一种携载基因的医疗器械及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种携载基因的支架及其制备方法。该支架采用静电吸附和／或微孔物理吸附的原理，在其本体表面直接涂覆和／或固定治疗基因制备而成。在本发明专利技术所述医疗装置的制备过程中，不需在本体表面涂覆基质，从而避免了基质带来的炎症等副作用，另外，医疗装置本体表面的治疗基因能够耐受血流以及其他体液的冲刷、使治疗有效量的治疗基因达到血管病变位置，从而达到靶向输送或局部定位基因的目的。该种方法制备的基因支架生产工艺简单，适合大规模的放大生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种医疗器械，具体的说，涉及一种携载基因的医疗 器械及其制备方法。
技术介绍
1987年，希格沃特(Sigwart)等首次将血管内金属支架用于冠状 动脉以来，为治疗血管堵塞性疾病提供了良好的途径。然而血管支架 内再狭窄一直是影响经皮冠状动脉介入治疗(PCI)疗效的主要原因。 随着2004年强生Cypher雷帕霉素药物支架和2005年波士顿科学公司 的Taxus紫杉醇药物支架的上巿，药物洗脱支架将支架内再狭窄率从 金属裸支架时代的30 %降低到10 %以下。然而随着药物支架研究的深入和应用范围的不断扩大以及积累 病例的逐步增加，人们对其使用应更趋理性，对其目前存在的问题也 有了清醒的认识。在药物洗脱支架的动物实验中，药物洗脱支架植入 后3个月药物完全释放后，出现局部纤维蛋白和炎性细胞聚集和内皮 修复不完全，此时内膜增殖的程度和金属裸支架相似，即所谓晚期再 狭窄。此外，第一代药物洗脱支架所携带的药物，雷帕霉素、紫杉醇 以及它们的类似物在抑制血管平滑肌细胞增殖降低支架内再狭窄的 同时，也抑制了血管内皮细胞的增殖，因此延迟了支架表面的内皮化， 从而增加了支架血栓的发生。同时第一代药物洗脱支架携载药物的聚 合物基质的长期存在可能导致过敏和炎症反应。伴随着分子生物学的发展，许多疾病的发病机理在基因水平上得 以阐明，这使得从基因水平诊断和根治疾病成为可能。在医治心脏病、 肿瘤、糖尿病等方面利用基因转移和调位的治疗正在深入研究。例如 将抗血栓形成基因导入心血管内，使之在血管内表达，从而达到抑制4血栓形成，防止血管堵塞的目的。然而如何将基因向生物体内靶向输送或局部定位，这一关键性的技术问题尚未得到解决。美国Micheal Simons等人曾用一种聚醚载体，将基因加入这种载体的凝胶中，然后 将其送入动物的颈动脉中(Nature, 359(3)， 67-70)。这种方法的缺 点在于该凝胶遇到血流冲击后会很快溶解于血液中，无法定位于血 管的某一部位，无法达到靶向输送基因的目的。动物研究证明支架携带基因能够作为基因传递系统提供治疗基 因，阻止支架内再狭窄和潜在的血管疾病。使用支架作为基因载体具 有显著的治疗优势，并得到广泛的关注。2006年美国费城大学Levy 研究小组用聚乙烯亚胺双磷酸酯在金属支架表面形成亚胺双磷酸酯 单分子层，结合反义腺病毒抗体再耦联病毒基因，植入试验兔体内， 显示有效地抑制了血管增殖。近年来，国内学者也在支架上携带各种 基因进行动物学研究都表明支架上携带基因进行治疗的可行性了有 效性。专利CN 1408446A釆用在金属支架表面制备一层蛋白涂层，利用 该蛋白涂层吸附抑制平滑肌细胞增生和迁移的基因和抑制血栓形成 的基因，使基因在支架置入血管局部高效表达，以达到能够安全有效 抑制支架置入后的再狭窄。但是由于该蛋白涂层在支架置入过程中易 被血流冲走，无法理想实现靶向输送或局部定位基因的目的。专利CN 1961978A利用多层组装方法，在支架上稳定连接网状大 分子骨架，通过网状分子共价连接糖类、肽类及抗体分子，然后利用 这些抗体分子在支架表面固定治疗基因，这种方法固定的治疗基因在 血流冲击下能够较多的保留，但是由于引进了多层网状分子和抗体分 子，可能会引起炎症和较强的免疫反应，临床应用前景受到极大限制。显然，将治疗基因应用于支架能降低再狭窄率和抗血栓形成，已 经在临床前研究阶段和部分临床研究中得到证实；而且治疗基因应用 于心血管疾病的安全性和有效性也已经得到证实。临床前研究表明能够促进血管形成的基因和蛋白包括 一氧化氮合酶(NOS)基因 (iNOS ， eNOS )、角蛋白8( Keratin 8)基因、血管内皮生长因子(VEGF ) 基因、表皮生长因子(EGF)基因、PTEN基因(一种同肿瘤抑制基 因)、尿激酶前体(Pm-UK)基因或反义寡核核苷酸，胎盘生长因子 (PLGF)基因，成纤维细胞生长因子(FGF)基因，血管生成素基 因，肝细胞生长因子(HGF)基因，血小板衍化生长因子(PDGF-BB) 基因，血小板生长因子(PGF)基因，血栓调节蛋白(TM)基因，粒 细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)基因，胰岛素样生长因子 (IGF)基因，单核细胞趋化蛋白-l(MCP-l)基因，巨噬细胞炎性蛋白 -l(MIP-l)基因，缺氧诱导因子(HIF)基因，早期生长反应(Egr) 基因，Prox-l基因，Del-l基因，Cyr61基因，PR39基因，kallikrein基 因，分泌性Frizzled相关蛋白(sFrp)基因(JiroAoki， Rev Esp Cardiol. 2005;58(8): 962-73; MM Gaffhey， British Journal of Pharmacology. 2007;152:175-188 )。各国学者进行了将各种治疗基因负载在支架上的尝试，但是所有 的这些尝试都存在一个问题，由于支架置入过程中会遇到高速血流的 冲击，因此如何将治疗基因牢固吸附在支架表面输送到病变部位成为 这种方法应用于临床的关键障碍。现有研究、专利等基本都采用了在 金属裸支架表面涂覆一层高分子载体或者蛋白涂层，然后利用这层高 分子载体或者蛋白涂层携带基因。这样就存在几个方面的问题1) 高分子载体涂层或者蛋白涂层本身与金属基体的结合力在高速血流 冲击下容易与金属基体分离，尤其是那些极易溶于水的胶原、多聚赖 氨酸等涂层，这样负载在涂层上的治疗基因会随着血流冲击而大量流失，到达靶病变部位的基因量有限；2)引入的高分子载体或蛋白涂 层作为体内异物，会引起机体的应激和免疫反应，尤其是蛋白涂层会 引起的免疫排斥作用会大大削弱基因的治疗效果。综上所述，如何将有效量的治疗基因牢固负载在支架表面安全输6送到血管病变部位成为制约这一技术应用于临床的瓶颈。在治疗基因 与金属支架本体之间设置各种涂层(蛋白涂层、高分子载体涂层、等 离子沉积技术、光固化技术)都没有很好解决这一关键问题。如果能 够在支架表面牢固吸附治疗基因，在高速血流冲击上仍能够安全输送 到病变部位，并且不引入其它可能引起体内应激和免疫反应的因素， 将极大推动治疗基因在介入治疗领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。 本专利技术所述的携载基因的医疗器械，包括医疗器械本体、涂敷和 /或固定在支架本体表面的基因或其片段，其特征在于，基因或其片 段利用静电吸附和/或微孔吸附直接涂覆和/或固定在医疗器械本体的 表面。所述的医疗器械是指血管支架、合成的人造血管、心脏瓣膜、导管、血管修补筛、起搏器、起搏器导子、除纤颤器、PFO隔膜封闭器 械、血管夹、动脉血管瘤闭锁器、血液透析移植物、血液透析导管、 房室吻合分流、大动脉血管瘤移植物器械、静脉瓣、血管接合夹、留 置式动脉导管、血管护鞘等医疗器械中的一种或上述多种医疗器械的 组合。所述医疗器械优选表面具有载药孔洞的医疗器械。更优选表面 具有纳米孔洞的医疗器械，纳米孔洞的尺寸优选10-800nm。所述医疗器械优选支架，更优选表面具有载药孔洞的支架。更优 选表面具有纳米孔洞的支架，纳米孔洞的尺寸优选10-800nm。血管介入术后再狭窄和抗血栓的治疗基因主要从以下几方面考 虑(l)抗凝血，抗血小板粘附基因；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种携载基因的医疗器械，包括医疗器械本体、涂敷和／或固定在支架本体表面的基因或其片段，其特征在于，基因或其片段利用静电吸附和／或微孔吸附直接涂覆和／或固定在医疗器械本体的表面。

【技术特征摘要】
1、一种携载基因的医疗器械，包括医疗器械本体、涂敷和/或固定在支架本体表面的基因或其片段，其特征在于，基因或其片段利用静电吸附和/或微孔吸附直接涂覆和/或固定在医疗器械本体的表面。2、 如权利要求l所述的医疗器械，其特征在于，所述医疗器械本体是表面具有载药孔洞的医疗器械。3、 如权利要求l所述的医疗器械，其特征在于，所述基因或其片 段包括下述一种或多种 一氧化氮合酶基因、角蛋白8基因、血管内 皮生长因子基因、表皮生长因子基因、PTEN基因、尿激酶前体基因 或反义寡核核苷酸，胎盘生长因子基因，成纤维细胞生长因子基因， 血管生成素基因，肝细胞生长因子基因，血小板衍化生长因子基因， 血小板生长因子基因，血栓调节蛋白基因，粒细胞-巨噬细胞集落刺 激因子基因，胰岛素样生长因子基因，单核细胞趋化蛋白-l基因，巨 噬细胞炎性蛋白-l基因，缺氧诱导因子基因，早期生长反应基因， Prox-l基因，Del-l基因，Cyr61基因，PR39基因，kallikrein基因，分 泌性Frizzled相关蛋白基因。4、 如权利要求书3中所述的医疗器械，其特征在于，所述基因或其片段的真核表达载体为腺病毒、质粒、细胞、高分子中的一种，其 中所述质粒为pQE30、 pCNDA3、 pCDNA3.1、 pTYBl、 KS质粒中的一种。5、 一种制备如权利要求1-4任一项所述医疗器械的方法，包括 以下步骤1) 采用电化学抛光、腐蚀、阳极氧化、微弧氧化、阳极极化、 微弧氮化中的一种或多种，使医疗器械本体表面带正电；2) 采用蘸涂、浸涂、雾化喷涂和静电喷涂中的一种或多种涂敷 基因溶液，来涂覆和/或固定基因。6、 如权利要求书5中所述的方法，其特征在于，所述基因溶液的浓度为0.001 ~ 100...

【专利技术属性】
技术研发人员：余占江，张正才，陈永强，邱笑违，张萌，冉玉凤，王长青，
申请(专利权)人：乐普北京医疗器械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]