CN115605237A - 杂化聚合物材料及其用途 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种杂化聚合物材料，其包含原弹性蛋白以及多元醇单体和聚羧酸单体的共聚物。杂化聚合物材料适合用作组织支架。

Description

杂化聚合物材料及其用途

技术领域

本公开涉及适合用作组织支架的杂化聚合物材料。

背景技术

弹性蛋白是一种细胞外基质蛋白，其被发现于许多组织和器官中，这些组织和器官需要一定程度的弹性才能发挥作用，例如皮肤、血管、弹性韧带、膀胱和肺。弹性蛋白由交联原弹性蛋白单体组成，且在细胞外基质内起着关键的结构和生物学作用。

越来越多的方法旨在促进弹性蛋白向受损或患病组织的输送，以便为功能性组织再生提供有利环境。成体细胞合成广泛有组织的弹性蛋白纤维网络的能力受损，使得这种策略变得至关重要。以模仿天然组织中的组成、结构和功能的形式促进弹性蛋白生成的组织再生方法受到高度追捧。因此，形成有组织的弹性蛋白是下一代弹性组织的关键，因为它将再生组织转化为自然和功能状态。

合成植入物可用于修复或替换受损组织，例如在伤口部位或替换血管部分。理想情况下，这种植入物的材料是耐用的，与周围组织相容，并具有与原始组织相匹配的机械性能。对组织匹配顺应性和耐久性的要求在组织工程血管(TEBV)中尤为重要，其中不相容性可能因动脉瘤导致移植失败。弹性纤维含量和结构不仅可以决定TEBV的机械性能，还可以抑制导致移植闭塞的平滑肌细胞增殖。

因此，需要开发用于在植入时促进功能性弹性蛋白形成的植入物材料。还需要开发具有合适的组织匹配顺应性和/或耐久性以用于组织支架的材料。此外，需要开发促进快速内皮化和/或减少内膜增生的材料。还需要开发促进结缔组织沉积的材料，例如，促进胶原蛋白的合成和组织以及细胞的组织，和/或具有与组织重塑匹配的材料降解速率。

本公开的目的是至少部分地满足上述需要中的至少一个。

发明内容

本公开提供了一种新的杂化聚合物材料，出人意料地促进了在植入时弹性蛋白网络的形成。这种杂化聚合物材料表现出机械、结构和/或生物相容性，可能适合作为组织再生的支架。

根据本公开的第一方面，其提供了一种杂化聚合物材料，包括：原弹性蛋白；以及多元醇单体和聚羧酸单体的共聚物。

以下选项可以单独或以任何合适的组合与第一方面结合使用。

多元醇单体可以是三醇。例如，它可以是丙三醇。

聚羧酸单体可以是二羧酸。它可以是直链C₄-C₂₀二羧酸。例如，它可以是癸二酸。

杂化聚合物材料可以包括原弹性蛋白和聚(癸二酸甘油酯)的共聚物。

原弹性蛋白与多元醇-聚羧酸共聚物的质量比可以为约1:99至约99:1。在一些实施方式中，原弹性蛋白与多元醇-聚羧酸共聚物的质量比为约1:90、1:80、1:70、1:60、1:50、1:40、1:30、1:20、1:10、1:9、1:8、1:7、1:6、1:5、1:4、1:3、1:2、1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、20:1、30:1、40:1、50:1、60:1、70:1、80:1或90:1。在一些实施方式中，原弹性蛋白与多元醇-聚羧酸共聚物的质量比优选为约50:50至约70:30。

杂化聚合物材料可以包括纤维。纤维可具有约5nm至约10μm的平均纤维宽度。在一些实施方式中，杂化聚合物材料的平均纤维宽度可以为约5nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、200nm、210nm、220nm、230nm、240nm、250nm、260nm、270nm、280nm、290nm、300nm、310nm、320nm、330nm、340nm、350nm、360nm、370nm、380nm、390nm、400nm、410nm、420nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm、490nm、500nm、510nm、520nm、530nm、540nm、550nm、560nm、570nm、580nm、590nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。在某些实施方式中，杂化聚合物材料可例如具有约200nm至约600nm的平均纤维宽度。

杂化聚合物材料可以具有多孔结构。它可以具有约0.05μm至约1000μm的平均孔径(例如，直径)。在实施方式中，杂化聚合物材料的平均孔径可以为约50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、620nm、640nm、660nm、680nm、700nm、720nm、740nm、760nm、780nm、800nm、820nm、840nm、860nm、880nm、900nm、920nm、940nm、960nm、980nm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。在示例性实施方式中，杂化聚合物材料具有约0.6μm至约1.5μm的平均孔径。在一些实施方式中，杂化聚合物材料可具有约30％至约60％的百分孔隙率。

原弹性蛋白可在至少50个连续氨基酸上与人原弹性蛋白异构体(isoform)的氨基酸序列具有至少约70％至约100％的序列同一性。在某些实施方式中，本公开的原弹性蛋白与跨越至少50个连续氨基酸的人原弹性蛋白异构体的氨基酸序列具有至少约70％、75％、80％、85％、90％、95％或100％的序列同一性。在一些实施方式中，原弹性蛋白可具有人原弹性蛋白异构体的序列。

在某些实施方式中，杂化聚合物材料包括原弹性蛋白和聚(癸二酸甘油酯)的共聚物，其中原弹性蛋白与聚(癸二酸甘油酯)的质量比为约50:50至约70:30；杂化聚合物材料包括平均纤维宽度为约200nm至约600nm的纤维；且杂化聚合物材料具有多孔结构，平均孔径为约0.6μm至约1.5μm，百分孔隙率为约30％至约60％。

根据本公开的第二方面，其提供了包含根据第一方面的杂化聚合物材料的组织支架。

以下选项可以单独地或以任何合适的组合与第二方面结合使用。

组织支架可具有约0.01MPa至约80MPa的杨氏模量。在一些实施方式中，组织支架可以含有的杨氏模量为约0.01Mpa、0.01Mpa、0.02Mpa、0.03Mpa、0.04Mpa、0.05Mpa、0.06Mpa、0.07Mpa、0.08Mpa、0.09Mpa、0.1Mpa、0.2Mpa、0.3Mpa、0.4Mpa、0.5Mpa、0.6Mpa、0.7Mpa、0.8Mpa、0.9Mpa、1.0Mpa、2.0Mpa、3.0Mpa、4.0Mpa、5.0Mpa、6.0Mpa、7.0Mpa、8.0Mpa、9.0Mpa、10Mpa、20Mpa、30Mpa、40Mpa、50Mpa、60Mpa、70Mpa、80Mpa、90Mpa或100Mpa。在某些实施方式中，组织支架可具有约1MPa至约30MPa的杨氏模量。

组织支架可具有约0.01MPa至约80MPa的极限拉伸强度。在一些实施方式中，组织支架可以有的极限拉伸强度为约0.01Mpa、0.01Mpa、0.02Mpa、0.03Mpa、0.04Mpa、0.05Mpa、0.06Mpa、0.07Mpa、0.08Mpa、0.09Mpa、0.1Mpa、0.2Mpa、0.3Mpa、0.4Mpa、0.5Mpa、0.6Mpa、0.7Mpa、0.8Mpa、0.9Mpa、1.0Mpa、1.1Mpa、1.2Mpa、1.5Mpa、2.0Mpa、3.0Mpa、4.0Mpa、5.0Mpa、6.0Mpa、7.0Mpa、8.0Mpa、9.0Mpa、10Mpa、11.0Mpa、12.0Mpa、15.0Mpa、20Mpa、21Mpa、22Mpa、25Mpa、30Mpa、35Mpa、40Mpa、50Mpa、60Mpa、70Mpa、80Mpa、90Mpa或100Mpa。在某些实施方式中，组织支架可具有约2MPa至约10MPa的极限拉伸强度。

本公开的组织支架可具有约30％至约400％的断裂伸长率。在实施方式中，组织支架的断裂伸长率可以为约10％、20％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、70％、75％、80％、90％、100％、110％、120％、130％、140％、150％、160％、170％、180％、190％、200％、210％、220％、230％、240％、250％、260％、270％、280％、290％、300％、310％、320％、330％、340％、350％、360％、370％、380％、390％或400％。在某些实施方式中，组织支架可具有约40％至约110％的断裂伸长率。

当在PBS中于37℃孵育1周时，组织支架可能会损失小于约40％的质量。在实施方式中，当组织支架在PBS中于37℃孵育1周时，其质量损失可以小于为约40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％、9％、8％或7％。

第二方面的组织支架可以由第一方面的杂化聚合物材料制成。在某些实施方式中，第一方面的杂化聚合物材料可用于第二方面的组织支架中。

根据本公开的第三方面，其提供了一种用于制备杂化聚合物材料材料的方法，所述方法包括以下步骤：

(A)提供一种混合物，包括：

原弹性蛋白；和

多元醇单体和聚羧酸单体的共聚物；和

(B)加热混合物以形成杂化聚合物材料；

其中原弹性蛋白、多元醇单体和聚羧酸单体如第一方面所定义。

以下选项可以单独或以任何合适的组合与第三方面结合使用。

加热可以在约50℃至约220℃的温度下进行。在一些实施方式中，根据本公开的用于制备杂化聚合物材料的方法包括在约50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃或220℃的温度下加热混合物。在一些实施方式中，根据本公开的用于制备杂化聚合物材料的方法包括在约160℃的温度下加热混合物。

加热可以持续约10分钟至约24小时的持续时间。在某些实施方式，该方法包括将混合物持续加热约10分钟、20分钟、30分钟、40分钟、50分钟、1小时、1.5小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时或24小时。

该方法可以在约1个大气压的压力下进行。

该混合物可以包括溶剂，并且该方法可以进一步包括在步骤(B)之前去除或减少溶剂的量的步骤。溶剂可以是极性有机溶剂，其沸点低于80℃。在一些实施方式中，极性有机溶剂的沸点低于50℃、60℃或70℃。例如，溶剂可以是六氟-2-丙醇。

该方法可以包括对混合物进行电纺的步骤。该混合物可以电纺到涂有聚四氟乙烯的芯棒上。

在某些实施方式中，该方法不包括加热原弹性蛋白溶液的步骤。

在某些实施方式中，该方法包括以下步骤：提供包括原弹性蛋白、聚(癸二酸甘油酯)和六氟-2-丙醇的混合物，其中原弹性蛋白与聚(癸二酸甘油酯)的质量比为约50:50至约70:30；在除去或减少六氟-2-丙醇的量的条件下对该混合物进行电纺；将混合物在约160℃加热超过2小时以形成杂化聚合物材料；其中所述杂化聚合物材料包括平均纤维宽度为约200nm至约600nm的纤维；并且杂化聚合物材料具有多孔结构，平均孔径为约0.6μm至约1.5μm，且百分孔隙率为约30％至约60％。

在第三方面的方法中，可以制备第一方面的杂化聚合物材料。第一方面的杂化聚合物材料可以使用第三方面的方法制备。

第三方面的方法可以制备第二方面的组织支架。第二方面的组织支架可以使用第三方面的方法制备。

根据本公开的第四方面，其提供了根据第三方面的方法制成的组织支架。

以下选项可以单独或以任何合适的组合与第四方面结合使用。

组织支架可以是血管移植物、心脏瓣薄膜、神经导管、手术贴片或伤口愈合支架。

第四方面的组织支架可以使用第三方面的方法制备。第三方面的方法可以制备第四方面的组织支架。

第四方面的组织支架可以由第一方面的杂化聚合物材料制成。第一方面的杂化聚合物材料可用于第四方面的组织支架中。

根据本公开的第五方面，其提供了根据第一方面的杂化聚合物材料在制造组织支架中的用途。

第五方面的用途可以使用根据第三方面的方法。第三方面的方法可以用于第五方面的应用。

第五方面的用途可以制备第二或第四方面的组织支架。第二或第四方面的组织支架可以根据第五方面的用途制备。

根据本公开的第六方面，其提供了一种用于在有需要的受试者中再生组织的方法，包括将根据第二或第四方面的组织支架植入或应用到受试者中或受试者上。

第六方面的方法可以使用第二或第四方面的组织支架。第二或第四方面的组织支架可用于第六方面的方法中。

附图说明

图1显示了使用电纺和溶剂浇铸方法制造示例性支架的示意图。

图2显示了示例性电纺原弹性蛋白-聚(癸二酸甘油酯)(TE-PGS)支架的宏观和扫描电子显微镜(SEM)图像。未加热的和加热的支架图像的比例尺长为1cm。SEM图像的比例尺长为5μm。

图3A-C显示了电纺TE-PGS支架的(A)纤维宽度、(B)孔隙率和(C)孔径的表征。

图4显示了使用自发荧光的TE-PGS支架的3D结构。比例尺长为10μm。

图5显示了电纺TE-PGS支架和100:0TE(HeaTro)支架样品的FTIR-ATR光谱，用于：(A)未加热的和(B)加热的支架。

图6显示了电纺TE-PGS支架和100:0(HeaTro)支架的溶胀特性。

图7显示了电纺TE-PGS支架的应力-应变曲线。

图8显示了电纺TE-PGS支架在6周内的大量降解。

图9A-C显示(A)人真皮成纤维细胞(HDF)、(B)人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和(C)人冠状动脉平滑肌细胞(HCASMC)在溶剂浇铸PGS(SC-PGS)和电纺TE:PGS(ES-50:50和ES-70:30)支架上增殖1、3和7天的情况。ES-50:50＝电纺TE:PGS-50:50。ES-70:30＝电纺TE:PGS-70:30。

图10显示在接种后1、3和7天在PGS(SC-PGS)和TE:PGS(ES-50:50和ES-70:30)支架上培养的HUVEC的F-肌动蛋白染色。比例尺长为50μm。

图11显示了在溶剂浇铸PGS(SC-PGS)和电纺TE:PGS(ES-50:50和ES-70:30)支架上培养1、3和7天的HCASMC的F-肌动蛋白染色。比例尺长为50μm。

图12A-C显示了在小鼠中皮下植入的TE-PGS的数据。图12A显示了在小鼠中皮下培养2周和4周的PGS支架和TE-PGS支架的苏木精和伊红(H&E)和马森三色组织染色。比例尺的长度为100μm。图12B显示了植入物周围组织中的标准化组织区域。图12C显示了植入物周围组织中的总细胞数。

图13显示了用于TE-PGS血管移植物的示例性电纺制造过程的示意图。

图14A-G显示了电纺TE-PGS血管移植物外观和形态的电子显微照片。图14A显示了ES-50:50血管移植物在1502之前和1504加热之后的总体图像。图14B显示了血管移植物横截面形态。图14C显示了血管壁内腔表面形态。图14D显示了加热前的内腔表面形态。图14E显示了加热后的内腔表面形态。图14F显示了血管外壁表面形态。图14G显示了加热前的外壁表面形态。图14H显示了加热后的外壁表面形态。

图15显示了在每列顶部指示的组合物的TE-PGS支架内的3D结构的多光子显微镜成像。TE通过其自发荧光(顶部行)显示，PGS成分被罗丹明6G(中间行)染色。TE和PGD的合并图像显示在底部行。比例尺长为20μm。

图16显示了HDF在所示组成的SC-PGS薄膜和电纺TE-PGS薄膜上的增殖测定和荧光显微镜成像。顶部的图显示了接种到薄膜后1、3和7天的HDF增殖数据。底部的显微照片显示了接种后7天HDF的F-肌动蛋白(弥漫性细胞质)和核(点状)染色。比例尺＝100μm。

图17A-D显示了在TE-PGS支架上培养后血管内皮细胞增殖和功能的数据。图17A显示接种后1、3和7天SC-PGS薄膜和电纺(electropsun)TE-PGS薄膜上的HUVEC增殖曲线。图17B显示了在接种后第1天和第7天在溶剂浇铸PGS(SC-PGS)和电纺TE:PGS(ES-50:50和ES-70:30)支架上培养的HUVEC的F-肌动蛋白和DAPI染色(比例尺100μm)。图17C显示了在接种后第1天和第7天在溶剂浇铸PGS(SC-PGS)和电纺TE:PGS(ES-50:50和ES-70:30)支架上培养的HUVEC中血管相关功能的基因表达。图17D显示了在溶剂浇铸PGS(SC-PGS)和电纺TE:PGS上培养的HUVEC中抗VE-钙粘蛋白染色(顶部)、抗eNOS染色(中间)和抗vWF染色(底部)的共焦荧光图像(ES-50:50和ES-70:30)在接种后第7天搭建支架(比例尺25μm)。

图18：显示TE:PGS比率为50:50和70:30的厚电纺血管移植物的SEM图像。

图19A-F显示在小鼠主动脉中植入ES-50:50移植物的数据。图19A显示了天然小鼠主动脉、移植物近端和移植物中间的苏木精和伊红(HE，顶部三行)、天狼猩红(PSR，中间三行)、伟赫夫范吉森(VVG，底部三行)的组织学。图19B显示了天然小鼠主动脉、移植物近端和移植物中间的弹性蛋白自发荧光。图19C显示了移植物近端、移植物中间和天然主动脉的内腔大小。图19D显示了移植物近端、移植物中间和天然主动脉的壁厚。图19E显示了移植物近端、移植物中间和天然主动脉的弹性纤维分数。图19F显示了移植物近端、移植物中间和天然主动脉的弹性纤维厚度。

具体实施方式

定义

PBS：磷酸盐缓冲液；TE：原弹性蛋白；PGS：聚(癸二酸甘油酯)；FTIR-ATR：傅里叶变换红外衰减全反射；SEM：扫描电子显微镜；HDF：人真皮成纤维细胞；HUVEC：人脐静脉内皮细胞；HCASMC：人冠状动脉平滑肌细胞；SC：溶剂浇铸；ES：电纺；HFP：六氟-2-丙醇；PTFE：聚四氟乙烯。

杂化聚合物材料

本文公开了可包括原弹性蛋白的杂化聚合物材料。任选地，一些实施方式可以包括多元醇单体的共聚物。进一步任选地，一些实施方式可包括聚羧酸单体。此类实施方式及其用途也在本文中公开。

多元醇单体

多元醇单体可具有约2至约10个羟基。例如，它可以是二醇、三醇、四醇、戊醇、六醇或庚醇。它可以是低分子量多元醇(即具有低于900道尔顿的分子量)。它可以选自丙三醇、乙二醇、木糖醇、季戊四醇及其组合。它可以是糖或糖衍生物。例如，它可以是三醇，例如丙三醇。

聚羧酸单体

聚羧酸单体可具有约2至约10个羧酸基团。例如，它可以是二羧酸、三羧酸、四羧酸、五羧酸、六羧酸或七羧酸。它可以是低分子量聚羧酸(即具有低于900道尔顿的分子量)。它可以选自草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十六烷二酸、二十二烷二酸、柠檬酸、丙烷-1,2,3-三羧酸、异柠檬酸、乌头酸及其组合。例如，它可以是二羧酸。它可以是直链或支链C₄-C₂₀二羧酸、三羧酸或四羧酸。它可以是直链或支链C₄-C₂₀二羧酸。例如，它可以是直链C₄-C₂₀二羧酸，例如癸二酸。

原弹性蛋白

原弹性蛋白是由弹性蛋白基因组序列(或基因)编码的单体蛋白。原弹性蛋白的大小为约60-70kDa。原弹性蛋白中有大约36个小结构域，每个重约2kDa。在外显子内，存在富含甘氨酸、缬氨酸、脯氨酸、异亮氨酸和亮氨酸等非极性氨基酸的交替疏水结构域(这些结构域通常以三到六个肽重复出现，例如GVGVP(SEQ ID NO:1)，GGVP(SEQ ID NO:2)和GVGVAP(SEQ ID NO:3)，以及富含赖氨酸和丙氨酸的亲水结构域。亲水结构域通常由被两个或三个丙氨酸残基如AAAKAAKAA(SEQ ID NO:4)隔开的赖氨酸片段组成。此外，原弹性蛋白末端具有亲水性羧基末端序列，该序列仅包含两个半胱氨酸残基。

在某些实施方式中，用于本文公开的杂化聚合物材料中的原弹性蛋白包括亲水和疏水结构域。亲水结构域有助于弹性功能(例如，通过与水结合)。它们还有助于更广泛的生物学功能，包括与细胞和细胞外基质的结合。疏水结构域被认为对于提供弹性很重要。

可存在于本文公开的杂化聚合物材料中使用的原弹性蛋白中的氨基酸序列的一些实施例如下：GGVPGAIPGGVPGGVFYP(SEQ ID NO:5)、GVGLPGVYP(SEQ ID NO:6)、GV PLGYP(SEQ ID NO:7))、PYTTGKLPYGYGP(SEQ ID NO:8)、GGVAGAAGKAGYP(SEQ ID NO:9)、TYGVGAGGFP(SEQ ID NO:10)、KPLKP(SEQ ID NO:11)、ADAAA AYKAAKA(SEQ ID NO:12)、GAGVKPGKV(SEQ ID NO:13)、GAGVKPGKV(SEQ ID NO:14)、TGAGVKPKA(SEQ ID NO:15)、QIKAPKL(SEQ ID NO:16)、VAPGVG(SEQ ID NO:17)、VPGVG(SEQ ID NO:18)、AAAAAAAKAAAK(SEQ ID NO:19)、AAAAAAAAAAAAAKAAKYGAAAGLV(SEQ ID NO:20)、EAAAAKAAAKAAKYGAR(SEQID NO:21)、EAQAAAAAKAAKYGVGT(SEQ ID NO:22)、AAAAAKAAAKAAQ FGLV(SEQ ID NO:23)、GGVAAAAAKSAAKVAAKAQLRAAAGLGAGI(SEQ ID NO:24)、GALAAAKAAKYGAAV(SEQ ID NO:25)、AAAAAAAKAAAKAA(SEQ ID NO:26)、AAAAKAAKYGAA(SEQ ID NO:27)、和/或CLGKACGRKRK(SEQID NO:28)。

在某些实施方式中，用于本文所公开的杂化聚合物材料的原弹性蛋白可以包括上述任何一种或由上述任何一种组成序列。

在一个实施方式中，用于本文公开的杂化聚合物材料的原弹性蛋白包括或由如下所示的序列组成：VXPGVG(SEQ ID NO:29)其中X是任何氨基酸残基或无残基，ZXPGZG(SEQID NO:30)其中Z是脂肪族残基，VXP(I/L/V)V(I/L/V)其中(I/L/V)是异亮氨酸、亮氨酸或缬氨酸。

在一个实施方式中，用于本文所公开的杂化聚合物材料的原弹性蛋白包含原弹性蛋白的亲水和疏水结构域。其他合适的原弹性蛋白序列是本领域已知的并且包括CAA33627(智人)、P15502(智人)、AAA42271(褐家鼠)、AAA42272 5(褐家鼠)、AAA42268(褐家鼠)、AAA42269(褐家鼠)、AAA80155(小家鼠)、AAA49082(家鸡)、P04985(黄牛)、ABF82224(斑马鱼)、ABF82222(热带爪蟾)和P11547(绵羊)。在一个优选的实施方式中，用于本文公开的杂化聚合物材料的原弹性蛋白源自人原弹性蛋白。如本文所述，本文公开的杂化聚合物材料还包括原弹性蛋白的变体，例如物种变体或多态变体。用于本文所公开的杂化聚合物材料的原弹性蛋白可获自重组来源。它们也可以从天然来源中提取或合成(例如，通过固相合成技术)。原弹性蛋白也可商购获得。

原弹性蛋白有许多异构体，因此构成原弹性蛋白多肽的氨基酸的确切数量会有所不同。本文公开的杂化聚合物材料还包括原弹性蛋白的变体，例如物种变体或多态变体。本文所公开的杂化聚合物材料旨在涵盖表现出相同活性(即生物相容性和弹性)的原弹性蛋白的所有功能活性变体。这也包括原弹性蛋白的脱辅基和全息形式、翻译后修饰形式以及糖基化或去糖基化衍生物。此类功能活性片段和变体包括，例如，具有保守性氨基酸置换的那些。

在一个实施方式中，用于本文公开的杂化聚合物材料的原弹性蛋白是SHELδ26A原弹性蛋白类似物(WO 1999/03886)。SHELδ26A的氨基酸序列为：GGVPGAIPGGVPGGVFYPGAGLGALGGGALGPGGKPLKPVPGGLAGAGLGAGLGAFPAVTFPGALVPGGVADAAAAYKAAKAGAGLGGVPGVGGLGVSAGAVVPQPGAGVKPGKVPGVGLPGVYPGGVLPGARFPGVGVLPGVPTGAGVKPKAPGVGGAFAGIPGVGPFGGPQPGVPLGYPIKAPKLPGGYGLPYTTGKLPYGYGPGGVAGAAGKAGYPTGTGVGPQAAAAAAAKAAAKFGAGAAGVLPGVGGAGVPGVPGAIPGIGGIAGVGTPAAAAAAAAAAKAAKYGAAAGLVPGGPGFGPGVVGVPGAGVPGVGVPGAGIPVVPGAGIPGAAVPGVVSPEAAAKAAAKAAKYGARPGVGVGGIPTYGVGAGGFPGFGVGVGGIPGVAGVPSVGGVPGVGGVPGVGISPEAQAAAAAKAAKYGVGTPAAAAAKAAAKAAQFGLVPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGVGLAPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGIGPGGVAAAAKSAAKVAAKAQLRAAAGLGAGIPGLGVGVGVPGLGVGAGVPGLGVGAGVPGFGAVPGALAAAKAAKYGAAVPGVLGGLGALGGVGIPGGVVGAGPAAAAAAAKAAAKAAQFGLVGAAGLGGLGVGGLGVPGVGGLGGIPPAAAAKAAKYGAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK(SEQ IDNO:31)。

在另一个实施方式中，用于本文公开的杂化聚合物材料中的原弹性蛋白是SHEL异构体(WO 1994/14958；通过引用全部包括在本文中)：SMGGVPGAIPGGVPGGVFYPGAGLGALGGGALGPGGKPLKPVPGGLAGAGLGAGLGAFPAVTFPGALVPGGVADAAAAYKAAKAGAGLGGVPGVGGLGVSAGAVVPQPGAGVKPGKVPGVGLPGVYPGGVLPGARFPGVGVLPGVPTGAGVKPKAPGVGGAFAGIPGVGPFGGPQPGVPLGYPIKAPKLPGGYGLPYTTGKLPYGYGPGGVAGAAGKAGYPTGTGVGPQAAAAAAAKAAAKFGAGAAGVLPGVGGAGVPGVPGAIPGIGGIAGVGTPAAAAAAAAAAKAAKYGAAAGLVPGGPGFGPGVVGVPGAGVPGVGVPGAGIPVVPGAGIPGAAVPGVVSPEAAAKAAAKAAKYGARPGVGVGGIPTYGVGAGGFPGFGVGVGGIPGVAGVPSVGGVPGVGGVPGVGISPEAQAAAAAKAAKYGVGTPAAAAAKAAAKAAQFGLVPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGVGLAPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGIGPGGVAAAAKSAAKVAAKAQLRAAAGLGAGIPGLGVGVGVPGLGVGAGVPGLGVGAGVPGFGAGADEGVRRSLSPELREGDPSSSQHLPSTPSSPRVPGALAAAKAAKYGAAVPGVLGGLGALGGVGIPGGVVGAGPAAAAAAAKAAAKAAQFGLVGAAGLGGLGVGGLGVPGVGGLGGIPPAAAAKAAKYGAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK)((SEQ ID NO:32)或SHEL的抗蛋白酶衍生物或SHELδ26A异构体(WO2000/04043；通过引用将其全部包含在本文中)。如WO 2000/04043中所述，所描述的原弹性蛋白的蛋白质序列可能具有突变序列，其导致对蛋白水解消化的敏感性降低或消除。非限制性地，原弹性蛋白氨基酸序列对例如丝氨酸蛋白酶、凝血酶、激肽释放酶、金属蛋白酶、明胶酶A、明胶酶B、血清蛋白、胰蛋白酶或弹性蛋白酶的敏感性降低或消除。在实施方式中，所述原弹性蛋白包括SHELδ26A异构体：GGVPGAIPGGVPGGVFYPGAGLGALGGGALGPGGKPLKPVPGGLAGAGLGAGLGAFPAVTFPGALVPGGVADAAAAYKAAKAGAGLGGVPGVGGLGVSAGAVVPQPGAGVKPGKVPGVGLPGVYPGGVLPGARFPGVGVLPGVPTGAGVKPKAPGVGGAFAGIPGVGPFGGPQPGVPLGYPIKAPKLPGGYGLPYTTGKLPYGYGPGGVAGAAGKAGYPTGTGVGPQAAAAAAAKAAAKFGAGAAGVLPGVGGAGVPGVPGAIPGIGGIAGVGTPAAAAAAAAAAKAAKYGAAAGLVPGGPGFGPGVVGVPGAGVPGVGVPGAGIPVVPGAGIPGAAVPGVVSPEAAAKAAAKAAKYGARPGVGVGGIPTYGVGAGGFPGFGVGVGGIPGVAGVPSVGGVPGVGGVPGVGISPEAQAAAAAKAAKYGVGTPAAAAAKAAAKAAQFGLVPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGVGLAPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGIGPGGVAAAAKSAAKVAAKAQLRAAAGLGAGIPGLGVGVGVPGLGVGAGVPGLGVGAGVPGFGAVPGALAAAKAAKYGAAVPGVLGGLGALGGVGIPGGVVGAGPAAAAAAAKAAAKAAQFGLVGAAGLGGLGVGGLGVPGVGGLGGIPPAAAAKAAKYGAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK)(SEQ ID NO:33)。在一些实施方式中，原弹性蛋白包括SHELδmod异构体：GGVPGAVPGGVPGGVFYPGAGFGAVPGGVADAAAAYKAAKAGAGLGGVPGVGGLGVSAGAVVPQPGAGVKPGKVPGVGLPGVYPGFGAVPGARFPGVGVLPGVPTGAGVKPKAPGVGGAFAGIPGVGPFGGPQPGVPLGYPIKAPKLPGGYGLPYTTGKLPYGYGPGGVAGAAGKAGYPTGTGVGPQAAAAAAAKAAAKFGAGAAGFGAVPGVGGAGVPGVPGAIPGIGGIAGVGTPAAAAAAAAAAKAAKYGAAAGLVPGGPGFGPGVVGVPGFGAVPGVGVPGAGIPVVPGAGIPGAAGFGAVSPEAAAKAAAKAAKYGARPGVGVGGIPTYGVGAGGFPGFGVGVGGIPGVAGVPSVGGVPGVGGVPGVGISPEAQAAAAAKAAKYGVGTPAAAAAKAAAKAAQFGLVPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGVGLAPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGIGPGGVAAAAKSAAKVAAKAQLRAAAGLGAGIPGLGVGVGVPGLGVGAGVPGLGVGAGVPGFGAVPGALAAAKAAKYGAVPGVLGGLGALGGVGIPGGVVGAGPAAAAAAAKAAAKAAQFGLVGAAGLGGLGVGGLGVPGVGGLGGIPPAAAAKAAKYGAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK)(SEQ ID NO:34)。

在一个实施方式中，原弹性蛋白具有人原弹性蛋白异构体的序列。与原弹性蛋白的片段或变体有关的术语“功能活性”是指能够形成弹性材料的片段或变体(例如类似物、衍生物或突变体)，如下文进一步讨论的。此类变体包括天然存在的变体和非天然存在的变体。考虑一种或多种氨基酸的添加、缺失、取代和衍生，只要修饰不会导致片段或变体的功能活性丧失。通过缩短氨基酸序列，例如使用外肽酶，或通过合成较短长度的氨基酸序列，然后测试弹性材料形成能力，例如通过WO2014/089610中描述的方法，可以容易地确定功能活性片段。在发生非自然变异的情况下，该片段可以称为拟肽，这也在本公开的范围内。例如，合成氨基酸及其类似物可以替代一种或多种提供构建体形成活性的天然氨基酸，如WO2014/089610中所述。“拟肽”是一种合成化合物，其具有与用于本文公开的杂化聚合物材料的原弹性蛋白基本相同的结构和/或功能特征。拟肽通常包含至少一个非天然合成的残基。拟肽化合物的非天然成分可以根据以下一种或多种：a)除天然酰胺键(“肽键”)键之外的残基键基；b)非天然残基代替天然存在的氨基酸残基；或c)诱导二级结构模拟的残基，即诱导或稳定二级结构，例如β转角、γ转角、聚脯氨酸转角、β折叠、α螺旋构象等。可以使用科学和专利文献中描述的多种程序和方法合成拟肽。

功能活性片段的长度可为约100个氨基酸。通常，用于本文公开的杂化聚合物材料的最短片段的长度为约10个氨基酸。因此，该片段的长度可以在大约10到大约100个氨基酸之间。

在某些实施方式中，功能活性片段或变体与如上所述肽具有至少约60％的同一性，更优选至少约65％、66％、67％、68％、69％、70％、71％、72％、73％、74％、75％、76％、77％、78％、79％、80％、81％、82％、83％、84％或85％同一性，甚至更优选90％同一性，甚至更优选至少约95％、96％、97％、98％、99％或100％同一性。功能活性片段或变体可以对应于来自原弹性蛋白的氨基酸的连续序列或与之具有同一性，但是也考虑到，功能活性片段对应于在原弹性蛋白的三维结构中空间聚集的氨基酸序列或与之具有同一性。

此类功能活性片段和变体包括，例如，具有保守性氨基酸置换的那些。术语“保守性氨基酸置换”是指一种氨基酸被同一类别中的另一种氨基酸取代，类别如下：

非极性：Ala、Val、Leu、lie、Pro、Met、Phe、Trp；不带电荷的极性：Gly、Ser、Thr、Cys、Tyr、Asn、Gln；酸性：Asp、Glu；碱性：Lys、Arg、His。其他保守性氨基酸置换也可以如下进行：芳香族：Phe、Tyr、His；质子供体：Asn、Gln、Lys、Arg、His、Trp；质子受体：Glu、Asp、Thr、Ser、Tyr、Asn、Gln。

在一个实施方式中，原弹性蛋白具有与跨越至少50个连续氨基酸的人类原弹性蛋白的氨基酸序列具有至少90％序列同一性的序列。在一个实施方式中，原弹性蛋白具有与人原弹性蛋白序列在由VPGVG(SEQ ID NO:35)组成的连续氨基酸序列上具有至少80％序列同一性的序列。

一种类型的原弹性蛋白可用于本文公开的杂化聚合物材料中，或可使用不同原弹性蛋白的组合。例如，原弹性蛋白的组合可以包括1、2、3、4、5、6、7、9、10或更多种不同类型的原弹性蛋白。在另一个实施方式中，可以使用至少2种、至少3种、至少4种、至少5种、至少6种、至少7种、至少8种、至少9种或至少10种或更多种不同的原弹性蛋白类型。在另一个实施方式中，可以使用1或更多、2或更多、3或更多、4或更多、5或更多、6或更多、7或更多、8或更多、9或更多、10或更多不同类型的原弹性蛋白。

此外，在其他实施方式中，原弹性蛋白可以是人和/或非人(例如灵长类动物、牛、马、绵羊、山羊、猪、狗、猫或啮齿动物)原弹性蛋白的任何数量或组合。此外，应当理解，改变组合中存在的每种原弹性蛋白类型的比率和/或同一性可以产生具有所需弹性、拉伸强度和可成形性的基于原弹性蛋白的水凝胶，并且原弹性蛋白聚合物的强度、弹性和其他物理和生化行为因此可以改变，并且可能可以控制，通过将原弹性蛋白的各种多态形式结合到聚合物支架中。此外，可以改变组合中存在的每种原弹性蛋白类型的比率和/或同一性，以匹配存在于被修复、替换或再生的组织中的原弹性蛋白。

如WO 1999/03886中所示，可以制备原弹性蛋白的重组形式，用于本文公开的杂化聚合物材料中。这些序列是：SMGGVPGAIPGGVPGGVFYPGAGLGALGGGALGPGGKPLKPVPGGLAGAGLGAGLGAFPAVTFPGALVPGGVADAAAAYKAAKAGAGLGGVPGVGGLGVSAGAVVPQPGAGVKPGKVPGVGLPGVYPGGVLPGARFPGVGVLPGVPTGAGVKPKAPGVGGAFAGIPGVGPFGGPQPGVPLGYPIKAPKLPGGYGLPYTTGKLPYGYGPGGVAGAAGKAGYPTGTGVGPQAAAAAAAKAAAKFGAGAAGVLPGVGGAGVPGVPGAIPGIGGIAGVGTPAAAAAAAAAAKAAKYGAAAGLVPGGPGFGPGVVGVPGAGVPGVGVPGAGIPVVPGAGIPGAAVPGVVSPEAAAKAAAKAAKYGARPGVGVGGIPTYGVGAGGFPGFGVGVGGIPGVAGVPSVGGVPGVGGVPGVGISPEAQAAAAAKAAKYGVGTPAAAAAKAAAKAAQFGLVPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGVGLAPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGIGPGGVAAAAKSAAKVAAKAQLRAAAGLGAGIPGLGVGVGVPGLGVGAGVPGLGVGAGVPGFGAGADEGVRRSLSPELREGDPSSSQHLPSTPSSPRVPGALAAAKAAKYGAAVPGVLGGLGALGVGIPGGVVGAGPAAAAAAAKAAAKAAQFGLVGAAGLGGLGVGGLGVPGVGGLGGIPPAAAAKAAKYGAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK(SEQID NO:36)；GGVPGAIPGGVPGGVFYPGAGLGALGGGALGPGGKPLKPVPGGLAGAGLGAGLGAFPAVTFPGALVPGGVADAAAAYKAAKAGAGLGGVPGVGGLGVSAGAVVPQPGAGVKPGKVPGVGLPGVYPGGVLPGARFPGVGVLPGVPTGAGVKPKAPGVGGAFAGIPGVGPFGGPQPGVPLGYPIKAPKLPGGYGLPYTTGKLPYGYGPGGVAGAAGKAGYPTGTGVGPQAAAAAAAKAAAKFGAGAAGVLPGVGGAGVPGVPGAIPGIGGIAGVGTPAAAAAAAAAAKAAKYGAAAGLVPGGPGFGPGVVGVPGAGVPGVGVPGAGIPVVPGAGIPGAAVPGVVSPEAAAKAAAKAAKYGARPGVGVGGIPTYGVGAGGFPGFGVGVGGIPGVAGVPSVGGVPGVGGVPGVGISPEAQAAAAAKAAKYGVGTPAAAAAKAAAKAAQFGLVPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGVGLAPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGIGPGGVAAAAKSAAKVAAKAQLRAAAGLGAGIPGLGVGVGVPGLGVGAGVPGLGVGAGVPGFGAVPGALAAAKAAKYGAAVPGVLGGLGALGGVGIPGGVVGAGPAAAAAAAKAAAKAAQFGLVGAAGLGGLGVGGLGVPGVGGLGGIPPAAAAKAAKYGAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK(SEQ ID NO:37)；MGGVPGAVPGGVPGGVFYPGAGFGAVPGGVADAAAAYKAAKAGAGLGGVPGVGGLGVSAGAVVPQPGAGVKPGKVPGVGLPGVYPGFGAVPGARFPGVGVLPGVPTGAGVKPKAPGVGGAFAGIPGVGPFGGPQPGVPLGYPIKAPKLPGGYGLPYTTGKLPYGYGPGGVAAAGKAGYPTGTGVGPQAAAAAAAKAAAKFGAGAAGFGAVPGVGGAGVPGVPGAIPGIGGIAGVGTPAAAAAAAAAAKAAKYGAAAGLVPGGPGFGPGVVGVPGFGAVPGVGVPGAGIPVVPGAGIPGAAGFGAVSPEAAAKAAAKAAKYGARPGVGVGGIPTYGVGAGFFPGFGVGVGGIPGVAGVPSVGGVPGVGGVPGVGISPEAQAAAAAKAAKYGVGTPAAAAAKAAAKAAQFGLVPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGVGLAPGVGVAPGVGVAPGVGVAPGIGPGGVAAAAKSAAKVAAKAQLRAAAGLGAGIPGLGVGVGVPGLGVGAGVPGLGVGAGVPGFGAVPGALAAAKAAKYGAVPGVLGGLGALGGVGIPGGVVGAGPAAAAAAAKAAAKAAQFGLVGAAGLGGLGVGGLGVPGVGGLGGIPPAAAAKAAKYGAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK(SEQ ID NO:38)；SAMGGVPGALAAAKAAKYGAAVPGVLGGLGALGGVGIPGGVVGAGPAAAAAAAKAAAKAAQFGLVGAAGLGGLGVGGLGVPGVGGLGGIPPAAAAKAAKYGAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK(SEQ ID NO:39)；SAMGALVGLGVPGLGVGAGVPGFGAGADEGVRRSLSPELREGDPSSSQHLPSTPSSPRVPGALAAAKAAKYGAAVPGVLGGLGALGGVGIPGGVVGAGPAAAAAAAKAAAKAAQFGLVGAAGLGGLGVGGLGVPGVGGLGGIPPAAAAKAAKYGAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK(SEQ ID NO:40)；GIPPAAAAKAAKYGAALGGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK(SEQ ID NO:41)；GAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK(SEQID NO:42)；GADEGVRRSLSPELREGDPSSSQHLPSTPSSPRV(SEQ ID NO:43)；GADEGVRRSLSPELREGDPSSSQHLPSTPSSPRF(SEQ ID NO:44)；AAAGLGAGIPGLGVGVGVPGLGVGAGVPPGLGVGAGVPGFGAGADEGVRRSLSPELREGDPSSSQHLPSTPSSPRVPGALAAAKAAKYGAAVPGVLGGLGALGGVGIPGGVVGAGPAAAAAAAKAAAKAAQFGLVGAAGLGGLGVGGLGVPGVGGLGGIPPAAAAKAAKYGAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK(SEQ ID NO:45)和AAAGLGAGIPGLGVGVGVPLGLGVGAGVPPGLGVGAGVPGFGAVPGALAAAKAAKYGAAVPGVLGGLGALGGVGIPGGVVGAGPAAAAAAAKAAAKAAQFGLVGAAGLGGLGVGGLGVPGVGGLGGIPPAAAAKAAKYGAAGLGGVLGGAGQFPLGGVAARPGFGLSPIFPGGACLGKACGRKRK(SEQ IDNO:46)。

杂化聚合物材料

杂化聚合物材料包括原弹性蛋白和多元醇-聚羧酸共聚物的共聚物。也就是说，原弹性蛋白和多元醇-聚羧酸共聚物以这样的方式连接，该方式为在标准温度和压力下，将原弹性蛋白和多元醇-聚羧酸置于pH 7的PBS中，一小时后，可能不会从杂化聚合物材料中基本上浸出原弹性蛋白或多元醇-聚羧酸共聚物(即，当在pH 7和标准温度和压力下放置在PBS中1小时时，杂化聚合物材料的损失不得超过其干重的约50％、40％、30％、20％或10％)。杂化聚合物材料在标准压力和温度下可以是固体材料。本领域技术人员将理解，杂化聚合物材料可以是任何尺寸或形状，并且取决于其预期应用，它可以具有任何结构、微结构或形态。例如，它可以具有片状或管状结构。例如，它可以包括纤维。它可以具有多孔结构。在某些实施方式中，它可以具有无孔结构。

杂化聚合物材料可以包括原弹性蛋白和聚合物的共聚物，所述聚合物选自由以下组成的组：聚(琥珀酸甘油酯)、聚(戊二酸甘油酯)、聚(己二酸甘油酯)、聚(庚二酸甘油酯)、聚(辛二酸甘油酯)、聚甘油(壬二酸酯)、聚(癸二酸甘油酯)、聚(十一酸甘油酯)、聚(十二酸甘油酯)、聚(柠檬酸甘油酯)、聚(木糖醇癸二酸酯)、聚(季戊四醇癸二酸酯)及其组合。例如，它可以包括原弹性蛋白和聚(癸二酸甘油酯)的共聚物。

原弹性蛋白与多元醇-聚羧酸共聚物的质量比可以为约1:99至约99:1、或者可以为约10:90至约99:1、约20:80至约99:1、约30:70至约99:1、约40:60至约99:1、约50:50至约99:1、约1:99至约90:10、约1:99至约80:20、约1:99至约70:30、约10:90至约90:10、约20:80至约80:20、约30:70至约80:20、约40:60至约80:20、约50:50至约80:20、约50:50至约70:30、或约50:50至约90:10。

杂化聚合物材料可以另外包括其他细胞外基质蛋白(即除了原弹性蛋白)或其衍生物、药学上可接受的赋形剂、盐和/或一种或多种治疗剂。例如，其他细胞外基质蛋白可以选自胶原、明胶及其组合。例如，治疗剂可以帮助组织再生过程。可从例如细胞、抗凝剂、生长因子、细胞因子、酶、激素、细胞外基质材料、维生素、促进或协助组织再生的其他小分子及其组合中选择合适的试剂。可以在热处理之前、期间或之后添加额外的试剂。本领域技术人员将理解，决定何时添加试剂可以部分地由相应试剂对热损伤的抵抗力来确定。例如，可以在热处理后添加细胞。

在杂化聚合物材料包括纤维的情况下，纤维的平均宽度可为约5nm至约10μm、或约5nm至约5μm、约5nm至约2000nm、约5nm至约1500nm、5nm至约1000nm、约5nm至约900nm、约5nm至约800nm、约5nm至约700nm、约5nm至约600nm、约20nm至约10μm、约50nm至约10μm、约100nm至约10μm、约200nm至约10μm、约100nm至约1000nm、约200nm至约800nm、约200nm至约600nm、约200nm至约500nm、约200nm至约400nm、或约200nm至约600nm。例如，它的平均纤维宽度可以约有5nm、10nm、20nm、50nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、800nm、1000nm、1500nm、2000nm、5000nm、或10000nm。

在杂化聚合物材料具有多孔结构的情况下，杂化聚合物材料的平均孔径可为约0.05μm至约1000μm、或约0.05μm至约500μm、约0.05μm至约200μm、约0.05μm至约100μm、约0.05μm至约50μm、约0.05μm至约20μm、约0.05μm至约10μm、或约0.05μm至约5μm、约0.05μm至约4μm、约0.05μm至约3μm、约0.05μm至约2μm、约0.1μm至约100μm、约0.2μm至约100μm、约0.5μm至约100μm、约0.75μm至约100μm、约1μm至约100μm、约2μm至约100μm、约5μm至约100μm、约7.5μm至约100μm、约0.1μm至约10μm、约0.2μm至约10μm、约0.5μm至约10μm、约0.75μm至约10μm、约0.2μm至约2μm、约0.4μm至约2μm、约0.6μm至约2μm、约0.8μm至约2μm、约0.2μm至约1.5μm、约0.2μm至约1.4μm、约0.2μm至约1.2μm、约0.4μm至约1.2μm、约0.6μm至约1.2μm、约0.7μm至约1.2μm、或约0.6μm至约1.5μm。它的平均孔径可以为约0.05μm、0.1μm、0.2μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、8μm、10μm、11μm、12μm、15μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm或1000μm。

在杂化聚合物材料具有多孔结构的情况下，杂化聚合物材料的百分孔隙率可为约0.5％至约95％、或约0.5％至约90％、约0.5％至约80％，约0.5％至约70％、约0.5％至约60％、约0.5％至约50％、约1％至约95％、约5％至约95％、约10％至约95％、约20％至约95％、约30％至约95％、约40％至约95％、约20％至约80％、约30％至约80％、约20％至约70％、或约30％约60％。它的百分孔隙率可以为约0.5％、1％、2％、5％、10％、20％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、80％、90％或95％。

杂化聚合物材料的杨氏模量可以为约0.01Mpa至约100Mpa，或者其可以为约0.01Mpa至约80Mpa、约0.01Mpa至约50Mpa、约0.01Mpa至约40Mpa、约0.01Mpa至约30Mpa、约0.1Mpa至约80Mpa、约0.1Mpa至约50Mpa、约0.1Mpa至约40Mpa、约0.1Mpa至约30Mpa、约0.5Mpa至约100Mpa、约1Mpa至约100Mpa、约1Mpa至约50Mpa、约1Mpa至约40Mpa、或约1Mpa至约30Mpa。例如，它可以是约0.01Mpa、0.02Mpa、0.05Mpa、0.1Mpa、0.2Mpa、0.5Mpa、1Mpa、1.1Mpa、1.2Mpa、1.5Mpa、2Mpa、5Mpa、10Mpa、11Mpa、12Mpa、15Mpa、20Mpa、21Mpa、22Mpa、25Mpa、30Mpa、35Mpa、40Mpa、50Mpa、60Mpa、70Mpa、80Mpa、90Mpa或100Mpa。

杂化聚合物材料的极限拉伸强度可以为约0.01Mpa至约100Mpa，或者它可以为约0.01Mpa至约80Mpa、约0.01Mpa至约50Mpa、约0.01Mpa至约40Mpa、约0.01Mpa至约30Mpa、约0.1Mpa至约80Mpa、约0.1Mpa至约50Mpa、约0.1Mpa至约40Mpa、约0.1Mpa至约30Mpa、约0.5Mpa至约100Mpa、约1Mpa约100Mpa、约1Mpa至约50Mpa、约1Mpa至约40Mpa、约1Mpa至约30Mpa、约1Mpa至约20Mpa、或约2Mpa至约10Mpa。例如，它可以是约0.01Mpa、0.02Mpa、0.05Mpa、0.1Mpa、0.2Mpa、0.5Mpa、1Mpa、1.1Mpa、1.2Mpa、1.5Mpa、2Mpa、3Mpa、4Mpa、5Mpa、6Mpa、7Mpa、8Mpa、9Mpa、10Mpa、11Mpa、12Mpa、15Mpa、20Mpa、21Mpa、22Mpa、25Mpa、30Mpa、35Mpa、40Mpa、50Mpa、60Mpa、70Mpa、80Mpa、90Mpa或100Mpa。

杂化聚合物材料的断裂伸长率可有为约30％至约300％、或约40％至约300％、约30％至约200％、约30％至约150％、约40％至约150％、或约40％至约110％。例如，它可以是约30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、70％、75％、80％、90％、100％、110％、120％、150％、200％、250％或300％。

当在PBS中于37℃孵育时，杂化聚合物材料可能是稳定的。当在PBS中于37℃且ph7孵育1周时，其质量损失可能小于其质量的约50％，或当在PBS中于37℃且ph 7孵育1周时，其质量损失小于其质量的40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％、9％、8％或7％。

杂化聚合物材料在置于液体中时会溶胀。当置于水中或水溶液(如PBS)中时，它可能会溶胀。当置于水中或水溶液中时，它可以形成水凝胶。当置于PBS中时，其可溶胀至其干质量的约101％至约500％，或当置于PBS中时，其可膨胀至其干质量的约101％至约400％，约101％至约300％，约101％至约200％，约101％至约190％，约101％至约180％，或约110％至约170％。例如，当置于PBS中时，它可以溶胀到其干质量的大约101％、102％、105％、110％、120％、130％、140％、150％、160％、170％、180％、190％、200％、210％、220％、250％、300％、350％、400％、450％或500％。

杂化聚合物材料可用于多种制品。例如，它可以用于植入物，例如组织支架。它可以用于植入物的组件中。它可以用于组织支架的组件中。例如，它可用于血管移植物、心脏瓣薄膜、神经导管、手术贴片或伤口愈合支架。

组织支架

本文公开了一种组织支架，其包含如上文所述杂化聚合物材料。组织支架可以是例如血管移植物、心脏瓣薄膜、神经导管、手术贴片或伤口愈合支架。技术人员将理解组织支架的尺寸或形状将取决于其预期目的。例如，血管移植物可以具有管状形状并且具有与移植物要替换的血管成分(例如动脉、静脉等)相似的尺寸。相反，伤口愈合支架可以具有平面形状，其尺寸取决于打算用支架治疗的伤口尺寸。组织支架可包括纤维。它可以具有多孔结构。在某些实施方式中，它可以具有无孔结构。

组织支架的杨氏模量可为约0.01Mpa至约100Mpa、0.01Mpa至约80Mpa、约0.01Mpa至约50Mpa、约0.01Mpa至约40Mpa、约0.01Mpa约30Mpa、约0.1Mpa至约80Mpa、约0.1Mpa至约50Mpa、约0.1Mpa至约40Mpa、约0.1Mpa至约30Mpa、约0.5Mpa至约100Mpa、约1Mpa至约100Mpa、约1Mpa至约50Mpa、约1Mpa至约40Mpa、或约1Mpa至约30Mpa。例如，可以是约0.01Mpa、0.01Mpa、0.02Mpa、0.03Mpa、0.04Mpa、0.05Mpa、0.06Mpa、0.07Mpa、0.08Mpa、0.09Mpa、0.1Mpa、0.2Mpa、0.3Mpa、0.4Mpa、0.5Mpa、0.6Mpa、0.7Mpa、0.8Mpa、0.9Mpa、1.0Mpa、1.1Mpa、1.2Mpa、1.5Mpa、2.0Mpa、3.0Mpa、4.0Mpa、5.0Mpa、6.0Mpa、7.0Mpa、8.0Mpa、9.0Mpa、10Mpa、11.0Mpa、12.0Mpa、15.0Mpa、20Mpa、21Mpa、22Mpa、25Mpa、30Mpa、35Mpa、40Mpa、50Mpa、60Mpa、70Mpa、80Mpa、90Mpa、或100Mpa。

组织支架的极限拉伸强度可以为约0.01Mpa至约100Mpa，或者其可以为约0.01Mpa至约80Mpa、约0.01Mpa至约50Mpa、约0.01Mpa至约40Mpa、约0.01Mpa至约30Mpa、约0.1Mpa至约80Mpa、约0.1Mpa至约50Mpa、约0.1Mpa至约40Mpa、约0.1Mpa至约30Mpa、约0.5Mpa至约100Mpa、约1Mpa至约100Mpa、约1Mpa至约50Mpa、约1Mpa至约40Mpa、约1Mpa至约30Mpa、约1Mpa至约20Mpa或约2Mpa至约10Mpa。例如，可以是约0.01Mpa、0.01Mpa、0.02Mpa、0.03Mpa、0.04Mpa、0.05Mpa、0.06Mpa、0.07Mpa、0.08Mpa、0.09Mpa、0.1Mpa、0.2Mpa、0.3Mpa、0.4Mpa、0.5Mpa、0.6Mpa、0.7Mpa、0.8Mpa、0.9Mpa、1.0Mpa、1.1Mpa、1.2Mpa、1.5Mpa、2.0Mpa、3.0Mpa、4.0Mpa、5.0Mpa、6.0Mpa、7.0Mpa、8.0Mpa、9.0Mpa、10Mpa、11.0Mpa、12.0Mpa、15.0Mpa、20Mpa、21Mpa、22Mpa、25Mpa、30Mpa、35Mpa、40Mpa、50Mpa、60Mpa、70Mpa、80Mpa、90Mpa、或100Mpa。

组织支架的断裂伸长率可为约30％至约300％、或约40％至约300％、约30％至约200％、约30％至约150％、约40％至约150％、或约40％至约110％。例如，它可以是约30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、70％、75％、80％、90％、100％、110％、120％、130％、140％、150％、160％、170％、180％、190％、200％、210％、220％、230％、240％、250％、260％、270％、280％、290％、300％、310％、320％、330％、340％、350％、360％、370％、380％、390％或400％。

当在PBS中于37℃孵育时，组织支架可能是稳定的。当在PBS中于37℃孵育1周时，其质量损失可能小于40％左右，或在37℃的PBS孵育1周时，其质量损失小于40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％、9％、8％或7％。

在组织支架包括纤维的情况下，纤维的平均宽度可为约5nm至约10μm、或约5nm至约5000nm、5nm至约2000nm、约5nm至约1500nm、约5nm至约1000nm、约5nm至约900nm、约5nm至约800nm、约5nm至约700nm、约5nm至约600nm、约20nm至约10μm、约50nm至约10μm、约100nm至约10μm、约200nm至约10μm、约100nm至约1000nm、约200nm至约800nm、约200nm至约600nm、约200nm至约500nm、约200nm至约400nm、或约200nm至约600nm。例如，它的平均纤维宽度可以为约5nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、200nm、210nm、220nm、230nm、240nm、250nm、260nm、270nm、280nm、290nm、300nm、310nm、320nm、330nm、340nm、350nm、360nm、370nm、380nm、390nm、400nm、410nm、420nm、430nm、440nm、450nm、460nm、470nm、480nm、490nm、500nm、510nm、520nm、530nm、540nm、550nm、560nm、570nm、580nm、590nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。

在组织支架具有多孔结构的情况下，组织支架的平均孔径可为约0.05μm至约1000μm，或约0.05μm至约500μm，约0.05μm至约200μm，约0.05μm至约100μm，约0.05μm至约50μm，约0.05μm至约20μm，约0.05μm至约10μm，或约0.05μm至约5μm，约0.05μm至约4μm，约0.05μm至约3μm、约0.05μm至约2μm、约0.1μm至约100μm、约0.2μm至约100μm、约0.5μm至约100μm、约0.75μm至约100μm、约1μm至约100μm、约2μm至约100μm、约5μm至约100μm、约7.5μm至约100μm、约0.1μm至约10μm、约0.2μm至约10μm、约0.5μm至约10μm、约0.75μm至约10μm、约0.2μm至约2μm、约0.4μm至约2μm、约0.6μm至约2μm、约0.8μm至约2μm、约0.2μm至约1.5μm、约0.2μm至约1.4μm、约0.2μm至约1.2μm、约0.4μm至约1.2μm、约0.6μm至约1.2μm、约0.7μm至约1.2μm、或约0.6μm至约1.5μm。它的平均孔径可以为约50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、620nm、640nm、660nm、680nm、700nm、720nm、740nm、760nm、780nm、800nm、820nm、840nm、860nm、880nm、900nm、920nm、940nm、960nm、980nm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm。

在组织支架具有多孔结构的情况下，组织支架的百分孔隙率可为约0.5％至约95％、或约0.5％至约90％、约0.5％至约80％、约0.5％至约70％、约0.5％至约60％、约0.5％至约50％、约1％至约95％、约5％至约95％、约10％至约95％、约20％至约95％、约30％至约95％、约40％至约95％、约20％至约80％、约30％至约80％、约20％至约70％、或约30％至约60％。它的百分孔隙率可以为约0.5％、1％、2％、5％、10％、20％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、80％、90％或95％。

当放置在液体中时，组织支架可能会溶胀。当置于水中或水溶液(如PBS)中时，它可能会溶胀。当置于水中或水溶液中时，它可以形成水凝胶。当置于PBS中时，其可溶胀至其干质量的约101％至约500％，或当置于PBS中时，其可膨胀至其干质量的约101％至约400％，约101％至约300％，约101％至约200％，约101％至约190％，约101％至约180％，或约110％至约170％。例如，当置于PBS中时，它可以溶胀到其干质量的大约101％、102％、105％、110％、120％、130％、140％、150％、160％、170％、180％、190％、200％、210％、220％、250％、300％、350％、400％、450％或500％。

制备杂化聚合物材料的方法

本文公开了一种用于制备杂化聚合物材料的方法。该方法包括以下步骤：(A)提供包括原弹性蛋白和多元醇单体和聚羧酸单体的共聚物的混合物，和(B)加热混合物以形成杂化聚合物材料。原弹性蛋白、多元醇单体和聚羧酸单体如上文所述。

加热温度可为约50℃至约220℃、或约60℃至约220℃、约70℃至约220℃、约80℃至约220℃、约90℃至约220℃、约100℃至约220℃、约110℃至约220℃、约120℃至约220℃、约130℃至约220℃、约140℃至约220℃、约150℃至约220℃、约100℃至约200℃、约120℃至约200℃、约140℃至约200℃、或约140℃至约180℃。例如，它可能在约50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃、180℃、190℃、200℃、210℃或220℃。

加热的持续时间可能超过约10分钟、约20分钟、约30分钟、40分钟、50分钟、1小时、1.5小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11、小时、12、小时、13、小时、14小时、15小时、16小时。它可以持续约10分钟至约24小时、或约10分钟至约20小时、约10分钟至约18小时、约10分钟至约16小时、约20分钟至约20小时、约30分钟至约20小时、约40分钟至约20小时、约50分钟至约20小时、约60分钟至约20小时、约1.5小时至约20小时、约2小时至约20小时、约4小时至约20小时、约4小时至约20小时、约8小时至约20小时、约10小时至约20小时、约12小时至约20小时、约14小时至约20小时、约12小时至约18小时或约14小时至约18小时。它可能会持续一段时间，例如，约10分钟、20分钟、30分钟、40分钟、50分钟、1小时、1.5小时、2小时、3小时、4小时、5小时、6小时、7小时、8小时、9小时、10小时、11小时、12小时、13小时、14小时、15小时、16小时、17小时、18小时、19小时、20小时、21小时、22小时、23小时或24小时。

有利地，杂化聚合物材料可以在大气压下固化。因此，该方法可以基本上在大气压下执行。例如，它可以在大约1个大气压的压力下进行。

该混合物可以包括溶剂，并且该方法可以进一步包括在步骤(B)之前去除(例如，基本上去除)或减少溶剂的量的步骤。溶剂可以是有机溶剂。它可以是水性溶剂。它可以是极性有机溶剂。它可以是沸点低于80℃的极性有机溶剂。它可能是一种酒精。它可以是卤代醇。它可以选自六氟-2-丙醇、四氢呋喃、三氟乙酸、N,N-二甲基甲酰胺及其组合。例如，它可能是六氟-2-丙醇。

该混合物还可包括其他细胞外基质蛋白(即除了原弹性蛋白)或其衍生物、药学上可接受的赋形剂、盐和/或一种或多种治疗剂。例如，其他细胞外基质蛋白可以选自胶原、明胶及其组合。例如，治疗剂可以帮助组织再生过程。可从例如细胞、抗凝剂、生长因子、细胞因子、酶、激素、细胞外基质材料、维生素、促进或协助组织再生的其他小分子及其组合中选择合适的试剂。

该方法可以包括在加热步骤之前或之后向混合物中添加其他细胞外基质蛋白(即除了原弹性蛋白)或其衍生物、药学上可接受的赋形剂、盐和/或一种或多种治疗剂的步骤。

混合物中原弹性蛋白与多元醇-聚羧酸共聚物的质量比可以为约1:99至约99:1、或者可以为约10:90至约99:1、约20:80至约99:1、约30:70至约99:1、约40:60至约99:1、约50:50至约99:1、约1:99至约90:10、约1:99至约80:20、约1:99至约70:30、约10:90至约90:10、约20:80至约80:20、约30:70至约80:20、约40:60至约80:20、约50:50至约80:20、约50:50至约70:30、或约50:50至约90:10。

混合物中原弹性蛋白的重量百分比可为约1wt％至约99wt％、或可为约1wt％至约95wt％、约1wt％至约90wt％、约1wt％％至约80wt％、约1wt％至约70wt％、约1wt％至约60wt％、约1wt％至约50wt％、约1wt％至约40wt％、约1wt％至约30wt％、约1wt％至约20wt％、约1wt％至约10wt％、约5wt％至约20wt％、或约5wt％至约15wt％。例如，它可以是约1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％、80wt％、90wt％、95wt％或99wt％。

混合物中多元醇-聚羧酸共聚物的重量百分比可为约1wt％至约99wt％、或可为约1wt％至约95wt％、约1wt％至约90wt％、约1wt％至约80wt％、约1wt％至约70wt％、约1wt％至约60wt％、约1wt％至约50wt％、约1wt％至约40wt％、约1wt％至约30wt％、约1wt％至约20wt％、约1wt％至约10wt％、约5wt％至约20wt％、或约5wt％至约15wt％％。例如，它可以是约1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％、80wt％、90wt％、95wt％或99wt％。

溶剂的沸点可以低于120℃，也可以低于110℃、100℃、90℃、80℃、70℃或60℃。其可为约10℃至约120℃、或约10℃至约100℃、约10℃至约80℃、约20℃至约120℃、约40℃至约120℃、约50℃至约80℃、或约50℃至约70℃。例如，它可能为约10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃或120℃。

溶剂的蒸汽压在20℃时可能超过约5kpa，或可能超过约7kpa、8kpa、9kpa、10kpa、11kpa、12kpa、13kpa、14kpa或15kpa。其在20℃下的蒸汽压可为约5kpa至约50kpa、或其可为约5kpa至约30kpa、约5kpa至约20kpa、约10kpa至约50kpa、约在20℃时为15kpa至约50kpa、或约10kpa至约20kpa。例如，在20℃时它可以为约5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、25、30、35、40、45或50kPa。

在某些实施方式中，该方法包括沉积的步骤，例如将混合物浇铸为薄膜。在这样的实施方式中，溶剂，如果存在于混合物中，优选在步骤(B)之前除去(例如基本上除去)。沉积可以通过旋涂、喷涂、浸涂、滴铸、辊涂、印刷或任何其他合适的沉积方法进行。

在通过旋涂进行沉积的情况下，旋涂可以超过约10秒，或者可以超过约15秒、20秒、30秒、40秒、50秒、60秒、90秒、120秒、150秒、150秒或180秒。它可以是约10秒至约300秒、或约30秒至约300秒、约60秒至约300秒、约120秒至约300秒、约240秒至约300秒、约10秒至约约30秒、约30秒至约60秒、约60秒至约120秒、约120秒至约240秒、约10秒至约20秒、约10秒至约40秒、约10秒至约60秒约10秒至约120秒、约10秒至约240秒、约30秒至约90秒、约90秒至约240秒、约60秒至约120秒、或约60秒至约240秒。例如，它可以是约10秒、15秒、20秒、25秒、30秒、40秒、50秒、60秒、90秒、120秒、180秒、240秒或300秒。旋涂可以以高于约100rpm，或高于约200rpm、300rpm、500rpm、700rpm、1000rpm、1500rpm、2000rpm、3000rpm、4000rpm或5000rpm下进行。它可以以约10rpm至约10000rpm、或约50rpm至约10000、约100rpm至约10000rpm、约250rpm至约10000rpm、约500rpm至约10000rpm、约1000rpm至约10000rpm、约2000rpm至约10000rpm、约5000rpm至约10000rpm、约10rpm至约100rpm、约100rpm至约500rpm、约500rpm至约1000rpm、约1000rpm至约2000rpm、约2000rpm至约3000rpm、约3000rpm至约4000rpm、约4000rpm至约5000rpm、约5000rpm至约7500rpm、约10rpm至约50rpm、约10rpm至约200rpm、约10rpm至约400rpm、约10rpm至约500rpm、约10rpm至约750rpm、约10rpm至约1000rpm、约10rpm至约2000rpm、约10至约3000rpm、约10rpm至约5000rpm、约10rpm至约7500rpm、约200rpm至约5000rpm、约500rpm至约5000rpm、约1000rpm至约5000rpm、or约2000rpm至约4000rpm下进行。例如，它可以以约10rpm、20rpm、50rpm、100rpm、200rpm、500rpm、700rpm、1000rpm、1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpm、3500rpm、4000rpm、4500rpm、5000rpm、6000rpm、7000rpm、8000rpm、9000rpm或10000rpm下进行。旋涂可以在低于100％的相对湿度，或低于90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％或10％的相对湿度下进行。它可在约0％至约100％，或约0％至约90％，约0至约80％，约0至约60％，约0至约40％，约0至约20％、约80至约100％、约60至约100％、约40至约100％、约20至约100％或约20至约60％的相对湿度下。它可以在大约0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％的相对湿度下进行。本领域技术人员将能够选择合适的旋涂条件以提供沉积薄膜的所需特性。例如，速度和时间可能取决于所需的薄膜厚度。

在通过浸涂进行沉积的情况下，浸涂可以以大于约0.5mm/s或大于约1mm/s、2mm/s、5mm/s、10mm/s、20mm/s或50mm/s的提取速度进行。其可为约0.5至约100mm/s、或约0.5至约1mm/s、约0.5至约2mm/s、约0.5至约5mm/s、约0.5至约10mm/s、约0.5至约20mm/s、约0.5至约50mm/s、约50至约100mm/s、约20至约100mm/s、约10至约100mm/s、约5至约100mm/s、约2至约100mm/s、约1至约100mm/s、约1至约2mm/s、约2至约5mm/s、约5至约10mm/s、约10至约20mm/s、或约20至约50mm/s。例如，它可以是大约0.5mm/s、1mm/s、2mm/s、5mm/s、10mm/s、15mm/s、20mm/s、25mm/s、30mm/s、35mm/s、40mm/s、45mm/s、50mm/s、55mm/s、60mm/s、65mm/s、70mm/s、75mm/s、80mm/s、85mm/s、90mm/s、95mm/s或100mm/s。浸涂可以在低于100％的相对湿度，或低于90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％或10％的相对湿度下进行。它可以在约0％至约100％、或约0％至约90％、约0％至约80％、约0％至约60％、约0％至约40％、约0％至约20％、约80％至约100％、约60％至约100％、约40％至约100％、约20％至约100％或约20％至约60％的相对湿度下进行。它可以在大约0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％的相对湿度下进行。本领域技术人员将能够选择合适的浸涂条件以提供沉积薄膜的所需特性。例如，提取速度可能取决于所需的薄膜厚度。

在通过喷涂进行沉积的情况下，喷涂可以以大于约0.5μL/s或大于约1、2、5、10、20、50、100、200或500μL/s的分配流速进行。它可以为约0.5μL/s至约1000μL/s、或约0.5μL/s至约1μL/s、约0.5μL/s至约2μL/s、约0.5μL/s至约5μL/s、约0.5μL/s至约10μL/s、约0.5μL/s至约20μL/s、约0.5μL/s至约50μL/s、约0.5μL/s至约100μL/s、约0.5μL/s至约200μL/s、约0.5μL/s至约500μL/s、约500μL/s至约1000μL/s、约200μL/s至约1000μL/s、约100μL/s至约1000μL/s、约50μL/s至约1000μL/s、约20μL/s至约1000μL/s、约10μL/s至约1000μL/s、约5μL/s至约1000μL/s、约2μL/s至约1000μL/s、约1μL/s至约1000μL/s、约1μL/s至约2μL/s、约2μL/s至约5μL/s、约5μL/s至约10μL/s、约10μL/s至约20μL/s、约20μL/s至约50μL/s、约50μL/s至约100μL/s、约100μL/s至约200μL/s、或约200μL/s至约500μL/s。例如，它可以是约0.5μL/s、1μL/s、2μL/s、5μL/s、10μL/s、15μL/s、20μL/s、25μL/s、30μL/s、35μL/s、40μL/s、45μL/s、50μL/s、55μL/s、60μL/s、65μL/s、70μL/s、75μL/s、80μL/s、85μL/s、90μL/s、95μL/s、100μL/s、200μL/s、300μL/s、400μL/s、500μL/s、600μL/s、700μL/s、800μL/s、900μL/s或1000μL/s。相对于基材的喷射横向移动速度可以大于约0.5mm/s、或大于约1mm/s、2mm/s、5mm/s、10mm/s、20mm/s、50mm/s、100mm/s、200mm/s或500mm/s。它可以是从约0.5mm/s到约1000mm/s、或从约0.5mm/s到约1mm/s、约0.5mm/s到约2mm/s、约0.5mm/s到约5mm/s、约0.5mm/s至约10mm/s、约0.5mm/s至约20mm/s、约0.5mm/s至约50mm/s、约0.5mm/s至约100mm/ss、约0.5mm/s至约200mm/s、约0.5mm/s至约500mm/s、约500mm/s至约1000mm/s、约200mm/s至约1000mm/s、约100mm/s至约1000mm/s、约50mm/s至约1000mm/s、约20mm/s至约1000mm/s、约10mm/s至约1000mm/s、约5mm/s至约1000mm/s、约2mm/s至约1000mm/s、约1mm/s至约1000mm/s、约1mm/s至约2mm/s、约2mm/ss至约5mm/s、约5mm/s至约10mm/s、约10mm/s至约20mm/s、约20mm/s至约50mm/s、约50mm/s至约100mm/s、约100mm/s至约200mm/s、或约200mm/s至约500mm/s。例如，它可以是约0.5mm/s、1mm/s、2mm/s、5mm/s、10mm/s、15mm/s、20mm/s、25mm/s、30mm/s、35mm/s、40mm/s、45mm/s、50mm/s、55mm/s、60mm/s、65mm/s、70mm/s、75mm/s、80mm/s、85mm/s、90mm/s、95mm/s、100mm/s、200mm/s、300mm/s、400mm/s、500mm/s、600mm/s、700mm/s、800mm/s、900mm/s或1000mm/s。喷涂可以在低于100％的相对湿度，或低于90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％或10％的相对湿度下进行。它可以在约0％至约100％、或约0％至约90％、约0％至约80％、约0％至约60％、约0％至约40％、约0％至约20％、约80％至约100％、约60％至约100％、约40％至约100％、约20％至约100％或约20％至约60％的相对湿度下进行。它可以在大约0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％的相对湿度下进行。本领域技术人员将能够选择合适的喷涂条件以提供沉积薄膜的所需性能。例如，分配流速和喷雾横向移动速度可能取决于所需的薄膜厚度。

在通过印刷进行沉积的情况下，可以使用大于约0.5μL/s或大于约1μL/s、2μL/s、5μL/s、10μL/s、20μL/s、50μL/s、100μL/s、200μL/s或500μL/s的分配流速进行印刷。它可以为约0.5μL/s至约1000μL/s、或约0.5μL/s至约1μL/s、约0.5μL/s至约2μL/s、约0.5μL/s至约5μL/s、约0.5μL/s至约10μL/s、约0.5μL/s至约20μL/s、约0.5μL/s至约50μL/s、约0.5μL/s至约100μL/s、约0.5μL/s至约200μL/s、约0.5μL/s至约500μL/s、约500μL/s至约1000μL/s、约200μL/s至约1000μL/s、约100μL/s至约1000μL/s、约50μL/s至约1000μL/s、约20μL/s至约1000μL/s、约10μL/s至约1000μL/s、约5μL/s至约1000μL/s、约2μL/s至约1000μL/s、约1μL/s至约1000μL/s、约1μL/s至约2μL/s、约2μL/s至约5μL/s、约5μL/s至约10μL/s、约10μL/s至约20μL/s、约20μL/s至约50μL/s、约50μL/s至约100μL/s、约100μL/s至约200μL/s、或约200μL/s至约500μL/s。例如，它可以是约0.5μL/s、1μL/s、2μL/s、5μL/s、10μL/s、15μL/s、20μL/s、25μL/s、30μL/s、35μL/s、40μL/s、45μL/s、50μL/s、55μL/s、60μL/s、65μL/s、70μL/s、75μL/s、80μL/s、85μL/s、90μL/s、95μL/s、100μL/s、200μL/s、300μL/s、400μL/s、500μL/s、600μL/s、700μL/s、800μL/s、900μL/s或1000μL/s。印刷速度可大于约0.5mm/s，或大于约1mm/s、2mm/s、5mm/s、10mm/s、20mm/s、50mm/s、100mm/s、200mm/s或500mm/s。它可以是从约0.5mm/s到约1000mm/s、或从约0.5mm/s到约1mm/s、约0.5mm/s到约2mm/s、约0.5mm/s到约5mm/s、约0.5mm/s至约10mm/s、约0.5mm/s至约20mm/s、约0.5mm/s至约50mm/s、约0.5mm/s至约100mm/ss、约0.5mm/s至约200mm/s、约0.5mm/s至约500mm/s、约500mm/s至约1000mm/s、约200mm/s至约1000mm/s、约100mm/s至约1000mm/s、约50mm/s至约1000mm/s、约20mm/s至约1000mm/s、约10mm/s至约1000mm/s、约5mm/s至约1000mm/s、约2mm/s至约1000mm/s、约1mm/s至约1000mm/s、约1mm/s至约2mm/s、约2mm/ss至约5mm/s、约5mm/s至约10mm/s、约10mm/s至约20mm/s、约20mm/s至约50mm/s、约50mm/s至约100mm/s、约100mm/s至约200mm/s、或约200mm/s至约500mm/s。例如，它可以是约0.5mm/s、1mm/s、2mm/s、5mm/s、10mm/s、15mm/s、20mm/s、25mm/s、30mm/s、35mm/s、40mm/s、45mm/s、50mm/s、55mm/s、60mm/s、65mm/s、70mm/s、75mm/s、80mm/s、85mm/s、90mm/s、95mm/s、100mm/s、200mm/s、300mm/s、400mm/s、500mm/s、600mm/s、700mm/s、800mm/s、900mm/s或1000mm/s。印刷可以在低于100％的相对湿度，或低于90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％或10％的相对湿度下进行。它可在从约0％至约100％相对湿度，或从约0％至约90％，约0％至约80％，约0％至约60％，约0％至约40％，约0％至约20％，约80％至约100％，约60％至约100％，约40％至约100％，约20％至约100％，或约20％至约60％的相对湿度下进行。它可以在大约0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％的相对湿度下进行。本领域技术人员将能够选择合适的印刷条件以提供沉积薄膜的所需特性。例如，分配流速和印刷速度可能取决于所需的薄膜厚度。

在通过辊涂进行沉积的情况下，辊侧速度可大于约0.5mm/s，或大于约1mm/s、2mm/s、5mm/s、10mm/s、20mm/s、50mm/s、100mm/s、200mm/s或500mm/s。它可以是从约0.5mm/s到约1000mm/s、或从约0.5mm/s到约1mm/s、约0.5mm/s到约2mm/s、约0.5mm/s到约5mm/s、约0.5mm/s至约10mm/s、约0.5mm/s至约20mm/s、约0.5mm/s至约50mm/s、约0.5mm/s至约100mm/ss、约0.5mm/s至约200mm/s、约0.5mm/s至约500mm/s、约500mm/s至约1000mm/s、约200mm/s至约1000mm/s、约100mm/s至约1000mm/s、约50mm/s至约1000mm/s、约20mm/s至约1000mm/s、约10mm/s至约1000mm/s、约5mm/s至约1000mm/s、约2mm/s至约1000mm/s、约1mm/s至约1000mm/s、约1mm/s至约2mm/s、约2mm/ss至约5mm/s、约5mm/s至约10mm/s、约10mm/s至约20mm/s、约20mm/s至约50mm/s、约50mm/s至约100mm/s、约100mm/s至约200mm/s、或约200mm/s至约500mm/s。例如，它可以是约0.5mm/s、1mm/s、2mm/s、5mm/s、10mm/s、15mm/s、20mm/s、25mm/s、30mm/s、35mm/s、40mm/s、45mm/s、50mm/s、55mm/s、60mm/s、65mm/s、70mm/s、75mm/s、80mm/s、85mm/s、90mm/s、95mm/s、100mm/s、200mm/s、300mm/s、400mm/s、500mm/s、600mm/s、700mm/s、800mm/s、900mm/s或1000mm/s。辊涂可以在低于100％的相对湿度，或低于90、80、70、60、50、40、30、20或10％的相对湿度下进行。它可以在约0％至约100％、或约0％至约90％、约0％至约80％、约0％至约60％、约0％至约40％、约0％至约20％、约80％至约100％、约60％至约100％、约40％至约100％、约20％至约100％或约20％至约60％的相对湿度下进行。它可以在大约0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％的相对湿度下进行。本领域技术人员将能够选择合适的辊涂条件以提供沉积薄膜所需的性能。例如，辊侧速度可能取决于所需的薄膜厚度。

在采用滴铸的情况下，可以在低于100％的相对湿度下进行沉积，也可以在低于90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％、20％或10％的相对湿度下进行沉积。它可以在约0％至约100％、或约0％至约90％、约0％至约80％、约0％至约60％、约0％至约40％、约0％至约20％、约80％至约100％、约60％至约100％、约40％至约100％、约20％至约100％或约20％至约60％的相对湿度下进行。它可以在大约0％、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％或100％的相对湿度下进行。薄膜的厚度可能受混合物中总固体浓度的影响。例如，与具有相当沉积条件的较低总固体浓度的混合物相比，较高的总固体浓度混合物可以通过滴铸产生更厚的薄膜。本领域技术人员将能够选择合适的滴铸条件以提供沉积薄膜的所需性能。

该方法可以包括对混合物进行电纺的步骤。溶剂，如果存在于混合物中，优选在电纺过程期间和在步骤(B)之前被去除(例如，基本上去除)，或者其在混合物中的量优选减少。混合物可以通过将混合物从注射器通过针头输送到收集器上来进行电纺。收集器可以是例如板或芯棒。收集器可以涂有不粘材料，例如聚四氟乙烯(PTFE)。在某些实施方式中，将混合物电纺到涂有聚四氟乙烯的芯棒上。

在该方法包括对混合物进行电纺步骤的情况下，在电纺过程中针和收集器之间的距离可以为约1cm至约50cm，或者可以为约1cm至约40cm、约1cm至约30cm、约1cm至约20cm、约5cm至约50cm、约10cm至约50cm、约10cm至约30cm、或约10cm至约20cm。例如，它可以是约1cm、2cm、5cm、6cm、7cm、8cm、9cm、10cm、11cm、12cm、13cm、14cm、15cm、16cm、17cm、18cm、19cm、20cm、21cm、22cm、25cm、30cm、35cm、40cm、45cm或50cm。

在该方法包括对混合物进行电纺步骤的情况下，电纺过程中的针尖电压可以为约+50kV至约-50kV，优选约+20kV至约-20kV，或者可以为从约+50kV至约-20kV、约+50kV至约-10kV、约+50kV至约0kV、约+50kV至约+10kV、约+20kV至约-20kV、约+30kV至约-30kV、约0kV至约-50kV、约0kV至约-40kV、约0kV至约-30kV、或约0kV至约-20kV。例如，它可以是约50kV、40kV、30kV、20kV、19kV、18kV、17kV、16kV、15kV、14kV、13kV、12kV、10kV、8kV、6kV、5kV、2kV、1kV、0kV、-1kV、-2kV、-5kV、-6kV、-8kV、-10kV、-12kV、-13kV、-14kV、-15kV、-16kV、-17kV、-18kV、-19kV、-20kV、-30kV、-40kV或-50kV。

在该方法包括电纺混合物的步骤的情况下，电纺过程中的集电极电压可为约+50kV至约-50kV，优选约+20kV至约-20kV，或其可为约+50kV至约-20kV、约+50kV至约-10kV、约+50kV至约0kV、约+50kV至约+10kV、约+20kV至约-20kV、约+30kV至约-30kV、约0kV至约-50kV、约0kV至约-40kV、约0kV至约-30kV、或约0kV至约-20kV。例如，它可以是约50kV、40kV、30kV、20kV、19kV、18kV、17kV、16kV、15kV、14kV、13kV、12kV、10kV、8kV、6kV、5kV、2kV、1kV、0kV、-1kV、-2kV、-5kV、-6kV、-8kV、-10kV、-12kV、-13kV、-14kV、-15kV、-16kV、-17kV、-18kV、-19kV、-20kV、-30kV、-40kV或-50kV。

在电纺过程中混合物通过针头的流速可以为约0.05mL/min至约10mL/min，或者可以为约0.05mL/min至约5mL/min、约0.05mL/min至约2mL/min、约0.05mL/min至约1mL/min、约0.1mL/min至约10mL/min、约0.1mL/min至约5mL/min、约0.1mL/min至约2mL/min、约0.1mL/min至约1mL/min、约0.5mL/min至约10mL/min、约0.5mL/min至约5mL/min、约0.5mL/min至约2mL/min，或约0.5mL/min至约1mL/min。例如，它可以是约0.05mL/min、0.1mL/min、0.2mL/min、0.5mL/min、1mL/min、1.1mL/min、1.2mL/min、1.3mL/min、1.4mL/min、1.5mL/min、1.6mL/min、1.7mL/min、1.8mL/min、1.9mL/min、2mL/min、2.5mL/min、3mL/min、3.5mL/min、4mL/min、5mL/min、6mL/min、7mL/min、8mL/min、9mL/min或10mL/min。

尽管上述电纺条件是针对实验室规模的电纺而描述的，但本领域技术人员将理解，可以修改电纺条件以在商业规模上生产大块的杂化聚合物材料，如果杂化聚合物材料将被使用，例如用于伤口愈合应用，例如伤口贴片的组件。

在某些实施方式中，该方法不包括加热原弹性蛋白溶液的步骤。

本文公开了根据如上文所述方法制备的组织支架。组织支架可以如上文所述。例如，它可以是血管移植物、心脏瓣薄膜、神经导管、手术贴片或伤口愈合支架。

本文公开了如上文所述杂化聚合物材料在制造组织支架中的用途。组织支架可以如上文所述。

本文公开了一种用于在有需要的对象中再生组织的方法，包括将如上文所述组织支架植入或应用在对象中或对象上。在组织支架是血管移植物的情况下，例如，可以将组织支架植入受试者体内的合适位置以替代和/或加强血管系统的动脉、静脉、毛细血管或其他组件的一段。

该方法可以包括在植入或应用组织支架之前、期间和/或之后施用药剂的步骤。可从例如细胞、抗凝剂、生长因子、细胞因子、酶、激素、细胞外基质材料、维生素、促进或协助组织再生的其他小分子及其组合中选择合适的试剂。该试剂可以是抗凝剂。例如，它可以是肝素或磺达肝素。

该方法可包括在将组织支架植入或应用于对象之前在组织支架上或在组织支架中体外培养细胞系的步骤。

实施例

本文所公开的实施例被讨论以说明本公开的应用并且不应被解释为以任何方式限制本公开。

支架制作过程

示例性支架制作过程示意图描绘于图1中。在步骤A中，将原弹性蛋白(TE)2和多元醇-聚羧酸共聚物(聚癸二酸甘油酯(PGS))4与六氟-2-丙醇(HFP)6在用盖子10封闭的容器8中混合。在步骤B中，混合物在4℃下混合过夜，使得PGS和TE完全溶解在HFP中。然后将该溶液转移到注射器12中用于电纺到基底14上(步骤C1)或转移到盘16中用于溶剂浇铸到基底18上(步骤C2)。在去除基本上所有的HFP之后，将材料转移到烘箱20以在160℃下加热固化14-18小时(步骤D)，然后从相应的基底(14、18)去除支架(22a、22b)(步骤E)。

具有大于30％原弹性蛋白(按重量与TE和PGS的总量相比)的TE-PGS混合物能够进行电纺。当PGS是混合物的组分时，+16kV的正电压和-16kV的负电压以及15cm的尖端到收集器距离用于所有电纺过程。通过电纺形成的100％原弹性蛋白支架使用正电压和接地的集电极。可以使用任何TE-PGS比率获得溶剂浇铸TE-PGS支架。

电纺TE-PGS支架的形态和3D结构

电纺产生具有不同纤维宽度、孔径和孔隙率的各种微结构的支架。在未加热的支架的形态分析中，PGS倾向于在TE:PGS-30:70和TE-PGS-40:60支架的收集器上沉积时扩散，其中PGS完全覆盖表面。然而，可以观察到底层的纤维结构(图2)。TE:PGS-50:50、TE:PGS-60:40和TE:PGS-70:30支架纤维形态的形成证明了原弹性蛋白可以限制PGS的扩散，其中随着添加的原弹性蛋白的增加，扩散PGS变得不那么明显(图2)。加热导致PGS的进一步扩散，这在未加热的和加热的TE:PGS-50:50和TE:PGS-60:40支架的形态中可以看出(图2)，并且可以通过纤维宽度的增加和对于具有更大比例的PGS的支架，孔隙率和孔径的减小(图3(a)，3(b)和3(c)以及表1)来证明。16小时的长时间加热导致形成具有稳定微结构的支架。

表1：TE-PGS支架的纤维宽度、孔隙率和孔径的平均值和标准偏差。

使用支架的自发荧光通过共聚焦显微镜观察支架的3D结构(图4)。TE:PGS-30:70支架显示了由电纺纤维连接的丰富材料的区域。这些区域减少并精细分散在TE:PGS-50:50支架中，并由下面的纤维结构支撑，形成纤维嵌入的基质微结构。TE:PGS-70:30支架具有完全的纤维微结构。本领域技术人员将理解具有不同比例的原弹性蛋白与多元醇-聚羧酸共聚物的不同范围的微结构允许将电纺ES-PGS支架用于各种不同的应用。

利用多光子显微镜观察支架的3D结构(图15)。TE通过其自发荧光显现，PGS成分被罗丹明6G染色。溶剂浇铸PGS(SC-PGS)薄膜用作对照组。SC-PGS表面光滑均匀，被罗丹明6G染色。ES-30:70支架显示了具有丰富TE质量的区域，这些区域由电纺TE纤维连接。PGS不集中在纤维上，而是优先填充纤维之间的空间。当TE从30％增加到50％时，TE形成了没有聚集物的精细纤维网络，由衬底的PGS基体支撑，形成纤维嵌入的基体复合材料。ES-70:30支架显示出纤维微结构。TE和PGS在纤维上共存，少量PGS集中在纤维交叉处。ES-100:0显示在没有PGS的情况下存在TE纤维网络。多种微结构允许将电纺ES-PGS支架用于各种应用。

傅里叶变换红外光谱-衰减全反射

使用FTIR-ATR光谱分析支架(图5)。FTIR-ATR结果证实，加热前后支架内没有化学变化(图5)。在所有TE-PGS支架中，1733cm^-1和1162cm^-1的峰与PGS中的酯键和C-O拉伸相对应，1653cm^-1和1545cm^-1的峰与TE的酰胺I和酰胺II相对应。HeaTro(加热的100％原弹性蛋白)在1733cm^-1和1162cm^-1处没有显示出峰，因此与TE-PGS支架不同。

在PBS中溶胀

支架的溶胀在PBS中测定(表2)。随着原弹性蛋白百分比的增加，TE-PGS支架在PBS中溶胀更多(图6和表2)，从ES-30:70增加到ES-70:30，从0.11mg PBS/mg支架增加到0.66mgPBS/mg支架。

令人惊讶的是，100:0(HeaTro)样品的溶胀是ES-70:30支架的3倍以上，是ES-50:50支架的7倍以上，是ES-30:70支架的19倍(表2)；这显示了TE-PGS支架的截然不同的行为。

表2：支架溶胀的平均值和标准偏差。

机械性能

使用拉伸试验确定支架的机械性能。测定了TE-PGS支架和100:0(HeaTro)的应力-应变曲线(图7)和相关机械性能，包括极限拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率(表3)。随着原弹性蛋白量的增加，TE-PGS支架显示出杨氏模量降低和伸长率增加，这表明弹性增加。令人惊讶的是，ES-50:50(TE:PGS-50:50)在TE-PGS支架中显示出最高的极限拉伸强度，这可能是由于其嵌入纤维的基质微结构，其中纤维用于增强基质。

与TE-PGS支架相比，100:0(HeaTro)样品显示出不同的应力-应变曲线，TE-PGS支架具有较低的极限拉伸强度和杨氏模量，以及较高的断裂伸长率，表明机械性能存在差异。

表3：电纺TE-PGS支架的极限拉伸强度、杨氏模量和断裂伸长率的平均值和标准偏差。

在PBS中孵育时的质量降解

支架在PBS中孵育以确定它们的体外稳定性。ES-50:50(TE:PGS-50:50)和ES-70:30(TE:PGS-70:30)在PBS中孵育的第一天损失了5％和6％的初始质量(图8)。这种损失随后放缓。在一周内观察到ES-70:30的质量损失进一步减少了1％。1周后，6周内未见明显的质量损失，这证实了TE-PGS支架在体外非常稳定。

细胞增殖和与TE-PGS支架的相互作用

与PGS支架相比，TE-PGS支架在7天内促进了一系列细胞——人真皮成纤维细胞(HDF)、人脐静脉内皮细胞(HUVEC)和人冠状动脉平滑肌细胞(HCASMC)的增殖改善。

HDF在30:70、50:50、70:30、100:0TE:PGS电纺薄膜和SC-PGS薄膜上培养(图9A和16A)。结果表明，HDF在含TE的电纺薄膜上增殖长达7天，但在SC-PGS上未能增殖(图9A和16)。在第7天研究HDF形态，大多数细胞在含TE的薄膜上呈细长形态(图16A)。这与SC-PGS薄膜上的HDF进行比较，显示薄膜上的细胞数量减少(图16A)，这与增殖测定的结果一致。

电纺TE-PGS支架(ES-50:50和ES-70:30)支持HUVEC增殖(图10和17A)并在7天内形成具有多边形细胞形态的近汇合单层(图10和17B)。这与在SC-PGS上培养的HUVEC形成对比，其中细胞没有增殖并且在7天后难以存活，如其圆形形态所见。进一步分析显示从第1天到第7天在支架上培养的HUVEC中与血管功能相关的基因表达增加，包括CDH5和VWF(图17C)。血管相关功能标志物由在ES-50:50和ES-70:30上培养的HUVEC表达，其包括VE-钙粘蛋白、eNOS和vWF(图17D)。

电纺TE-PGS支架(ES-50:50和ES-70:30)允许HCASMC增殖，其中细胞形态从第1天的菱形变为第7天的纺锤形，这与从合成表型到收缩表型的变化一致(图11)。这与PGS上的HCASMC培养形成对比，其中细胞即使在7天时也没有扩散和增殖，其圆形形态证明了这一点。

皮下植入——体内生物相容性

与TE-PGS支架相比，在第2周和第4周时，在小鼠皮下植入的PGS支架中观察到更多数量的免疫细胞(图12A-C)。对于ES-50:50和ES-70:30，TE-PGS支架在2周时显示出薄的纤维囊(图12A)。结果表明，电纺TE-PGS支架在体内具有良好的耐受性，并且比PGS表现出更少的炎症反应。

电纺TE-PGS血管移植物的制造

TE-PGS血管移植物是通过电纺在旋转的芯棒上制造的(图13)。简而言之，将具有不同直径尺寸的特氟龙涂层芯棒1408固定在轴架中，并使用电动机以1000rpm/min的速度旋转，同时给予-10kV至-17kV的负电荷。为了输送TE-PGS，注射器1402固定在水平移动的带载体1406上，而针尖1404连接到+13kV至+17kV范围内的正电荷。使用注射泵以1mL/hr的速率输送由1mL HFP中的10％(wt/v)TE和10％(wt/v)PGS组成的溶液。将0.5mL该溶液静电纺到旋转的芯棒上，从而基本上去除所有HFP。然后将该材料在160℃加热16小时以得到TE-PGS产品。由于特氟龙涂层，电纺材料在加热前后都可以很容易地从芯棒上去除。

电纺TE-PGS血管移植物外观和形态

加热电纺材料会导致颜色从白色变为棕色，这取决于原弹性蛋白的纯度(图14a)。加热的血管移植物保持限定的几何形状，具有限定的内径和壁厚(表4；图14b)。加热导致PGS扩散以形成良好覆盖的内表面和外表面。然而，仍然可以看到潜在的纤维形态(图14c、e、f和h)。更厚的移植物也可以通过使用更多的溶液制成，例如0.72ml的50:50或70:30比例(图18)。

表4：加热的血管移植物内径和壁厚的平均值和标准偏差

在小鼠主动脉中植入电纺50:50移植物

ES-50:50移植物用于标准主动脉介入小鼠模型，并在此基础上在国家儿童医院(Sydney,NSW)植入8周。移植物的分析显示移植的移植物随着时间的推移被部分吸收，并显示重塑，通过苏木精和伊红(H&E)染色表明新组织形成(图19A，顶部三行)。胶原再生显示在移植物的外薄膜处，如天狼猩红(PSR)染色所示(图19A，中间三行)。如伟赫夫范吉森(VVG)染色和弹性蛋白自发荧光所示(图19A，底部三行和19B)，发现有组织的波浪状连续弹性纤维在内薄膜再生。

从第1周到第6周，移植物的顺应性慢慢增加到天然主动脉的水平。从第6周到第8周发生不均匀扩张，其中移植物中间部分比移植物的近端区域扩张得更多(图19C)。这对应于与移植物的中心相比，近端的壁厚更大，弹性纤维区域的比例更高(图19D和19E)。到8周时，再生弹性纤维清晰可见。总弹性蛋白的量高于小鼠天然主动脉中的量(图19E和19F)。

本领域技术人员将理解本文公开的新型杂化聚合物材料可适用于非组织支架应用，其中杂化聚合物材料的机械和其他特性也可能是此类应用的优势。例如，杂化聚合物材料可用作涉及细胞生长的体外实验的基质，例如用于评估新候选药物的口服生物利用度的Caco-2单层实验。

进一步的考虑

在一些实施方式中，本文中的任何条款可以依赖于任何一个独立条款或任何一个从属条款。在一个方面，任何条款(例如，从属或独立条款)可以与任何其他一个或多个条款(例如，从属或独立条款)组合。在一个方面，权利要求可以包括在从句、句子、短语或段落中引用的一些或全部词语(例如，步骤、操作、手段或组件)。在一个方面，权利要求可以包括在一个或多个从句、句子、短语或段落中列举的一些或全部词语。在一个方面，可以删除每个从句、句子、短语或段落中的一些词。在一个方面，可以将额外的词或元素添加到从句、句子、短语或段落中。在一个方面，可以在不利用本文描述的一些组件、元件、功能或操作的情况下实现主题技术。在一个方面，本主题技术可以利用额外的组件、元件、功能或操作来实现。

提供前述描述以使本领域技术人员能够实践本文描述的各种配置。尽管已经参考各种附图和配置特别描述了主题技术，但应当理解，这些仅用于说明目的并且不应被视为限制主题技术的范围。

可能有许多其他方式来实现主题技术。在不脱离本主题技术的范围的情况下，本文描述的各种功能和元件可以与所示出的不同地划分。对这些配置的各种修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且本文定义的一般原理可以应用于其他配置。因此，本领域的普通技术人员可以对主题技术进行许多改变和修改，而不偏离主题技术的范围。

应当理解，所公开的过程中步骤的特定顺序或层次是示例性方法的说明。基于设计偏好，可以理解可以重新安排过程中步骤的特定顺序或层次结构。一些步骤可以同时进行。随附的方法权利要求以示例顺序呈现各个步骤的元素，并且不意味着限于呈现的特定顺序或层次结构。

如本文所用，在一系列项目之前的短语“......的至少一个”，用术语“和”或“或”分隔任何项目，修改列表作为一个整体，而不是列表的每个成员(即，每个项目)。短语“......的至少一个”不需要选择列出的每个项目中的至少一个；相反，该短语允许的含义包括任何一个中的至少一个，和/或项的任意组合中的至少一个，和/或每个中的至少一个。例如，短语“A、B和C中的至少一个”或“A、B或C中的至少一个”各自仅指A、仅B或仅C；A、B和C的任意组合；和/或A、B和C中的至少一个。

此外，就描述或权利要求中使用的术语“包括”、“具有”等而言，该术语旨在以类似于术语“包括”的方式具有包容性，因为“包括”是在权利要求中用作过渡词时被解释。

如本文所用，术语“约”相对于所述实际值，如本领域技术人员将理解的，并且允许在相关情况下的近似、不准确和测量限制。在一个或多个方面，术语“约”、“基本上”和“约”可以为它们的对应术语和/或项目之间的相关性提供行业接受的容差，例如从小于百分之一到百分之十的容差规定的实际值的百分比，以及其他合适的公差。

如本文所用，术语“包括”表示指定整数的存在，但允许未指定的其他整数的可能性。该术语并不意味着指定整数的任何特定比例。单词“包含(comprising)”的变体，例如“包含(comprise)”和“包含(comprises)”，具有相应相似的含义。

“示例性”一词在此用于表示“作为实施例、实例或说明”。在此描述为“示例性”的任何实施方式不必被解释为比其他实施方式更优选或有利。

除非特别说明，否则对单数元素的引用并不意味着“一个且只有一个”，而是“一个或多个”。男性代词(例如，他的(his))包括女性和中性性别(例如，她的(her)和它的(it))，反之亦然。术语“一些”是指一个或多个。带下划线和/或斜体的标题和副标题仅为方便起见，不限制主题技术，并且不与主题技术描述的解释相关联。通篇描述的各种配置的元件的所有结构和功能等效物，其为本领域普通技术人员已知的或以后将知晓的，均通过引用明确地并入本文并且旨在被本主题技术所涵盖。此外，本文所公开的任何内容均不旨在为公众提供，无论该公开内容是否在上述描述中明确记载。

尽管详细描述包含许多细节，但这些不应被解释为限制主题技术的范围，而仅仅是说明主题技术的不同实施例和方面。应当理解，本主题技术的范围包括以上未详细讨论的其他实施方式。此外，装置或方法不必解决本公开的不同实施方式可解决(或拥有可实现的所有优点)的所有问题以便包含在本公开的范围内。本文中“可以”及其派生词的使用应理解为“可能”或“可选地”，而不是肯定的能力。

Claims (34)

1.一种杂化聚合物材料，包括：

原弹性蛋白；和

多元醇单体和聚羧酸单体的共聚物。

2.根据权利要求1所述杂化聚合物材料，其中，所述多元醇单体是三醇。

3.根据权利要求1或2所述杂化聚合物材料，其中，所述多元醇单体是丙三醇。

4.根据权利要求1至3中任一项所述杂化聚合物材料，其中，所述聚羧酸单体为二羧酸。

5.根据权利要求1至4中任一项所述杂化聚合物材料，其中，所述聚羧酸单体是直链C₄-C₂₀二羧酸。

6.根据权利要求1至5中任一项所述杂化聚合物材料，其中，所述聚羧酸单体为癸二酸。

7.根据权利要求1至6中任一项所述杂化聚合物材料，其中，所述杂化聚合物材料包括原弹性蛋白和聚(癸二酸甘油酯)的共聚物。

8.根据权利要求1至7中任一项所述杂化聚合物材料，其中，所述原弹性蛋白与所述多元醇-聚羧酸共聚物的质量比为约50:50至约70:30。

9.根据权利要求1至8中任一项所述杂化聚合物材料，其中，所述杂化聚合物材料包括纤维。

10.根据权利要求9所述杂化聚合物材料，其中，所述纤维具有约200nm至约600nm的平均纤维宽度。

11.根据权利要求1至10中任一项所述杂化聚合物材料，其中，所述杂化聚合物材料具有多孔结构。

12.如权利要求11所述杂化聚合物材料，其平均孔径为约0.6μm至约1.5μm。

13.根据权利要求11或12所述杂化聚合物材料，其具有约30％至约60％的百分孔隙率。

14.根据权利要求1至13中任一项所述杂化聚合物材料，其中，所述原弹性蛋白与人原弹性蛋白异构体的氨基酸序列在至少50个连续氨基酸上具有至少90％的序列同一性。

15.根据权利要求1至14中任一项所述杂化聚合物材料，其中，所述原弹性蛋白具有人原弹性蛋白异构体的序列。

16.一种组织支架，包含权利要求1至15中任一项所述杂化聚合物材料。

17.根据权利要求16所述组织支架，其具有约1至约30MPa的杨氏模量。

18.根据权利要求16或17所述组织支架，其具有约2至约10MPa的极限拉伸强度。

19.根据权利要求16至18中任一项所述组织支架，其断裂伸长率为约40％至约110％。

20.根据权利要求16至19中任一项所述组织支架，其中，当在37℃在PBS中孵育1周时，所述组织支架损失少于其质量的约10％。

21.一种制备杂化聚合物材料的方法，所述方法包括以下步骤：

(A)提供一种混合物，包括：

原弹性蛋白；和

多元醇单体和聚羧酸单体的共聚物；和

(B)加热混合物以形成杂化聚合物材料；

其中，所述原弹性蛋白、多元醇单体和聚羧酸单体如权利要求1至15中任一项所定义。

22.根据权利要求21所述方法，其中，所述加热在约100℃至约200℃的温度下进行。

23.根据权利要求21或22所述方法，其中，所述加热在约160℃的温度下进行。

24.根据权利要求21至23中任一项所述方法，其中，所述方法在约1个大气压的压力下进行。

25.根据权利要求21至24中任一项所述方法，其中，所述混合物包括溶剂，并且所述方法还包括在步骤(B)之前从混合物中除去溶剂或减少混合物中溶剂量的步骤。

26.根据权利要求25所述方法，其中，所述溶剂是极性有机溶剂，其沸点低于80℃。

27.根据权利要求25或26所述方法，其中，所述溶剂是六氟-2-丙醇。

28.根据权利要求25至27中任一项所述方法，包括对所述混合物进行电纺的步骤。

29.根据权利要求28所述方法，其中，将所述混合物被电纺到涂有聚四氟乙烯的芯棒上。

30.根据权利要求21至29中任一项所述方法，其不包括加热原弹性蛋白溶液的步骤。

31.一种根据权利要求21至30中任一项所述方法制造的组织支架。

32.根据权利要求16至20或31中任一项所述组织支架，其为血管移植物、心脏瓣薄膜、神经导管、手术贴片或伤口愈合支架。

33.根据权利要求1至15中任一项所述杂化聚合物材料在制造组织支架中的用途。

34.一种用于在有需要的受试者中再生组织的方法，包括将权利要求16至20或31至32中任一项所述组织支架植入或应用到受试者中或受试者上。

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