生物相容性聚异丁烯-纤维复合材料和方法技术

技术编号:22650354 阅读:63 留言:0更新日期:2019-11-26 18:28
本文的多个方面涉及生物相容性聚异丁烯‑纤维复合材料和相关方法。在一个方面,包括生物相容性复合材料。所述生物相容性复合材料可包括:含有一种或多种聚合物以形成基材的纤维网络,以及无孔且完全围绕电纺纤维的连续的互穿聚异丁烯基质。其他方面包括在本文中。

Biocompatible polyisobutylene fiber composites and methods

Many aspects of this paper are related to biocompatible polyisobutylene fiber composites and related methods. In one aspect, including biocompatible composite materials. The biocompatible composite material can include a fiber network containing one or more polymers to form a substrate, and a continuous interpenetrating polyisobutylene matrix without pores and completely surrounding the electrospun fiber. Other aspects are included in this article.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物相容性聚异丁烯-纤维复合材料和方法本申请作为PCT国际专利申请于2018年4月23日,在所有指定国以美国国营公司波士顿科学希梅德公司(BostonScientificScimed,Inc.)作为申请人的名义,并且在所有指定国以美国公民JosephThomasDelaney,Jr.和美国公民PatrickWilloughby和美国公民DavidRobertWulfman和美国公民AndrewJ.Ro和美国公民NirajGurung作为专利技术人的名义进行提交,并且要求2017年4月25日提交的美国临时申请号62/489,655的优先权,该临时申请的内容通过援引以其全文并入本文。
本文的实施例涉及生物相容性复合材料。更具体地,本文的实施例涉及生物相容性聚异丁烯-纤维复合材料和相关方法。
技术介绍
许多不同的可植入医疗装置依赖于动物衍生的或全合成的材料来构造。作为一个实例,心脏瓣膜的小叶已由各种材料形成,但目前典型地由动物组织形成。组织瓣膜(也称为生物或人造生物瓣膜)可以从动物组织诸如猪、牛和马模型获得,然后用保存溶液固定,再安装到柔性框架上以在手术期间协助部署。与机械瓣膜相比,组织瓣膜可以避免用于防止血块形成的终身华法林治疗。然而,与机械瓣膜相比,动物组织瓣膜的缺点是耐用性相对较差,其中许多要求在10至20年内二次手术。
技术实现思路
本文的多个方面涉及生物相容性聚异丁烯-纤维复合材料和相关方法。在第一方面,包括生物相容性复合材料。所述生物相容性复合材料可包括:含有一种或多种聚合物以形成基材的纤维网络,以及无孔且完全围绕电纺纤维的连续的互穿聚异丁烯基质。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第二方面,所述纤维网络包含在一个方向上偏置取向的纤维。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第三方面,所述纤维网络是电纺纤维并且是随机取向的纤维。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第四方面,所述纤维网络包含聚醚-聚氨酯共聚物(PE-PUR)、高硬度聚异丁烯-聚氨酯(PIB-PUR)、聚酰胺、聚酯或线性聚乙烯中的一种或多种。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第五方面,所述纤维被设置在所述聚异丁烯基质的中心。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第六方面,所述纤维被设置为朝向所述聚异丁烯基质的边缘偏置。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第七方面,所述生物相容性复合材料被成形为人工心脏瓣膜小叶。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第八方面,所述复合材料是基本上平面的。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第九方面,所述纤维网络限定孔,其中按体积计至少约80%的所述孔由所述连续的互穿聚异丁烯基质填充。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第十方面,所述复合材料是弹性体的。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第十一方面,还包括制造生物相容性复合材料的方法。所述方法可包括:提供由一种或多种热塑性聚合物构成以形成基材的电纺纤维网络,将包含聚异丁烯单体、大分子单体或聚合物和自由基引发剂的可交联聚异丁烯组合物吸附到所述电纺纤维网络的表面上,以及引发所述聚异丁烯聚合物的交联以形成完全围绕所述电纺纤维的连续的互穿热固性聚异丁烯基质。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第十二方面,所述聚异丁烯聚合物包括甲基丙烯酸酯封端的遥爪PIB(PIB-DMA)、丙烯酸酯封端的遥爪PIB(PIB-DA)、单官能甲基丙烯酸酯-PIB(PIB-MA)或具有3条或更多条支化侧链的星形-PIB衍生物。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第十三方面,所述自由基引发剂包括光引发剂。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第十四方面,所述可交联聚异丁烯组合物中的至少一种化合物包含可交联的亚乙烯基部分。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第十五方面,所述方法还可以包括将所述电纺纤维网络成形为人工心脏瓣膜小叶。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第十六方面,还包括制造生物相容性弹性体复合材料的方法。所述方法可包括:提供由一种或多种聚合物构成以形成基材的纤维网络,将包含聚异丁烯(HR-PIB)、马来酸酐和自由基引发剂的可交联聚异丁烯组合物吸附到所述纤维网络的表面上,以及引发HR-PIB与马来酸酐之间的交联以形成交替的PIB和马来酸酐链以产生完全围绕所述电纺纤维的连续的互穿热固性聚异丁烯基质。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第十七方面,所述聚异丁烯组合物包含PIB-二烯丙基、衣康酸酐和自由基引发剂。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第十八方面,所述HR-PIB包括遥爪HR-PIB。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第十九方面,所述HR-PIB包括单官能PIB。除了前述方面或以下方面中的一个或多个方面之外,或者在一些方面的替代方案中,在第二十方面,所述方法进一步包括使用伯多胺引发缩合反应以在交联的聚异丁烯与马来酸酐链之间产生双马来酰亚胺桥的步骤。本概述是对本申请的一些传授内容的综述,并且不旨在是对本专利技术主题的排他性或穷尽性处理。在详细说明和所附权利要求中可找到进一步的细节。当阅读和理解以下详细说明并且查看形成该详细说明的一部分的附图时,其他方面对于本领域技术人员而言将是清楚的,这些附图中的每一个均不具有限制意义。本文的范围是由所附权利要求及其法律等效物来限定的。附图说明结合以下附图可以更完全地理解多个方面,其中:图1是根据本文各种实施例的生物相容性弹性体复合材料及其组分的示意图,该复合材料包含电纺纤维和聚异丁烯组合物。图2是根据本文各种实施例的生物相容性弹性体复合材料的示意性横截面视图。图3是根据本文各种实施例的生物相容性弹性体复合材料的示意性横截面视图。图4是根据本文各种实施例的生物相容性弹性体复合材料的示意性横截面视图。图5是呈瓣膜小叶形状的聚合物纤维网络基材的示意图。图6是呈瓣膜小叶形状的生物相容性弹性体复合材料的示意图。图7是根据本文各种实施例的人工心脏瓣膜的示意图。虽然实施例容许各种修改形式和替代形式,但这些实施例的具体形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物相容性复合材料,包括:/n包含一种或多种聚合物以形成基材的纤维网络;以及/n无孔且完全围绕电纺纤维的连续的互穿聚异丁烯基质。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170425 US 62/489,6551.一种生物相容性复合材料,包括:
包含一种或多种聚合物以形成基材的纤维网络;以及
无孔且完全围绕电纺纤维的连续的互穿聚异丁烯基质。


2.如权利要求1和3-7中任一项所述的生物相容性复合材料,其中所述纤维网络包括在一个方向上偏置取向的纤维,或者其中所述纤维网络是电纺纤维并且是随机取向的纤维。


3.如权利要求1-2和4-7中任一项所述的生物相容性复合材料,其中所述纤维网络包含聚醚-聚氨酯共聚物(PE-PUR)、高硬度聚异丁烯-聚氨酯(PIB-PUR)、聚酰胺、聚酯或线性聚乙烯中的一种或多种。


4.如权利要求1-3和5-7中任一项所述的生物相容性复合材料,其中所述纤维被设置在所述聚异丁烯基质的中心,或者其中所述纤维被设置为朝向所述聚异丁烯基质的边缘偏置。


5.如权利要求1-4和6-7中任一项所述的生物相容性复合材料,其中所述生物相容性复合材料被成形为人工心脏瓣膜小叶。


6.如权利要求1-5和7中任一项所述的生物相容性复合材料,其中所述复合材料是基本上平面的。


7.如权利要求1-6中任一项所述的生物相容性复合材料,所述纤维网络限定孔,其中按体积计至少约80%的所述孔由所述连续的互穿聚异丁烯基质填充。


8.一种制造生物相容性复合材料的方法,所述方法包括:
提供由一种或多种热塑性聚合物构成以形成基材的电纺纤维网络;
将包含聚异丁烯单体、大分子单体或聚合物和自由基引发剂的可交联聚异丁烯组合物吸附到所述电纺纤维网络的表...

【专利技术属性】
技术研发人员:小约瑟夫·托马斯·德莱尼帕特里克·威洛比大卫·罗伯特·乌尔夫曼安德鲁·J·罗尼雷·古隆
申请(专利权)人:波士顿科学国际有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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