描述了含有聚（ｎ－异丙基丙烯酰胺）的热凝胶化的聚合物。该聚合物的溶液、该聚合物与第二聚合物例如聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮或聚乙烯醇的共聚物或混合物在室温下是液体，而在体温下是固体。这样，本发明专利技术还提供了将水凝胶植入到哺乳动物中的方法：在体温以下的温度下通过注射将在低于体温的温度下为液体的该溶液注入到哺乳动物的选定部位，然后随着该植入物升温到体温，该溶液经过热相变而在身体中原位形成固体凝胶。本发明专利技术还提供了在包括髓核置换／增强、创伤护理、盘置换、软骨置换、关节置换、外科隔离物、胃肠装置、美容和成形外科以及乳房增大的各种应用中使用这些热凝胶材料的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及优选在室温下为液体、而在正常的哺乳动物生理学体温下是固体水凝胶的热凝胶化的水凝胶。优选的水凝胶包括聚(N-异丙基丙烯酰胺)(″PNIAAm″)与第二聚合物，该第二聚合物优选为亲水的、例如聚乙烯醇或聚乙二醇的共混物或共聚物。该水凝胶具有多种应用，这些应用包括但不限于椎间盘置换或者盘增强、伤口护理、软骨置换、关节置换、手术隔离物、胃肠装置、药物输送、美容和成形外科及乳房增大。
技术介绍
水凝胶是主要由亲水性均聚物或共聚物构成的三维的水溶胀的结构。参见例如Encyclopedia of Controlled Drug Delivery，E.Mathiowitz，Ed.，John Wiley and Sons，1999，第397-418页Lowman，A.M.和Peppas，N.A.的Hydrogels。由于化学或物理交联存在，这些物质在极大程度上是不可溶解的。物理交联可以是缠结、结晶或弱结合，例如范德华力和氢键。交联提供了网状结构以及物理完整性。已经披露了水凝胶被用于各种生物医学应用中。水凝胶已被用于形成诸如光学透镜的制品。US 4,954,587披露了包含N，N-二甲基丙烯酰胺、乙烯基单体和交联剂的聚合产物的共聚物，该聚合产物在干燥状态下可以加工并且形成含有25-75重量％水的清澈水凝胶。US 5,292,415披露了特别是用作角膜修复物的哺乳动物体植入物，其包括含有二氢唑酮-反应性亲核表面的水凝胶、与亲核表面共价偶联的多官能的二氢唑酮组分及与二氢唑酮基团偶联的生物活性材料的水凝胶。除光学用途外，已公开的美国专利申请第2002/0006521号披露了水凝胶在医疗装置如导尿管和人造肾中的用途，而PCT申请WO 2001/05578披露了水凝胶在薄膜绷带、皮下药物输送装置和导尿管涂层中的用途。相似地，已公开的美国专利申请第2001/0027299号披露了包含水凝胶的医疗装置，这些装置包括扩膨胀气囊和导引线、导尿管、扩张器、扩张移植物、移植物、腔静脉过滤器和膨胀腔。还提出了将亲水性水凝胶结合到柔软的真皮片中用于治疗人/动物的创伤性烧伤或皮肤疱疹。参见，例如US 6,348,213。还提出了将水凝胶真皮片用于治疗痤疮和丘疹。参见US 6,455,065。由于可以制得具有类似于核自身的机械和生理性能的水凝胶，所以该水凝胶还被披露适合用于人的核置换材料。US 5,047,055和US5,192,326描述了一种用于髓核置换的水凝胶，其是由100％的半结晶聚乙烯醇(PVA)构成。US 5,976,186披露了一种由水凝胶制备的核修复体，该水凝胶为亲水性单体、HYPANTM或高度水解的结晶PVA的轻微交联的生物相容性的均聚物和共聚物，其具有约30-约90％的平衡水含量(EWC)。WO 01/32100披露了用于椎间盘置换、更具体来说用于髓核置换的改性PVA水凝胶，通过加入优选聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或PVP与聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯腈或聚乙二醇的共聚物的第二聚合物使该水凝胶稳定。包含温度敏感的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)的聚合物互穿网络水凝胶已被描述用作比色试剂(已公开的美国专利申请第2002/0031841号)，并被用于去污、热可逆聚合物制品中(US 6,180,326)。据报道温度的增加引起了由PNIPAAm构成的聚合物互穿网络的孔径显著降低。参见Zhang等的Journal of biomaterials science 2002 13(5)511-25。
技术实现思路
目前，存在很少的微创伤技术来将水凝胶植入哺乳动物的选定部位。通常，需要外科侵入方法来将水凝胶插入或植入哺乳动物的选定部位。然而，在本专利技术的一个实施方案中，提供了允许通过用针经皮肤注射来用插管插入或注射，或者备选地以微创伤的外科方法来插入或注射，以将水凝胶插入哺乳动物的选定部位的组合物和方法。更具体地，在本专利技术的一个实施方案中，包含聚(N-异丙基丙烯酰胺)(″PNIPAAm″)和第二聚合物如聚乙烯醇(PVA)或聚乙二醇(PEG)的温度敏感的共混物或共聚物的溶液可用于原位产生凝胶化水凝胶，该凝胶化水凝胶在室温(约22℃-约27℃)或更低的温度下是粘性液体，而在稍低于体温(通常为约29℃-约37℃)下经过热转变形成固体水凝胶。在一个实施方案中，这样的材料可以以液体注射到哺乳动物的选定部位，然后随所述材料升温到体温而经过热相变在身体中原位形成固体，以形成适合各种应用的生物医学植入体。在另一个实施方案中，本专利技术涉及热凝胶化的水凝胶，优选该热凝胶化水凝胶在注射时在室温或室温以下是液体，而在生理体温下是固体。在另一个实施方案中，本专利技术涉及能够在室温或室温以下以液体注射，而当升温到生理体温时固化形成固体植入物的可注射性水凝胶。该可注射性水凝胶优选可以在室温或室温以下通过约6号规格至约28号规格的针、更优选通过约14号规格至约22号规格的针注射在哺乳动物的选定部位。在又另外一个实施方案中，优选该水凝胶溶液在约10℃-约27℃的温度下粘度为约1cP-约25,000cP。本专利技术的一个方面包括在室温附近或室温以下是亲水性的、而在约27℃以及更高温度下是疏水性的第一聚合物，以及亲水性的第二聚合物。在另一个实施方案中，该热凝胶化水凝胶包括与第二聚合物共聚合和/或共混的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)。在一个优选的实施方案中，该第二聚合物是亲水性的。在又另一个实施方案中，该水凝胶包括与第二聚合物如聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)或聚乙烯醇(PVA)共聚合和/或共混的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)。在又另一个实施方案中，本专利技术涉及将水凝胶植入哺乳动物的选定部位的方法，该方法包括将热凝胶化水凝胶注射到哺乳动物的选定部位，其中该热凝胶化水凝胶是在室温下以液体注射的，并且随着植入物材料在哺乳动物的选定部位升温到生理体温而形成固体植入物。在一个具体的实施方案中，该热凝胶化水凝胶可以以液体注射到脊柱中的椎间盘中，以形成髓核置换或增强髓核的固体植入物，并且该水凝胶由椎间盘环保留。该水凝胶可以通过病人的皮肤直接经皮肤注射到椎间盘腔(disc cavity)中。优选地，该水凝胶可以通过包含水凝胶溶液的注射器输送，该注射器具有穿透盘环(disc annulus)从后面插入到病人的脊髓区域的针。优选该水凝胶溶液可以流过约6号规格至约28号规格、优选约14号规格至约22号规格的针。在一个实施方案中，优选该液体水凝胶溶液在室温(约22℃-约27℃)或更低的温度下具有约1cP-约25,000cP的粘度。或者，该水凝胶可以通过诸如注射器的含有针的装置注入，至少针的一部分向下插入到插管，或者该水凝胶植入物可以被固化并且向下插入到插管而进入盘的间隙。优选地，所述插管从后面插入并提供从脊柱的外部后侧到盘环的通道。该针可以刺穿盘环，或可以在环作出切口以插入髓核置换植入物。或者该水凝胶植入物可以通过微创伤的外科方法注射或插入。可以实施上述的方法来在哺乳动物的选定部位植入热凝胶化的水凝胶，该水凝胶优选包含与第二聚合物共聚合和/或共混的聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAAm)。也可以通过上面的和在本说明书的其它地方所描述的方法本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种热凝胶化的水凝胶，其包含聚（Ｎ－异丙基丙烯酰胺）和第二聚合物的聚合物共混物；其中所述聚合物共混物由室温下的液体固化形成为生理体温下的固体水凝胶植入物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼M罗曼，米凯莱S马尔科隆戈，阿拉斯泰尔JT克莱默，
申请(专利权)人：德崇大学，格利菲克斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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