專利名稱:輕質(zhì)乳房植入物材料的制作方法
輕質(zhì)乳房植入物材料
發(fā)明領(lǐng)域
發(fā)明總體上涉及可植入的假體性裝置，并且具體來(lái)說(shuō)，涉及具有減輕的重量、特點(diǎn)為具有相對(duì)較低密度的材料的可植入的假體性裝置。
發(fā)明背景
在上一世紀(jì)，再造以及美容手術(shù)已經(jīng)變成了一種普遍慣例。具體來(lái)說(shuō)，乳房美容手術(shù)已經(jīng)被開發(fā)出來(lái)以允許對(duì)受乳房切除術(shù)等程序影響的女性乳房進(jìn)行再造。乳房美容手術(shù)也已經(jīng)變成可以用來(lái)改進(jìn)女性乳房的外觀，例如通過(guò)增加一種植入物來(lái)增大乳房的尺寸、矯正不對(duì)稱性、改變形狀和修復(fù)畸形。
在再造和美容手術(shù)中，要求該植入物能夠提供一種特殊的三維形狀并在許多年內(nèi)保持該形狀，優(yōu)選在其體內(nèi)安裝了該植入物的女性(或男性，這取決于手術(shù)類型)的終生得以保持，以避免對(duì)另外的創(chuàng)傷性手術(shù)的需要。還要求該植入物具有特殊的感覺，優(yōu)選模仿人體組織的感覺，如真實(shí)乳房的感覺。還需要該植入物是生物穩(wěn)定的，這樣使得它不會(huì)因?yàn)榕c人體的相互作用而被毀壞；并且它需要是生物相容的，這樣使得該患者的健康不會(huì)因該植入物而受到不利影響，甚至在極端情況下也如此:例如，如果植入物發(fā)生泄漏，則要求該植入物是無(wú)毒的。
舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)今用于乳房植入物手術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)植入物包括一個(gè)外殼，該外殼典型地由固化的有機(jī)硅橡膠(彈性體)形成，可為單層或多層的、光滑的或有紋理的、涂布有阻擋層、或覆蓋有聚氨酯泡沫；以及一種內(nèi)容物，該內(nèi)容物典型地由有機(jī)硅凝膠形成或者在手術(shù)期間用鹽水膨脹。平均植入物的重量可在50至1000克之間，或甚至更高。常用的填充材料的比重總體上介于每立方厘米體積0.95至1.15克之間，與天然乳房組織的比重相似。
雖然如此，但天然乳房組織是正如體內(nèi)的其他任何組織一樣經(jīng)歷共同的自然生命周期的一種活組織，而乳房植入物是添加至乳房組織的“靜重量”。天然乳房組織和乳房植入物兩者都經(jīng)受重力。天然乳房組織和乳房植入物兩者對(duì)重力的最常見反應(yīng)是隨時(shí)間下垂。下垂速率在植入物中增加，因?yàn)橹踩胛锸且环N“靜重物”。
已知乳房植入物隨時(shí)間引起許多問題，主要是和植入物的重量有關(guān)，例如:松垂(即，下垂和變形)、乳房組織萎縮、植入物突出乳房組織、背痛，和皮膚細(xì)紋。因此，植入物的重量是術(shù)后舒適度和外觀的一個(gè)重要因素。[0008]傳統(tǒng)上，被用作填充材料的有機(jī)硅凝膠具有有機(jī)硅油，這些有機(jī)硅油的特點(diǎn)為小液體分子如線性或環(huán)狀有機(jī)硅、有機(jī)硅低聚物、以及其中的低分子量有機(jī)硅聚合物鏈，這些小液體分子隨時(shí)間經(jīng)過(guò)該殼浙出?，F(xiàn)在的植入物涉及使用具有多個(gè)阻擋層的一個(gè)殼，來(lái)實(shí)現(xiàn)這些液體部分的極低的滲透性。此外，在乳房植入物中所使用的有機(jī)硅凝膠被視為一種“粘性”凝膠。該粘性確保了填充材料在殼發(fā)生破裂時(shí)不易流動(dòng)并散布到體內(nèi)；它還顯著地降低了有機(jī)硅油經(jīng)過(guò)殼進(jìn)行擴(kuò)散。
選擇填充材料時(shí)要考慮的另一個(gè)特征是植入物的回彈性、彈性和柔韌性,這在感覺填充材料時(shí)為其提供了一種特殊感受?？傮w來(lái)說(shuō)，所希望的是提供一種植入物，它在該植入物的位置上提供一種特殊形狀并模仿真實(shí)人體組織的感覺。重要的是該植入物長(zhǎng)時(shí)間保持其形狀和感覺，從而避免對(duì)額外手術(shù)的需要。
授予Gonzales的日期為2004年8月5日的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2004/0153151描述了一種來(lái)自有機(jī)硅的乳房假體，該乳房假體被形成為小梁體或微蜂窩體以便獲得一種更低密度的的假體。
授予Shaw的日期為1983年4月19日的美國(guó)專利號(hào)4，380，569描述了一種減輕的重量的乳房假體，該假體被穿戴在人體外部或者被植入人體內(nèi)。該乳房假體是由一種有機(jī)娃凝膠和多個(gè)玻璃微球的混合物構(gòu)成的。
授予Snyder, Jr.的日期為1999年5月11日的美國(guó)專利號(hào)5，902，335描述了一種減輕的重量的乳房假體，該假體被穿戴在人體外部。Snyder陳述了，如Shaw所描述的使用多個(gè)玻璃微珠導(dǎo)致形成一種剛性產(chǎn)品，該產(chǎn)品無(wú)法和單獨(dú)的有機(jī)硅凝膠一樣模仿人體乳房。Snyder描述了一種具有兩個(gè)部分的乳房假體。一個(gè)第一外部分填充了模仿人體乳房的有機(jī)硅凝膠，而一個(gè)第二內(nèi)部分具有減輕的重量以便降低該假體的重量。
授予Carlisle等人的日期為1997年8月19日的美國(guó)專利號(hào)5，658，330描述了一種成型的有機(jī)硅泡沫植入物及其制造方法。
發(fā)明概述
該背景技術(shù)未傳授或提出一種假 體性植入物材料，該材料既具有足夠低的密度來(lái)提供一種減輕的重量的植入物，又在被植入時(shí)具有逼真的“外觀和感覺”。
本發(fā)明通過(guò)提供一種植入物材料克服了背景技術(shù)的這些缺點(diǎn)，該植入物材料可被視為一種復(fù)合材料而非只是一種混合物，并且具有低密度以及植入后逼真的外觀和感覺。根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，該植入物材料適合用于一種包囊的植入物中，其中該植入物的特點(diǎn)為一個(gè)殼和該植入物材料，這樣使得該植入物材料被包含在該殼內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，該包囊的植入物被適配成用作一種乳房植入物。
根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，該植入物材料包含一種凝膠，例如，有機(jī)硅凝膠，以及一種更低密度的材料。有機(jī)硅凝膠密度為約lgr/cm3，處于其他液體如水和有機(jī)溶劑的密度的水平。因此該更低密度的材料具有的密度為低于約lgr/cm3?？扇芜x地并且優(yōu)選地，該更低密度的材料包括氣體。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案中，該減輕的重量的假體能以不同的尺寸提供，例如從50cc延伸到1500cc或者更大或更小。可任選地，一種減輕的重量的假體可以被植入身體中乳房以外的其他區(qū)域，例如用來(lái)替代或增大睪丸、胸部、下顎、臉頰、小腿肚、臀部或人體或動(dòng)物體的其他部分，而同時(shí)展現(xiàn)與天然組織類似的觸覺特性。
根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，提供了一種適合用于植入人體的復(fù)合材料，該復(fù)合材料包含一種聚合物凝膠和多種經(jīng)過(guò)表面處理的添加劑，其中所述經(jīng)過(guò)表面處理的添加劑包含一種表面，該表面的特點(diǎn)是用于交聯(lián)到該凝膠上的一種反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)，這樣使得該經(jīng)過(guò)表面處理的添加劑交聯(lián)到該凝膠上?？扇芜x地，該聚合物凝膠包含用于交聯(lián)到這些添加劑上和該凝膠上的一種反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)?？扇芜x地，該聚合物凝膠包含一種聚合物，該聚合物對(duì)其每個(gè)單體單元具有至少兩個(gè)反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)。可任選地，這些添加劑包含多個(gè)實(shí)心珠粒。
可任選地，這些添加劑包含多個(gè)中空內(nèi)腔?？扇芜x地，該多個(gè)內(nèi)腔包含一個(gè)宏內(nèi)腔。可任選地，該多個(gè)內(nèi)腔包含至少一個(gè)宏內(nèi)腔和多個(gè)微內(nèi)腔的組合?？扇芜x地，該多個(gè)內(nèi)腔包含排列在多層中的多個(gè)宏內(nèi)腔。
可任選地，這些添加劑包含多個(gè)中空微內(nèi)腔?？扇芜x地，這些微內(nèi)腔含有一種氣體?？扇芜x地，這些微內(nèi)腔含有至少可高達(dá)0.9大氣壓的部分真空。
可任選地，這些微內(nèi)腔承受了超過(guò)300psi (>20大氣壓)的壓力而不破裂或塌陷。
可任選地，這些微內(nèi)腔是以下材料構(gòu)建的，即:陶瓷、塑料、玻璃、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯腈、聚丁二烯、天然或合成橡膠。
任選地，這些微內(nèi)腔不是剛性的，則該材料包含高達(dá)90%v/v的微內(nèi)腔。
可任選地，這些微內(nèi)腔具有的直徑為從I微米到500微米。
可任選地，這些微內(nèi)腔具有多種不同的直徑。
可任選地，該表面的特征為選自下組的一種分子，該組由以下各項(xiàng)組成:一種長(zhǎng)鏈脂肪酸、另一種長(zhǎng)有機(jī)鏈、一種聚合物刷、聚苯乙烯類、有機(jī)官能硅烷類、鋯酸鹽類、以及鈦酸鹽類?？扇芜x地，該聚合物凝膠包括有機(jī)硅凝膠?？扇芜x地，該有機(jī)硅凝膠包括PDMS或其衍生物。
可任選地，這些添加劑被均勻地分散在該凝膠中。
可任選地，該復(fù)合材料被適配成通過(guò)該聚合物凝膠來(lái)掩蔽這些添加劑而與組織分開。
根據(jù)本發(fā)明的至·少一些實(shí)施方案，提供了一種假體性植入物，包括一個(gè)殼和如本文所述的復(fù)合材料?？扇芜x地，該復(fù)合材料包含相對(duì)于所述聚合物凝膠高達(dá)60%體積/體積的微內(nèi)腔?？扇芜x地，該植入物具有的體積為從50cc到1500cc。
可任選地，該殼包含多個(gè)層。
可任選地，該殼包含一種有機(jī)硅彈性體。
可任選地,該殼進(jìn)一步包含覆蓋在殼的外表面上的聚氨酯泡沫。
可任選地,該植入物包括多個(gè)殼,這些殼包括至少一個(gè)內(nèi)殼和至少一個(gè)外殼，其中該至少一個(gè)內(nèi)殼是至少部分地被該外殼包圍，其中該外殼中填充了具有一個(gè)第一百分率的微內(nèi)腔的該復(fù)合材料并且其中該內(nèi)殼中填充了具有一個(gè)第二百分率的微內(nèi)腔的該復(fù)合材料，其中該第一和第二百分率是不同的。
可任選地，該第一和第二百分率之間的比率是在從1:1至1:5的范圍內(nèi)。
可任選地，該第一百分率是30%體積/體積，并且其中該第二百分率是50%體積/體積。
根據(jù)至少一些實(shí)施方案，提供了一種制造如本文所述的植入物的方法，該方法包括將該聚合物凝膠與這些添加劑進(jìn)行混合，將該聚合物凝膠以及這些添加劑填充到該殼中，并且在固化過(guò)程中使該殼旋轉(zhuǎn)。
可任選地，該聚合物凝膠包含有機(jī)硅并且其中該有機(jī)硅是由多種組分制備的，該方法進(jìn)一步包括在混入這些添加劑之前對(duì)該有機(jī)硅的該多種組分進(jìn)行混合。
可任選地，該方法進(jìn)一步包括在將這些添加劑混合入該有機(jī)硅中之前對(duì)這些添加劑進(jìn)行干燥。
根據(jù)至少一些實(shí)施方案，提供了一種治療性、審美性和/或美容性處理的方法，該方法包括將如本文所述的假體性植入物植入一位受試者體內(nèi)。[0042]可任選地，該方法包括植入該植入物以替代或增大乳房、睪丸、胸部、下顎、臉頰、小腿肚、或臀部。
根據(jù)至少一些實(shí)施方案，提供了一種假體性植入物，包括一個(gè)殼、一種聚合物凝膠以及多個(gè)中空微內(nèi)腔，其中這些微內(nèi)腔包括一個(gè)表面，其中該表面包括用于同該聚合物凝膠相互作用以便形成一個(gè)共價(jià)或非共價(jià)鍵的一種處理，其中該聚合物凝膠以及這些微內(nèi)腔是包含在該殼之內(nèi)。
可任選地，該共價(jià)或非共價(jià)鍵增加了這些微內(nèi)腔對(duì)該聚合物凝膠的粘著性。
可任選地，該處理包括將多個(gè)分子鍵結(jié)到該表面上。
可任選地，該多個(gè)分子是選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成:一種長(zhǎng)鏈脂肪酸、另一種長(zhǎng)有機(jī)鏈、一種聚合物刷、聚苯乙烯類、有機(jī)官能硅烷類、鋯酸鹽類、鈦酸鹽類、以及一種用于增加靜電相互作用的分子。
可任選地，該多個(gè)分子包含正丙基三甲氧基硅烷。
可任選地，該聚合物凝膠包括一種有機(jī)硅凝膠。
可任選地，該有機(jī)硅凝膠包括PDMS或其衍生物。
可任選地，該多個(gè)分子包括正丙基三甲氧基硅烷，并且該正丙基三甲氧基硅烷以及該有機(jī)硅凝膠經(jīng)歷了一個(gè)催化固化反應(yīng)以使該正丙基三甲氧基硅烷與該有機(jī)硅凝膠進(jìn)行交聯(lián)。
可任選地，該處理包括使該表面粗糙。
可任選地，該復(fù)合材料包含相對(duì)于該聚合物凝膠高達(dá)60%體積/體積的微內(nèi)腔。
可任選地，該假體性植入物具有的體積為從50cc到1500cc。
可任選地，該殼包含多個(gè)層。
可任選地，該殼包含一種有機(jī)硅彈性體。
可任選地,該殼進(jìn)一步包含覆蓋在殼的外表面上的聚氨酯泡沫。
可任選地,該植入物包括多個(gè)殼,這些殼包括至少一個(gè)內(nèi)殼和至少一個(gè)外殼，其中該至少一個(gè)內(nèi)殼是至少部分地被該外殼包圍，其中該外殼中填充了具有一個(gè)第一百分率的微內(nèi)腔的該復(fù)合材料并且其中該內(nèi)殼中填充了具有一個(gè)第二百分率的微內(nèi)腔的該復(fù)合材料，其中該第一和第二百分率是不同的。
可任選地，該第一和第二百分率之間的比率是在從1:1至1:5的范圍內(nèi)。
可任選地，該第一百分率是30%體積/體積，并且其中該第二百分率是50%體積/體積。
可任選地，這些微內(nèi)腔被均勻地分散在該凝膠內(nèi)。
根據(jù)至少一些實(shí)施方案，提供了在一種聚合物凝膠中的微內(nèi)腔的表面上用以掩蔽該微內(nèi)腔而與生物組織分開的表面處理的用途，其中該表面處理包括附接于該表面上的一種反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)，其中該反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)與該聚合物凝膠形成了一個(gè)共價(jià)交聯(lián)鍵。
根據(jù)至少一些實(shí)施方案，提供了在一種聚合物凝膠中的微內(nèi)腔的表面上用以提供更具射線透過(guò)性(X光穿透性)的植入物的表面處理的用途，其中該表面處理包括附接于該表面上的一種反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)，其中該反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)與該聚合物凝膠形成了一個(gè)共價(jià)交聯(lián)鍵，并且其中該用途進(jìn)一步包括制備一種具有該交聯(lián)的聚合物凝膠/微內(nèi)腔的植入物。
應(yīng)當(dāng)指出的是，如本文所述的復(fù)合材料能夠可任選地被實(shí)施為一種外部假體和/或其他外部、可穿戴的元件，這些元件包括但不限于鞋子的鞋底、一種防彈背心或其他衣服類物品。
除非另外定義，在此使用的所有的技術(shù)的和科學(xué)的術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域中普通技術(shù)人員所通常理解的相同的含義。
本文提供的材料、方法和實(shí)例只是說(shuō)明性的而非旨在限制性的。
本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的實(shí)施涉及手動(dòng)、自動(dòng)或以其組合的方式來(lái)執(zhí)行或完成某些選定的任務(wù)或步驟。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
在此僅借助于實(shí)例，參照附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明?，F(xiàn)在，具體地更詳細(xì)地參照附圖，強(qiáng)調(diào)的是所示出的細(xì)節(jié)內(nèi)容只是舉例說(shuō)明并且是為了對(duì)本發(fā)明的多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的說(shuō)明性討論的目的，并且被呈現(xiàn)以便提供被視為對(duì)本發(fā)明原理和概念方面的最有用并且最容易理解的描述。在這點(diǎn)上，示出本發(fā)明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的詳細(xì)程度未試圖超過(guò)對(duì)于本發(fā)明的基本理解所必需的詳細(xì)程度，該描述同這些圖示一起使本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚如何在慣例中具體實(shí)施本發(fā)明的數(shù)種形式。
在附圖中:

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一種說(shuō)明性的包囊的假體性植入物的一個(gè)非限制性實(shí)例；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一種說(shuō)明性的包囊的假體性植入物的另一個(gè)非限 制性實(shí)例；
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一種說(shuō)明性的包囊的假體性植入物的又一個(gè)非限制性實(shí)例；
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一種說(shuō)明性的包囊的假體性植入物的再一個(gè)非限制性實(shí)例；
圖5A和5B示出了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一種說(shuō)明性的包囊的假體性植入物的又一個(gè)非限制性實(shí)例的另一種安排；以及
圖6示出了一種動(dòng)態(tài)(正弦性)簡(jiǎn)單剪切流動(dòng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，該實(shí)驗(yàn)中在樣品上施加一個(gè)小的循環(huán)變形并且測(cè)量應(yīng)力響應(yīng)。
優(yōu)選實(shí)施方案的描述
本發(fā)明提供植入后具有低密度和逼真外觀和感受的植入物材料，根據(jù)至少一些實(shí)施方案，所述植入物材料包含一種復(fù)合材料，該復(fù)合材料特征為一種凝膠如有機(jī)硅凝膠，以及一種添加劑，該添加劑能夠可任選地含有氣體。所述植入物材料優(yōu)選包含在一個(gè)殼內(nèi)以形成一種包囊的假體性植入物。至少該殼、但優(yōu)選該植入物的全部材料對(duì)于在內(nèi)部用于人體的治療和/或化妝用途來(lái)說(shuō)是生物相容的并且安全的。該添加劑能夠可任選地包含或?qū)嵭幕蛑锌盏娜魏稳S物體，并且例如可包含至少一個(gè)內(nèi)腔，該內(nèi)腔可任選地為一個(gè)宏內(nèi)腔或微內(nèi)腔，或其組合。如本文所述，該微內(nèi)腔能夠可任選地采用任何適合的形式，包括但不限于，微球、微內(nèi)腔或微米級(jí)顆粒如多孔顆粒以形成一種復(fù)合材料。
微內(nèi)腔
根據(jù)一些實(shí)施方案，該氣體包含微米級(jí)微內(nèi)腔，該微內(nèi)腔例如能夠可任選地實(shí)施為中空微內(nèi)腔。該微內(nèi)腔能夠可任選地由包括但不限于玻璃、陶瓷等的剛性材料制成。然而，剛性材料可以可任選地在凝膠中具有更低濃度，這是因?yàn)樵谖?nèi)腔彼此接觸之處的低填充因子。該填充因子可通過(guò)使用粒徑的多分散性得到一定程度的增加。因此，根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，該微內(nèi)腔包含具有多種不同尺寸的顆粒，優(yōu)選其間存在至少20%的差別。無(wú)論如何，該微內(nèi)腔能夠可任選地具有更優(yōu)選為從I微米至500微米的直徑。
根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，該微內(nèi)腔包含一種或更多種軟性或柔性材料，如聚合物，如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯腈、聚丁二烯(或任何其他天然或合成橡膠或類似材料)，
或任何其他無(wú)定形或半結(jié)晶聚合物。該材料能夠可任選地根據(jù)它們的相對(duì)柔性進(jìn)行確定。例如，對(duì)于PMMA，拉伸屈服強(qiáng)度優(yōu)選為從52至71兆帕斯卡并且拉伸模量?jī)?yōu)選為從
2.2至3.1吉帕斯卡。對(duì)于這些更高柔性的聚合物，填充因子可增加至達(dá)-0.9和以上的水平，以使得兩個(gè)相鄰微內(nèi)腔之間的邊界如同肥皂泡一樣呈表面接觸，而非相反地呈剛性球體中的切線接觸。更優(yōu)選地，使用聚合物的一種共混物，例如，聚合物如PMMA和橡膠材料如聚丁二烯的一種共混物。
術(shù)語(yǔ)“微內(nèi)腔”和“微球”在本文通篇可以互換使用。
宏內(nèi)腔
根據(jù)至少一些其他實(shí)施方案，該氣體提供為含有該氣體的至少一個(gè)宏觀性內(nèi)腔的形式。該內(nèi)腔能夠可任選地包含附接于該殼的一部分(例如附接于殼的背側(cè))上的不同幾何形狀(包括半球體、盤或其他形狀中的一種或更多種)的單一內(nèi)腔；漂浮在所述凝膠內(nèi)的內(nèi)腔。
該至少一個(gè)宏內(nèi) 腔能夠可任選地包含多個(gè)內(nèi)腔；然而優(yōu)選地，該多個(gè)宏內(nèi)腔的總體積與該單個(gè)的更大的宏內(nèi)腔的體積相同或類似。該形狀可以是漂浮在凝膠內(nèi)的小球體或“通心粉”狀桿狀物。所成形的內(nèi)腔能夠可任選地包含或平坦的或具有曲率的多個(gè)堆疊層；在后者情況下，該曲率優(yōu)選地根據(jù)該植入物形狀確定。每個(gè)宏內(nèi)腔能夠可任選地具有內(nèi)部或外部結(jié)構(gòu)元件或其組合，以用于維持該內(nèi)腔的三維形狀，包括但不限于蜂窩狀結(jié)構(gòu)等。
內(nèi)腔的組合
為了進(jìn)一步減小植入物重量，根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，可以并入具有微球的凝膠與填充有氣體的宏觀內(nèi)腔的組合。在這種安排中，優(yōu)選地，該含有微球的凝膠優(yōu)選地至少部分包圍該一個(gè)或多個(gè)宏觀內(nèi)腔，更優(yōu)選地是在該殼的最接近皮膚或以其他方式更接近通過(guò)外部觸摸可以感知的一部分組織的部分中。例如，所述假體的殼的內(nèi)部可任選地安排有50%v/v微球的外層、30%v/v微球的中層和填充了氣體的內(nèi)宏內(nèi)腔。
復(fù)合材料
根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，該植入物包含通過(guò)添加劑如微內(nèi)腔和凝膠的組合以及其間的相互作用(或可任選地一個(gè)或更多個(gè)宏內(nèi)腔和凝膠之間)而形成的復(fù)合材料。術(shù)語(yǔ)“添加劑”可任選地包含具有可處理的表面的任何三維形狀。
一種聚合物復(fù)合物可以視為具有不同的并且區(qū)別性的官能度的幾種添加劑與將它們結(jié)合和聯(lián)系在一起的聚合物基質(zhì)的一種共混物，目的在于形成具有優(yōu)于該聚合物的固有性質(zhì)的改進(jìn)性質(zhì)的聚合物基材料，或賦予它新的特性，這樣使得本文所述的復(fù)合材料可以與背景技術(shù)的凝膠/玻璃微球混合物形成鮮明對(duì)照。
根據(jù)背景技術(shù)，玻璃微球被添加到作為交聯(lián)的聚合物網(wǎng)絡(luò)的有機(jī)硅凝膠中以形成一種簡(jiǎn)單混合物，其中折中凝膠是連續(xù)相，而微球是分散相。在這種簡(jiǎn)單混合物中，每種組分保持它自身的特性，這樣使得混合物的密度根據(jù)兩種材料的簡(jiǎn)單線性組合而降低。
相比之下，根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案，該復(fù)合材料具有復(fù)合物的特性，它們不僅取決于添加劑如微內(nèi)腔(例如玻璃微球)以及其體積分?jǐn)?shù)，而且取決于與凝膠如聚合物網(wǎng)絡(luò)的相互作用和界面參數(shù)(相容性、潤(rùn)濕性和鍵結(jié)，本文中統(tǒng)一描述為“粘著性”)。粘著性對(duì)于實(shí)現(xiàn)復(fù)合物特性的改進(jìn)很重要。調(diào)節(jié)粘著性還增加了添加劑對(duì)聚合物網(wǎng)絡(luò)的物理-化學(xué)適合性，由此增加了添加劑在網(wǎng)絡(luò)中的分散。
添加劑的表面改性是用于增加聚合物與添加劑之間的粘著性的一個(gè)途徑。經(jīng)過(guò)表面處理的添加劑與聚合物之間的粘著力的范圍從強(qiáng)的化學(xué)鍵或電子吸引到弱的范德華力(VDff)相互作用，以及其組合。
該表面處理支持內(nèi)腔和凝膠之間的化學(xué)反應(yīng)和/或物理相互作用；任選地，該宏內(nèi)腔也可以經(jīng)過(guò)表面處理。這種反應(yīng)優(yōu)選地防止凝膠和內(nèi)腔分成兩個(gè)相。化學(xué)表面處理是更優(yōu)選的，因?yàn)樗T導(dǎo) 共價(jià)相互作用，該共價(jià)相互作用使凝膠內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)腔穩(wěn)定并且防止滑動(dòng)或分成兩個(gè)相。而且，微內(nèi)腔與凝膠的鍵結(jié)引起凝膠包圍這些微內(nèi)腔；在破裂或泄漏時(shí)，不希望受限于一種單一的假設(shè)，預(yù)期該凝膠將繼續(xù)覆蓋這些微內(nèi)腔，這樣使得身體只會(huì)暴露于粘性凝膠。
不希望限制于一個(gè)封閉的的清單，以下提供了表面處理的一些非限制性實(shí)例。有機(jī)硅聚合物(有機(jī)硅凝膠中)與微內(nèi)腔的表面的一種類型的相互作用可任選地通過(guò)使用表面錨定的高分子量長(zhǎng)鏈(long molecular weight chain)來(lái)獲得。這些鏈可有利于與包圍微內(nèi)腔的凝膠聚合物的非共價(jià)分子纏結(jié)，特別是該鏈在化學(xué)上和空間上與該聚合物類似時(shí)。這種表面改性的一個(gè)非限制性實(shí)例為用以下物質(zhì)進(jìn)行表面處理的微內(nèi)腔:任何長(zhǎng)鏈脂肪酸，如硬脂酸(具有18個(gè)碳的長(zhǎng)鏈)，或取決于所偏愛(favored)的相互作用的類型的任何其他長(zhǎng)鏈有機(jī)物、疏水性或親水性分子，包括但不限于聚合物刷；和/或聚苯乙烯以及其他此類分子。術(shù)語(yǔ)“聚合物刷”是指一端束縛(接枝、錨定)于一個(gè)表面或界面上的多個(gè)聚合物鏈的一種組裝體。將所述鏈彼此靠近的束縛在一起迫使這些鏈遠(yuǎn)離該表面而定向以避免因已占體積效應(yīng)導(dǎo)致的重疊。
另一種類型的表面處理是有利于靜電吸引的一個(gè)帶電表面的創(chuàng)造。該表面上以及該聚合物上帶相反電荷的基團(tuán)之間的吸引力對(duì)這種相互作用負(fù)責(zé)。
這種相互作用是酸-堿相互作用或離子鍵結(jié)中常見的。這種類型的表面處理要求該包圍的凝膠聚合物的一種改性，如將聚電解質(zhì)添加到有機(jī)硅凝膠中。
又一種類型的表面處理涉及增加這些微內(nèi)腔的該表面的“粗糙度”或物理變化性，這樣使得該表面的多個(gè)部分突出進(jìn)該凝膠中并因而能夠與該凝膠相互作用。
又一種類型的相互作用是通過(guò)使用偶聯(lián)劑類來(lái)實(shí)現(xiàn)的該表面與這些聚合物基質(zhì)分子之間的化學(xué)鍵結(jié)。利用有機(jī)官能硅烷類、鋯酸鹽類、鈦酸鹽類和其他偶聯(lián)劑類進(jìn)行的表面處理的大部分情況都導(dǎo)致了這種類型的聚合物-表面相互作用。該類型的偶聯(lián)劑是根據(jù)該添加劑的表面化學(xué)進(jìn)行選擇的，在此情況下，即是根據(jù)這些微內(nèi)腔的該表面的化學(xué)組成并且因而根據(jù)適合同這些微內(nèi)腔一起使用的材料進(jìn)行選擇。
有機(jī)官能硅烷類主要被用來(lái)改進(jìn)機(jī)械性能并且通過(guò)使該表面免于引起特性退化的濕氣和熱量來(lái)維持這些機(jī)械性能。在復(fù)合物加工、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中，來(lái)自周圍的水?dāng)U散通過(guò)該基質(zhì)。此濕氣通過(guò)將對(duì)于純玻璃的約500mJ/m2的表面能降低到對(duì)于濕玻璃的約10-20mJ/m2來(lái)影響該玻璃的潤(rùn)濕性，并且加速該表面上的多個(gè)特定位點(diǎn)的腐蝕。為了確保一個(gè)固體被一種液體的良好潤(rùn)濕，該液相應(yīng)當(dāng)具有低于該固體表面的一個(gè)表面能。該被潤(rùn)濕的玻璃的該低值遠(yuǎn)低于該聚合物基質(zhì)的該值，這導(dǎo)致降低的潤(rùn)濕性、增加的粘接失效以及提高的總體特性退化。因此，從長(zhǎng)期來(lái)看在多種植入物中使用原玻璃微內(nèi)腔是不足夠的；此類問題通過(guò)使用如本文所述的對(duì)該微內(nèi)腔的官能衍生化而得以克服。
該硅烷的最常見的化學(xué)結(jié)構(gòu)是R-S1-X3,該結(jié)構(gòu)中X是烷氧基，該烷氧基能夠水解成該表面上的多個(gè)反應(yīng)性基團(tuán)，并且R是可以與該聚合物基質(zhì)反應(yīng)的有機(jī)官能團(tuán)。關(guān)于該硅烷的插入存在兩種主要技術(shù):
a.預(yù)處理一對(duì)該添加劑直接涂覆該純的硅烷或其在一種有機(jī)溶劑中的溶液，該有機(jī)溶劑用水進(jìn)行稀釋而加速該反應(yīng)。通常，該技術(shù)是通過(guò)用該硅烷試劑對(duì)該添加劑進(jìn)行噴灑或浸泡來(lái)完成(表面修飾)。
b.將該硅烷添加至該聚合物中，接著添加該未處理的添加劑。此技術(shù)的不常使用，但對(duì)于本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案仍被涵蓋在內(nèi)。
這種表面處理的結(jié)果是形成一個(gè)厚的三維交聯(lián)的硅烷多層、聚硅氧烷網(wǎng)絡(luò)。例如通過(guò)使用多種氣相硅烷化技術(shù)獲得的硅烷單層也能夠可任選地加以使用。
例如，硅烷類被用來(lái)與玻璃的表面形成多個(gè)化學(xué)鍵，并且所以能夠可任選地同玻璃的多個(gè)微內(nèi)腔一起使用。該硅烷的該有機(jī)官能團(tuán)是根據(jù)在該聚合物與該添加劑之間有利的相互作用的類型來(lái)選擇的。該相互作用可以是以下次序，即:弱VDW力、親水性-疏水性相互作用，以及直到化學(xué)共價(jià)鍵。存在各種各樣有可能的R基團(tuán)，并且特定物種是通過(guò)它對(duì)該聚合物基質(zhì)的親和性來(lái)選擇的。應(yīng)指出的是，超過(guò)一種類型的硅烷可能有效地同一種給定的聚合物一起使用。因此，對(duì)于一種特定的聚合物，所選擇的最適合的有機(jī)官能硅烷偶聯(lián)劑應(yīng)導(dǎo)致化學(xué)鍵結(jié)以及通過(guò)該基質(zhì)的相互擴(kuò)散從而與該聚合物形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。
例如,利用一種娃燒如正丙基三甲氧基娃燒的表面處理可以增加該疏水性有機(jī)娃凝膠對(duì)該玻璃的親和性；這種有機(jī)硅凝膠的一個(gè)非限制性實(shí)例是由多個(gè)聚二甲基硅氧烷(PDMS)鏈構(gòu)成的一種凝膠。而且，它可以參與該凝膠固化階段期間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)并因此與該有機(jī)硅凝膠形成更佳的鍵結(jié)。用正丙基三甲氧基硅烷涂布的玻璃表面的潤(rùn)濕角是在80度和以上的范圍內(nèi)，相比而言原始玻璃的潤(rùn)濕角是在20度以下；如先前指出的，增大的潤(rùn)濕角導(dǎo)致增加的玻璃/凝膠相互作用以及這些微內(nèi)腔的更好的分布。
一個(gè)適合的固化機(jī)制的非限制性實(shí)例是該硅烷與玻璃之間的一種鉬催化的加成反應(yīng)。它由以下組成，即:一種與用氫取代的PDMS作為交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)的乙烯基取代的PDMS0氫取代的意思是PDMS鏈中的少數(shù)硅原子具有一個(gè)乙烯基代替一個(gè)甲基。該乙烯基易于鍵結(jié)到該P(yáng)DMS的具有少數(shù)硅原子(具有一個(gè)氫化物基團(tuán)代替一個(gè)甲基)的一個(gè)相鄰的鏈上，從而建立了一種交聯(lián)。每個(gè)硅氫化物基團(tuán)是被添加在一個(gè)乙烯基雙鍵(CH2=CH-)上，從而將該乙烯基轉(zhuǎn)變成將兩個(gè)有機(jī)硅聚合物分子連接在一起的一個(gè)亞乙基(-CH2-CH2-)橋。
由于這些有機(jī)硅聚合物分子中的至少一些預(yù)期對(duì)每個(gè)分子具有超過(guò)兩個(gè)的反應(yīng)性基團(tuán)，但不希望受限于一個(gè)單一的假設(shè)，該反應(yīng)預(yù)期在不添加任何新的可溶性或可浸出的組分時(shí)導(dǎo)致一個(gè)交聯(lián)的系統(tǒng)。此固化反應(yīng)被稱為硅氫化作用，并且該反應(yīng)形成一種非常輕度交聯(lián)的凝膠， 該凝膠給予所希望的柔軟性和順應(yīng)性或回彈性(即，所希望的真實(shí)組織的“外觀和感覺”)。正丙基三甲氧基硅烷的丙基部分可以起到該氫取代的PDMS的作用并且充當(dāng)一種交聯(lián)劑。因此，該硅氫化固化反應(yīng)也發(fā)生在這些經(jīng)過(guò)表面處理的微內(nèi)腔上，并且在不添加任何新的可溶性或可浸出的組分時(shí)導(dǎo)致一種交聯(lián)的系統(tǒng)。
另一種可能性是3-環(huán)氧丙氧丙基三甲氧基硅烷，該硅烷可以參與該凝膠固化階段過(guò)程中發(fā)生的該化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致與該有機(jī)硅凝膠的更好的鍵結(jié)。該環(huán)氧基官能硅烷的疏水性不如丙基官能硅烷，但是在相同反應(yīng)條件中更具反應(yīng)性。同樣，該表面處理可以充當(dāng)一種交聯(lián)劑。
通過(guò)這類化學(xué)交聯(lián)和其他相互作用，凝膠聚合物被積聚在聚合物/微內(nèi)腔界面處，吸附在該經(jīng)過(guò)表面處理的添加劑的該表面上，涉及物理相互作用和化學(xué)鍵的形成，分別表示為物理吸附和化學(xué)吸附。不希望受限于一種單一的假設(shè)，合理地假定，最強(qiáng)粘附的聚合物鏈保持在該表面上并且該吸附作用是不可逆的且永久的，這樣使得這些初始接觸的鏈被保留并被吸附在該表面上，從而覆蓋整個(gè)的微內(nèi)腔。因此，即使該植入物會(huì)破裂，該組織與該添加劑之間也不會(huì)發(fā)生直接接觸。該周圍組織僅會(huì)接觸到該添加劑的該表面上的凝膠的外部覆蓋層。因此該微內(nèi)腔將會(huì)形成該凝膠網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)固有部分，從而充當(dāng)該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個(gè)交聯(lián)位點(diǎn)。
此外，由于該表面上的該物理吸引和這些共價(jià)鍵的組合，不希望受限于一種單一的假設(shè)，可能的是，該經(jīng)過(guò)處理的玻璃表面與該凝膠之間的總體粘著強(qiáng)度高于該凝膠內(nèi)的內(nèi)聚強(qiáng)度。因此，由于外部施加的力(如物理發(fā)泡)所致的該復(fù)合材料的失效將導(dǎo)致該凝膠內(nèi)而不是凝膠-添加劑界面處的完整性的損失。這對(duì)于未處理過(guò)的或未充分處理過(guò)的添加劑來(lái)說(shuō)不是事實(shí)，對(duì)于這些添加劑，如上面提及的，失效可能發(fā)生在該界面處，因?yàn)樵撃z/添加劑組合是一種混合物而不是一種復(fù)合物。
另外，對(duì)于一種復(fù)合材料，機(jī)械特性(如彈性模量等)可以加以控制，例如通過(guò)增加到對(duì)于一種未處理過(guò)或未充分處理過(guò)的微球和凝膠混合物所預(yù)期的水平以上，可任選地從至少約兩倍的彈性增加到約十倍的彈性。在此種混合物中存在由于添加了高模量微球所引起的某些機(jī)械特性的增加，這些高模量微球可以掩蔽這些微內(nèi)腔在降低凝膠網(wǎng)絡(luò)連續(xù)性方面的有害作用。相反，存在由于以下事 實(shí)所引起的某些機(jī)械特性(如彈性模量等)的額外增力口，該事實(shí)即:多個(gè)經(jīng)過(guò)處理的微內(nèi)腔整合在該聚合物網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。如下面更詳細(xì)地描述，此種作用已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)上得以證實(shí)(見圖6 )。
可任選地，這些添加劑可以用凝膠涂布，該凝膠隨后被快速固化，之后，該凝膠/添加劑組合能夠可任選地與其他材料混合，這些其他材料例如包括凝膠。
凝膠材料
以上描述的聚合物凝膠優(yōu)選是本領(lǐng)域已知的一種有機(jī)硅凝膠，如PDMS和其衍生物，和/或任何其他適合的聚合物凝膠；在所植入的復(fù)合材料情況下，該凝膠是生物相容的。
殼材料
該植入物優(yōu)選被一個(gè)殼包囊，該殼是由本領(lǐng)域已知的一種材料構(gòu)建的，以用于包含以上描述的復(fù)合材料。一種適合的殼材料的一個(gè)非限制性實(shí)例是一種有機(jī)硅彈性體，可任選地具有一種材料覆蓋在該殼上，如聚氨酯泡沫。
通過(guò)參照這些圖和附帶的描述，本發(fā)明的原理和操作可以得到更好的理解。[0119]實(shí)例I一棺入物的物理結(jié)構(gòu)
圖1至5示出了根據(jù)本發(fā)明的植入物的各種非限制性示例性實(shí)施方案。上面描述的殼材料、凝膠材料以及一個(gè)或多個(gè)微內(nèi)腔/宏內(nèi)腔(或其組合)的多個(gè)實(shí)施方案中的任一個(gè)能夠可任選地同下面描述的結(jié)構(gòu)一起使用。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一種說(shuō)明性的包囊的假體性植入物的一個(gè)非限制性實(shí)例。如所示出的，一個(gè)可植入的假體100包括一個(gè)低滲透性的殼110，該殼可任選地包含一種生物相容性有機(jī)娃、聚氨酯或?qū)τ诙喾N植入物所常用的其他材料。殼110可以包括一個(gè)單層或多個(gè)層，其中一些層可以來(lái)自一種材料，而其他層來(lái)自另一種材料。另外，殼110可以是光滑的或者有紋理的，具有不同的圖案。殼110可以具有彈性不同的多個(gè)區(qū)域。殼110在多個(gè)不同區(qū)域可以具有一個(gè)不同的厚度?？扇芜x地，殼110的材料可以是數(shù)種材料的組合?？傮w來(lái)說(shuō)，殼110充當(dāng)用于防止假體100的內(nèi)容物泄漏的一個(gè)外罩?？扇芜x地，殼110可以提供為各種形狀，例如圓形、橢圓形、解剖結(jié)構(gòu)、定制的或其他形狀。
殼110包含一種凝膠120和至少一個(gè)內(nèi)腔140。在此非限制性實(shí)例中，殼110包含多個(gè)微內(nèi)腔140，這些微內(nèi)腔140能夠可任選地是柔性的或“柔軟的”，或者是剛性的或“硬性的”。例如，多個(gè)微內(nèi)腔140能夠可任選地被實(shí)施為多個(gè)中空微內(nèi)腔。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一種說(shuō)明性的包囊的假體性植入物200的另一個(gè)非限制性實(shí)例。在此實(shí)例中，殼100同樣包含凝膠120 ;但是，該至少一個(gè)內(nèi)腔包括如所示出的一個(gè)宏內(nèi)腔130。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一種說(shuō)明性的包囊的假體性植入物300的又一個(gè)非限制性實(shí)例。在此實(shí)例中，殼110同樣包含凝膠120 ;但是，該至少一個(gè)內(nèi)腔包括如所示出的一個(gè)宏內(nèi)腔130，在該宏內(nèi)腔130之上提供了一個(gè)層318，該層包含凝膠120，該凝膠與多個(gè)微內(nèi)腔314混合。“之上”優(yōu)選是指靠近皮膚的一個(gè)位置。
·[0125]該殼110/210/310和/或其他組件的各種其他安排于2006年4月24日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0090299473中傳授，在此將其通過(guò)引用結(jié)合在此，該結(jié)合程度如同該案被完整地陳述，該申請(qǐng)和本申請(qǐng)被共同擁有并且具有至少一個(gè)共同的發(fā)明人，也能夠可任選地被同時(shí)或二選其一地加以使用。
如果該內(nèi)腔包括一個(gè)剛性微內(nèi)腔或多個(gè)剛性微內(nèi)腔，如剛性微球，則這些剛性微內(nèi)腔在該凝膠中的相對(duì)量?jī)?yōu)選是小于60%v/v。例如，隨著多個(gè)微球的濃度在有機(jī)硅凝膠中被增加到高達(dá)60%v/v,該凝膠的堅(jiān)度(firmness)增加而伸長(zhǎng)性能降低。在高于60%v/v的多個(gè)微球時(shí)，該混合物的表現(xiàn)如同一種糊狀物。
為了降低所得到的凝膠混合物的堅(jiān)度和柔性缺乏的不利影響，優(yōu)選提供具有不同微球濃度的凝膠的不同層，更優(yōu)選在該殼的距離皮膚最遠(yuǎn)的或者不太可能被“感受”的一部分中具有一個(gè)增加的濃度的微球，而遠(yuǎn)離此位置的微球濃度漸減，可任選地甚至達(dá)到?jīng)]有微球的一個(gè)層。這種層布置的一個(gè)非限制性實(shí)例如下:40%體積的該植入物在一個(gè)內(nèi)部?jī)?nèi)腔中填充了 50%v/v的微球,而其余的該植入物填充了 30%v/v的微球。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一種說(shuō)明性的包囊的假體性植入物400的又一個(gè)非限制性實(shí)例的另一種安排。在此實(shí)例中，殼110同樣包含凝膠120。在凝膠120內(nèi)，存在如所不出的一個(gè)第一宏內(nèi)腔402,該第一宏內(nèi)腔優(yōu)選地特征為與凝膠混合的多個(gè)微內(nèi)腔(未不出)，并且被另一個(gè)殼404包圍。在第一宏內(nèi)腔402內(nèi)，優(yōu)選地存在作為最內(nèi)層的一個(gè)第二宏內(nèi)腔406，該第二宏內(nèi)腔的特征僅為空氣，并且同樣被另一個(gè)殼408包圍。殼110、404和408各自均能夠可任選地由類似或不同的材料制成。而且，以上提及的實(shí)施方案中的任一個(gè)能夠可任選地與該實(shí)施方案組合。
圖5A和5B示出了根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一種說(shuō)明性的包囊的假體性植入物500的又一個(gè)非限制性實(shí)例的另一種安排。圖5A示出了該植入物的一個(gè)局部剖視圖，而圖5B示出了具有多個(gè)“透明”邊界的整個(gè)植入物。在此實(shí)例中，一個(gè)外殼502包含一種外復(fù)合材料504,而一個(gè)內(nèi)殼506包含一種內(nèi)復(fù)合材料508。外殼502和內(nèi)殼506各自均能夠可任選地被構(gòu)建來(lái)用于如本文所述的一種有機(jī)硅彈性體材料，并且可任選地具有多個(gè)層以及還可任選地具有一個(gè)阻擋層。外殼502能夠可任選地具有以下任一個(gè)特征，即:一個(gè)光滑、無(wú)紋理的表面；一個(gè)有紋理的表面；或者一個(gè)涂布有微聚氨酯泡沫的表面。表面紋理化已經(jīng)被證明降低了囊袋收縮的發(fā)生率和嚴(yán)重性。內(nèi)殼506優(yōu)選是光滑的，但也能夠可任選地經(jīng)過(guò)紋理化。
外復(fù)合材料504優(yōu)選的特征為相比于內(nèi)復(fù)合材料508，在一種凝膠內(nèi)的一個(gè)更小的體積/體積百分率的微內(nèi)腔，例如像玻璃微球?！案　币馑际峭鈴?fù)合材料504中的微內(nèi)腔與內(nèi)復(fù)合材料508中的微內(nèi)腔的體積/體積百分率比率可任選地在從1:5至1:1的范圍內(nèi)。作為一個(gè)非限制性實(shí)例，外復(fù)合材料504能夠可任選地包含30%體積/體積的微球，而內(nèi)復(fù)合材料504能夠可任選地包含50%體積/體積的微球。
外殼502和內(nèi)殼506各自均由一個(gè)貼片封閉，該貼片是由與相應(yīng)的殼502和506相同的有機(jī)硅彈性體制成的，并且使用一種粘著組分膠粘，而在后部?jī)?nèi)腔貼片512的內(nèi)側(cè)上具有小的有機(jī)硅帽510，被用于填充凝膠。內(nèi)殼506被同心設(shè)置在外殼502內(nèi)并且膠粘到外殼502上的一個(gè)基部514處。
實(shí)例2—多個(gè)微內(nèi)腔的表面處理
本實(shí)例涉及用于處理多個(gè)微內(nèi)腔的表面的一種非限制性、說(shuō)明性的方法。在此實(shí)例中，這些微內(nèi)腔被假定具有一個(gè)玻 璃表面并且要用一種硅烷進(jìn)行處理，該硅烷能夠可任選地是如所描述的任何適合的硅烷。就被用于制備實(shí)例3的這些玻璃微球的實(shí)際材料而言，將中空的硼硅酸鹽玻璃微球用正丙基三甲氧基硅烷進(jìn)行涂布。這些微球的平均尺寸為大致60 μ m (20 μ m至140 μ m)的直徑。
具體來(lái)說(shuō)，這些微球中的該玻璃的特征為1%鈉、2%硼、96.5% 二氧化硅、以及0.5%微量物(主要是氧化鈣，以及其他常見的堿土金屬氧化物)。
這些微球內(nèi)部的氣體混合物大致由以下各項(xiàng)組成:55%氮?dú)狻?7% 二氧化碳、7.6%氧氣、以及0.4%氬氣。這些微球內(nèi)的氣體混合物的壓力是0.5大氣壓。當(dāng)然，可以使用其他的氣體混合物來(lái)代替。
作為一個(gè)非限制性但優(yōu)選的實(shí)例，所使用的這些微球通常承受了超過(guò)300psi (>20大氣壓)的壓力而不破裂或塌陷。
使這些微球經(jīng)歷與以下描述的用于處理和衍生化該玻璃表面的程序類似的一個(gè)程序。
用于硅烷表面處理的程序
1.玻璃清洗液的制備:[0140] 將35ml重鉻酸鉀(K2Cr2O7)飽和溶液緩慢添加至IL的濃硫酸(H2SO4)溶液，添加在一個(gè)溫度受控制的環(huán)境中進(jìn)行，這是因?yàn)槭且粋€(gè)高放熱性反應(yīng)。將整個(gè)硫鉻溶液攪拌大致15分鐘，其中出現(xiàn)了一種帶褐色的溶液。推薦的是對(duì)于每個(gè)清洗程序使用新鮮溶液。
.使用食人魚(Piranha)溶液來(lái)清洗掉玻璃上的多種有機(jī)殘余物，并且通過(guò)對(duì)該表面進(jìn)行羥基化來(lái)使它更具親水性，由此增加該表面上的硅烷醇基團(tuán)的數(shù)目。傳統(tǒng)的食人魚溶液是硫酸(H2SO4)和30%過(guò)氧化氫(H2O2)的一個(gè)3:1混合物。已經(jīng)使用了范圍從1:1至7:1的其他比率。該溶液可以在施加之前進(jìn)行混合或者被直接施加至該玻璃上，先施加該硫酸，而后是過(guò)氧化氫。將H2O2非常緩慢的添加至該H2S04。由于高放熱性反應(yīng)，該溶液應(yīng)開始劇烈起泡并發(fā)熱。由于過(guò)氧化氫的自分解，食人魚溶液應(yīng)當(dāng)趁新鮮制備時(shí)使用。
2.玻璃清洗:
.將這些玻璃微球放在并留在該清洗用的硫鉻溶液中，持續(xù)1.5小時(shí)的一段時(shí)間。稍后，將這些玻璃微球在蒸餾水中沖洗(用時(shí)5分鐘)兩次以及隨后在甲醇中沖洗兩次，以便去除過(guò)量的清洗液。將該玻璃風(fēng)干。
將該玻璃放在并留在該清洗用的食人魚溶液中，持續(xù)時(shí)間10分鐘。稍后，將這些玻璃微球在蒸餾水中沖洗(用時(shí)5分鐘)兩次，以便去除過(guò)量的清洗液。將該玻璃風(fēng)干。
3.硅烷處理溶液的制備(總體積中2%硅烷):
將93.25%vol.甲醇與3.93%vol.蒸懼水進(jìn)行混合。添加0.81%vol.乙酸以將該溶液緩沖至4.5-5.5的pH。將2%vol.該官能硅烷添加至該溶液中。
4.硅烷處理:
將該溶液攪拌10分鐘，并且在此時(shí)間過(guò)程中，該溶液中形成了多個(gè)硅烷醇基團(tuán)。將該潔凈的玻璃引入該溶液中，持續(xù)大致5分鐘然后，將該玻璃在純甲醇中沖洗兩次并且放入一個(gè)105° C烘箱中持續(xù) 10分鐘，以便固化并結(jié)束該程序來(lái)形成該硅烷層
實(shí)例3—一個(gè)示例件棺入物的制各
本說(shuō)明性實(shí)例涉及一種制備根據(jù)本發(fā)明的至少一些實(shí)施方案的一種植入物的方法。只是為了描述的目的并且不希望加以限制，該方法涉及制備以上根據(jù)圖5的一種植入物，該植入物的特征為具有30%微球/凝膠體積/體積的一個(gè)外隔室以及具有50%微球/凝膠體積/體積的一個(gè)內(nèi)隔室。所使用的這些微球是以上實(shí)例2中描述的那些微球，這些微球經(jīng)歷了如上文所述的表面處理。在以下描述的程序中，提出了一種體積為390cc的植入物作為一個(gè)實(shí)例，該植入物具有體積為175cc的一個(gè)后部?jī)?nèi)腔和體積為215cc的一個(gè)前部?jī)?nèi)腔。
該植入物的特征為當(dāng)前用在乳房植入物行業(yè)中的多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)有機(jī)硅殼。在此實(shí)例中，這些殼是MED-6640 (美國(guó)諾稀爾公司(NuSil Technology))，具有一個(gè)阻擋層-MED-6600 (美國(guó)諾稀爾公司)，該阻擋層的特征為苯基衍生的PDMS。
用MED-4750 (美國(guó)諾稀爾公司)提供了在外殼與該貼劑之間的粘著性；該貼片密封了對(duì)該殼的開口并且在此實(shí)例中特征為用于允許填充該殼的一個(gè)隔膜。
該填充材料是乳房植入物工業(yè)中所使用的有機(jī)硅凝膠的一種非限制性混合物(MED3-6300(美國(guó)諾稀爾公司)并且專門定制了多個(gè)中空玻璃微球，這些玻璃微球是如實(shí)例2中所述從涂布有正丙基三甲氧基硅烷的中空硼硅酸鹽玻璃微球制備的。
為了制備這些后部/前部(內(nèi)/外)內(nèi)腔，使用了以下量的微球和硅部分A和部分B，如表I和2中所示。
表1:分散液組成，后部，175cc請(qǐng)插入譯文
權(quán)利要求
1.一種假體性植入物，包括一個(gè)殼、一種聚合物凝膠以及多個(gè)中空微內(nèi)腔，其中所述微內(nèi)腔包括一個(gè)處理的表面，所述處理的表面的特點(diǎn)是用于交聯(lián)到所述凝膠上的一種反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)，這樣使得所述經(jīng)過(guò)表面處理的微內(nèi)腔交聯(lián)到所述凝膠上，其中所述聚合物凝膠以及所述微內(nèi)腔是包含在所述殼之內(nèi)。
2.如權(quán)利要求
1所述的植入物，其中所述聚合物凝膠包含一種聚合物，該聚合物具有至少兩個(gè)反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)。
3.如權(quán)利要求
1所述的植入物，其還包含至少一個(gè)宏內(nèi)腔。
4.如權(quán)利要求
1所述的植入物，其還包含安排在多層中多個(gè)宏內(nèi)腔。
5.如權(quán)利要求
1-4中任一項(xiàng)所述的植入物，其中所述微內(nèi)腔含有一種氣體。
6.如權(quán)利要求
1-4中任一項(xiàng)所述的植入物，其中所述微內(nèi)腔含有至少可高達(dá)0.9大氣壓的部分真空。
7.如權(quán)利要求
1-4中任一項(xiàng)所述的植入物，其中所述微內(nèi)腔承受了超過(guò)300psi( > 20大氣壓)的壓力而不破裂或塌陷。
8.如權(quán)利要求
1-7中任一項(xiàng)所述的植 入物，其中所述微內(nèi)腔是以下材料構(gòu)建的，即:陶瓷、塑料、玻璃、PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯腈、聚丁二烯、天然或合成橡膠。
9.如權(quán)利要求
8所述的植入物，其中如果所述微內(nèi)腔不是剛性的，則該材料包含高達(dá)90% v/v的微內(nèi)腔。
10.如權(quán)利要求
8或9所述的植入物，其中所述微內(nèi)腔具有的直徑為從I微米至500微米。
11.如權(quán)利要求
1-10中任一項(xiàng)所述的植入物，其中所述微內(nèi)腔具有多種不同的直徑。
12.如權(quán)利要求
1-11中任一項(xiàng)所述的植入物，其中所述聚合物凝膠包含有機(jī)硅凝膠。
13.如權(quán)利要求
12所述的植入物，其中所述有機(jī)硅凝膠包含PDMS或其衍生物。
14.如權(quán)利要求
1至13中任一項(xiàng)所述的植入物，其中所述微內(nèi)腔被均勻地分散在所述凝膠中。
15.如權(quán)利要求
14所述的植入物，其包含相對(duì)于所述聚合物凝膠高達(dá)60%體積/體積的微內(nèi)腔。
16.如權(quán)利要求
15所述的植入物，該植入物具有的體積為從50CC至1500CC。
17.如權(quán)利要求
16所述的植入物，其中所述殼包含多個(gè)層。
18.如權(quán)利要求
15至17中任一項(xiàng)所述的植入物，其中所述殼包含一種有機(jī)硅彈性體。
19.如權(quán)利要求
18所述的植入物，其中所述殼進(jìn)一步包含覆蓋在殼的外表面上的聚氨酯泡沫。
20.如權(quán)利要求
15至19中任一項(xiàng)所述的植入物，其中所述植入物包括多個(gè)殼，這些殼包括至少一個(gè)內(nèi)殼和至少一個(gè)外殼，其中所述至少一個(gè)內(nèi)殼是至少部分地被所述外殼包圍，其中所述外殼中填充了具有一個(gè)第一百分率的微內(nèi)腔的所述復(fù)合材料并且其中所述內(nèi)殼中填充了具有一個(gè)第二百分率的微內(nèi)腔的所述復(fù)合材料，其中所述第一和第二百分率是不同的。
21.如權(quán)利要求
20所述的植入物，其中所述第一和第二百分率之間的比率是在從1:1至1: 5的范圍內(nèi)。
22.如權(quán)利要求
21所述的植入物，其中所述第一百分率是約30%體積/體積，并且其中所述第二百分率是約50%體積/體積。
23.如權(quán)利要求
15-22中任一項(xiàng)所述的假體性植入物，其中所述反應(yīng)性交聯(lián)基團(tuán)包括正丙基三甲氧基硅烷，并且所述凝膠包括有機(jī)硅凝膠，并且所述正丙基三甲氧基硅烷以及所述有機(jī)硅凝膠經(jīng)歷了一個(gè)催化固化反應(yīng)以使所述正丙基三甲氧基硅烷與所述有機(jī)硅凝膠進(jìn)行交聯(lián)。
24.如以上權(quán)利要求
中任一項(xiàng)所述的假 體性植入物，其中所述植入物具有減輕的重量。
專利摘要
一種用于假體性植入物中的假體性植入物材料包含凝膠和可任選的氣體。
文檔編號(hào)A61L27/56GKCN203107780SQ201190000276
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2011年1月18日
發(fā)明者海姆·迪文, 戴爾·戈維林-西格爾 申請(qǐng)人:G & G生物技術(shù)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan