基于HPPE材料的手术用修补制品制造技术

本发明专利技术涉及一种包含高性能聚乙烯(HPPE)丝线的结构构件的手术用修补制品。本发明专利技术还涉及一种制备所述手术用修补制品的方法，涉及包含所述制品的工具盒。手术用修补制品包含高性能聚乙烯(HPPE)丝线的结构构件和涂覆到该结构构件表面的生物可降解的涂层，其中所述涂层包含溶胶/凝胶产生的无机氧化物和混入其中的生物活性化合物。所述制品结合了高拉伸强度、生物相容性和有利的生物活性化合物递送特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包含高性能聚乙烯(HPPE)丝线的结构构件的手术用修补制品。本专利技术还涉及一种制备所述手术用修补制品的方法，涉及包含所述制品的一套部件。
技术介绍
如缝合线的手术用修补制品随着时代的发展已由各种材料制成，包括亚麻、毛发、棉线、丝线、动物羊肠线和如聚酯、聚酰胺和聚烯烃(如聚乙烯或聚丙烯)的合成材料。例如EP 1293218A1公开了一种用作手术用缝合线或韧带的细长的缝合线，该缝合线包括捻成线股的多根超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)丝线的核，所述核被同样包含UHMWPE丝线的多丝编织的鞘包围。EP 1293218 Al公开了该缝合线可以是未经涂布的或用蜡(蜂蜡、聚乙烯蜡、石油蜡或其他)、硅酮、硅橡胶、PTFE, PBA、乙基纤维素或其他涂料涂布以改善例如编织物的润滑性、结系牢性或耐磨性。在工业中存在对有效地利用HPPE单丝或多丝的高强度(韧性)同时能提供生物活性剂(优选抗微生物剂)的受控释放的手术用修补制品的需求。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种手术用修补制品，该产品包含基于具有高拉伸强度、良好柔韧性并且能提供生物活性剂的受控释放的高性能聚乙烯(HPPE)丝线的结构构件。根据本专利技术通过提供一种手术用修补制品实现上述目的，所述手术用修补制品包含高性能聚乙烯的结构构件和涂覆到该结构构件表面的生物可降解涂层，其中所述涂层包含溶胶/凝胶产生的无机氧化物和混入其中的生物活性化合物。通过提供包含溶胶/凝胶产生的无机氧化物和混入其中的生物活性化合物的生物可吸收涂层，在将制品植入活体之后实现了生物活性化合物的受控释放。通过将涂层涂覆到生物可吸收的HPPE结构构件上，该涂层将在给定的时间内降解，因而将释放至少一部分生物活性剂。试剂的释放基本受控于涂层的降解(即:受控于其生物可吸收性)，并且不仅仅依赖试剂在涂层中的扩散。涂层在可控的时间期限内基本上完全降解之后，HPPE丝线的结构构件留在活体中，该构件是生物相容的，因此不会对活体造成任何问题。试剂的受控释放的期望性能需要涂层优选对HPPE结构构件的粘附性好。如果不这样的话，部分涂层可能很容易从HPPE结构构件上松掉，从而使试剂的量和释放受到影响。另一方面，当处理结构构件时，可以有利地利用结构构件的优异机械性能(例如其弯曲性能)。例如HPPE缝合线易于打结，因而保持其机械性能，产生高打结强度。在处理这种制品时，涂层应该很大程度上优选保留在制品上。已证明，所选的溶胶/凝胶涂层提供了对结构构件表面和/或丝线表面相当强的粘合性。这是令人惊讶的，因为众所周知HPPE具有惰性因而难以结合其他材料。但是，已发现在溶胶/凝胶涂层和HPPE之间得到非常强的粘合性的过程中，HPPE的预处理占主要优势。可以使用各种预处理，在本说明书的其他部分中有讨论。需要指出的是，通过溶胶/凝胶法产生的无机氧化物本身已知可以用作多孔涂层(例如从WO 2007/092043A2中)。该文献公开了溶剂-凝胶组合物作为药物贮库在可植入医疗设备中的用途。但是，所公开的组合物不是生物可吸收的，并且药物的释放是扩散控制的。因此，难以控制药物递送速率，因为药物的释放取决于多个变量，例如孔隙率、孔的相互连接性、孔径和孔径分布等。本专利技术的修补制品的释放机理至少部分基于涂层的生物降解性，更具体是其生物可吸收性。术语“生物可降解的”通常用作在活体中(与活体接触)降解的一般性定义。术语“生物可吸收的”(bio_resorbable或bio-absorbable)通常用于描述在活体中(与活体接触)的材料降解,主要地对活体中的植入性生物材料来说,描述了主要受控于在体液中溶解或未确切知道的机理的降解机理。附图的简要i兑明通过参考示例性实施例和附图更详细地说明本专利技术，其中附图说明图1显示了实施例2中的抑制区；图2显示了根据本专利技术的不同SiO2涂层的溶解；图3显示了 C:H:0预处理的涂有SiO2层的HPPE纱线的SEM图像；图4显示了剥离(粘附性测试)之后C:H:0预处理的涂有SiO2层的HPPE纱线的SEM图像；图5显示了剥离(粘附性测试)之后C:H:0预处理的涂有SiO2层的HPPE纱线的SEM图像；图6显示了剥离(粘附性测试)之后涂有SiO2层的HPPE纱线的SEM图像；以及图7显示了剥离(粘附性测试)之后涂有SiO2层的HPPE纱线的SEM图像。附图及优选实施方式的说明本专利技术的手术用修补制品包括含有HPPE单丝或丝线的结构构件(优选为HPPE丝线的细长结构构件)。适合的细长结构构件的实例包括HPPE丝线或多丝纱线的无纺或纺织或(中空)编织结构，条带或丝带状外观的无纺或纺织或(中空)编织结构，基本上(中空)圆柱形的加捻或未加捻的HPPE纱线，其可为单丝或多丝(可选至少部分熔融)等。细长的手术用修补制品被理解为一种用作例如修补身体组织的手术用缝合线，或用作用于修补或保持如骨骼的身体部分的缆线、丝网、织物、纺织或无纺片、条带、丝带或窄条的制品，该制品的长度尺寸明显大于其横截面尺寸(宽度和厚度，或直径)。修补制品优选包含至少一个细长的结构构件，该细长的结构构件通常是负载部件并由高性能单丝或多丝制成。高性能丝线具有高模量、高强度，并且可以熔融纺丝或优选凝胶纺丝。高性能丝线的拉伸强度通常超过1.0GPa0该制品还可以包含锚和/或针从而易于附着，或者包含涂敷材料从而为制品提供某些表面性能。本专利技术的制品的一个优选的 实施方式包含超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)丝线。在本中请的上下文中，超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)被理解为特性粘度(IV，根据PTC-179方法(Hercules Inc.Rev.Apr.29,1982)在135°C下在十氢化萘中测定，溶解时间为16小时，具有用量为2g/l溶液的抗氧化剂DBPC，不同浓度下的粘度外推至零浓度的粘度)为5dl/g以上的聚乙烯。尤其对于丝线来说，特别合适的是特性粘度为约8-40dl/g，更优选10-30，或12-28或15-25dl/g的UHMWPE。这些范围表示聚合物加工性能和丝线性质的优化选择。特性粘度是摩尔质量(也被称为分子量)的量度，其可以比如Mn和Mw的实际摩尔质量参数更容易确定。在IV和Mw之间存在一些经验关系，但这个关系高度依赖于摩尔质量分布。基于方程 Mw = 5.37 X IO4 [IV]137 (参见 EP 0504954A1)，IV 为 8dl/g 等于约 930kg/mol的Mw。这种HPPE是优选的，因为通过凝胶纺丝可得到大于约2.5GPa的高强度、非常低的断裂伸长率和非常高的E-模量。这使得在使用期间外科医生对其的控制得到改善，并且高模量和低断裂伸长率防止在使用期间涂层变松。优选地，UHMWPE是每100个碳原子具有一个以下支链或侧链，优选每300个碳原子具有一个以下侧链的线性聚乙烯，支链通常包含至少10个碳原子。线性聚乙烯还可以包含至多5mol%的一种或更多种共聚单体，例如烯烃，如丙烯、丁烯、戊烯、4-甲基戊烯或辛烯。在一个优选的实施方式中，UHMWPE包含少量相对较小的基团作为侧链，优选C1-C4烷基。由具有一定量这种基团的UHMWPE制成的丝线被发现具有降低的蠕变行为。然而，侧链过大或侧链量过高对丝线的加工行为，特别对拉伸行为具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
手术用修补制品，其包含高性能聚乙烯(HPPE)丝线的结构构件和涂覆到所述结构构件表面的生物可降解的涂层，其中所述涂层包含溶胶/凝胶产生的无机氧化物和混入其中的生物活性化合物。

【技术特征摘要】
2009.08.06 EP 09167348.3;2009.11.13 EP 09175938.11.术用修补制品，其包含高性能聚乙烯(HPPE)丝线的结构构件和涂覆到所述结构构件表面的生物可降解的涂层，其中所述涂层包含溶胶/凝胶产生的无机氧化物和混入其中的生物活性化合物。2.按权利要求1所述的制品，其中，所述高性能聚乙烯包括超高摩尔质量聚乙烯(UHMWPE)。3.按权利要求1或2所述的制品，其中，所述无机氧化物选自由氧化硅、氧化铝、氧化钛和氧化锆组成的组，优选为氧化硅。4.根据前面任意一项权利要求所述的制品，其中，所述生物活性化合物包括抗微生物剂或生长因子或其组合。5.根据前面任意一项权利要求所述的制品，其中，所述涂层包括直接与所述结构构件表面接触的载体层。6.按权利要求5所述的制品，其中，所述载体层包括含有碳原子的多孔层。7.按权利要求6所述的制品，其中，所述载体层通过等离子体沉积，优选通过真空等离子体沉积涂覆在所述结构构件的表面上。8.按权利要求5-7中任意一项所述的制品，其中，所述无机氧化物基本混入所述载体层中。9.根据前面任意一项权利要求所述的制品，其相对于没有载体涂层和/或生物可降解涂层的结构构件的韧性损失小于10%。10.根据前面任意一项权利要求所述的制品，其中，所述涂层的质量小于所述经涂布的丝线总质量的50 %，更优选小于30 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：格拉尔杜斯·阿本，艾迪斯·伊丽莎白·范·德恩·博弛，克劳迪娅·玛丽亚·维兹，
申请(专利权)人：帝斯曼知识产权资产管理有限公司，
类型：发明
国别省市：