallysensitivehydrogels)在生物医学应用已经 愈来愈广泛。另外，水胶已经在许多临床的应用上进行使用，例如细胞治疗及伤口敷药。 胶体（gel)为非流动性的、为一种固体的半固态胶状分散物，藉由流体介质增量 剂而使胶体的体积增加并分布在整个胶体溶液。对于水胶来说，其流体介质包含水。水胶 的相是可以改变，举例来说，由液态改变成胶体或是由胶体改变成液态。这些相变化是可逆 或是不可逆，而这样的相变化可能是可被应用的，比如说在水胶的输送（例如传输或移除） 上有所帮助。水胶在不同的环境因子可能产生不同的相变化。举例来说，水胶接触到不同 的环境因子可能会产生由液态变成胶体的相变化或反之亦然。这些环境因子可能包括了温 度、酸碱值（pH)、光、压力、幅射及电流。这些水胶相转变所需之环境因子，可能会影响水胶 的应用。 生物组织中的两个主要成份包括了水和胶原蛋白（collagen)。胶原蛋白为 动物体内含量丰富的结构性蛋白质（structuralprotein)，是一种天然的生物高分子 (biopolymer)。胶原蛋白是一种可以在生物体内自然分解、生物兼容性佳且具有低毒性，可 以广泛的使用在医药及临床应用上，其包括止血材（Hemostaticmaterial)、组织填充整型 (tissueaugmentation)、伤口敷料（wounddressings)、药物释放（drugdelivery)，心脏 辦膜修补（cardiacvalvereplacement)、血管壁手术（bloodvesselrepair)和手术缝合 线（surgicalsutures)等生医植入式材料。胶原蛋白可透过各种配方的调整、型态重组、溶 液配置、物理加工制程，或化学交联的技术，胶原蛋白可以处理成多种型态，如片材、管材、 海绵、粉末或柔软的纤维织品，以及亦可以调配成胶体的水胶。 胶原蛋白的分子结构是由三个a-chain所组成。藉由在结构中彼此间的氢键及 疏水性的相互作用使得三个a-chain形成三股螺旋的结构。胶原蛋白分子间聚集可形成 右手超螺旋结构，亦即胶原蛋白微纤维。每一个胶原蛋白微纤维可再与相邻的胶原蛋白微 纤维达到一定程度的叉合，此一结构个别来说可能不够稳定，但在胶原蛋白纤维内，其有序 程度接近晶体。由于胶原蛋白结构之稳定是基于氢键和疏水性作用，因此结构会受到PH 值、温度及环境中电解质浓度的影响。举例来说，在低的pH值时，胶原蛋白成呈现溶解的 特性。在室温及中性环境，胶原蛋白将微结构重整并且析出呈网状纤维水胶结构（network fibrillarstructure)〇 由于胶原蛋白在酸性环境下有高的溶解度，当胶原蛋白在制备或是调整配方时， 胶原蛋白可以溶于酸性溶液中，例如醋酸（aceticacid)、乳酸（lacticacid)或是丁酸 (butyricacid)。接着再以透析（Dialysis)或是其他合适的手段用以中和酸性的胶原蛋 白溶液。更进一步来说，胶原蛋白纤维形成的速率在中性溶液中，受到温度影响。当温度高 于4°C，胶原蛋白重整其微结构并且将胶体析出。因此温度控制在透析步骤中相当的重要。 假设温度没有控制好，会产生不均相的胶原蛋白纤维。 由于前述胶原蛋白特性，利用温度来诱使结构变化之温度敏感性水胶已被制备 过。胶原蛋白水胶材料已被用于临床应用，其包括真皮填充物，药物释放和细胞疗法，虽然 温度敏感性胶原蛋白水胶已有临床应用，但在工艺上还是相当的耗时、费能，且该水胶在临 床应用上可能不够稳定。 目前，基于与温度敏感性水胶（temperature-sensitivehydrogels)的相 似机制，可应用于压力敏感性水胶。不限制于特定的理论，当水胶高分子置于静水 压环境（hydrostaticconditions)时，压力变化将造成低临界溶解温度（LCST,low criticalsolutiontemperature)，且诱使水胶体积产生变化。如poly(N-iso-prop ylacrylamide),poly(N-n-propylacrylamide),poly(N,N-diethylacrylamide),及 poly(N-isopropylacrylamide)。当温度接近低临界溶解温度时，这些水胶在低静水压时会 被压缩堆栈，而在较高静水压下时，水胶的体积会膨润胀大。然而，此种在低临界溶解温度 时的压力敏感机制仅针对特定的高分子，如上所述的高分子，无法应用于其他的高分子例 如胶原蛋白。
技术实现思路
本专利技术的实施例，揭露一种压力敏感性水胶。 根据本专利技术的实施例，其压力敏感性水胶组成包含溶剂、高分子还有酸性气体。此 组成可为液相，当其中酸性气体溶于溶剂中，且高分子溶于溶剂中。此组成可为胶体，其中 酸性气体未溶于液态溶剂中且高分子由溶剂中析出。 根据本专利技术的另一实施例，其压力敏感性水胶的组成具有水胶，其水胶以液态存 在并且在第一压力下具有第一酸碱值，且以胶体存在时其在第二压力下具有第二酸碱值。 所述的各实施例的压力敏感性水胶的组成可包含下列一个或多个特征：水胶包含 溶剂、高分子及酸性气体；在第一压力下，其高分子和酸性气体溶解于溶剂中，在第二压力 下，高分子和酸性气体由溶剂中析出；其中第一酸碱值低于第二酸碱值；以及第一压力可 高于第二压力。 根据本专利技术的再一实施例，形成压力敏感性水胶的制作方法包括将由高分子及溶 剂所组成水胶置于酸性气体的环境中，随着压力上升，会有较多的酸性气体溶于溶剂中以 形成较为酸性的溶液。而此较酸性溶液会造成高分子溶解于溶液中以形成液态，而后水胶 处于较低压力环境下，以允许酸性气体由溶液中释放出来，以形成酸性较弱的溶液，而此酸 性较弱的溶液会造成高分子由溶剂中析出以形成胶体。 根据本专利技术的再一实施例，为组织修复的方法，包含释放一加压水胶成份至组织 的标靶范围以及允许水胶减压。水胶由高分子、溶剂及酸性气体的混合物构成。加压的水 胶可以是液体状态，减压之后的水胶可以是胶体状态。 但是应当理解，本专利技术并不限于以下所叙述及图示中应用的细节及结构的安排。 本专利技术除了揭露了内容叙述之外还包含了能够以以各种方式进行及实践的实施例。此外， 它是可以理解的是，本文所用措辞、术语于以及摘要是为了描述的目的，而不具有任何限制 性。 因此，本领域的技术人员理解所述概念时，本专利技术基于可容易地用作设计其它结 构、方法和系统可用于实施本专利技术的若干目的的基础。很重要的是，权利要求书应视为包括 这种等同构造，只要它们不脱离本专利技术所揭露的精神和范围。很重要的是，权利要求书应视 为包括这种等同构造，只要它们不脱离本专利技术所揭露的精神和范围。【附图说明】 附图是包含在说明书中并构成本说明书的一部分，且表示出本专利技术所公开的实施 例，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。 图1是根据本专利技术所揭露的技术，表示6组水胶的胶体状态外观。 图2是根据图1的水胶在接近30分钟之后由注射针筒释放出来的外观图式。 图3是根据本专利技术所揭露的技术，表示5组水胶在胶体状态时的外观图式。 图4是根据图3的水胶在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力敏感性水胶，其特征在于，包含:溶剂；高分子；以及酸性气体，其中所述水胶具有第一相，且所述第一相为流体相、所述酸性气体溶解于所述溶剂中且所述高分子溶于所述溶剂，所述水胶具有第二相，且所述第二相为胶体相、所述酸性气体不溶于所述溶剂且所述高分子由所述溶剂中析出。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：廖俊仁，王文熙，王裕明，
申请(专利权)人：台湾生医材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71