專(zhuān)利名稱(chēng)：組織修復(fù)方法Ⅱ的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于接合活體管狀組織、器官及其覆蓋物、皮膚和附屬物以及身體的各種內(nèi)部和外周神經(jīng)、脊髓及其分枝的方法，本發(fā)明還涉及用于這些方法的連接物和用于制備該連接物的方法。
該方法包括下列步驟在身體內(nèi)放置材料，它對(duì)所涉及組織產(chǎn)生某些損害，但保持了那些組織的接合，同時(shí)身體自身的愈合過(guò)程將要達(dá)到更為永久性的接合。各種接合材料產(chǎn)生的損害是不同的、但是，甚至在吻合術(shù)過(guò)程中在最小體管中謹(jǐn)慎放置顯微縫合線這一過(guò)程也可在原位遺留的每一縫合線周?chē)a(chǎn)生纖維組織反應(yīng)。
然而，所進(jìn)行的接合耗時(shí)且通過(guò)在管形接合中放置各縫合線所進(jìn)行的那些連接最為耗時(shí)。在環(huán)形縫合區(qū)內(nèi)進(jìn)行縫合以便在身體內(nèi)部實(shí)現(xiàn)這類(lèi)接合的過(guò)程要求切口較大以便為實(shí)現(xiàn)操作所需裝置和儀器所進(jìn)行的充分自由的手術(shù)所需的入口。顯微縫合需要相當(dāng)高的熟練技術(shù)。動(dòng)脈和其它管流體和懸浮在其中的物質(zhì)可以流過(guò)身體開(kāi)放的管。動(dòng)脈攜帶血從心臟到達(dá)身體的其它器官和組織。它們具有3層內(nèi)部特殊粘膜(稱(chēng)作內(nèi)膜)；含有膠原蛋白和彈性蛋白連接蛋白的較厚的中間肌肉和結(jié)構(gòu)層(血管中層)；和具有均可提供動(dòng)脈功能的纖維組織、血管和神經(jīng)的支架的外層(外膜)。動(dòng)脈的內(nèi)部容積是腔。
對(duì)于在高壓下起輸送血液作用的諸如動(dòng)脈這樣的管來(lái)說(shuō)，要求它們較為牢固。實(shí)際上當(dāng)血團(tuán)流過(guò)時(shí)它們通過(guò)擴(kuò)張和松弛(舒張期和收縮期)而起輸送血壓波的作用。接合這類(lèi)活性管需要考慮促進(jìn)血流這樣的生理活性和在接合后使所述活性持續(xù)下去的吻合術(shù)方法的設(shè)計(jì)。
動(dòng)脈損傷對(duì)動(dòng)物或人均有潛在的嚴(yán)重性，此時(shí)流經(jīng)動(dòng)脈的血液處于高壓狀態(tài)并且可以出現(xiàn)快速失血。如果內(nèi)膜損傷，那么中間的結(jié)構(gòu)層即血管中層與血液接觸。這將引發(fā)一種起封閉傷口作用并通過(guò)在傷口上形成血塊而防止進(jìn)一步出血的重要修復(fù)機(jī)制，這是由血液與血管中層中暴露的膠原蛋白接觸所導(dǎo)致的。
盡管顯微縫合是對(duì)切斷的動(dòng)脈的標(biāo)準(zhǔn)臨床修復(fù)技術(shù)，但是它存在幾個(gè)缺陷。要求較高的熟練技術(shù)水平來(lái)進(jìn)行6-12次單獨(dú)的縫合以便修復(fù)動(dòng)脈。因異物反應(yīng)縫合物留在體內(nèi)起形成纖維組織的部位的作用；且甚至在認(rèn)為已經(jīng)愈合后這種纖維組織仍是動(dòng)脈中的薄弱點(diǎn)。盡管縫合不會(huì)產(chǎn)生液密性封閉，但是外科醫(yī)師通常在修復(fù)完成后依賴(lài)于由上述機(jī)制引發(fā)的血液凝塊來(lái)迅速封閉血管。
已經(jīng)研究了大量激光輔助的連接技術(shù)以便找到一種更為方便的不會(huì)導(dǎo)致如此多的疤痕形成的技術(shù)。為了達(dá)到成功的結(jié)果，這些技術(shù)幾乎始終需要支撐縫合物(用于在激光處理前接合血管的縫合物，隨后可以將其除去或可以不除去)。在這種情況中，將兩個(gè)血管的末端彼此連接起來(lái)以便使插入支撐縫合物且然后在接合處使用激光加熱組織，使得在該部位的蛋白質(zhì)發(fā)生凝固且彼此結(jié)合。已經(jīng)使用了諸如紅外摻鈥的YAG和二氧化碳激光這樣的激光，這是因?yàn)檫@些技術(shù)可產(chǎn)生被組織中的水強(qiáng)吸收的波長(zhǎng)。另一方面，可以將染料溶液施用于組織以便提高在合適激光波長(zhǎng)處的光吸收?？傊?，關(guān)鍵是2端的內(nèi)層要處于連續(xù)狀態(tài)，從而避免阻滯或凝塊并促進(jìn)所修復(fù)血管中的平滑層的流動(dòng)。這在厚壁血管中實(shí)現(xiàn)是困難的，其中激光能量不能通過(guò)血管的所有3層被吸收而形成與平滑內(nèi)層的強(qiáng)有力結(jié)合。
已經(jīng)將某些蛋白質(zhì)膠粘物用于修復(fù)血管，諸如纖維蛋白(它可引發(fā)血液凝塊反應(yīng)而影響組織的接合)。這類(lèi)膠粘物可能存在的缺陷可能與血管內(nèi)的血液凝塊有關(guān)，可以部分或完全阻止它發(fā)生。
還使用了激光活化的流體清蛋白連接物，而這種連接物需要支撐縫合物來(lái)達(dá)到對(duì)攜帶高壓血液的動(dòng)脈的充分修復(fù)強(qiáng)度。流體膠粘物和連接物傾向于在組織末端之間運(yùn)動(dòng)，從而有阻滯內(nèi)腔的危險(xiǎn)；且難以在組織修復(fù)時(shí)準(zhǔn)確控制和定位。為了達(dá)到封閉的目的，已經(jīng)將它們施用在接合處周?chē)?，然后沿周邊接合。隨后，這些接合處隨后表現(xiàn)出可產(chǎn)生血管或管狹窄或阻滯的較厚疤痕。
由于膠粘物或流體連接物的稠度中的差異、用于施用這類(lèi)膠粘物或流體連接物的涂藥器裝置類(lèi)型的變化和需要形成接合的壓力的原因，所以在這類(lèi)技術(shù)中還缺乏精確性。
目前流體連接物的主要缺點(diǎn)在于當(dāng)它們進(jìn)入濕環(huán)境時(shí)它們可快速變質(zhì)且可改變組成。
類(lèi)似地，現(xiàn)存的固體連接物在進(jìn)入潮濕的動(dòng)脈時(shí)必須保持干燥以便防止它們吸收水分，從而消弱它們的內(nèi)部結(jié)合力并使其失去強(qiáng)度，不過(guò)，這比流體連接物發(fā)生得更為緩慢。
其它體管的修復(fù)在原理上類(lèi)似。由于每種管的結(jié)構(gòu)對(duì)其功能及其內(nèi)容物的性質(zhì)來(lái)說(shuō)是特定的，所以必須謹(jǐn)慎選擇修復(fù)管的方法，使得它不會(huì)干擾管的功能且特別是不會(huì)干擾對(duì)管內(nèi)腔的保持。外周神經(jīng)控制身體器官并將信息前后傳輸至中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的電信號(hào)沿外周神經(jīng)傳遞。
外周神經(jīng)具有由諸如膠原蛋白這樣的結(jié)締組織組成的外膜。該膜(神經(jīng)外膜)可保護(hù)并支撐獨(dú)立的神經(jīng)束或混合的神經(jīng)束。這些束彼此組合傳送給身體的特定區(qū)域的神經(jīng)軸突并被神經(jīng)外膜包裹。每個(gè)軸突均被束內(nèi)的神經(jīng)膜細(xì)胞支撐。神經(jīng)的代謝得到了來(lái)自神經(jīng)外部和內(nèi)部的血管系統(tǒng)的維持。
當(dāng)外周神經(jīng)被切斷時(shí)，遠(yuǎn)離傷口的所有軸突(遠(yuǎn)離脊柱)改變了其特性。甚至當(dāng)將神經(jīng)重新連接時(shí)，這些軸突仍然在遠(yuǎn)側(cè)持續(xù)變性。通常在隔離時(shí)使其自身圍繞軸突進(jìn)行覆蓋的神經(jīng)膜細(xì)胞引導(dǎo)軸突再生。經(jīng)排列相應(yīng)的束而盡可能準(zhǔn)確地接合神經(jīng)這一過(guò)程能夠使封閉軸突更有效地再生。
外周神經(jīng)可以具有約1cm-約50微米的直徑范圍。
通過(guò)使用放大法和特殊的顯微外科儀器來(lái)幫助進(jìn)行對(duì)神經(jīng)和其它小尺寸組織的手術(shù)。精確的神經(jīng)修復(fù)需要在束狀水平上實(shí)現(xiàn)，從而確保再生沿通向那些軸突傳送給的原始區(qū)域的正確束發(fā)生。
當(dāng)前的外周神經(jīng)修復(fù)技術(shù)應(yīng)用顯微縫合術(shù)。如果使用三種或多種顯微縫合物(使用稱(chēng)作70微米直徑的針和30微米的線)對(duì)許多束中的僅一束進(jìn)行顯微縫合這一過(guò)程需要進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間手術(shù)，那么這種技術(shù)需要受過(guò)專(zhuān)門(mén)訓(xùn)練的外科醫(yī)師來(lái)操作。因縫合物穿透了薄神經(jīng)周鞘而存在對(duì)內(nèi)軸突損害的可能?？p合物的應(yīng)用因異物反應(yīng)而導(dǎo)致出現(xiàn)修復(fù)疤痕。過(guò)多的疤痕會(huì)影響神經(jīng)功能并可能與神經(jīng)瘤有關(guān)。很明顯，從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)看疤痕組織形成和疤痕成熟可以影響接合的神經(jīng)。
在將激光單獨(dú)用于實(shí)現(xiàn)神經(jīng)接合方面已經(jīng)進(jìn)行了工作。為了開(kāi)始這一過(guò)程，一般使用諸如二氧化碳激光這樣的依賴(lài)于水吸收的能量轉(zhuǎn)移的紅外激光來(lái)進(jìn)行連接。連接前的組織制備依賴(lài)于使神經(jīng)膜重疊。激光連接的難題之一的事實(shí)在于完整軸突組織處于神經(jīng)束內(nèi)的壓力下，使得當(dāng)它被切斷時(shí)，軸突突出。激光處理由此可以導(dǎo)致產(chǎn)生疤痕和纖維組織增生的軸突物質(zhì)變性。
還嘗試使用了激光活化的蛋白質(zhì)連接物，正如對(duì)上述動(dòng)脈和血管所述。此外，由于難以控制流體連接物且在潮濕環(huán)境中產(chǎn)生的結(jié)合減弱，所以如不添加支撐縫合物這些修復(fù)通常過(guò)于脆弱。這使得外科手術(shù)技術(shù)復(fù)雜化并導(dǎo)致另外的疤痕和異物反應(yīng)。
使用激光連接形成如現(xiàn)有技術(shù)中所述的結(jié)合一般缺乏強(qiáng)度且由此除了用于強(qiáng)化這些接合的連接以外已經(jīng)使用了顯微縫合。
在WO96/22054中教導(dǎo)了對(duì)這些難題中的至少某些問(wèn)題的解決方法。本發(fā)明涉及另一種解決方法。
所述的生物分子一般是蛋白質(zhì)，而預(yù)計(jì)可以將其它天然出現(xiàn)的生物分子用作可選擇物。此外，可以使用生物的、可生物降解的多肽類(lèi)的類(lèi)似物。用于本發(fā)明連接物中的生物的、可生物降解的多肽類(lèi)的類(lèi)似物包括合成多肽類(lèi)和其它能夠形成本發(fā)明連接物而不會(huì)在進(jìn)行組織修復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生不良反應(yīng)的其它分子。
如果所述的生物分子是蛋白質(zhì)，那么該蛋白質(zhì)可以是任意的蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)的混合物，不過(guò)，優(yōu)選該蛋白質(zhì)在相關(guān)宿主中是可生物降解的。合適的蛋白質(zhì)的實(shí)例包括清蛋白、膠原蛋白、血纖蛋白原和彈性蛋白。合適的蛋白質(zhì)一般是那些可以交聯(lián)成基質(zhì)且可以被身體重吸收的蛋白質(zhì)。如果使用蛋白質(zhì)的混合物，那么預(yù)計(jì)那些混合物屬于具有類(lèi)似變性溫度的蛋白質(zhì)。一個(gè)實(shí)例是清蛋白和膠原蛋白的混合物。所關(guān)注的是包括牛、馬、人、大鼠、羊和家兔清蛋白在內(nèi)的不同清蛋白的用途?？梢詫?duì)特殊清蛋白進(jìn)行選擇以便減少患者體內(nèi)對(duì)連接物的免疫反應(yīng)。預(yù)計(jì)存在這樣一種情況，其中可以對(duì)所用的清蛋白進(jìn)行選擇以便與患者血型相匹配且甚至更具體地說(shuō)是與上述患者的組織相容性標(biāo)記相匹配。
溶劑一般是水，不過(guò)可以使用包括鹽水在內(nèi)的其它含水溶劑，條件是在變性時(shí)現(xiàn)存的任何鹽等不會(huì)對(duì)連接物產(chǎn)生不良影響。
可以由蛋白質(zhì)糊狀物制成所述的連接物，所述的蛋白質(zhì)糊狀物由在一般是水的含水溶劑中高度濃縮的蛋白質(zhì)制成。高度濃縮的蛋白質(zhì)包括濃度范圍在40-80％w/w的蛋白質(zhì)濃度。優(yōu)選的蛋白質(zhì)濃度在45-75％w/w的范圍。更具體地說(shuō)，所述蛋白質(zhì)的濃度在50-60％w/w的范圍。對(duì)于牛血清清蛋白、或大鼠或家兔或羊或人清蛋白來(lái)說(shuō)，特別優(yōu)選的范圍在50-60％。起始濃度的蛋白質(zhì)中失去了水(或含水溶劑)，因?yàn)樗稍锪嘶蛟诩庸み^(guò)程中被干燥。所制備的連接物幾乎可以不含或完全不含溶劑。
優(yōu)選將吸光物質(zhì)諸如染料混入連接物以便改善能量在連接物中的蓄積。合適染料的實(shí)例是優(yōu)選以0.1-2.5％w/w范圍的濃度混入的靛藍(lán)花青綠。其它的合適染料包括亞甲藍(lán)和異硫氰酸熒光素。可以理解的是將吸光物質(zhì)選擇成與用于形成涉及使用所述連接物的組織修復(fù)的能源相適合。通過(guò)在向所述溶劑中添加生物分子之前添加到溶劑中并將其溶解可以混入所述的吸光物質(zhì)。
在一個(gè)實(shí)施方案中，由下列組分組成的組合物來(lái)制備所述的連接物55-75％w/w清蛋白；45-25％w/w水；0.25％w/w靛藍(lán)花青綠。
所述的清蛋白可以是牛、家兔、人、羊或大鼠的清蛋白。
所述生物分子的至少部分變性基本上降低了所述連接物的溶解度。一般來(lái)說(shuō)，使所述連接物中的生物分子變性至可確保該連接物在體內(nèi)具有形成修復(fù)物(該連接物用于修復(fù)物)的足夠壽命的充分程度。變性可有利地改變所述連接物的機(jī)械特性，使得在濕潤(rùn)時(shí)它表現(xiàn)出與修復(fù)過(guò)程中的組織的類(lèi)似的機(jī)械特性。通過(guò)加熱、光照、輻射、超聲或化學(xué)方式可以達(dá)到變性的目的。加熱變性一般在水環(huán)境諸如在蒸汽或加壓蒸汽的水浴中進(jìn)行。不希望受到理論的限制，本發(fā)明者認(rèn)為水環(huán)境使得至少部分發(fā)生變性而不會(huì)溶解并且維持所述生物分子完整性中所涉及的“結(jié)構(gòu)”水。在使所述連接物成形之前、過(guò)程中或之后可以實(shí)現(xiàn)變性。
可以將所述連接物制備成各種形狀。更具體地說(shuō)，本發(fā)明的連接物適合于擠壓成管型，即一種不能使用現(xiàn)有技術(shù)的連接物輕易獲得的形式。還可以將其擠壓成具有彎曲截面的部分管(partial tubes)，所述的彎曲截面上帶有可寬可窄的延伸的開(kāi)放通道。可以制備具有平滑表面或至少輕度粗糙的表面的連接物。粗糙有助于促進(jìn)組織與連接物之間的接觸。粗糙可以使外觀在宏觀水平上看起來(lái)是平滑的，而在微觀水平上看起來(lái)是粗糙的。管型和部分管型一般具有圓形或卵圓形輪廓而包括正方形、鋸齒形和其它幾何形式在內(nèi)的其它輪廓也是所關(guān)注的。本發(fā)明的管型連接物可以是錐形或具有均勻截面。本發(fā)明的管型連接物充分適用于神經(jīng)修復(fù)應(yīng)用且特別適用于水分含量不適于現(xiàn)有技術(shù)連接物的血管應(yīng)用?？梢愿鶕?jù)特殊應(yīng)用的需要將所述連接物制備成其它形狀，包括條形、補(bǔ)片、固體柱形和具有至少一種突緣形端部的空心管。
可以向所述連接物中加入各種輔劑以便促進(jìn)組織的快速愈合或更完全的愈合，所述的輔劑例如血纖蛋白原(用于血管)、生長(zhǎng)因子、透明質(zhì)酸鈉(用于改善的粘性處理和可能更好的愈合)、激素類(lèi)和/或諸如肝素這樣的抗凝劑。
可以向所述連接物中加入各種纖維物質(zhì)以便改善該連接物的強(qiáng)度(例如膠原蛋白或聚四氟乙烯纖維(它以goretex和teflon的商品名銷(xiāo)售)或陶瓷纖維)。所述的纖維一般是生物適合性聚合物?？梢酝ㄟ^(guò)化學(xué)方式(諸如用酸或氫氧化物)或通過(guò)加熱可以用連接物內(nèi)的纖維物質(zhì)使其發(fā)生變性且所述的變性可以包括使蛋白質(zhì)與纖維的結(jié)合。
所述的連接物并不需要自始至終組成均勻。在某些應(yīng)用中，需要一份或多份連接物中包括一種或多種輔劑而其它份則不需要。類(lèi)似地，可以在一些份中混入纖維而其它份則不需要，或者在不同份數(shù)中混入不同纖維。此外，可以在一定份數(shù)的連接物中混入一份或多份吸光物質(zhì)而其它份則不需要或可以在一份或多份連接物中混入不同濃度的吸光物質(zhì)。認(rèn)識(shí)到這類(lèi)改變可以對(duì)使用諸如管型這樣的各種成形的連接物形式特別有用。更進(jìn)一步說(shuō)，可以將連接物的不同部分變性至不同的程度且可以使連接物的不同部分具備不同的表面網(wǎng)紋，諸如一部分平滑而另一部分至少輕度粗糙。
所述的連接物可以用于網(wǎng)狀物、剛性體或由例如金屬、合成纖維或塑料制成的移植材料。這種連接物由于其柔曲性而可以被包埋在網(wǎng)狀物的空間內(nèi)或可以將它用作所有或部分網(wǎng)狀物、剛性體或移植材料的覆蓋物。在一個(gè)實(shí)施方案中，僅將它用于移植材料、網(wǎng)狀物或剛性體的端部以便實(shí)現(xiàn)移植物、網(wǎng)狀物或剛性體與合適組織的接合。
這類(lèi)物質(zhì)的形成可包括用連接物共擠出或包敷生物惰性多孔結(jié)構(gòu)(諸如goretex管或形狀)的步驟。在這種實(shí)施方案中如果使用包敷的步驟，那么最初可以將所述連接物制成流體形式，即生物分子的濃度基本上較低。施用所述流體溶液，使之干燥并可重新施用它和在至少部分變性前使之干燥。干燥過(guò)程可減少溶劑的含量，使得最終的連接物稠度與通過(guò)由如上所述高濃度溶液制成連接物而獲得的稠度相同。
本發(fā)明的連接物可以由外科醫(yī)師引入到相關(guān)組織中并使用手術(shù)鉗將其放置在正確的部位。如果需要，可以將所述的連接物在手術(shù)過(guò)程中切成所需的大小或形狀。
所述連接物中的至少部分變性的生物分子具有強(qiáng)內(nèi)在結(jié)合力并且基本上不受吸水的影響。發(fā)生的任何吸水過(guò)程起提高所述連接物的柔韌性的作用而不是導(dǎo)致其溶解或破裂。
可以以一種合適的濕潤(rùn)形式將所述連接物引入相關(guān)組織中。在這種形式中，所述連接物是柔性的并且在用外科手術(shù)儀器切割、擠壓或處理時(shí)不會(huì)折斷。
在變性后和應(yīng)用前通過(guò)例如γ射線照射、例如以2000拉德/分鐘照射50分鐘可以將所述連接物滅菌。其它合適的滅菌方式包括壓熱器滅菌、蒸汽處理和加熱處理。
經(jīng)連接物激活組織結(jié)合的過(guò)程通過(guò)加熱來(lái)引發(fā)。該過(guò)程可以按照各種方式實(shí)現(xiàn)，而激光活化是最常用的。因?yàn)橐呀?jīng)使生物分子至少發(fā)生部分變性，所以至少基本上可防止溶解，從而獲得完成更復(fù)雜操作的時(shí)間。使用這種連接物能夠通過(guò)激光激活經(jīng)重疊組織的結(jié)合，即可以將該連接物施用在所接合的組織之下、之上或之下和之上。
在第二個(gè)方面中，本發(fā)明提供了連接物管、部分管和由本發(fā)明第一個(gè)方面的連接物制成的形狀的試劑盒。該試劑盒可以包括管型、部分管型和/或適于不同外科手術(shù)應(yīng)用的不同大小的形狀。不同大小的管可以包括不同的腔大小、壁厚和長(zhǎng)度。預(yù)計(jì)通?？梢詫⒐芮谐蛇m于在手術(shù)過(guò)程中達(dá)到修復(fù)目的的長(zhǎng)度，由此將需要調(diào)整的不同長(zhǎng)度的數(shù)量減小到最低限度。該試劑盒可以包括管、部分管或由用不同生物分子構(gòu)成的連接物制成的形狀，所述的連接物包括那些反映出需要與進(jìn)行修復(fù)的動(dòng)物或人患者體內(nèi)的組織適合性標(biāo)記相適應(yīng)的生物分子構(gòu)成的連接物。另外的管、部分管或形狀可以不同的形式提供，包括一系列不同的輔劑、吸光物質(zhì)和/或纖維以及貫穿于管、部分管或形狀中的不同連接物組成。
在第三個(gè)方面中，本發(fā)明提供了一種制備第一個(gè)方面的連接物的方法，該方法包括下列步驟在含水溶劑中形成一種或多種生物分子的高濃度溶液、使所述的生物分子至少部分發(fā)生變性并干燥該連接物。
一般來(lái)說(shuō)，該方法包括將固體連接物制成優(yōu)選是空心管的形狀。其它合適的形狀包括部分管、條形、補(bǔ)片、帶有一突緣形端部的空心管或適合于所修復(fù)組織的固體柱形。
為了形成空心管，通過(guò)使用高壓擠壓法和由不銹鋼或其它合適生物惰性物質(zhì)生產(chǎn)的飲食設(shè)備將所述的連接物擠壓成空心管，它可以具有非常平滑的表面以有可能擠壓出平滑連接物的形狀。
也可以通過(guò)注模法制備成形的連接物。另一方面，可以制備具有至少輕度粗糙表面的擠壓的連接物以便促進(jìn)所述連接物與所施用組織之間的接觸。在這種形式中，所述的連接物可以具有微觀上粗糙而宏觀上看起來(lái)平滑的表面。管的尺寸可以在0.2mm-6cm直徑的范圍，可變的壁厚可以低到50μm，這取決于管的直徑和所述連接物的強(qiáng)度?？梢岳斫獾氖菍?duì)于獸醫(yī)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，可以包括很大的動(dòng)物和很小的動(dòng)物，甚至需要較大的管大小差異以適合于需要修復(fù)的各種生理性管的要求。本發(fā)明的連接物適合于精確生產(chǎn)所需尺寸的管。
在一個(gè)實(shí)施方案中，用于形成管型連接物的方法包括下列步驟在含水溶劑中形成至少一種生物分子的高濃度溶液；擠壓該溶液而不必使之干燥；使所擠壓出的物質(zhì)干燥；使所擠壓的物質(zhì)至少部分發(fā)生變性；使至少部分變性的擠壓的物質(zhì)干燥；使該物質(zhì)濕潤(rùn)；將該物質(zhì)切成一定長(zhǎng)度；最終干燥該物質(zhì)并將該物質(zhì)滅菌。
起始濃度的生物分子在干燥或在加工過(guò)程中被干燥時(shí)，它會(huì)失去含水溶劑。在所制備的連接物中，幾乎可以不合或完全不含溶劑。
該方法可以包括下列步驟將吸光物質(zhì)諸如一種染料混入所述連接物以便改善光能在該連接物中的蓄積，其中所選擇的吸光物質(zhì)對(duì)于用于形成涉及使用所述連接物的組織修復(fù)物的能源來(lái)說(shuō)是合適的。如果要混合吸光物質(zhì)，那么可以通過(guò)將吸光物質(zhì)混入溶劑且然后將該溶液添加到混合用生物分子中來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。
可以將靛藍(lán)花青綠(例如，如果將連接物放置在所接合組織之上，那么制成0.25mg/ml的濃度；而如果將連接物放置在所接合組織之下，那么制成2.5mg/ml的濃度)混入清蛋白的蛋白質(zhì)糊狀物(在混合時(shí)的近似濃度為60％重量/重量)，然后優(yōu)選使其通過(guò)將所述蛋白質(zhì)連接物在升溫條件下(優(yōu)選約85℃)浸入水浴經(jīng)合適的時(shí)間期限(優(yōu)選30秒)或?qū)⑺龅鞍踪|(zhì)連接物浸入使用超過(guò)100℃溫度的蒸汽中而發(fā)生變性。
一般來(lái)說(shuō)，使所述連接物中的生物分子變性至可確保該連接物在體內(nèi)具有形成修復(fù)物(該連接物用于形成所述修復(fù)物)的足夠壽命的充分程度。通過(guò)諸如加熱(直接或間接)、光照、輻射、超聲這樣的物理方式或化學(xué)方式可以達(dá)到變性的目的。變性一般在水環(huán)境諸如在蒸汽或加壓蒸汽的水浴中進(jìn)行。如果所述的生物分子是蛋白質(zhì)，那么可以通過(guò)將蛋白質(zhì)糊狀物在超過(guò)40℃的溫度(對(duì)于牛血清清蛋白(BSA)來(lái)說(shuō)優(yōu)選85℃)下浸入熱的液體(優(yōu)選水)合適的時(shí)間(對(duì)于BSA來(lái)說(shuō)優(yōu)選30秒)或?qū)⑵浣胧褂贸^(guò)100℃的蒸汽中合適的時(shí)間期限來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。對(duì)于人或家兔血清清蛋白來(lái)說(shuō)，優(yōu)選通過(guò)例如在100℃-150℃下的溫度下高壓滅菌來(lái)進(jìn)行蒸汽處理，更優(yōu)選110℃-130℃的溫度范圍。合適的溫度實(shí)例大約是120℃。蒸汽處理一般進(jìn)行約10分鐘。在連接物成形之前、過(guò)程中或之后均可以實(shí)現(xiàn)變性。
該方法可以包括向所述連接物中添加各種輔劑的步驟，所述的輔劑例如血纖蛋白原(用于血管)、生長(zhǎng)因子、透明質(zhì)酸鈉(用于改善的粘性處理和更好的愈合)、激素類(lèi)和/或諸如肝素這樣的抗凝劑。
該方法還可以包括向所述連接物中加入各種纖維物質(zhì)的步驟以便改善該連接物的強(qiáng)度(例如膠原蛋白或聚四氟乙烯纖維或陶瓷纖維)。所述的纖維一般是生物適合性聚合物。可以通過(guò)化學(xué)方式(諸如用酸或氫氧化物)或通過(guò)加熱可以用連接物內(nèi)的纖維物質(zhì)使其發(fā)生變性且所述的變性可以包括使生物分子與纖維結(jié)合。
可以改變?cè)摲椒▉?lái)生產(chǎn)自始至終并不具有均勻組成的連接物。例如，在某些應(yīng)用中，需要在一份或多份連接物中包括一種或多種輔劑而其它份則不需要。類(lèi)似地，可以在一些份中混入纖維而其它份則不需要，或者在不同份數(shù)中混入不同纖維。此外，可以在一定份數(shù)的連接物中混入一種或多種吸光物質(zhì)而其它份則不需要或可以在一份或多份連接物中混入不同濃度的吸光物質(zhì)。在所述的連接物中可含有梯度濃度或曲線濃度的吸光物質(zhì)以控制該連接物內(nèi)熱量的蓄積和避免過(guò)度熱組織損害。在制備所述連接物的過(guò)程中或在形成管型連接物后通過(guò)對(duì)染料溶液上色可以生成上述梯度。更進(jìn)一步說(shuō)，可以將連接物不同的部分變性至不同的程度。再進(jìn)一步說(shuō)，可以將連接物制備成具有至少部分粗糙的部分表面和平滑的部分表面。
該方法還可以包括在變性后和應(yīng)用前滅菌連接物的步驟。合適的滅菌方法包括例如以2000拉德/分鐘照射50分鐘的γ射線照射法、高壓滅菌法、加熱處理法和氣體滅菌法。
所述連接物的最終變性在組織的原位發(fā)生，該過(guò)程通過(guò)應(yīng)用激光或其它能源來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中由所述連接物和/或組織吸收能量。
在第四個(gè)方面中，本發(fā)明提供了一種修復(fù)生物組織的方法，該方法包括應(yīng)用第一個(gè)方面中的連接物實(shí)現(xiàn)修復(fù)的步驟。
可以將該方法用于在動(dòng)物以及人患者體內(nèi)實(shí)現(xiàn)修復(fù)。
一般來(lái)說(shuō)，該方法包括使用所述連接物、應(yīng)用諸如激光這樣的能源實(shí)現(xiàn)組織接合的步驟。如果能源是激光，那么所選擇的激光具有適于任何所用吸光物質(zhì)的波長(zhǎng)以便使所述能量集中在修復(fù)部位。所選擇的激光還應(yīng)適合于所修復(fù)的組織，即該組織很難吸收由這種激光產(chǎn)生的能量。對(duì)于血管來(lái)說(shuō)，將二極管激光與靛藍(lán)花青綠結(jié)合使用是合適的。所提供的能量應(yīng)足以使連接物與下層組織或上層組織結(jié)合，而將對(duì)下層組織的損害降到最低限度。所用的能量可以根據(jù)不同的組織而改變且可以使它與實(shí)現(xiàn)結(jié)合所需的能量輸出量相匹配。
實(shí)現(xiàn)每種結(jié)合的處理時(shí)間可以根據(jù)諸如環(huán)境條件、高度、濕度和所接合組織的性質(zhì)以及所接合組織的水分含量這類(lèi)因素而改變。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種接合體管的方法，該方法將應(yīng)用第一個(gè)方面中的管型連接物和激光融合裝置結(jié)合使用?？梢詫⑺龅墓苄瓦B接物(取決于所修復(fù)的生理性管)用于配合管兩切割端的內(nèi)部或外部或內(nèi)部和外部?？梢灾苯踊蛲ㄟ^(guò)活體管對(duì)連接物進(jìn)行激光處理以改變其特性，從而使之粘合。
該連接物管可以混合吸光物質(zhì)以便吸收用于形成接合物的激光束波長(zhǎng)。
結(jié)合可以包括使連接物管周邊的至少一邊附著在體管柱面的內(nèi)部或外部?？梢酝ㄟ^(guò)下列步驟來(lái)完成體管的接合在連接物管內(nèi)放置體管的兩端并經(jīng)該連接物施用能量而使連接物與下層組織結(jié)合；或?qū)Ⅲw管的兩端置于所述連接物管上(附

圖10)并經(jīng)上層組織對(duì)連接物施用能量；或?qū)Ⅲw管的一端置于所述連接物管內(nèi)而將一端置于該連接物管上并施用能量以便實(shí)現(xiàn)結(jié)合。如果需要修復(fù)的管包括一需要替換的損傷斷面，可以將帶有至少在端部施用的連接物的移植物在每一端與切斷管的自由端接合(附圖9)。
如果組織修復(fù)是就神經(jīng)組織或其它組織的管而言，其中需要防止管的內(nèi)含物受到損害，那么特別重要的是不應(yīng)使連接集中在所接合的邊緣，因?yàn)檫@會(huì)損傷擠壓的組織。相反，連接對(duì)于斷裂處的邊緣來(lái)說(shuō)應(yīng)是橫向的。
可以將本發(fā)明的連接物以管形與合適的神經(jīng)元生長(zhǎng)啟動(dòng)子一起使用，從而對(duì)神經(jīng)的再生提供指導(dǎo)。在這種應(yīng)用中，將切斷的神經(jīng)端插入管的端部并在適當(dāng)位置上連接。
本發(fā)明的連接物還可以以帶封閉端的管形用于切斷的神經(jīng)末端，該封閉端作為神經(jīng)末端的帽，以便輔助有不適感的患者，這種情況可能極其嚴(yán)重，例如，其中在殘肢切除術(shù)中，不能對(duì)切斷的神經(jīng)進(jìn)行重新接合。
如果所修復(fù)的組織是一種特別寬的空心體管，那么修復(fù)可以包括在修復(fù)過(guò)程中在管的內(nèi)部插入薄壁空心柱體的可生物降解的連接物，使得柱體跨越管的切斷部分。
端與端相接的修復(fù)還可以通過(guò)下列步驟來(lái)進(jìn)行通過(guò)管拉出修復(fù)部位的一端并在管上部折起組織套箍且然后在該套箍上套上另一端并實(shí)現(xiàn)在適當(dāng)位置上固定管和端部的接合?？梢岳斫庠谶@種特殊方法中，有必要對(duì)能源進(jìn)行選擇以便實(shí)現(xiàn)通過(guò)上層組織傳導(dǎo)的連接。
本發(fā)明的管的修復(fù)可以包括端與側(cè)面相接以及端與端相接的管型修復(fù)。
端與側(cè)面相接的修復(fù)可以通過(guò)給管中的一端上提供一種適合于端部插入的所述管的側(cè)面上的x形切口的突緣的步驟來(lái)進(jìn)行。連接物管的自由管型端與插入x形切口的管端相連。圍繞所述連接物管的周邊連接x形切口的側(cè)面從而封閉插入部位?？梢砸圆煌慕嵌冗M(jìn)行端與側(cè)面的接合且由此可以按照為形成接合的適宜角度保持管的突出部分。
本發(fā)明的修復(fù)方法可以用于接合不同的活體管型組織，包括動(dòng)脈、靜脈、淋巴管、微管；任意的體管諸如其導(dǎo)管-胰、肝、膽囊、淚腺、前列腺的導(dǎo)管、以及輸尿管、尿道、附睪、脈管、面神經(jīng)管、腸、支氣管和其它胃腸和呼吸和身體和大腦的導(dǎo)管和管形物。
還可以通過(guò)使用至少一種本發(fā)明的進(jìn)行修復(fù)用的適當(dāng)成形的連接物而將本發(fā)明的修復(fù)方法用于修復(fù)器官及其覆蓋物諸如肝、脾、腎、子宮、睪丸、膀胱、膽囊、correal、大腦和其它囊狀物；覆蓋物和皮膚和附屬物；以及身體的各種內(nèi)部和外周神經(jīng)、脊髓及其分支。
本發(fā)明提供了一種激光-連接-融合的新型系統(tǒng)，其中需要或不需控制激光手術(shù)，我們證明它適合于彼此接合以便在嚙齒動(dòng)物體內(nèi)的切斷的活體管中產(chǎn)生常用的功能，所述的管即動(dòng)脈、靜脈、神經(jīng)和輸送管和腸。這些切斷的管型結(jié)構(gòu)不僅被接合且隨后不滲漏，而且它們?cè)诮雍虾罅⒓雌鹱饔茫@些接合至少最終是牢固的且當(dāng)能夠使用合適的縫合物時(shí)可以長(zhǎng)久延續(xù)，它們能夠在格外短的時(shí)間接合，另外，進(jìn)行這種接合不會(huì)遇到由其它方法引起的損傷。該系統(tǒng)目前可以通過(guò)儀器來(lái)應(yīng)用且今后可以為了進(jìn)行顯微侵入療法而對(duì)其進(jìn)行發(fā)展。
附圖2表示本發(fā)明第四個(gè)方面操作技術(shù)的圖解(A)將連接物壓在近管端上并將管壁拉回。(B)在連接物遠(yuǎn)端部分上使用激光能量。(C)將管遠(yuǎn)端緩慢套在完整長(zhǎng)度的連接物上。(D)在連接物近端施用激光能量。
附圖3表示在夾鉗剛松開(kāi)后(A)和6周后(B)進(jìn)行的激光連接顯微吻合術(shù)的外觀。
附圖4表示作為手術(shù)后時(shí)間函數(shù)的大鼠主動(dòng)脈縫合物和激光吻合連接物的抗張強(qiáng)度的圖解代表。(時(shí)間是對(duì)數(shù)級(jí))附圖5表示激光照射后立即在縱面上進(jìn)行的激光連接的吻合術(shù)。(馬森三色染劑(Masson’s trichrome)，(A)箭頭表示血流方向，5×放大倍數(shù)；和(B)50×放大倍數(shù))附圖6表示6周后管壁中遺留的連接物。注意內(nèi)膜和中層的正常外觀。注意在連接物表面上存在吞噬細(xì)胞。(甲苯胺藍(lán)，放大倍數(shù)20x)附圖7表示重新灌注后10分鐘進(jìn)行激光連接吻合術(shù)的腔的掃描電子顯微圖(縱面)。(放大倍數(shù)×100)。
附圖8是使用套接技術(shù)形成的血管的吻合術(shù)的截面示意圖。
附圖9表示內(nèi)部的移植物和使用本發(fā)明第四個(gè)方面的套接技術(shù)在所述移植物兩端上形成的截面示意圖。
附圖10表示通過(guò)在體管內(nèi)部放置本發(fā)明的連接物管而形成的接合的圖解形式?？梢栽谕獠渴褂眠B接物條以便強(qiáng)化吻合。
1．連接物的制備原料組成蛋白質(zhì)55-75％(w/w)水45-25％(w/w)染料 0.25％(w/w)蛋白質(zhì)是牛、家兔、人、羊或大鼠的清蛋白。牛血清清蛋白的合適濃度包括約55％且人和家兔清蛋白的合適濃度包括約57％。靛藍(lán)花青綠是合適的染料。清蛋白可以獲自Sigma-Aldrich Corporation。合適的清蛋白制備物包括牛清蛋白 A2153 V級(jí)粉(最低96％)；人清蛋白 A1653 V級(jí)粉(96-99％清蛋白)；家兔清蛋白A0639 V級(jí)粉；羊清蛋白 A3264 V級(jí)粉；馬清蛋白 A9888 V級(jí)粉。
-羊清蛋白靛藍(lán)花青綠可以獲自Becton Dickinson Microbiology Systems,Maryland 21030 USA。
人和家兔清蛋白的特殊配方如下原料組成清蛋白57.3％(w/w)水42.45％(w/w)ICG染料 0.25％(w/w)制備1．將成分(準(zhǔn)確測(cè)定)混合成糊狀形式以便獲得用于擠壓或壓制的最佳稠度。例如，首先通過(guò)渦旋來(lái)混合水和染料以便形成一致的染料溶液，然后將該溶液加入到蛋白質(zhì)中，隨后混合成糊狀物?；旌喜襟E可以通過(guò)物理或機(jī)械方式進(jìn)行且對(duì)于小批量來(lái)說(shuō)(＜2g總質(zhì)量)使用渦旋混合器來(lái)進(jìn)行以便獲得一致濃度。在該階段不使連接物干燥，否則會(huì)導(dǎo)致所述連接物易碎且由此不適于擠壓或壓制。
2．可以在該階段擠壓所述的糊狀物，且如下所述可以通過(guò)延遲最終的成形獲得優(yōu)良的產(chǎn)物。
3．然后使擠壓的糊狀物脫水，由此增加蛋白質(zhì)的濃度并使所述連接物取得更為堅(jiān)固的形式。
4．在80-90℃下(例如對(duì)于牛清蛋白來(lái)說(shuō)是85℃)將剛性連接物浸入熱水中約1分鐘以使蛋白質(zhì)發(fā)生變性。如果用人或家兔清蛋白來(lái)制備該連接物，那么使用蒸汽在約120℃下將相關(guān)的處理進(jìn)行10分鐘(預(yù)計(jì)溫度可以低至100℃或高達(dá)150℃)。這種變性處理導(dǎo)致所述連接物在其自身內(nèi)發(fā)生結(jié)合且該連接物幾乎不溶于水。
5．在該階段連接物具有彈性且可以將其進(jìn)一步方便地切成所需的形狀而不會(huì)引起壓力或折斷。所需的形狀包括片形、管形、部分管形和柱形。如果在步驟4前切成一定形狀，只要它過(guò)于干燥，那么該連接物就可以通過(guò)存在的結(jié)晶結(jié)構(gòu)斷裂；否則，如果它過(guò)于濕潤(rùn)，那么它可以變形。
6．優(yōu)選將該連接物在這一階段脫水并用γ射線照射或高壓滅菌并保存在干燥、無(wú)菌和避光的容器中。
已經(jīng)成功地使用上述人或家兔血清清蛋白配方的特定方案是1．混合蛋白質(zhì)制備物；2．?dāng)D壓該制備物；3．使該制備物干燥；4．在120℃下將該制備物進(jìn)行高壓滅菌10分鐘。
2．修復(fù)方法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了下列修復(fù)
大鼠主動(dòng)脈1.3mm直徑所用的柱體1.4mm內(nèi)徑1.7mm外經(jīng)2mm長(zhǎng)家兔股骨主動(dòng)脈 2mm直徑所用的柱體1.6mm內(nèi)徑2.1mm外經(jīng)2mm長(zhǎng)接合管的過(guò)程可以包括使連接物管周邊的至少一邊附著在體管柱面的內(nèi)部或外部的步驟?？梢酝ㄟ^(guò)下列步驟來(lái)完成體管的接合在連接物管內(nèi)放置體管的兩端并經(jīng)該連接物施用能量而使連接物與下層組織結(jié)合；或?qū)Ⅲw管的兩端置于所述連接物管上并經(jīng)上層組織對(duì)連接物施用能量；或?qū)Ⅲw管的一端置于所述連接物管內(nèi)而將一端置于該連接物管上并施用能量以便實(shí)現(xiàn)結(jié)合。如果需要修復(fù)的管包括一需要替換的損傷斷面，可以將帶有至少在端部施用的連接物的移植物在每一端與切斷管的自由端接合。
如果組織修復(fù)是就神經(jīng)組織或其它組織的管而言，其中需要防止管的內(nèi)含物受到損害，那么特別重要的是不應(yīng)使連接集中在所接合的邊緣，因?yàn)檫@會(huì)損傷擠壓的組織。相反，連接對(duì)于斷裂處的邊緣來(lái)說(shuō)應(yīng)是橫向的。
端與側(cè)面相接的修復(fù)可以通過(guò)給管中的一端上安裝一種適合于端部插入的所述管的側(cè)面上的x形切口的突緣的步驟來(lái)進(jìn)行。連接物管的自由管端與插入x形切口的管端相連。圍繞所述連接物管的周邊連接x形切口的側(cè)面邊以便封閉插入部位?？梢砸圆煌慕嵌冗M(jìn)行端與側(cè)面的接合且由此可以按照為形成接合的適宜角度保持管的突出部分。
端與側(cè)面相接的修復(fù)還可以通過(guò)給部分管形連接物提供一種適合于套在與新管端結(jié)合的體管內(nèi)側(cè)上的縱向切口上的突緣的步驟來(lái)進(jìn)行。將縱向切口側(cè)面通過(guò)連接物的突緣部分拉出、圍繞該突緣部分反轉(zhuǎn)并與連接物突出部分的外部連接。然后將側(cè)面分支的自由端拉到預(yù)先連接的體管和突緣部分上并與部分管形連接物的主體連接。接著將部分管形連接物的主體與主體管的外部連接?？梢园凑赵S多角度來(lái)進(jìn)行端與側(cè)面的接合且由此可以按照合適的角度來(lái)維持管的突出部分。
通過(guò)與能源一起使用本發(fā)明的至少一種適當(dāng)成形的連接物以使連接物與組織有效結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)非管形組織的修復(fù)。
3．套法的描述使用特制的夾鉗通過(guò)連接物管拉出近端動(dòng)脈(管)并折回到其上很短的距離，所用的夾鉗具有適于提供起維持開(kāi)放形式管端作用的表面的端部，諸如附圖2中圖釋的夾鉗。用激光將折疊回的動(dòng)脈照射至可觀察到色彩輕度改變和特定的溫度為止，該過(guò)程可使蛋白質(zhì)變性并使它與血管壁特定接合區(qū)周?chē)沫h(huán)形物中的兩側(cè)或至少一側(cè)粘合。使遠(yuǎn)端動(dòng)脈(或管)輕度伸展并在已經(jīng)用激光照射過(guò)的區(qū)域上或相同激光照射區(qū)中還未經(jīng)激光照射過(guò)的連接物管的外部緩慢處理。然后以相同方式用激光照射該區(qū)域并導(dǎo)致用激光照射的動(dòng)脈環(huán)形部分變成柱形。這就完成了接合。
發(fā)現(xiàn)所有進(jìn)行的吻合術(shù)均是明顯有效的。與用激光活化連接吻合術(shù)所用的7.2分鐘相比，使用常規(guī)縫合進(jìn)行的吻合術(shù)的平均連接時(shí)間為20.6分鐘(p＜0.001)。張力測(cè)定表明在開(kāi)始階段縫合吻合術(shù)的機(jī)械性結(jié)合力較強(qiáng)。然而，在6周時(shí)，激光連接吻合術(shù)的抗張強(qiáng)度比常規(guī)的縫合技術(shù)的抗張強(qiáng)度高。組織學(xué)評(píng)估顯示在6周后連接物接近被完全吸收。血管端的接合部位不能由動(dòng)脈的腔側(cè)面來(lái)決定。
總之，由二極管激光活化的用作連接物的可重吸收蛋白質(zhì)可以為一種可靠、安全和快速的動(dòng)脈吻合術(shù)提供幫助，該吻合術(shù)可以由任意的顯微外科醫(yī)師在短期學(xué)習(xí)后進(jìn)行，它比常規(guī)的縫合快。
在過(guò)去，簡(jiǎn)化外科中的血管吻合術(shù)且特別是小直徑血管的吻合術(shù)已經(jīng)成為一個(gè)重要課題。近來(lái)的公開(kāi)文獻(xiàn)總結(jié)出自本世紀(jì)開(kāi)始以來(lái)在該領(lǐng)域中的技術(shù)開(kāi)發(fā)情況[1]。在吻合部位最大限度地降低異物反應(yīng)已經(jīng)成為一個(gè)重要問(wèn)題，且許多作者已經(jīng)描述了縫合物、夾板和夾鉗對(duì)血管壁柔順性和活性作用產(chǎn)生的負(fù)面影響[2-6]。Jain在1979年已經(jīng)首先報(bào)導(dǎo)了將激光連接技術(shù)用于血管吻合術(shù)的技術(shù)[7、8]。已經(jīng)使用了不同類(lèi)型的激光[9-12]以便將潛在的對(duì)組織的負(fù)面影響降到最低限度。大多數(shù)所報(bào)導(dǎo)的技術(shù)要求至少有三種永久停留的縫合物且由此僅將激光連接用于封閉血管而不以機(jī)械方式相互支撐血管端部。將激光用于連接組織因組織吸收光而依賴(lài)于熱量的有效蓄積。已經(jīng)使用的激光的波長(zhǎng)由此與水、血紅蛋白或其它組織栽色體的強(qiáng)吸收帶一致。引入諸如靛藍(lán)花青綠[13、14]或異硫氰酸熒光素[15]這樣的染料可促進(jìn)激光能量到靶組織的準(zhǔn)確輸送。此外，已經(jīng)證實(shí)激光活化蛋白質(zhì)連接物的應(yīng)用強(qiáng)化了諸如神經(jīng)這樣的組織中的激光連接[16-18]。我們的研究提供出一種不需縫合的快速而可靠的技術(shù)以便成功地對(duì)小直徑動(dòng)脈實(shí)施吻合術(shù)，從而通過(guò)消除任何永久性植入的裝置而避免了血管壁的纖維化。我們將Payr在1900年報(bào)導(dǎo)的吻合技術(shù)[19]與可完全生物降解的用于連接小直徑動(dòng)脈的二極管激光活化蛋白質(zhì)管的技術(shù)結(jié)合起來(lái)。材料和方法在本研究中使用總計(jì)為90只重量為450-550g的年輕的成熟雄性Wistar大鼠(遠(yuǎn)交的)。本研究得到了我們的Institution’s AnimalEthical Review Committe許可和贊同。全部手術(shù)過(guò)程均在用氟烷/氧混合物(在4L/分鐘氧時(shí)，氟烷為4％，用于引發(fā)麻醉；在2L/分鐘氧時(shí)，氟烷為2％，用于維持麻醉)的一般麻醉?xiàng)l件下進(jìn)行。在手術(shù)過(guò)程中維持清潔但并非無(wú)菌的條件，使用Zeiss OPMI 7手術(shù)顯微鏡進(jìn)行手術(shù)。實(shí)施中線剖腹術(shù)并暴露腎外(infrarenal)主動(dòng)脈，切開(kāi)腹膜、分離出組織且如果必要連接腰部和腰部回腸(ileolumbar)血管。將雙微血管夾鉗(Edward Weck Inc.，近似值為1.5mm×8.0mm的微血管用刀片，19mm光柵)施用于用直的顯微剪切斷的主動(dòng)脈。在用鹽水沖洗兩殘根后，除去過(guò)量的結(jié)締組織，而保留完整的外膜。在45只動(dòng)物中，通過(guò)常規(guī)的顯微縫合進(jìn)行吻合術(shù)(帶有140μ針頭的9/0 Nylon，間斷縫合10-12針)并在剩余的45只動(dòng)物中通過(guò)激光連接來(lái)進(jìn)行吻合術(shù)。記錄全部過(guò)程的夾定時(shí)間以便用學(xué)生t檢驗(yàn)進(jìn)行隨后的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。不使用局部或全身性抗凝藥，也不在手術(shù)后給予動(dòng)物抗菌素。激光連接使用具有250mW的極小能量和805nm波長(zhǎng)的GaAlAs激光二極管(Spectra Diode Labs Inc.,San Jose CA)。使激光照射與100um直徑的芯(在纖維盤(pán)中用手固定的數(shù)字開(kāi)孔(NA 0.28)光學(xué)纖維)相匹配。通過(guò)SDL-800二極管驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制二極管電流和溫度。用腳蹋開(kāi)關(guān)操作二極管并在手術(shù)過(guò)程中將其設(shè)定在90mW，組織位置上的斑大小為200μm直徑，與組織表面上的286W/cm2的最大輻照度相當(dāng)。用Scientech能量計(jì)(Boulder Inc.,CO USA)測(cè)定激光能量。對(duì)每個(gè)環(huán)形連接物的總照射時(shí)間約為10秒。
在本研究中使用的連接物是水、濃縮的牛血清清蛋白和靛藍(lán)花青綠(ICG)染料(Becton Dickinson,Maryland USA)的混合物。ICG在805nm波長(zhǎng)處具有的最大吸收系數(shù)為2×105M-1cm-1。ICG優(yōu)選與諸如清蛋白這樣的血清蛋白質(zhì)結(jié)合[20]，從而確保熱量有效地轉(zhuǎn)化以便使蛋白質(zhì)連接物變性。通過(guò)劇烈攪拌所述成分來(lái)獲得高蛋白質(zhì)濃度的混合物(按重量計(jì)的原料為55.40％清蛋白44.33％水0.27％ICG)。使該混合物形成適合于大鼠主動(dòng)脈尺寸的管。使所述連接物管預(yù)變性以使它們更具有柔韌性和化學(xué)穩(wěn)定性(附圖1)。
然后，當(dāng)使用可吸收的鎂環(huán)時(shí)，以與Payr在1900年所述[19]類(lèi)似的方式使用所述的連接物蛋白質(zhì)管(附圖2)。使血管近端通過(guò)柱體、使之外翻在1mm長(zhǎng)的邊緣上且然后通過(guò)激光能與蛋白質(zhì)柱體連接，從而進(jìn)一步使連接物中所含的蛋白質(zhì)變性(附圖2A、B)。根據(jù)可通過(guò)手術(shù)顯微鏡觀測(cè)到的組織反應(yīng)，激光能量通過(guò)光學(xué)手控纖維傳輸一定的時(shí)間期限(約10秒/周邊)。當(dāng)注意到組織最輕微的回縮時(shí)，激光斑移動(dòng)至鄰近組織，直到將血管的完整周邊連接在蛋白質(zhì)柱體上為止。然后雙鉗的兩個(gè)分支接近并緩慢地將遠(yuǎn)端血管拉至完整的蛋白質(zhì)柱上(附圖2C)。接著施用激光以便在動(dòng)脈的遠(yuǎn)端與所述連接物最接近的部分之間產(chǎn)生結(jié)合(附圖2D)。
在取出夾鉗后立即通過(guò)擠出試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)吻合以便評(píng)估功效。然后將每組分成5個(gè)亞組，每個(gè)亞組中有9只動(dòng)物，分別在不同的間隔(10分鐘、1小時(shí)、1天、1周、6周)重新評(píng)估。在所選擇的時(shí)間處，使所有的吻合處重新暴露并用擠出試驗(yàn)檢驗(yàn)效果。在每個(gè)亞組的6只動(dòng)物體內(nèi)，取出近血管和遠(yuǎn)血管彼此相距5mm的吻合部分并進(jìn)行抗張強(qiáng)度測(cè)定。通過(guò)使血管的一端與校準(zhǔn)的能量轉(zhuǎn)換器(FT30C,GrassInstruments,Quincy,MA)連接而另一端與螺旋驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換器連接來(lái)進(jìn)行上述步驟[18]。在每個(gè)亞組的3只動(dòng)物體內(nèi)，夾住血管、用鹽水和固定劑(緩沖至pH 7.4的5％戊二醛)沖洗且最終取出它們用于組織學(xué)檢查。對(duì)于光學(xué)顯微鏡來(lái)說(shuō)，用馬森三色染劑進(jìn)行染色以便將天然蛋白質(zhì)與變性蛋白質(zhì)清楚地區(qū)分開(kāi)來(lái)并用甲苯胺藍(lán)進(jìn)行同樣過(guò)程。將掃描電子顯微鏡用于研究吻合的內(nèi)表面。結(jié)果所有的動(dòng)物在手術(shù)過(guò)程中均存活且在重新進(jìn)行檢查時(shí)所有的吻合均是有效的。在6周時(shí)，在縫合部位或激光連接吻合部位均沒(méi)有動(dòng)脈瘤出現(xiàn)(附圖3)。
縫合吻合術(shù)的平均夾定時(shí)間為20.6分鐘(SD2.82,SEM 0.52),它明顯比激光連接吻合術(shù)的平均夾定時(shí)間的7.2分鐘(SD2.26,SEM0.41)長(zhǎng)；(p＜0.001學(xué)生t檢驗(yàn))。
抗張強(qiáng)度測(cè)定顯示當(dāng)在短期內(nèi)與激光連接的吻合術(shù)比較時(shí)，縫合的吻合術(shù)的抗張強(qiáng)度較強(qiáng)(在應(yīng)力下)(分別為134.6gm和45.3gm)。然而，在6周時(shí)，激光連接吻合術(shù)的抗張強(qiáng)度稍高于縫合吻合術(shù)(分別為134.2gm和103.9gm,p=0.005，學(xué)生t檢驗(yàn))(附圖4)。當(dāng)進(jìn)行牽引時(shí)，縫合的吻合處以從血管壁上斯下環(huán)帶的接合程度破裂，而激光連接的血管在結(jié)合的遠(yuǎn)端分離，這可能是吻合的最薄弱點(diǎn)。
在應(yīng)用激光后立即用馬森三色染劑染色吻合部位，此后進(jìn)行的光學(xué)顯微鏡術(shù)評(píng)估顯示出直接與連接物鄰接的層中的變性蛋白質(zhì)，而在動(dòng)脈的血管中層中沒(méi)有觀察到改變(附圖5)。6周后，所述連接物幾乎被完全重吸收且可以觀察到不間斷的內(nèi)層。愈合與成肌纖維細(xì)胞增生一起出現(xiàn)且不能從動(dòng)脈腔中檢測(cè)到吻合部位(附圖6)。然而，正如附圖3b中所示，可以在外膜上觀察到一些纖維化反應(yīng)，但動(dòng)脈血管中層仍沒(méi)有顯示出任何改變。在重新灌注10分鐘后，對(duì)吻合部位進(jìn)行的掃描電子顯微鏡術(shù)表明在吻合部位上沉積有一定的紅細(xì)胞，而它對(duì)功效沒(méi)有任何影響(附圖7)。討論由于Jain氏首先報(bào)導(dǎo)了激光能量在血管修復(fù)中的成功應(yīng)用[7]，所以已經(jīng)進(jìn)行了大量嘗試來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用激光連接的無(wú)縫合血管吻合術(shù)技術(shù)。激光連接的優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)因接合處封閉完整沒(méi)有滲漏和因沒(méi)有縫合物而沒(méi)有異物反應(yīng)而得到了證實(shí)。然而，對(duì)維持血管端接近的固定縫合物的需求已經(jīng)導(dǎo)致產(chǎn)生了術(shù)語(yǔ)激光輔助的吻合術(shù)[21-15]，其中在預(yù)先插入3-5種固定縫合物后將激光用于封閉吻合部位。另一方面，已經(jīng)通過(guò)使用管腔內(nèi)斯騰特固定模來(lái)確保內(nèi)膜的排列進(jìn)行了逼真的無(wú)縫合吻合術(shù)[26-28]。這些斯騰特固定模主要被設(shè)計(jì)成可在管腔內(nèi)吸收且由此可能導(dǎo)致動(dòng)脈栓塞和/或血栓形成。上述報(bào)導(dǎo)的修復(fù)管形結(jié)構(gòu)的技術(shù)[18]應(yīng)用了含有靛藍(lán)花青綠染料的蛋白質(zhì)連接物帶，將它們?cè)O(shè)計(jì)成可吸收激光能且由此使熱量集中在蛋白質(zhì)連接物和鄰接的周?chē)M織。
僅在緊密與所述連接物接觸的組織層中觀察到了因激光能產(chǎn)生的加熱所導(dǎo)致的組織中的改變。為了得到對(duì)于成功進(jìn)行顯微血管吻合術(shù)來(lái)說(shuō)是關(guān)鍵的最佳的內(nèi)層排列，將所述的蛋白質(zhì)連接物擠壓成具有與所修復(fù)血管直徑相符合的管。通過(guò)應(yīng)用由Payr在本世紀(jì)開(kāi)始的時(shí)候引入的一種技術(shù)[19]來(lái)完成最佳的內(nèi)層排列。這項(xiàng)技術(shù)由消除對(duì)將血管固定在環(huán)形物上的結(jié)扎線需求的Landon[29]和由Carter[30]進(jìn)一步發(fā)展用于使用聚乙烯環(huán)的冠狀動(dòng)脈手術(shù)。Haller[31]報(bào)導(dǎo)在4-mm直徑血管的吻合術(shù)中使用應(yīng)用鉭環(huán)的Payr的技術(shù)的有效率為92％。這項(xiàng)技術(shù)防止了血液與蛋白質(zhì)連接物接觸，這樣可消除凝固級(jí)聯(lián)被激活的危害并可產(chǎn)生平滑的內(nèi)層排列。激光連接技術(shù)可通過(guò)組織和連接物中的蛋白質(zhì)變性使組織與蛋白質(zhì)連接物管結(jié)合。
在早期的研究中，已經(jīng)將由激光連接產(chǎn)生結(jié)合的確切機(jī)理鑒定為外膜可能的勻化以及平滑肌細(xì)胞的凝固壞死；不過(guò)，彈性片層沒(méi)有改變[32]。在直接激光連接研究中，使用電子顯微鏡術(shù)觀察到了膠原纖維的蛋白質(zhì)變性，內(nèi)膜輕度破裂且隨后在10天內(nèi)內(nèi)皮重新愈合[33]。將存在于動(dòng)脈壁中的破壞了隨后重新形成其它膠原分子的范德瓦爾斯鍵的膠原三重螺旋分子結(jié)構(gòu)的脫水報(bào)導(dǎo)為可能的結(jié)合機(jī)理[34]。我們的技術(shù)將動(dòng)脈壁中激光誘發(fā)的改變限制在直接與蛋白質(zhì)連接物接觸的層中，由此將管壁的任何弱化減少到最低限度。特別地，正如組織學(xué)評(píng)估所證實(shí)的，用激光能既不會(huì)改變近端血管的中層也不會(huì)改變遠(yuǎn)端血管的中層。所以可以建議使用這項(xiàng)技術(shù)僅可最低限度地改變動(dòng)脈壁而不會(huì)失去其機(jī)械特性。在吻合部位愈合后，抗張強(qiáng)度測(cè)定顯示激光連接的吻合術(shù)比縫合吻合術(shù)具有更好的結(jié)果，這可能是對(duì)中層膜中縫合物的纖維反應(yīng)的結(jié)果。
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權(quán)利要求
1．一種生物分子連接物，它包括已經(jīng)以高濃度與含水溶劑混合的至少一種生物分子的至少一種基本上是固體的組合物，將該組合物進(jìn)行處理以便使所述連接物中的一種或多種生物分子成分至少部分發(fā)生變性并使所述的連接物至少部分干燥；其中所述生物分子的至少部分變性基本上降低了所述連接物的溶解度且有利地改變了所述連接物的機(jī)械特性，使得在濕潤(rùn)時(shí)它表現(xiàn)出與修復(fù)過(guò)程中組織的機(jī)械特性類(lèi)似；且其中所述連接物中至少部分變性的生物分子具有較強(qiáng)的內(nèi)部結(jié)合力且基本上不受吸水的影響。
2．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中所述的生物分子是蛋白質(zhì)或生物的、可生物降解的多肽的類(lèi)似物。
3．一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的連接物，其中所述的生物的、可生物降解的多肽的類(lèi)似物是一種合成的多肽或其它能夠形成本發(fā)明連接物但不會(huì)在進(jìn)行組織修復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生不良反應(yīng)的分子。
4．一種根據(jù)權(quán)利要求2所述的連接物，其中所述的生物分子是蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)的混合物。
5．一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接物，其中所述的蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)的混合物是在相關(guān)宿主體內(nèi)可生物降解的。
6．一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接物，其中所述的蛋白質(zhì)或多種蛋白質(zhì)選自清蛋白、膠原蛋白、血纖蛋白原和彈性蛋白組成的組。
7．一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接物，其中所述的蛋白質(zhì)或多種蛋白質(zhì)可以被交聯(lián)成基質(zhì)并可以由身體重吸收。
8．一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接物，其中使用了所述的蛋白質(zhì)的混合物且該混合物中的蛋白質(zhì)具有類(lèi)似的變性溫度。
9．一種根據(jù)權(quán)利要求8所述的連接物，其中所述的混合物中的蛋白質(zhì)是清蛋白和膠原蛋白。
10．一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接物，其中所述的蛋白質(zhì)選自牛、馬、人、大鼠、羊和家兔的清蛋白組成的組。
11．一種根據(jù)權(quán)利要求10所述的連接物，其中將所述的清蛋白進(jìn)行篩選以便減少患者對(duì)所述連接物的免疫反應(yīng)。
12．一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的連接物，其中所述的清蛋白是人清蛋白且對(duì)它進(jìn)一步篩選以便與患者的血型相適合。
13．一種根據(jù)權(quán)利要求11所述的連接物，其中所述的清蛋白是人清蛋白且對(duì)它進(jìn)行篩選以便與患者的組織適合性標(biāo)記相適合。
14．一種根據(jù)權(quán)利要求1-13中任意一項(xiàng)所述的連接物，其中所述的溶劑是水。
15．一種根據(jù)權(quán)利要求1-13中任意一項(xiàng)所述的連接物，其中所述的溶劑是鹽水或另一種含水溶劑，其中在變性時(shí)所述含水溶劑的組成成分不會(huì)對(duì)所述連接物產(chǎn)生不良影響。
16．一種根據(jù)權(quán)利要求4所述的連接物，其中所述的連接物由蛋白質(zhì)糊狀物制成，所述的蛋白質(zhì)糊狀物由高度濃縮的蛋白質(zhì)在含水溶劑中制成。
17．一種根據(jù)權(quán)利要求16所述的連接物，其中所述的溶劑是水。
18．一種根據(jù)權(quán)利要求16所述的連接物，其中所述的高度濃縮的蛋白質(zhì)包括40-80％w/w范圍的蛋白質(zhì)濃度。
19．一種根據(jù)權(quán)利要求18所述的連接物，其中所述的蛋白質(zhì)濃度在45-75％w/w的范圍。
20．一種根據(jù)權(quán)利要求19所述的連接物，其中所述的蛋白質(zhì)濃度在50-60％w/w的范圍。
21．一種根據(jù)權(quán)利要求20所述的連接物，其中所述的蛋白質(zhì)是牛血清清蛋白或大鼠或家兔或羊或人的清蛋白。
22．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，它進(jìn)一步包括吸光物質(zhì)以便改善所述連接物中的能量蓄積，其中所篩選的吸光物質(zhì)對(duì)用于形成涉及應(yīng)用所述連接物的組織修復(fù)物的能源來(lái)說(shuō)是合適的。
23．一種根據(jù)權(quán)利要求22所述的連接物，其中所述的吸光物質(zhì)是一種染料。
24．一種根據(jù)權(quán)利要求23所述的連接物，其中所述的染料是靛藍(lán)花青綠。
25．一種根據(jù)權(quán)利要求24所述的連接物，其中含有的靛藍(lán)花青綠染料的濃度為0.1-2.5％w/w。
26．一種根據(jù)權(quán)利要求23所述的連接物，其中所述的染料是亞甲藍(lán)或異硫氰酸熒光素。
27．一種根據(jù)權(quán)利要求22所述的連接物，其中在將生物分子加入溶劑前通過(guò)將所述的吸光物質(zhì)加入到所述溶劑中并使其在該溶劑中溶解來(lái)混入所述的吸光物質(zhì)。
28．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中所述的連接物由一種組合物制成，該組合物由下列物質(zhì)組成55-75％w/w清蛋白；45-25％w/w水；0.25％w/w靛藍(lán)花青綠。
29．一種根據(jù)權(quán)利要求28所述的連接物，其中所述的清蛋白是牛、家兔、羊、人或大鼠的清蛋白。
30．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中使所述連接物中的生物分子變性至足以確保所述連接物具有對(duì)于使用所述連接物形成的修復(fù)物的足夠體內(nèi)壽命的程度。
31．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中所述的變性通過(guò)加熱、光照、輻射、超聲或化學(xué)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
32．一種根據(jù)權(quán)利要求31所述的連接物，其中所述的加熱變性在水環(huán)境中進(jìn)行，所述的水環(huán)境選自熱水浴、蒸汽和高壓蒸汽組成的組。
33．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中在連接物成形之前、過(guò)程中或之后進(jìn)行變性。
34．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中使所述的連接物成形。
35．一種根據(jù)權(quán)利要求34所述的連接物，其中將所述的連接物擠壓成管型或擠壓成具有帶有延伸開(kāi)放通道的彎曲截面的部分管型。
36．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中制得的連接物具有平滑的表面。
37．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中制得的連接物具有至少是輕度粗糙的表面。
38．一種根據(jù)權(quán)利要求37所述的連接物，其中所述的粗糙規(guī)定外觀在宏觀水平上看起來(lái)是平滑的，而在微觀水平上是粗糙的。
39．一種根據(jù)權(quán)利要求35所述的連接物，其中所述的管型或部分管型具有環(huán)形或卵形輪廓。
40．一種根據(jù)權(quán)利要求35所述的連接物，其中所述的管型或部分管型具有正方形或鋸齒形輪廓。
41．一種根據(jù)權(quán)利要求35所述的連接物，其中所述的管型連接物具有錐形截面。
42．一種根據(jù)權(quán)利要求35所述的連接物，其中所述的管型連接物具有均勻截面。
43．一種根據(jù)權(quán)利要求34所述的連接物，將它制成條形、補(bǔ)片、固體條形或具有至少一種突緣形端部的空心管形。
44．一種用于使連接物與血管應(yīng)用相適合的方法，該方法包括提供權(quán)利要求1所述的連接物的步驟。
45．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，它另外包括添加到所述連接物中以便促進(jìn)組織快速或更完全地愈合的一種或多種輔劑。
46．一種根據(jù)權(quán)利要求45所述的連接物，其中所述的一種或多種輔劑選自血纖蛋白原(用于血管)、生長(zhǎng)因子、透明質(zhì)酸鈉(用于改善的粘度控制或更好的愈合)、激素類(lèi)和諸如肝素這樣的抗凝劑組成的組。
47．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，它另外包括添加到所述連接物中以便改善所述連接物強(qiáng)度的一種或多種纖維物質(zhì)。
48．一種根據(jù)權(quán)利要求47所述的連接物，其中所述的一種或多種纖維物質(zhì)選自膠原蛋白、聚四氟乙烯纖維和陶瓷纖維組成的組。
49．一種根據(jù)權(quán)利要求47或48所述的連接物，其中所述的纖維物質(zhì)由生物適合性聚合物組成。
50．一種根據(jù)權(quán)利要求47所述的連接物，其中所述連接物與纖維物質(zhì)在連接物內(nèi)的至少部分變性通過(guò)化學(xué)方式諸如借助于酸或氫氧化物或通過(guò)加熱來(lái)進(jìn)行。
51．一種根據(jù)權(quán)利要求50所述的連接物，其中至少部分變性包括蛋白質(zhì)與纖維的結(jié)合。
52．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中所述的連接物中的組成并不均勻。
53．一種根據(jù)權(quán)利要求52所述的連接物，它在一份或多份所述連接物中包括一種或多種輔劑而其它份中沒(méi)有。
54．一種根據(jù)權(quán)利要求52所述的連接物，其中在一份或多份中混有纖維而其它份中沒(méi)有。
55．一種根據(jù)權(quán)利要求52所述的連接物，其中混有不同份數(shù)的不同纖維。
56．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中在一定份數(shù)的所述連接物中混有一種或多種吸光物質(zhì)而其它份中沒(méi)有。
57．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中在一份或多份所述連接物中混有一種或多種不同濃度的吸光物質(zhì)。
58．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中使所述連接物的不同部分變性至不同的程度。
59．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中所述連接物的不同部分具備不同的表面網(wǎng)紋，諸如在某些部分中是平滑的而在其它部分中至少是輕度粗糙的。
60．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中將所述的連接物施用于網(wǎng)狀物、剛性體或由例如金屬、合成纖維或塑料制成的移植物。
61．一種根據(jù)權(quán)利要求60所述的連接物，其中所述的連接物被包埋入網(wǎng)狀物中的空間。
62．一種根據(jù)權(quán)利要求60所述的連接物，其中將所述的連接物用作全部或部分網(wǎng)狀物、剛性體或移植物的覆蓋物。
63．一種根據(jù)權(quán)利要求61或62所述的連接物，其中將所述的連接物僅施用于移植物、網(wǎng)狀物或剛性體的端部以便實(shí)現(xiàn)移植物、網(wǎng)狀物或剛性體與適當(dāng)組織的連接。
64．一種根據(jù)權(quán)利要求60所述的連接物，其中將所述的連接物與諸如goreteX管或形狀這樣的生物惰性多孔結(jié)構(gòu)共擠壓或包裹在其上。
65．一種根據(jù)權(quán)利要求64所述的連接物，其中將所述的連接物用作包裹物并在最初將所述的連接物制成具有基本上較低的所用生物分子濃度的液體形式；在至少部分變性前使之干燥以便減少溶劑的含量，使得所述連接物的稠度與通過(guò)從高濃度的溶液形成所述連接物所產(chǎn)生的稠度相同。
66．一種根據(jù)權(quán)利要求65所述的連接物，其中重新施用液體形式的所述連接物并在最初應(yīng)用和干燥步驟后使之干燥。
67．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中在變性后和應(yīng)用前將所述連接物滅菌。
68．一種根據(jù)權(quán)利要求67所述的連接物，其中所述的滅菌通過(guò)例如以2000拉德/分鐘照射50分鐘的γ射線照射或通過(guò)壓熱器處理、蒸汽處理或通過(guò)加熱處理或氣體滅菌來(lái)進(jìn)行。
69．一種由權(quán)利要求1所述連接物制成的連接物管、部分管和/或形狀的試劑盒。
70．一種根據(jù)權(quán)利要求69所述的試劑盒，它包括適于不同外科應(yīng)用的不同大小的管、部分管和/或形狀。
71．一種根據(jù)權(quán)利要求70所述的試劑盒，其中所述的不同大小的管可以包括不同腔的大小、壁的厚度和長(zhǎng)度。
72．一種根據(jù)權(quán)利要求69所述的試劑盒，它包括由連接物制成的管、部分管或形狀，所述的連接物用不同的生物分子制成，包括那些用反映出對(duì)與用于需要進(jìn)行修復(fù)的動(dòng)物或人患者體內(nèi)組織適合性標(biāo)記的修復(fù)物相適合的需求的生物分子制成的連接物。
73．一種根據(jù)權(quán)利要求69所述的試劑盒，它包括管、部分管或形狀，它們包括一系列不同的輔劑、吸光物質(zhì)和/或纖維并且在整個(gè)管、部分管或形狀中具有不同的連接物組成。
74．一種制備權(quán)利要求1所述連接物的方法，該方法包括下列步驟在含水溶劑中形成一種或多種生物分子的高濃度溶液；使所述的生物分子至少部分發(fā)生變性并且干燥所述的連接物。
75．一種根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，該方法包括將所述的固體連接物制成空心管的形狀或制成具有帶有延伸開(kāi)放通道的彎曲截面的部分管的形狀的步驟。
76．一種根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，該方法包括將所述的固體連接物制成條形、補(bǔ)片、具有至少一突緣形端部的空心管形或適合于進(jìn)行組織修復(fù)的固體棒形。
77．一種根據(jù)權(quán)利要求75所述的方法，其中通過(guò)使用由不銹鋼和其它合適的生物惰性物質(zhì)制成的高壓擠壓和沖模裝置將所述的連接物擠壓成空心管形或通過(guò)注模法制成所述的連接物。
78．一種根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法，其中所述的擠壓和沖模裝置具有極為平滑的表面以便擠壓出平滑的連接物形狀。
79．一種根據(jù)權(quán)利要求77所述的方法，其中將擠壓的連接物制成具有至少輕度粗糙的表面以便促進(jìn)連接物與它所施用于的組織之間的接觸。
80．一種根據(jù)權(quán)利要求79所述的方法，其中所述的連接物具有微觀等級(jí)上的粗糙表面和在宏觀等級(jí)上的平滑表面。
81．一種通過(guò)權(quán)利要求77所述的方法制備的連接物管，其中所述的管的直徑大小在0.2mm-6cm的范圍，可變的壁厚度隨所述連接物的管直徑和強(qiáng)度而改變且至少為50μm。
82．一種根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，該方法包括下列步驟在含水溶劑中形成至少一種生物分子的高濃度溶液；擠壓所述的溶液而不使之干燥；使所擠壓的物質(zhì)至少發(fā)生部分變性；將所述物質(zhì)切成一定的長(zhǎng)度；干燥所述物質(zhì)并將所述物質(zhì)滅菌。
83．一種根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，該方法包括將吸光物質(zhì)諸如染料混入所述的連接物以便改善光能在所述連接物中的蓄積的步驟，其中所篩選的吸光物質(zhì)對(duì)用于形成涉及應(yīng)用所述連接物的組織修復(fù)物的能源來(lái)說(shuō)是合適的。
84．一種根據(jù)權(quán)利要求83所述的方法，其中通過(guò)將吸光物質(zhì)混入所述溶劑且然后為混合而將該溶液加入到所述生物分子中來(lái)混入所述的吸光物質(zhì)。
85．一種根據(jù)權(quán)利要求件74所述的方法，其中使所述連接物中的生物分子變性到足以確保所述連接物具有對(duì)于使用所述連接物形成的修復(fù)物的足夠體內(nèi)壽命的程度。
86．一種根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中所述的至少部分變性通過(guò)物理方式諸如加熱(直接或間接)、光照、輻射、超聲或通過(guò)化學(xué)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
87．一種根據(jù)權(quán)利要求86所述的方法，其中所述的加熱變性在水環(huán)境中進(jìn)行，所述的水環(huán)境諸如熱水、蒸汽和加壓蒸汽。
88．一種根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，該方法包括向所述連接物中添加各種輔劑的步驟，所述的輔劑例如血纖蛋白原(用于血管)、生長(zhǎng)因子、透明質(zhì)酸鈉(用于改善的粘度控制)、激素類(lèi)和/或諸如肝素這樣的抗凝劑。
89．一種根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，該方法包括將各種纖維物質(zhì)混入所述連接物以便改善所述連接物的強(qiáng)度(例如膠原蛋白或聚四氟乙烯纖維或陶瓷纖維)。
90．一種根據(jù)權(quán)利要求89所述的方法，其中所述的纖維是生物適合性聚合物。
91．一種根據(jù)權(quán)利要求89所述的方法，其中所述連接物與纖維物質(zhì)在連接物中內(nèi)的變性通過(guò)化學(xué)方式(諸如借助于酸或氫氧化物)或通過(guò)加熱來(lái)進(jìn)行并且可以包括使所述生物分子與所述纖維結(jié)合的步驟。
92．一種根據(jù)權(quán)利要求91所述的方法，該方法包括在變性后和應(yīng)用前將所述連接物滅菌的步驟。
93．一種修復(fù)生物組織的方法，該方法包括在實(shí)施修復(fù)過(guò)程中使用權(quán)利要求1所述連接物的步驟。
94．一種根據(jù)權(quán)利要求93的方法，該方法包括將諸如激光這樣的能源用于使用所述連接物實(shí)現(xiàn)組織連接中的步驟。
95．一種根據(jù)權(quán)利要求94所述的方法，其中所述的能源是激光且所述激光具有適合于使吸光物質(zhì)將能量集中到修復(fù)部位的波長(zhǎng)且對(duì)所修復(fù)的組織來(lái)說(shuō)是合適的即所述組織很弱地吸收激光產(chǎn)生的能量。
96．一種根據(jù)權(quán)利要求94所述的方法，其中所提供的能量足以使所述連接物與下層或上層組織結(jié)合，同時(shí)將對(duì)組織的損害降到最低限度。
97．一種根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中所述的方法是用于接合體管，該方法包括將權(quán)利要求1所述的管形連接物與激光融合裝置合并使用的步驟。
98．一種根據(jù)權(quán)利要求97所述的方法，其中將所述的管形連接物用于配合所述管切割端的內(nèi)部或外部或內(nèi)部和外部。
99．一種根據(jù)權(quán)利要求98所述的方法，其中直接施用激光能量或通過(guò)活管將激光能量施用于所述連接物以改變其特性，從而使之產(chǎn)生粘性。
100．一種根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中所述的結(jié)合步驟包括使連接物管周邊的至少一邊與體管柱形表面的內(nèi)部或外部接觸。
101．一種根據(jù)權(quán)利要求100所述的方法，其中通過(guò)將所述管的兩端置于所述連接物管內(nèi)并通過(guò)所述連接物將能量用于將所述連接物與下層組織結(jié)合來(lái)完成體管的接合。
102．一種根據(jù)權(quán)利要求100所述的方法，其中通過(guò)將所述體管的兩端置于所述連接物管上并通過(guò)上層組織將能量施用于所述連接物來(lái)完成體管的接合。
103．一種根據(jù)權(quán)利要求100所述的方法，其中通過(guò)將所述體管的一端置于所述連接物管內(nèi)且將一端置于所述連接物管上并施用能量以實(shí)現(xiàn)結(jié)合來(lái)完成體管的接合。
104．一種根據(jù)權(quán)利要求100所述的方法，其中所修復(fù)的管包括需要替換的損傷斷面，并且將帶有在至少端部施用的連接物的移植物在每一端與切斷管的自由端接合。
105．一種根據(jù)權(quán)利要求100所述的方法，其中所述的組織修復(fù)與神經(jīng)組織或其它組織管有關(guān)，其中需要防止管內(nèi)容物被破壞；且連接是橫向作用于不連續(xù)處的邊緣。
106．一種根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中將權(quán)利要求1所述的連接物以管形與合適的神經(jīng)元生長(zhǎng)促進(jìn)劑相結(jié)合使用以便指導(dǎo)神經(jīng)再生并將切斷的神經(jīng)末端插入管末端并在適宜的位置上連接。
107．一種方法，其中以帶封閉端的管形使用權(quán)利要求1所述的連接物，其封閉端作為切斷的神經(jīng)末端的帽以便幫助患有不適感的病人，其中切斷的神經(jīng)不能在例如殘肢切除術(shù)中重新接合。
108．一種根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中所修復(fù)的組織是基本上寬的空心體管形物；且修復(fù)過(guò)程包括下列步驟在修復(fù)過(guò)程中將權(quán)利要求1所述可生物降解的連接物的薄壁空心圓柱形物插入所述管內(nèi)部以便所述的圓柱形物跨過(guò)所述管的切斷部分。
109．一種根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中端與端相接的修復(fù)通過(guò)下列步驟進(jìn)行經(jīng)權(quán)利要求1所述的連接物管拉出修復(fù)部位的一端并在管上部折回組織套箍且然后將另一端套在所述套箍上且實(shí)現(xiàn)在適當(dāng)位置上固定所述管和端部的接合。
110．一種根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中端與側(cè)面相接的修復(fù)通過(guò)提供權(quán)利要求1所述的連接物管來(lái)進(jìn)行，所述的連接物在一端上帶有與將端部插入其內(nèi)的管側(cè)上的X-形切口相配的突緣，使所述連接物管的自由管形端與插入X-形切口的所述管的端部結(jié)合，且圍繞所述連接物管的周邊連接X(jué)-形切口的側(cè)面以便封閉插入部位。
111．一種根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中所修復(fù)的組織選自下列組織組成的組活體管形組織包括動(dòng)脈、靜脈、淋巴管、微管；導(dǎo)管包括胰、肝和膽囊、淚腺、和前列腺的導(dǎo)管、以及輸尿管、尿道、附睪、脈管、面神經(jīng)管、腸、支氣管和其它胃腸和呼吸和身體和大腦的導(dǎo)管和管。
112．一種根據(jù)權(quán)利要求93所述的方法，其中所修復(fù)的組織選自下列組織組成的組器官及其覆蓋物諸如肝、脾、腎、子宮、睪丸、膀胱、膽囊、correal、大腦和其它囊狀物；覆蓋物和皮膚和附屬物；以及身體的各種內(nèi)部和外周神經(jīng)、脊髓及其分枝。
113．一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的連接物，其中使所述的連接物成形以便形成具有帶有延伸通道的彎曲截面的部分管，所述的部分管具有連接突緣的開(kāi)口。
114．權(quán)利要求113所述的連接物用于使生物管末端與生物管側(cè)面吻合的用途。
115．一種包括生物分子的連接物，其中將所述的生物分子進(jìn)行處理以便降低所述連接物的溶解度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于接合組織的基本上是固體的生物分子連接物,它包括部分變性生物分子(例如蛋白質(zhì)或多肽)。該連接物可以形成合適的形狀例如管型。本發(fā)明還涉及用于接合組織的方法和用于制備所述連接物的方法。
文檔編號(hào)A61L24/10GK1312727SQ99809774
公開(kāi)日2001年9月12日 申請(qǐng)日期1999年6月18日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月18日
發(fā)明者E·R·歐文, P·麥茲, R·I·特里科特, J·M·戴維斯, J·A·皮博, P·戴克 申請(qǐng)人:澳大利亞微研究基金會(huì), 麥夸里研究有限公司