防污可植入材料及制作方法技术

公开了防污可植入材料和制作防污可植入材料的方法。防污可植入材料包括聚合物加固层、包含保护性聚合物膜的中间层，和包含离子聚合物的外层。防污可植入材料可以具有与身体组织特性相容的化学和/或物理特性。防污可植入材料可以用于可植入医疗设备，诸如人工心脏瓣膜和血管移植物等等。瓣膜和血管移植物等等。瓣膜和血管移植物等等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】防污可植入材料及制作方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2020年7月22日提交的美国专利申请63/055,293的权益，其全部内容通过引用并入用于所有目的。


[0003]本公开涉及防污可植入材料和制作防污可植入材料的方法。

技术介绍

[0004]用动物源性心包组织建造的可植入假体(诸如人工心脏瓣膜、血管移植物)的一个主要方面是与耗时的组织处理技术有关的挑战。此外，动物来源的组织可以具有高度可变的厚度、柔软度和机械性能中的一个或多个。这种可变性可能导致极低的产量，和/或在制造期间的额外的昂贵和冗长的质量检查点。
[0005]心包是环绕心脏的机械性强的双层膜。心包组织由非常紧凑的纤维状胶原蛋白层和薄的弹性纤维组成，它们彼此之间都是通过化学键相互连接的。心包的纤维化性质使其具有令人难以置信的强度，并且胶原蛋白的柔软和亲水结构创造了适合于细胞增殖的环境。
[0006]心包组织的缺点促使对于包含其积极特性，同时克服消极影响的材料的寻找，例如，合成材料。合成小叶材料(SLM)的问题是宿主免疫反应导致SLM的纤维化，从而显著限制了小叶的性能和寿命。SLM的表面理化特性在调节纤维化反应中起着重要作用。

技术实现思路

[0007]本公开涉及防污可植入材料，以及包含防污可植入材料的可植入医疗设备。还公开了制作防污可植入材料的方法。
[0008]在一些实例中，防污可植入材料包括(i)加固层，其包括包含丝状聚合物的多个聚合丝，加固层具有第一表面和相对表面；(ii)中间层，其包括附接到第一表面的至少一部分的保护膜，保护膜包括保护性聚合物；和(iii)外层，其包括接枝到中间层的暴露表面的离子聚合物。
[0009]在前述或下列任何实例中，聚合丝可以(i)随机定向，(ii)单向对齐，(iii)形成交织网，(iv)形成片层内网，(v)形成针织材料，或(vi)加捻成纱线，然后按照(i)
‑
(v)中的任何一个所描述的排列。在前述或下列任何实例中，丝状聚合物可以包括天然或合成聚合物。在一个实例中，丝状聚合物是生物稳定的。在另一个实例中，丝状聚合物是可生物降解的。在前述或下列任何实例中，聚合丝可以包括核心和围绕核心的壳，其中核心包含丝状聚合物，并且壳包含壳聚合物。壳聚合物可以是可生物降解的聚合物或生物稳定的聚合物。在上述任何实例中，聚合丝可以具有在0.001μm至2000μm的范围内的平均直径。在一些实例中，聚合丝是具有在0.001μm至50μm的范围内的平均直径的纳米丝或微丝。在前述或下列任何实例中，加固层可以具有在25
‑
500μm的范围内的厚度，在50
‑
800N的范围内的爆裂强度，在
50
‑
800N的范围内的抗张强度，或其任意组合。
[0010]中间层包括附接到加固层第一表面的至少一部分的保护膜，保护膜包含保护性聚合物。保护性聚合物可以是生物稳定的聚合物或可生物降解的聚合物。在前述或下列任何实例中，中间层可以进一步包含附接到加固层的相对表面的至少一部分的第二保护膜，第二保护膜包括保护性聚合物。在前述或下列任何实例中，中间层可以具有(i)在0.1
‑
100μm的范围内的平均厚度，(ii)在10A
‑
80A的范围内的硬度计肖氏硬度，(iii)在1
‑
50N/mm2的范围内的弯曲模量，(iv)在10
‑
60N/mm2的范围内的干极限抗张强度，(v)在5
‑
40N/mm2的范围内的湿极限抗张强度，或(vi)(i)、(ii)、(iii)、(iv)和(v)的任意组合。
[0011]外层包括接枝到中间层的暴露表面的离子聚合物。离子聚合物可以是阴离子聚合物、阳离子聚合物或两性离子聚合物。在一些实例中，离子聚合物是聚两性电解质或聚甜菜碱。在前述或下列任何实例中，外层可以具有在0.001
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25μm的范围内的平均厚度。
[0012]制作防污可植入材料的方法的实例包括在加固层的第一表面的至少一部分上形成包括保护膜的中间层，加固层包括包含丝状聚合物的多个聚合丝，并且保护膜包含保护性聚合物；以及通过将离子聚合物接枝到中间层的暴露表面上来形成外层。在一些实例中，中间层进一步包括在加固层的相对表面的至少一部分上的第二保护膜，第二保护膜包括保护性聚合物。
[0013]在前述或下列任何实例中，方法进一步可以包括形成加固层。在前述或下列任何实例中，方法还可以包括形成多个聚合丝。在一些实例中，形成聚合丝包括形成包含丝状聚合物的核心和围绕核心的壳，壳包含壳聚合物。
[0014]在前述或下列任何实例中，形成包括保护膜的中间层可以包括将保护膜附接到加固层的第一表面的至少一部分。在一些实例中，形成包括保护膜的中间层进一步包括形成保护膜。保护膜可以被形成，然后附接到加固层。可选地，保护膜可以在加固层的表面上原位形成。
[0015]在前述或下列任何实例中，将离子聚合物接枝到中间层的暴露表面上可以包括用包含离子聚合物的溶液涂覆暴露表面以形成涂覆了离子聚合物的材料；并且干燥涂覆了离子聚合物的材料以提供防污可植入材料。在一些实例中，离子聚合物是两性离子聚合物。
[0016]前述和其他目的、特征和优点将从下列详细描述中变得更加明显，该详细描述参照附图进行。
附图说明
[0017]专利或申请文件至少含有一张以彩色进行的附图。本专利或专利申请出版物的有彩色附图的副本将由专利局应要求提供，并支付必要的费用。
[0018]图1是显示可植入材料的一个实例的示意图。
[0019]图2A
‑
2F显示了聚合丝的几种加固层布置：图2A是显示随机定向的丝的示意图；图2B是显示单向对齐的丝的示意图；图2C是显示包含丝的片层内网的示意图；图2D是显示包含丝的交织网的示意图。图2E是包含丝的针织材料的显微镜图像；图2F是由包含多个聚合丝的纱线纤维针织的材料的扫描电子显微镜图像。
[0020]图3是显示聚合丝的一个实例的示意图，该聚合丝包括核心纤维和围绕核心纤维的壳。
[0021]图4A和4B是包括具有聚(乳酸)核心和聚碳酸酯
‑
氨基甲酸乙酯(PCU)壳的编织纤维的加固层的显微镜图像(图4A)，和包括夹在两个热塑性PCU保护膜之间的加固层的合成小叶材料的显微镜图像(图4B)。
[0022]图5A和5B是由包括具有聚(对苯二甲酸亚乙酯)(PET)核心纤维和水解PET壳的丝的纱线针织的加固层的显微镜图像(图5A)，和通过浸涂加固层形成的包括加固层与热塑性PCU保护膜的合成小叶材料的显微镜图像(图5B)。
[0023]图6是由包含PET丝的纱线针织的加固层的显微镜图像。
[0024]图7A和7B是比较PET布(SLM
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1)和固定心包组织(平均组织)的爆裂强度(图7A)和抗张强度(图7B)的图表。
[0025本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种防污可植入材料，其包括：加固层，其包括包含丝状聚合物的多个聚合丝，所述加固层具有第一表面和相对表面；中间层，其包括附接于所述第一表面的至少一部分的保护膜，所述保护膜包括保护性聚合物，任选地其中所述中间层进一步包括附接于所述加固层的相对表面的至少一部分的第二保护膜，所述第二保护膜包括第二保护性聚合物，其中所述第二保护膜的第二保护性聚合物可以具有与所述保护性聚合物相同或不同的化学组成；以及外层，其包括接枝到所述中间层的暴露表面上的离子聚合物。2.根据权利要求1所述的防污可植入材料，其中所述加固层的聚合丝：随机定向以形成包含缠结的聚合物丝的材料；或单向对齐；或形成交织网，其包括具有第一共同延伸方向的第一多个聚合丝与具有第二共同延伸方向的第二多个聚合丝交织，所述第二共同延伸方向正交于所述第一共同延伸方向；或形成片层内网，其包括多个片层，其中每个片层中的聚合丝具有共同延伸方向，并且相邻片层中的聚合丝在不同延伸方向上定向；或针织以形成针织材料；或加捻成包含多个聚合丝的纱线纤维，其中所述纱线纤维随后(i)随机定向以形成包含随机定向的、缠结的纱线纤维的材料，(ii)单向对齐，(iii)编织以形成交织网，(iv)对齐以形成包含多个片层的片层内网，或(v)针织以形成针织材料。3.根据权利要求1或权利要求2所述的防污可植入材料，其中所述丝状聚合物包括聚氨酯、聚醚酮、聚(对苯二甲酸亚乙酯)、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚硅氧烷、芳香族聚烯烃、脂肪族聚烯烃、聚酰胺、甘油
‑
酯聚合物、聚羧酸、聚砜、多糖、多胺、聚氨基酸、多肽或其任意组合。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的防污可植入材料，其中：所述丝状聚合物是生物稳定的聚合物，其包括聚氨酯、聚酯、聚(对苯二甲酸亚乙酯)、聚碳酸酯、聚硅氧烷、芳香族聚烯烃或脂肪族聚烯烃；或所述丝状聚合物是可生物降解的聚合物，其包括聚(乳酸)、聚(乳酸
‑
共
‑
乙醇酸)、多糖、聚氨基酸、多肽或聚(癸二酸甘油酯)。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的防污可植入材料，其中所述聚合丝包括核心和围绕所述核心的壳，其中所述核心包含所述丝状聚合物，并且所述壳包含壳聚合物。6.根据权利要求5所述的防污可植入材料，其中：所述壳聚合物是可生物降解的聚合物，其包括聚(乳酸)、聚(乳酸
‑
共
‑
乙醇酸)、多糖、聚氨基酸、多肽或聚(癸二酸甘油酯)；或所述壳聚合物是生物稳定的聚合物，其包括水解聚(对苯二甲酸亚乙酯)或聚氨酯。7.根据权利要求1
‑
6中任一项所述的防污可植入材料，其中所述聚合丝具有在0.001μm至2000μm的范围内的平均直径。8.根据权利要求1
‑
7中任一项所述的防污可植入材料，其中所述加固层具有：(i)在25μm至500μm的范围内的厚度；或(ii)在50
‑
800N的范围内的爆裂强度；或(iii)在50
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800N的范围内的抗张强度；或
(iv)(i)、(ii)、和(iii)的任意组合。9.根据权利要求1
‑
8中任一项所述的防污可植入材料，其中所述保护性聚合物包括：生物稳定的合成聚合物，其选自聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醚、聚碳酸酯聚氨酯、聚硅氧烷聚氨酯、聚醚聚氨酯高弹体、聚酯聚氨酯高弹体、硅酮、聚碳酸酯、聚砜、聚醚醚酮、聚(对苯二甲酸亚乙酯)、聚酯或其任意组合；或可生物降解的合成聚合物，其选自聚酯、聚丙烯酸酯、聚酰胺、亲水聚酯聚氨酯、亲水聚脲、聚(酰胺
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烯胺)、聚酐、聚(酯酰胺)、聚(乙交酯)、聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯、聚(丁酸羟酯)、聚(ε
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己内酯)、聚(乙烯醇)
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透明质酸、透明质酸胺、基于脲基嘧啶酮的聚合物，或其任意组合；或形成水凝胶的聚合物，其选自蛋白质、多糖、亲水聚氨酯、聚(环氧乙烷)、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、聚丙烯酸酯、多肽、聚(癸二酸甘油酯)、聚(癸二酸木糖醇酯)或其任意组合。10.根据权利要求1
‑
9中任一项所述的防污可植入材料，其中所述中间层具有：(i)在0.1μm至100μm的范围内的平均厚度；或(ii)在10A至80A的范围内的硬度计肖氏硬度；或(iii)在1N/mm2至50N/mm2的范围内的弯曲模量；或(iv)在10N/mm2至60N/mm2的范围内的干极限抗张强度；或(v)在5N/mm2至40N/mm2的范围内的湿极限抗张强度；或(vi)(i)、(ii)、(iii)、(iv)、和(v)的任意组合。11.根据权利要求1
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10中任一项所述的防污可植入材料，其中所述离子聚合物是阴离子聚合物、阳离子聚合物或两性离子聚合物。12.根据权利要求11所述的防污可植入材料，其中所述离子聚合物包括聚(磷酸胆碱)、聚(磺基甜菜碱)、聚(羧基甜菜碱)、两性离子多糖、用2
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丙烯酰胺
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甲基丙烷磺酸和丙烯酸季...

【专利技术属性】
技术研发人员：E，
申请(专利权)人：爱德华兹生命科学公司，
类型：发明
国别省市：