替代组织的多层基体及其用途制造技术

本发明专利技术公开一种物质组合物，包括：一基体，由一层或多层，优选为两层或多层的弹性层以及一层或多层的粘弹性层所制成。所述物质组合物的特征在于高不透水性并且选择性地自我恢复。所述物质组合物的多种制备过程及其用以作为组织的替代品或用于修复受伤组织的多种用途亦被公开。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术在其一些实施例中，涉及一种组织代用品，并且特别是，但不限于，涉及一种弹性层状基体以及使用其作为组织替代。
技术介绍
液体或空气从受损组织的泄漏或进入是一个潜在威胁生命的情况，其可能起源于多种情况，包括外科手术和外伤性损伤的结果。硬脑膜，在此和本领域中也简称为“硬膜”，是围绕脑和脊髓的一薄膜，并且其负责包容脑脊髓液。作为外伤性损伤或外科手术需要进入底层神经组织的结果，硬脑膜可能损坏(例如，开放的颅神经外科、脊柱手术)。当硬脑膜损坏，可能需要一贴片的形式硬脑膜替代，以防止脑脊液的渗漏，预防感染，促进组织再生(例如，硬脑膜再生)。现有技术图8为描绘了使用上述硬脑膜替代品的示意图。已被用作硬脑膜的替代物的材料包括自体组织移植物(如颞肌筋膜，阔筋膜股四头肌及骨膜瓣)、同种异体移植物(如低压冻干尸体硬脑膜移植)、异种移植物(例如牛心包膜和猪小肠粘膜下层)及天然和合成聚合物，例如聚(乳酸)、聚(ε-己内酯)，扩张的聚(四氟乙烯)、聚氨酯、聚(乙二醇)、聚(甲基丙烯酸羟乙酯)、胶原蛋白、明胶、纤维蛋白原和藻类[王等人，生物医学资源B类应用，2013，101：1359-1366]。胶原为基础的基质，如基质和其它品牌的产品已广泛使用，因为它们促进细胞向内生长和组织整合，并在一定条件下可以无需缝线，仅仅通过铺设被植入。在这样的基质的胶原通常是动物来源的，但是，这样的基质表现出低的拉伸强度，经常渗漏，和不适合于如果必要被缝合[库尔平思基与帕特尔，奈米医药，2011年，6：325-337；王等人，生物医学资源B类应用，2013，101：1359-1366]。使用基于胶原的硬脑膜替代品，在15-20％的患者与手术后感染有关。使用额外的产品，如液体密封剂，克服基于胶原的基质的缺点，但却操作复杂和增加成本。库尔平思基与帕特尔[奈米医药，2011年，6：325-337]公开了从聚(DL-丙交酯-共聚-ε-己内酯)的混纺电纺纤维(以70:30的比例)以及聚(丙二醇)制成的双层合成纳米纤维硬脑膜替代物。所述双层设计包括一个对齐的纳米纤维层，其被用于促进细胞的排列和愈合，以及一随机纳米纤维层用以提高机械完整性。所述双层结构用电纺丝的方式形成，使得一单一连续纤维一开始便能沉积在主要取向方向，和之后沉积在随机取向方向。王等人[生物医学资源B类应用，2013，101：1359-1366]公开了通过静电纺丝制成的硬脑膜替代品，其包括聚(乳酸)构成的内层用于减小组织粘附，聚(ε-己内酯构成的中间层)和聚(乳酸)，用于提供水密性，和包含胶原用于促进细胞附着的外层。美国专利8,795,708公开了一种含有静电层的人造硬脑膜，包括至少一种疏水静电层，和任选的至少一种亲水性层，所述疏水层用于被置于靠近大脑表面优点在于其抗粘附能力，而在亲水层用于被置于到大脑远端为用作为细胞的支架。美国专利申请公开号2009/0004239公开一种用于硬脑膜修复多层结构，包括一多孔质层，如含泡沫胶原以及一个非多孔层，例如具有加强构件，例如一网，的胶原膜。美国专利6,514,291描述了一种含有合成聚合物中的至少一片材的人造硬脑膜，如丙交酯/ε-己内酯共聚物，于37℃具有107至5×108Pa的储能模量。所述片材可以通过在溶剂中使丙交酯/ε-己内酯共聚物溶解(摩尔比范围从40:60至60:40)，过滤和浇铸所得溶液，然后通过空气干燥来制备。在其中也描述了包括夹在两个上述片材之间的加强合成聚合物的三层结构。欧洲专利1741456描述了一种人造硬脑膜，其包括至少两个层形成的叠层，其中至少一个是乳酸/乙醇酸/ε-己内酯的共聚物，具有60-85％摩尔比的乳酸、3-15％摩尔比的羟基乙酸，和10-30％摩尔比的ε-己内酯。欧洲专利2163269描述了如L-乳酸和ε-己内酯，以及结构增强共聚物的人造硬脑膜，其包含非晶态或低结晶度聚合物。非晶态或低结晶度聚合物的特征在于低的弹性模量(108Pa以下，在37℃)和高松弛度的弹性模量(弹性模量30％以上)，以防止缝合后泄漏。美国专利申请公开号2010/0233115描述了具有聚合物纤维支架，具有一排列的聚合物纤维的第一层、聚合物纤维的第二层和任选的多个附加层。第二层可以包括未对齐或随机取向的纤维，或者被对准并且从第一层的取向的平均轴线偏移的纤维。附加的
技术介绍
包括美国专利申请公开号2013/0197663。
技术实现思路
基于多个来源的信息，本专利技术人已经设想此将是有利于具有以下特征的一基体用作硬脑膜替代品：a)有能力建立一密封环境以防止脑脊液渗漏；b)机械强度强大足以使缝合或吻合；c)在形成一个缝合线或钉孔中恢复的能力；d)弹性符合复杂表面且无压痕；e)能够以简单的剪切并且容易被切割，容易处理；f)整合到现有的硬膜不会附着到神经组织；g)生物可降解特征的受控速率(它平衡组织生长和生长组织的“爬行”到基体)；h)提升受损组织再生，以支持伤口愈合和恢复能力；i)具生物兼容性用于减少或预防排斥及/或局部发炎的发生以及j)减少细菌或病毒感染的风险的能力。这些特性将克服现有的硬脑膜替代品的许多缺点。根据本专利技术一些实施例的一方面，提供了一种物质组合物，包括一多层基体，所述基体包括一弹性聚合物材料的至少一层；以及一粘弹性聚合物材料的至少一层。根据一些实施例中，所述基体包括所述弹性聚合物材料的所述多个层中的两个；以及所述粘弹性聚合物材料的所述层中的一个设置于所述弹性聚合物的层之间。根据本专利技术一些实施例的一方面，提供了一种物质组合物，包括一多层基体，所述基体包括一弹性聚合物材料的至少两层；以及一粘弹性聚合物材料的至少一层。根据本专利技术一些实施例的一方面，提供了一种多层基体，包括一弹性聚合物材料的至少一层；以及一粘弹性聚合物材料的至少一层，所述基体的特征在于具有一水渗透性，当在一压力为40毫米汞柱下暴露于一含水液体时为每小时每平方厘米小于1毫升。根据本专利技术一些任意实施例及/或本专利技术的其他方面，所述粘弹性聚合物材料的一层的一玻璃化转变温度及/或熔点为一40℃以下的温度。根据本专利技术一些任意实施例及/或本专利技术的其他方面，一或多个层中的弹性聚合物材料为多个聚合物纤维的一多孔层的一形式，及/或由聚合物纤维制成。根据一些实施方式中，每个弹性聚合物材料的层被独立地由聚合物纤维制成。根据一些本专利技术任何的实施例，一个或多个，或各弹性聚合物材料的层的特征在于孔隙率高于50％，如本文定义。根据一些本专利技术任何的实施例中，一个或多个，或各弹性聚合物材料的层的特征在于孔隙率高于50％，如本文所定义，以及一个或多个粘弹性聚合物材料的层的特征在于较低的孔隙率，例如，低于50％或低于30％，或低于20％，或低于10％，或甚至无孔的。根据一些实施例及/或本专利技术的任一方面中，所述弹性聚合物材料的至少两层，所述多个层中的每个独立地为多个聚合物纤维的一多孔层的一形式，所述粘弹性聚合物材料的所述层设置于所述弹性聚合物材料的所述两层之间。根据本专利技术的一些实施例及/或任一方面，所述弹性聚合物材料包括一聚合物，所述聚合物的特征在于具有一玻璃化转变温度及/或熔点为一40℃以上的温度。根据本专利技术的一些实施例中，提供了一种物质组合物，包括一多层基体，所述基体包括一弹性聚合物材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物质组合物，其特征在于，所述物质组合物包括：一多层基体，所述基体包括：一弹性聚合物材料的至少两层；以及一粘弹性聚合物材料的至少一层，设置于所述弹性聚合物材料的所述多个层中的两个之间，其中所述粘弹性聚合物材料的所述层包括一聚合物，所述聚合物的特征在于一玻璃化转变温度及/或熔点为一40℃以下的温度，并且所述弹性聚合物材料的所述多个层中的每个独立地由多个聚合物纤维制成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.17 US 61/916,8291.一种物质组合物，其特征在于，所述物质组合物包括：一多层基体，所述基体包括：一弹性聚合物材料的至少两层；以及一粘弹性聚合物材料的至少一层，设置于所述弹性聚合物材料的所述多个层中的两个之间，其中所述粘弹性聚合物材料的所述层包括一聚合物，所述聚合物的特征在于一玻璃化转变温度及/或熔点为一40℃以下的温度，并且所述弹性聚合物材料的所述多个层中的每个独立地由多个聚合物纤维制成。2.根据权利要求1所述的物质组合物，其特征在于，所述基体包括：所述弹性聚合物材料的所述多个层中的两个；以及所述粘弹性聚合物材料的所述层中的一个设置于所述弹性聚合物的层之间。3.一种物质组合物，其特征在于，所述物质组合物包括：一多层基体，所述基体包括：一弹性聚合物材料的至少一层；以及一粘弹性聚合物材料的至少一层，其中所述弹性聚合物材料的至少一层为多个聚合物纤维的一多孔层的一形式，以及所述粘弹性聚合物材料包括一聚合物，所述聚合物的特征在于一玻璃化转变温度及/或熔点为一40℃以下的温度。4.根据权利要求3所述的物质组合物，其特征在于，所述物质组合物包括：所述弹性聚合物材料的至少两层，所述多个层中的每个独立地为多个聚合物纤维的一多孔层的一形式，所述粘弹性聚合物材料的所述层设置于所述弹性聚合物材料的所述两层之间。5.根据权利要求1至4任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述弹性聚合物材料包括一聚合物，所述聚合物的特征在于具有一玻璃化转变温度及/或熔点为一40℃以上的温度。6.根据权利要求1至5任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述粘弹性聚合物材料的所述层的特征在于具有一耗损正切(G”/G')在一10℃的温度和频率为0.1赫兹下为介于0.01至4的范围内。7.根据权利要求1至6任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述弹性聚合物材料的每个层为一多孔层，所述多孔层的特征在于具有一至少50％的孔隙率。8.根据权利要求1至7任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述聚合物纤维的特征在于具有一范围为0.001至30微米的平均直径。9.根据权利要求1至8任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述粘弹性聚合物材料的所述层的特征在于下述至少一种：(a)一剪力储存模数(G')在一10℃的温度和频率为0.1赫兹下介于0.01至10兆帕的范围内；以及(b)一剪力损失模数(G”)在一10℃的温度和频率为0.1赫兹下介于0.0001至2兆帕的范围内。10.根据权利要求1至9任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述聚合物纤维的一层的特征在于具有一厚度为介于10至500微米的范围内。11.根据权利要求1至10任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述聚合物纤维包括静电弹性聚合材料。12.一种物质组合物，其特征在于，所述物质组合物包括：一多层基体，所述基体包括：一弹性聚合物材料的至少一层；以及一粘弹性聚合物材料的至少一层，其中所述弹性聚合物材料的一层的特征在于具有一耗损正切(G”/G')在一10℃的温度和频率为0.1赫兹下为介于0.01至4的范围内。13.根据权利要求12所述的物质组合物，其特征在于，所述弹性聚合物材料的所述至少一层为一多孔层，所述多孔层的特征在于具有一至少50％的孔隙率。14.根据权利要求12至13任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述弹性聚合物材料的所述至少一层包括多个聚合物纤维。15.根据权利要求14所述的物质组合物，其特征在于，所述聚合物纤维的特征在于具有一范围为0.001～30微米的平均直径。16.根据权利要求12至15任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述粘弹性聚合物材料的至少一层设置于所述弹性聚合物材料的两层之间。17.根据权利要求16所述的物质组合物，其特征在于，所述基体包括：所述弹性聚合物材料的所述多个层的两个；以及所述粘弹性聚合物材料的所述层的一个，设置于所述弹性聚合物的所述多个层之间。18.根据权利要求9至17任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述粘弹性聚合物材料的所述层的特征在于下述至少一种：(a)一剪力储存模数(G')在一10℃的温度和频率为0.1赫兹下介于0.01至10兆帕的范围内；(b)一剪力损失模数(G”)在一10℃的温度和频率为0.1赫兹下介于0.0001至2兆帕的范围；以及(c)所述粘弹性聚合物材料的一玻璃化转变温度及/或熔点为一40℃以下的温度。19.根据权利要求1至18任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述粘弹性聚合物材料的所述层的特征在于具有一厚度为介于10至300微米的范围内。20.根据权利要求1至19任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述粘弹性聚合物材料的所述层的特征在于具有一范围介于0至50％的孔隙率。21.根据权利要求1至20任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述弹性聚合物材料为生物兼容性。22.根据权利要求1至21任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述基体的特征在于具有一小于3毫米的厚度。23.根据权利要求1至22任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述弹性聚合物材料的所述多个层的每个具有一范围介于10至500微米的厚度。24.根据权利要求1至23任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述弹性聚合物材料包括一聚合物，所述聚合物的特征在于具有一玻璃化转变温度及/或熔点为一40℃以上的温度。25.根据权利要求1至24任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述弹性聚合物材料的所述多个层的每个的特征在于具有一范围介于1千帕至1吉帕的弹性模量。26.根据权利要求1至25任一项所述的物质组合物，其特征在于，所述弹性聚合物材料的所述多个层的每个的特征在于具有一至少100％的断裂伸长率。27.根据权利要求1至26任一项所述的物质组合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：诺拉·尼希尔马纳沙，艾米尔·巴哈尔，
申请(专利权)人：纽拉米医学有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL