CN115297909A - 输注一氧化氮的外科用组织修复技术 - Google Patents
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Abstract
外科用组织修复技术，包含释放一氧化氮至周围组织中的释放一氧化氮的材料。所述外科用组织修复技术包括组织修复装置例如外科用网状物、血管支架、外科用移植物、冲洗溶液和其它体内外科用组织修复材料。所述释放一氧化氮的化合物可为S‑亚硝基硫醇化合物例如s‑亚硝基‑n‑乙酰青霉胺(SNAP)、s‑亚硝基谷胱甘肽(GSNO)和它们的混合物。所述组织修复装置可进一步包括催化剂以促进一氧化氮的释放。所述装置可包括基底，所述基底涂覆有包含相同的或不同的所述释放一氧化氮的化合物的涂层。所述装置可包括浸渍有所述释放一氧化氮的化合物并且涂覆有包含相同的或不同的所述释放一氧化氮的化合物的基于聚合物的涂层的基底。所述基于聚合物的涂层可包括二醇二氮烯
基团(NONOate基团)。所述基于聚合物的涂层可包括聚乙烯亚胺纤维素NONOate聚合物。
Description
背景技术
本公开内容涉及用一氧化氮输注的外科用组织修复技术。更具体地，本公开内容涉及将释放一氧化氮的材料包含至外科用组织修复(例如外科用网状物、血管支架、外科用移植物、冲洗溶液和其它体内外科用组织修复材料)中所涉及的生物医学技术中。一氧化氮通过促进再内皮化、胶原蛋白沉积和血管生成来加速和增强组织愈合过程。一氧化氮通过提供抗菌活性来防止感染。
外科用网状物包括被设计用于在开放式或腹腔镜外科治疗期间植入体内的无菌纺织材料。外科用网状物通常用于疝外科手术和骨盆外科手术中。各种各样的网植入物可用来稳定和加强软组织缺损以及充当吊索来支撑脱垂的器官和内脏。在组织修复应用中，网状物用来机械地加强薄弱区域同时通过充当用于新组织生长的支架而促进长期稳定性。
与疝修补网状物有关的当前问题例如是炎症、纤维化、感染、网状物排斥和疝复发。难以找到减轻所有这些问题并且维持足够的拉伸强度和弹性的网状物。截至2017年，可商购得到70多种不同的疝修补网状物，包括合成的不可吸收的、复合的、生物假体。例如聚丙烯(PP)和聚四氟乙烯(PTFE)的合成网状物通常与慢性炎症反应、粘连风险和感染风险有关。复合的和可吸收的网状物与疝复发、感染风险、内脏粘连风险和低拉伸强度有关。最后，生物网状物通常提供有吸引力的生物反应而没有炎症反应，然而，高昂的成本限制了市场的接受度。
外科用移植物为类似于外科用网状物的装置，其意在用于植入以增强存在薄弱的软组织并且用于对破损或破裂的软组织进行外科修复。外科用移植材料的非限制性实例为由Becton,Dickinson and Company提供的XenMatr ixTM外科手术移植材料，其为非细胞的非交联的猪胶原蛋白支架。
支架为插入至解剖血管或导管的腔中以保持通道开放的金属或塑料装置。支架血栓形成是通常发生于植入之后的第一个月中的罕见但严重的并发症。相关因素包括延迟内皮化和对支架涂层药物的过敏反应。目前，双联抗血小板治疗被作为减少血栓形成的一种手段而施用。该治疗被认为是在冠状动脉支架植入之后在患者中发生的出血事件的诱发因素。在本领域中明显需要降低血栓形成可能并且限制对双联抗血小板治疗的需要。
提供加速和增强组织愈合过程的外科用组织修复技术将是本领域的进步。提供促进再内皮化、胶原蛋白沉积和血管生成的外科用组织修复技术将是本领域的进一步进步。提供通过提供抗菌活性来防止感染的外科用组织修复技术将是本领域的又一个进步。
本文所公开和要求保护的主题不限于解决任何缺点或仅在例如上述那些环境中操作的实施方案。相反，提供该背景仅为了说明可实践本文所描述的一些实施方式的一个示例性技术领域。
概述
本公开内容总体上涉及体内组织修复中所涉及的生物医学技术，所述生物医学技术释放一氧化氮以加速或增强愈合过程。释放至周围组织中的一氧化氮促进再内皮化、胶原蛋白沉积和血管生成。一氧化氮还通过提供抗菌活性来防止感染。
所公开的生物医学技术包括但不限于被构造成在组织修复外科手术期间被植入的外科用组织修复装置，所述外科用组织修复装置将一氧化氮释放至周围组织中，其中所述装置包含基底，所述基底包含释放一氧化氮的化合物。所公开的生物医学技术进一步包括将一氧化氮释放至周围组织中的伤口冲洗溶液。
装置基底可由任何生理相容性材料制成，所述生理相容性材料可浸渍或涂覆有释放一氧化氮的化合物并且释放一氧化氮。
一个公开的实施方案涉及将一种或多种释放一氧化氮的化合物包含至构成外科用组织修复装置的聚合物材料中。
另一公开的实施方案涉及将一种或多种释放一氧化氮的化合物包含至施加至外科用组织修复装置的基于聚合物的涂层中。可将涂层施加至外科用组织修复装置，然后用释放一氧化氮的化合物浸渍。可将含有释放一氧化氮的化合物的涂层施加至外科用组织修复装置。
外科用组织修复装置可被构造成对组织修复外科手术有用的任何形式。外科用组织修复装置的非限制性实例包括外科用网状物、外科用移植物和血管支架。
释放一氧化氮的化合物可为S-亚硝基硫醇化合物。释放一氧化氮的化合物可选自s-亚硝基-n-乙酰青霉胺(SNAP)、s-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)和它们的混合物。
可选择释放一氧化氮的化合物以在存在生理流体的情况下反应从而将一氧化氮释放至周围组织中。生理流体可选自组织间液和血液。
除了释放一氧化氮的化合物外，外科用组织修复装置的基底可进一步包含催化剂以促进一氧化氮的释放。催化剂可选自铜、铁、锌、硒和银。
外科用组织修复装置的基底可为浸渍有释放一氧化氮的化合物的聚合物材料。基底可涂覆有包含相同的或不同的释放一氧化氮的化合物的基于聚合物的涂层。基底可浸渍和涂覆有释放一氧化氮的化合物。
基于聚合物的涂层可包括二醇二氮烯
(diazeniumdiolate)基团(NONOate基团)。
基于聚合物的涂层可包括聚乙烯亚胺纤维素NONOate聚合物。
在下面列出各种实施方案。将理解的是根据本发明的范围，以下列出的实施方案不仅可按照以下列出的那样组合，而且可以其它合适的组合来组合。
在实施方案中，外科用组织修复装置被构造成在组织修复外科手术期间被植入并且将一氧化氮释放至周围组织中，其中所述装置包含基底，所述基底包含释放一氧化氮的化合物。
在一个或多个实施方案中，释放一氧化氮的化合物为S-亚硝基硫醇化合物。
在本文中的任何实施方案中，释放一氧化氮的化合物选自s-亚硝基-n-乙酰青霉胺(SNAP)、s-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)和它们的混合物。
在本文中的任何实施方案中，释放一氧化氮的化合物可在存在生理流体的情况下反应以释放一氧化氮至周围组织中。生理流体可选自组织间液和血液。
在本文中的任何实施方案中，基底进一步包含催化剂以促进一氧化氮的释放。催化剂可选自铜、铁、锌、硒和银。
在本文中的任何实施方案中，基底可包含外科用网状物。
在本文中的任何实施方案中，基底可包含外科用移植物。
在本文中的任何实施方案中，基底可包含血管支架。
在本文中的任何实施方案中，基底可为浸渍有释放一氧化氮的化合物的聚合物材料。
在本文中的任何实施方案中，基底可涂覆有包含相同的或不同的释放一氧化氮的化合物的基于聚合物的涂层。基于聚合物的涂层可包含二醇二氮烯
基团(NONOate基团)。基于聚合物的涂层可为聚乙烯亚胺纤维素NONOate聚合物。
在本文中的任何实施方案中，基底可为聚合物材料，所述聚合物材料浸渍有释放一氧化氮的化合物并且涂覆有包含相同的或不同的释放一氧化氮的化合物的基于聚合物的涂层。
应理解前述一般描述和以下详细描述是示例性和解释性的并且不限制所要求保护的发明。应当理解的是各种实施方案不限于附图中所示的布置和手段。还应当理解的是在不脱离本发明的各种实施方案的范围的情况下，可组合实施方案，或者可利用其它实施方案，并且可进行结构改变，除非如此要求保护。因此，下面的详细描述不应当被理解为限制性的。
附图中几个视图的简要描述
通过使用附图，将以另外的特性和细节描述和解释示例性实施方案，其中：
图1是根据一个实施方案的制造成含有释放一氧化氮的化合物的外科用组织修复装置的一部分的横截面表示。
图2是根据一个实施方案的制造成含有释放一氧化氮的化合物的外科用组织修复装置的一部分的横截面表示。
图3是根据一个实施方案的制造成含有释放一氧化氮的化合物的外科用组织修复装置的一部分的横截面表示。
实施方案描述
本公开内容涉及体内外科用组织修复中所涉及的生物医学技术，所述生物医学技术释放一氧化氮以加速或增强愈合过程。
在实施方案中，外科用组织修复装置被构造成在组织修复外科手术期间被植入并且将一氧化氮释放至周围组织中，其中所述装置包含基底，所述基底包含释放一氧化氮的化合物。
本文中可使用任何生理相容的释放一氧化氮的化合物。释放一氧化氮的化合物的非限制性实例包括s-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)、s-亚硝基-n-乙酰青霉胺(SNAP)和它们的混合物。S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)和s-亚硝基-n-乙酰青霉胺(SNAP)是天然存在的和/或生物相容的材料，其在体内释放并且降解以形成生理相关浓度的一氧化氮。
一氧化氮为在伤口愈合过程的炎症和增殖阶段中自然表达的信使分子。它负责促进胶原蛋白合成和沉积、趋化性和表皮再植和血管生成。另外，它具有抗血小板活化特性-导致接触活化血栓形成的降低。
将一氧化氮包含至伤口修复技术例如外科用网状物、外科用移植物和血管支架可减少不良的炎症反应并且通过增加的血管生成和表皮再植来增强外来材料在周围组织中采用。由于它的抗血小板活化特征，一氧化氮具有减少或消除在血管支架植入之后双联抗血小板治疗的需求的可能，所述双联抗血小板治疗与冠状动脉支架植入之后的出血事件有关。
最后，一氧化氮具有天然的抗菌特性。在低浓度下，它充当促进免疫细胞的生长和活性的信号分子。在较高浓度(嗜中性粒细胞的呼吸爆发)下，NO共价地结合病原体的DNA、蛋白质和脂质并且杀死它们。还存在由一氧化氮的自动氧化所产生的反应性物质，其直接与DNA结构反应，抑制DNA修复，并且增加具有遗传毒性的烷基化剂和H2O2的产生。这些自然的抗菌特性是本公开内容的重要方面，因为感染是与所有伤口修复技术有关的严重并发症。
释放一氧化氮的化合物可浸渍于外科用组织修复装置基底中，并且特别地被浸渍至可暴露至血液和组织间液的装置基底表面。
可通过将外科用组织修复装置基底暴露至其中溶解有释放一氧化氮的化合物的溶剂来完成浸渍步骤。将基底暴露于溶剂溶液持续足够的时间，以允许释放一氧化氮的化合物渗透基底。浸渍步骤可在室温下进行。浸渍步骤可在约20℃-60℃范围内的温度下进行。可使用与释放一氧化氮的化合物和装置基底兼容的任何溶剂。释放一氧化氮的化合物可溶解在四氢呋喃(THF)、二氧戊环、甲乙酮(MEK)、甲醇、乙醇、异丙醇、水或它们的组合中。可将装置基底浸泡在含有释放一氧化氮的化合物的这些溶液中持续足够的时间，以用释放一氧化氮的化合物浸渍装置基底。暴露时间可范围在5分钟和24小时之间。
装置基底可进一步浸渍有催化剂以促进一氧化氮的释放。这样的催化剂的非限制性实例包括铜、铁、锌、硒以及银。可通过将装置基底暴露至其中溶解有催化剂的溶剂中而将催化剂浸渍至装置基底中。可在相同的浸渍步骤、随后的浸渍步骤或先前的浸渍步骤任一期间使用与以上所讨论的释放一氧化氮的化合物相同的溶剂体系将催化剂浸渍至装置基底中。将装置基底暴露至溶剂溶液持续足够的时间以允许催化剂渗透装置基底。浸渍步骤可在室温下进行。浸渍步骤可在约20℃-60℃范围内的温度下进行。可使用与催化剂和装置基底相容的任何溶剂，包括以上关于释放一氧化氮的化合物所描述的那些。
参考说明外科用组织修复装置的一部分的附图。外科用组织修复装置可被构造成对组织修复外科手术有用的任何形式。外科用组织修复装置的非限制性实例包括外科用网状物、外科用移植物和血管支架。
图1是制造成含有释放一氧化氮(NO)的化合物的外科用组织修复装置100的一部分的横截面表示。组织修复装置100包括浸渍有释放一氧化氮的化合物的装置基底110。
可通过将装置基底110暴露至其中溶解有释放一氧化氮的化合物的溶剂中而将释放一氧化氮的化合物浸渍在装置基底110中。将装置基底110暴露于溶剂溶液持续足够的时间，以允许释放一氧化氮的化合物渗透装置基底110。浸渍步骤可在任何合适的温度下进行。浸渍步骤可在室温下进行。浸渍步骤可在约20℃-60℃范围内的温度下进行。可使用与装置基底和释放一氧化氮的化合物兼容的任何溶剂。
释放一氧化氮的化合物可溶解在四氢呋喃(THF)、二氧戊环、甲乙酮(MEK)、甲醇、乙醇、异丙醇、水或它们的组合中。可将装置基底浸泡在含有释放一氧化氮的化合物的这些溶液中持续足够的时间，以用释放一氧化氮的化合物浸渍装置基底。暴露时间可范围在5分钟和24小时之间。
装置基底110可进一步浸渍有催化剂以促进一氧化氮的释放。这样的催化剂的非限制性实例包括铜、铁、锌、硒以及银。可通过将装置基底暴露至其中溶解有催化剂的溶剂中而将催化剂浸渍至装置基底110中。可在相同的浸渍步骤、随后的浸渍步骤或先前的浸渍步骤任一期间使用与以上所讨论的释放一氧化氮的化合物相同的溶剂体系将催化剂浸渍至装置基底中。将装置基底暴露至溶剂溶液持续足够的时间以允许催化剂渗透装置基底。浸渍步骤可在任何合适的温度下进行。浸渍步骤可在室温下进行。浸渍步骤可在约20℃-60℃范围内的温度下进行。可使用与装置基底和催化剂兼容的任何溶剂。
图2是制造成含有释放一氧化氮(NO)的化合物的外科用组织修复装置200的一部分的横截面表示。组织修复装置200包括基底210，其涂覆有包含释放一氧化氮的化合物的基于聚合物的涂层220。
在一个非限制性实施方案中，可将涂层220涂覆在基底210上，然后用一种或多种释放一氧化氮的化合物输注或浸渍。可通过将涂层220暴露至其中溶解有释放一氧化氮的化合物的溶剂以与以上图1的讨论类似的方式用释放一氧化氮的化合物输注或浸渍涂层220。
将涂层220暴露于溶剂溶液持续足够的时间，以允许释放一氧化氮的化合物渗透涂层220。浸渍步骤可在任何合适的温度下进行。浸渍步骤可在室温下进行。浸渍步骤可在约20℃-60℃范围内的温度下进行。可使用与涂层和释放一氧化氮的化合物兼容的任何溶剂。
释放一氧化氮的化合物可溶解在四氢呋喃(THF)、二氧戊环、甲乙酮(MEK)、甲醇、乙醇、异丙醇、水或它们的组合中。可将涂层220浸泡在含有释放一氧化氮的化合物的这些溶液中持续足够的时间，以用释放一氧化氮的化合物浸渍涂层。暴露时间可范围在5分钟和24小时之间。
涂层220可进一步浸渍有催化剂以促进一氧化氮的释放。这样的催化剂的非限制性实例包括铜、铁、锌、硒以及银。可通过将涂层暴露至其中溶解有催化剂的溶剂中而将催化剂浸渍至涂层220中。可在相同的浸渍步骤、随后的浸渍步骤或先前的浸渍步骤任一期间使用与以上所讨论的释放一氧化氮的化合物相同的溶剂体系将催化剂浸渍至涂层中。将涂层暴露至溶剂溶液持续足够的时间以允许催化剂渗透涂层。浸渍步骤可在任何合适的温度下进行。浸渍步骤可在室温下进行。浸渍步骤可在约20℃-60℃范围内的温度下进行。可使用与涂层和催化剂兼容的任何溶剂。
在一个非限制性实施方案中，可将包含一种或多种释放一氧化氮的化合物的聚合物涂层材料涂覆至基底210上以形成涂层220。
包含可直接释放一氧化氮的一种或多种释放一氧化氮的化合物的聚合物材料的非限制性实例包括但不限于含有二醇二氮烯
基团(NONOate基团)和聚乙烯亚胺(PEI)纤维素NONOate的聚合物。NONOate在亲核试剂加合物(通常是胺)上带有[N(O-)N＝O]基团。在生理pH和温度下，NONOate在溶液中自发地分解产生NO。NONOate基团可非共价地分散在于聚合物基质内、共价地结合至悬挂的聚合物侧链、或直接共价地结合至聚合物主链。
图3是制造成含有释放一氧化氮(NO)的化合物的外科用组织修复装置300的一部分的横截面表示。组织修复装置300包括浸渍有释放一氧化氮的化合物的装置基底310，与以上描述的装置基底110类似。装置基底310被进一步涂覆有类似于上述涂层220的基于聚合物的涂层320，所述基于聚合物的涂层320包含相同的或不同的释放一氧化氮的化合物。
本文记载的所有的实例和条件语言旨在用于教学目的以帮助读者理解本发明以及发明人为了有助于本领域技术所贡献的构思，并且应当被解释为不限于这样的具体地记载的实例和条件。尽管已经详细地描述了本发明的实施方案，但是应当理解的是可在不脱离本发明的精神和范围的情况下，对其进行各种改变、替换以及变更。另外，当在包括权利要求书的本公开内容中使用时，单词“包括的”、“具有的”以及其变体(例如“包括”、“包括了”、“具有”和“具有了”)应当为开放式的并且具有与单词“包含的”以及其变体(例如“包含”和“包含了”)相同的含义。
Claims (20)
1.外科用组织修复装置，被构造成在组织修复外科手术期间被植入并且将一氧化氮释放至周围组织中，其中所述装置包含基底，所述基底包含释放一氧化氮的化合物。
2.根据权利要求1所述的外科用组织修复装置，其中所述释放一氧化氮的化合物为S-亚硝基硫醇化合物。
3.根据权利要求1所述的外科用组织修复装置，其中所述释放一氧化氮的化合物选自s-亚硝基-n-乙酰青霉胺(SNAP)、s-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)和它们的混合物。
4.根据权利要求1所述的外科用组织修复装置，其中所述释放一氧化氮的化合物在存在生理流体的情况下反应以将一氧化氮释放至周围组织中。
5.根据权利要求4所述的外科用组织修复装置，其中所述生理流体选自组织间液和血液。
6.根据权利要求1所述的外科用组织修复装置，其中所述基底进一步包含催化剂以促进一氧化氮的释放。
7.根据权利要求6所述的外科用组织修复装置，其中所述催化剂选自铜、铁、锌、硒和银。
8.根据权利要求1所述的外科用组织修复装置，其中所述基底包含外科用网状物。
9.根据权利要求1所述的外科用组织修复装置，其中所述基底包含外科用移植物。
10.根据权利要求1所述的外科用组织修复装置，其中所述基底包含血管支架。
11.根据权利要求1所述的外科用组织修复装置，其中所述基底为浸渍有所述释放一氧化氮的化合物的聚合物材料。
12.根据权利要求1所述的外科用组织修复装置，其中所述基底涂覆有基于聚合物的涂层，所述基于聚合物的涂层包含相同的或不同的释放一氧化氮的化合物。
13.根据权利要求1所述的外科用组织修复装置，其中所述基底浸渍有所述释放一氧化氮的化合物并且涂覆有基于聚合物的涂层，所述基于聚合物的涂层包含相同的或不同的释放一氧化氮的化合物。
14.根据权利要求12所述的外科用组织修复装置，其中所述基于聚合物的涂层包含二醇二氮烯
基团(NONOate基团)。
15.根据权利要求12所述的外科用组织修复装置，其中所述基于聚合物的涂层包含聚乙烯亚胺纤维素NONOate聚合物。
16.根据权利要求13所述的外科用组织修复装置，其中所述基于聚合物的涂层包含二醇二氮烯
基团(NONOate基团)。
17.根据权利要求13所述的外科用组织修复装置，其中所述基于聚合物的涂层包含聚乙烯亚胺纤维素NONOate聚合物。
18.外科用组织修复装置，被构造成在组织修复外科手术期间被植入，其将一氧化氮释放至周围组织中，其中所述装置包含聚合物基底，所述聚合物基底包含选自s-亚硝基-n-乙酰青霉胺(SNAP)、s-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)和它们的混合物的释放一氧化氮的S-亚硝基硫醇化合物，其中所述组织修复装置选自外科用网状物、外科用移植物和血管支架。
19.根据权利要求18所述的外科用组织修复装置，其中所述基底进一步包含催化剂以促进一氧化氮的释放。
20.根据权利要求19所述的外科用组织修复装置，其中所述催化剂选自铜、铁、锌、硒和银。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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