TWI413534B - 用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組、產生泡沫式生物相容材料的方法與泡沫式生物相容材料 - Google Patents

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yi chun Su
Pei Chi Hsu
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Description

用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組、產生泡沫式生物相容材料的方法與泡沫式生物相容材料
本發明係關於用於修復生物組織之泡沫生物材料。本發明也關於製造與使用此生物材料的方法。
生物相容材料，包括自然與合成之聚合物，已被頻繁地以各種形式使用於組織修復，例如骨水泥(bone cement)、硬腦膜替代物(dural substitute)、傷口敷材(wound dressing)、抗手術後沾黏膜(anti-postoperative adhesion membrane)與關節注射液體(joint injection fluid)。但仍需要產生更方便使用之新穎的生物相容材料或新穎形式的生物相容材料。
在一方面，本發明關於用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的高壓套組。此套組包括一被設置來維持一高壓容器與一置於該容器中之組織修復組合物。組織修復組合物包含一生物相容材料、一液體與一氣體。該容器具有一大於1 atm且小於250 atm之內壓，且包括一閥門(valve)與一噴嘴(nuzzle)以在開啟該閥門時自該噴嘴釋放一由該組合物形成之泡沫。
如於此處所使用，若材料與任何材料之降解產物對於接受者通常為無毒性，且也對於接受者身體不具有顯著有害或不好的影響，例如於注射位置的顯著免疫反應，則材料為生物相容的。措辭“組織修復組合物”意指一適合用於修復組織或傷口之無毒組合物。措辭“無毒的”意指具有顯著之低毒性以允許在對於人類或動物身體之手術及/或治療中使用。例如，組織修復組合物，其不具有如介面活性劑與色素等在典型化粧品組合物(topical cosmetic composition)中常發現的成分，或其實質上由天然聚合物所產生泡沫之材料，例如多胜肽所組成。措辭“一”意指一或多個。措辭“泡沫式生物相容材料(foamed biocompatible material)”或“泡沫生物相容材料(foamy biocompatible material)”意指一含有生物相容材料之泡沫。
套組之實施例可包括一或多個下列特徵。套組可不額外添加交聯劑。容器可具有一介於100 atm與150 atm間之內壓。生物相容材料可包括一多胜肽，例如一蛋白質(如，膠原蛋白)、一多醣(如，玻尿酸(hyaluronic acid))，或其組合。氣體可為非毒性氣體，例如空氣、氧氣、氮氣或二氧化碳。較佳為使用氧氣。液體可為水或生理緩衝溶液。
在另一方面，本發明與產生泡沫式生物相容材料的方法相關。方法包括提供一容器，其包括一閥門(valve)與一噴嘴(nuzzle)且被設置以維持一高壓，與開啟閥門以自噴嘴釋放一由包含於容器中之組織修復組合物形成的泡沫。組合物包括一生物相容材料、一液體與一氣體，以使該容器具有一大於1 atm且小於250 atm之內壓。
方法之實施例可包括一或多個下列特徵。生物相容材料可包括一多胜肽、一多醣或其組合。套組可不額外添加交聯劑，或生物相容材料可為不需經過交聯處理。
在又另一方面，本發明關於一泡沫式生物相容材料，其中該泡沫式生物相容材料具有直徑小於250 μm的孔洞與高於70%之孔隙度。措辭“直徑”意指與孔洞邊界正切(tangent)之兩相對平行線間的最大距離。措辭“孔隙度”意指於泡沫式生物相容材料中之孔洞或空隙的體積比。
在還另一方面，本發明關於用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的真空(vacuum)套組與藉由使用此套組產生泡沫式生物相容材料的方法。套組包括一具有一閥門與一入口(inlet)之容器，與一包含一生物相容材料與一液體之組織修復組合物，其中該組合物置於該容器之該入口中，且該容器之內部具有一低於其外部之壓力，以便在開啟該閥門之時，藉由壓力差異迫使組合物進入該容器以於該容器之內部形成一泡沫。
也在本發明範圍中者為一修復組織的方法。方法包括提供上述之本發明套組(不論是高壓套組或是真空套組)與將由該套組所產生之泡沫式生物相容材料使用於該組織之一待修復位置。在一實施例中，該使用步驟係藉由將該噴嘴對準至一表面、開啟該閥門以自該噴嘴釋放該泡沫式生物相容材料，其黏附於該表面上、自該表面分離該泡沫式生物相容材料與將該泡沫式生物相容材料置於該組織之一待修復位置中或上來執行。在另一實施例中，該使用步驟係藉由將該噴嘴對準至該組織之一待修復位置及開啟該閥門以自該噴嘴釋放該泡沫式生物相容材料，其黏附於該組織之一待修復位置來執行，以此修復該待修復位置。在又另一實施例中，該使用步驟係藉由開啟該真空容器之閥門以於該容器之內部形成一泡沫式生物相容材料、打開該容器以獲得該泡沫材料及將該泡沫材料置於該組織之一待修復位置中或上來執行。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖示，作詳細說明如下：
本發明係關於用於外科手術或治療目的之生物相容材料的泡沫形式。較佳為，生物相容材料包括一多胜肽，例如膠原蛋白。本發明之泡沫生物相容材料具有可塑性，且因此可完全填滿任何形狀或大小之修復位置。藉由使用此處敘述之套組，可輕易製造它們並將其使用至組織之待修復位置。它們的孔洞結構允許細胞生長並促進組織再生(regeneration)。本發明之泡沫生物相容材料也為止血的或具有避免手術後沾黏(postoperative adhesion)的能力。
如上所指出，藉由操作本發明之套組可形成泡沫生物相容材料。套組包括一被設置來維持一高壓之容器與一置於該容器中之組織修復組合物。組織修復組合物包括一生物相容材料、一液體與一氣體。容器包括一閥門(valve)與一噴嘴(nuzzle)。在一實施例中，套組之容器具有一大於周圍大氣壓力之內壓。因此，當開啟容器之閥門時，於容器中之高壓氣體將生物相容材料與液體推出，藉此於容器之噴嘴形成一泡沫。藉由控制內壓，閥門開啟之速度可選擇泡沫的特性(例如孔徑與孔密度)。例如，藉由控制閥門的開啟，可使泡沫具有10-250 μm的孔徑大小。
在另一實施例中，套組之容器具有一小於周圍大氣壓力之內壓；換句話說，組織修復組合物被維持於內壓小於大氣壓之容器中。因此當開啟容器之閥門時，周圍大氣氣體經由噴嘴進入容器中，從而於容器內部形成一泡沫。例如，首先藉由將空氣抽出容器以於容器中獲得一負壓；之後將作為生物材料之入口的漏斗連接至容器之噴嘴；在將3%膠原蛋白加至漏斗之時，開啟閥門以允許膠原蛋白溶液被迫進入容器中以產生膠原蛋白泡沫；以及藉由打開容器來取出泡沫。
在又另一實施例中，將生物相容材料與液體置於一在大氣壓力下之容器中，而將高壓的氣體填進一不同的容器。當將兩容器連接時，高壓氣體可進入具有生物相容材料的容器以引起泡沫的形成。
藉由選擇生物相容材料、液體、生物相容材料於液體中之濃度、pH值與交聯劑之存在/不存在，可控制所形成之泡沫的物理特性(例如，孔隙度(porosity)、密度與黏附性(adhesveness))。適合之生物材料包括膠原蛋白、玻尿酸(hyaluronic acid)、明膠(gelatin)、幾丁聚醣(chitosan)、褐藻膠(alginate)或纖維蛋白原(fibrinogen)。其他例子為敘述於美國專利6,730,299與EP 747420。組織修復組合物也可包含生物相容陶瓷(ceramic)材料、例如磷灰石鈣質(calcium apatite)、硫酸鈣(calcium sulfate)、三鈣磷酸鹽β(tricalcium phosphate beta)與羥基磷灰石(hydroxyapatite)。適合之液體的例子包括水、生理食鹽水與緩衝磷酸鹽。當使用水或水溶液作為液體時，pH值較佳為介於6與8之間。生物相容材料的濃度，較佳為變化於1%至10%之間。
【實施例】
實施例1
根據本發明方法製備泡沫式的膠原蛋白來做組織修復用的生物相容材料，與它們經測試的特性
(1)　製備具不同濃度之膠原蛋白溶液
藉由於4℃將1.5 g之膠原蛋白與100 ml之0.1 N HCl混合且攪拌混合物直到形成一均質(homogeneous)溶液來製備1.5%膠原蛋白溶液。也在相同條件下製備具有3%與5%膠原蛋白之溶液。
(2)　中和膠原蛋白溶液
將一適合大小之透析袋(dialysis bag)(MW 11000~14000)於水中煮沸1分鐘。將袋子於一端進行密封，且移至一無菌操作台。將步驟(i) 所製備的膠原蛋白溶液置於袋中。接著，將空氣自袋子移除且將袋子另一端進行密封。將經密封之袋子置於磷酸鹽緩衝溶液中直到膠原蛋白溶液被中和至中性。100 ml之膠原蛋白溶液需要約10公升之1x PBS來透析。
(3)　製備膠原蛋白-泡沫噴霧罐
首先將經中和至中性之膠原蛋白溶液放進一具有一壓力閥門與一噴嘴之經滅菌的耐壓瓶中。開啟瓶之閥門以允許氧氣自一高壓氧氣鋼瓶輸送至瓶內，直到瓶之內壓達到110-120 atm。之後關閉瓶之閥門。
(4)　製備膠原蛋白泡沫
保持所製造之噴霧罐靠近一目標物。之後開啟壓力閥門。因此將凝膠(gel)噴灑於目標物上。
(5)　泡沫的特性
三種濃度產生之膠原蛋白泡沫特性：三種濃度之膠原蛋白泡沫產生後，能維持良好之泡沫結構。另外將三種濃度之膠原蛋白泡沫產生後，噴灑約10cc於玻璃皿後將玻璃皿180度翻轉進行測試，於30分鐘內泡沫皆不會脫離玻璃皿掉落，三種濃度泡沫蛋白皆具有高黏著特性。3%膠原蛋白泡沫於三組中流動性最低，泡沫結構也最穩定。
實施例2
根據本發明方法製備含玻尿酸的泡沫，與它們經測試的特性
藉由於4℃將1 g之玻尿酸(MW 900,000)與99 ml之雙去離子水(double deionized water)混合且攪拌混合物直到形成一均質溶液來製備1%玻尿酸溶液。也在相同條件下製備具有2%玻尿酸之溶液。
以上述實施例1中所敘述的相同方法來製備含玻尿酸溶液與氧氣之噴霧罐。藉由開啟噴霧罐之壓力閥門來獲得分別來自上述兩個玻尿酸溶液的泡沫。兩種濃度產生之玻尿酸泡沫特性：兩種濃度之玻尿酸泡沫產生後，維持泡沫結構能力較膠原蛋白泡沫差，但亦能產生玻尿酸泡沫，2%組較1%佳。兩種濃度玻尿酸泡沫皆具有黏著特性。2%玻尿酸泡沫較1%流動性低。
實施例3
根據本發明方法製備含膠原蛋白與玻尿酸兩者的泡沫，與它們經測試的特性
於4℃，將在實施例1中的3%經中和之膠原蛋白溶液與等重之在實施例2中的2%玻尿酸溶液進行混合。之後將所產生之混合物於均質機(homogenizer)中進行均質化以獲得一均質的混合物溶液。
以上述實施例1中所敘述的相同方法來製備含混合物溶液與氧氣之噴霧罐。藉由開啟噴霧罐之壓力閥門來獲得泡沫。其觀察到泡沫為穩定的且黏附至被噴灑之目標物上。
實施例4
根據本發明方法製備含經交聯與未經交聯之膠原蛋白的泡沫，與它們經測試的特性
將1 ml之環氧樹脂(epoxy)(BDDE)交聯劑加至99 ml之3%經中和之膠原蛋白溶液。於37℃將混合物攪拌24小時。將經交聯之膠原蛋白通過一100-網目(100-mesh)之鋼篩來進行過濾以獲得過濾後的產物。將產物以乾淨的水清洗48小時。將10 g之經洗淨的產物與100 ml之3%經中和之膠原蛋白溶液混合。之後將所產生之混合物於均質機中進行均質化以獲得一均質溶液。
以上述實施例1中所敘述的相同方法來製備含均質溶液與氧氣之噴霧罐。藉由開啟噴霧罐之壓力閥門來獲得泡沫。泡沫特性：實施例4所產生之膠原蛋白泡沫，具備良好之泡沫結構。另外將實施例4之膠原蛋白泡沫，噴灑約10cc於玻璃皿後將玻璃皿180度翻轉進行測試，於30分鐘內泡沫皆不會脫離玻璃皿掉落，三種濃度泡沫蛋白皆具有高黏著特性。
實施例5
根據本發明方法製備含經交聯之玻尿酸與未經交聯之膠原蛋白的泡沫，與它們經測試的特性
將1 ml之環氧樹脂(epoxy)(BDDE)交聯劑加至99 ml之2%玻尿酸溶液。於37℃將混合物攪拌24小時。將經交聯之玻尿酸通過一100-網目(100-mesh)之鋼篩來進行過濾以獲得過濾後的產物。將殘留物以乾淨的水清洗48小時。將經洗淨的產物更進一步通過一200-網目(200-mesh)之鋼篩來進行過濾以再獲得進一步過濾後的產物。藉由一超級過濾系統來濃縮所獲得之進一步過濾後的產物以得到2%經交聯之玻尿酸溶液。將10 g之經交聯的玻尿酸溶液與100 ml之3%經中和的膠原蛋白溶液混合。之後將所產生之混合物於均質機中進行均質化以獲得一均質溶液。
以上述實施例1中所敘述的相同方法來製備含均質溶液與氧氣之噴霧罐。藉由開啟噴霧罐之壓力閥門來獲得泡沫。其觀察到泡沫為穩定的、黏附至被噴灑之目標物上且具有低流動性。
實施例6
根據本發明方法製備含未經交聯之膠原蛋白與陶瓷粉的泡沫，與它們經測試的特性
將6 g羥磷灰石鈣(calcium hydroxyapatite)粉末加至94 ml之3%經中和的膠原蛋白溶液。將混合物於在4℃之均質機中進行均質化。
以上述實施例1中所敘述的相同方法來製備含經均質化混合物與氧氣之噴霧罐。藉由開啟噴霧罐之壓力閥門來獲得泡沫。泡沫特性：實施例6所產生之膠原蛋白泡沫，具備良好之泡沫結構。另外將實施例6之膠原蛋白泡沫，噴灑約10cc於玻璃皿後將玻璃皿180度翻轉進行測試，於30分鐘內泡沫皆不會脫離玻璃皿掉落，三種濃度泡沫蛋白皆具有高黏著特性。
實施例7
評估膠原蛋白泡沫當作硬腦膜替代物(dura substitute)的應用
三隻各2-2.5 Kg之紐西蘭白兔，遭受外科手術以移除頭骨之特定部分與於其下之硬腦膜。使用如於實施例1中所製備之含3%經中和之膠原蛋白溶液的噴霧罐以噴灑膠原蛋白泡沫於已移除之頭骨片的內側上作為硬腦膜替代物。之後將以硬腦膜替代物覆蓋之頭骨片置回進入頭骨空隙。最後，將頭骨上之肌肉與皮膚縫合。
在手術後，兔子正常生長而無發炎。手術後3個月，將兔子犧牲，並進行病理與組織切片觀察。在植入三個月之實驗結果中證實，泡沫膠原蛋白可防止腦脊髓液外流，生物體亦無感染與異常現象；在病理組織切片觀察結果顯示膠原蛋白泡沫人工腦膜，能促進類腦膜組織生長，完成腦膜損傷區域之修復。
實施例8
評估含膠原蛋白與陶瓷粉之泡沫以作為骨缺損之補骨植入物(bone implant)
藉由鑽孔在一紐西蘭白兔(2-2.5 Kg)之髖骨(hip bone)中產生一直徑0.6 cm，深度0.6 cm的孔洞。使用於實施例6中製備之含3%經中和之膠原蛋白溶液與羥磷灰石鈣的噴霧罐以噴灑作為一骨頭植入物之泡沫來完全填滿孔洞。最後，將於股骨上之肌肉與皮膚縫合。
在手術後，兔子正常生長而無發炎。手術後3個月，將兔子犧牲。取回牠們的髖骨並進行實驗。其觀察到新骨頭已生長於孔洞中。組織切片為正常，指出並無有害影響。
實施例9
評估膠原蛋白泡沫作為一傷口敷材(wound dressing)
三隻各2-2.5 Kg之紐西蘭白兔，遭受外科手術以移除3 cm2 面積之皮膚。使用如於實施例1中所製備之含3%經中和之膠原蛋白溶液的噴霧罐以噴灑膠原蛋白泡沫於所形成之傷口上作為傷口敷材。將一防水、空氣可滲透之3M薄膜置於經處理區域之上方。
在手術後，兔子正常生長而無發炎。組織切片為正常，指出並無有害影響。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (22)

  1. 一種用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，包括：一容器，其被設置來維持一高壓；以及一組織修復組合物置於該容器中，該組合物包含一生物相容材料、一液體與一氣體，其中該容器具有一大於1 atm且小於250 atm之內壓，且包括一閥門(valve)與一噴嘴(nuzzle)以在開啟該閥門時自該噴嘴釋放一由該組合物形成之泡沫。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該生物相容材料包括一多胜肽、一多醣或其組合。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該生物相容材料包括一多胜肽。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該套組不額外添加交聯劑。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該多胜肽為一蛋白質。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該多胜肽為一膠原蛋白。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該生物相容材料包括 一多醣。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該套組不額外添加交聯劑。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該多醣為一玻尿酸(hyaluronic acid)。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該生物相容材料包括一多胜肽與多醣的組合。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該套組不額外添加交聯劑。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該多胜肽為一膠原蛋白。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該多醣為一玻尿酸。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該氣體為空氣、氧氣、氮氣或二氧化碳。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，其中該容器具有一介於100 atm與150 atm間之內壓。
  16. 一種產生泡沫式生物相容材料的方法，該方法包括：提供一容器，其被設置來維持一高壓，而一組織修復組合物包含一生物相容材料、一液體與一氣體在該容器中，以使該容器具有一大於1 atm且小於250 atm之內壓，其中該容器包括一閥門與一噴嘴；以及開啟該閥門以自該噴嘴釋放一由該組合物形成之泡沫。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之產生泡沫式生物相容材料的方法，其中該生物相容材料包括一多胜肽、一多醣或其組合。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之產生泡沫式生物相容材料的方法，其中該生物相容材料包括膠原蛋白、玻尿酸或其組合。
  19. 一種由申請專利範圍第16項所述之方法產生的泡沫式生物相容材料，其中該生物相容材料為未經交聯。
  20. 一種泡沫式生物相容材料，其中該泡沫式生物相容材料具有直徑小於250 μm的孔洞與高於70%之孔密度。
  21. 一種用於產生組織修復用之泡沫式生物相容材料的套組，包括：一容器，其具有一閥門與一入口(inlet)；以及一組織修復組合物，其包含一生物相容材料與一液體，其中該組合物置於該容器之該入口中，且該容器之內部具有一低於其外部之壓力，以便在開啟該閥門之時，藉 由壓力差異迫使該組合物進入該容器以於該容器之內部形成一泡沫。
  22. 一種產生泡沫式生物相容材料的方法，該方法包括：提供一容器，其具有一閥門與一入口，該容器之內部具有一低於其外部之壓力；將一組織修復組合物置於該容器之該入口中，該組織修復組合物包括一生物相容材料與一液體；以及開啟該閥門以便藉由壓力差異迫使該組合物進入該容器以於該容器之內部形成一泡沫。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL247810A0 (en) 2016-09-14 2017-01-31 Omrix Biopharmaceuticals Ltd Stable pharmaceutical foam
EP3512502A1 (en) 2016-09-14 2019-07-24 Omrix Biopharmaceuticals Ltd. Stable pharmaceutical foam
CN107823701A (zh) * 2017-10-27 2018-03-23 温州生物材料与工程研究所 一种具有主动止血功能的多聚糖基止血海绵、制备工艺及应用
CN109749116A (zh) * 2019-01-17 2019-05-14 杭州蓝朗生物技术有限公司 一种泡沫式生物材料膜制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009085769A2 (en) * 2007-12-20 2009-07-09 Zimmer Orthobiologics, Inc. Compositions and methods for repair of connective tissue

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6415800B2 (en) * 2000-01-14 2002-07-09 The Gillette Company Method of shaving and a dispensing apparatus therefor
US20030171773A1 (en) * 2002-03-06 2003-09-11 Carrison Harold F. Methods for aneurysm repair
US20050205086A1 (en) * 2002-10-25 2005-09-22 Foamix Ltd. Retinoid immunomodulating kit and composition and uses thereof
GB2453452B (en) * 2006-05-16 2010-12-01 Purdue Research Foundation Three dimensional purified collagen matrices

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009085769A2 (en) * 2007-12-20 2009-07-09 Zimmer Orthobiologics, Inc. Compositions and methods for repair of connective tissue

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