RU2638849C2 - Способ получения объектов из биосовместимого гидрогеля для применения в области медицины, в частности в офтальмологии - Google Patents

Способ получения объектов из биосовместимого гидрогеля для применения в области медицины, в частности в офтальмологии Download PDF

Info

Publication number
RU2638849C2
RU2638849C2 RU2015101092A RU2015101092A RU2638849C2 RU 2638849 C2 RU2638849 C2 RU 2638849C2 RU 2015101092 A RU2015101092 A RU 2015101092A RU 2015101092 A RU2015101092 A RU 2015101092A RU 2638849 C2 RU2638849 C2 RU 2638849C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
precipitant
template
hydrogel
copolymer
paragraphs
Prior art date
Application number
RU2015101092A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2015101092A (ru
Inventor
Лоран ЛЯРОШ
Original Assignee
Лоран ЛЯРОШ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Лоран ЛЯРОШ filed Critical Лоран ЛЯРОШ
Publication of RU2015101092A publication Critical patent/RU2015101092A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2638849C2 publication Critical patent/RU2638849C2/ru

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/141Artificial eyes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/145Corneal inlays, onlays, or lenses for refractive correction
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16Intraocular lenses
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/50Materials characterised by their function or physical properties, e.g. injectable or lubricating compositions, shape-memory materials, surface modified materials
    • A61L27/52Hydrogels or hydrocolloids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00Post-polymerisation treatments
    • C08F6/008Treatment of solid polymer wetted by water or organic solvents, e.g. coagulum, filter cakes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F6/00Post-polymerisation treatments
    • C08F6/06Treatment of polymer solutions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/16Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/20Carboxylic acid amides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/18Homopolymers or copolymers of nitriles
    • C08L33/20Homopolymers or copolymers of acrylonitrile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2033/00Use of polymers of unsaturated acids or derivatives thereof as moulding material
    • B29K2033/18Polymers of nitriles
    • B29K2033/20PAN, i.e. polyacrylonitrile
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/0085Copolymers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2805/00Use of polysaccharides or derivatives as mould material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0056Biocompatible, e.g. biopolymers or bioelastomers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2011/00Optical elements, e.g. lenses, prisms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/753Medical equipment; Accessories therefor

Abstract

Изобретение относится к способу получения объекта из биосовместимого гидрогеля путем отливки раствора полимера в шаблоне. Способ включает следующие этапы: (i) приготовление раствора полимера путем растворения сополимера акрилонитрила и олефиново-ненасыщенного сомономера, содержащего анионные группы, в апротонном растворителе, необязательно в присутствии осадителя, (ii) формование и начало превращения в гель раствора полимера, полученного на этапе (i), в шаблоне, состоящем из материала, содержащего указанный осадитель, или из материала, проницаемого для указанного осадителя, (iii) в ходе формирования геля погружение объекта, полученного на этапе (ii), в осадитель. Изобретение относится также к объектам из биосовместимого гидрогеля, полученным этим способом. Изобретение обеспечивает получение объектов из биосовместимого гидрогеля с улучшенными оптическими, физико-химическими и биологическими свойствами, и имеющих отличную стабильность размеров. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения объекта из биосовместимого гидрогеля путем отливки раствора полимера в шаблоне, выполненном из особого материала. Изобретение относится также к объектам из биосовместимого гидрогеля, полученным этим способом, таким, например, как внутрироговичные линзы (или хрусталики), имплантируемые в роговую оболочку, или к любым другим имплантатам, используемым в офтальмологии.
В уровне технике уже было описано много способов получения объектов из гидрогеля для медицинских и/или хирургических применений, полученных отливкой раствора полимера в шаблоне подходящей формы. Из них можно назвать способ "spin casting" (центробежное литье), называемый также центрифугированием, примененный Wichterle (1960) для изготовления контактных линз из гидрогеля, полученного с помощью катализа из гидроксиэтилметакрилата (HEMA), время гелеобразования которого зависит, наряду с другими факторами, от температуры.
Другой способ получения объектов из гидрогеля состоит в превращении в гель раствора полимера путем охлаждения его до температуры ниже температуры гелеобразования (патент FR 2051147). Основным преимуществом этого способа является компенсация изменения объема раствора полимера, помещенного внутрь шаблона. Этот способ, основанный на превращении в гель путем снижения температуры ниже точки гелеобразования, не позволяет получать прозрачные гидрогели из раствора анионного сополимера AN69 (сополимер, поставляемый фирмой GAMBRO), но, напротив, ведет к полупрозрачным гидрогелям, не пригодным для применения в рефрактивной хирургии глаза.
Другие объекты из гидрогелей можно получить путем механической резки блока гидрогеля при температуре окружающей среды, используя лезвие, микропилу или лазер, или путем резки водяными микроструями при очень высоком давлении, или путем механической криообработки при очень низкой температуре. Эти способы испытывались также для получения линз из гидрогеля на основе сополимера AN-69, но безуспешно.
Сополимер AN-69 используется много лет для получения мембран для гемодиализа (J. Denis et al., Gut, 1978, 19, 787-793). Гидрогель из этого сополимера использовался также для инкапсуляции островков Лангерганса при создании искусственной поджелудочной железы (J. Honinger et al., The International Journal of Artificial Organs, 1994, 17, 046-052), а также для инкапсуляции гепатоцитов для создания искусственной печени (J. Honinger et al., Biomaterials, 1995, 16, 753-759; R. Sarkis et al., Transplantation, 2000, Vol. 70, 58-64; Journal of Hepatology, 2001, 35, 208-216; E. Baldini et al., Transplantation Proceeding, 2009, 41(4), 1367-1369). В исследованиях по терапии полиартрита мышиные клетки также инкапсулировали в полом волокне из гидрогеля AN-69 (N. Bessis et al., Clin. Exp. Immunol., 1999, 117, 376-382) и в капсулах, полученных из этого же гидрогеля (N. Bessis et al., Rhumatologie, 2003, 70, 855-7). Клетки, продуцирующие эритропоэтины, также инкапсулировали в полых волокнах из гидрогеля AN-69 (E. Payen et al., Haematologica, 1999, 84, EHA-4). Также сополимер AN-69 уже широко продемонстрировал свои свойства биосовместимости и гемосовместимости и свою способность не активировать систему комплемента (J. Honinger et al., J. Biomed. Mater. Res., 1997, 37, 548-553). Гидрогель, полученный из этого сополимера, также широко применяется в области офтальмологии. Действительно, еще 20 лет назад из этого сополимера уже получали внутрироговичные линзы (патент EP 0347267; L. Laroche et al., Macromol. Symp., 1995, 100, 51-55) и имплантировали животным, а затем проводили клиническую оценку на человеке. Этот же гидрогель AN-69 использовали также в исследования пролиферации эпителиальных клеток для разработки линз для эпикератофакии (F. Maury et al., Journal of Materials Science-Materials in medicine, 1997, 8, 571-576).
Горячее формование таблеток гидрогеля для изготовления внутрироговичных линз применялось J. Honinger и L. Laroche с конца 80-х годов. Оптическое качество этих линз было идеальным. Перед имплантацией в роговицу линзы обеззараживали перуксусной кислотой, затем промывали стерильным физиологическим раствором. Новые требования фармакопеи, становящиеся более строгими, могут потребовать стерилизации, а не только обеззараживания имплантируемых объектов. При стерилизации предписанными методами, такими как влажное тепло, гамма-облучение или ускоренные электроны, термоформованные линзы могут изменить свою форму, и их оптическая сила ухудшится.
Таким образом, слабым местом внутрироговичных имплантатов, полученных вышеописанными способами, является их недостаточно удовлетворительная способность сохранять свою форму на этапе стерилизации.
Поэтому авторы заявки попытались получить прозрачные и биосовместимые гидрогели, чтобы использовать их для получения высоконадежных объектов, применяющихся в медицине и хирургии, в частности глазных имплантатов, имеющих надлежащую проницаемость для различных биологических молекул.
Итак, первым предметом изобретения является способ получения объекта из биосовместимого гидрогеля, включающий следующие этапы:
(i) приготовление раствора полимера путем растворения сополимера акрилонитрила и олефиново-ненасыщенного сомономера, содержащего анионные группы, в апротонном растворителе, необязательно в присутствии осадителя,
(ii) формование и начало превращения в гель раствора полимера, полученного на этапе (i), в шаблоне, имеющем форму желаемого объекта, причем указанный шаблон состоит из материала, содержащего указанный осадитель, или из материала, проницаемого для указанного осадителя, причем указанный этап предпочтительно осуществляют при температуре окружающей среды,
(iii) в ходе гелеобразования погружение объекта, полученного на этапе (ii), в осадитель на достаточное время, чтобы позволить полную замену растворителя указанным осадителем и получить объект из гидрогеля.
Совершенно неожиданно авторы заявки установили, что использование шаблона, выполненного из особого материала, состоящего из осадителя и проницаемого для указанного осадителя, позволило одновременно обеспечить обмен между растворителем, присутствующим в растворе полимера, и осадителем на этапе гелеобразования, и образовать гидрогель (в случае, когда осадитель является водой), имеющий желаемую форму. Действительно, именно присутствие осадителя внутри шаблона вызывает гелеобразование отливаемого раствора полимера. Глазные и/или внутрироговичные имплантаты из гидрогеля, полученного способом согласно изобретению, имеют, наряду с их инертностью в отношении биологических клеток:
- отличные оптические свойства: идеальная прозрачность в видимом спектре, поглощение УФ-излучения, показатель преломления, близкий к показателю преломления роговицы,
- очень хорошие физико-химические свойства: высокая проницаемость для воды, физиологического раствора, маленьких и средних молекул, проницаемость для растворенных газов, высокая гидрофильность, химический состав, лишенный токсичных групп,
- отличная стабильность размеров,
- особые биологические свойства: отсутствие биорассасывания в физиологической среде, способность выдерживать стерилизацию и/или повторную стерилизацию, хорошее сопротивление старению в этой среде, хорошая переносимость тканями в местах имплантации в строму роговицы (не вызывая ухудшения эпителия и эндотелия роговицы), низкое сродство к белкам.
Растворение на этапе (i) может быть реализовано при перемешивании при температуре в интервале от температуры окружающей среды до 70°C, предпочтительно при температуре примерно 50°C.
Этап (i) способа по изобретению состоит в приготовлении, путем растворения, сополимера акрилонитрил/сомономер, предпочтительно имеющего мольное отношение компонентов от 90/10 до 100/0, предпочтительно от 95/5 до 99/1.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления, анионные группы олефиново-ненасыщенного сомономера выбирают из сульфонатных, карбоксилатных, фосфатных, фосфонатных и сульфатных групп.
Сополимер акрилонитрил/сомономер предпочтительно является сополимером акрилонитрила с металлилсульфонатом натрия, таким как сополимер AN-69 (поставщик GAMBRO). Эти сополимеры не взаимодействуют с клетками и, таким образом, имеют заметно лучшую переносимость.
Апротонный растворитель, в котором растворен сополимер акрилат/сомономер, выгодно выбирать из органических или неорганических апротонных полярных растворителей, предпочтительно из диметилформамида (DMF), диметилсульфоксида (DMSO), Ν,Ν-диметилацетамида (DMAC), N-метилпирролидона (NMP).
Осадитель выбирают из воды, водных растворов минеральных солей и водных растворов органических солей.
Согласно одной выгодной конфигурации этого предпочтительного варианта, когда осадитель является водным раствором соли, указанный раствор имеет концентрацию от 0,5 до 5 масс. %, чтобы получить в растворе полимера концентрацию соли в интервале от 0,03 до 1 масс. %, предпочтительно от 0,05 до 1%.
Еще более предпочтительно минеральные и органические соли являются хлоридом натрия (физиологический раствор) или калия, иодатом натрия или калия, бикарбонатом натрия или калия, хлоратом натрия или калия, периодатом натрия или калия, нитратом натрия или калия, цитратом натрия или калия, тартратом натрия или калия, аскорбатом натрия или калия, ацетатом натрия или калия, лактатом натрия или калия. Водный раствор предпочтительной соли является раствором хлорида натрия.
Согласно одному предпочтительному варианту осуществления, шаблон на этапе (ii) выполнен из гидрогеля.
В контексте изобретения гидрогелем называется материал, который состоит из полимерных цепей, имеющих гидрофильные участки.
Шаблон на этапе (ii) может быть шаблоном из гидрогеля на основе агарозы, альгинатов, полигидроксиэтилметакрилата (PHEMA), полигидроксипропилметакрилата (PHPMA) или полиакрилата (натрия или калия).
Предпочтительно шаблон на этапе (ii) состоит из:
- 1-10 масс. %, предпочтительно 2-6%, агарозы или альгинатов и
- 90-99 масс. %, предпочтительно 94-98%, воды или водного раствора минеральной соли или водного раствора органической соли.
Особенно предпочтительно шаблон на этапе (ii) является шаблоном из гидрогеля агарозы.
В ходе этапа (ii) способа по изобретению, известного также под термином "этап расслоения смеси" или "этап выделения фазы", из гомогенного раствора полимера, полученного на выходе с этапа (i), образуется гидрогель.
Согласно трехкомпонентной диаграмме (сополимер-растворитель-осадитель), кривая равновесия отделяет зону, где три компонента смешиваются, от зоны, где образуются две другие фазы (твердая фаза с высоким содержанием полимера и жидкая фаза с низким содержанием полимера, или обедненная полимером). В процессе образования гидрогеля система эволюционирует от исходного раствора полимера до состава, в котором весь растворитель заменен осадителем, чтобы превратить гель в гидрогель. Переход от жидкой формы к гелеобразной форме начинается в результате контакта раствора полимера с осадителем, содержащимся в шаблоне, форма которого выбирается заранее в зависимости от желаемого позднейшего применения. Поверхностные слои раствора полимера, находящиеся в прямом контакте с поверхностью шаблона, содержащей осадитель, начинают превращаться в гель и принимают форму шаблона. Чем большую толщину имеет отливаемый объект, тем больше время гелеобразования.
Этап (iii) погружения объекта в ходе гелеобразования может быть реализован в два шага:
- на первом шаге: погружение объекта в ходе гелеобразования в холодную баню осадителя, предпочтительно при температуре в интервале от 0 до 10°C, на период, который может варьироваться от 5 до 15 минут, и
- на втором шаге: погружение объекта в ходе гелеобразования в баню осадителя при температуре окружающей среды, на период, который может варьироваться от 15 до 45 минут, предпочтительно на примерно 30 минут.
После этапов (i)-(iii) способ по изобретению может также включать необязательный этап стерилизации. Предпочтительно этот этап стерилизации осуществляется путем радиационной стерилизации, например гамма-излучением или ускоренными электронами, более предпочтительно радиационной стерилизацией гамма-излучением или ускоренными электронами.
Настоящее изобретение относится также к объектам из биосовместимого гидрогеля, полученным способом по изобретению.
Выражение "объект из биосовместимого гидрогеля" следует понимать как объект, изготовленный из неживого материала, использующийся в качестве медицинского устройства, предназначенного для взаимодействия в контакте с биологическими системами без их искажения, то есть не вызывая аномалий в характеристиках клеточных тканей и не провоцируя интоксикацию биологических жидкостей, циркулирующих во внутренних органах тела человека или животного. Этот контакт, очевидный в случае имплантата, должен распространяться на контакты, которые реализуются на поверхности или внутри тела человека или животного, как, например, контакты, происходящие с кровью в случае гемодиализа или с роговицей в случае контактных линз.
Эти объекты могут быть пленками, нитями, кольцами или имплантатами для медицинского, биологического, офтальмологического и/или внеофтальмологического применения.
Согласно другому предпочтительному варианту осуществления, объекты из биосовместимого гидрогеля согласно изобретению являются глазными имплантатами. Это могут быть линзы, имеющие или не имеющие оптическую силу или преломляющую способность, и, в частности, внутрироговичные линзы, предназначенные для имплантации в роговицу для коррекции дефектов зрения. Особенно предпочтительно глазные имплантаты согласно изобретению представляют собой внутрироговичные линзы для коррекции миопии, гиперметропии, дальнозоркости, кератоконуса или эктазии после коррекции зрения методом LASIK (ятрогенный кератоконус). Имплантация в роговицу хрусталика, имеющего определенную форму, причем роговицу рассекают, например, фемтосекундным лазером, позволяет переустроить внутреннюю часть роговицы, деформированную вследствие кератоконуса.
Помимо вышеуказанных конфигураций, изобретение включает также другие конфигурации, которые вытекают из нижеследующего дополнительного описания примеров, демонстрирующих улучшенные свойства объектов из биосовместимого гидрогеля, полученных способом по изобретению.
Пример. Получение контактной линзы из гидрогеля сополимера AN-69 способом по изобретению
Приготовление шаблона из гидрогеля агарозы
Шаблон из гидрогеля агарозы готовят, исходя из полипропиленовой матрицы (обхватывающая часть и охватываемая часть) контактной линзы, поставляемой фирмой Essilor.
Водный раствор агарозы концентрацией 2-4% готовят путем растворения агарозы в физиологическом растворе (0,9% NaCl в H2O) при температуре 80°C. Затем его охлаждают до температуры 40-50°C, после чего выливают в полипропиленовую матрицу (в обе части по отдельности).
После охлаждения до температуры окружающей среды из матрицы извлекают две части полученного шаблона из агарозы. Затем обе эти части шаблона погружают в физиологический раствор (0,9% NaCl в H2O).
Приготовление раствора полимера
Раствор полимера указанного ниже состава готовят при перемешивании на водяной бане при температуре 60°C.
Компонент масс. %
Сополимер AN-69 (сухой экстракт) 9
Диметилформамид (DMF) 85
Физиологический раствор (0,9% NaCl в H2O) 6
Получение контактной линзы
Каплю заранее приготовленного раствора полимера выливают в охватывающую часть полученного выше шаблона гидрогеля агарозы. Охватывающую часть шаблона немедленно закрывают охватываемой частью.
Через 30 секунд шаблон открывают. Затем приступают к извлечению контактной линзы в гелеобразной форме. Ее два раза последовательно погружают на 30 минут в 0,5 л физиологического раствора при температуре окружающей среды, что приводит к полной замене DMF (растворитель) физиологическим раствором (осадитель).
В результате получают контактную линзу диаметром 10 мм, имеющую толщину в центре 0,3-0,4 мм. Она имеет оптическую силу 2,5 D и среднее содержание воды (влагосодержание) 75%.
Затем контактную линзу стерилизуют гамма-излучением. Поглощенная доза гамма-излучения составляет 25 грей (или 2,5 мрад).
После стерилизации контактную линзу помещают в капсулу, содержащую физиологический раствор.
Установлены следующие результаты:
- форма линзы (выпуклая/вогнутая) не изменилась,
- влагосодержание уменьшилось на 2%,
- оптическая сила изменилась очень мало (±0,25 D).

Claims (24)

1. Способ получения объекта из биосовместимого гидрогеля, отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
(i) приготовление раствора полимера путем растворения сополимера акрилонитрила и олефиново-ненасыщенного сомономера, содержащего анионные группы, в апротонном растворителе, возможно в присутствии осадителя,
(ii) формование и начало превращения в гель раствора полимера, полученного на этапе (i), в шаблоне, состоящем из материала, содержащего указанный осадитель, или из материала, проницаемого для указанного осадителя,
(iii) в ходе формирования геля погружение объекта, полученного на этапе (ii), в осадитель.
2. Способ по п. 1, где сополимер акрилонитрил/сомономер имеет мольное отношение компонентов от 90/10 до 100/0, предпочтительно от 95/5 до 99/1.
3. Способ по п. 1 или 2, где анионные группы олефиново-ненасыщенного сомономера выбирают из сульфонатных, карбоксилатных, фосфатных, фосфонатных и сульфатных групп.
4. Способ по одному из пп. 1 или 2, где сополимер акрилонитрил/сомономер является сополимером акрилонитрила и металлилсульфоната натрия.
5. Способ по одному из пп. 1 или 2, где апротонный растворитель выбирают из органических или неорганических апротонных полярных растворителей.
6. Способ по п. 5, где апротонный растворитель выбирают из диметилформамида (DMF), диметилсульфоксида (DMSO), N,N-диметилацетамида (DMAC), N-метилпирролидона (NMP).
7. Способ по одному из пп. 1 или 2, где осадитель выбран из воды, водных растворов минеральной соли и водных растворов органической соли.
8. Способ по п. 7, где осадитель выбран из воды или водного раствора хлорида натрия.
9. Способ по одному из пп. 1-8, где шаблон на этапе (ii) выполнен из гидрогеля.
10. Способ по п. 9, где шаблон на этапе (ii) является шаблоном из гидрогеля на основе агарозы, альгинатов, полигидроксиэтилметакрилата (РНЕМА), полигидроксипропилметакрилата (РНРМА) или полиакрилата.
11. Способ по п. 10, где шаблон на этапе (ii) является шаблоном из гидрогеля агарозы.
12. Способ по п. 10 или 11, где шаблон на этапе (ii) состоит из следующего:
- 1-10 мас.%, предпочтительно 2-6%, агарозы или альгинатов и
- 90-99 мас.%, предпочтительно 94-98%, воды или водного раствора минеральной соли или водного раствора органической соли.
13. Способ по одному из пп. 10 или 11, где этап (iii) погружения осуществляется в два этапа:
- на первом этапе: погружение объекта в ходе гелеобразования в холодную баню осадителя, предпочтительно при температуре в интервале от 0 до 10°С, и
- на втором этапе: погружение объекта в ходе гелеобразования в баню осадителя при температуре окружающей среды.
14. Объект из биосовместимого гидрогеля, отличающийся тем, что он получен способом по одному из пп. 1-13.
15. Объект по п. 14, отличающийся тем, что он выбран из пленок, нитей, колец или имплантатов для медицинского, биологического, офтальмологического и/или внеофтальмологического применения.
16. Объект по п. 15, отличающийся тем, что он имеет вид глазного имплантата.
17. Объект по п. 16, где указанные глазные имплантаты представляют собой внутрироговичные линзы для коррекции миопии, гиперметропии, дальнозоркости, кератоконуса или эктазии после коррекции зрения методом LASIK.
RU2015101092A 2012-06-15 2013-06-14 Способ получения объектов из биосовместимого гидрогеля для применения в области медицины, в частности в офтальмологии RU2638849C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1255631 2012-06-15
FR1255631A FR2991988B1 (fr) 2012-06-15 2012-06-15 Procede de preparation d'objets en hydrogel biocompatible pour leur application dans le domaine medical, et plus particulierement en ophtalmologie
PCT/IB2013/054874 WO2013186747A1 (fr) 2012-06-15 2013-06-14 Procédé de préparation d'objets en hydrogel biocompatible pour leurs applications dans le domaine médical, et plus particulièrement en ophtalmologie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015101092A RU2015101092A (ru) 2016-08-10
RU2638849C2 true RU2638849C2 (ru) 2017-12-18

Family

ID=48949186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015101092A RU2638849C2 (ru) 2012-06-15 2013-06-14 Способ получения объектов из биосовместимого гидрогеля для применения в области медицины, в частности в офтальмологии

Country Status (11)

Country Link
US (1) US9999708B2 (ru)
EP (1) EP2861634B1 (ru)
JP (1) JP6326046B2 (ru)
KR (1) KR102080590B1 (ru)
CN (1) CN104520334A (ru)
BR (1) BR112014031267A2 (ru)
ES (1) ES2834103T3 (ru)
FR (1) FR2991988B1 (ru)
IN (1) IN2015DN00314A (ru)
RU (1) RU2638849C2 (ru)
WO (1) WO2013186747A1 (ru)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3047242B1 (fr) * 2016-01-29 2019-11-15 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Materiau hydrogel utilisable pour la sequestration de composes organophosphores
CN107233144A (zh) * 2017-05-31 2017-10-10 中山大学中山眼科中心 去细胞角膜基质透镜在治疗眼科疾病中的应用
CN112694556B (zh) * 2021-01-07 2021-11-02 西南交通大学 一种湿态环境下粘附性可调控水凝胶及其制备和使用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5273750A (en) * 1988-05-02 1993-12-28 Institute National De La Sante Et De La Recherche Medicale- Inserm Uncrosslinked hydrogel, process for its preparation and its uses as an article for medical and/or surgical purposes such as tubes, films, joints, implants and the like, particularly in ophthalmology
RU2095831C1 (ru) * 1995-02-17 1997-11-10 Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" Способ получения полимерных гидрогелевых интраокулярных линз
EP0688569B1 (fr) * 1994-06-20 1999-09-01 Hospal Industrie S.A. Dispositif multifonction pour le traitement du sang
FR2810552A1 (fr) * 2000-06-26 2001-12-28 Univ Paris Curie Polymere biocompatible a structure tridimensionnelle a cellules communicantes, procede de preparation et application en medecine et en chirurgie
US20080102276A1 (en) * 2006-10-27 2008-05-01 Ali Khademhosseini Controlled Release of a Curing Agent for the Generation of Microstructures

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CS148810B1 (ru) 1969-06-13 1973-05-24
US4273734A (en) * 1979-09-24 1981-06-16 Maurice Seiderman Casting of polyelectrolytes in hydrogel molds
FR2530638A1 (fr) 1982-07-26 1984-01-27 Rhone Poulenc Spec Chim Procede de preparation d'un melange a base de trichlorosilane utilisable pour la preparation de silicium de haute purete
FR2630638B1 (fr) * 1988-05-02 1997-08-08 Inst Nat Sante Rech Med Implant oculaire et son procede de preparation
US6458118B1 (en) 2000-02-23 2002-10-01 Medtronic, Inc. Drug delivery through microencapsulation
JP3599701B2 (ja) * 2001-11-15 2004-12-08 独立行政法人理化学研究所 立体構造物表面への細胞生着法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5273750A (en) * 1988-05-02 1993-12-28 Institute National De La Sante Et De La Recherche Medicale- Inserm Uncrosslinked hydrogel, process for its preparation and its uses as an article for medical and/or surgical purposes such as tubes, films, joints, implants and the like, particularly in ophthalmology
EP0688569B1 (fr) * 1994-06-20 1999-09-01 Hospal Industrie S.A. Dispositif multifonction pour le traitement du sang
RU2095831C1 (ru) * 1995-02-17 1997-11-10 Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" Способ получения полимерных гидрогелевых интраокулярных линз
FR2810552A1 (fr) * 2000-06-26 2001-12-28 Univ Paris Curie Polymere biocompatible a structure tridimensionnelle a cellules communicantes, procede de preparation et application en medecine et en chirurgie
US20080102276A1 (en) * 2006-10-27 2008-05-01 Ali Khademhosseini Controlled Release of a Curing Agent for the Generation of Microstructures

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015525102A (ja) 2015-09-03
FR2991988A1 (fr) 2013-12-20
US9999708B2 (en) 2018-06-19
IN2015DN00314A (ru) 2015-06-12
US20150148900A1 (en) 2015-05-28
KR20150028298A (ko) 2015-03-13
WO2013186747A1 (fr) 2013-12-19
CN104520334A (zh) 2015-04-15
JP6326046B2 (ja) 2018-05-16
ES2834103T3 (es) 2021-06-16
EP2861634A1 (fr) 2015-04-22
EP2861634B1 (fr) 2020-08-05
RU2015101092A (ru) 2016-08-10
FR2991988B1 (fr) 2015-08-07
KR102080590B1 (ko) 2020-02-24
BR112014031267A2 (pt) 2017-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3681393B2 (ja) 角膜に移植される架橋ポリエチレンオキシドゲルを製造する方法、及び該方法で製造された角膜に移植される架橋ポリエチレンオキシドゲル
TWI288630B (en) Vision enhancing ophthalmic devices and related methods and compositions
US5273750A (en) Uncrosslinked hydrogel, process for its preparation and its uses as an article for medical and/or surgical purposes such as tubes, films, joints, implants and the like, particularly in ophthalmology
EP3229851A1 (en) Medical device coating with a biocompatible layer
JP6921761B2 (ja) 屈折異常矯正用の角膜フィラー
RU2638849C2 (ru) Способ получения объектов из биосовместимого гидрогеля для применения в области медицины, в частности в офтальмологии
US20230172704A1 (en) Bioengineered corneal grafts
JP2016501931A (ja) 酸化的損傷を減じるための組成物および方法
CN105326581A (zh) 一种制备聚乙二醇-蛋白质纤维复合人工心脏瓣膜的方法
EP0347267B1 (fr) Hydrogel non réticulé, son procédé de préparation, son application en médecine ou en chirurgie, notamment comme implant oculaire
RU2714943C1 (ru) Искусственная роговица, представляющая собой мембрану гетерогенной жесткости на основе коллагена, и способ ее получения и применения
Jiang et al. A composite hydrogel membrane with shape and water retention for corneal tissue engineering
Jorge E et al. In vivo Biocompatibility of Chitosan and Collagen–Vitrigel Membranes for Corneal Scaffolding: a Comparative Analysis
US20240122697A1 (en) Bioengineered corneal grafts
RU2084468C1 (ru) Способ получения биосовместимого полимерного материала
RU2286170C1 (ru) Глазная пленка
CN115569236B (zh) 一种软性眼科植入材料及其制备方法
KR101684101B1 (ko) 인공안구용 안와충전물 제조방법 및 그 방법에 의해 제조된 인공안구용 안와충전물
CN115067321B (zh) 一种角膜组织中长期立体保存营养胶囊及其制备方法
RU2306115C1 (ru) Имплантат для реконструктивно-восстановительной хирургии
SU1747075A1 (ru) Способ изготовлени коллагенового покрыти дл использовани в офтальмохирургии
CN117100913A (zh) 一种低溶胀脱细胞角膜及其制备方法和应用
RU2393878C1 (ru) Способ получения имплантата для реконструктивно-восстановительной хирургии
WO2002089709A1 (en) Modified keratoprosthesis
KR20190090970A (ko) 망막색소상피 재생용 알지네이트/타우린 하이드로겔 조성물