一种包括异氰酸酯封端分子的混合物的粘合剂，该异氰酸酯封端分子通过使多异氰酸酯官能分子与包含选自以下组中的末端官能团的多官能前体分子反应而形成：羟基、伯氨基和仲氨基。优选地，所述官能团是羟基。该多官能前体化合物是生物相容的。该多异氰酸酯官能分子的多胺官能前体也是生物相容的。如上所述，分子混合物优选其平均异氰酸酯官能度为至少２．１，更优选地，其平均异氰酸酯官能度为至少２．５。同样如上所述，优选分子混合物的粘度为约１～约１００厘泊。该分子混合物通过与水存在下的有机组织的接触而形成交联的聚合物网络。交联的聚合物网络是生物相容的和生物降解的。交联的聚合物网络降解成包括前体分子和多胺官能前体的降解产物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及医用粘合剂和组织闭合方法，更具体而言涉及，其中异氰酸酯官能分子或预聚物的混合物被应用到组织上。
技术介绍
在美国每年急诊医师需要处理大约有11,000,000个创伤性伤口。创伤性伤口及呼吸道感染二者是人们寻求医疗救助的最常见原因。组织闭合的常规方法(例如，缝合和肘钉)有几种严重局限性，包括不能形成流体密封性闭合、不适于显微外科应用、需要进行二次手术来去除、炎症和感染的可能性增大、以及在介入过程中产生明显疤痕和组织损伤。医用胶带已被用于某些应用中，但是医用胶带的局限性是强度弱并且与组织粘合有问题。用缝合线处理破口经常涉及注射局部麻醉剂和使用针，这会给已处于恐惧中的患者造成紧张。参见，例如McCaig LF，″National Hospital Ambulatory Medical Care Survey1992Emergency Department Summary，Vital Health Stat.，1994，245，1-12；和ElandJM，Anderson JE，″The Experience of Pain in Children，″Jacox AK版，Pain，Boston，MassLittle Brown & Co.，1997 453-473。缝合线伤口修复也很疼痛并且费时。在相当长一段时间内，医师正在寻找需时很少、不需要额外的手术、患者不适最小并具有良好掩饰效果的伤口修复方法。在试图实现该目标的过程中，研发了生物和合成的组织粘合剂。涂敷粘合剂的生物组织可以是软(结缔)组织粘合到硬(钙化的)组织粘合。软组织粘合剂例如用于外部和内部伤口闭合和密封。硬组织粘合剂例如用于将修复材料粘合到牙齿和骨头。对于这种组织粘合剂已经提出了四种主要粘合机理，包括机械互联、吸附、扩散理论和电子理论。机械互联涉及将粘合剂渗透到作为粘合手段的表面的不规则部或基底表面的孔中。吸附理论所依赖的事实是，如果实现了紧密界面的分子接触，原子间和分子间力将建立强连接。扩散理论阐述的是聚合物与基底及聚合物相互间的粘合要求聚合物分子或链段穿过界面相互扩散。最后，电子理论建议粘合剂和粘附物间的电子转移可以导致形成高固有粘合的静电力。不幸的是，现有可用的组织粘合剂都具有明显的局限性。例如，生物组织粘合剂如血纤维蛋白胶粘物(glue)在一些应用中很有效，但极贵，因为它们取自于自体同源的组织。血纤维蛋白胶粘物的拉伸强度也相对较弱，需要大量的劳动来产生。此外，从人血中得到的纤维蛋白原和凝血酶可能例如因获得性免疫缺乏综合征和/或肝炎而引起病毒感染。参见，例如Spotniz WD，″History ofTissue Adhesives，″Sierra D，Saits R编辑，Surgical Adhesives and Sealants，Current Technology and Applications，USATechnomic，1996；和Borst AH等人，″Fibrin AdhesiveAn Important Hemostatic Adjunct in CardiovascularOperations，″J.Thorac.Cardiovasc.Surg.，1982，84，548-553。已经提出了合成和半合成的外科粘合剂，如氰基丙烯酸酯、聚氨酯预聚物和明胶-间苯二酚-甲醛。参见，例如Tseng Y-C等人，″In Vivo Evaluation of2-cyanoacrylate as Surgical Adhesives，″J.Appl.Biomater，1990，1，11-22；Kobayashi H.等人，″Water-curable and Biodegradable Prepolymer，J.Biomed.Mater.Res.，1991，25，1481-1494；Matsuda T等人，″A Novel Elastic SurgicalAdhesive，Design Properties and In Vivo Performance，″Trans.Am.Soc.Artif.Intern.Organ，1986，32，151-156；和Matsuda T等人，Department of a CompliantSurgical Adhesive Derived from Novel Flurinated Hexamethylene Diisocyanate，″Trans.Am.Soc.Artif.Intern.Organ，1989，35，381-383。然而，这些合成的胶粘物都具有几个缺点，包括细胞毒性、降解速率低、以及因其降解产物的持续释放引起的慢性炎症(例如从氰基丙烯酸酯聚合物和明胶-间苯二酚-甲醛释放出的甲醛，和从聚氨酯释放出的芳香二胺)。参见，例如Braumwald NS等人，″Evaluation of Crosslinked Gelatin as a Tissue Adhesive and Hemostatic AgentAnExperimental Study″Surgery，1966，59，1024-1030；和ToriumiD，″Surgical TissueAdhesiveHost Tissue Response，Adhesive Strength and Clinical Performance″Sierra D和Saits R编辑，Surgical Adhesives and Sealants Current Technology andApplications，USATechnomic，1996；61-69。通常，合成的胶粘物不适于体内使用。氰基丙烯酸酯大单体通过与公知的″超强胶粘物″中所用的相似化学方法经与水接触而聚合。然而，除了上述问题之外，在氰基丙烯酸酯聚合物中使用氰基丙烯酸酯基团限制了制剂的多功能性，并且材料中的其它官能团必须与超敏感的氰基丙烯酸酯相容。使用丙烯酸酯-官能的聚乙二醇能够密封和降解(通过在聚乙二醇前体中引入乳酸或羟基乙酸重复单元)。然而，固化需要使用UV射线或其它辐照。假设光的渗透深度受到限制，那么射线固化就限制了这种技术被应用到易于受光源影响的薄膜上。因此，需要开发一种改进的用于与活体组织连接的粘合剂和组织粘合的方法。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术提供一种将粘合剂涂覆到有机组织上的方法。该方法包括将分子混合物涂覆到有机组织上的步骤。所述分子混合物包括具有末端异氰酸酯官能团的分子。该分子混合物的平均异氰酸酯官能度为至少2.1，以便能够交联(或固化)。更优选所述混合物的平均异氰酸酯官能度为至少2.5。优选所述分子混合物的粘度为约1～约100厘泊，以便在例如使用温度的范围内(通常约0℃～约40℃)容易地涂覆到组织上。更优选地，在使用温度范围内所述粘度为约1～约50厘泊。通常，在使用温度下分子混合物必须可涂覆或可铺展。分子混合物通过与水存在下的有机组织接触而形成交联的聚合物网络或固化体。足量的水通常存在于有机组织上或其中，因此固化通常不需要加入水。交联的聚合物网络是生物相容的和生物降解的。交联的聚合物网络生物降解成生物相容的分子或降本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种将粘合剂涂覆到有机组织的方法，该方法包括将分子的混合物涂覆到有机组织的步骤，所述分子具有末端异氰酸酯官能团，所述分子的混合物的平均异氰酸酯官能度为至少２．１，该分子的混合物的粘度为约１～约１００厘泊，该分子的混合物通过与水存在下的有机组织的接触而形成交联的聚合物网络，所述交联的聚合物网络是生物相容的和生物降解的，该交联的聚合物网络生物降解成生物相容的分子。
【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：艾瑞克贝克曼，迈克尔巴克利，苏德哈阿加瓦尔，张健英，
申请(专利权)人：匹兹堡大学，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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