CN205073353U - 具有聚合物载药涂层的冷刀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有聚合物载药涂层的冷刀，包括冷刀主体，所述冷刀主体外部设有粘结涂层，粘结涂层上面设有药物涂层。药物涂层为载有抗癌药物的纳米聚合物胶束涂层或纳米颗粒涂层。本实用新型在靶向冷冻消融的过程中，利用冷刀复温阶段温度升高的特点，将温度敏感载药胶束涂覆在冷刀的靶向区表面，待温度上升超过聚合物的低临界溶解温度（LCST）后，纳米载药涂层破裂，快速将药物释放在肿瘤部位，达到将以冷冻消融为主的物理治疗与以抗癌药为辅的化学治疗相结合联合治疗的目的，降低复发率，实现更好的治疗效果。

Description

具有聚合物载药涂层的冷刀

技术领域

本实用新型涉及一种具有聚合物载药涂层的冷刀，尤其是一种用抗癌药物化疗来弥补冷冻消融治疗前列腺等癌症中不能完全冷冻消融的不足，达到联合治疗癌症的效果的载药涂层的冷刀。

背景技术

2010年，恶性肿瘤已经成为世界上致死率最高的疾病。如果不采取行动，预计2030年全世界将有2600万新增病例，死亡人数达到1700万人。因只有大约20%左右的肿瘤患者能够接受外科切除手术，冷冻消融、射频消融、微波、激光热疗等肿瘤微创治疗技术正成为当代临床医学发展的前沿，冷冻消融是其中一种具有代表意义的技术。其主要通过低温器械，有控制地使病灶组织经历降温、冻结、复温过程，从而造成肿瘤细胞的不可逆损伤甚至坏死。冷冻消融对肿瘤细胞的杀伤机制是：细胞脱水和皱缩；细胞内冰晶形成的机械损伤；细胞电解质毒性浓缩和pH值改变；细胞膜蛋白质成分变性；血流淤积和微血栓形成；以及免疫效应等。冷冻消融不仅手术创伤小，而且具有定位精确、止血镇痛、术后并发症少、安全性高等优点，深受广大医生与患者的好评。

鉴于肿瘤的形状各不相同，而冷刀形成的冰球的形状主要为球形或椭球形，不能将所有的肿瘤组织纳入冷冻消融的范围，会有部分肿瘤组织逃避冷冻而存活，容易复发，这也是目前冷冻消融治疗癌症的一个挑战。本实用新型针对上述问题，将抗癌药物与聚合物混合后，涂在冷刀靶向区，在冷冻消融升温达到嵌段共聚物的低临界溶解温度后，温度敏感的载药聚合物就会快速将抗癌药物释放在肿瘤部位，实现物理治疗和化学治疗共同作用的目的。

发明内容

本实用新型针对现有冷刀系统存在的不足并结合实际应用中的需求，提供一种具有聚合物载药涂层的冷刀，该冷刀结构简单，方便易用；该冷刀将物理治疗和化学治疗结合在一起，利用冷冻消融手术需要升温的特点，在冷刀靶向区表面涂布温度敏感型纳米载药颗粒，温度升高达到嵌段共聚物的LCST后，药物涂层破裂，药物释放在肿瘤组织，达到结合治疗的目的。

为了实现上述目的，本发明的采用的技术方案如下：

一种具有聚合物载药涂层的冷刀，包括冷刀主体，所述冷刀主体外部设有粘结涂层，粘结涂层上面设有药物涂层。

所述冷刀主体材质为321不锈钢，刀头部位设有用于提高涂层与刀的接触面积而提高涂层的载负量的刻槽。

所述粘结涂层的材料为生物相容性良好的医用级聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）或聚乙二醇（PEG），所述粘结涂层涂覆在冷刀主体的外表面，粘结涂层的涂层厚度为1-3μm。

所述的药物涂层为载有抗癌药物的纳米聚合物胶束涂层或纳米颗粒涂层，所述的药物涂层的涂层厚度为3-7μm。

本实用新型较现有技术相比的有益效果是：针对于市场现有的冷冻消融治疗癌症的方法，单纯的是利用低温将癌细胞“冻死”，其不足之处之一是当肿瘤形状不规则时，形成的球形或椭球形冰球，不能将所有的肿瘤组织纳入冷冻消融的范围，会有部分肿瘤细胞逃避冷冻而残存，导致复发风险增大。本发明将效果好的抗癌药物与冷刀相结合，且可同时运用不止一种药物，使抗癌药物产生“1+1>2”的协同抗癌作用，达到减少手术次数，降低病人的痛苦，提高治疗效果，减轻病人的经济负担。

附图说明

图1是本实用新型的具有聚合物载药涂层的冷刀装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1和具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1所示，一种具有聚合物载药涂层的冷刀，包括冷刀主体1、粘结涂层2、药物涂层3，其中冷刀的靶向区表面涂有聚合物/药物涂层3，该涂层包括两层。第一层为粘结涂层2，直接涂覆在冷刀主体1冷冻区域表面；第二层为药物涂层3，为载有抗癌药物的纳米聚合物胶束涂层或纳米颗粒涂层。

本实用新型的技术特征：

（1）冷刀具有冷冻消融的原始功能，靶向区的冷冻温度可达-135～-155℃，冷刀的材质为市场上易获取且已有实际产品的321不锈钢或钴铬合金，冷刀的外径为1.5～3.5mm，冷刀靶向区表面具有刻槽，以提高靶向区的比表面积，有利于涂层与刀的接触面积而提高涂层的载负量；不锈钢冷刀靶向区表面进行化学氧化处理（如碱液清洗），提高其粗糙度，改善涂层与冷刀冷冻区域表面进行紧致密切的附着。

（2）粘结涂层起到过渡作用，将药物涂层与冷刀连接，粘结涂层选用为生物相容性易分解的聚乳酸-羟基乙酸共聚物，将其溶解在易挥发的有机溶剂中，如二氯甲烷，超声搅拌形成均匀单一的溶液后，将冷刀插入溶液中，旋转刀体，待溶液完全浸润表面的刻槽后，取出刀，静置使表面液体分布均匀后放入真空干燥箱进行干燥，或采用常温高压喷涂技术，将载药胶束溶液经高压枪喷射为雾状液滴，紧密附着在冷刀表面后进行真空干燥处理。粘结涂层2的涂层厚度为1-3μm。

（3）聚合物药物涂层是存储药物的涂层，厚度约为3-7μm，把LCST高于生理温度的温敏嵌段共聚物PNIPAAm-PLGA疏水性抗癌药物紫杉醇和（或）阿霉素混合，制备内部包裹有一种或多种药物的载药微乳液，按照技术构思中（2）所描述的步骤进行涂裹。

（4）药物涂层所采用的是温敏的嵌段共聚物，其中疏水链段形成的疏水内核将药物包裹在内，亲水链段形成水溶性外壳，整体上形成纳米载药颗粒水溶液，当将其溶解后喷涂在粘结涂层上干燥后形成均匀致密的纳米涂层，外层的亲水链段对涂层整体具有保护作用。

实施例一：

首先用碱液清洗冷刀靶向区表面的污渍，并对其进行粗糙处理，提高其粗糙度。

将浓度为0.1g/mL的聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA，乳酸/羟基乙酸=30:70，mol:mol）二氯甲烷溶液，利用常温喷涂技术，设定喷涂速率为1mL/min进行均匀喷涂，于25℃真空干燥6h后，获取厚度为2μm的粘结涂层（2）。

将浓度为0.1g/mL、LCST为38℃的PNIPAAm-PLGA的二氯甲烷溶液与10mg紫杉醇混合均匀后，与超纯水搅拌混匀，挥发除去二氯甲烷后形成均匀的水溶液，利用常温喷涂技术，将药物涂覆于粘结涂层（2）表面，于25℃真空干燥6h，获取厚度为4μm的药物涂层（3），真空干燥48h，并且用紫外光消毒杀菌，即为具有聚合物载药涂层的冷刀。

冷刀插入人体后，刀表面温度达到人体生理温度（37℃）后，涂层会稳定存在或稍微溶胀。但由于药物涂层的LCST为38℃，但药物不会释放会，保持完整。升温阶段，冷刀靶向区的温度会达到40℃，高于LCST，则药物涂层发生相变而溶解，与刀剥离，冷刀拔出后，物停留在冷冻区域渗透进入周边的残留肿瘤组织，药物发生作用，杀死癌细胞。

实施例二：

首先用铬酸溶液清洗冷刀表面的污渍，并对其进行表面粗糙处理，提高其表面的粗糙度。

将浓度为0.5g/mL的聚乙二醇PEG二氯甲烷溶液，利用常温喷涂技术，设定喷涂速率为1.5mL/min进行均匀喷涂，于25℃真空干燥4h后，获取厚度为3μm的粘结涂层（2）。

将浓度为0.5g/mL、LCST为39℃的PNIPAAm-PEG的二氯甲烷溶液与10mg阿霉素混合均匀后，与超纯水搅拌混匀，挥发除去二氯甲烷后形成均匀的水溶液，将药物涂覆于粘结涂层（2）表面，于25℃真空干燥6h，获取厚度为6μm的药物涂层（3），真空干燥48h，并且用紫外光消毒杀菌，即为具有聚合物载药涂层的冷刀。

冷刀插入人体后，刀表面温度达到人体生理温度（37℃）后，涂层会稳定存在或稍微溶胀。但由于药物涂层的LCST为39℃，但药物不会释放会，保持完整。升温阶段，冷刀靶向区的温度会达到40℃，高于LCST，则药物涂层发生相变而溶解，与刀剥离，冷刀拔出后，药物停留在冷冻区域渗透进入周边的残留肿瘤组织，药物发生作用，杀死癌细胞。

Claims (4)

1.一种具有聚合物载药涂层的冷刀，包括冷刀主体（1），其特征在于：所述冷刀主体（1）外部设有粘结涂层（2），粘结涂层（2）上面设有药物涂层（3）。

2.根据权利要求1所述的具有聚合物载药涂层的冷刀，其特征在于：所述冷刀主体（1）材质为321不锈钢，刀头部位设有用于提高涂层与刀的接触面积而提高涂层的载负量的刻槽。

3.根据权利要求1所述的具有聚合物载药涂层的冷刀，其特征在于：所述粘结涂层（2）的材料为生物相容性良好的医用级聚乳酸-羟基乙酸共聚物或聚乙二醇，所述粘结涂层（2）涂覆在冷刀主体（1）的外表面，粘结涂层（2）的涂层厚度为1-3μm。

4.根据权利要求1所述的具有聚合物载药涂层的冷刀，其特征在于：所述的药物涂层（3）为载有抗癌药物的纳米聚合物胶束涂层或纳米颗粒涂层，所述的药物涂层（3）的涂层厚度为3-7μm。