包含纳米原纤纤维素的医用水凝胶，定制伤口敷料及其制备方法技术

本申请涉及包含纳米原纤纤维素的医用水凝胶及其制备方法，其中水凝胶中纳米原纤纤维素的含量在1‑3.5％(w/w)的范围内，并且纳米原纤纤维素包含平均原纤直径为200nm或更小的阴离子纳米原纤纤维素。本申请还涉及用于在伤口中诱导血管形成和/或用于处理真皮和/或下方组织的深部伤口的医用水凝胶。

【技术实现步骤摘要】
包含纳米原纤纤维素的医用水凝胶，定制伤口敷料及其制备方法
本申请涉及包含纳米原纤纤维素的医用水凝胶及其制备方法。更具体地，本申请涉及用于处理伤口，特别是用于诱导伤口中的血管形成的包含纳米原纤纤维素的医用水凝胶。本申请还涉及用于在伤口中诱导血管形成和/或用于处理真皮和/或下方组织的深部伤口的医用水凝胶。专利技术背景伤口，尤其是深部伤口，可能难以处理。特别是涉及真皮或甚至更深组织损伤的伤口，可能会愈合不佳，并可能出现严重的疤痕。在许多情况下，患者的身体非常快地生长疤痕组织，因此深部伤口没有完全愈合。相反，只有伤口表面愈合，而内膜尚未完全形成。较深并且在某些情况下较脏和较大的伤口更容易受到细菌感染。结果，这将拖延整个愈合过程。敷料可用于伤口。但是，敷料可能会粘在伤口上，并且可能无法适当地促进深部伤口的愈合。需要改善伤口尤其是深部伤口的处理，并找到用于这种处理的更好的材料和方法。尤其需要改善深部组织的愈合。该材料应可针对深部伤口模塑，并且可移除，而不使伤口受到进一步损伤，但深部伤口的愈合将得以开始并保持。
技术实现思路
已经发现，可以通过将特定类型的纳米原纤纤维素水凝胶施加到伤口内和/或伤口上来改善深部伤口的愈合，例如涉及真皮和/或更深组织的伤口的愈合。水凝胶可在深部组织中诱导血管形成或预血管形成，从而显著加快伤口的愈合过程。与使用常规材料处理类似伤口相比，疤痕更少，因此结果也更好。本申请提供了制备医用水凝胶的方法，所述方法包括：-提供阴离子改性的浆料，或-提供浆料，并对浆料进行阴离子改性，-使阴离子改性的浆料崩解，直到获得平均原纤直径为200nm或更小的纳米原纤纤维素，-任选地，在一个或多个非原纤化均质步骤中对崩解的阴离子改性的浆料进行均化，和-将纳米原纤纤维素制成医用水凝胶，该医用水凝胶中纳米原纤纤维素的含量在1-3.5％(w/w)的范围内。本申请还提供了包含纳米原纤纤维素的医用水凝胶，其中水凝胶中纳米原纤纤维素的含量在1-3.5％(w/w)的范围内，并且纳米原纤纤维素包含平均原纤直径为200nm或更小的阴离子纳米原纤纤维素。本申请还提供了用于诱导伤口中血管形成的包含纳米原纤纤维素的医用水凝胶。本申请还提供了用于处理真皮和/或下方组织的深部伤口，优选用于诱导预血管形成的包含纳米原纤纤维素的医用水凝胶。本申请提供了一种用于制备定制伤口敷料的方法，该方法包括：-提供本文公开的医用水凝胶，-获得设计为适合伤口的物体的数字三维模型，以及-根据数字三维模型，通过增材制造由医用水凝胶制备三维物体，以获得定制为适合伤口的伤口敷料。本申请还提供了定制为适合伤口的伤口敷料，该伤口敷料包含本文中公开的定制为适合伤口的医用水凝胶。伤口敷料可以通过本文公开的增材制造方法获得。本申请还公开了一种含医用水凝胶的试剂盒，该医用水凝胶包装在一个或多个密封包装中，或者包装在一个或多个施用装置中，所述施用装置例如是注射器、敷抹器、泵或管。主要实施方式在独立权利要求中限定。在从属权利要求中公开了各种实施方式。除非另有明确说明，否则权利要求书和说明书中记载的实施方式和实施例可以相互自由组合。已经发现，包含纳米原纤纤维素的水凝胶并且该水凝胶的某些物理性质在特定范围内，特别是相对低的粘度和稠度，特别适合于医用目的，尤其是适合作为医疗产品，例如可模塑产品，其可以用作敷料等。当施用于伤口时，水凝胶表现出以下性质，诸如牢固性、低粘着性，充分的断裂韧性(表现为压缩功)、可成形性和良好的可除去性或可剥离性。重要的是，该材料不要粘附在伤口上，尤其是在深部组织上，因此在去除水凝胶时，它不会损伤组织或进入伤口中。同样在使用期间，重要的是水凝胶保留在伤口中并保持与组织的适当接触。这些性质是用本专利技术材料获得的。此外，该材料特别促进了此类组织的深部伤口或其他损伤或伤害的愈合。本文公开的水凝胶提供良好的保水能力和分子扩散特性速度，这些性质在诸如伤口处理等的医学应用中是期望的。本文所述的水凝胶可用于医学应用，其中所述材料与活组织接触。已经发现，当将纳米原纤纤维素施用到受损区域上时，特别是当伤害发生在深部组织如真皮、脂肪组织或其他深部组织时，纳米原纤纤维素表现出不同寻常的性质。如本文所述的包含纳米原纤纤维素的产品与活组织高度生物相容并且提供若干有利效果。不受任何具体理论的束缚，认为包含非常亲水的纳米原纤纤维素的水凝胶具有非常高的比表面积，因此当施用于组织时，具有高保水能力，由此在组织或伤口与纳米原纤纤维素之间提供有利的潮湿环境。纳米原纤纤维素中的大量游离羟基在纳米原纤纤维素和水分子之间形成氢键，并且能够形成凝胶和产生纳米原纤纤维素的高保水能力。由于纳米原纤纤维素水凝胶中大量的水，因此假定主要是水与组织接触，并且还使得流体和/或试剂能够从伤口迁移到水凝胶，或从水凝胶迁移到伤口。本文公开的产品的相对低的粘度和稠度可以令人惊讶地增强这些效果并提供其他新效果。当使用本文所述的水凝胶时发现的一种特定效果是在受损区域引起血管形成。当需要适当愈合深部伤口中的受损区域时，这是特别有利的。没有适当的血管形成，受损区域会产生严重疤痕，导致愈合不彻底。更特别地，阴离子纳米原纤纤维素凝胶活化了皮肤中的成纤维细胞，这进而又诱导了受损区域中血管的形成，即血管形成。与其他方面具有相似性质但未化学改性的纳米原纤纤维素凝胶获得的血管形成作用相比，上述血管形成作用要强得多。当水凝胶用于覆盖伤口或其他损伤或伤害时，还提供了若干其他效果。产品的可用性很好，因为该产品可以容易地施用和移除而不会被损坏，例如破碎。产品保持其形式。水凝胶保护伤口免受感染并提供湿润的环境以使伤口愈合。水凝胶不会像传统材料那样以不可逆的方式附着在受损的皮肤、组织或伤口上，而传统材料通常很难在不损坏已愈合或正在愈合的区域的情况下被移除。产品和皮肤之间的状况有助于受损区域的愈合。水凝胶还可用于可控地和有效地将试剂(例如治疗剂)递送或提供至对象，例如患者或使用者，例如通过透皮途径或通过其他途径递送或提供。控释是指例如在一段时间内获得所需的一种或多种试剂的释放速率和/或分布，这可能受到以下因素的影响：凝胶选择，例如凝胶的百分比或凝胶的厚度，可释放剂的浓度或形式，任何助剂的存在，或对可释放剂的释放速率和/或活性有影响的其他条件，例如pH、温度等。如前所述，组织和水凝胶之间的特定状况和释放特性的组合效果提供了物质到活组织中的有效递送。另一方面，水凝胶还可以从伤口或受损区域吸收物质，例如伤口渗出液。这也可以促进愈合。纳米原纤纤维素水凝胶提供亲水性基质，其是无毒的，生物相容的并且还可生物降解。例如，基质可以酶促降解。另一方面，水凝胶在生理条件下是稳定的。附图说明图1显示了用NFC敷料(1型敷料)处理的人源化小鼠伤口的组织病理学评估。A)未经处理的损伤；B)经1型敷料处理的损伤。图2显示了使用3.2％阴离子纳米原纤纤维素(ANFC)水凝胶、未改性的纳米原纤纤维素和对照样品(未本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备可模塑医用水凝胶的方法，所述方法包括：/n-提供阴离子改性的浆料，例如木浆料，或/n-提供浆料，例如木浆料，并对浆料进行阴离子改性，/n-使阴离子改性的浆料崩解，直到获得平均原纤直径为200nm或更小的纳米原纤纤维素，/n-在一个或多个非原纤化均质步骤中对崩解的阴离子改性的浆料进行均化，/n-使纳米原纤纤维素形成为可模塑医用水凝胶，所述可模塑医用水凝胶的纳米原纤纤维素含量在2–3.5％(w/w)的范围内，例如2.5–3.5％(w/w)，其粘度在500-2200Pa·s的范围内，例如在700-1800Pa·s的范围内，所述粘度是用粘度计在水凝胶浓度下，在37℃和0.11/s的剪切速率下测得的。/n

【技术特征摘要】
20190729 EP 19397524.01.一种制备可模塑医用水凝胶的方法，所述方法包括：
-提供阴离子改性的浆料，例如木浆料，或
-提供浆料，例如木浆料，并对浆料进行阴离子改性，
-使阴离子改性的浆料崩解，直到获得平均原纤直径为200nm或更小的纳米原纤纤维素，
-在一个或多个非原纤化均质步骤中对崩解的阴离子改性的浆料进行均化，
-使纳米原纤纤维素形成为可模塑医用水凝胶，所述可模塑医用水凝胶的纳米原纤纤维素含量在2–3.5％(w/w)的范围内，例如2.5–3.5％(w/w)，其粘度在500-2200Pa·s的范围内，例如在700-1800Pa·s的范围内，所述粘度是用粘度计在水凝胶浓度下，在37℃和0.11/s的剪切速率下测得的。


2.一种包含纳米原纤纤维素的可模塑医用水凝胶，其中，水凝胶中纳米原纤纤维素的含量在2–3.5％(w/w)的范围内，所述纳米原纤纤维素包括平均原纤直径为200nm或更小的阴离子纳米原纤纤维素，其中，所述水凝胶的粘度在500-2200Pa·s的范围内，所述粘度是用粘度计在水凝胶浓度下，在37℃和0.11/s的剪切速率下测得的。


3.如权利要求2所述的可模塑医用水凝胶，其中，水凝胶中纳米原纤纤维素的含量在2.5-3.5％(w/w)的范围内。


4.如权利要求2或3所述的可模塑医用水凝胶，其中，所述水凝胶的粘度在700-1800Pa·s的范围内，所述粘度是用粘度计在水凝胶浓度下，在37℃和0.11/s的剪切速率下测得的。


5.如权利要求2-4中任一项所述的可模塑医用水凝胶，其中，所述纳米原纤纤维素的保水值在20-70g水/g干水凝胶的范围内，优选23-50g水/g干水凝胶，该保水值通过(Akademi重力测量保水性)方法测得。


6.如权利要求2-5中任一项所述的可模塑医用水凝胶，其中，所述纳米原纤纤维素当分散在水中时提供的零剪切粘度在1000–50000Pa·s的范围内，例如在2000-20000Pa·s的范围内，提供的屈服应力在1–30Pa的范围内...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·诺珀宁，K·鲁科，M·于利佩图拉，R·柯伊乌尼米，J·司尼日韦，
申请(专利权)人：芬欧汇川集团，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI