CN111166938A - 一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料及制备方法和应用 - Google Patents

一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料及制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111166938A
CN111166938A CN202010097281.2A CN202010097281A CN111166938A CN 111166938 A CN111166938 A CN 111166938A CN 202010097281 A CN202010097281 A CN 202010097281A CN 111166938 A CN111166938 A CN 111166938A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
soaking
glutaraldehyde
dry
valve material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010097281.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111166938B (zh
Inventor
雷洋
王云兵
郭高阳
杨立
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou Qiming Medical Devices Co.,Ltd.
Original Assignee
Sichuan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=70619801&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=CN111166938(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sichuan University filed Critical Sichuan University
Priority to CN202010097281.2A priority Critical patent/CN111166938B/zh
Publication of CN111166938A publication Critical patent/CN111166938A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111166938B publication Critical patent/CN111166938B/zh
Priority to PCT/CN2021/076114 priority patent/WO2021164626A1/zh
Priority to EP21756791.6A priority patent/EP4108265A4/en
Priority to US17/800,286 priority patent/US20230077632A1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3604Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix characterised by the human or animal origin of the biological material, e.g. hair, fascia, fish scales, silk, shellac, pericardium, pleura, renal tissue, amniotic membrane, parenchymal tissue, fetal tissue, muscle tissue, fat tissue, enamel
    • A61L27/3625Vascular tissue, e.g. heart valves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3683Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix subjected to a specific treatment prior to implantation, e.g. decellularising, demineralising, grinding, cellular disruption/non-collagenous protein removal, anti-calcification, crosslinking, supercritical fluid extraction, enzyme treatment
    • A61L27/3687Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix subjected to a specific treatment prior to implantation, e.g. decellularising, demineralising, grinding, cellular disruption/non-collagenous protein removal, anti-calcification, crosslinking, supercritical fluid extraction, enzyme treatment characterised by the use of chemical agents in the treatment, e.g. specific enzymes, detergents, capping agents, crosslinkers, anticalcification agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/36Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix
    • A61L27/3683Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix subjected to a specific treatment prior to implantation, e.g. decellularising, demineralising, grinding, cellular disruption/non-collagenous protein removal, anti-calcification, crosslinking, supercritical fluid extraction, enzyme treatment
    • A61L27/3691Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses containing ingredients of undetermined constitution or reaction products thereof, e.g. transplant tissue, natural bone, extracellular matrix subjected to a specific treatment prior to implantation, e.g. decellularising, demineralising, grinding, cellular disruption/non-collagenous protein removal, anti-calcification, crosslinking, supercritical fluid extraction, enzyme treatment characterised by physical conditions of the treatment, e.g. applying a compressive force to the composition, pressure cycles, ultrasonic/sonication or microwave treatment, lyophilisation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/20Materials or treatment for tissue regeneration for reconstruction of the heart, e.g. heart valves
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L2430/00Materials or treatment for tissue regeneration
    • A61L2430/40Preparation and treatment of biological tissue for implantation, e.g. decellularisation, cross-linking

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料及制备方法和应用,属于医用材料技术领域,具体步骤包括:a.将猪或牛心包膜材料脱细胞;b.将脱细胞的心包膜浸泡在甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸酐溶液中以引入碳碳双键结构;c.将材料浸泡在甲基丙烯酸3‑磺酸丙酯水溶液中;d.加入引发剂进行双键聚合交联;e.采用碳二亚胺和N‑羟基丁二酰亚胺混合溶液进行交联固定;f.将材料浸泡于多酚溶液中;g.漂洗后采用抑菌溶剂保存或采用醇溶液脱水干燥后保存。本发明制备方法可以避免产生戊二醛醛基残留、容易钙化、无法保护弹性蛋白的问题,同时可有效解决干燥瓣膜材料压握后不能快速展平的问题,潜在延长其使用寿命。

Description

一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料及制备方法和应用
技术领域
本发明属于医用材料技术领域,具体涉及一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料及制备方法和应用。
背景技术
当前市场上的人工生物心脏瓣膜材料主要采用猪或牛的心包膜作为原材料,并用戊二醛溶液交联制备而成。并且戊二醛交联的心包膜制备的人工生物瓣膜,因为戊二醛醛基残留、钙化、无法保护弹性蛋白等问题导致其目前使用寿命只有10年左右。基于此,开发新型生物瓣膜材料具有重要的临床价值和社会意义。
为了克服戊二醛交联的生物心脏瓣膜的缺点,很多方法被用于改进或代替戊二醛交联。例如在戊二醛交联后使用二磷酸盐类、α-氨基油酸和乙醇等试剂进行处理,封闭醛基。但是效果并不显著。此外,一些新的交联方法也被尝试用于生物心脏瓣膜的交联。如碳化二亚胺、多环氧化合物和京尼平。碳化二亚胺主要通过亲核取代促使蛋变质中的氨基与羧基反应形成酰胺键对胶原蛋白进行交联。多环氧化合物通过环氧基与氨基、羧基、羟基等基团反应,从而将蛋白质交联起来。但由于生成的化学键容易水解,因此交联稳定性欠佳。京尼平的毒性比戊二醛小,但京尼平交联的生物心脏瓣膜长期稳定性和机械性能不如戊二醛交联方法。同时京尼平处理后生物瓣膜变为蓝色。因此,京尼平也没有被广泛的应用。
当前的介入生物瓣膜产品一般需要浸泡于戊二醛溶液中长期保存,术前需要临时清洗,压握,安装。这既带来了戊二醛残留的问题,同时导致术前准备流程繁琐,手术附件风险增大。
发明内容
本发明的目的在于:为解决戊二醛醛基残留、容易钙化、无法保护弹性蛋白以及干燥瓣膜材料压握后不能快速展平的问题,提供一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料及制备方法和应用。
本发明采用的技术方案如下:
一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,包括以下步骤:
a.将动物心包膜材料脱细胞;
b.将脱细胞的心包膜浸泡在甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸酐溶液中,以引入碳碳双键结构;
c.将经步骤b处理的材料浸泡在甲基丙烯酸3-磺酸丙酯水溶液中;
d.在经步骤c处理的材料中加入引发剂进行双键聚合交联;
e.采用碳二亚胺和N-羟基丁二酰亚胺混合溶液对步骤d所得材料进行交联固定;
f.将步骤e所得材料浸泡于多酚溶液中;
g.将经步骤f处理的材料漂洗,采用抑菌溶剂保存或采用醇溶液脱水干燥后保存,即得。
进一步地,步骤a中动物心包膜材料取自猪、牛或羊。
进一步地,步骤a中脱细胞具体为:将心包膜于0.01-1wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中浸泡1-4h,再于0.01-1wt%的十二烷基硫酸钠溶液中浸泡1-24h,然后在无菌PBS溶液中漂洗1-24h;优选为:将心包膜于0.05-0.3wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中浸泡1-2h,再于0.05-0.3wt%的十二烷基硫酸钠溶液中浸泡12-24h,然后在无菌PBS溶液中漂洗1-10h。
进一步地,步骤b具体为:在25-45℃下将脱细胞的心包膜于1-10wt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯溶液中浸泡3-7d,或于1-5wt%的甲基丙烯酸酐溶液中浸泡12-48h。
进一步地,步骤c具体为:在25-45℃下将材料于0.01-1M的甲基丙烯酸3-磺酸丙酯水溶液中浸泡12-48h;优选为:在30-40℃下将材料于0.05-0.5M的甲基丙烯酸3-磺酸丙酯水溶液中浸泡12-48h。
进一步地,步骤d具体为:在20-45℃的条件下热引发双键聚合反应12-48h;其中,引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、亚硫酸氢钠和四甲基乙二胺中的至少一种。
进一步地,步骤e具体为:在25-45℃下将双键聚合交联处理后的材料在10-60mM碳二亚胺和1-20mM N-羟基丁二酰亚胺的水混合pH缓冲溶液中浸泡24-48h。
进一步地,步骤f具体为:将交联固定后材料于0.01-10mM多酚类化合物水溶液中浸泡1-24h;其中,多酚类化合物为姜黄素、原花青素、槲皮素、白藜芦醇、芦荟素、芦荟大黄素、单宁酸、表没食子儿茶素没食子酸酯、五没食子酰葡萄糖和京尼平中的至少一种。
进一步地,抑菌溶剂保存具体为:将制得的生物瓣膜材料浸泡于20-100vt%的异丙醇或70-100vt%的乙醇水溶液中保存;所述醇溶液脱水干燥后保存具体为:将制得的生物瓣膜材料浸泡于10-30vt%甘油与70-90vt%乙醇混合溶液或10-30vt%甘油、35-45vt%乙醇与35-45vt%异丙醇混合溶液中4-24h,干燥,即可。
上述的方法制备得到的非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料。
上述的非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料在制备生物瓣膜和/或生物补片中的应用,生物瓣膜包括人工主动脉瓣膜、肺动脉瓣膜、静脉瓣膜、二尖瓣膜以及三尖瓣膜。
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
由于本发明中采用的交联方法,各步骤均没有使用戊二醛,可以从根本上避免现有戊二醛交联心包膜的戊二醛醛基残留问题;本发明采用基于基丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酸酐修饰的心包膜的双键聚合交联、碳二亚胺及多酚化合物的复合交联,将生物瓣膜开发成为脱离戊二醛溶液保存的干燥介入生物瓣膜,并预先装载于瓣膜输送系统当中,相比于戊二醛交联的心包膜,具有更好的抗钙化性能以及弹性蛋白稳定性,以及干燥瓣膜材料压握后快速展平性能,解决了现有生物瓣膜由于易钙化、无法保护弹性蛋白而导致的寿命较短的问题,延长其使用寿命,对于生物心脏瓣膜的科学研究以及相关产业化应用的发展具有重大的意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为浸水展平测试结果图。
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,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和出示的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本发明较佳实施例提供的一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,具体步骤如下:
a.将猪心包膜浸泡于0.1wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中1h,然后浸泡于0.1wt%的十二烷基硫酸钠溶液中24h,然后在无菌PBS溶液中漂洗1h。
b.将脱细胞心包膜材料浸泡于5wt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯溶液当中37℃孵化3d,引入碳碳双键结构。
c.将上步骤所得材料浸泡于0.1M的甲基丙烯酸3-磺酸丙酯水溶液当中37℃孵化24h。
d.在上步骤所得材料中加入20mM过硫酸铵和20mM亚硫酸氢钠水溶液37℃交联24h。
e.采用60mM碳二亚胺和12mM N-羟基丁二酰亚胺混合溶液对上步骤所得材料在37℃浸泡24h进行交联固定。
f.将上步骤所得材料浸泡于0.1mM的姜黄素水溶液中室温24h,漂洗。
g.将漂洗后的材料浸泡于20vt%甘油、40vt%乙醇和40vt%异丙醇混合溶液中4h后自然风干后室温保存。
实施例2
本发明较佳实施例提供的一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,具体步骤如下:
a.将猪心包膜浸泡于0.1wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中1h,然后浸泡于0.1wt%的十二烷基硫酸钠溶液中24h,然后在无菌PBS溶液中漂洗1h。
b.将脱细胞心包膜材料浸泡于2wt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯溶液当中37℃孵化3d,引入碳碳双键结构。
c.将上步骤所得材料浸泡于0.1M的甲基丙烯酸3-磺酸丙酯水溶液当中37℃孵化24h。
d.在上步骤所得材料中加入20mM过硫酸铵和20mM亚硫酸氢钠水溶液37℃交联24h。
e.采用60mM碳二亚胺和12mM N-羟基丁二酰亚胺混合溶液对上步骤所得材料在37℃浸泡24h进行交联固定。
f.将上步骤所得材料浸泡于0.1mM的姜黄素水溶液中室温24h,漂洗。
g.将漂洗后的材料浸泡于20vt%甘油、40vt%乙醇和40vt%异丙醇混合溶液中4h后自然风干后室温保存。
实施例3
本发明较佳实施例提供的一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,具体步骤如下:
a.将猪心包膜浸泡于0.2wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中1h,然后浸泡于0.2wt%的十二烷基硫酸钠溶液中20h,然后在无菌PBS溶液中漂洗3h。
b.将脱细胞心包膜材料浸泡于8wt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯溶液当中37℃孵化4d,引入碳碳双键结构。
c.将上步骤所得材料浸泡于0.2M的甲基丙烯酸3-磺酸丙酯水溶液当中37℃孵化24h。
d.在上步骤所得材料中加入20mM过硫酸铵和20mM亚硫酸氢钠水溶液37℃交联24h。
e.采用50mM碳二亚胺和15mM N-羟基丁二酰亚胺混合溶液对上步骤所得材料在37℃浸泡24h进行交联固定。
f.将上步骤所得材料浸泡于1mM的原花青素水溶液中室温24h,漂洗。
g.将漂洗后的材料浸泡于20vt%甘油、40vt%乙醇和40vt%异丙醇混合溶液中4h后自然风干后室温保存。
实施例4
本发明较佳实施例提供的一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,具体步骤如下:
a.将猪心包膜浸泡于0.3wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中2h,然后浸泡于0.3wt%的十二烷基硫酸钠溶液中24h,然后在无菌PBS溶液中漂洗5h。
b.将脱细胞心包膜材料浸泡于3wt%的甲基丙烯酸酐溶液中37℃孵化40h,引入碳碳双键结构。
c.将上步骤所得材料浸泡于0.5M的甲基丙烯酸3-磺酸丙酯水溶液当中37℃孵化20h。
d.在上步骤所得材料中加入20mM过硫酸铵和20mM亚硫酸氢钠水溶液37℃交联24h。
e.采用60mM碳二亚胺和12mM N-羟基丁二酰亚胺混合溶液对上步骤所得材料在37℃浸泡30h进行交联固定。
f.将上步骤所得材料浸泡于0.5mM的白藜芦醇水溶液中室温20h,漂洗。
g.将漂洗后的材料浸泡于20vt%甘油、40vt%乙醇和40vt%异丙醇混合溶液中4h后自然风干后室温保存。
对比例1
一种生物瓣膜材料的制备步骤如下:
a.将猪心包膜浸泡于0.1wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中1h,然后浸泡于0.1wt%的十二烷基硫酸钠溶液中24h,然后在无菌PBS溶液中漂洗1h。
b.将上步骤所得材料浸泡于5wt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯溶液当中37℃孵化3d。
c.将上步骤所得材料浸泡于0.1M的甲基丙烯酸3-磺酸丙酯水溶液当中37℃孵化24h。
d.在上步骤所得材料中加入20mM过硫酸铵和20mM亚硫酸氢钠水溶液37℃交联24h。
e.采用60mM碳二亚胺和12mM N-羟基丁二酰亚胺混合溶液对上步骤所得材料在37℃浸泡24h进行交联固定。
f.对上步骤所得材料进行漂洗并将漂洗后的材料浸泡于20vt%甘油、40vt%乙醇和40vt%异丙醇混合溶液中4h后自然风干后室温保存。
对比例2
一种生物瓣膜材料的制备步骤如下:
a.将猪心包膜浸泡于0.1wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中1h,然后浸泡于0.1wt%的十二烷基硫酸钠溶液中24h,然后在无菌PBS溶液中漂洗1h。
b.将上步骤所得材料浸泡于2wt%的甲基丙烯酸酐溶液当中37℃孵化24h。
c.将上步骤所得材料浸泡于0.1M的甲基丙烯酸3-磺酸丙酯水溶液当中37℃孵化24h。
d.在上步骤所得材料中加入20mM过硫酸铵和20mM亚硫酸氢钠水溶液37℃交联24h。
e.采用60mM碳二亚胺和12mM N-羟基丁二酰亚胺混合溶液对上步骤所得材料在37℃浸泡24h进行交联固定。
f.对上步骤所得材料进行漂洗并将漂洗后材料浸泡于20vt%甘油、40vt%乙醇和40vt%异丙醇混合溶液中4h后自然风干后室温保存。
对比例3
一种生物瓣膜材料的制备步骤如下:
a.将猪心包膜浸泡于0.1wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中1h,然后浸泡于0.1wt%的十二烷基硫酸钠溶液中24h,然后在无菌PBS溶液中漂洗1h。
b.采用60mM碳二亚胺和12mM N-羟基丁二酰亚胺混合溶液对上步骤所得材料在37℃浸泡24h进行交联固定。
c.对上步骤所得材料进行漂洗并将漂洗后的材料浸泡于20vt%甘油、40vt%乙醇和40vt%异丙醇混合溶液中4h后自然风干后室温保存。
对比例4
一种生物瓣膜材料的制备步骤如下:
a.将猪心包膜浸泡于0.1wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中1h,然后浸泡于0.1wt%的十二烷基硫酸钠溶液中24h,然后在无菌PBS溶液中漂洗1h。
b.采用60mM碳二亚胺和12mM N-羟基丁二酰亚胺混合溶液对上步骤所得材料在37℃浸泡24h进行交联固定。
c.将上步骤所得材料浸泡于0.1mM姜黄素溶液中室温24h。
d.对上步骤所得材料进行漂洗并将漂洗后的材料浸泡于20vt%甘油、40vt%乙醇和40vt%异丙醇混合溶液中4h后自然风干后室温保存。
实验例
设置对照组与实施例1、2及对比例1-4制得的材料分别进行抗钙化性能测试,弹性蛋白稳定性测试及浸水展平测试。
对照组:将猪心包膜浸泡于0.1wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中1h,再浸泡于0.1wt%的十二烷基硫酸钠溶液中24h,然后在无菌PBS溶液中漂洗1h,再依次浸泡在0.1vt%,0.5vt%,1vt%的戊二醛PBS溶液中交联24h,然后浸泡于20vt%甘油、40vt%乙醇和40vt%异丙醇混合溶液中4h,自然风干后室温保存。
(1)抗钙化性能测试
将裁剪成1cm×1cm的实施例组样品、对比例组样品和对照组样品清洗好,向20天左右幼年SD大鼠大鼠腹腔注射3%戊巴比妥钠0.1mL进行麻醉,剃除脊柱两旁肌肉上的皮毛,碘酒和酒精常规消毒。右侧背部皮下植入试验组样品1个,左侧背部皮下植入对照组样品1个,缝合皮肤切口。60天后,采用颈椎脱臼法对动物进行安乐死,取出移植物。小心除去移植物表面的宿主组织,生理盐水冲洗干净。冷冻干燥后称量干重,之后采用6N浓盐酸在95摄氏度水浴锅中消解直到无可见固体颗粒,之后采用电感耦合等离子体发射光谱仪进行钙元素的定量分析。
对实施例和对照制得的材料分别进行抗钙化性能测试,结果如下表1所示。由表1可知,实施例1和实施例2制得的材料挂钙量相比对照组大大减少,且实施例1和实施例2制得的材料挂钙量少于对比例1-4,因此,本发明的材料具有优异的抗钙化性能。
表1挂钙量含量表
挂钙量(μg/mg)
对照组 19.41±9.88
实施例1 0.40±0.05
实施例2 0.44±0.04
对比例1 0.57±0.31
对比例2 0.56±0.40
对比例3 2.99±2.32
对比例4 2.24±1.40
(2)弹性蛋白稳定性测试
生物瓣膜植入体内后,会接触血液中的蛋白酶,在蛋白酶作用下,瓣膜中的胶原蛋白和弹性蛋白会发生降解,从而影响生物瓣膜稳定性。体外酶降解实验是一种检验生物瓣膜抵抗蛋白酶降解能力的有效方法。通过模拟体内蛋白酶环境,检验生物瓣膜的组分稳定性。将生物瓣膜冷冻干燥后,37℃条件下,用含有弹性蛋白酶(30U/mL)的Tris buffer(0.1MTris,1mM CaCl2,pH=7.8)溶液中孵育24h冲洗并冷冻干燥后称重,计算干重损失率。
弹性蛋白稳定性结果如下表2所示。由下表2可知,实施例1和实施例2的弹性蛋白酶降解失重率相对于对照组大大减少,而对比例2、3和4的弹性蛋白酶降解失重率仅相对于对照组略微减少,综上,本发明制得的材料弹性蛋白稳定性大大提高。
表2弹性蛋白稳定性表
弹性蛋白酶降解失重率%
对照组 12.48±0.44
实施例1 6.36±0.04
实施例2 8.45±0.49
对比例1 6.48±0.32
对比例2 10.16±0.33
对比例3 11.16±0.32
对比例4 11.44±0.36
(3)浸水展平测试
分别对实施例1、2,对比例1-4以及对照组中制得的材料进行折压浸水测试,具体测试如下:采用5mm内径的塑料管进行模拟折压测试,每组材料用剪刀裁剪面积大小约为3cm*3cm的方形样品,用镊子慢慢将方形样品塞入5mm内径的塑料管,然后在温度为40℃,湿度为60%-80%的恒温恒湿箱中放置72h,之后将材料挤出塑料管并浸泡在PBS缓冲液中,观察并拍照记录浸水展平情况。
浸水展平如图1所示,实施例以及对比组的浸水展平情况均较好,而(戊二醛)对照组无法快速展平,折痕较明显。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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)

1.一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.将动物心包膜材料脱细胞;
b.将脱细胞的心包膜浸泡在甲基丙烯酸缩水甘油酯或丙烯酸酐溶液中,以引入碳碳双键结构;
c.将经步骤b处理的材料浸泡在甲基丙烯酸3-磺酸丙酯水溶液中;
d.在经步骤c处理的材料中加入引发剂进行双键聚合交联;
e.采用碳二亚胺和N-羟基丁二酰亚胺混合溶液对步骤d所得材料进行交联固定;
f.将步骤e所得材料浸泡于多酚溶液中;
g.将经步骤f处理的材料漂洗,采用抑菌溶剂保存或采用醇溶液脱水干燥后保存,即得。
2.根据权利要求1所述的非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,其特征在于,所述步骤a中动物心包膜材料取自猪、牛或羊。
3.根据权利要求1所述的非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,其特征在于,所述步骤a中脱细胞具体为:将心包膜于0.01-1wt%的乙二胺四乙酸二钠溶液中浸泡1-4h,再于0.01-1wt%的十二烷基硫酸钠溶液中浸泡1-24h,然后在无菌PBS溶液中漂洗1-24h。
4.根据权利要求1所述的非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,其特征在于,所述步骤b具体为:在25-45℃下将脱细胞的心包膜于1-10wt%的甲基丙烯酸缩水甘油酯溶液中浸泡3-7d,或于1-5wt%的甲基丙烯酸酐溶液中浸泡12-48h。
5.根据权利要求1所述的非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,其特征在于,所述步骤c具体为:在25-45℃下将材料于0.01-1M的甲基丙烯酸3-磺酸丙酯水溶液中浸泡12-48h。
6.根据权利要求1所述的非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,其特征在于,所述步骤d具体为:在20-45℃的条件下热引发双键聚合反应12-48h;其中,引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵、亚硫酸氢钠和四甲基乙二胺中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,其特征在于,所述步骤e具体为:在25-45℃下将双键聚合交联处理后的材料在10-60mM碳二亚胺和1-20mM N-羟基丁二酰亚胺的水混合pH缓冲溶液中浸泡24-48h。
8.根据权利要求1所述的非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料的制备方法,其特征在于,所述步骤f具体为:将交联固定后材料于0.01-10mM多酚类化合物水溶液中浸泡1-24h;其中,多酚类化合物为姜黄素、原花青素、槲皮素、白藜芦醇、芦荟素、芦荟大黄素、单宁酸、表没食子儿茶素没食子酸酯、五没食子酰葡萄糖和京尼平中的至少一种。
9.权利要求1-8中任一项所述的方法制备得到的非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料。
10.权利要求9所述的非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料在制备生物瓣膜和/或生物补片中的应用,所述生物瓣膜包括人工主动脉瓣膜、肺动脉瓣膜、静脉瓣膜、二尖瓣膜以及三尖瓣膜。
CN202010097281.2A 2020-02-17 2020-02-17 一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料及制备方法和应用 Active CN111166938B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010097281.2A CN111166938B (zh) 2020-02-17 2020-02-17 一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料及制备方法和应用
PCT/CN2021/076114 WO2021164626A1 (zh) 2020-02-17 2021-02-08 一种功能化生物基质材料及其制备方法和应用
EP21756791.6A EP4108265A4 (en) 2020-02-17 2021-02-08 FUNCTIONALIZED BIOLOGICAL MATRIX MATERIAL, METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF AND ITS USE
US17/800,286 US20230077632A1 (en) 2020-02-17 2021-02-08 Functionalized biological matrix material, preparation method therefor and use thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010097281.2A CN111166938B (zh) 2020-02-17 2020-02-17 一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料及制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111166938A true CN111166938A (zh) 2020-05-19
CN111166938B CN111166938B (zh) 2020-10-30

Family

ID=70619801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010097281.2A Active CN111166938B (zh) 2020-02-17 2020-02-17 一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料及制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111166938B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021164626A1 (zh) * 2020-02-17 2021-08-26 杭州启明医疗器械股份有限公司 一种功能化生物基质材料及其制备方法和应用
CN113984820A (zh) * 2021-08-31 2022-01-28 中南大学湘雅二医院 提升牛心包瓣膜材料抗钙化性能的试剂组合和方法
WO2022121912A1 (zh) * 2020-12-08 2022-06-16 吉林启明皓月生物科技有限公司 一种提高力学及抗凝血性能的生物瓣膜交联方法、生物瓣膜材料及其应用
CN114748696A (zh) * 2021-11-17 2022-07-15 四川大学 一种共交联后双键交联生物瓣膜材料及其制备方法和应用
CN115087470A (zh) * 2020-02-17 2022-09-20 杭州启明医疗器械股份有限公司 一种功能化生物基质材料及其制备方法和应用
WO2024103389A1 (zh) * 2022-11-15 2024-05-23 四川大学 醛基交联后双键聚合制备生物瓣膜材料的方法及生物瓣膜材料和应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108498869A (zh) * 2018-04-08 2018-09-07 中国医学科学院生物医学工程研究所 多酚类交联剂及其在制备抗钙化生物瓣膜中的应用
CN109820625A (zh) * 2018-09-30 2019-05-31 四川大学 一种交联的人工生物瓣膜处理方法
CN109833119A (zh) * 2018-09-29 2019-06-04 四川大学 一种提高脱细胞基质生物相容性的交联方法
CN110101912A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 四川大学 一种含促进内皮化多肽的干燥人工生物心脏瓣膜及其制备方法
CN110101911A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 四川大学 一种含促进内皮化生长因子的干燥人工生物心脏瓣膜及其制备方法
CN110507856A (zh) * 2019-09-29 2019-11-29 四川大学 一种全预装干燥介入主动脉瓣膜材料及其制备方法
CN110772666A (zh) * 2019-11-07 2020-02-11 四川大学 双键聚合和酶抑制剂组合处理的生物瓣膜材料制备及保存方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108498869A (zh) * 2018-04-08 2018-09-07 中国医学科学院生物医学工程研究所 多酚类交联剂及其在制备抗钙化生物瓣膜中的应用
CN109833119A (zh) * 2018-09-29 2019-06-04 四川大学 一种提高脱细胞基质生物相容性的交联方法
CN109820625A (zh) * 2018-09-30 2019-05-31 四川大学 一种交联的人工生物瓣膜处理方法
CN110101912A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 四川大学 一种含促进内皮化多肽的干燥人工生物心脏瓣膜及其制备方法
CN110101911A (zh) * 2019-05-16 2019-08-09 四川大学 一种含促进内皮化生长因子的干燥人工生物心脏瓣膜及其制备方法
CN110507856A (zh) * 2019-09-29 2019-11-29 四川大学 一种全预装干燥介入主动脉瓣膜材料及其制备方法
CN110772666A (zh) * 2019-11-07 2020-02-11 四川大学 双键聚合和酶抑制剂组合处理的生物瓣膜材料制备及保存方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GAOYANG GUO ET AL: "Full length article Radical polymerization-crosslinking method for improving extracellular matrix stability in bioprosthetic heart valves with reduced potential for calcification and inflammatory response", 《ACTA BIOMATERIALIA》 *
LINHE JIN ET AL: "Cross-Linking Methacrylated Porcine Pericardium by Radical Polymerization Confers Enhanced Extracellular Matrix Stability,Reduced Calcification, and Mitigated Immune Response to Bioprosthetic Heart Valves", 《ACS BIOMATERIALS SCIENCE & ENGINEERING》 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021164626A1 (zh) * 2020-02-17 2021-08-26 杭州启明医疗器械股份有限公司 一种功能化生物基质材料及其制备方法和应用
CN115087470A (zh) * 2020-02-17 2022-09-20 杭州启明医疗器械股份有限公司 一种功能化生物基质材料及其制备方法和应用
WO2022121912A1 (zh) * 2020-12-08 2022-06-16 吉林启明皓月生物科技有限公司 一种提高力学及抗凝血性能的生物瓣膜交联方法、生物瓣膜材料及其应用
CN113984820A (zh) * 2021-08-31 2022-01-28 中南大学湘雅二医院 提升牛心包瓣膜材料抗钙化性能的试剂组合和方法
CN114748696A (zh) * 2021-11-17 2022-07-15 四川大学 一种共交联后双键交联生物瓣膜材料及其制备方法和应用
CN114748696B (zh) * 2021-11-17 2022-12-23 四川大学 一种共交联后双键交联生物瓣膜材料及其制备方法和应用
CN115970060A (zh) * 2021-11-17 2023-04-18 四川大学 一种双键后交联提高生物瓣膜材料抗钙化及抗凝血性的方法
CN115970060B (zh) * 2021-11-17 2024-04-30 四川大学 一种双键后交联提高生物瓣膜材料抗钙化及抗凝血性的方法
WO2024103389A1 (zh) * 2022-11-15 2024-05-23 四川大学 醛基交联后双键聚合制备生物瓣膜材料的方法及生物瓣膜材料和应用
WO2024103392A1 (zh) * 2022-11-15 2024-05-23 四川大学 共聚交联制备生物瓣膜材料的方法及生物瓣膜材料和应用
WO2024103390A1 (zh) * 2022-11-15 2024-05-23 四川大学 基于醛基交联的生物瓣膜材料及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN111166938B (zh) 2020-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111166938B (zh) 一种非戊二醛可预装干燥生物瓣膜材料及制备方法和应用
CA2666485C (en) Biological tissue for surgical implantation
US7318998B2 (en) Tissue decellularization
AU2013200822A1 (en) Improvements Relating to Decellularisation of Tissue Matrices for Bladder Implantation
CN110101912B (zh) 一种含促进内皮化多肽的干燥人工生物心脏瓣膜及其制备方法
BRPI0519285B1 (pt) Método para produzir um biomaterial implantável resistente a calcificação, biomaterial implantável resistente a calcificação, dispositivo biológico implantável, implante biocompatível, kit para reparar uma lesão de tecido, curativo de ferimentos
CN109833519A (zh) 一种人工生物瓣膜的方法
CN112220971B (zh) 一种人工生物心脏瓣膜及其制备方法
CN115087470A (zh) 一种功能化生物基质材料及其制备方法和应用
Kimicata et al. Assessment of decellularized pericardial extracellular matrix and poly (propylene fumarate) biohybrid for small-diameter vascular graft applications
WO2011109433A2 (en) Tissue for prosthetic implants and grafts, and methods associated therewith
US20110224779A1 (en) Thin collagen tissue for medical device applications
KR20140128945A (ko) 멸균 방법
US20230077632A1 (en) Functionalized biological matrix material, preparation method therefor and use thereof
CN110755688A (zh) 一种鱼鳔生物瓣膜材料的制备及保存方法
AU2018236910A1 (en) Methods of removing alpha-galactose
AU2016379181A1 (en) Methods for preparing dry cross-linked tissue
CN110772666A (zh) 双键聚合和酶抑制剂组合处理的生物瓣膜材料制备及保存方法
WO2006137546A1 (ja) 生体由来移植用組織の石灰化を抑制するための処理方法および処理された組織
CN109395164B (zh) 一种干化的动物细胞外基质材料的制备方法
US20220354991A1 (en) Decellularization method
CN110613865A (zh) 碳二亚胺和多酚组合处理的生物瓣膜材料制备及保存方法
WO2020038293A1 (zh) 一种采用酶交联和茶多酚组合联用处理生物瓣膜的方法
CN110711266A (zh) 甘油醚和多酚组合处理的生物瓣膜材料制备及保存方法
WO2024103389A1 (zh) 醛基交联后双键聚合制备生物瓣膜材料的方法及生物瓣膜材料和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220418

Address after: 310051 311, 3 building, 2 building, 88 Jiangling Road, Binjiang District, Hangzhou, Zhejiang.

Patentee after: Hangzhou Qiming Medical Devices Co.,Ltd.

Address before: 610064, No. 24, south section of first ring road, Chengdu, Sichuan, Wuhou District

Patentee before: SICHUAN University

TR01 Transfer of patent right