CN113518633B - 包含复合生物纺织品的医学植入物组件和制造方法 - Google Patents

Abstract

本文公开一种医学植入物组件，所述医学植入物组件包含复合生物纺织品，生物纺织品包含i)聚烯烃纤维构造物，所述聚烯烃纤维构造物包含至少一种股线，所述至少一种股线的纤度为2dtex‑250dtex、拉伸强度为至少10cN/dtex并且包含高摩尔质量的聚烯烃纤维；以及ii)涂层，所述涂层包含生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体，所述聚氨酯弹性体在软链段中包含聚硅氧烷和/或具有至少一个疏水端基；其中聚氨酯涂层已被施加到纤维构造物的表面的至少一部分，并且以基于复合生物纺织品量的2.5质量％‑90质量％的量存在。至少一种股线这种复合生物纺织品，例如部分地涂覆的机织织物，示出了良好生物相容性尤其是血液相容性、高强度和柔韧性及激光切割性的有利组合；从而允许制造具有界限清楚的规则边缘的织物片，所述规则边缘具有高缝合线保持强度。本发明还提供一种制造所述复合生物纺织品的方法。另外的实施方案涉及这种生物纺织品在用于可植入医疗装置的医学植入物组件中的用途以及这种医学植入物组件在制造可植入医疗装置例如在骨科应用和心血管植入物中的用途。其他实施方案包括包含所述医学植入物组件的此类医疗装置或植入物。

Description

包含复合生物纺织品的医学植入物组件和制造方法

技术领域

所公开的发明涉及生物纺织品，更具体地，涉及基于改性聚烯烃纤维构造物的医学植入物组件，涉及制造这种组件的方法，并且涉及这种组件在制造医学植入物中的用途。

背景技术

术语医疗纺织品通常用于由纤维网络制成的柔性材料，所述柔性材料在身体外使用并且不与循环血液或开放性创伤接，例如绷带、敷料、眼罩、失禁产品、支架(brace)、手术用布帘、面罩等。生物纺织品是指由合成或天然纤维制成的非存活、永久或暂时的纤维构造物如缆绳(cable)和纺织品，生物纺织品在内部(身体内部)或外部(身体外部)生物环境中作为用于预防、治疗或诊断损伤或疾病的医疗装置使用，并且因此用来改善患者的健康、医疗条件、舒适和健康。

生物纺织品能够使用的医学植入物的实例包括外科缝合线、疝气修补网(herniamesh)、韧带应用和肌腱应用以及心血管应用，例如补片(patch)、移植物和人工心脏瓣膜。对能够在植入物中使用的纤维的要求涉及生物相容性、生物可降解性与生物稳定性、机械性质(例如强度)和纯度(例如，不含毒物质、无像润滑剂和上浆剂这样的表面污染物)。许多涉及放置植入物的外科手术能够使用开放性或经皮/内窥镜外科技术来进行。后者的微创法因诸如患者恢复时间更短的临床优势而越来越多地被采用。这类手术增加的普及率要求所用装置更低的轮廓(lower profile)，需要同时满足柔韧性的要求的生物纺织品产品；例如压实和压缩以装配在狭窄的传递系统内，而不负面地影响使用中的纺织品或织物的性质和性能。织物是例如通过针织、机织或编织来使纤维的一条或多条股线交织而制成的柔性纺织品；并且通常，纺织品的厚度比其他尺寸如长度和宽度小得多。

生物相容且生物稳定的织物的实例包括由基于聚烯烃的纤维制成的织物；尤其是由超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene，UHMWPE)制成的细且强度非常高的单丝或复丝纱线制成的织物。此类UHMWPE纤维应用在或建议用在医学植入物如缝合线、网(mesh)、(支架)移植物和心脏瓣膜中。

对于生物医疗用途，纺织品或织物常常需要被切割为期望大小或形状的更小块和/或例如经由缝线(stitching)或缝合线(suturing)连接到另一(植入物或身体)组件。通常，这种织物片的至少切割边缘需要某种形式的稳定以增加其抗磨损性或抗脱散性(raveling resistance)及其缝合线保持强度。缝合线保持表示织物抵抗由于穿过织物作用于缝线上的拉力而撕开或松开而通常使织物固定到医疗装置的某个其他组件(如金属支架的)能力。用作永久医学植入物特别是经皮递送且直接血液接触的那些植入物的组件的生物纺织品的切割边缘稳定化存在许多挑战。具体地，典型稳定技术的缺点可以包括(i)组件和装置的附加外形，从而需要更大的导管将其植入，(ii)可能不具有最佳血液接触性质如血栓形成性(thrombogenicity)的附加材料，(iii)切割边缘生物纺织品变形的变形，(iv)稳定材料的结合强度不够而增加血流中外来微粒栓塞的风险，以及(v)生物纺织品变硬或柔韧性降低。

还知晓，物理性能，如表面纹理、粗糙度、孔隙率和孔径大小，对与体液和组织的相互作用具有影响；并且，这些性能可能需要针对给定应用调整，以控制例如血液的凝固、先天性炎症反应或组织向内生长。

文件US5178630描述了制造抗脱散机织合成血管移植物，即由聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET))纱线制成并且在机织中并入低熔点可熔股线的机织织物。在热定形织物之后，可熔组分连接到邻近的其他纱线并且因此增加抗脱散性。可熔股线可以是由具有PET芯和较低熔点聚合物外皮的双组分长丝形成的纱线。文件还描述了一种具有用于促进光滑的薄假内膜形成的精细低轮廓(low profile)编织内表面和带有纱线圈的纹理化外表面例如丝绒表面的织物，所述表面的纹理将增强组织粘附和向内生长。

US5741332涉及管状软组织假体，例如通过机织或编织合成纤维而形成的血管移植物。文献解决了诸如边缘的抗磨损性以及控制内表面和外部表面的不同孔隙率的问题。描述了多层三维编织结构，其中互锁纱线连接各层或者其中单独地形成的层粘结层压。此方法将产生具有光滑表面和低孔隙率以防止泄漏和血栓形成的内层以及具有纹理化表面以增强组织向内生长的外层。编织结构还可以包含可熔材料，该可熔材料被热熔化以结合到周围的纱线以增强抗脱散性并且提供更适合于缝线到体腔的移植物。编织结构通常由20-1000旦尼尔的PET复丝纱线和较低熔点的可熔纱线制成。

US4693720描述了一种包含由碳纤维制成的机织织物的外科网(surgical mesh)，在已去除存在以实现纤维生产的所有非生物相容的上浆之后，将可生物降解聚合物如聚己内酯(polycaprolactone，PCL)的第一薄涂层(或上浆)通过溶液涂覆施用以(重新)稳定织物。使用具有更高浓度的可生物降解聚合物(例如PCL)的溶液将第二涂层施用到织物的边缘。如此形成的边缘条表明足够强以在装置被外科植入时支撑缝线(stitch)或缝合线(suture)。或者，可以将聚合物膜条施加到边缘并加热以熔化涂覆织物边缘。

在US2014/0374002中描述了一种在机织织物中制造无磨损融合边缘的方法；包括例如用喷出热空气的喷嘴将热引导到织物的一部分上，然后压缩经加热的部分以至少部分地融合纤维。随后，例如用旋转刀在融合部分处切割织物，从而形成稳定的边缘。

JP5111505涉及制造具有良好可操作并且表现出改善的性能例如缝纫性和抗磨损性的人造血管。该文件尤其描述了一种由0.8dtex或更细的超细纤维和3质量％-45质量％(基于纤维)的聚合弹性体制成的人工血管。更具体地，管状结构通过机织或其他技术由超细纤维形成，并且弹性体作为液体通过浸渍或涂覆或优选地通过热层压薄膜施用至结构。弹性体未完全地覆盖管状结构的纤维并且教导将弹性体施用在管状结构的外部而不是内部上。合适的聚合弹性体包括聚氨酯、聚脲、丙烯酸树脂、苯乙烯共聚物和天然橡胶。在实施例中，管状针织结构由PET/聚苯乙烯海岛纤维制成，然后用三氯乙烯处理该结构以去除聚苯乙烯组分。随后用聚醚氨酯(polyether urethane)涂覆管状纤维构造物。所得的结构在植入在狗的主动脉中后显示出良好抗磨损性、可缝合性和愈合性。

尽管上述文件公开的内容，仍然需要适合在生物医疗应用中使用的基于聚烯烃的纺织品，生物纺织品结合了生物相容性与诸如高柔韧性、可切割性、抗磨损性和缝合线保持强度的性能。

发明内容

本公开的目的包括：提供这样的在生物医疗应用中使用的基于聚烯烃的纺织品，该生物纺织品具有生物相容性、高柔韧性以及诸如合适的抗磨损性和缝合线保持强度的性质的组合，包括在通过切割织物而做出的边缘处；以及提供一种制造这种织物的方法。

如在下面本文所描述的并且具有如权利要求中所述特征的实施方案提供了这样的生物纺织品，其组合若干性质，从而使其适合于在制造医疗装置中用作组件，尤其在心血管植入物中使用。根据本发明的一个方面，本公开提供了一种根据权利要求1的医学植入物组件或一种用作医学植入物组件的复合生物纺织品，其中所述复合生物纺织品包含

·聚烯烃纤维构造物，所述聚烯烃纤维构造物由至少一种股线制成制成，所述至少一种股线制成的纤度为2dtex-250dtex、拉伸强度为至少10cN/dtex并且包含高摩尔质量的聚烯烃纤维；以及

·涂层，所述涂层包含生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体，所述聚氨酯弹性体在软链段中包含聚硅氧烷和/或具有疏水端基；并且

其中聚氨酯涂层被施加到所述纤维构造物的表面的至少一部分，并且以所述复合生物纺织品量的2.5质量％-90质量％的量存在。

发现了本发明的这种复合生物纺织品能够通过在涂覆的位置处使用激光被切割为期望大小，例如以用于其在医学植入物的组件中的预期用途或者用作医学植入物的组件，例如作为移植物材料或作为瓣膜小叶；以产生具有界限清楚且稳定的切割边缘的生物纺织品片，其与未涂覆和激光切割的聚烯烃纤维构造物相比示出改善的抗磨损性和缝合线保持。在不希望束缚于任何理论的情况下，发明人建议，包含特定疏水链段和/或端基的聚氨酯适当地涂覆并附着到聚烯烃并且在激光切割复合生物纺织品时，所施加的能量可以短期且局部地将温度增加至聚氨酯涂层和聚烯烃的熔点以上；导致聚氨酯尤其是TPU局部地熔化并且进一步在纤维周围流动并连接纤维，然而聚烯烃纤维在此类条件下可能不示出引人注目的熔体流动。这种聚氨酯涂覆的聚烯烃生物纺织品例如复合机织织物在需要改善的抗磨损性的植入物中的用途不是一个显而易见的选择，因为施加的涂层可能使纤维构造物的其他性质如柔韧性、生物稳定性和重要的是血液相容性劣化。另外，涉及人工心脏瓣膜的US2014/0296962描述了一种由聚酯纱线制成并且用例如用于稳定并降低渗透性以用作移植物材料的聚氨酯涂覆的编织构造物。然而，在此文件中，教导了激光切割未涂覆的编织物产生被密封以防止磨损的切割边缘；并且当应用激光切割时，对任何涂层稳定机织物的切割边缘的需要减少了，或者甚至不需要了。

本复合生物纺织品的另一优点是通过在所选位置处施加涂层，除了诸如强度和柔韧性的性质之外，改性生物纺织品还在用在医学植入物中时可以示出改善的相互作用或生物相容性，例如优异的血液相容性以及钙化和/或组织向内生长的减少。这可以是由于涂层的化学性质和/或由于涂层覆盖或使由(复丝)聚烯烃纤维组成的纺织品的相对粗糙且多孔的表面光滑而导致的。

此复合生物纺织品的另一个优点是聚氨酯在纺织品的进一步使用时也可以充当粘合剂。例如，复合生物纺织品可以通过溶剂或热活化将两个或更多个层结合在一起而形成为多层平坦或管状结构。类似地，一个或多个复合生物纺织品层可以是通过溶剂或热结合到另一织物、膜或制品而层压的；例如，附着到支架框架以形成(部分地)覆盖的支架，从而减少对诸如夹具或缝合线的附着装置的需要。由于此类纤维的有限熔体流动行为，通过使用例如激光焊接来在没有涂层的情况下热结合由高结晶纤维例如UHMWPE组成的纺织品在不畸变或使纺织品的性质劣化的情况下是困难的。

实验结果演示了本复合生物纺织品在血液相容性、耐磨性和缝合线保持方面的显著改善。

根据另一方面，本公开提供了一种在医学植入物组件中使用或用作医学植入物组件的复合生物纺织品的制备方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供聚烯烃纤维构造物，所述聚烯烃纤维构造物由至少一种股线制成，所述至少一种股线的纤度为2dtex-250dtex、拉伸强度为至少10cN/dtex并且包含高摩尔质量的聚烯烃纤维；

b.在纤维构造物上确定可以为所述构造物的预期用途进行切割的位置；

c.任选地，用高能量源至少在构造物的所确定位置处预处理所述纤维构造物以使表面活化；

d.用涂覆组合物至少在所确定的位置处溶液涂覆纤维构造物，所述涂覆组合物包含生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体和用于所述聚氨酯的溶剂，所述聚氨酯弹性体在软链段中包含聚硅氧烷和/或具有疏水端基；以及

e.从所述涂覆的纤维构造物去除所述溶剂；

得到在所述生物纺织品的表面的至少一部分上具有聚氨酯涂层的复合生物纺织品，其中聚氨酯以基于复合生物纺织品量的2.5质量％-90质量％的量存在。

其他方面涉及这种复合生物纺织品作为可植入医疗装置的组件的用途以及这种复合生物纺织品或这种医学植入物组件在制造可植入医疗装置中的用途；尤其用于医学植入物的所述组件与身体组织或体液接触的此类用途，例如在包括组织加固术或心血管植入物的骨科应用中。用于软组织加固的材料的实施例包括用于疝气修复、腹壁重构或变性组织加固的网。心血管植入物包括装置例如血管移植物、支架盖、网状物或诸如静脉瓣膜或心脏瓣膜的人工瓣膜。在许多此类应用中，缝合用于将植入物组件连接到装置的其他部分或连接到周围的组织或骨骼。

其他方面包括包含所述复合生物纺织品或医学植入物组件的此类医疗装置或植入物。

技术人员将理解，尽管实验主要涉及基于UHMWPE纤维和某些热塑性聚氨酯作为涂层的织物，但是公开内容可以类似地适用于由其他烯烃聚合物的其他纤维制成的柔性纤维构造物，并且这些构造物对边缘磨损和缝合引起的撕裂敏感；以及也涉及使用其他聚氨酯作为涂层材料；如详细描述中进一步说明的。

附图说明

图1示出了用超短脉冲(ultra-short pulsed)激光器制成的UHMWPE织物的激光切割边缘的显微照片。

图2A和图2B表示示出了用USP激光器(2A)和CM激光器(2B)制成的UHMWPE层压织物(CE2)的激光切割边缘的显微照片。

图3A和图3B示出了用USP激光器(3A)和CM激光器(3B)制成的聚氨酯涂覆的UHMWPE织物(实施例4)的激光切割边缘。

图4A和图4B示出了用USP激光器从样品实施例5(4A)并且用CM激光器从1层涂覆的织物实施例5和2层涂覆的织物实施例6(4B)制成的其他聚氨酯涂覆的UHMWPE织物的激光切割边缘。

图5A-5D示出了针对未涂覆的UHMWPE织物(对比实施例7；图5A)和聚氨酯涂覆的UHMWPE织物(实施例实施例8-10；图5B-D)已被暴露于磨损测试的样品的激光切割边缘部分的显微照片。

具体实施方案

在本公开的上下文中使用以下定义。纤维构造物被理解为包括通过例如通过交织、通过使用粘合剂(adhesive)或结合剂(binder)或通过部分熔融相互连接一条或多条股线的纤维而制成的结构，例如绳索(rope)、缆绳(cable)、条带(tape)或纺织品。绳索、缆绳和条带是基于股线或纤维的细长构造物。纺织品是包含纤维网络的柔性材料，并且通常具有比其宽度和长度小得多的厚度，例如具有两个侧面或两个表面的平面片材，或具有内外表面的中空管状形式。纺织品包括无纺布，例如随机定向的纤维毡或单向片材，以及织物，例如通过诸如针织、钩编、机织或编织的技术由纤维的股线而制成的结构。纺织品可以是各向同性的，即在不同方向上具有类似的物理或机械性质；纺织品可以是各向异性的，归因于纤维的类型、数量和/或定向方面的差异；并且纺织品可以具有基本上恒定的厚度或在厚度中示出变化。股线是指一束纤维。纤维为通用术语，是指一条或多条细长(细且长)线状结构；并且纤维包含连续纤维(也称为长丝)和/或短纤维(也称为切断纤维)并且可以是指单纤维或长丝和/或纱线。长丝被理解为具直径通常小于50μm的通常呈圆形或椭圆形的横截面并且通常由(熔融或溶液)纺丝工艺制成的(单)细线。纱线是连续束的长丝和/或切断纤维，任选地捻在一起以增强纱线连接性(yarn coherency)。复丝纱线是一束长丝，例如任选地捻在一起的至少5条长丝以增强纱线束连接性。纺纱是通过将切断纤维捻在一起而制成的线。

复合纤维构造物，例如复合织物，是指组合两个或更多个结构元件的构造物；所述两个或更多个结构元件诸如机织织物和另一纤维构造物(例如缆绳、条带或另一织物)和/或聚合物组合物(例如作为层压层或涂覆层)。层压纺织品是使聚合物层附着到一个或两个侧面的纺织品，该层可已通过热结合或粘合剂结合聚合物膜或片材而施加，然而涂覆的纺织品在一个或两个侧面上或在其一部分上具有(例如聚合物的)涂层，该涂层可能已作为溶液、分散体或熔体被施加，并且可能已部分地在纺织品的纤维之间穿透或者覆盖纺织品的纤维。

针织或钩编纤维构造物由通过绕自身成圈而互连的至少一种股线制成。机织纤维构造物由至少2条股线制成，其中经线股线沿着构造物的长度延伸而另一纬线股线与其基本上垂直；其中经线和纬线股线按某个机织图案交织(在彼此之上和下面交叉)。编织纤维构造物由按对角线重叠图案彼此交织的至少3条股线制成；并且通常是宽度相对较窄的平面或管状构造物。非织造纤维构造物能够由通过化学、机械、溶剂和/或热处理结合在一起的切断或连续纤维制成；例如毡或纺粘或针刺纤维网。纤维例如在毡中可以被随机地定向但是也可以被基本上定向在一个(或多个)方向上。最后一种情况是，并且尤其是，如果通过用聚合物层压、涂覆或浸渍而结合在一起，则这种构造物也可以被称为单向(unidirectional，UD)复合材料。

生物相容材料通过在与活组织接触时不产生有毒、有害或免疫学反应而是生物学相容的。可生物降解的意指材料容易通过生物手段例如通过酶促作用化学降解或分解成更简单的组分。生物稳定的或生物惰性的意指材料在预期用途的条件和时间下是基本上不可生物降解的。

根据一个方面，本发明提供了一种包含复合生物纺织品的医学植入物组件，该复合生物纺织品包含

·聚烯烃纤维构造物，所述聚烯烃纤维构造物由至少一种股线制成制成，所述至少一种股线制成的纤度为2dtex-250dtex、拉伸强度为至少10cN/dtex并且包含高摩尔质量的聚烯烃纤维；以及

·涂层，所述涂层包含生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体，所述聚氨酯弹性体在软链段中包含聚硅氧烷和/或具有疏水端基；并且

其中所述聚氨酯涂层已被施加到所述纤维构造物的表面的至少一部分，并且以基于复合生物纺织品的2.5质量％-90质量％的量存在。

在另一方面中，本发明提供了一种如以上段落中定义的用作医学植入物组件的复合聚氨酯/聚烯烃生物纺织品。

医学植入物组件包含或基于复合生物纺织品，意味着生物纺织品形成组件的结构或强度提供部分，或者优选地复合生物纺织品形成医学植入物组件。可以形成植入物组件的一部分的其他物品的实施例心血管植入物如在支架移植物的情况下包括金属或聚合支架框架，或者在骨科植入物的情况下包括高强度缝合线、缝合锚、板和螺钉或其他固定结构。此类植入物可以用临时保护化合物或膜覆盖以便包装，或者可以被压缩并卷曲在胶囊中，所有这些部分都能够在使用植入物组件之前被去除。此类植入物组件也可以与医疗装置的辅助部分相互作用，该辅助组件能够在使用植入物组件来制造实际的医学植入物时用作工具；诸如经皮递送系统、导引鞘、缝合线通过装置等。

在本发明的实施方案中，医学植入物组件基本上由复合聚氨酯/聚烯烃生物纺织品组成或由复合聚氨酯/聚烯烃生物纺织品组成，并且不包括另外的部分，这简化植入物组件在制造植入物时的使用并且降低引入较少或不合需要的部分或化合物的风险。

在实施方案中，生物纺织品中的聚烯烃纤维构造物可以是绳索、缆绳、条带或纺织品或它们的组合；取决于植入物组件的使用条件。

在另外的实施方案中，聚烯烃构造物包含聚烯烃织物或者由聚烯烃织物构成；例如可能已用像针织、机织或编织一样的不同形成技术制造的无纺布或优选地织物。织物可以是基本上各向同性的或者可以示出某种各向异性。本领域的技术人员知道此类织物形成方法和此类织物的不同特性；并且将能够考虑到织物的特定预定应用及其要求选择合适的类型。例如，针织织物通常具有比机织织物更开放的结构并且可能更容易变形和延伸。针织织物的特定优点可能是例如可扩展性在不同方向上可能不同。这种各向异性性质在设计用于血管装置的组件例如人工瓣膜的移植物或小叶时可能例如是有用的。机织结构具有如下优点：能够通过应用各种机织技术或通过使用不同纱线作为经线和纬线股线(例如以引入各向异性)来将期望非延展或低延展性质和某种形状、形式或厚度变化并入到纤维构造物中。技术人员将能够结合所选股线选择合适的技术和交织图案以任选地用一些例行实验获得期望性质。

在本发明的实施方案中，医学组件中的聚烯烃纤维构造物是机织或针织织物，优选机织织物。通常，具有像平纹、斜纹或篮式机织图案一样的常用图案的机织织物被发现提供良好性能。通过使用不同股线作为经线与纬线，可以形成具有各向异性性质的机织织物，反映例如一些天然组织材料的典型性质，例如在心脏瓣膜的叶中。机织织物通常在其纵向边缘处具有织边(或镶边)，其中垂直于结构的边缘蔓延的纬线不作为自由端从结构延伸，而是通过返回到机织结构中而在边缘处连续。然而，这将取决于植入物中的实际使用和设计，而不论这种稳定织边是否能够保留并充当边缘，或者不论是否需要从更大的纤维构造物切割特定形状的一件织物。对于后者此类情形，本公开提供一种纤维构造物，诸如能够从中切割具有稳定切割边缘的片的织物；即通过激光切割步骤穿过纤维构造物的聚氨酯涂覆的部分，如在下文中进一步描述的。

复合聚氨酯/聚烯烃生物纺织品包含聚烯烃纤维构造物，该聚烯烃纤维构造物包含至少一种股线或由至少一种股线制成，所述至少一种股线的纤度为2dtex-250dtex。单位dtex或分特，类似相关单位旦尼尔，通常用在纤维工业中，并且指示股线、纤维、长丝或纱线的线密度；其中1dtex是1克/10,000米股线。纤度越小，股线的厚度越小。像由细股线制成的织物一样的构造物将通常比由粗股线制成的构造物更薄、更柔或柔韧，但是纤维中的股线的类型和聚合物的类型以及构造物的类型也将具有一定影响。在本发明的实施方案中，股线具有至多225dtex、200dtex、180dtex、160dtex、140dtex、120dtex、100dtex、80dtex、60dtex或50dtex的纤度；以及至少4dtex、5dtex、6dtex、8dtex、10dtex、15dtex或20dtex的纤度。在一些实施方案中，至少一种股线具有4dtex-140dtex、6dtex-100dtex或8dtex-60dtex的纤度,以在构造物的可操作性、柔韧性、低轮廓(low profile)和强度之间获得良好平衡。构造物，尤其是机织织物，可以包含两条或更多条股线，其可以具有相同或不同的线性密度。通过使用不同纤度的股线，织物的厚度可以在长度和/或宽度方向上变化以创建局部厚度或刚度差异，或某种纹理，例如取决于织物的类型具有某种图案。技术人员将能够取决于纤维构造物的期望厚度和纹理而选择合适纤度的股线。

复合生物纺织品包括纤维构造物，所述纤维构造物包含至少一种股线，所述至少一种股线的纤度为2dtex-250dtex、拉伸强度为至少10cN/dtex并且包含高摩尔质量的聚烯烃纤维。在实施方案中，构造物含至少50质量％的所述股线，并且其他股线可以具有不同特性，条件是该构造物符合如本文所描述的其他特征。在优选实施方案中，纤维构造物含至少60质量％、70质量％、80质量％、90质量％或95质量％的所述股线，或者由此类股线制成。

在一个实施方案中，聚烯烃纤维构造物具有约15μm-300μm的厚度(或直径)。构造物的厚度与股线的类型、在制造构造物时使用的形成技术的类型及其密度有关。构造物的密度，例如无纺布或织物的面密度，取决于股线的纤度和股线之间的距离。优选地，聚烯烃纤维构造物具有至多275μm、250μm、225μm、200μm、175μm、150μm、125μm、100μm、90μm或80μm的厚度以获得改善的柔性和柔韧性，并且具有至少20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm的厚度以获得某些强度和耐久性性质。这些值表示最大厚度和最小厚度，以防构造物尤其是纺织品不具有均匀厚度。

聚烯烃纤维构造物中的股线可以具有各种不同的结构并且由不同的烯烃聚合物制成。在实施方案中，聚烯烃纤维构造物的至少一种股线包含至少一条单丝或复丝纱线。在单丝的情况下，股线优选地由一条单丝形成，通常具有2dtex-50dtex的纤度。如果单丝较粗，则构造物的刚度可能太高。优选地，对于像具有良好柔韧性的织物的构造物，单丝具有至多45dtex、40dtex、35dtex或30dtex的纤度。

在其他实施方案中，至少一种股线由一条或多条复丝纱线构成。考虑到上文讨论的股线的尺寸，聚烯烃纤维构造物中的复丝纱线也能够具有约2dtex-250dtex的纤度。纱线优选地具有至多225dtex、200dtex、180dtex、160dtex、140dtex、120dtex、100dtex、80dtex、60dtex或50dtex的纤度；以及至少4dtex、5dtex、6dtex、8dtex、10dtex、15dtex或20dtex的纤度。在一些实施方案中，至少一条纱线具有4dtex-120dtex、5dtex-80dtex或6dtex-60dtex的纤度。在股线包含不止一条纱线的情况下，纤度被选取以满足股线的给出范围。复丝纱线可以是加捻的或非加捻的。加捻纱线通常更容易处理并转换成构造物，然而未加捻纱线可以产生更柔韧的织物，因为长丝可以相对于另一长丝更容易移动和移位，并且纱线的横截面可能在织物中已变得更椭圆或扁平。在一些实施方案中，纤维构造物由包含非加捻复丝纱线的股线制成，这在制造其中长丝优选地平行定向的UD构造物的情况下是有利的。通常，含在复丝纱线中的个别长丝的每长丝的纤度可以大大变化；例如从每长丝0.2dtex至5dtex或优选0.3-3或0.4-2dtex，并且长丝能够具有基本上圆形但也为椭圆形或任何其他形式的横截面。

聚烯烃纤维构造物由包含高摩尔质量的聚烯烃纤维的至少一种股线制成。在实施方案中，聚烯烃纤维可已由一种或多种聚烯烃制成，所述一种或多种聚烯烃选自包含一种或多种烯烃作为单体的均聚物和共聚物，所述共聚物包括例如二元共聚物、三元共聚物等，这些聚烯烃具有高摩尔质量并且可能已通过本领域的技术人员已知的任何方法形成。高摩尔质量在本文中被理解为意指如通过GPC所确定的或如从溶液粘度测量结果导出的至少350kDa的重均分子量(或摩尔质量)。聚烯烃的合适的实施例包括聚丙烯、聚乙烯及其共聚物或共混物；例如聚丙烯均聚物、中密度聚乙烯、线性聚乙烯或高密度聚乙烯、乙烯和相对少量的一种或多种α-烯烃如1-丁烯、1-己烯和1-辛烯的共聚物、线性低密度聚乙烯、乙烯/丙烯共聚物、丙烯/乙烯共聚物、聚异戊二烯等。聚丙烯和聚乙烯聚合物是优选的。此类高摩尔质量的聚烯烃纤维的优点是，除了其良好生物相容性和生物稳定性之外，还可以具有的相对较高的拉伸强度，即至少10cN/dtex的拉伸强度，这允许制造薄又强且耐久的纤维构造物。

在另外的实施方案中，聚烯烃纤维构造物中的股线包含由诸如高分子量聚乙烯(high molecular weight polyethylene，HMWPE)或超高分子量聚乙烯(ultra-highmolecular weight polyethylene，UHMWPE)的线性聚乙烯制成的纤维。旧术语“分子量”在本领域中仍可与“摩尔质量”互换地使用；也被反映在(超)高摩尔质量聚乙烯的常用缩写词中。

UHMWPE是结合高生物稳定性或生物惰性示出良好生物相容性的合成聚合物，其用在各种生物医疗装置和植入物中已有很长一段时间。UHMWPE在本文中被理解为特性粘度(intrinsic viscosity，IV)为至少4dL/g例如介于4dL/g与40dL/g之间的聚乙烯。特性粘度是摩尔质量的量度，比实际摩尔质量参数如Mn和Mw更容易确定。IV根据方法ASTM D1601(2004)通过将在不同浓度下测量的粘度外推至零浓度下的粘度确定，条件为，135℃，十氢化萘溶液中，溶解时间为16小时，2g/L溶液的丁基羟基甲苯作为抗氧化剂。在IV与Mw之间存在各种经验关系，此类关系通常取决于例如摩尔质量分布的因素。基于等式Mw＝5.37*10⁴[IV]^1.37，8dL/g的IV对应于约930kDa的Mw，参见EP0504954A1。在实施方案中，聚烯烃膜中UHMWPE的IV是至少5dL/g、6dL/g、7dL/g或8dL/g并且IV是至多30dL/g、25dL/g、20dL/g、18dL/g、16dL/g或甚至至多14dL/g；以在高机械性质与易于加工之间达到平衡。通常，如对纤维或织物中的UHMWPE聚合物所测量的IV可能稍微低于如在制造纤维时使用的聚合物的IV。在纤维制造工艺期间，如进一步描述的凝胶挤出方法，聚烯烃可以经受热、机械和/或化学降解，这可以导致链断裂、摩尔质量降低和/或不同的摩尔质量分布。

在本发明的另外的实施方案中，纤维中的UHMWPE可以是线性或轻微支化的聚合物，线性聚乙烯是优选的。线性聚乙烯在本文中被理解为意指每100个碳原子具有少于1个侧链并且优选地每300个碳原子具有少于1个侧链的聚乙烯；侧链或支链含有至少10个碳原子。线性聚乙烯还可以含至多5mol％的一种或多种可与乙烯共聚的其他烯烃，例如C₃-C₁₂烯烃，例如丙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基戊烯、1-己烯和/或1-辛烯。UHMWPE中的侧链和共聚单体可以通过FTIR合适地测量；例如在2mm厚的压缩模制膜上，通过基于NMR测量结果使用校准曲线来定量1375cm处的吸收(如在EP0269151中中所记载的)。

纤维中的UHMWPE可以是单聚合物等级，但是也可以是在例如侧链或共聚单体的摩尔质量(分布)和/或类型和量方面不同的聚乙烯等级的混合物。纤维中的UHMWPE也可以是如上所述具有至多25质量％的另一聚烯烃的共混物。通常，UHMWPE纤维适合于医疗应用，仅含有少量的常规且生物相容的添加剂和残余纺丝溶剂。在实施方案中，纤维含至多5质量％、4质量％、3质量％、2质量％或1质量％的添加剂。在另外的实施方案中，纤维含至多1000ppm的纺丝溶剂，优选至多500ppm、300ppm、200ppm、100ppm或60ppm。

在实施方案中，聚烯烃纤维构造物的股线中包含的UHMWPE纤维具有至少15cN/dtex、20cN/dtex、25cN/dtex、28cN/dtex、30cN/dtex并且通常至多约40cN/dtex或至多37cN/dtex或35cN/dtex的拉伸强度或韧度；并且优选地具有至少300cN/dtex和至多1500cN/dtex的拉伸模量。UHMWPE纤维的拉伸强度(或强度或韧性)和拉伸模量(或模量)在室温即约20℃下定义和确定，例如在如ASTM D885M中指定的复丝纱线上，使用500mm的纤维的标称标距长度、十字头速度为50％/分钟，夹具为“Fibre Grip D5618C”型Instron 2714夹具。基于所测量的应力-应变曲线，模量确定为介于0.3％应变与1％应变之间的梯度。为了计算模量和强度，将所测量的张力除以纤度，纤度通过称重10米纱线确定；假定密度为0.97g/cm³计算以cN/dtex为单位的值。

在实施方案中，聚烯烃纤维构造物的股线包含至少80质量％或至少90质量％的韧度为至少15cN/dtex的UHMWPE纤维或长丝。在其他实施方案中，构造物的股线，例如机织结构的经线和/或纬线，基本上由UHMWPE纤维或复丝纱线组成或构成。在一个实施方案中，经线股线(基本上)由UHMWPE构成而纬线股线(基本上)由像诸如PET的聚酯一样的另一聚合物构成，或者纬线股线由UHMWPE构成而经线股线由PET构成。此类织物可以示出各向异性性性质，例如在经线与纬线方向上强度和/或伸长率不同。

在实施方案中，已通过所谓的凝胶纺丝工艺制造了聚烯烃织物中包含的高摩尔质量的聚烯烃纤维。在典型的凝胶纺丝工艺中，聚合物在合适的纺丝溶剂中的溶液，任选地含有溶解和/或分散的另外组分，被纺丝和冷却成凝胶纤维，这些凝胶纤维随后在部分地或基本上去除纺丝溶剂之前、期间和/或之后被拉丝。UHMWPE的溶液的凝胶纺丝是技术人员所公知的；并且记载在公开物中，如EP0205960A、EP0213208 A1、US4413110、GB2042414 A、EP0200547B1、EP 0472114 B1、WO2001/73173A1、WO2015/066401A1、Advanced FiberSpinning Technology,Ed.T.Nakajima,Woodhead Publ.Ltd(1994),ISBN 1-855-73182-7以及其中引用的参考文献。合适的UHMWPE复丝纱线的实施例包括可作为Dyneema

等级获得的那些(例如购自DSM Biomedical BV,Sittard-Geleen NL)。

在另外的实施方案中，生物纺织品中的聚烯烃纤维构造物包含两种或更多种不同构造物的组合；诸如纺织品和绳索、缆绳或条带，或聚烯烃机织织物和绳索、缆绳、条带或无纺布的组合。

复合生物纺织品包含聚烯烃纤维构造物和涂层，该涂层包含具有疏水端基的生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体。弹性体是当与诸如聚乙烯和聚丙烯的聚烯烃的其他材料相比时在伸长或变形之后示出相对较低的杨氏模量、高伸长率和弹性恢复的聚合材料。热塑性弹性体能够通过加热反复地熔化并且通过冷却再固化；而且从可逆物理交联而不是如在热固性弹性体中从化学交联导出其弹性。本复合织物的聚氨酯弹性体组分可以是热塑性的或者不是热塑性的；但是可溶于合适的溶剂，优点是能够使用相对较低粘度的弹性体的溶液来涂覆，在本上下文中这包括在远低于聚烯烃的熔化温度的温度下任选地浸渍聚烯烃纤维构造物，以便不因部分熔化而使纤维和构造物性质劣化；考虑到聚烯烃的熔点可能低于热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的熔点。使用聚氨酯弹性体或TPU的溶液来涂覆聚烯烃构造物也具有如下优点：通过选取条件和溶液粘度，涂层可以主要形成在纤维构造物的表面上，但是也可以制成溶液以在股线与纤维之间穿透并且部分地或甚至完全地覆盖纤维并浸渍构造物。像股线或纤维被TPU完全地覆盖或嵌入的织物一样的涂覆的纤维构造物也可以被称为浸渍的织物。这种涂覆或浸渍的织物可以具有不同于聚烯烃织物的若干性质，例如降低的气体和/或液体渗透性，并且表面性质可能更像聚氨酯的那些性质。如果聚烯烃织物的仅一个侧面被涂覆有聚氨酯而在纤维之间没有穿透或穿透有限，则织物的仅一个侧面的表面性质将发生改变，并且未涂覆的侧面可以基本上保持不变；除了例如织物的渗透性之外。这种复合生物纺织品可以例如示出与生物物质的不同相互作用；例如，涂覆的一侧可以示出良好血液相容性而不会引起凝结，然而在具有更多表面纹理和/或孔隙率的未涂覆的一侧，当被用作移植物材料时可能发生组织的向内生长。聚氨酯的涂层可以存在于聚烯烃构造的所有表面上，但是也仅局部地存在于表面的所选部分，并且存在于构造物的一侧或两侧；如在下文中进一步讨论的。

聚氨酯弹性体通常是嵌段共聚物(也称为链段共聚物)。嵌段共聚物是包含聚合物(包括低聚物)的嵌段(也称为链段)的聚合物，所述聚合物是化学上不同的，并且示出不同的热和机械性质及不同的溶解度。常常包含两种(或更多种)类型的嵌段的嵌段共聚物中的嵌段被称为“硬”和“软”聚合物嵌段，此类不同的嵌段导致硬嵌段和软嵌段的微相分离。嵌段共聚物中的硬嵌段通常包含熔化温度(T_m)或玻璃化转变温度(T_g)高于例如约35℃的使用温度的刚性或高模量聚合物。嵌段共聚物中的软嵌段常常包含T_g低于25℃、优选地低于0℃的柔性、低模量、无定形聚合物。热参数例如T_m和T_g通常使用公知技术如DSC或DMA在干样品上确定。在此类相分离的嵌段共聚物中，硬链段充当柔性软链段的物理交联，从而取决于硬嵌段与软嵌段的比率，导致材料具有从相当硬到柔性和弹性变动的性质。取决于硬嵌段的类型和量，聚氨酯可以在无需化学交联的情况下在期望温度范围之上示出良好稳定性和弹性；并且通常能够被加工为热塑性塑料。术语热塑性聚氨酯弹性体基本上表示具有主链的聚合物，所述主链包含至少三种主要组分的反应产物；所述至少三种主要组分是二异氰酸酯、二醇扩链剂和聚合物二醇或大分子二醇，以及任选地作为链终止剂形成端基的单官能化合物。本发明中应用的聚氨酯弹性体或TPU的主链通常是线性的并且具有一个或两个端基，优选一个或两个疏水端基。

在实施方案中，聚氨酯弹性体包含硬嵌段，这些硬嵌段在重复单元中包括氨基甲酸酯基团和任选的脲基团，其已由二异氰酸酯与二醇和任选地作为扩链剂的二胺反应产生。

合适的二异氰酸酯包括每分子具有平均1.9-2.1个异氰酸酯基团的芳香族、脂肪族和脂环族化合物。在一个实施方案中，二异氰酸酯包括4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)、1,4-亚苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、四亚甲基-1,4-二异氰酸酯、环己烷-1,4-二异氰酸酯、二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯(HMDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或它们的混合物。在一个实施方案中，二异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷4,4’-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或它们的混合物。在一个实施方案中，二异氰酸酯由六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷4,4’-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或它们的混合物构成。在一个实施方案中，二异氰酸酯包括4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯或1,4-亚苯基二异氰酸酯。在一个实施方案中，二异氰酸酯由4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、1,4-亚苯基二异氰酸酯或它们的混合物构成。

在一个实施方案中，二异氰酸酯的摩尔质量是100g/mol至500g/mol。在一个实施方案中，二异氰酸酯的摩尔质量是150g/mol至260g/mol。

扩链剂通常是具有两个或更多个羟基或胺基团的低摩尔质量的脂肪族化合物。双官能扩链剂产生线性通常为热塑性的聚合物，然而多官能异氰酸酯和/或扩链剂将导致支化或交联的产物。在一个实施方案中，双官能扩链剂具有至少60g/mol、至少70g/mol、至少80g/mol、至少90g/mol或至少100g/mol的摩尔质量。在一个实施方案案中，扩链剂具有至多500g/mol、至多400g/mol、至多300g/mol、至多200g/mol或至多150g/mol的摩尔质量。在一个实施方案中，扩链剂包括乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇或1,8-辛二醇；和/或此类对应的二胺。在实施方案中，聚氨酯弹性体包含仅二醇扩链剂并且示出热塑性行为；也就是说聚氨酯弹性体是热塑性聚氨酯弹性体或TPU。

在其他实施方案中，聚氨酯弹性体包含具有氨基甲酸酯和脲键两者的硬嵌段。其优点是硬嵌段之间的增强相互作用，从而允许更高含量的软嵌段，从而导致嵌段共聚物示出增强柔性和弹性以及优异的挠曲寿命或抗疲劳性。取决于二醇/二胺比率，聚氨酯弹性体可以示出如此强的相互作用，以致在熔化加工温度下热降解可能使得溶液加工是优选的以获得最佳性能。包含氨基甲酸酯和脲键两者的此类聚氨酯弹性体的可商购的实施例包括

产品(可购自例如DSM Biomedical BV,Sittard-Geleen NL)。

在另外的实施方案中，聚氨酯弹性体包含来自至少一种脂肪族聚合物二醇或多元醇的软嵌段，所述至少一种脂肪族聚合物二醇或多元醇选自聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、聚烯烃和聚硅氧烷(也称为有机硅)；这些聚合物因羟基(或胺)端基而是双官能的。用于软嵌段的此类聚合物二醇在本文中被理解为包括低聚物、均聚物和共聚物，并且聚酯被认为包括聚碳酸酯。通常已知的聚氨酯嵌段共聚物和制备这些共聚物的方法在总体US4739013、US4810749、US5133742和US5229431中有所描述。

在本公开的实施方案中，聚氨酯弹性体包含至少一种选自脂肪族聚酯二醇、脂肪族聚醚二醇、聚(异丁烯)二醇和聚硅氧烷二醇的聚合物二醇作为软嵌段。至于扩链剂，也能够使用胺官能软嵌段，从而产生附加脲键。此类聚氨酯嵌段共聚物在人体中的生物相容性和生物稳定性已被证明。

聚氨酯嵌段共聚物的机械和其他性质能够通过改变嵌段的化学组成和/或摩尔质量来定制。用于在本发明中使用的聚氨酯弹性体的硬嵌段可以具有约160Da至10000Da并且更优选约200Da至2000Da的摩尔质量。软链段的摩尔质量可以通常为约200至100000Da，并且优选至少约400Da、600Da、800Da或1000Da和至多约10000Da、7500Da、5000Da、4000Da、3000Da或2500Da。在本公开的上下文内，所讨论的聚合物和低聚物的摩尔质量是指如例如从GPC测量结果导出的数均摩尔质量(Mn)。能够选取软嵌段与硬嵌段的比率以产生聚合物的一定刚度或硬度。通常，如使用A或D标度用肖氏硬度计硬度测试所测量的聚氨酯的硬度可以是从40ShA或至少50ShA或60ShA起并且至多80ShD、75ShD、70ShD、65ShD或60ShD或者至多100ShA、90ShA或85ShA，通常表示约10MPa至2000MPa的挠曲模量范围。在实施方案中，聚氨酯弹性体的硬度为40ShA至60ShD，优选40-100ShA或40-90ShA。

在本发明的另外的实施方案中，聚氨酯弹性体包含脂肪族聚醚或脂肪族聚酯作为软嵌段，更具体地包含脂肪族聚碳酸酯作为软嵌段。合适的脂肪族聚醚包括聚(环氧丙烷)二醇、聚(四亚甲基氧)二醇及其共聚物。合适的脂肪族聚酯通常由至少一种脂肪族二羧酸和至少一种脂肪族二醇制成，这些组分被优选地选取为使得基本上无定形低聚物或聚合物被形成具有低于10℃、0℃或-10℃的T_g。脂肪族聚碳酸酯二醇基于与用于聚酯二醇类似的脂肪族二醇，并且能够经由如本领域中已知的不同途径合成。合适的实施例包括聚(六亚甲基碳酸酯)二醇和聚(聚四氢呋喃碳酸酯)二醇。在一个实施方案中，软嵌段基于聚(六亚甲基碳酸酯)二醇、聚(聚四氢呋喃碳酸酯)二醇或它们的混合物。如果聚氨酯的软嵌段基本上由此类多元醇构成并且不含聚硅氧烷，则聚合物具有至少一个疏水端基，并且优选两个疏水端基。

在另一个实施方案中，软嵌段包含聚硅氧烷二醇，诸如聚(二甲基硅氧烷)二醇、聚碳酸酯二醇或聚(四亚甲基氧)二醇。在一个实施方案中，软嵌段基于聚硅氧烷二醇、聚碳酸酯二醇、聚(四亚甲基氧)二醇或它们的混合物。在一个实施方案中，软嵌段包含聚硅氧烷二醇、聚碳酸酯二醇或聚(四亚甲基氧)二醇中的两种或更多种的混合物。在一个实施方案中，软嵌段基于聚硅氧烷二醇、聚碳酸酯二醇或聚(四亚甲基氧)二醇中的两种或更多种的混合物。在一个实施方案中，软嵌段包含聚硅氧烷二醇以及聚碳酸酯二醇和聚(四亚甲基氧)二醇中的一种或多种。在一个实施方案中，软嵌段基于聚硅氧烷二醇以及聚碳酸酯二醇和聚(四亚甲基氧)二醇中的一种或多种。

在一个实施方案中，软嵌段或聚合物二醇还可以包含C₂-C₁₆氟烷基二醇或C₂-C₁₆氟烷基醚二醇。在一个实施方案中，聚氨酯主链中的软嵌段包含以下物质的残基：1H,1H,4H,4H-全氟-1,4-丁二醇、1H,1H,5H,5H-全氟-1,5-戊二醇、1H,1H,6H,6H-全氟-1,6-己二醇、1H,1H,8H,8H-全氟-1,8-辛二醇、1H,1H,9H,9H-全氟-1,9-壬二醇、1H,1H,10H,10H-全氟-1,10-癸二醇、1H,1H,12H,12H-全氟-1,12-十二烷二醇、1H,1H,8H,8H-全氟-3,6-二氧杂辛烷-1,8-二醇、1H,1H,11H,11H-全氟-3,6,9-三氧杂十一烷-1,11-二醇、氟化三甘醇或氟化四甘醇。

在一个实施方案中，C₂-C₁₆氟代烷基二醇或C₂-C₁₆氟代烷基醚二醇具有至少150g/mol、至少250g/mol或至少500g/mol的M_n。在一个实施方案中，氟代烷基二醇或氟代烷基醚二醇具有至多1500g/mol、至多1000g/mol或至多850g/mol的摩尔质量。在一个实施方案中，基于聚氨酯的总质量，C₂-C₁₆氟代烷基二醇或C₂-C₁₆氟代烷基醚二醇以至少1质量％、至少2质量％或至少5质量％的量存在。在一个实施方案中，基于聚氨酯的总质量，C₂-C₁₆氟代烷基二醇或C₂-C₁₆氟代烷基醚二醇以至多15质量％、至多10质量％或至多8质量％的量存在。

聚氨酯弹性体可以包含一个或多个疏水端基。端基通常是存在于分子的末端处的非反应部分。在一个实施方案中，聚氨酯弹性体是线性的并且在一端或末端处，优选地在主链的每个末端处包含疏水端基；即平均为约2个端基。在一个实施方案中，疏水端基是线性化合物。在另一实施方案中，疏水端基是支化的。可能已通过使在形成聚合物主链期间或之后存在的末端异氰酸酯基团与单官能化合物或链终止剂上的共反应基团起反应而形成了端基。例如，用于形成聚氨酯的制剂可以包含二异氰酸酯、聚合脂肪族二醇、扩链剂和单官能化合物；例如用于形成C₈烷基端基的1-辛醇或辛胺。

在一个实施方案中，疏水端基包括C₂-C₂₀烷基、C₂-C₁₆氟烷基、C₂-C₁₆氟烷基醚、疏水聚(环氧烷)或聚硅氧烷，还包括它们的共聚物。在一个实施方案中，疏水聚(环氧烷)是聚(环氧丙烷)、聚(四亚甲基氧化物)或它们的共聚物。在一个实施方案中，疏水端基是聚硅氧烷，例如聚(二甲基硅氧烷)。在一个实施方案中，端基包含C₂-C₂₀烷基、C₂-C₁₆氟烷基、C₂-C₁₆氟烷基醚或疏水聚(环氧烷)。此类端基可以用单官能醇(包括甲醇)或前述的胺形成。具有疏水端基的此类聚氨酯弹性体被发现积极地影响聚氨酯的性质及其与其他材料的相互作用，所述其他材料包括诸如聚烯烃的其他聚合物以及身体组织和诸如像血液的流体。

在一个实施方案中，疏水端基包括C₂-C₁₆氟烷基或C₂-C₁₆氟烷基醚。此类端基可以用包含C₂-C₁₆氟烷基或C₂-C₁₆氟烷基醚的单官能醇或胺形成。在一个实施方案中，端基由以下物质形成：1H,1H-全氟-3,6-二氧杂-1-庚醇、1H,1H-九氟-1-戊醇、1H,1H-全氟-1-己醇、1H,1H-全氟-3,6,9-三氧杂葵-1-醇、1H,1H-全氟-1-庚醇、1H,1H-全氟-3,6-二氧杂癸-1-醇、1H,1H-全氟-1-辛醇、1H,1H-全氟-1-壬醇、1H,1H-全氟-3,6,9-三氧杂-1-十三醇、1H,1H-全氟-1-癸醇、1H,1H-全氟-1-十一醇、1H,1H-全氟-1-月桂醇、1H,1H-全氟-1-肉豆蔻醇或1H,1H-全氟-1-棕榈醇。

在一个实施方案中，疏水端基是单体的并且具有200g/mol或更高、300g/mol或更高、或500g/mol或更高的摩尔质量；以及1000g/mol或更低或800g/mol或更低的摩尔质量。在一个实施方案中，端基是聚合的并且具有10,000g/mol或更少、8,000g/mol或更低、6,000g/mol或更低、或4,000g/mol或更低的摩尔质量。在一个实施方案中，端基是聚合物并且具有500g/mol或更高、1000g/mol或更高、或2000g/mol或更高的摩尔质量。

在一个实施方案中，基于聚氨酯的总质量，疏水端基以至少0.1质量％、至少0.2质量％、至少0.3质量％、或至少0.5质量％的量存在。在一个实施方案中，基于聚氨酯的总质量，疏水端基以至多4质量％、至多3质量％、至多2质量％、或至多1质量％的量存在。在一个实施方案中，基于聚氨酯的总质量，疏水端基以至少0.1质量％、至少0.2质量％、至少0.3质量％、或至少0.5质量％的量存在；并且以至多4质量％、至多3质量％、至多2质量％、或至多1质量％的量存在。

这种聚氨酯或TPU中的硬嵌段通常基于芳族二异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯(TDI)或亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)和低摩尔质量的脂肪族二醇如1,4-丁二醇一样。聚醚和聚碳酸酯聚氨酯鉴于其柔性、强度、生物稳定性、生物相容性和耐磨性可以被适当地用于生物医疗应用。含有聚醚和聚硅氧烷或聚碳酸酯和聚硅氧烷的组合的TPU，例如作为软嵌段，示出独特的性质组合并且可以有利地用作涂层中的聚氨酯。此类聚合物的可商购的实施例包括

TSPCU产品(可购自DSM Biomedical BV,Sittard-Geleen NL)。

在另一个实施方案中，聚氨酯或TPU可以是两种或更多种聚合物的共混物。在其他实施方案中，除了例如催化剂残余物之外，聚氨酯或TPU还可以包含被允许用于复合生物纺织品的针对性使用的一种或多种常规添加剂。添加剂的实施例包括稳定剂、抗氧化剂、加工助剂、润滑剂、表面活性剂、抗静电剂、着色剂、不透射线剂和填料。添加剂可以如本领域中已知的通常有效的量例如基于聚氨酯的量0.01质量％-5质量％、优选0.01质量％-1质量％存在。在另一实施方案中，聚氨酯或TPU基本上由聚合物构成，并且基本上不含添加剂。

在另一个实施方案中，聚氨酯涂层通常以相对较高的量如15质量％-80质量％包含不透射线剂作为添加剂，以用于使用x射线或其他辐射的医疗成像技术中的有效可视化。在一个实施方案中，不透射线剂包含钽、金、铂、钨、铱、铂-钨、铂-铱、钯、铑、硫酸钡、碱式碳酸铋、氯氧化铋、三氧化铋、诸如泛影酸盐、碘巴胺、碘己基、碘帕醇、碘甲酸、碘佛醇、碘沙加酸盐和甲硝唑的离子或非离子对比剂、或它们的组合。在一个实施方案中，不透射线剂包含钽、金、铂、钨、或它们的混合物或合金。在一个实施方案中，不透射线剂作为粒子存在。在一个实施方案中，不透射线剂粒子具有至少1nm、优选至少5nm、10nm、25nm、50nm、100nm或200nm的平均粒径。在一个实施方案中，不透射线剂粒子具有至多3μm、优选至多2μm、1μm、0.5μm或0.2μm的平均粒径。依照ISO13321:1996使用光子相关光谱法(PCS)来测量平均粒径。在一个实施方案中，不透射线剂用粘附促进剂进行表面处理以增强对聚氨酯的粘附；例如与甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)改性无规乙烯/丙烯酸酯共聚物或GMA和马来酸酐(MA)改性无规乙烯/丙烯酸酯共聚物的粘合。在一个实施方案中，基于聚氨酯，不透射线剂以至少20质量％、30质量％、40质量％或50质量％的量存在于聚氨酯中；并且以至多75质量％、70质量％、65质量％、60质量％或55质量％的量存在。

在复合生物纺织品包含聚烯烃纤维构造物以及包含生物相容且生物稳定的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)的涂层的实施方案中，TPU可以在高于其熔点的温度下示出为聚烯烃的熔体流动的至少10倍的熔体流动。TPU通常将具有比聚烯烃的熔点高的熔点，该聚烯烃可以在范围130-190℃内熔融(总体取决于存在的定向晶体的量；例如在高强度UHMWPE纤维中，这示出在范围130-155℃内多次熔融)。基本上，这种熔体流动特征表明聚烯烃在高于聚烯烃和TPU的熔点的某个温度下例如在下面图示的激光切割时局部地增加的温度下的熔体粘度明显高于TPU的熔体粘度，使得熔化聚烯烃基本上不示出熔体流动，然而熔融TPU可以流入纤维构造物或者在构造物的纤维周围流动。熔体流动通常遵循ASTM D1238标准被测量为熔体流动速率(MFR；也称为熔体流动指数，MFI)并且报告为如在标准中针对不同聚合物所指定的那样在某个重量下并在某个温度下从某个开口在固定一段时间(即以g/10分钟为单位)期间挤出的聚合物的量。高摩尔质量的聚烯烃，例如HMWPE，通常具有如此高的熔体粘度，以致在测试中使用高质量(21.6kg相对于大多数聚合物的2.16kg)以具有可测量的结果(例如在190℃和21.6kg下为0.2-1g/10分钟)。UHMWPE等级通常具有如此高的粘度，以致在此类条件下没有可测量的熔体流动。在实施方案中，TPU在高于其熔点的所述温度下，例如在210-240℃下，具有的熔体流动速率为聚聚烯烃如UHMWPE的熔体流动速率的至少10倍、20倍、40倍、60倍或甚至100倍。

复合生物纺织品包含聚烯烃纤维构造物以及包含生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体的涂层，其中聚氨酯涂层已被施加到构造物的表面的至少一部分并且存在于构造物的表面的至少一部分上，而在纺织品或织物的情况下存在于其至少一侧的表面的至少一部分上。在实施方案中，聚氨酯涂层存在于纤维构造物的基本上所有表面区域上，例如在聚烯烃织物的两侧。这种复合生物纺织品可能例如是通过浸入在聚氨酯的溶液中来浸涂聚烯烃构造物并且随后去除溶剂而制成的。能够通过改变溶液中的聚氨酯的浓度或者通过改变从溶液中去除纤维构造物的移出速度来调整涂层的厚度。取决于所述条件并且取决于构造物中的股线的厚度和堆积密度，即取决于有多少空间可用作例如构造物中的股线和个别纤维之间的孔，聚氨酯能够仅仅作为表面涂层而存在或者也可能已浸渍或嵌入纤维构造物。在这种后者情况下，也能将复合生物纺织品称为纤维增强聚氨酯。无论如何，取决于聚氨酯涂层的类型和量，这种完全地涂覆的复合生物纺织品与未涂覆的聚烯烃构造物相比将示出若干不同的性质。这种复合生物纺织品的优点是能够在复合生物纺织品上的任何位置处使用激光器来切割它，以制造期望形状并具有稳定的切割边缘的一块材料，从而对未涂覆的纤维构造物示出增强的抗磨损性和缝合线保持强度。用于这种目的的合适的激光器是按这样的设置而选择和应用的，即在位置处提供足够的能量以切穿复合生物纺织品，由此任选地，可以达到高于聚氨酯尤其是TPU的熔点的局部切割温度；使得TPU局部地可以形成流动以将切割的纤维端彼此连接和/或与生物纺织品中的其他纤维连接的熔体。激光切割它本身很可能由纤维和涂层的很局部的加热产生至材料通过聚焦激光能量降解和蒸发的这种温度。因此，激光器设置被选择为使得不发生过度加热，以防止在生物纺织品中形成与切口相邻的不规则且变形或破坏的边缘区。过热的边缘也可能在边缘区处示出不希望的硬化，从而使生物纺织品的柔韧性劣化。技术人员将能够选择适合于所述目的的激光器，例如CO₂激光器、Nd激光器或Nd-YAG激光器，并且选择适当的设置，包括通过例如脉冲来控制光束的能量。通常，CO₂激光器能够被适当地用于切割复合生物纺织品。然而，已经观察到，当使用连续波激光器时在复合生物纺织品中可能发生过度的热传递，从而由于例如热弛豫效应而使切割边缘畸变或者引起聚烯烃(例如UHMWPE)构造物的部分熔化或收缩。在本发明的实施方案中，应用脉冲激光器；即不是在连续模式下而是以光脉冲的形式发出光的激光器。因此，在实施方案中应用短脉冲或超短脉冲激光器，例如纳秒脉冲激光器、皮秒脉冲激光器或飞秒脉冲激光器，因为它们不会过度地加热复合生物纺织品以引起形态畸变，然而聚氨酯可能仍然熔化以使切割边缘安全。

在其他实施方案中，聚氨酯弹性体涂层已被施加到纤维构造物的表面区域的一部分并且存在于纤维构造物的表面区域的一部分上，例如存在于聚烯烃织物的两侧的表面区域的(对应)部分上。聚氨酯能够例如作为一个或多个条带即作为纤维构造物例如宽度为至多10mm的织物的细长涂覆和/或浸渍的区域或部分被施加。这种条纹可以例如已由相邻地或部分地重叠施加的聚氨酯溶液液滴的阵列形成；诸如通过使用(微)移液器、喷涂或喷墨打印装置形成。聚氨酯溶液可能例如已在相反且对应的位置处或者仅在一侧被施加到织物的两侧；以基本上表面涂覆织物，或者，在织物的情况下，以将织物部分地浸入溶液且所施加的溶液将容易地穿过织物的厚度渗透到纺织品中。条带还可产生于浸涂法，特别是在构造物的边缘区域仅需要条带的情况下，在浸涂法中，构造物仅在其一个或多个边缘处部分浸入聚氨酯溶液。在实施方案中，聚氨酯涂层的条带具有至多8mm、6mm、5mm或4mm的宽度。条带的最小宽度可以小至1mm或至少2mm或3mm以便有效地增加缝合线保持和/或抗磨损性。条带被至少定位在构造物的那些地方或区域上，其中在生物纺织品的预期用途期间，将进行(激光)切割以进一步调整复合生物纺织品的大小和形状。也可以在纤维构造物的各位置处施加聚氨酯涂层以改变构造物的其他性质。技术人员将能够标识此类位置，例如在评估构造物的预定用途的性能要求的同时；通过浏览文献、通过计算机辅助设计和建模、或通过对现有装置进行故障分析和/或对技术原型执行测试。

在另外的实施方案中，聚氨酯涂层存在于复合生物纺织品的一侧的表面的一部分上。与上述类似地，可能已使用喷涂或喷墨涂覆将聚氨酯的条带施加到聚烯烃构造物。在其他实施方案中，聚氨酯涂层存在于复合生物纺织品的一侧的基本上所有表面区域上。单面聚氨酯涂覆的复合生物纺织品，例如通过使用溶剂浇铸、喷涂或喷墨涂覆来涂覆的相对较密的织物，可以被有利地用在生物医疗应用中，其中生物纺织品的相对光滑涂覆的表面与血液接触并且未涂覆的表面面向组织；例如作为将良好血液相容性与组织向内生长组合并且示出合适的缝合线保持强度的支架移植物材料。

在仍然另外的实施方案中，聚氨酯涂层存在于复合生物纺织品的一侧的表面区域的一部分上并且存在于复合生物纺织品的另一侧的基本上所有表面区域上。

复合生物纺织品包含聚烯烃纤维构造物和涂层，该涂层包含生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体，其中聚氨酯以复合生物纺织品的2.5质量％-90质量％的量存在。这种量将总体取决于被涂覆(且任选地浸渍)的纤维构造物的相对表面面积。在实施方案中，聚氨酯以至少5质量％、10质量％、15质量％、20质量％或25质量％和至多80质量％、70质量％、60质量％、50质量％、40质量％或30质量％的量存在。较低量的聚氨酯涂层通常涉及在一侧部分地涂覆的复合生物纺织品，较高的范围涉及基本上完全和双侧涂覆的复合生物纺织品。

在其他实施方案中，复合生物纺织品中的聚氨酯的量可以用每单位表面面积或面密度的量表达，基于复合生物纺织品计，例如0.2-10mg/cm²的量，或至少0.5mg/cm²、1.0mg/cm²、1.5mg/cm²、2.0mg/cm²或2.5mg/cm²和至多9mg/cm²、8mg/cm²、7mg/cm²、6mg/cm²或5mg/cm²，取决于如上面所讨论的因素。

在一个实施方案中，复合生物纺织品具有15-350μm的横截面或约15-350μm的厚度。复合生物纺织品的厚度(或横截面)与股线的类型、在制造聚烯烃纤维构造物时使用的形成技术的类型以及聚烯烃构造物的密度有关；并且进一步与聚氨酯的量有关，而不论聚氨酯是否仅在复合生物纺织品的表面上和/或在复合生物纺织品中的股线之间。在实施方案中，复合生物纺织品是具有至多325μm、300μm、275μm、250μm、225μm、200μm、175μm、150μm、125μm、100μm、90μm或80μm的厚度以获得改善的柔性和柔韧性并且具有至少20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm的厚度以获得某种强度和耐久性性质的涂覆的纺织品。

在另外的实施方案中，本发明提供如上所述的一件复合生物纺织品，其具有用聚氨酯弹性体涂覆(和/或浸渍)的切割边缘，即生物纺织品具有不是(机织)镶边的稳定或稳定化切割边缘。换句话说，复合生物纺织品具有用聚氨酯涂覆和/或浸渍的至少一个切割边缘。这种切割边缘通常是如在上文所描述的那样在存在聚氨酯涂层的位置处用(脉冲)激光器切割本发明的复合生物纺织品的结果。

在一个实施方案中，复合生物纺织品，例如织物，具有切割边缘和在切割边缘处至少15N的缝合线保持强度，缝合线保持强度如用实施例中描述的方法所测量的。在另外的实施方案中，复合生物纺织品具有至少20N、22N或24N的这种缝合线保持强度；然而这种强度可以是至多约50N、45N或40N。

根据另一方面，本公开提供了一种制在医学植入物组件中使用或用作医学植入物组件的复合生物纺织品的制备方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供聚烯烃纤维构造物，所述聚烯烃纤维构造物包含至少一种股线，所述至少一种股线的纤度为2-250dtex、拉伸强度为至少10cN/dtex并且包含高摩尔质量的聚烯烃纤维；

b.在纤维构造物上确定可以为构造物的预定用途进行切割的位置；

c.任选地用高能量源至少在所确定的位置处预处理纤维构造物以使表面活化；

d.用涂覆组合物至少在所确定的位置处溶液涂覆纤维构造物，所述涂覆组合物包含生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体和用于聚氨酯的溶剂，所述聚氨酯弹性体包含软链段的聚硅氧烷和/或具有疏水端基；以及

e.从所述涂覆的纤维构造物去除所述溶剂；

得到在生物纺织品的表面的至少一部分上具有聚氨酯涂层的复合生物纺织品，其中聚氨酯以基于复合生物纺织品的2.5质量％-90质量％的量存在。

在此方法的实施方案中，纤维构造物、聚氨酯弹性体和步骤还可以包括如在上文已经描述的各种特征和实施方案，并且这些特征可以以任何组合存在，除非技术人员很可能发现这种组合在技术上不可行。

本公开的方法包括提供聚烯烃纤维构造物的步骤，该聚烯烃纤维构造物包含至少一种股线或者基本上由至少一种股线制成，所述至少一种股线的纤度为2-250dtex、拉伸强度为至少10cN/dtex并且包含高摩尔质量的聚烯烃纤维，包括如在上文针对聚烯烃纤维构造物所描述的各种任选的或优选的实施方案。

该方法的下一个步骤是在纤维构造物上确定可能必须进行切割或将进行切割以调整构造物的大小或形状以供预定用途的位置；该切割能够产生非稳定化边缘，例如当在聚烯烃织物中进行时，并且该切割边缘将很可能在后续使用期间或在缝合线将穿过织物被放置在边缘附近并拉紧时示出磨损或脱散。在该方法的实施方案中，技术人员可以标识构造物上的此类位置例如作为构造物的开发的一部分以获得其在医疗装置的组件中的预定用途或用作医疗装置的组件；这将取决于诸如导管球囊、血管移植物、支架移植物、封堵装置或人工心脏瓣膜裙部或小叶的组件和/或装置的设计。

本公开的方法任选地包括如下步骤：用高能量源至少在所确定的位置处预处理纤维构造物以使表面活化以获得改善的与聚氨酯结合，同时清洁表面。在具有两个相反表面的纺织品的情况下，可以至少在所确定的在纺织品的至少一侧的位置处做预处理，但是也在相反且对应的位置处在两侧做预处理；取决于纺织品的类型和预处理的穿透深度。聚烯烃纤维具有非极性和无反应表面，像聚氨酯一样的更多极性聚合物可以示出很少的粘附。通过例如等离子体或电晕处理的表面活化是已知的，并且可以引入官能团，例如含氧基团；这可以增加聚氨酯的粘附。等离子体表面处理的合适的实施例包括冷等离子体处理，其能够在大气压或减小压力下并且在不负面地影响聚烯烃构造物的温度下例如在存在氧气的情况下被执行。在一个实施方案中，预处理步骤包括大气等离子体活化。在一个实施方案中，执行预处理步骤以使聚烯烃纤维构造物的所有表面活化。发明人观察到，表面预处理以及使用在软链段和/或疏水端基中具有聚硅氧烷的聚氨酯作为涂层聚合物的组合有助于由此制成的复合生物纺织品的有利性能和耐久性。

本公开的方法还包括用涂覆组合物至少在所确定的和任选地预处理的位置处溶液涂覆纤维构造物的步骤，所述涂覆组合物包含生物相容且生物稳定的聚氨酯、用于TPU的溶剂和任选地辅助化合物。用于在此方法中使用的合适的聚氨酯是如上面针对复合生物纺织品所描述的那些，包括组成、特性和各种任选的或优选的实施方案。聚氨酯通常可以从环境中吸收水分例如至多若干质量％，并且优选地在溶解于溶剂中之前被干燥，例如至小于0.05质量％的水的水平。溶液涂覆是技术人员公知的，并且能够使用各种应用技术例如使用移液器或注射器、浸涂、喷涂、喷墨应用等来执行；据此技术人员能够基于常识和某个例行测试来选择最适合于实际情形的方法。聚烯烃纤维构造物可以被部分地涂覆，以形成一个或多个条带或任何其他图案，或者如上面所讨论的那样被完全地涂覆和浸渍。可以在一个步骤中施加溶液，但是也可以在多个步骤中施加例如较小的量，例如在步骤之间有一定时间以允许溶液干燥。

涂层组合物包含聚氨酯和溶剂。用于聚氨酯的合适的溶剂能够基本上或优选地均匀地溶解聚氨酯；但是聚烯烃不溶解在溶剂中，至少在执行本方法的条件下不溶解。本领域的技术人员将能够基于他的任选地由一些文献支持的常识，例如基于例如由Brandrup andImmergutImmergut,Eds.在“Polymer Handbook”中给出的溶剂和聚合物的溶解度参数来为给定聚氨酯和聚烯烃组合选择合适的溶剂。技术人员也知道聚合物摩尔质量对溶解度的影响。对于用于包括TPU的聚氨酯的所谓的良好溶剂，聚合物链与溶剂分子之间的相互作用在能量上是有利的，并且聚合物和溶剂的溶解度参数之间的差异小。在发现用于聚氨酯的溶剂是用于聚烯烃的非溶剂的目前情况下，技术人员将认识到，如上面在本文中描述的大多数聚氨酯与聚烯烃比将具有更极性的特性。在这种情况下，当对聚烯烃构造物施加聚氨酯的溶液时，能够溶解聚氨酯的溶剂，例如通过搅拌或超声并且任选地通过施加一些加热来协助，将可能不溶解聚烯烃。

在该方法的实施方案中，溶剂可以是四氢呋喃(THF)、甲基四氢呋喃(m-THF)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲亚砜(DMSO)、二氯甲烷、氯仿、六氟异丙醇、二恶烷、二氧戊环、它们的混合物，或它们与其他不良溶剂(或共溶剂)的混合物，前提是这些混合物能够溶解聚氨酯。鉴于在施加之后从纤维构造物中去除溶剂，具有能够通过蒸发任选地通过加热至低于聚烯烃的熔点至少10℃的温度基本上去除的这种挥发性的溶剂是优选的。在一个实施方案中，THF或m-THF是溶剂，优选地THF是溶剂。

在溶液涂覆步骤中施加的溶液中的聚氨酯的浓度不是关键的并且基于溶液将通常在聚氨酯的0.1质量％-20质量％的范围内。然而，在实验中观察到，如果溶液在纤维构造物的空位或孔中的穿透即聚烯烃构造物的浸渍是期望的，则优选地使用相对较低粘度的溶液。另一方面，聚氨酯浓度越高，在限制浸渍的同时施加以进行有效涂覆所需的溶液越少。在实施方案中，聚氨酯弹性体的溶液可以具有约1-5000mPa.s的布氏粘度，或至少5mPa.s、10mPa.s、25mPa.s或50mPa.s且至多3000mPa.s、2000mPa.s、1000mPa.s或500mPa.s的粘度。因此能够通过改变涂覆条件并且用聚氨酯局部地或部分地涂覆对完全地涂覆构造物的表面来优化复合生物纺织品的生物相互作用。

在该方法中施加的热塑性聚氨酯通常在高于其熔点的特定温度下，例如在稍后的激光切割步骤期间局部地达到的温度下，具有为聚烯烃的熔体流动的至少10倍的熔体流动；如上面在本文中针对复合生物纺织品进一步描述的并且用MFR图示的，包括各种任选的或优选的实施方案。

该方法中使用的涂层组合物还可以含一种或多种辅助化合物，例如不透射线剂(例如，钽、钨、金、铂、铱等)、抗生素、用于抑制移植物(再)狭窄的药理剂(例如，紫杉醇)，或用于引发期望生物反应的其他生物制剂和小分子。此类任选的辅助化合物优选地已被像FDA一样的监管机构批准用于靶向应用；并且可以通常以相对较小的有效量存在，使得它们在复合生物纺织品中的浓度对其目的有效并并且在批准的范围内，然而又不会不可接受地使复合生物纺织品的其他性能性质劣化。如果在聚氨酯涂层中期望存在放射不透明剂，则优选地通过将放射不透明剂粒子分散在聚氨酯溶液中来将这种化合物添加到涂层组合物；优选地使用如在上文所描述的放射不透明剂的类型和量。

本公开的方法还包括从经涂覆的构造物中去除溶剂的步骤，优选地基本上去除溶剂。简单且优选的方式是蒸发溶剂(或溶剂混合物)。这可以在环境条件下被执行，但是也通过施加减小的压力和/或升高的温度以提高效率来执行。如果使用提高的温度，则应该小心防止例如通过聚烯烃材料的部分熔化和/或应力松弛所引起的复合生物纺织品的性质的劣化。优选地，所施加的温度保持远低于聚氨酯或TPU和聚烯烃的熔化温度，例如至少10℃。任选地或可替代地，应用洗涤步骤以基本上去除溶剂。能够用包含洗涤溶剂或由洗涤溶剂构成的液体完成洗涤，该洗涤溶剂是用于聚氨酯和聚烯烃两者的非溶剂，但是可与用于聚氨酯的溶剂混溶。能够在环境温度下执行这种洗涤步骤，但是也能够按如上面所指示的类似限制在升高的温度下执行这种洗涤步骤。通常执行溶剂去除以产生符合用于在医学植入物中使用的规范或规程的复合生物纺织品的残余溶剂水平。在一个实施方案中，复合生物纺织品具有小于50ppm的残余溶剂含量；例如在氮气下干燥24小时，然后在对流烘箱中在50℃下干燥1个小小时。

在该方法的实施方案中，聚烯烃纤维构造物可以被安装在保持器或框架中以使构造物保持在其原始形式下而不会显著地拉紧构造物的股线，然后经受预处理、溶液涂覆和去除溶剂的步骤中的一个或多个。其优点可以包括更均匀预处理和涂覆构造物，以及防止收缩或变形，例如在例如涂覆和溶剂去除步骤期间起皱。技术人员将能够选择防止构造物变形而不妨碍例如在期望位置处有效地涂覆的合适的框架或替代方法。

本发明的此方法产生如上面在本文中描述的复合聚氨酯/聚烯烃生物纺织品，该生物纺织品至少用聚氨酯部分地涂覆和/或浸渍。

本公开的方法还可以包括例如在高于聚氨酯的熔点的局部切割温度下用激光器切割如在一个或多个涂覆的位置处获得的复合生物纺织品的步骤，以形成期望形状和/或大小并且具有至少一个稳定化切割边缘的一件复合生物纺织品。技术人员将能够选择合适的激光器及其设置，以在复合生物纺织品中进行定义明确的整齐切割，同时防止因过热损坏。如上文所指示的，优选实施方案可以应用脉冲激光器，优选超短脉冲激光器(USP激光器)，例如纳秒脉冲激光器、皮秒脉冲激光器或飞秒脉冲激光器。在一个实施方案中，使用USP激光器按约10-26W、优选12-24W、14-22W或16-20W的能量水平设置和1-12mm/s、优选2-10mm/s或3-8mm/s的切割速度进行切割。可能需要使用USP激光进行不止一次扫描以完全穿过复合生物纺织品切割，总体取决于它的厚度。为了防止对生物纺织品的损坏或畸变，可以在单次扫描中使用更高的能量设置而优选多次扫描步骤。

在另外的方面中，本发明涉及这种复合生物纺织品尤其是像具有稳定化(激光)切割边缘的涂覆的织物一样的复合生物纺织品在医学植入物组件中或作为医学植入物组件的用途，尤其是用于其中生物纺织品将与身体组织或体液接触的应用，诸如在骨科或心血管应用中；例如网、血管移植物、封堵装置、支架盖或人工瓣膜的一部分，例如心脏瓣膜的裙部或小叶。

其他方面包括医学植入物或医疗装置，例如所述骨科或心血管装置，这些装置包括所述医学植入物组件或所述复合生物纺织品，尤其是具有稳定化切割边缘的这种复合生物纺织品或织物。

除非本文另外指示或者与上下文明显矛盾，否则在描述本发明的上下文中(尤其在以下示例性实施方案和权利要求的上下文中)术语“一/一个/一种(a，an)”及“该/所述(the)”和类似指代物的使用将被解释为涵盖单数和复数。除非另外指出，否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“含有”将被解释为开放式术语(即，意指“包括但不限于”)。本文对值的范围的记载仅仅旨在用作单独地提及落在该范围内的每个单独的值的简便方式，并且每个单独的值被并入到说明书中，如同在本文中单独地叙述了该值一样。除非另外说明，否则本文提供的任何和所有实施例或示例性语言(例如，“诸如”或“例如”)的使用仅仅旨在更好地说明本发明而不对本发明的范围构成限制。说明书中的语言不应该被解释为将任何不要求保护的要素指示为对实践本发明是必不可少的。

在本文中描述了本发明的优选实施方案，包括发明人已知的用于执行本发明的最佳模式。在阅读前面的描述后，那些优选实施方案的变化可能对本领域的普通技术人员而言是显而易见的。发明人预期技术人员根据具体情况采用此类变化，并且发明人旨在以不同于如本文具体地描述的方式实施本发明。因此，本发明包括如由适用法律所许可的所附权利要求中叙述的主题的所有修改和等同物。虽然某些任选的特征被描述为本发明的实施方案，但是除非另外具体地说明或者按照该自然法则不可能，否则描述意在涵盖并具体地公开这些实施方案的所有组合。

现在通过一系列示例性实施方案来进一步汇总如上所述的实施本发明的各方面的各个方面和方式。

1)一种复合生物纺织品，所述复合生物纺织品包含

·聚烯烃纤维构造物，所述聚烯烃纤维构造物由至少一种股线制成，所述至少一种股线的纤度为2-250dtex、拉伸强度为至少10cN/dtex并且包含高摩尔质量的聚烯烃纤维；以及

·涂层，所述涂层包含生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体，所述聚氨酯弹性体在软链段中包含聚硅氧烷和/或具有疏水端基；

其中所述聚氨酯涂层已被施加到所述纤维构造物的表面的至少一部分，并且以基于复合生物纺织品的2.5质量％-90质量％的量存在。

2)一种医学植入物组件，包含根据实施方案1所述的复合生物纺织品。

3)一种在医学植入物组件中使用或用作医学植入物组件的复合生物纺织品的制备方法，所述方法包括以下步骤：

a.提供聚烯烃纤维构造物，所述聚烯烃纤维构造物由至少一种股线制成，所述至少一种股线的纤度为2dtex-250dtex、拉伸强度为至少10cN/dtex并且包含高摩尔质量的聚烯烃纤维；

b.在纤维构造物上确定可以为所述构造物的预期用途进行切割的位置；

c.任选地用高能量源至少在所确定的位置处预处理纤维构造物以使表面活化；

d.用涂覆组合物至少在所确定并且任选地预处理的位置处溶液涂覆所述纤维构造物，所述涂覆组合物包含生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体和用于所述聚氨酯的溶剂，所述聚氨酯弹性体在软链段中包含聚硅氧烷和/或具有一个或多个疏水端基；以及

e.从所述涂覆的纤维构造物去除所述溶剂；

得到在生物纺织品的表面的至少一部分上具有聚氨酯涂层的复合生物纺织品，其中聚氨酯以基于复合生物纺织品量的2.5质量％-90质量％的量存在。

4)根据实施方案1-3中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物包括绳索、缆绳、条带、纺织品、或它们的组合。

5)根据实施方案1-4中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物包含聚烯烃织物或由聚烯烃织物构成；优选地所述纺织品是通过针织、机织或编织而制成的织物。

6)根据实施方案1-5中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物是机织或针织织物，优选机织织物。

7)根据实施方案1-6中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物是含有不同的经线和纬线股线的机织织物，并且具有各向异性性质。

8)根据实施方案1-3中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述纤维构造物的股线具有至多225dtex、200dtex、180dtex、160dtex、140dtex、120dtex、100dtex、80dtex、60dtex或50dtex的纤度；以及至少4dtex、5dtex、6dtex、8dtex、10dtex、15dtex或20dtex的纤度。

9)根据实施方案1-8中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物具有至多300μm、275μm、250μm、225μm、200μm、175μm、150μm、125μm、100μm、90μm或80μm且至少15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm的厚度。

10)根据实施方案1-9中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物具有基本上均匀或不均匀的厚度。

11)根据实施方案1-10中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物的至少一种股线包含至少一条单丝或至少一条加捻或未加捻复丝纱线，所述至少一条单丝的纤度为通常2dtex-50dtex，所述至少一条加捻或未加捻复丝纱线的纤度通常为约2-250dtex并且含有长丝，所述长丝的纤度为每长丝0.2dtex至5dtex、优选0.3dtex-3dtex或0.4dtex-2dtex。

12)根据实施方案1-11中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物的股线包含由一种或多种聚烯烃制成的纤维，所述聚烯烃选自含有一种或多种烯烃作为单体单元的均聚物和共聚物，这些聚烯烃具有至少350kDa的重均摩尔质量。

13)根据实施方案1-12中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物的股线包含由线性聚乙烯如特性粘度(IV)介于4dL/g与40dL/g之间的高分子量聚乙烯(HMWPE)或超高分子量聚乙烯(UHMWPE)制成的聚烯烃纤维。

14)根据实施方案1-13中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物的股线包含UHMWPE纤维，所述UHMWPE纤维的拉伸强度为至少15cN/dtex、20cN/dtex、25cN/dtex、28cN/dtex或30cN/dtex并且通常为至多40cN/dtex、37cN/dtex或35cN/dtex；优选地所述UHMWPE纤维具有300-1500cN/dtex的拉伸模量。

15)根据实施方案1-14中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物的股线包含至少80质量％或90质量％的UHMWPE纤维，或者基本上由UHMWPE纤维组成或构成。

16)根据实施方案1-15中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物包含两种或更多种不同的构造物的组合；诸如纺织品和绳索、缆绳或条带的组合，或机织织物和绳索、缆绳、条带或无纺布的组合。

17)根据实施方案1-16中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯弹性体是热塑性聚氨酯或热固性聚氨酯并且可溶于合适的溶剂中；优选地所述聚氨酯弹性体是热塑性聚氨酯(TPU)。

18)根据实施方案1-17中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯涂层主要在所述纤维构造物的表面上，诸如在聚烯烃织物的一侧或者在聚烯烃织物的两侧。

19)根据实施方案1-18中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯涂层局部地存在于所述表面上的所选位置上，或者存在于所述聚烯烃构造物的基本上所有表面区域上。

20)根据实施方案1-19中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯涂层部分地或完全地覆盖所述构造物中的纤维，以产生部分地或完全地聚氨酯浸渍的纤维构造物。

21)根据实施方案1-20中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯弹性体包含来自至少一种脂肪族聚合物二醇的软嵌段，所述脂肪族聚合物选自聚醚、聚酯、聚丙烯酸酯、聚烯烃和聚硅氧烷。

22)根据实施方案1-21中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯弹性体包含来自以下项的软嵌段：聚硅氧烷二醇如聚(二甲基硅氧烷)二醇、脂肪族聚醚如聚(四氢呋喃)二醇、脂肪族聚酯如脂肪族聚碳酸酯，例如如聚(六亚甲基碳酸酯)二醇或聚(聚四氢呋喃碳酸酯)二醇一样，或它们的组合。

23)根据实施方案1-22中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯弹性体包含来自聚硅氧烷二醇以及聚碳酸酯二醇和聚(四亚甲基氧)二醇中的一种或多种的软嵌段。

24)根据实施方案1-23中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯弹性体包含摩尔质量(M_n)为200Da至100000Da、优选至少400Da、600Da、800Da或1000Da并且至多10000Da、7500Da、5000Da、4000Da、3000Da或2500Da的软嵌段。

25)根据实施方案1-24中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯弹性体具有至少40ShA、50ShA或60ShA且至多80ShD、70ShD或60ShD或至多100ShA、90ShA或85ShA的肖氏硬度。

26)根据实施方案1-25中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯弹性体是线性的并且至少在一个链端处包含疏水端基，并且优选地包含平均两个疏水端基。

27)根据实施方案1-26中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯弹性体具有至少一个疏水端基，所述至少一个疏水端基包括C₂-C₂₀烷基、C₂-C₁₆氟烷基、C₂-C₁₆氟烷基醚、疏水聚(环氧烷)或聚硅氧烷，例如聚(二甲基硅氧烷)，优选包含聚硅氧烷的至少一个端基。

28)根据实施方案1-27中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述疏水端基是单体的并且具有至少200Da、300Da或500Da且至多1,000Da或800Da的摩尔质量。

29)根据实施方案1-27中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述疏水端基是聚合的并且具有至少500Da、1000Da或2000Da且至多10000Da、8000Da、6000Da或4000Da的摩尔质量。

30)根据实施方案1-29中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中基于所述聚氨酯的总质量，所述疏水端基以至少0.1质量％、0.2质量％、0.3质量％、0.4质量％或0.5质量％且至多4质量％、3质量％、2质量％或1质量％的量存在。

31)根据实施方案1-30中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述涂层包含TPU，所述TPU在高于其熔点的温度下示出的熔体流动为聚烯烃在所述温度下的熔体流动的至少10倍；例如在210℃-240℃下，所述TPU的熔体流动指数为所述聚烯烃的熔体流动指数的至少10倍、20倍、40倍、60倍或甚至100倍的熔体流动指数。

32)根据实施方案1-31中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚烯烃纤维构造物是诸如织物纺织品，并且所述聚氨酯涂层存在于所述构造物的至少一侧的表面的至少一部分上。

33)根据实施方案1-31中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯涂层存在于所述纤维构造物的基本上所有表面区域上，例如在聚烯烃纺织品的两侧。

34)根据实施方案1-33中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯作为表面涂层而存在和/或已浸渍所述纤维构造物。

35)根据实施方案1-34中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述聚氨酯涂层以一个或多个条带的形式存在，所述一个或多个条带优选地具有至少1mm、2mm或3mm且至多10mm、8mm、6mm、5mm或4mm的宽度。

36)根据实施方案1-35中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中聚氨酯以至少5质量％、10质量％、15质量％、20质量％或25质量％且至多80质量％、70质量％、60质量％、50质量％、40质量％或30质量％的量存在。

37)根据实施方案1-36中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中聚氨酯以至少0.2mg/cm²、0.5mg/cm²、1.0mg/cm²、1.5mg/cm²、2.0mg/cm²或2.5mg/cm²且至多9mg/cm²、8mg/cm²、7mg/cm²、6mg/cm²或5mg/cm²的量存在。

38)根据实施方案1-37中任一项所述的复合生物纺织品、医学植入物组件或方法，其中所述复合生物纺织品是厚度为至多325μm、300μm、275μm、250μm、225μm、200μm、175μm、150μm、125μm、100μm、90μm或80μm且至少20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm或50μm的纺织品。

39)根据实施方案1-38中任一项所述的复合生物纺织品或医学植入物组件，其中所述复合生物纺织品具有至少一个用所述聚氨酯弹性体涂覆和/或浸渍的切割边缘。

40)根据实施方案39所述的复合生物纺织品或医学植入物组件，其中所述复合生物纺织品在所述切割边缘处具有至少15N、20N、22N或24N且至多50N、45N或40N的缝合线保持强度；优选地所述聚烯烃纤维构造物是纺织品，优选织物。

41)根据实施方案1-38中任一项所述的方法，其中至少在所确定的位置处预处理所述纤维构造物的任选步骤是等离子体或电晕处理，例如在大气压或减压下并且在不会负面地影响所述聚烯烃纤维构造物的温度下执行的冷等离子体处理。

42)根据实施方案39所述的方法，其中所述纤维构造物是具有两个相反的表面的纺织品，并且至少在所述纺织品的至少一侧在所确定的位置处做预处理，优选地在两侧在所述纺织品的相反且对应的位置处做预处理。

43)根据实施方案41-42中任一项所述的方法，其中执行预处理以使所述纤维构造物的基本上所有表面活化。

44)根据实施方案41-43中任一项所述的方法，其中用包含聚氨酯的涂覆组合物进行溶液涂覆，所述聚氨酯在溶解于溶剂中之前被干燥至小于0.05质量％的水的水平。

45)根据实施方案41-44中任一项所述的方法，其中通过使用移液管或注射器、通过浸涂、通过喷涂、通过喷墨施加或通过它们的组合来进行溶液涂覆。

46)根据实施方案41-45中任一项所述的方法，其中在一个步骤中或在多个步骤中进行溶液涂覆，同时优选地在步骤之间具有一定干燥时间。

47)根据实施方案41-46中任一项所述的方法，其中所述涂层组合物包含能够溶解聚氨酯但不溶解聚烯烃的溶剂；优选地所述溶剂选自：四氢呋喃(THF)、甲基四氢呋喃(m-THF)、二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)、二甲亚砜(DMSO)、二氯甲烷、氯仿、六氟异丙醇、二恶烷、二氧戊环、它们的混合物、或它们与其他不良溶剂的混合物。

48)根据实施方案41-47中任一项所述的方法，其中所述涂层组合物具有至少1mPa.s、5mPa.s、10mPa.s、25mPa.s或50mPa.s且至多5000mPa.s、3000mPa.s、2000mPa.s、1000mPa.s或500mPa.s的布氏粘度，布氏粘度为约1mPa.s-5000mPa.s。

49)根据实施方案41-48中任一项所述的方法，其中通过蒸发或洗涤去除所述溶剂，优选地在环境条件下或在比聚氨酯和聚烯烃的熔融温度低至少10℃的温度下基本上去除溶剂。

50)根据实施方案41-49中任一项所述的方法，其中去除溶剂得到残余溶剂含量小于50ppm的复合生物纺织品。

51)根据实施方案41-50任一项所述的方法，还包括以下步骤：在存在聚氨酯的至少一个位置处激光切割根据实施方案1-38中任一项所述的复合生物纺织品或通过根据实施方案41-50中任一项所述的方法所获得的复合生物纺织品，以产生期望形状和/或大小并且具有稳定的切割边缘的复合生物纺织品。

52)根据实施方案51所述的方法，其中激光器设置被选择为使得不发生所述复合生物纺织品的过度加热，以产生界限清楚、规则且干净的切割边缘。

53)根据实施方案51-52中任一项所述的方法，其中激光切割用脉冲激光器进行，优选地用短脉冲或超短脉冲激光器进行，例如用纳秒脉冲激光器、皮秒脉冲激光器或飞秒脉冲激光器进行。

54)根据实施方案51-53中任一项所述的方法，其中用脉冲激光器按10-26W、优选12-24W、14-22W或16-20W的能量水平设置和1-12mm/s、优选2-10mm/s或3-8mm/s的切割速度进行激光切割。

55)根据实施方案51-54中任一项所述的方法，其中用多个激光扫描步骤实施一个位置处的激光切割。

56)根据实施方案1和3-40中任一项所述的复合生物纺织品或通过根据实施方案41-55中任一项所述的方法获得的复合生物纺织品在制造医学植入物组件或医学植入物中的用途，所述医学植入物组件或医学植入物例如网、血管移植物、封堵装置、支架盖或人工瓣膜如心脏瓣膜的裙部或小叶。

57)根据实施方案56所述的用途，其中所述复合生物纺织品将与身体组织或体液接触，例如在包括用于组织加固手术的网的骨科应用中或者在心血管装置例如血管移植物、支架盖或人工瓣膜例如静脉瓣膜或心脏瓣膜中与身体组织或体液接触。

58)一种医学植入物或医疗装置，所述医学植入物或医疗装置包括根据实施方案1和3-40中任一项所述的复合生物纺织品或通过根据实施方案41-55中任一项所述的方法获得的复合生物纺织品，优选地包括具有至少一个稳定化切割边缘的这种复合生物纺织品。

59)根据实施方案58所述的医学植入物或医疗装置，用在骨科或心血管应用中。

下面的实施例和样品还阐明本发明的实施方案，但是当然，不应该被解释为以任何方式限制权利要求的范围。

实施例和比较实施例

材料

在实施例中用作起始材料的聚烯烃纺织品是由医疗级低旦尼尔UHMWPE复丝纱线(Dyneema

TG 10dtex；可购自DSM Biomedical BV,Sittard-Geleen NL)作为经线和纬线股线制成的平面宽度为45mm且厚度为约70μm的具有2*2斜纹机织图案的机织织物。

作为聚氨酯弹性体使用以下等级(可购自DSM Biomedical BV,Sittard-GeleenNL)：

-

TSPCU 20-80A；热塑性硅酮聚碳酸酯聚氨酯(thermoplasticsilicone polycarbonate polyurethane)，在软链段中包含有机硅并且具有有机硅端基且具有硅酮端基，硬度为80ShA，并且MFR为52g/10分钟(1.20kg/224℃)；

-

S SPU，包含脲基团并且具有硅酮端基的链段的聚醚氨基甲酸酯，硬度为约74ShA。

厚度为约15μm并且孔隙率为83vol％的医疗级微孔UHMWPE膜(Dyneema

膜片，可购自DSM Biomedical BV,Sittard-Geleen NL)用于与机织织物层压在一起。

方法

溶液粘度

25℃下的溶液粘度用带有UL适配器和ULA-49EAY转子的Brookfield DV-E粘度计确定，使用基于硅酮的粘度标准(Benelux Scientific)来校准。

浸涂

从约45mm宽度的连续机织UHMWPE织物(如上所述)切割约10-20cm长度的织物样品；在庚烷中洗涤1分钟并且在40℃下干燥；然后纵向安装在作为样品支持器的框架的短边上。

框架样品在200mTorr和450W的15％氧气气氛中通过等离子体活化预处理60s。

浸涂是在环境条件下通过将框架样品浸没在聚合物溶液中并且按0.1m/sec的卷取速度样品来执行的；然后在40℃下干燥20分钟。

织物厚度

织物的厚度使用测量范围为0-25mm(±0.001mm)的Helios Preisser电子外径千分尺来测量。

缝合线保持强度

在约30*10mm的织物片上测量缝合线保持强度，用低轮廓锥形针在织物中心和距短边边缘2mm处插入而将高强度缝合线(

4.0)插入该织物片。使用了配备有气动Instron夹具(Grip)(7bar)和夹具G13B的Zwick Universal试验机，将环状缝合线和织物的另一端安装在夹具之间，夹具到夹具的距离为50mm，预紧力为0.05N。然后以50mm/分钟的测试速度拉紧缝合线直到样品失效为止。缝合线保持强度报告为所测量的拉出应力-应变曲线的屈服点(平均值+/-标准；针对3次测量结果)，即拉动环状缝合线穿过织物的边缘区所需的力。

抗磨性

根据ISO 12947-2和ASTM D4966，使用Martindale 900系列磨损和起球测试仪(James H Heal&Co.Ltd)测试样品的抗磨性。从织物片激光切割与测试仪的圆形样品支持器的大小匹配的半月形样品，其中长边在经线方向上。样品被安装在样品支持器中并且在9kPa负载重量下以标准织物(SM25砂布，140mm直径的圆形片)作为研磨物前后平移移动或循环(以56次循环/分钟沿着半月形样品的线性切割边缘)而摩擦。在500次、1000次、2000次、3000次、4000次、8000次、10000次和15000次循环(前后移动)之后对磨损、起球或其他损坏在视觉上检查样品(并在约100*放大倍数下用Tagarno数字显微镜对其拍摄显微照片)。

血液相容性

在体外模型中用Chandler Blood Loop评价样品的血液接触性质。此封闭系统模型已在文献(DOI:doi:10.1007/s10856-011-4335-2.)中报道，并且被设计来研究人造表面对引发人体血液器官固有的不同且复杂的级联反应(例如，凝血、细胞改变、补体和炎症)的影响。模型符合ISO 10993-4:2002。Chandler Loop模型提供了跨一系列血液相容性准则的材料特性，包括致血栓性、凝血、血小板数量和活化、溶血、白细胞活化和补体活化。仔细地抽取来自健康献血者的全血并最低限度地肝素化，然后在维持在37℃的恒温浴中在含有测试样品的旋转肝素化PVC管中轻轻地循环90分钟。没有物质接触的血液用作内部模型对照；仅与肝素化PVC管接触的血液用作对照。不同献血者的血液未合并，而是表示单独的实施例，以在研究结束时计算平均值。在90分钟温育之后，测试样品和循环血液被收集并且可以经受以下分析：

·通过扫描电子显微镜来在测试样品表面上分析致血栓性。观察并在各组之间比较对表面的纤维蛋白、血小板和白细胞粘附；

·针对凝血因子XII、XI和X—所有这些都调节凝血酶原转化和凝固—在免疫化学上测量凝血(例如，ELISA)。凝血酶-抗凝血酶-III络合物也测量为凝血活化的敏感标志物；

·使用细胞计数器在循环血液中测量血小板计数；

·循环血液中由于暴露于材料表面而导致的血小板不足的定量指示由于低血液相容性而导致的血小板行为的扰动。通过ELISA来测量血小板活化标志物β-血栓球蛋白；

·红细胞和白细胞计数使用细胞计数器来测量并且是血液学效应的一般描述符号；

·通过使用比色生化测定测量血液中的游离血红蛋白含量来定量溶血。

·通过量化酶标记物PMN-弹性酶来测定白细胞活化；和/或

·通过量化补体复合的SC5b-9标志物来测定补体活化。

这组读数代表每种材料的血液接触性质并且能够做出复合材料的血液相容性的指示。

样品制备和缝合线保持(比较实施例1-3和实施例4-6)

测量了在长度(经线)和宽度(纬线)两个方向上从未改性UHMWPE织物激光切割的100*30mm的样品片的缝合线保持强度。作为比较实施例1(CE1)在表1中概括的结果涉及在纬线方向上测试；在经线方向上获得的结果是可比较的。

如用超短脉冲激光器(USP激光器；在800kHz下以18W和切割速度5mm/s工作)所切割的织物片具有直且界限清楚的锐利切割边缘。这种切割边缘的实施例示出在图1中，为在约150*放大倍数下用Tagarno数字显微镜拍摄的显微照片。然而，很容易穿过脱散织物拉动插入的缝合线。在以低设置(100W最大功率的10％，切割速度35mm/s；CM激光器-低)和更高设置(20％功率，切割速度35mm/s；CM激光器-高)在连续模式下操作的CO₂激光器进行激光切割时使用更高的能量产生更高的缝合线保持强度；但是织物的切割边缘被发现不可接受地不规则，同时部分地熔化和重新固化的纤维局部增厚。切割边缘也让手感觉粗糙并且比织物它本身更硬。

在比较实施例2中，UHMWPE织物通过夹在微孔UHMWPE膜(Dyneema

膜片)的两个片材之间在两侧热层压。夹层在热压机中置于特氟隆片材之间，在140℃和50kN压力下加热10分钟，并且在15分钟内在压力下冷却至室温。此CE2织物的缝合线保持测试数据(参见表1)表明，当用超短脉冲激光器切割时一些强度增加，并且对于用在连续模式下操作的更高能量的CO₂激光器切割的样品强度显著地改善。从脉冲激光切割增加到高强度连续模式激光切割(参见图2中的实施例)，切割边缘的显微照片示出，带有熔化和重新固化的材料块的不规则边缘。复合织物的厚度表明材料被致密化，并且改性织物的柔性和柔韧性显著地小于起始聚烯烃织物。

在实施例CE3中，用CO₂ CM激光器来处理UHMWPE织物以通过部分地熔化、接触和重新固化表面来将织物中的股线焊接在一起。织物片进行激光处理以产生融合区，使得随后能使用USP激光器制造期望大小的样品；样品具有至少约3mm的熔合边缘区。发现缝合线保持强度高于未改性织物，但是针对CE2样品在此水平下未有此发现(参见表1)。

在实施例4中，UHMWPE织物用10质量％的

TSPCU20-80A在THF(Lichrosolve)中的溶液在一个步骤中浸涂；通过首先在70℃下干燥聚氨酯小颗粒过夜并且然后在室温下搅拌THF和颗粒过夜来制备。发现此溶液具有约180mPa.s的布式粘度。用于缝合线保持测试的样品用如上不同(设置的)激光器制备；并且在纬线方向上测试的结果在表1(实施例4)中。此聚氨酯涂覆的UHMWPE织物在激光切割时示出显著增加的抗脱散性，似乎与施加的激光能量无关。然而，所得的边缘取决于激光切割的类型：在不同设置下由用USP激光器进行受控能量切割产生的边缘是界限清楚且规则的；然而CM激光切割产生不规则的边缘和硬化。在图3中这一结果用一些显微照片来图示。图3A示出了用USP激光器施加2个不同能量水平情况下制备的边缘，图3B拍摄的是用CM激光器在低设置(左)和高设置(右)下切割产生的织物边缘。很明显，通过USP激光切割生产的样品实施例4更适合用于医学植入物应用，例如，因为不规则的边缘不仅可能会在植入后引起刺激，而且在长期使用时在弯曲等情况下还会引发复合织物的进一步损坏或失效。

因此，这些实施例表明，向织物提供特定聚氨酯涂层并且用脉冲激光器切割的组合将使得能够制备改善的复合生物纺织品，所述改善的复合织物品适合用作具有适当的缝合线保持强度的植入物组件。

在实施例5和6中，UHMWPE织物用8质量％的预干燥的

S SPU聚氨酯于DMAc中的溶液浸涂(约220mPa.s的布式粘度计)，施用1层(实施例5)，并且在中间干燥之后施用第二层聚氨酯(实施例6)。与实施例4的观察结果类似，涂覆的织物的USP激光器切割产生具有稳定且界限清楚的光滑边缘的复合织物，未示出在用连续模式激光器进行激光切割时发生的不规则和增厚。

表1–缝合线保持强度

耐磨性(比较实施例7和实施例8-10)

在表2中列举样品如上所述对样品确定的抗磨性，这些样品对应于比较实施例2和实施例4-6中使用的样品并且使用USP激光器切割为一定大小；得到直且干净的切割边缘。

如表2中汇总的结果，未改性机织样品比较实施例7在500次循环之后在切割边缘处示出已经明显磨损和无界限的经线股线，以及织物的表面上的断裂长丝。在进一步的磨损循环期间，损坏随长丝松开、磨损和脱散增加并且边缘处“松开”经线纱线断裂和拉开而继续。在图5A中示出了边缘(的显微照片在约100*放大倍数下)的三个实例。与此相反，涂覆的织物在经历磨损测试时示出了显著地更好的抗磨损性。在实施例8(具有

涂层)的测试期间，在8000次循环之后观察到一些断裂长丝，表明磨损的初始阶段；但是在15000次循环之后，边缘处仅可见少量损坏的细丝。类似地，具有1或2层

涂层的实施例9和10在15000次循环之后示出了仅一些断裂长丝并且几乎没有任何磨损；同时参见表2和图5C-D。

表2–磨损测试

血液相容性(比较实施例11-12和实施例13-15)

在这些实施例中，使用人血在Chandler Blood Loop体外模型中测试上面提及的材料和基于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纱线的参考机织材料的血液相容性。在表3中提供了被测材料和结果汇总。

可商购的PET机织物(例如，可作为

获得，用作主动脉支架移植物覆盖物)手动地切割为样品大小并且在对比实施例11中用作参考材料。在对比实施例12中使用未涂覆的UHMWPE织物(同上)。实施例13-15涉及涂覆的UHMWPE织物，与上述实施例类似；5*80mm的试样从较大的片激光切割。在Chandler Loop测试之前所有样品都用环氧乙烷灭菌两次。在肝素化PVC管中循环并且不含有测试材料的血液用作模型本身的内部对照。

所有样品在从五名健康人类献血者获得的血液中单独测试。发现在所有材料中，红细胞和白细胞计数以及游离血浆血红蛋白、血红蛋白、血细胞比容和SC5b-9补体活化的水平类似且稳定。在表3中列出的每个测试的结果，观察到被测材料之间的显著差异；给出的数字表示平均值+/-标准偏差(n＝6)。

在凝血酶-抗凝血酶络合物(TAT)浓缩物(concentration)中观察到涂覆和未涂覆的UHMWPE之间的血液相容性的生物学相关改善，表明根据此特定凝血标记物的两种聚氨酯涂层都降低了UHMWPE织物的促凝性(thrombogenicity)，即凝血激活。所有材料相对于对照相比都示出了升高的TAT水平，但是未涂覆和涂覆的UHMWPE织物与PET机织物相比诱发了85％-97％的更低的水平。

在比较涂覆和未涂覆的UHMWPE与PET时，观察到其他重要的差异。具体地，血小板计数对所有样品来说都减少了，但是对(涂覆的)UHMWPE材料来说处于比PET机织物显著更高的水平。血小板活化标记物β-血栓球蛋白(β-TG)的水平对PET来说比对未涂覆和涂覆的UHMWPE材料来说高2倍以上。用

聚氨酯涂覆两次的UHMWPE织物在此测定中示出了最佳性能。最后，PMN-弹性酶——一种粒细胞活化的病理标志——对PET来说比对(未涂覆和涂覆的)UHMWPE织物来说高几乎高2*倍。

表3–血液相容性评价

若干测试中的测量水平对(涂覆的)UHMWPE织物样品和不含有测试材料(内部对照)的肝素化PVC管进行了比较，这些体外血液相容性结果显示，本发明的复合生物纺织品示出有利的血液相容性。甚至能够得出结论，涂覆和未涂覆的UHMWPE织物相对于血液接触应用如支架移植物中经常使用的PET织物显示出优异的血液相容性。

Claims (29)

1.一种医学植入物组件，所述医学植入物组件包含复合生物纺织品，所述复合生物纺织品包含

聚烯烃纤维构造物，所述聚烯烃纤维构造物包含至少一种股线，所述至少一种股线的纤度为2 dtex -250 dtex、拉伸强度为至少10 cN/dtex并且包含高摩尔质量的聚烯烃纤维；以及

涂层，所述涂层包含基于涂层总重量的95-99.9 %重量生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体，所述聚氨酯弹性体在软链段中包含聚硅氧烷和/或具有至少一个疏水端基；

其中聚氨酯涂层已被施加到纤维构造物的表面的至少一部分，并且以基于复合生物纺织品量的2.5%质量-90%质量的量存在。

2.根据权利要求1所述的医学植入物组件，其中聚烯烃纤维构造物包括绳索、缆绳、条带、纺织品、或它们的组合。

3.根据权利要求1所述的医学植入物组件，其中聚烯烃纤维构造物包含聚烯烃纺织品或者由聚烯烃纺织品构成。

4.根据权利要求1所述的医学植入物组件，其中聚烯烃纤维构造物包含通过针织、机织或编织制造的织物。

5.根据权利要求1所述的医学植入物组件，其中所述聚烯烃纤维构造物是聚烯烃机织织物。

6.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中所述纤维构造物具有各向异性性质，所述各向异性由纤维构造物中的至少两条不同股线的组合和/或由纤维构造物中的绳索、缆绳、条带和纺织品中的至少两种的组合产生。

7.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中所述至少一种股线具有4 dtex -140 dtex的纤度。

8.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中所述至少一种股线具有6 dtex -100 dtex的纤度。

9.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中所述至少一种股线具有8 dtex -60dtex的纤度。

10.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中聚烯烃纤维构造物具有15µm -300µm的厚度。

11.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中聚烯烃是超高分子量聚乙烯（UHMWPE）。

12.根据权利要求11所述的医学植入物组件，其中聚烯烃纤维构造物的股线包含拉伸强度为至少15 cN/dtex且至多40 cN/dtex的UHMWPE纤维。

13.根据权利要求12所述的医学植入物组件，其中纤维构造物的股线包含至少80%质量的UHMWPE纤维。

14.根据权利要求12所述的医学植入物组件，其中纤维构造物的股线由UHMWPE纤维构成。

15.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中聚氨酯弹性体包含选自聚醚、聚酯、聚烯烃和聚硅氧烷的至少一种聚合物。

16.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中聚氨酯弹性体包含选自聚丙烯酸酯。

17.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中所述聚氨酯弹性体在软链段中包含聚硅氧烷。

18.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中所述聚氨酯是包含聚醚和聚硅氧烷的组合的热塑性弹性体或是包含聚碳酸酯和聚硅氧烷的组合的热塑性聚氨酯。

19.根据权利要求17所述的医学植入物组件，其中聚氨酯弹性体的硬度为40 ShA至60ShD。

20.根据权利要求19所述的医学植入物组件，其中聚氨酯弹性体的硬度为为40 ShA-100 ShA。

21.根据权利要求19所述的医学植入物组件，其中聚氨酯弹性体的硬度为40 ShA-85ShA。

22.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中所述聚氨酯弹性体在软链段中包含聚硅氧烷和/或具有至少一个疏水端基。

23.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中所述聚氨酯弹性体包含至少一个疏水端基且所述疏水端基包括C₂-C₂₀烷基、C₂-C₁₆氟烷基、C₂-C₁₆氟烷基醚、疏水聚(环氧烷)或聚硅氧烷。

24.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中所述聚氨酯弹性体包含至少一个疏水端基且所述疏水端基包括聚硅氧烷。

25.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中所述聚烯烃纤维构造物包含纺织品并且聚氨酯涂层存在于聚烯烃纤维构造物的两侧的所有表面区域上，存在于纤维构造物的两侧的表面区域的一部分上，存在于纤维构造物的一侧的表面的一部分上，存在于纤维构造物的一侧的所有表面区域上，或者存在于纤维构造物的一侧的表面的一部分上并且存在于纤维构造物的另一侧的所有表面区域上。

26.根据权利要求1或2所述的医学植入物组件，其中聚氨酯涂层存在于复合生物纺织品的切割边缘处，并且其中所述复合生物纺织品在所述切割边缘处具有15 N -50 N的缝合线保持强度，所述缝合线保持强度测量如下：

在30*10 mm的织物片上测量缝合线保持强度，用低轮廓锥形针在织物中心和距短边边缘2 mm处插入而将高强度缝合线插入该织物片；使用配备有7 bar气动Instron 夹具和夹具G13B的Zwick Universal试验机，将环状缝合线和织物的另一端安装在夹具之间，夹具到夹具的距离为50 mm，预紧力为0.05 N；然后以50 mm/分钟的测试速度拉紧缝合线直到样品失效为止；缝合线保持强度报告为所测量的拉出应力-应变曲线的屈服点——针对3次测量结果的平均值+/- 标准，即拉动环状缝合线穿过织物的边缘区所需的力。

27.一种制造在医学植入物组件中使用或用作医学植入物组件的复合生物纺织品的方法，所述方法包括以下步骤：

提供聚烯烃纤维构造物，所述聚烯烃纤维构造物包含至少一种股线，所述至少一种股线的纤度为2 dtex -250 dtex、拉伸强度为至少10 cN/dtex并且包含高摩尔质量的聚烯烃纤维；

在纤维构造物上确定可以为构造物的预期用途进行切割的位置；

任选地，用高能量源至少在所确定的位置处预处理纤维构造物以使表面活化；

用涂覆组合物至少在所确定并且任选地预处理的位置处溶液涂覆纤维构造物，所述涂覆组合物包含生物相容且生物稳定的聚氨酯弹性体和用于聚氨酯的溶剂，所述聚氨酯弹性体在软链段中包含聚硅氧烷和/或具有至少一个疏水端基；

从所述涂覆的织物去除溶剂；以及

任选地至少在一个涂覆的位置处激光切割获得的复合生物纺织品；

得到如权利要求1-26中任一项所限定的复合生物纺织品。

28.一种医学植入物，其包含根据权利要求1-26中任一项所述的医学植入物组件。

29.根据权利要求28所述的医学植入物，其中所述医学植入物为骨科或心血管装置。

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