早鸽—汇聚行业精英
  • 联系客服
  • 帮助中心
  • 投诉举报
  • 关注微信
400-006-1351
您的问题早鸽都有答案
3000+专业顾问
搜索
咨询

用于软组织再生的生物可降解性支架及其用途制作方法

  • 专利名称
    用于软组织再生的生物可降解性支架及其用途制作方法
  • 发明者
    H·埃弗兰德, J·范格, L·F·尼尔森, M·R·加勒戈
  • 公开日
    2012年5月23日
  • 申请日期
    2010年7月6日
  • 优先权日
    2009年7月6日
  • 申请人
    科洛普拉斯特公司
  • 文档编号
    A61L27/56GK102470189SQ201080030391
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种生物可降解的外科植入物,用于在受试者体内支持、增长以及再生活组织,包括a)一个合成的生物可降解的同质的支架薄片,b)一个或多个生物可降解的加强构件2.根据权利要求1所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片是亲水性的3.根据权利要求1或2之一所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片具有在30°C下在5分钟之内、如在2分钟之内吸收至少该支架体积 10%、如至少20%、如至少30%、如至少50%数量水分的能力4.根据权利要求1至3中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述加强构件的体积%是少于该植入物的40%5.根据权利要求1至4中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片显示了在大约10 %至200 %范围内,如在大约30 %至100 % 的范围内、如在大约30%至70%的范围内、如在大约30%至60%的范围内的百分比断裂伸长率6.根据权利要求1至5中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述外科植入物显示了在大约20%至1000%范围内,如在大约20%至800%的范围内、如在大约20% 至500%的范围内、如在大约20%至400%的范围内、如在大约20%至300%的范围内的百分比断裂伸长率7.根据权利要求1至6中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片显示了在大约5至40psi范围内,如在大约8至30psi的范围内、如在大约8至20psi的范围内、如在大约8至16psi的范围内、如在大约8至14psi 的范围内的拉伸强度8.根据权利要求1至7中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述外科植入物显示了在大约300至50000psi范围内,如在大约500至30000psi的范围内、如在大约1000至20000psi的范围内、如在大约1000至IOOOOpsi的范围内、如在大约5000至 IOOOOpsi的范围内、或在大约1000至8000psi的范围内的拉伸强度9.根据权利要求1至8中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片在用一种液体浸湿至饱和时显示出柔性10.根据权利要求1至9中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片具有尺寸在30至200 μ m范围内的一种开放的孔结构11.根据权利要求1至10中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片主要具有垂直的孔结构12.根据权利要求1至11中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片具有一种带有多个连通孔的开放的孔结构13.根据权利要求1至12中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片是通过冷冻干燥制备的14.根据权利要求1至13中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述生物可降解的加强构件是基于厚度大约IOnm至1000 μ m,如在大约IOnm至800 μ m的范围内、如在大约IOnm至500 μ m的范围内的纤维和/或线15.根据权利要求1至14中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述生物可降解的加强构件是一种由纺织织物、编织织物、网片、无纺毡制成的薄片,它们是由细丝或纤维制成的16.根据权利要求15所述的生物可降解的外科植入物,其中所述薄片具有30μ m至 5mm、如3至5mm、如1至4mm的厚度17.根据权利要求1至16中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片在原位应用中在1至48个月之内、如4至36个月、如6至 24个月、或1至12个月之内可以完全降解18.根据权利要求1至17中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述生物可降解的加强构件促进了从所述受试者体内的活组织中或从细胞或组织外植体应用中得到细胞的细胞粘附以及生长19.根据权利要求1至18中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述加强的生物可降解的构件在原位应用中在1至12个月之内可以完全降解20.根据权利要求1至19中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述加强的生物可降解的构件是由聚丙交酯乙交酯共聚物PLGA的一种聚合物制成的,如一种聚合物,其中在该聚丙交酯乙交酯共聚物残基中(i)丙交酯单元与(ii)乙交酯单元的摩尔比率在90 10至10 90的范围之内、如在80 20至10 90的范围之内、如大约10 9021.根据权利要求1至20中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片是一种具有以下通式的聚合物A-O- (CHR1CHR2O)n-B其中;A是一种分子量至少4000g/mol的聚丙交酯乙交酯共聚物残基,在该聚丙交酯乙交酯共聚物残基中(i)丙交酯单元与(ii)乙交酯单元的摩尔比率是在80 20至10 90的范围之内;B是如针对A所定义的一种聚丙交酯乙交酯共聚物亦或是选自下组,该组的组成为氢、 (V6-烷基以及羟基保护基团,在每个-(CHR1CHR2O)-单元中R1和R2之一是选自氢和甲基,并且在同一个-(CHR1CHR2O)-单元中R1和R2中另一个是氢;η代表一个聚合物链中-(CHR1CHR2O)-单元的平均数并且是10至1000范围内的一个整数;并且其中在这个或这些聚丙交酯乙交酯共聚物残基中(iii)聚亚烷基乙二醇单元-(CHR1CHR2O)-与(i)丙交酯单元和(ii)乙交酯单元的结合数量的摩尔比率是至多 20 80 ;并且其中该共聚物的分子量是至少10,000g/mol,优选至少15,000g/mol22.根据权利要求21所述的生物可降解的外科植入物,其中在各单元中Rl和R2二者都是氢23.根据权利要求21或22所述的生物可降解的外科植入物,其中B是如针对A所定义的一种聚丙交酯乙交酯共聚物残基24.根据权利要求21至23中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中B是C1-6-烷基25.根据权利要求21至24中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中B是一个羟基保护基团26.根据权利要求21至25中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中B是一个羟基27.根据权利要求21至26中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中在这个或这些聚丙交酯乙交酯共聚物残基中(iii)聚亚烷基乙二醇单元-(CHR1CHR2O)-与(i)丙交酯单元和(ii)乙交酯单元的结合数量的重量百分比是在4% w/w至10% w/w的范围之内28.根据权利要求1至27中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片是通过冷冻干燥一种溶液来制备的,该溶液包括溶液中该生物可降解的聚合物29.根据权利要求1至观中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述加强构件是由生物可降解的缝线和/或线制成的30.根据权利要求四所述的生物可降解的外科植入物,其中所述加强构件是处于选自下组的一种模式,该组的组成为三角形、圆形、连接波形、非连接波形、以及重叠波形31.根据权利要求1至30中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述加强构件是由合成的生物可降解的同质的支架薄片的焊缝制成,如以正方形和六边形模式或沿着该植入物的边缘提供的焊缝32.根据权利要求1至31中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,其中所述合成的生物可降解的同质的支架薄片是分子量大于大约lkDa,如在大约kDa与大约 1. 000. OOOkDa之间、如在25kDa与IOOkDa之间的一种聚合物33.根据权利要求1至32中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,在所述支架中该植入物进一步包括有利于细胞粘附和/或生长以再生组织的一种或多种组分,如选自下组的一种组分,该组的组成为雌激素、雌激素衍生物、凝血酶、ECM粉末、硫酸软骨素、透明质酸物、透明质酸(HA)、硫酸肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸皮肤素、生长因子、纤维蛋白、纤连蛋白、弹性蛋白、胶原,如I型和/或II型胶原、明胶、以及聚集蛋白聚糖、或任何其他适当的细胞外基质组分34.根据权利要求1至33中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,在所述支架中该植入物进一步包括一种或多种选自下组的组分,该组的组成为生长因子,如胰岛素样生长因子(IGF)、如IGF-I或IGF-2,或转化生长因子(TGF),如TGF-α或TGF-β,或成纤维细胞生长因子(FGF),如FGF-I或FGF-2,或血小板衍生生长因子(PDGF),如PDGFAA、PDGF-BB、 或PDGFAB,或神经生长因子(NGF),或人生长激素(hGH)、以及机械生长因子(MGF)35.根据权利要求1至34中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,在所述支架中该植入物进一步包括一个细胞或组织外植体的样品36.根据权利要求1至35中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,该植入物形成一个管,和/或包括适合将细胞或组织外植体样品的悬浮液应用到所述植入物中的一个活瓣和/或一个袋37.根据权利要求1至36中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,该植入物包括两个或更多个分离件的合成的生物可降解的同质的支架薄片,如附接到一个加强构件上,如不同聚合物的网片上的3、4、5或6件合成的生物可降解的同质的支架薄片38.根据权利要求1至37中任何一项所述的生物可降解的外科植入物,该植入物包括两个或更多个、如4个或6个臂或延伸部分用于附接到植入位点中的结构上,如在骨盆区域中39.一种在受试者体内用于支持、增长、以及再生活组织的方法,所述方法包括在要求支持、增长以及再生活组织的位点处将包括一个合成的生物可降解的支架连同一个自体细胞或组织外植体样品的一种生物可降解的外科植入物植入到所述受试者体内40.根据权利要求1所述的方法,其中所述合成的生物可降解的支架是一个同质的薄片41.根据权利要求1所述的方法,其中所述生物可降解的外科植入物是根据权利要求1 至38中任何一项所述的42.根据权利要求39至41中任何一项所述的方法,其中所述受试者正患有一种医学上脱垂、如盆腔器官脱垂,或疝、或应激性尿失禁43.一种用于制备适合用于在受试者体内支持、增长以及再生活组织,包括一个合成的生物可降解的支架以及所述受试者的自体细胞或组织外植体的生物可降解的外科植入物的方法,所述方法包括在要求支持、增长以及再生活组织的位点处植入所述受试者体内之前将所述自体细胞或组织外植体的样品体外施用到包括一个合成的生物可降解的支架的所述生物可降解的外科植入物之上或之中44.根据权利要求39至43中任何一项所述的方法,其中所使用的细胞或组织外植体的所述样品中细胞的数量是在大约0. 1 X IO4细胞/cm2植入物到大约IOX IO6细胞/cm2植入物的范围内45.根据权利要求39至44中任何一项所述的方法,其中该组织外植体是来自肌肉组织,干细胞、如能够分化成为成肌细胞、或成纤维细胞的干细胞;或它们的组合46.根据权利要求39至45中任何一项所述的方法,其中所述细胞或组织外植体是从人体中得到的47.根据权利要求39至46中任何一项所述的方法,其中在植入之前所述细胞或组织外植体未进行体外培养48.根据权利要求39至47中任何一项所述的方法,其中所述细胞或组织外植体是在手术室中根据该方法来收集和使用的49.根据权利要求39至48中任何一项所述的方法,该方法进一步包括将包含有助于细胞粘附和/或生长以再生组织的组分,例如选自下组的一个组分的组合物应用到所述生物可降解的外科移植物上,该组的构成为雌激素、雌激素衍生物、凝血酶、ECM、粉末、硫酸软骨素、透明质酸物、透明质酸(HA)、硫酸肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸皮肤素、生长因子、纤维素、纤连蛋白、弹性蛋白、胶原,如I型和/或II型胶原、明胶、以及聚集蛋白聚糖、或任何其他的适当的细胞外基质组分50.根据权利要求39至49中任何一项所述的方法,该方法进一步包括将包括选自下组组分的一种组合物应用到所述生物可降解的外科植入物中,该组的构成为生长因子,如胰岛素样生长因子(IGF)、如IGF-I或IGF-2,或转化生长因子(TGF),如TGF-α或 TGF- β,或成纤维细胞生长因子(FGF),如FGF-I或FGF-2,或血小板衍生生长因子(PDGF),如PDGFAA、PDGF-BB、或PDGFAB,或神经生长因子(NGF),或人生长激素(hGH)、以及机械生长因子(MGF)51.一种包括合成的生物可降解的支架的生物可降解的外科植入物,用于在受试者体内支持、增长以及再生活组织的方法中,所述方法包括在要求支持、增长以及再生活活组织的位点处将包括一个合成的生物可降解的支架连同一个自体细胞或组织外植体的样品的所述生物可降解的外科植入物植入到所述受试者体内52.一种包括合成的生物可降解的支架的生物可降解的外科植入物,用于在受试者体内支持、增长以及再生活组织的方法中,所述方法包括以下步骤(i)从该受试者体内提取组织样品;(ii)将该组织样品分解或破碎;(iii)将该支架和压碎的组织样品植入到该受试者体内53.根据权利要求52所述的生物可降解的外科植入物,其中所述分解或破碎是通过在一个装置中压碎该组织样品来完成的,该装置包括通过施加压力来压碎组织样品的多个孔或一个网片,通过施加压力该组织样品被迫通过所述网片或多个孔54.一个成套器件,包括a)一个生物可降解的外科植入物,它包括一个合成的生物可降解的支架;b)一个自体细胞或组织外植体的样品;以及c)可任选地用于在受试者体内,如患有一种医学上脱垂、如直肠或盆腔器官脱垂、或疝的受试者体内,支持、增长以及再生活组织的方法中的说明书,所述方法包括在要求支持、 增长和/或再生活组织的位点处将所述生物可降解的外科植入物连同一个细胞或组织外植体的自体样品一起植入到所述受试者体内55.一个成套器件,包括a)一个合成的生物可降解的支架;以及b)一个适合用于分解或破碎组织样品的装置56.根据权利要求55所述的成套器件,其中适合用于分解或破碎的所述装置包括通过施加压力来压碎所述组织样品的多个孔或一个网片,通过施用压力该组织样品被迫通过所述网片或多个孔57.根据权利要求55所述的成套器件,其中适合用于分解或破碎的所述装置是基于研磨机、超声处理、均质器、高压、或来自刀片或其他仪器的物理力58.根据权利要求M至57中任何一项所述的成套器件,其中所述合成的生物可降解的支架是如权利要求1至38中任何一项中所定义的
  • 技术领域
    本发明涉及用于软组织再生的新的加强型生物可降解的支架,以及用于支持和用于增长和再生活组织的方法,其中加强型生物可降解性支架用于治疗多种适应症,这时除了需要再生病人体内的活组织之外,还要求增加强度和稳定性本发明进一步涉及支架与细胞或组织外植体一起用于软组织再生的用途,例如治疗医学上的脱垂(例如直肠脱垂或盆腔器官脱垂、或疝、或尿失禁)
  • 背景技术
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
专利名称:用于软组织再生的生物可降解性支架及其用途的制作方法支架是这样的结构,例如在组织缺损、受伤的位点形成新的功能性组织的过程中, 用于引导细胞进行组织、生长和分化的合成聚合物结构(典型地与手术介入相结合使用)。为了实现组织重建的目标,支架必须符合一些特定要求。对于促进细胞和营养物质二者遍及整个结构的细胞生长和扩散而言,高孔隙率和足够的孔径是必需的。因为需要通过周围组织吸收支架,而不必外科移除,所以生物可降解性是必需的。已经研究了多种不同的材料(天然的和合成的,生物可降解的和永久性的)用作支架。在组织工程作为一种研究课题出现以前,在医学领域中大多数这些材料是已知的,已经用作生物可再吸收的缝线使用。这些材料的实例是胶原或一些直链的脂肪族聚酯。一些病症(例如应激性尿失禁和盆腔器官脱垂(POP))是针对女性的适应症,被视为经产、由于衰老和激素不足所致的肌无力的结果。然而,在从未生育的较年轻的少活动的病人中也观察到相同的适应症。自从20世纪80年代以来,已经在优选的治疗中使用由聚丙烯制造的合成网片。这些网片的实例是普罗伦(Prolene)(爱惜康公司^thicon))、普利丰(polyform)(波士顿科学公司(Boston kientific))和派尔维泰克斯(pelvitex)(巴德公司(Bard))。近年来,在高达10%的病例中已经报告了增加数量的副作用。阴道侵蚀和阴道缩短是更严重的副作用[“Rising use of synthetic mesh in transvaginal pelvic reconstructive surgery :A review of the risk of vaginal erosion".E.Mistrangelo et. al. , J.Minimally Inasive Gynecology, 2007,4, p.564-69]为了克服这些副作用,已经开发出传统网片的较轻形式(更少的材料),并且已经制成的一些可以通过使聚丙烯与可降解性合成的聚合物样聚丙交酯(奥强(Ultrapro), 爱惜康公司(Ethicon))结合而部分降解。Cook公司拥有一种异种移植方法,该方法是可完全降解的,并且是基于来自猪小肠的去细胞细胞外基质。[Mantovani F, TrinchieriA, Castelnuovo C,Romano AL,Pisani Ε. “ Reconstructive urethroplasty using porcine acellular matrix. “ Eur Urol2003 ;44 :600-602.]US2009024162涉及可吸收性复合材料医用装置,例如外科用网片和编织的缝线, 它们显示出两种或更多种吸收/生物降解以及断裂强度保留曲线。W008083394涉及用于耻骨后植入物的加强型网片,用于治疗尿失禁和/或骨盆底失调以及相关用途。W008042057涉及用于组织加强的装置,更具体地是具有大孔和微孔两种结构以允许细胞生长和组织整合二者的装置。W02006044881和W007117238涉及多层织物,该多层织物包括一个第一可吸收性无纺织物和一个第二可吸收性编织的或结织的织物,以及它的制造方法。EP 1674048涉及旨在用于软组织缺损重建的一种可再吸收性聚合物网状植入物。 该网状植入物包括至少一种第一和一种第二材料,其中在植入时间之后在与该第一材料相比较稍后的某个时间点该第二材料基本上被降解。US20080M1213涉及一种生物相容性组织植入物,它可以是生物可吸收的,并且由生物相容的聚合物泡沫制成。该组织植入物还包括生物相容性加强构件。该聚合物泡沫和加强构件在普通溶剂中是可溶的。W00222184涉及由加工的组织基质制成的组织工程化的修复物,这些基质来自与病人或它们植入其中的宿主生物相容的天然组织。US2002062152涉及医学上可生物再吸收的植入物,特别地是以由至少两种生物相容的聚合物材料制成的织物构造构建为一种复合结构用于十字韧带加强,这些生物相容性聚合物材料的化学组成和/或聚合物结构是不同的,并且是可降解的;以这样一种方式来选择具有预定的初始抗拉刚度和不同的聚合物降解性质和/或织物构造的植入物,即在降解期间抗拉刚度下降。W006020922涉及可再吸收性聚丙交酯聚合物瘢痕组织减少型屏障膜,并且披露了它们的应用方法。EP1216717涉及用于修复软组织损伤(例如对骨盆底的损害)的生物可吸收性、多孔性、加强型组织工程化植入物装置以及制造这类装置的方法。发明目标本发明的实施方案的一个目标是通过为体外生长的细胞、手术室中收获的细胞/ 组织的生长或再生亦或为来自周围组织的细胞的生长或再生长提供可完全降解的支架来为再生软组织提供支持。因此,这些支架被赋予针对组织重建的良好特性,同时它是足够强以适合植入要求结构支持的医学病症(例如需要手术介入的组织伤害)中。发明概述本发明的一位或多位发明人已经发现在操作情况(即在外科手术期间)下加强型多孔支架易于操作。在操作期间,根据本发明制造的支架提供了足够的强度,与刺激需要该植入物的病人的组织再生的特性相结合,并且它们还是足够强以在再生位点提供足够的结构支持。必须知晓的是针对在病人体内具有软组织再生特性而优化的外科植入物对于操作或对于在植入物的位点提供足够支持而言并不总是最佳的。在涉及支持性结构软组织损害的医学病症(例如医学上的脱垂,例如盆腔器官脱垂、应激性尿失禁或疝)中,这可以是特别相关的。本发明的诸位发明人已经发现可以为植入物提供结构支持和加强,而不损害在损伤位点刺激病人组织再生的能力。所以,在一个第一方面,本发明涉及一种生物可降解的外科植入物,用于在受试者体内支持、增长和再生活组织,该植入物包括a) 一个合成的生物可降解的同质的支架薄片,b) 一个或多个生物可降解的加强构件。在一个第二方面,本发明涉及用于在受试者体内支持、增长和再生活组织的一种方法,所述方法包括在需要支持、增长和再生活组织的位点处将包括合成的生物可降解性支架连同自体细胞或组织外植体的样品一起的生物可降解性外科植入物植入所述受试者体内。在一个第三方面,本发明涉及用于制备适合用于在受试者体内支持、增长和再生活组织包括一种合成的生物可降解性支架和该受试者自体细胞或组织外植体的生物可降解性外科植入物的方法,所述方法包括在需要支持、增长和再生活组织的位点处植入所述受试者体内之前将所述自体细胞或组织外植体的样品体外施用到包括一种合成的生物可降解性支架的所述生物可降解性外科植入物之上或之中。在一个另外的方面,本发明涉及用于在受试者体内用于支持、增长和再生活组织的方法中的包括一种合成的生物可降解性支架的一种生物可降解性外科植入物,所述方法包括在需要支持、增长和再生活组织的位点处将包括一种合成的生物可降解性支架连同自体细胞或组织外植体的样品一起的所述生物可降解的外科植入物植入所述受试者体内。在一个另外的方面,本发明涉及用于在受试者体内用于支持、增长和再生活组织的方法中包括一种合成的生物可降解性支架的生物可降解性外科植入物,所述方法包括以下步骤(i)从该受试者体内提取组织样品;(ii)将该组织样品分解或破碎;(iii)将该支架和该粉碎的组织样品植入该受试者体内。在一个另外的方面,本发明涉及包括以下各项的一种成套器件a)包括一种合成的生物可降解性支架的一种生物可降解性外科植入物;b) 一种自体细胞或组织外植体的样品;以及C)任选地,用于在受试者体内(例如在患有医学上脱垂(例如直肠脱垂或盆腔器官脱垂、或疝)的受试者体内)用于支持、增长和再生活组织的方法中的说明书,所述方法包括在需要支持、增长和/或再生活组织的位点处将所述生物可降解性外科植入物连同细胞或组织外植体的自体样品一起植入所述受试者体内。在一个另外的方面,本发明涉及包括以下各项的一种成套器件a) 一种合成的生物可降解性支架;以及b) 一种适合用于分解或破碎组织样品的装置。在一个另外的方面,本发明涉及在患有医学上脱垂(例如盆腔器官脱垂、或疝)的受试者体内用于支持、增长和再生活组织的一种方法,该方法包括在脱垂或疝的位点将包括一种合成的生物可降解性同质的支架薄片连同细胞或组织外植体的样品一起的一种生物可降解性外科植入物植入受试者体内。在一个另外的方面,本发明涉及在受试者体内用于支持、增长和再生活组织的一种方法,该方法包括植入生物可降解性外科植入物以在受试者体内支持、增长和再生活组织,该植入物包括a) 一个合成的生物可降解的同质的支架薄片,b) 一个或多个生物可降解的加强构件;其特征在于该合成的生物可降解的同质的支架薄片在该受试者体内是亲水性的。在一个另外的方面,本发明涉及用于制备根据本发明的生物可降解性外科植入物的方法,该方法包括同时进行以下连续步骤a)制备合成的生物可降解性同质的支架薄片;b)在该合成的生物可降解性同质的支架薄片内,制备和结合一个或多个生物可降解性加强构件;c)任选地结合如在此定义的一种或多种组分。在一个另外的方面,本发明涉及包括以下各项的一种成套器件a)根据本发明的生物可降解性外科植入物;b) 一种细胞或组织外植体的样品;以及c)任选地,用于在患有医学上脱垂(例如盆腔器官脱垂、或疝)的受试者体内用于支持、增长和再生活组织的方法中的说明书,该方法包括在脱垂或疝气位点将该生物可降解性外科植入物连同细胞或组织外植体的样品一起植入该受试者体内。在一个另外的方面,本发明涉及根据本发明的一种植入物用作一种药物。在一个另外的方面,本发明涉及根据本发明的一种植入物用于治疗与盆腔器官脱垂和疝相关的疾病。图1 通过冷冻干燥制造的支架的SEM截面图。材料的取向是沿着冷冻的方向。图加40X40mm支架。左未修饰的。右在边缘焊接以增加强度。图2b 以格栅模式焊接以增加强度图3 焊接到电纺PLGA的背衬上的支架。图4 通过包括缝线格栅而加强的冷冻干燥结构。图5 这些图形说明了为了通过包括生物可降解的线来加强支架而可以使用的不同模式。图6 关于支架的柔性。在这幅图中说明了当由mPEG-PLGA制成的支架是干燥的时,它是刚性的。另一方面,一旦它是湿的,它变得非常柔韧。这与聚丙烯网片相比较,后者在暴露于水之后并不变得刚性更低。图7:焊接到8mm ss垫圈上的200、300和400 μ m ss网片。图8 螺纹高压装置(螺纹并未示出)图9 活瓣;包括一个支架的生物可降解性外科植入物。图10 左施用细胞,右活瓣被关闭并且任选地被缝合。图11 全长或分段的活瓣。图12 管;包括设计为管的一个支架的生物可降解性外科植入物。图13 袋;包括设计具有一个袋的支架的生物可降解性外科植入物。图14 焊接到一种背衬材料上的吸收剂3D支架。图15 用血液润湿电纺薄片(15分钟)。左用MPEG-PLGA 2-30 50DL同轴包被的 PCL。右普通PCL。图16 =A :MPEG-PLGA的多孔海绵结构。虚线标记出该植入物表面与截面视图之间的边缘。B:薇乔(Vicryl)网片的编织结构。在IOx放大率下暗视野立体显微镜检查的数字图像。比例尺1. 0_。图17 :3周之后MPEG-PLGA与片段化的肌肉纤维结合。肌肉组织位于植入物下方。图18 8周之后,MPEG-PLGA与片段化的肌肉纤维结合。肌肉组织位于之前植入植入物和片段化的肌肉纤维之处。图19 具有用于附连到盆腔区域中的结构上的臂/延伸部分的生物可降解性外科植入物。发明详细披露在本发明上下文中,如在此使用的术语“生物可降解的”、“生物可吸收的”以及仅仅“可降解的”是指在被引入生物系统之后,经过一段时间消失的聚合物,它可以在体内 (例如在人体内)(如在本发明中),或者在体外(在与细胞一起培养时);它消失的机制可以不同,它可以被水解、被分解、被生物降解、被生物再吸收、被生物吸收、被生物蚀解、被溶解或以其他方式从生物系统中消失。当用于临床背景中时,这是一个巨大的临床优点,因为不存在需要从该修复位点移开的任何物品。因此,新形成的组织不被临时支架的存在或甚至移除所干扰或压迫。在一些实施方案中,在1天至4年期间,例如1天至一年,例如2至 6个月期间,该支架被分解。术语“生物相容性”是指当插入哺乳动物体内(例如病人体内)时,特别是当在缺损位点处插入时,一种组合物或化合物并不导致显著毒性或来自个体的有害的免疫应答。当在此与特定的数值或数值范围相结合使用术语“约”时,该术语用于指该数值范围以及提到的实际的特定值二者。如在此使用术语“体外培养”是指根据本发明的方法的步骤,其中在体外条件下 (即在活的哺乳动物体外受控环境的条件下)维持细胞或组织外植体的样品。可替代地,技术人员可以使用在体外“生长细胞”、或“增殖细胞”等短语,这些也在“培养”的含义内。如在此使用的术语“断裂伸长率”是指如通过实例3中所述的测定法所测量的其中根据本发明的支架聚合物或加强型外科植入物将断裂的%伸长。如在此使用的术语“拉伸强度”是指如通过实例3中所述的测定法所测量的(以 N/m2或psi计)根据本发明的支架聚合物或加强型外科植入物的强度。如在此使用的短语“垂直孔结构”是指根据本发明使用的支架聚合物的孔结构,其中这些孔最初定向在该支架薄片的一个垂直方向上。这将允许在植入位点更好地吸收液体和细胞。如在此使用的术语“连通孔”是指具有孔结构的根据本发明使用的支架聚合物,该结构具有在单独孔之间的开口,例如在具有最初垂直取向的单独的孔之间水平方向上的开口。这将允许细胞在任何方向上迁移通过该支架聚合物材料。如在此使用的术语“组织”是指一种固体活组织,它是活的哺乳动物个体(例如人类)的一部分。该组织可以是硬组织(例如骨骼、关节和软骨)或软组织(包括腱、韧带、 筋膜、纤维组织、脂肪、和滑膜、以及肌肉、神经和血管)。在特定的方面中,将细胞或组织外植体的样品(例如任选地与培养基混合的体液样品)放在支架表面上或至少与支架结合(通常在培养皿或培养瓶中)。可以将细胞或组织外植体的样品与通过支架有利于细胞粘附、再生、和/或生长的组分一起放置。在另一个方面,将肌肉活组织检查置于具有适当缓冲液(例如细胞培养基、PBS 等)的容器中。通过使用组织磨碎器(例如西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich))从该活组织检查中分离出细胞和肌肉纤维。然后,在植入之前或伴随植入将该肌肉悬浮液施用于该支架的表面上。典型地以I-IOOmg肌肉悬浮液/cm2支架薄片范围内的一个密度接种根据本发明多个方面使用的肌肉悬浮液。在另一个方面,通过用例如用手术刀解剖肌肉亦或使用酶处理(例如胶原酶)溶解肌肉从活组织检查中分离出肌肉纤维以得到具有卫星细胞的单纤维。在植入之前,将这些纤维施用到支架表面上。因此,可以通过例如手术刀将来自肌肉组织的组织外植体从肌肉分割为肌肉泥, 或者其中使用机械的或酶学方法从剩余组织中分离出肌肉纤维,或者其中将肌肉组织磨碎成为肌肉浆料,所有这些包括一群肌原细胞和成纤维细胞,和/或肌肉前体细胞(像卫星细胞)。应当理解的是一旦将体液样品应用到合成的生物可降解性支架上,在医学应用位置处的原位细胞,或可替代地,包含在体液样品内的细胞被允许通过支架迁移和/或生长以产生新的组织,例如新的结缔组织和/或肌肉组织。在一个实施方案中,将有助于细胞粘附和/或生长的组分一并地应用到支架上。支架根据本发明使用的合成的生物可降解性支架是一种刺激和促进组织和细胞生长的多孔结构。该支架由生物相容性、可降解性材料制成,并且用于植入物中以在病人体内的损伤位点处,在形成功能性组织的过程中,引导细胞的组织、生长和分化。在本发明的大多数方面中,如在医学应用之后所测量的,在医学应用的位置处,在高达约48个月的期间内,例如在高达约36个月的期间内,例如在高达约M个月的期间内, 例如在高达约12个月的期间内,例如在高达约10个月的期间内,例如在高达约9个月的期间内,例如在高达约6个月的期间内,例如在高达约5个月的期间内,例如在高达约4个月的期间内,例如在高达约3个月的期间内,例如在高达约2个月的期间内,例如在高达约1 个月的期间内,该合成的生物可降解性支架在原位完全地或部分地降解。在本发明的一些重要方面中,如在医学应用之后所测量的,在手术应用的位置处, 直至在约1个月的期间之后,例如在约2个月的期间之后,例如在约3个月的期间之后,例如在约4个月的期间之后,例如在约5个月的期间之后,例如在约6个月的期间之后,例如在约9个月的期间之后,例如在约12个月的期间内,例如在约M个月的期间内,例如在约 36个月的期间内,该合成的生物可降解性支架在原位并不完全地或部分地降解。短语“在原位完全地或部分地降解”是指通过身体的内在组分、或应用到支架上的支架或体液样品的外部组分的作用在医学应用位置处该合成的生物可降解性支架被降解。 这个作用可以是体液的内源性酶活性,或者可替代地通过添加到支架中的化合物的活性。在一些实施方案中,在一个给定时间期间内,该合成的生物可降解性支架被降解到至少约50%的水平,例如至少约60%,例如至少约70%,例如至少约70%,例如至少约 80 %,例如至少约90 %,例如至少约100 %。应当理解的是可以选择具有固有降解速率的支架材料以符合对于在医学应用位点提供足够的支持和加强直至病人自身的组织提供必需的支持和强度所必需的时间,。在一些实施方案中,选择合成的生物可降解性支架以通过细胞降解完全地或部分地降解(即通过细胞酶的作用(例如病人体液的酶作用)来降解)。应当理解的是可以选择对细胞降解敏感的支架材料以配合特定的以及适当的降解期。在一些实施方案中,通过应用辐照(例如β辐射)或等离子体灭菌对该合成的生物可降解性支架进行灭菌。在被植入之前,该合成的生物可降解性支架可以被切割或“做成一定大小”以配合特定缺损-该支架可以被适当地切割成一种特定形状或形式以适合特定缺损的位点,和/ 或新组织所希望的形状/形式。该合成的生物可降解性支架能够作为纤维、纺织的和/或无纺材料(例如具有多孔结构)用于一个或数个层中。在一些实施方案中,该支架是生物相容性的。在一个实施方案中,该支架包括一种聚合物,该聚合物可以是选自由以下各项组成的组胶原、藻酸酯、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、MPEG-PLGA或PLGA。在一个实施方案中,该支架包括一种聚合物,该聚合物可以选自由以下各项组成的组1)以下各项的均聚物或共聚物乙交酯、L-丙交酯、DL-丙交酯、内消旋-丙交酯、 e-己内酯、1,4_ 二噁烷-2-酮、d-戊内酯、β-丁内酯、g-丁内酯、e-癸内酯、1,4_ 二氧杂环庚烷-2-酮、1,5-杂环庚烷-2-酮、1,5,8,12-四氧环十四烷_7_14_ 二酮、6,6- 二甲基-1, 4-二噁烷-2-酮、以及碳酸亚丙基酯;幻单或双官能的聚乙二醇和上述1)的聚合物的嵌段共聚物;幻单或双官能的聚亚烷基乙二醇和上述1)的聚合物的嵌段共聚物;4)上述聚合物的共混物;以及幻聚酐和聚原酸酯。在一些实施方案中,该支架具有亲水的能力。因此,该支架可以用水、等渗缓冲液和/或血液以及其他体液润湿。在一个实施方案中,该支架主要由分子量(例如平均分子量)大于约lkDa,例如在约IkDa与约1百万kDa之间,例如在25kDa与IOOkDa之间的一种或多种聚合物组成,或包括该一种或多种聚合物。该支架被优选地制成薄片,它适合植入隔膜、腹部、或骨盆底区域中。该支架薄片可以是选自由以下各项组成的组一个薄膜(例如一个多孔膜),一个薄片(例如一个多孔薄片、纤维薄片),该薄片可以具有不同的2维形式,例如例如为了配合哺乳动物身体的筋膜的外科重建用于插入到缺损位点上的定制的植入物(一种泡沫),该薄片可以是纺织的或无纺的,冷冻干燥的聚合物(例如冷冻干燥的聚合物薄片),或这些的任何组合。可替代地,该支架可以具有适合植入缺损位点或需要植入的位点的希望形状的定制的三维构造。适当地,支架可以具有任何类型和尺寸,以及任何支架厚度,例如范围从薄膜至若干毫米厚的支架,例如在约0. Imm至6mm的范围内,例如在约0. 2mm至6mm的范围内,例如在约0. 5mm至6mm的范围内。在一个实施方案中,该支架是处于薄片形式的,它可以被预切割或做成一定大小以配合该缺损。这样的支架厚度可以是例如在约0. 2mm至6mm之间。该支架的孔可以部分地被有助于细胞粘附和/或生长以再生组织的一种组分占据,例如选自由以下各项组成的组的一种组分雌激素、雌激素衍生物、ECM粉、凝血酶、软骨素硫酸盐、透明质酸物、硫酸肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸皮肤素、生长因子、纤维蛋白、纤连蛋白、弹性蛋白、胶原、明胶、以及聚集蛋白聚糖。可替代地,可以将这些组分全部或部分地结合或包埋到该支架内。如以上讨论的,该支架可以由任何合适的生物可接受的材料组成,或者包括任何合适的生物可接受的材料,然而,在优选的实施方案中,该支架包括选自由以下各项组成的组的化合物通常地是,聚丙交酯(PLA)、聚己酸内酯(PCL)、聚乙二醇(PGA)、聚(D,L-丙交酯乙交酯)共聚物(PLGA)、MPEG-PLGA(甲氧基聚乙二醇)_聚(D,L_丙交酯乙交酯)共聚物、多羟基酸。在这个方面中,除了孔间和任何额外的组分之外(例如有助于细胞粘附和 /或生长以再生组织的那些),该支架可以包括至少50%,例如至少60%,至少70%,至少 80%,或至少90%的一种或多种在此提供的聚合物(包括这些聚合物的混合物)。在一些实施方案中,该支架和加强构件是由聚己酸内酯(PCL)制成的(例如电纺 PCL、己内酯和丙交酯的共聚物或生物可降解的聚氨酯)。PLGA和MPEG-PLGA是合适的支架材料。在一个实施方案中,该合成的生物可降解性支架是如通过在W007/101443中披露的方法制备的支架。该方法特别适合从PLGA和MPEG-PLGA聚合物来制备支架。在本发明的一些方面中,该合成的生物可降解性支架是通过在W007/101443中披露的方法制备的一种支架,该方法包括以下步骤(a)将如在此定义的一种聚合物溶于非水性溶剂中从而得到一种聚合物溶液;(b)将步骤(a)中得到的溶液冷冻,从而得到一种冷冻的聚合物溶液;并且(c)将步骤(b)中得到的冷冻的聚合物溶液冷冻干燥从而得到该生物可降解性多孔材料。在如W007/101443中披露的方法中使用的非水性溶剂应当针对熔点进行选择, 这样使得它可以被合适地冷冻。本文中的说明性实例是二噁烷(mp. 12°C )和碳酸二甲酯 (mp. 40C ) ο在如在W007/101443中披露的方法的一个变体中,在上述步骤(a)之后,将该聚合物溶液倒入或浇注到一个适当的模具中。以这种方式,有可能得到针对具体应用而专门设计的该材料的一种三维形状。在多个实施方案中,其中来自细胞外基质的组分颗粒被用于根据本发明的方法, 在如步骤(b)中所定义的将溶液(分散体)冷冻之前,可以将这些细胞外基质组分分散到步骤(a)中得到的溶液中。例如,可以将来自细胞外基质的组分溶于合当的溶剂中,并且然后添加到步骤(a) 中得到的溶液中。通过与步骤(a)的溶剂混合(即用于在此定义的聚合物的溶剂),来自细胞外基质的组分将最可能沉淀以形成一种分散体。在一个方面,在随后的一个步骤中将步骤(C)中得到的生物可降解性多孔材料浸入氨基多糖(例如透明质酸物)的一种溶液中,并且随后再次冷冻干燥。在一些替代实施方案中,这些材料以从在此定义的聚合物制备的纤维或纤维结构的形式存在(可能与来自细胞外基质的组分相结合)。可以通过本领域的技术人员已知的技术(例如通过熔纺、电纺丝、挤出等)来制备纤维或纤维材料。在优选的实施方案中,该合成的生物可降解性支架是生物相容性的。即使根据本发明的支架结构被降解,支架降解产物仍可以存在于最初植入的位点处。因此,使用生物相容性支架材料还可以是一个优点。可以根据已知技术(例如,如在Antonios G. Mikos, Amy J. Thorsen, Lisa A Cherwonka, Yuan Bao & Robert Langer. Preparation and characterization of poly (L-Iactide) foams. Polymer 35,1068-1077 (1994)中披露的)来制备该多孔支架材料。然而用于制备这类多孔材料的一个非常有用的技术是冷冻干燥。在一些实施方案中,该支架具有20 %至99 %范围内的孔隙率,例如至少50 %,例如50%至95%,或者75%至95%或至99%。通过冷冻干燥可以得到高度的孔隙率。在一些实施方案中,根据本发明的外科植入物并不包括一种生物性聚合物,即一种生物聚合物(例如蛋白质、多糖、聚异戊二烯、木素、多磷酸酯或聚羟基烷酸酯)。在其他实施方案中,该支架进一步包括一种生物性聚合物,即一种生物聚合物 (例如多肽、蛋白质、多糖、木素、多磷酸酯或聚羟基烷酸酯(例如,如在美国专利6,495,152 中披露的)。合适的生物聚合物可以是选自由以下各项组成的组明胶、透明质酸物、透明质酸(HA)、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、胶原(例如I型和/或II型胶原)、藻酸酯、藻酸酯、 甲壳质、壳聚糖、角蛋白、丝、弹性蛋白、纤维素和它们的衍生物。可以通过冷冻干燥一种溶液来制备该支架,该溶液在溶液中包括该化合物(例如上面列出的那些)。来自细胞外基质的组分可以作为颗粒(这些颗粒是不同质分散的),亦或作为一种表层涂层而被添加。相对于合成聚合物,来自细胞外基质的组分的浓度典型地在 0.5% -15% (w/w)的范围内,例如低于10% (w/w) 0此外,相对于材料的体积,这些细胞外基质组分的浓度优选地是至多0. 3% (w/v),例如至多0. 2 (w/v)。在本发明的上下文中使用的需要类型的支架应当是这样的支架,它们在哺乳动物 (包括人类)体内并不作为异物起作用,这样使得可以观察到没有免疫性或最小的免疫性, 并且在本发明上下文中使用的支架不应对它们置于其中的生物是有毒的或显著有害的。优选地,该支架并不包含任何微生物、或任何其他有害污染物。在该支架被安置在它的靶区之前,可以将用于该支架中的细胞或组织外植体包埋在一种水凝胶中,并且可以能够置于该支架上。该支架可以是亲水性的,这样使得细胞材料被较快地吸收到该支架中。在其他合适的实施方案中,细胞材料被安置在支架材料的一个袋内、一个活瓣下、或一个管内。该支架可以是亲水性的,即当置于一种水溶液(例如生理性介质、缓冲液、水、血液或其他体液)中时,具有在30°C下,在5分钟内,例如在2分钟内,吸收至少小量的水或水溶液(例如细胞悬浮液组合物)的能力,例如吸收至少1 %,例如至少2%,例如至少5%,例如至少10%,例如至少20%,例如至少30%,例如至少50%的支架体积的水(或等量的水溶液),特别有益的是一旦插入并固定到缺损位点中,该支架可以将上述数量的细胞悬浮液吸收到它的多孔结构中,由此提供了较同质的细胞(例如遍及该支架的内源性细胞或体外应用的细胞或组织外植体)分布。在其他实施方案中,通过一种方法将支架材料确定为“亲水性的”,其中将一滴血浆或血液置于支架材料薄片的顶部;对支架材料薄片的底部进行观察;并且如果在15分钟内看到液体穿透,则认为该支架材料的薄片是亲水性的。在一些实施方案中,该生物可降解性聚合物至少是部分亲水性的,即具有该聚合物的一种组分,它可以合理地被认为是亲水性的(例如MPEG-PLGA共聚物的MPEG部分)。术语“亲水性的”与术语‘极性的’可以交换地使用。用来改进支架聚合物的亲水性的一种方式是用有助于吸收植入位点处的内源性细胞或在植入之前应用到该支架上的细胞的一种试剂(例如阴离子型、阳离子型、非离子型洗涤剂或两亲型洗涤剂、缓冲剂或盐类)进行预处理。还可以与亲水性支架相结合使用湿润剂来进一步改善细胞穿透进入该多孔结构中。本发明的生物相容性支架可以包括聚酯。通过将一种平衡型亲水性嵌段结合到该聚合物中,可以改善该聚合物的生物相容性,因为它改善了该材料的润湿特征,并且在非极性材料上破坏了初始细胞粘附。在本发明的一个重要方面中,该支架是生物可降解的。在一些实施方案中,该支架是多孔性的,例如具有至少25%、50%的孔隙率,例如在50 %至99. 5 %的范围内。可以通过本领域已知的任何方法测量孔隙率,例如相对于固体支架的体积比较孔的体积。通过与具有与该支架相同构成的非多孔性样品相比较来确定该支架这的密度可以实现这个目的。可替代地,可以使用压汞孔隙率测定法(Mercury Intrusion Porosimetry)或 BET。在本发明的一个高度感兴趣的实施方案中,根据本发明的生物相容性支架由选自下组的一种或多种聚合物组成,或包括这些聚合物,该组包括聚(L-乳酸)(PLLA)、聚(D/ L-乳酸)(PDLLA)、聚(己内酯)(PCL)和聚(乳酸乙醇酸)共聚物(PLGA)、以及它们的衍生物,特别地是包括对应的聚合物主链的衍生物(具有增强聚合物(例如MPEG或PEG)的亲水性质的添加的取代基或构成)。多个实例提供于此,并且包括一组聚合物,MPEG-PLGA。在一个实施方案中,该支架由一种合成的聚合物组成或包括该合成的聚合物。用于制备支架的聚合物W007/101443披露了在本发明中适合用作支架材料的聚合物以及它们的制备方法。用于本发明的方法中的适当的生物可降解性聚合物由聚亚烷基乙二醇残基和一个或两个聚(乳酸乙醇酸)共聚物残基组成。因此,在本发明的一个方面中,该支架由具有以下通式的聚合物制成,或者包括该聚合物,或者由该聚合物组成A-O- (CHR1CHR2O)n-B其中A是分子量为至少4000g/mol的一个聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基,在该聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基中(i)丙交酯单元和(ii)乙交酯单元的摩尔比在80 20至 10 90的范围内,具体地是70 30至10 90,60 40至40 60,例如约50 50;B是如针对A所定义的聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基,亦或是选自由氢、CV6-烷基和羟基保护基团组成的组,在每个-(CHR1CHR2O)-单元中的R1和R2之一是选自氢和甲基,并且在在同一个-(CHR1CHR2O)-单元中的R1和R2中另一个是氢,η代表聚合物链内-(CHR1CHR2O)-单元的平均数量,并且是在10-1000、特别是 16-250范围内的一个整数,(iii)聚亚烷基乙二醇单元-(CHR1CHR2O)-与一种或多种聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基中(i)丙交酯单元和(ii)乙交酯单元的结合数量的摩尔比是至多为20 80,并且其中该共聚物的分子量是至少10,OOOg/mol,优选至少15,OOOg/mol,或者甚至20,OOOg/
mol ο因此,用于在本发明的方法中的聚合物可以是二嵌段型亦或是三嵌段型。在本发明的一些重要方面中,该合成的生物可降解性支架被设计成在体外具有特定降解速率。这可以通过改变聚合物中单独组分(或者单独组分的比率)来实现。在一些实施方案中,MPEG-PLGA聚合物的G_L_比率和分子量改变了降解时间。有可能通过改变丙交酯和乙交酯的摩尔比来改变DL-丙交酯和乙交酯共聚物的降解时间。纯聚乙二醇具有6-12个月的降解时间,聚(D,L-丙交酯)12-16个月,85 15摩尔比的聚 (D,L丙交酯乙交酯)共聚物2-4个月。用50 50摩尔比获得最短降解1-2个月。还可能通过改变分子量来改变降解时间,但是与用L G-比率可能达到的改变相比较,这种影响是很小的。理论上,有可能用非常低分子量的材料获得显著地更快的降解,但是这些材料具有妨碍它们用于多数医用装置的机械特性。在一个具体实施方案中,在上述化学式A中A是具有至少4000g/mol分子量的一个聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基,在聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基中(i)丙交酯单元和(ii)乙交酯单元的摩尔比是在约50 50摩尔比的范围内。该聚合物的孔隙率可以是至少50%,例如在50% -99. 5%的范围内。应当理解的是用于本发明方法中的聚合物包括一个亦或两个残基A,即聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基。已经发现这类残基应当具有至少4000g/mol的分子量,更具体地至少5000g/mol,或者甚至至少8000g/mol。在生理条件下,例如在体液中和在组织中,该聚合物的聚(丙交酯乙交酯)共聚物可以被降解。然而,由于这些残基的分子量(以及在此提出的其他要求),认为该降解将足够慢的,这样使得在该聚合物被完全降解之前,由该聚合物制成的材料和物体可以实现它们的目的。表述“聚(丙交酯乙交酯)共聚物“包括很多聚合物变体,例如聚(丙交酯乙交酯) 随机共聚物、聚(DL-丙交酯乙交酯)共聚物、聚(内消旋丙交酯乙交酯)共聚物、聚(L-丙交酯乙交酯)共聚物、聚(D-丙交酯乙交酯)共聚物,在PLGA中的丙交酯/乙交酯顺序可以是随机的、渐变的亦或作为嵌段,并且丙交酯可以是L-丙交酯、DL-丙交酯亦或D-丙交酯。优选地,该聚(丙交酯乙交酯)共聚物是聚(丙交酯乙交酯)随机共聚物或聚(丙交酯乙交酯)渐变共聚物。另一重要特征是以下事实,即在一种或多种聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基中(i) 丙交酯单元和(ii)乙交酯单元的摩尔比应当是在80 20至10 90的范围内,特别是 70 30 M 10 90。通常观察到针对这些聚合物得到最佳结果,其中在一个或多个聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基中(i)丙交酯单元和(ii)乙交酯单元的摩尔比为70 20或更小。然而,只要(iii)聚亚烷基乙二醇单元-(CHR1CHR2O)-与在一种或多种聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基中(i)丙交酯单元和(ii)乙交酯的结合数量的摩尔比是至多8 92,当聚合物具有高达80 20的对应的摩尔比时,还观察到相当好的结果。如上所述,B是如针对A所定义的聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基,亦或是选自由氢、C1^6-烷基和羟基保护基团组成的组。在一个实施方案中,B是如针对A所定义的聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基,即该聚合物是三嵌段型。在另一实施方案中,B选自由氢、CV6-烷基和羟基保护基团组成的组,即该聚合物是二嵌段型。最典型地(在这个实施方案中),B是Cu-烷基,例如甲基、乙基、1-丙基、2-丙基、1-丁基、叔丁基、1-戊基等,最优选地是甲基。在其中B是氢的情况下(即相应于末端 OH基团),典型地使用羟基保护基团作为B来制备该聚合物。“羟基保护基团”是在合成该聚合物以后可以被除去(例如通过氢解、水解或其他合适的方法而不破坏该聚合物)的基团,因此在PEG部分上留下一个游离的羟基基团,参见例如说明现有技术方法的教科书,例如是由 Greene, T. W. and ffuts, P. G. Μ. (Protecting Groups in organic Synthesis, third or later editions)说明的那些。在此特别有用的实例是苯甲基、四氢吡喃基、甲氧基甲基、和苄氧基羰基。可以将这类羟基保护基团去除以得到其中B是氢的聚合物。在每个-(CHR1CHR2O)-单元中的R1和R2之一选自氢和甲基,并且在同一个-(CHR1CHR2O)-单元中的R1和R2中另一个是氢。因此,该-(CHR1CHR2O)n-残基可以是聚乙二醇、聚丙二醇、或聚(乙二醇丙二醇)共聚物。优选地,该-(CHR1CHR2O)n-残基是聚乙二醇,即在每个单元中R1和R2 二者都是氢。η代表聚合物链中的-(CHR1CHR2O)-单元的平均数量,并且是在10-1000、特别是 16-250范围内的一个整数。应当理解的是η代表聚合物分子集合内-(CHR1CHR2O)-单元的平均数。对于本领域的技术人员而言这将是显而易见的。聚亚烷基乙二醇残基(-(CHR1CHR2O) η-)的分子量典型地在750-10,000g/mol的范围内,例如750-5,000g/mol。在生理条件下,该-(CHR1CHR2O)n-残基典型地不被降解,但是另一方面,它在体内 (例如人体)可以被分泌。(iii)聚亚烷基乙二醇单元-(CHR1CHR2O)-与一种或多种聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基中(i)丙交酯单元和(ii)乙交酯单元的结合数量的摩尔比还起到某种作用,并且应当是至多20 80。更典型地,该比率是至多18 82,例如至多16 84,优选地至多 14 86,或者至多12 88,具体地是至多10 90,或者甚至至多8 92。通常,该比率是在0.5 99. 5至18 82的范围内,例如在1 99至16 84的范围内,优选在1 99 至14 86的范围内,或者在1 99至12 88的范围内,具体地是在2 98至10 90 的范围内,或者甚至在2 98至8 92的范围内。据认为只要它是至少10,OOOg/mol,则该共聚物的分子量就不是特别相关的。然而优选地,该分子量是至少15,OOOg/mol。“分子量”将被理解为聚合物的数均分子量,因为技术人员应当清楚的是可以通过围绕平均值分布的数值来表示聚合物分子集合中聚合物分子的分子量(例如通过高斯分布表示)。更典型地,该分子量是在10,000-1, 000, 000g/mol 的范围内,例如15,000-250, 000g/mol,或20,000-200, 000g/mol。发现特别感兴趣的聚合物是具有至少20,000g/mol (例如至少30,000g/mol)的分子量的那些。聚合物结构可以说明如下(其中R是选自氢、Cp6-烷基和羟基保护基团;η是如上定义的,并且这样选择m、p和ran,使得针对一种或多种聚(丙交酯乙交酯)共聚物残基的上述规定得以实现)


本发明涉及用于软组织再生的新的加强型生物可降解的支架,以及用于支持和用于增长以及再生活组织的方法,其中一种加强型生物可降解的支架被用于治疗多种适应症,其中除了需要再生病人体内的活组织以外,还要求增加强度和稳定性。本发明进一步涉及支架连同细胞或组织外植体一起用于软组织再生的用途,如治疗医学上脱垂,如直肠或盆腔器官脱垂、或疝。



查看更多专利详情

下载专利文献

下载专利