CN110856669A - 一种动物源性生物型人工膀胱 - Google Patents

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王宽
陈智敏
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    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
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Abstract

本发明所属医用人工器官领域，具体涉及一种动物源性生物型人工膀胱，所述动物源性生物型人工膀胱为可原位植入式的医用人工膀胱，由人工输尿管、人工膀胱本体和人工尿道组成，所述动物源性生物型人工膀胱由动物膀胱在化学改性后去除了原有组织中带抗原的细胞成分，保留可供组织再生的框架制成；具有更好的生物相容性，而且还具有相同或类似于细胞外基质的结构，可以进行细胞的粘附、增值和分化，解决了全膀胱切除术术后给患者带来的感染、机体排异反应、尿结石、肾功能恶化等常见问题，且所述人工膀胱可以感知膀胱的充盈程度，进而自主收缩排尿，无需借助其他外界动力装置。

Description

一种动物源性生物型人工膀胱
技术领域
本发明所属医用人工器官领域，尤其是涉及一种动物源性生物型人工膀胱，适用于尿道改流或膀胱重建的患者。
背景技术
近年来，随着膀胱癌发病率的增加，膀胱癌已经成为泌尿生殖系统最常见的恶性肿瘤，也是全身十大常见肿瘤之一。目前对于晚期膀胱癌患者的治疗，通常是行全膀胱切除术，并进行尿流改道。临床上常用方法为输尿管皮肤造口术和自身肠道替代膀胱术，前者造口处易发生细菌感染，且需外接集尿器，给患者心理上和社交生活上带来严重的困扰；后者不但破坏了患者自身消化道的正常结构和功能，而且肠道结构与膀胱结构大相径庭，造成术后尿瘘、感染、结石、代谢性酸中毒、肾功能恶化、尿潴留、尿失禁等问题，严重降低了患者术后的生活质量。因此，大量研究学者试图制造人工膀胱来替代自体膀胱，以解决现有临床中的固有问题。
现有资料表明，研究学者通过高分子材料制造了人工膀胱假体来代替自体膀胱，例如专利公开号CN105792777A的原位人造膀胱内假体，以及专利公开号CN104188734B的一种可降解球形人工膀胱。该人工膀胱在短期内可能会减少患者的痛苦，但是高分子材料长期植入人体，与自身的组织相容性较差，会引起机体自身的排异反应。同时，高分子材料长期与尿液接触，可导致尿盐沉积及尿石形成，引发一系列病发症。最棘手的问题是该类人工膀胱均无法感知膀胱的充盈程度，也无法自主收缩排尿。
发明内容
针对现有的问题，本发明的目的是设计一种动物源性生物型人工膀胱，所述人工膀胱的各组件均来源于动物源性膀胱，具有良好的生物相容性，较高的机械强度，较低的免疫排斥反应等。将所述人工膀胱应用于膀胱癌切除术中，替代切除的病变膀胱，具有重要的应用价值。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种动物源性生物型人工膀胱，为可原位植入式的医用人工膀胱，所述动物源性生物型人工膀胱由人工输尿管、人工膀胱本体和人工尿道组成，所述动物源性生物型人工膀胱由动物膀胱在化学改性后去除了原有组织中带抗原的细胞成分，保留可供组织再生的框架制成。
本发明的目的还可以通过以下技术方案来进一步实现：
在一个实施方式中，所述人工输尿管、人工膀胱本体和人工尿道一体成型。
在一个实施方式中，所述动物膀胱的来源为猪膀胱、猩猩膀胱、猴子膀胱或狒狒膀胱。
在一个优选的实施方式中，所述动物膀胱的来源为猪膀胱。
在一个实施方式中，所述动物膀胱在化学改性后为无细胞基质膀胱。
在一个实施方式中，所述人工输尿管是直径为0.5-0.7cm的管道状结构，所述人工尿道是直径为0.7-1.0cm的管道状结构，所述人工膀胱本体是容量为200-300ml的椭球状结构。
在一个实施方式中，所述人工输尿管、人工尿道端口处涂覆有凝血因子或生长因子。
在一个优选的实施方式中，所述凝血因子为维生素K、凝血活素、肾上腺色腙中的一种或几种，所述生长因子为成纤维细胞生长因子。
在一个实施方式中，所述人工膀胱的灭菌方式为60Co辐射灭菌，保存环境为0-5℃的磷酸盐缓冲液密闭容器。
本发明有益的技术效果在于：
1、本发明中的人工膀胱采用了动物源性的天然生物材料，具有更好的生物相容性，而且还具有相同或类似于细胞外基质的结构，可以进行细胞的粘附、增值和分化。
2、本发明中的人工膀胱解决了全膀胱切除术术后给患者带来的感染、机体排异反应、尿结石、肾功能恶化等常见问题，且所述人工膀胱可以感知膀胱的充盈程度，进而自主收缩排尿，无需借助其他外界动力装置。
附图说明：
图1为本发明中的人工膀胱的结构示意图。
图2为本发明中的人工膀胱的剖面结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例对本发明进行详细说明。
如图1和图2所示，一种动物源性生物型人工膀胱，所述动物源性生物型人工膀胱为可原位植入式的医用人工膀胱，由人工输尿管、人工膀胱本体和人工尿道组成，所述人工输尿管为直径0.5-0.7cm的管道状结构，人工尿道为直径0.7-1.0cm的管道状结构，人工膀胱本体为容量200-300ml的椭球状结构，人工输尿管、人工尿道与人工膀胱本体三者一体成型。所述动物源性生物型人工膀胱由动物膀胱在化学改性后去除了原有组织中带抗原的细胞成分，保留可供组织再生的框架制成。
本发明的动物源性生物型人工膀胱是动物膀胱通过化学改性后可原位植入式的医用人工膀胱。来自于动物源性的天然生物材料在化学改性后去除了原有组织中带抗原的细胞成分，仅保留了可供组织再生的框架。该类材料不仅具有更好的生物相容性，而且还具有相同或类似于细胞外基质的结构，可以进行细胞的粘附、增值和分化，同时还可以感知膀胱的充盈程度，进而自主收缩排尿，无需借助其他外界动力装置。将该类材料植入人体后，可作为生物材料应用于空腔器官的修补和替代。在众多动物源性天然生物材料中，优选的来源为猪膀胱、猩猩膀胱、猴子膀胱和狒狒膀胱。其中，由于猪的器官大小最接近人，猪与人类许多组织、器官的细胞外基质成分和结构是相近的，且其来源广泛、价格低廉。因此，利用猪膀胱构建人工膀胱来替代病变膀胱具有重要的研究意义和开发前景。
在一个优选的实施方式中，所述无细胞基质猪膀胱的制备方法如下：将猪膀胱浸泡于50mmol/L三羟甲基氨基甲烷(pH 8.0)缓冲液中，缓冲液内含有蛋白酶抑制物苯甲基磺酰氟(0.035mmol/L)，室温下持续浸泡搅拌48h，间隔8～12h更换缓冲液；磷酸盐缓冲液洗涤后置入含1％Triton X-100的三羟甲基氨基甲烷-缓冲盐溶液中，缓冲液内同样含有苯甲基磺酰氟，室温下持续浸泡搅拌48h，间隔8～12h更换溶液1次；索伦森缓冲液漂洗膀胱30min后转移至DNA酶及RNA酶的双酶消化溶液中室温下消化24h，间隔12h更换消化溶液；再次用索伦森缓冲液漂洗后置入三羟甲基氨基甲烷缓冲的1％十二烷基硫酸钠溶液中持续浸泡搅拌48h，间隔8～12h换液。磷酸盐缓冲液持续搅拌漂洗48h，间隔12h换液。密封于磷酸盐缓冲液中，60Co辐射灭菌后4℃保存备用。
在一个实施方式中，所述人工输尿管、人工尿道端口处涂覆有凝血因子或生长因子。所述凝血因子为维生素K、凝血活素、肾上腺色腙中的一种或几种，所述生长因子为成纤维细胞生长因子。
在一个实施方式中，所述人工膀胱的灭菌方式为60Co辐射灭菌，保存环境为0-5℃的磷酸盐缓冲液密闭容器。
本发明的人工膀胱的植入方法如下：
在全身麻醉或硬膜外麻醉下，对患者实施全膀胱切除术，止血完全后，将本发明的人工膀胱置入原位盆腔内，调整合适位置后，将临床常用的5Fr输尿管支架的一端置入人工输尿管1，将另一端置入人体输尿管的残端，然后将人工输尿管1与人体输尿管残端吻合，相同方法将人工输尿管与对应的自体输尿管的残端吻合，类似方法将人工尿道3与人体尿道的残端吻合。最后将人工膀胱本体2与盆腔周围组织适当缝合，进一步将其固定在盆腔内的适当位置。人工膀胱植入结束后，逐层关闭腹腔完成手术。
最后应当说明的是，以上所述仅为本发明的较佳的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动物源性生物型人工膀胱，为可原位植入式的医用人工膀胱，其特征在于，所述动物源性生物型人工膀胱由人工输尿管、人工膀胱本体和人工尿道组成，所述动物源性生物型人工膀胱由动物膀胱在化学改性后去除了原有组织中带抗原的细胞成分，保留可供组织再生的框架制成。
2.根据权利要求1所述的动物源性生物型人工膀胱，其特征在于，所述人工输尿管、人工膀胱本体和人工尿道一体成型。
3.根据权利要求1所述的动物源性生物型人工膀胱，其特征在于，所述动物膀胱的来源为猪膀胱、猩猩膀胱、猴子膀胱或狒狒膀胱。
4.根据权利要求3所述的动物源性生物型人工膀胱，其特征在于，所述动物膀胱的来源为猪膀胱。
5.根据权利要求1所述的动物源性生物型人工膀胱，其特征在于，所述动物膀胱在化学改性后为无细胞基质膀胱。
6.根据权利要求1所述的动物源性生物型人工膀胱，其特征在于，所述人工输尿管是直径为0.5-0.7cm的管道状结构，所述人工尿道是直径为0.7-1.0cm的管道状结构，所述人工膀胱本体是容量为200-300ml的椭球状结构。
7.根据权利要求1所述的动物源性生物型人工膀胱，其特征在于，所述人工输尿管、人工尿道端口处涂覆有凝血因子或生长因子。
8.根据权利要求7所述的动物源性生物型人工膀胱，其特征在于，所述凝血因子为维生素K、凝血活素、肾上腺色腙中的一种或几种，所述生长因子为成纤维细胞生长因子。
9.根据权利要求1所述的动物源性生物型人工膀胱，其特征在于，所述人工膀胱的灭菌方式为60Co辐射灭菌，保存环境为0-5℃的磷酸盐缓冲液密闭容器。
10.根据权利要求1所述的动物源性生物型人工膀胱，其特征在于，所述化学改性的方式为将动物猪膀在50mmol/L含有蛋白酶抑制物的三羟甲基氨基甲烷缓冲液中浸泡搅拌，然后用磷酸盐缓冲液洗涤后置入含1％Triton X-100的三羟甲基氨基甲烷-缓冲盐溶液中继续浸泡搅拌，接着用索伦森缓冲液漂洗后转移至DNA酶及RNA酶的双酶消化溶液中室温下消化，再次用索伦森缓冲液漂洗后置入三羟甲基氨基甲烷缓冲的1％十二烷基硫酸钠溶液中持续浸泡搅拌，最后用磷酸盐缓冲液持续搅拌漂洗。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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