纤维复合材料制造技术

本发明专利技术涉及一种纤维复合材料，包含水含量小于10wt％的非纤维组分；以及纤维组分，包含多个电纺丝聚合物纤维的多孔支架；其中所述非纤维组分是分散在所述多孔支架上的直链或支链、水溶性、合成或天然聚合物；并且其中，所述纤维复合材料按重量计至少50％是所述纤维组分。所述纤维复合材料用于治疗，例如，作为合成或替代羊膜。它可用于预防和/或治疗各种创伤引起的伤口和慢性伤口，以及用于眼科。以及用于眼科。以及用于眼科。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】纤维复合材料


[0001]本专利技术涉及一种纤维复合材料及其在治疗中的用途，具体是在眼科和伤口护理中的用途。

技术介绍

[0002]世界范围内的失明主要是由影响角膜的眼病引起的。据估计，全世界有4500万人患有双眼失明，另有1.35亿人患有双眼严重视力障碍。2001年，世界卫生组织报告称，在一些非洲地区，90％以上的失明病例都与角膜病变直接相关。角膜流行病学复杂，包含的感染性和炎症性疾病非常广泛。此外，角膜盲症的严重程度和发病率因国家而异，甚至在人群中也有差异。造成这种情况的主要原因是眼科护理标准的差异。角膜盲症不仅是由疾病引起的，而且往往是由角膜外伤引起的，全世界有160万人受到影响。仅在英国，所有重大创伤患者中就有2.3％是眼部受伤的患者。热烧伤和化学烧伤(例如由个人防护设备不足引起)可对角膜造成严重损害。
[0003]据估计，在发达国家，由于人口老龄化和不健康的生活方式，多达2％的人口将在其一生中遭受慢性伤口的困扰。2型糖尿病患者尤其容易出现下肢溃疡。为对这些大量患者进行治疗，医疗机构的经济负担正在逐年增加，美国每年花费近130亿美元。此外，手术伤口和创伤引起的伤口进一步推高了全世界的成本。
[0004]脱细胞皮肤或羊膜等移植物通常被用来诱导这些伤口闭合，作为患者自身细胞的支架来修复受损组织。然而，采购、储存和分发这些移植物提高了医疗成本。最近的Covid
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19大流行进一步使得组织库关闭，造成可用组织移植物的短缺。
[0005]源自人类胎盘组织的羊膜已被用于治疗各种创伤和慢性伤口、重建眼科和其他软组织(即肌腱和囊性组织，例如腹膜)。适应症包括部分皮层伤口和全皮层伤口、压疮/溃疡、静脉溃疡、糖尿病溃疡、隧道型伤口和/或潜行性伤口、手术引起的伤口、创伤性伤口(即裂伤、严重烧伤和擦伤)和引流伤口。羊膜包含三层：上皮，是单细胞层，表面有微绒毛，延伸到羊水中；基底膜，由网状纤维组成；以及基质，本身由三层组成，即所述紧密层、成纤维细胞层和海绵层。紧密层是羊膜中最坚固的一层，能够承受水肿和炎症。所述成纤维细胞层含有分散在网状组织中的成纤维细胞，可发挥吞噬作用。所述海绵层是最外层，通常是胶状的，含有粘液蛋白的网状蛋白束，起到减少羊膜和邻近组织或物质之间摩擦力的作用。
[0006]源自人类胎盘组织的羊膜，二十多年来一直被用于眼科治疗多种疾病(例如瘢痕性类天疱疮和Stevens
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Johnson综合征、翼状胬肉、溃疡性持续性角膜上皮缺损)，重建结膜表面以及重建化学和热烧伤患者的眼表。
[0007]众所周知，羊膜的免疫原性很低，这使它成为组织重建的理想选择。能够冻结并保存羊膜切片进一步提升了其临床吸引力。
[0008]使用羊膜有一些缺点，例如，在发展中国家，对组织进行采购和加工不受管制，使临床使用的组织供应受到限制。此外，在严重发炎的组织中，可能会出现宿主对该材料的排斥。此外，作为人类供体产品，使用的羊膜供应存在固有的不一致性，来自不同供体的组织
之间存在差异，这可能影响产品性能。此外，虽然可以收获羊膜并进行冷冻保存，但安全储存所需的设备通常无法获得，也不适合在医疗基础设施水平较低的发展中国家使用。
[0009]因此，人们希望开发标准化和安全的材料。这种非人类来源的材料被称为合成羊膜或替代羊膜(SAM)。
[0010]为了成功地使用SAM治疗前述伤口，它必须灵活、柔韧并符合创面的形状。同样地，为了成功地在眼科手术中使用SAM，它必须灵活、柔韧，并适合眼睛的弧度。初步工作表明，聚(丙交酯
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co
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乙交酯)(PLGA)膜在刚用HFIP溶剂纺丝时是柔韧和柔软的，但在去除溶剂后变得很脆。这种器材先前已在以下文献中说明：Deshpande et al.,“Simplifying corneal surface regeneration using a biodegradable synthetic membrane and limbal tissue explants”,Biomaterials,2013,34,5088
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5016and Ramachandran et al.,“Synthetic biodegradable alternatives to the use of the amniotic membrane for corneal regeneration
‑
assessment of local and systemic toxicity in rabbits”,Br.J.Ophthalmol.,2019,103,286
‑
292.

技术实现思路

[0011]根据本专利技术的第一方面，提供了一种纤维复合材料，包含
[0012]非纤维组分，水含量低于10wt％；以及
[0013]纤维组分，包含多个电纺丝聚合物纤维的多孔支架；
[0014]其中，所述非纤维组分是分散在所述多孔支架内的直链或支链、水溶性、合成或天然聚合物；并且
[0015]其中，所述纤维复合材料按重量计至少有50％是所述纤维组分。
[0016]根据本专利技术的第二方面，提供了根据本专利技术第一方面制造纤维复合材料的方法，包含在电纺丝多个聚合物纤维的同时沉积非纤维组分，以在收集器上形成所述纤维复合材料。
[0017]根据本专利技术的第三方面，提供了根据本专利技术第一方面的纤维复合材料，用于治疗。
[0018]根据本专利技术的第四方面，提供了治疗有需要患者的方法，包含将根据本专利技术第一方面的纤维复合材料施用于患者。
[0019]根据本专利技术的第五方面，提供了根据本专利技术第一方面的纤维复合材料在制造用于治疗的药物中的用途。
[0020]本专利技术所述的材料弥补了现有技术中的不足之处。当作为SAM使用时，消除了来自供体交叉污染的风险，同时提高了膜批次之间的可靠性和标准化程度，从而降低了产品在临床上不发挥作用的风险。本专利技术的SAM实现了良好的细胞粘附性，并具有适当的机械性能(如抗拉强度)，使其可以应用于角膜、创面或其他身体部位。所述SAM还能有利地进行生物降解，留下形成的组织。
[0021]电纺丝材料在伤口护理方面的用途在文献中进行了充分的记载。例如，Dong et al.(Electrospun Nanofibrous Materials for Wound Healing,Advanced Fiber Materials(2020))概述了目前使用电纺丝材料进行伤口愈合的最新技术。作者强调了在这一领域开展进一步工作的必要性，因为细胞与电纺丝纳米纤维材料的整合需要改进，而且在涉及治疗性添加剂时，需要在控制这种材料的释放情况方面取得更多进展。在本专利技术中
加入干燥的聚合物组分，可以更好地控制电纺丝纤维之间的间距。它还能通过使用干燥的非纤维组分来控制所添加治疗剂的释放。
[0022]使用水凝胶作为伤口护理敷料是目前程序中使用的一种标准材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种纤维复合材料，包含非纤维组分，水含量低于10wt％；以及纤维组分，包含多个电纺丝聚合物纤维的多孔支架；其中，所述非纤维组分是分散在所述多孔支架内的直链或支链、水溶性、合成或天然聚合物；并且其中，所述纤维复合材料按重量计至少50％是所述纤维组分。2.根据权利要求1所述的纤维复合材料，其中所述非纤维组分包含天然衍生聚合物以及蛋白质，所述天然衍生聚合物优选自透明质酸、淀粉、葡聚糖、肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸肝素、硫酸角质素、硫酸葡聚糖、戊聚糖多硫酸酯和壳聚糖。3.根据权利要求1或2所述的纤维复合材料，其中所述非纤维组分包含透明质酸，优选分子量超过500kDa的透明质酸。4.根据权利要求1至3中任一项所述的纤维复合材料，其中所述非纤维组分的水含量小于7wt％，优选小于5wt％。5.根据前述任一项权利要求所述的纤维复合材料，其中所述纤维组分占按重量计所述纤维复合材料的至少60％，优选按重量计所述纤维复合材料的至少70％，甚至更优选至少80％或至少90％。6.根据前述任一项权利要求所述的纤维复合材料，其中所述纤维组分包含聚(L
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丙交酯)、聚(乙醇酸)、聚羟基丁酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚(环氧乙烷)、聚酯型聚氨酯、聚(乙烯醇)、聚丙烯腈、聚丙交酯、聚乙交酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺、聚苯并咪唑、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚[乙烯
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co
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(乙酸乙烯酯)]、聚氯乙烯、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚乙烯醇缩丁醛、聚偏二氟乙烯、聚(偏二氟乙烯
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co
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六氟丙烯)、乙酸纤维素、聚(乙酸乙烯酯)、聚丙烯酸、聚(甲基丙烯酸)、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚(苯硫醚)、羟丙基纤维素、聚偏二氯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚酯、聚砜、聚烯烃、聚倍半硅氧烷、硅树脂、环氧树脂、氰酸酯、双马来酰亚胺聚合物、聚酮、聚醚、聚胺、聚磷腈、聚硫化物、有机/无机混合聚合物或其共聚物；或其共混物。7.根据前述任一项权利要求所述的纤维复合材料，其中所述纤维组分包含聚(丙交酯
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co
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乙交酯)。8.根据前述任一项权利要求所述的纤维复合材料，其中所述纤维组分不与所述非纤维组分共价结合。9.根据前述任一项权利要求所述的纤维复合材料，其中所述纤维的直径范围是500nm
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10μm和/或长度大于1mm。10.根据权利要求1至9中任一项所述的纤维复合材料，还包含一种或更多种添加剂，优选地，其中所述一种或更多种添加剂选自治疗剂和活性成分，优选选自维生素、抗生素、类固醇、缩瞳剂、抗真菌剂、抗血管生成剂、抗炎剂、抗病毒剂、润滑剂和蛋白质。11.根据权利要求10所述的纤维复合材料，其中所述一种或更多种添加剂选自维生素D、维生素E、四氢嘧啶和透明质酸盐。12.一种制造根据权利要求1至11中任一项所述的纤维复合材料的方法，包括在电纺丝多个聚合物纤维的同时沉积非纤维组分，以在收集器上形成所述纤维复合材料。13.根据权利要求12所述的方法，其中用于喷涂所述非纤维组分的溶剂选自1
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甲基
‑2‑
吡咯烷酮、1
‑
戊醇、2
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乙氧基乙醇、2
‑
乙氧基乙酸乙酯、...

【专利技术属性】
技术研发人员：R，
申请(专利权)人：伊莱克斯宾有限公司，
类型：发明
国别省市：