[发明专利]可生物降解的骨胶

说明书

本发明涉及用作骨和组织粘合剂的生物可吸收聚合物。本发明还涉及带有粘合剂结构部分的生物可吸收聚合物分子的合成和这样的化合物在胶粘和稳定断骨和受损组织的方法中的用途。本发明还涉及这样的化合物作为用于伤口护理应用的粘合密封剂的用途。本发明还涉及这样的化合物作为用于组织工程和3D打印应用的可生物降解墨水的用途。本发明还涉及这样的化合物作为药物递送平台的用途。

技术领域

本发明涉及用作骨和组织粘合剂的生物可吸收聚合物。本发明还涉及带有粘合剂结构部分的生物可吸收聚合物分子的合成和这样的化合物用于胶粘和稳定断骨和受损组织的用途。本发明还涉及这样的化合物作为用于伤口护理应用的粘合密封剂的用途。本发明还涉及这样的化合物作为用于组织工程和3D打印应用的可生物降解墨水的用途。本发明还涉及这样的化合物作为药物递送平台的用途。

背景技术

当前，最常见的固定断骨和受损组织的方法主要依赖于使用机械和刚性手段。根据应用领域，所选固定装置可以是钉子、螺丝、板等。尽管这些方法可能有利于稳定和愈合粗和健壮的骨骼，如长骨，但当它们用于愈合上肢和下肢中的更小区域和更复杂的骨骼时，内固定装置的使用可能有害(Hoffmann,B.,Volkmer,E.,Kokott,A.等人，J Mater Sci:Mater Med(2009)20:2001.doi:10.1007/s10856-009-3782-5；Fortschr KieferGesichtschir.1991；36:30-3)。在这些情况下，施加程序会由于施加于小面积碎片的力而造成进一步的折断，这会造成并发症骨折(International Journal of Oral andMaxillofacial Surgery[2004,33(4):377-381]；Compend Contin Educ Dent.2005；8:565–571；J Oral Maxillofac Surg.1991；49:683–688；J Craniofac Surg.1990；1:35–52；J Oral Maxillofac Surg.1999；57:130–134)。因此，能用微创手术将小骨片和软组织胶粘在一起的生物可吸收粘合剂的使用对于科学界和医学界是非常感兴趣的。当其涉及支持在开放手术中固定医疗器械时，这样的粘合剂体系的发展极其有益。与通常涉及钻入导向孔并随之带来损伤解剖结构如血管或神经的风险(其造成并发症、延长住院时间和提高的成本)的标准方法相比，这种体系能使重量更均匀分布在骨片之间并使施加程序更容易。此外，此类材料的使用可扩展到多种多样的应用，包括承重骨、骨填充物、骨浆、牙科、药物递送、增材制造、3D打印等。

迄今，在文献中已经报道了允许实现令人满意的机械强度并结合适当的生物相容性和生物可降解特性以用于软组织的一些实例(Spotnitz WD:Fibrin sealant:past,present,and future:a brief review.World J Surg 2010,34(4):632–634)。尽管为开发用于骨骼的类似体系作出许多努力，但目前商业化的主要是不可生物降解的骨水泥。由于进行微创手术的可能性，生物可吸收胶的使用在这一领域中引起极大兴趣，并解决了高效接合小骨，如四肢、听小骨等的需要。完全可生物降解胶的使用不仅有助于稳定小骨(其中内固定装置的使用不切实际)，还避免旨在移除植入的内固定装置的任何额外手术。

用于体内应用的粘合剂体系的现状可分成两大类：1)合成胶和2)生物衍生物/仿生胶(inspired glues)。

用于稳定生物组织的合成粘合剂的报道最多的种类之一是氰基丙烯酸烷基酯。尽管一大类氰基丙烯酸酯粘合剂在伤口护理领域中已成功商业化，但由于报告的毒副作用，用于内部生物组织的商业氰基丙烯酸酯胶的发展仍代表一个挑战。

已经为作为骨水泥应用开发了一大类聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料。由于PMMA骨水泥与骨具有很小至没有固有附着力，尤其是在湿条件下，它们的固定性质代替地由在材料硬化过程中在多孔骨与医疗植入物之间形成机械互锁造成(D.F.Farrar/InternationalJournal of AdhesionAdhesives 33(2012)89–97)。