促进目标分析物附着的IFBM＇S制造技术

本发明专利技术提供一种改进的医疗植入物表面涂层。涂层包括至少一种界面生物材料（ＩＦＢＭ），界面生物材料包括至少一个结合植入物或植入物相关材料表面的结合单元（“植入物单元”）和至少一个结合目标分析物或设计为具有预期效果的结合单元（“分析物单元”）组成。单元间通过接头连接。在一些实施例中，ＩＦＢＭ涂层可起到促进目标分析物识别和附着在器件表面的作用。ＩＦＢＭ涂层改善了移植的医疗器件的性能，例如，促进植入物的骨整合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供了用促进目标分析物特异性识别和附着到器件表面的界面生物材料包覆医疗器件表面的材料和方法。
技术介绍
矫形植入物用于各种关节置换和促进人类和动物的骨骼恢复。根据医药行业分析，美国现在每年在病人中实施超过800,000例髋关节和膝关节置换，另外，还有几十万病人在所经历的外科手术中用到矫形植入物，例如，治疗各种骨折或减轻严重背痛的矫形植入物。对于所有这些措施，需要有一种可控的、直接的、快速的治疗方法。进行关节置换的患者一般经历无并发症的痊愈和功能的恢复。很不幸，并发症的比例很高，包括“晚期损坏”。人类全关节置换术的外科修正比例在10％到20％之间(Malchau等，(2002)“全髋关节置换预后瑞典国家髋关节成形术记录中修正和再修正的结果更新和危险率分析”，1979-2000”，美国整形外科学会第69届年会科学展览，达拉斯，德克萨斯，2002年2月13-17日；Fitzpatrick等，(1998)Health Technol.Assess.21-64；Mahomed等，(2003)J.Bone Joint Surg.Am.85-A27-32))。大多数的修正手术是由于植入物-骨骼接合面的损坏而必须做的。矫形植入物是由相对惰性的材料(“异质成形的”材料)制成的，代表性的材料有金属的、陶瓷的、或塑料的材料。以前改善矫形移植手术结果的方法主要集中在植入物表面的物理变化，使其增强骨骼形成。这些方法包括利用具有多孔金属表面的植入物促进骨骼向内生长以及用羟磷灰石等离子体喷涂植入物。应用牙科植入物的方法也包括对局部增强的钛表面的利用，其表面粗糙度是通过一些方法如吹砂、酸蚀、或氧化处理而实现的。虽然这些技术已经对矫形移植手术的结果有所改善，但还存在着相当大的进一步的改善空间。已知对异质成形的材料的组织反应受到材料表面的细胞粘着的影响，已有大量研究致力于提高对异质成形的材料的细胞粘着。已知体内细胞之间的细胞粘着主要由细胞外基质中的短的、暴露于细胞表面受体的蛋白质结构域单元调控(LeBaron & Athanasiou(2000)Tissue Eng.685-103；Yamada(1997)MatrixBiol.16137-141)。值得注意的是，已经发现一些被称作整联蛋白的受体与植入物表面的细胞粘着有关。已经证明整联蛋白和它们的目标配体不但可以刺激骨形成，而且可以刺激成骨细胞粘着和增殖(例如，可参见Kantlehner等，(2000)ChemBioChem 1107-114；Sarmento等，(2004)J.Biomed.Mater.Res.69A351-358；Hayashibara等，(2004)J.Bone Mineral Res.19455-462)。整联蛋白对于植入物粘附到靶细胞可能是有用的，并有可能以这种方式促进植入物整合到相邻的骨骼中。其它的研究表明，生长因子和细胞因子的局部表达可以增强组织在异质成形的植入物表面的反应。例如，Cole等((1997)Clin.Orthop.345219-228)已经证明生长因子可以促进植入物的整合到相邻的骨骼中(“骨整合”)并提高植入物表面附近的骨形成速度。也可参见美国专利第5,344,654号。刺激新的骨骼产生的生长因子(“骨诱导蛋白”)包括、但是不限于，血小板衍生生长因子(PDGF)、胰岛素样生长因子1和2(IGF-1和IGF-2)、血管内皮生长因子(VEGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、转化生长因子(TGF-β)、骨形态发生蛋白(BMP)，以及相关家族成员。最有效的骨诱导蛋白是骨形态发生蛋白(BMPs)。总的说来，BMPs是共有一组保守半胱氨酸残基和高水平序列同一性的TGF-β超家族的成员。已经鉴定出超过15种不同的BMPs，并且大多数的BMPs刺激导致新的骨形成的级联事件(参见美国专利Nos.5,013,649；5,635,373；5,652,118；和5,714,589；也可见以下综述Reddi和Cunningham(1993)J.Bone Miner.Res.8 Supp.2S499-S502；Issack and DiCesare(2003)Am.J.Orthop.32429-436；和Sykaras & Opperman(2003)J.Oral Sci.4557-73))。这些导致新的骨形成的级联事件包括间质干细胞的迁移，骨诱导基质的沉积，骨祖细胞的增殖，以及祖细胞分化为造骨细胞。已经有很多研究致力于利用植入物表面或附近的BMPs以促进植入物的骨整合(例如，参见Friedlander等，(2001)J.Bone Joint Surg.Am.83-A Supp1.1(Pt.2)S151-58；Einhorn(2003)J.Bone Joint Surg.Am.85-A Supp1.382-88；Burkus等，(2002)J.Spinal Disord.Tech.15(5)337-49)。然而，还存在一个未解决的问题，就是把有活性的BMP或其它活性生物分子移植或固定到植入物的表面。人们已经证明，BMPs的递呈是在植入物器件附近产生符合要求的骨形成的关健。基于骨形成的自然过程，人们已经制作出了促进移植的方法模型。在人类骨骼中，胶原蛋白既可作为骨形成的支架，又可作为BMPs的天然的载体。去矿化骨骼已经成功地用作骨移植材料；去矿化骨的主要组分是胶原蛋白和BMPs(参见美国专利No.5,236,456)。已有许多基质系统被开发出来，目的是使在基质降解时，可以稳定地释放生长因子及其他生理活性物质分子以促使骨形成。从聚合基质中释放BMP的效率取决于基质的特征，例如BMP与基质的亲合性、再吸收率、密度、以及孔径大小。用于这种基质系统的材料包括那些在体内容易水解变成惰性单体的有机聚合物。这样的有机聚合物包括聚交酯、聚乙交酯、聚酐，以及聚原酸酯(参见美国专利Nos.4,563,489；5,629,009；以及4,526,909)。其它记载的可用于含BMP基质的材料包括聚交酯和聚乙交酯的共聚物、藻朊酸盐、聚(乙二醇)、聚氧化乙烯氧化物、聚羧乙烯，聚氧化乙烯氧化物、聚羧乙烯以及聚(乙烯醇)(参见美国专利No.5,597,897)。天然基质蛋白也已经用于向骨骼区域输送BMPs；这些天然蛋白包括胶原蛋白、氨基多糖，以及透明质酸，它们在体内发生酶促消化(参见美国专利Nos.4,394,320；4,472,840；5,366,509；5,606,019；5,645,591；以及5,683,459)。人们发现，即使利用聚合基质保留修复部位的BMP，但由于生长因子从基质中快速扩散，需要超过生理水平的BMP水平以促进愈合。例如，利用一种胶原蛋白海绵输送系统，两天后加入到海绵里的BMP只保留了50％(Geiger等，(2003)Adv.Drug Del.Rev.551613-1629)。为了在必要的时段内维持BMP的生理水平，需要很高的BMPs的起始剂量，这使得BMP疗法更加昂贵，并且可能导致不良副作用，例如异位的骨形成或变态反应，或形成中和抗体。类似的问题在其它的植入物中也同样存在，比如肌腱和韧带置换物、皮肤置换物、血管置换物、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＩＦＢＭ，包括：ａ．至少一个植入物单元；和ｂ．至少一个分析物单元；其中植入物单元包括一种多肽，该多肽包括ＳＥＱＩＤＮＯｓ：１－８，３９－４３，９５－９６，或９７－５５８所示的任意序列。

【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：保罗T汉密尔顿，马克W格林斯塔夫，丹尼尔J凯南，戴尔J克里斯滕森，小韦恩F一拜耶，罗宾海德德鲁勒，雷爱德华本森，
申请(专利权)人：阿费内基有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]