具有提高的潤滑性和耐久性的醫(yī)療裝置混合聚合物結(jié)構(gòu)和涂層的制作方法
【專利摘要】一種用于制造具有混合聚合物結(jié)構(gòu)的管狀醫(yī)療裝置的方法包括形成包含由第一聚合物材料制成的非織造纖維基質(zhì)的第一層和在第一層周圍形成包括第二聚合物材料的第二層，使得第二層的第二聚合物材料的至少一部分嵌入到第一層的第一聚合物材料的至少一部分中。
【專利說明】
具有提高的潤滑性和耐久性的醫(yī)療裝置混合聚合物結(jié)構(gòu)和 涂層
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及醫(yī)療裝置和用于制造醫(yī)療裝置的方法。更具體地說，本發(fā)明涉及用于 醫(yī)療裝置的聚合物結(jié)構(gòu)和涂層以及用于制造醫(yī)療裝置的聚合物結(jié)構(gòu)和涂層的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在醫(yī)療裝置的設(shè)計和制造中使用的聚合物結(jié)構(gòu)可包括兩種或更多種聚合物材料。 聚合物結(jié)構(gòu)中的兩種或更多種聚合物材料可以具有不同的物理和/或化學(xué)性質(zhì)，以幫助改 善醫(yī)療組件和裝置的機(jī)械性能。這種聚合物結(jié)構(gòu)具有通常不同于原始的聚合物材料的物理 和/或化學(xué)性質(zhì)。
[0003] 創(chuàng)建聚合物結(jié)構(gòu)的一個公認(rèn)的挑戰(zhàn)是能夠?qū)⒕哂胁煌奈锢砗?或化學(xué)性質(zhì)的兩 種或更多種聚合物材料組合成具有足夠的結(jié)構(gòu)完整性的結(jié)構(gòu)。此外，組合具有不同的物理 和/或化學(xué)性質(zhì)的兩種或更多種聚合物材料時，得到合適的物理性質(zhì)也可能是挑戰(zhàn)。仍然存 在為醫(yī)療裝置改進(jìn)聚合物結(jié)構(gòu)和用于制造聚合物結(jié)構(gòu)的方法的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的實施方案包括由混合聚合物結(jié)構(gòu)制成的醫(yī)療裝置和用于制造具有混合 聚合物結(jié)構(gòu)的管狀醫(yī)療裝置的方法。
[0005] 在一些實施方案中，用于制造包括混合聚合物結(jié)構(gòu)的管狀醫(yī)療裝置的方法包括： 形成包括由第一聚合物材料制成的非織造纖維基質(zhì)的第一層和在第一層周圍形成包括第 二聚合物材料的第二層。第二層的第二聚合物材料的至少一部分嵌入到第一層的第一聚合 物材料的至少一部分中。
[0006] 在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)制成的醫(yī)療裝置具有包括第一層和第二層的 管狀體。第一層包括纖維基質(zhì)，所述纖維基質(zhì)包括至少部分地由第一聚合物材料制成的多 個隨機(jī)取向的納米纖維和在納米纖維的至少一部分之間形成的孔。第二層至少部分地由第 二聚合物材料制成。由第二聚合物材料制成的第二層的至少一部分設(shè)置在多個納米纖維的 周圍和之間，使得所述第二聚合物材料的至少一部分嵌入到纖維基質(zhì)的孔的至少一部分 中。
[0007] 盡管公開了多個實施方案，基于示出和描述了本發(fā)明的示例性實施方案的下面的 詳細(xì)描述，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本發(fā)明的其它實施方案將變得顯而易見。因此，附圖 和詳細(xì)描述應(yīng)被視為本質(zhì)上是說明性的而不是限制性的。
【附圖說明】
[0008] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的醫(yī)療電引線的示意圖。
[0009] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的具有混合聚合物結(jié)構(gòu)的管狀醫(yī)療裝置的示意圖。 [0010]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的圖2的可植入醫(yī)療裝置的替代實施方案的示意性 縱向截面。
[0011] 圖4是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的圖2的可植入醫(yī)療裝置的替代實施方案的示意性 縱向截面。
[0012] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的圖2的可植入醫(yī)療裝置的替代實施方案的示意性 縱向截面。
[0013] 圖6是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的混合聚合物結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0014] 圖7是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的混合聚合物結(jié)構(gòu)的替代實施方案的示意圖。
[0015] 圖8是聚(偏二氟乙烯-共-六氟丙烯）(PVDF-HFP)纖維基質(zhì)的光學(xué)顯微鏡圖像。
[0016] 圖9是包括聚乙二醇(PEG)水凝膠和PVDF-HFP纖維基質(zhì)的交聯(lián)親水性聚合物涂層 的共聚焦顯微鏡圖像。
[0017] 圖10和11分別是以1000倍和2500倍放大倍數(shù)顯示的包括PEG7K凝膠和PVDF-HFP纖 維基質(zhì)的交聯(lián)的親水性聚合物涂層的替代實施方案的共聚焦顯微鏡圖像。
[0018] 圖12-14是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的用于制造圖2的管狀醫(yī)療裝置的方法的各種 實施方案。
[0019] 雖然本發(fā)明可修改為各種修改和替代形式，但具體實施方案已通過附圖中的實施 例示出并在下面詳細(xì)描述。然而，并不打算將本發(fā)明限制于所描述的特定實施方案。相反， 本發(fā)明意在覆蓋落入由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍之內(nèi)的所有修改，等價物和替 代。 具體實施方案
[0020] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案的醫(yī)療電引線10的局部剖視圖。根據(jù)一些實施 方案，可植入電引線被配置成用于植入患者的心臟內(nèi)。根據(jù)一些實施方案，醫(yī)療電引線被配 置用于植入患者的神經(jīng)血管區(qū)域內(nèi)。在又一個實施方案中，引線可以是用于耳蝸植入的引 線。因此，電引線可以用于遞送電擊或脈沖的范圍廣泛的醫(yī)療應(yīng)用。
[0021] 醫(yī)療電引線10包括從近端16延伸到遠(yuǎn)端20的絕緣的管狀體12。近端16被配置為經(jīng) 由連接器24可操作地連接到脈沖發(fā)生器(未示出）。至少一個導(dǎo)體32從引線10的近端16處的 連接器24延伸到引線10的遠(yuǎn)端20處的一個或多個電極28。導(dǎo)體32可以是線圈或電纜導(dǎo)體。 根據(jù)其中采用多個導(dǎo)體32的一些實施方案，引線10可包括線圈和電纜導(dǎo)體32的組合。當(dāng)采 用線圈導(dǎo)體32時，根據(jù)一些實施方案，導(dǎo)體32可以具有同徑向或同軸配置。
[0022] 管狀體12是柔性的，但沿其長度基本上是不可壓縮的，并具有合適的橫截面形狀。 例如，管狀體12可以具有大致圓形的橫截面形狀。管狀體12可以是用于植入的合適的尺寸。 例如，管狀體12的外徑可為約2至約15French。管狀體12可以包括合適的生物相容的電絕緣 材料。例如，在一些實施方案中，管狀體12可以包括有機(jī)硅或聚氨酯。在一些實施方案中，管 狀體12可以具有沿著其長度基本上均勻的組成。在其它實施方案中，管狀體12的組成可以 在任何方向上變化，包括沿其長度和/或厚度。
[0023] 取決于待遞送的治療的類型，醫(yī)療電引線10可以是單極，雙極或多極的。在使用多 個電極28和多個導(dǎo)體32的本發(fā)明的一些實施方案中，每個導(dǎo)體32適于以一對一的方式連接 到單獨的電極28上從而使每個電極28可被單獨地尋址。此外，管狀體12可以包括適于接收 導(dǎo)向元件如導(dǎo)絲或探針的一個或多個內(nèi)腔以便用于遞送引線10到患者的心臟內(nèi)的目標(biāo)位 置。
[0024]電極28可具有本領(lǐng)域中已知的任何電極28配置。根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，至 少一個電極28可以是環(huán)或部分環(huán)電極28。根據(jù)另一個實施方案，至少一個電極28是電擊線 圈（a shocking coil)。根據(jù)本發(fā)明的又一實施方案，至少一個電極28包括暴露電極28部分 和絕緣電極28部分。在一些實施方案中，可以使用電極28配置的組合。電極28可以涂有或形 成自鉑、不銹鋼、鈦、鉭、鈀、MP35N、其他類似的導(dǎo)電材料，任何前述的合金，包括鉑-銥合金， 和前述的其他組合，包括復(fù)合金屬層或多種金屬材料。
[0025]根據(jù)各種實施方案，管狀體12可以包括用于將包括一個或多個電極28的管狀體12 在患者體內(nèi)的目標(biāo)部位處固定和穩(wěn)定化的一個或多個固定構(gòu)件(未示出）。（多個)固定構(gòu)件 可以是主動或被動的。示例性主動固定構(gòu)件包括旋入固定構(gòu)件。被動固定構(gòu)件的實例可以 包括適合于靠在容器壁上的管狀體12的預(yù)形成的遠(yuǎn)端部分和/或在管狀體12的末端20處提 供的可膨脹尖齒。
[0026]引線10包括用于構(gòu)造絕緣的管狀體12的各個部分的混合聚合物結(jié)構(gòu)40(也描述為 混合聚合物涂層）。混合聚合物結(jié)構(gòu)40由包括具有不同的物理和/或化學(xué)性質(zhì)的至少兩個聚 合物組分的各種聚合物的組合組成。
[0027] 本發(fā)明的實施方案包括用于創(chuàng)建混合聚合物結(jié)構(gòu)40的新穎設(shè)計和方法，所述混合 聚合物結(jié)構(gòu)40組合兩種或更多種聚合物材料，同時保持等同于或基本上等同于至少其中一 種原始前體聚合物材料的合適的化學(xué)和/或物理特性。在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu) 40組合了兩種或更多種聚合物材料，以產(chǎn)生不能從包括相同的聚合物材料的目前已知的聚 合物結(jié)構(gòu)預(yù)期的化學(xué)和/或物理特性。例如，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，由兩種聚合物制成的 混合聚合物結(jié)構(gòu)40可具有其中一種前體聚合物(例如，第一聚合物材料）的剛度特性，和另 一種前體聚合物(例如，第二聚合物材料）的潤滑特性?；旌暇酆衔锝Y(jié)構(gòu)40的非限制性實例 包括具有比第二聚合物材料更高的剛度的第一聚合物材料的聚合物結(jié)構(gòu)?；旌暇酆衔锝Y(jié)構(gòu) 40的另一種非限制性實例包括具有表現(xiàn)出疏水性質(zhì)的第一聚合物材料和表現(xiàn)出親水性質(zhì) 的第二聚合物材料的聚合物結(jié)構(gòu)。親水性(也稱為潤濕性)表征表面吸收水分的能力。相比 之下，疏水性表征表面吸水的無能，或者描述為表面拒水的能力。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案，包括混合聚合物結(jié)構(gòu)40的醫(yī)療電引線10可以在各種 應(yīng)用中使用。包括混合聚合物結(jié)構(gòu)40的管狀醫(yī)療主體12可以在各種血管醫(yī)療應(yīng)用中使用， 包括，但不限于，心臟可植入引線、氣囊導(dǎo)管、引導(dǎo)導(dǎo)管和支架。
[0029] 圖2是具有管狀體52的醫(yī)療裝置50的說明性但非限制性的實施例的示意圖，例如， 醫(yī)療電引線10的管狀體12(圖1)。如圖所示，根據(jù)本發(fā)明的實施方案，管狀體52由混合聚合 物結(jié)構(gòu)54形成。在一些實施方案中，醫(yī)療裝置50的管狀體52包括第一表面56，例如，內(nèi)表面， 和第二表面58，例如外表面。醫(yī)療裝置50任選地具有柔性，但沿其長度不可壓縮，并具有合 適的橫截面形狀的管狀體52。例如，醫(yī)療裝置50的管狀體52可具有大致圓形的橫截面形狀。 如本文中所討論的，混合聚合物結(jié)構(gòu)54可以對各種醫(yī)療裝置50提供若干優(yōu)點。例如，根據(jù)本 發(fā)明的實施方案，混合聚合物結(jié)構(gòu)54產(chǎn)生的醫(yī)療裝置50對單個管狀體52提供某些不同的但 優(yōu)選的性質(zhì)。
[0030] 在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)54可以用于形成管狀醫(yī)療裝置50,所述管狀 醫(yī)療裝置50具有對管狀醫(yī)療裝置50的內(nèi)腔表面提供增加的潤滑性的第一聚合物材料以及 對裝置50的主體52提供理想的剛度性質(zhì)的第二聚合物材料。在其他實施方案中，混合聚合 物結(jié)構(gòu)54包括對醫(yī)療裝置50的外表面提供增加的耐久性的第一聚合物材料以及在裝置50 的主體52中提供合適的剛度特性的第二聚合物材料。在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu) 54可以制作的醫(yī)療裝置50具有由第一聚合物材料組成的外部和/或管腔表面，以促進(jìn)患者 體內(nèi)的增加的抗炎、抗微生物、生物相容效果，以及裝置50的主體52的一部分具有第二聚合 物材料以提供適當(dāng)?shù)臋C(jī)械特性。
[0031] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，醫(yī)療裝置(例如，醫(yī)療引線）的管狀體52,可以具有合適的 尺寸以便植入患者的血管系統(tǒng)內(nèi)。該醫(yī)療裝置的管狀體52的外直徑的范圍可以是例如，約 0.04英寸（1.0mm)，或約3French，至約0.39英寸（10mm)，或約30French。在其他實施方案中， 醫(yī)療裝置的管狀體52的外直徑的范圍可以是例如約0.026英寸(0.667mm)，或約2French，至 約0.197英寸（5.00mm)，或約15French。醫(yī)療裝置的合適的外直徑尺寸的范圍還可以是例 如，約0 · 019英寸(0 · 500mm)至約0 · 039英寸（1 · 00mm)，約0 · 059英寸（1 · 50mm)到大約0 · 138英 寸(3· 50ΜΜ)，0· 079英寸（2.00mm)至約0.118 英寸（3 ·00_)，0.10英寸（2.5mm)至大約1.0英 寸(25mm)，0.5英寸（13mm)至約1.0英寸(25mm)，0.7英寸（17mm)至約1.0英寸(25mm)。醫(yī)療裝 置的管狀體52的壁厚的范圍可以是例如，約0.002英寸（0.05 1mm)至約0.005英寸 (0.127mm)〇
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，包括混合聚合物結(jié)構(gòu)54的管狀醫(yī)療裝置50可以用于各種 醫(yī)學(xué)應(yīng)用。例如，混合聚合物結(jié)構(gòu)54可并入管狀醫(yī)療裝置50用于諸如插管，喂食管和引流管 的應(yīng)用。根據(jù)一些實施方案，對于插管應(yīng)用，混合聚合物結(jié)構(gòu)54可以用于針對氣管、鼻、口或 喉罩通道的插管，例如，Sengstaken-Blakemore管或經(jīng)口氣管的插管。根據(jù)一些實施方案， 對于喂食管應(yīng)用，混合聚合物結(jié)構(gòu)54可以用于鼻飼、鼻空腸、胃和造口術(shù)端口程序，例如，胃 套管、氣管內(nèi)管、內(nèi)窺鏡管或內(nèi)窺鏡導(dǎo)引器。根據(jù)一些實施方案，對于引流管應(yīng)用，混合聚合 物結(jié)構(gòu)54可用于胃管、肺胸管、手術(shù)后管或?qū)б?，以及感染后管或?qū)б鳌?br>[0033] 在一些實施方案中，醫(yī)療用管的管狀體52具有適合用于患者的流體通道內(nèi)的短期 診斷程序的尺寸。管狀體52,例如，氣管切開插管，可具有的外直徑范圍例如為約0.35英寸 (9mm)，或約27French，至約0.51英寸（13mm)，或約29French。管狀體52的外徑可以是例如， 大約0.78英寸（2cm)，或約60French。在一些實施方案中，管狀體52的內(nèi)直徑的范圍可以是 例如約0.2英寸（6mm)至約0.4英寸（9mm)。該醫(yī)療用管的壁厚可以是大約0. 10英寸 (2.54mm)〇
[0034] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的具有管狀體112的可植入醫(yī)療裝置110的替代實施 方案的示意縱向截面圖。如圖所示，管狀體112包括第一層120和第二層122。在一些實施方 案中，第一層120是具有形成管狀體112的內(nèi)表面的第一表面116的內(nèi)層且第二層122是形成 管狀體112的外表面的外層。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，醫(yī)療裝置110的管狀體112的至少一部分由混合聚合物結(jié) 構(gòu)114構(gòu)成。在一些實施方案中，醫(yī)療裝置110的整個管狀體112由混合聚合物結(jié)構(gòu)114構(gòu)成。 在一些實施方案中，管狀體112部分地由具有多個部分的混合聚合物結(jié)構(gòu)114制成，其中，每 個部分具有不同的聚合物材料組成。在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)114包括在結(jié)構(gòu)內(nèi) 非均勻地布置成單獨的層的兩種或更多種聚合物材料。因此，結(jié)構(gòu)的一個層的組成任選地 不同于同一結(jié)構(gòu)的另一層的組成。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的實施方案，如圖3所示，混合聚合物結(jié)構(gòu)114的不同部分表示為管狀 體112內(nèi)的徑向?qū)?。管狀體112可選地包括第一和第二表面116,118之間的一個或多個聚合 物材料層。例如，在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)114包括一個，兩個，三個，四個或五個 層。
[0037]在一些實施方案中，第一層120由第一聚合物材料組成且第二層122由第二聚合物 材料組成。在一些實施方案中，由于第一層和第二層的聚合物材料在結(jié)構(gòu)和/或化學(xué)上不 同，第一層和第二層120,122形成混合聚合物結(jié)構(gòu)114。例如，由于第一層120的第一聚合物 材料在結(jié)構(gòu)和/或化學(xué)上不同于第二層122的第二聚合物材料，第一層和第二層120,122任 選地形成具有混合聚合物結(jié)構(gòu)114的管狀體112。在一些實施方案中，管狀體112由兩個或更 多的層組成，其中一個層由一種或多種聚合物，聚合物的特定組成和/或一種或多種聚合物 的特定物理形式組成。
[0038]混合聚合物結(jié)構(gòu)114可選地包括聚合物材料的各種物理形式。在一些實施方案中， 混合聚合物結(jié)構(gòu)114包括纖維基質(zhì)和聚合物網(wǎng)絡(luò)(也描述為周圍的聚合物基質(zhì)，浸漬聚合物 材料）。在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)114包括纖維基質(zhì)，聚合物網(wǎng)絡(luò)和非纖維聚合物 層。
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，纖維基質(zhì)是由多個離散的纖維構(gòu)成的多孔性聚合物結(jié) 構(gòu)。纖維基質(zhì)包括根據(jù)需要在給定的纖維和一個或多個相鄰纖維之間形成的孔，也被描述 為空間或空隙。在一些實施方案中，纖維基質(zhì)內(nèi)的孔被另一種聚合物材料嵌入。在一些實施 方案中，纖維基質(zhì)中的嵌入聚合物形成聚合物網(wǎng)絡(luò)。在一些實施方案中，聚合物網(wǎng)絡(luò)是由已 經(jīng)嵌入在纖維基質(zhì)的孔中的一種或多種聚合物材料形成的聚合物結(jié)構(gòu)。
[0040] 總之，一種材料的纖維基質(zhì)和另一種材料的聚合物網(wǎng)絡(luò)任選地形成嵌入的纖維基 質(zhì)（也描述為浸漬或集成纖維基質(zhì)）。在一些實施方案中，嵌入的纖維基質(zhì)由第一層和第二 層的聚合物材料組成，其中第二層122的聚合物材料嵌入第一層120的聚合物材料中。換句 話說，嵌入的纖維基質(zhì)任選地包括這樣的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)具有由第一聚合物材料制成的纖 維基質(zhì)和由第二聚合物材料制成的聚合物網(wǎng)絡(luò)。嵌入的纖維基質(zhì)的非限制性實例包括第一 層120的一部分，例如由第一聚合物材料制成的纖維基質(zhì)，嵌入有第二層122的一部分，例如 由第二聚合物材料制成的聚合物網(wǎng)絡(luò)。
[0041] 非纖維聚合物層可以是不嵌入纖維基質(zhì)內(nèi)的聚合物材料。在一些實施方案中，非 纖維聚合物層任選地與包括纖維基質(zhì)的層相鄰設(shè)置。在一些實施方案中，第一層（例如內(nèi) 層)或第二層(例如外層）由非纖維聚合物層組成。在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)包括 均由相同的聚合物材料制成的非纖維聚合物層和嵌入的聚合物。
[0042]在一些實施方案中，第一層120由纖維基質(zhì)形式的第一聚合物材料組成，并且第二 層122由非纖維聚合物層形式的第二聚合物材料組成?？蛇x地，在其它實施方案中，第一層 120由非纖維聚合物材料形式的第一聚合物材料組成且第二層122由纖維基質(zhì)形式的第二 聚合物材料組成。在這些類型的實施方案的每一個中，因為第一層120的第一聚合物材料在 結(jié)構(gòu)上和/或化學(xué)上不同于第二層122的第二聚合物材料，第一層和第二層120,122形成具 有混合聚合物結(jié)構(gòu)114的管狀體112。通常，在一些實施方案中，第一和第二層120，122之間 的過渡形成另一個層。
[0043]如圖3所示，醫(yī)療裝置110的管狀體112包括第三層128,第一層和第二層120,122之 間的中間層。在一些實施方案中，從第一層120到第二層122的過渡任選地發(fā)生在第三層 128。在一些實施方案中，第三層128包括第一層120的至少一部分，例如，內(nèi)層，和第二層的 至少一部分，例如，外層122。在一些實施方案中，一個層(例如第一層)的至少一部分嵌入或 集成到相鄰層(例如第二層）的至少一部分內(nèi)?；蛘?，在一些實施方案中，一個層(例如第一 層)的至少一部分任選地由相鄰的層(例如第二層)的至少一部分嵌入。
[0044] 在一些實施方案中，第三層128是嵌入的纖維基質(zhì)的形式。例如，在一些實施方案 中，第三層包括嵌入第一層120內(nèi)的第二層122的至少一部分。在其他實施方案中，第三層包 括嵌入第二層122中的第一層120的一部分。第三層128的非限制性實例包括來源于第一和 第二層120，122的組合的嵌入的纖維基質(zhì)，其中第一層120包括由第一聚合物材料制成的纖 維基質(zhì)且第二層122包括由第二聚合物材料制成的聚合物網(wǎng)絡(luò)。此外，混合聚合物結(jié)構(gòu)114 的非限制性實例包括由第一聚合物材料的纖維基質(zhì)124組成的第一層120,由第二聚合物材 料的非纖維聚合物層組成的第二層122,以及由聚合物網(wǎng)絡(luò)組成的第三層128,所述聚合物 網(wǎng)絡(luò)由第二聚合物材料制成，所述第二聚合物材料嵌入由第一聚合物材料制成的纖維基質(zhì) 內(nèi)。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，圖4是具有管狀體152的可植入醫(yī)療裝置150的替代實施 方案的示意縱向截面圖。如圖所示，管狀體152包括具有第一表面156的第一層160和具有第 二表面158的第二層162。例如，在一些實施方案中，第一層160是內(nèi)層，第二層162是外層，所 述第一表面156是管狀體152的內(nèi)表面且第二表面158是管狀體152的外表面。在一些實施方 案中，第一層160可以由交聯(lián)的親水性聚合物涂層170形式的第一和第二聚合物材料組成。 第一聚合物材料可以是纖維基質(zhì)的形式且第二聚合物材料可以是嵌入在纖維基質(zhì)中的聚 合物網(wǎng)絡(luò)形式的水凝膠。
[0046] 如圖4所示，在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)154包括第一層160和第二層162， 所述第一層160由交聯(lián)的親水性聚合物涂層形式的第一和第二聚合物材料組成，并且所述 第二層162由非纖維聚合物層形式的第三聚合物材料組成。在一些實施方案中，第三層168 (例如，中間層)在第一和第二層160,162之間形成，其包括來源于第一和第二層160,162中 的一些部分的組合的嵌入的纖維基質(zhì)。在一些實施方案中，第三層168包括含有由第一和第 二聚合物材料制成的交聯(lián)的親水性聚合物涂層170的第一層160的一部分和含有由第三聚 合物材料制成的非纖維聚合物層的第二層162的一部分。換言之，第三層168是嵌入的纖維 基質(zhì)，其任選地由第一聚合物材料組成的纖維基質(zhì)以及第二和第三聚合物材料組成的嵌入 的聚合物制成。在其他實施方案中，第三層168包括含有由第一聚合物材料制成的（非嵌入 的）纖維基質(zhì)的第一層160的一部分和含有由第三聚合物材料制成的非纖維聚合物層的第 二層162的一部分。換言之，第三層168是任選地由第一聚合物材料組成的纖維基質(zhì)和僅第 三聚合物材料組成的嵌入的聚合物制成的嵌入的纖維基質(zhì)。
[0047] 在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)154包括由交聯(lián)的親水性聚合物涂層形式的 第一和第二聚合物材料組成的第一層16,以及由嵌入的纖維基質(zhì)形式的第一聚合物材料和 第三聚合物材料組成的第二層162,其中第一聚合物材料是纖維基質(zhì)的形式，第二聚合物材 料是嵌入在纖維基質(zhì)中的第一聚合物網(wǎng)絡(luò)的形式(例如水凝膠），以及第三聚合物材料是嵌 在纖維基質(zhì)中的第二聚合物網(wǎng)絡(luò)的形式。在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)154可選地包 括在第一層和第二層160,162之間的第三層168(例如，中間層），其中第三層168包括由第一 聚合物材料制成的不具有嵌入的聚合物的纖維基質(zhì)。
[0048] 圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的由混合聚合物結(jié)構(gòu)214制成的可植入醫(yī)療裝置210 的另一實施方案的示意縱向截面圖。如圖所示，醫(yī)療裝置210的實施方案和先前所討論的醫(yī) 療裝置110,10的實施方案任選地基本上相似，因此，結(jié)合先前所討論的醫(yī)療裝置110,10描 述醫(yī)療裝置210的實施方案的各種特征。
[0049] 在圖5中，醫(yī)療裝置210具有包括第一表面216,例如內(nèi)表面，和第二表面218,例如 外表面的管狀體212。如圖所示，混合聚合物結(jié)構(gòu)214具有層228,從第一表面216延伸到第二 表面218,其包括第一和第二聚合物材料。在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)214的層228 包括兩種聚合物材料，其中第一聚合物材料具有不同于第二聚合物材料的化學(xué)和/或物理 性質(zhì)。在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)214包括這樣的纖維基質(zhì)，其包括具有兩種或更 多種聚合物材料的纖維。例如，該纖維基質(zhì)任選地包括由第一聚合物材料制成的第一多個 纖維和由第二聚合物材料制成的第二多個纖維。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，混合聚合物結(jié)構(gòu)214的層228任選地包括由第一聚合物材 料制成的纖維基質(zhì)和由第二聚合物材料制成的聚合物網(wǎng)絡(luò)。在一些實施方案中，該纖維基 質(zhì)包括相對于第二聚合物材料較小或較大的第一聚合物材料部分。
[0051] 在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)214的層228任選地包括纖維基質(zhì)和多個聚合 物網(wǎng)絡(luò)。在一些實施方案中，每個聚合物網(wǎng)絡(luò)由不同的聚合物材料制成。例如，混合聚合物 結(jié)構(gòu)214的層228任選地包括由第一聚合物材料制成的纖維基質(zhì)，由第二聚合物材料制成的 第一聚合物網(wǎng)絡(luò)，和由第三聚合物材料制成的第二聚合物網(wǎng)絡(luò)。在一些實施方案中，混合聚 合物結(jié)構(gòu)214包括相對于第二聚合物網(wǎng)絡(luò)較大的第一聚合物材料部分。在其他實施方案中， 混合聚合物結(jié)構(gòu)214包括相對于第二聚合物網(wǎng)絡(luò)較小的第一聚合物材料部分。換言之，纖維 基質(zhì)包括相對于第三聚合物材料較小或較大的第二聚合物材料部分，其中第一聚合物網(wǎng)絡(luò) 由第二聚合物材料制成，并且第二聚合物網(wǎng)絡(luò)由第三聚合物材料制成。
[0052]圖6示出由包括纖維基質(zhì)325和嵌入的聚合物332的混合聚合物結(jié)構(gòu)314制成的聚 合物層的示例性但非限制性的實例。如圖所示，纖維基質(zhì)由多個離散的纖維330組成，所述 多個離散的纖維330由第一聚合物材料和具有第二聚合物材料的嵌入的聚合物制成。
[0053]根據(jù)本發(fā)明的實施方案，纖維基質(zhì)325包括彼此重疊以創(chuàng)建孔344的纖維330,孔 344也被描述為空間或空隙，在給定纖維330與一個或多個相鄰的纖維330之間。孔344可以 任何方向在相鄰的纖維330之間形成，包括沿纖維基質(zhì)325的長度，寬度和厚度。纖維基質(zhì) 325的孔344的形狀和大小可以變化。孔344可與基質(zhì)325內(nèi)的其它孔344互連。在一些實施方 案中，孔344在基質(zhì)325內(nèi)創(chuàng)建連續(xù)多孔網(wǎng)絡(luò)。在一些實施方案中，孔344創(chuàng)建從纖維基質(zhì)325 的第一表面116，156，例如內(nèi)表面，到纖維基質(zhì)325的相對層表面，例如，中間層128，168的表 面或第二表面118,158,例如外表面，的連續(xù)多孔網(wǎng)絡(luò)(參照圖3-5)。在某些實施方案中，由 纖維330創(chuàng)建的多個孔344可在所有三個空間方向（即，x，y，z方向）上延伸穿過基質(zhì)325。 [0054]在一些實施方案中，如圖6所示，纖維基質(zhì)325可以是非織造基質(zhì)。例如，纖維基質(zhì) 325可以包括多個隨機(jī)排列的纖維330。在其他實施方案中，纖維基質(zhì)325可以是織造基質(zhì)， 其中纖維330以重復(fù)的模式或配置定向。如本文進(jìn)一步描述的，纖維基質(zhì)325可通過各種工 藝形成，包括但不限于，例如，熔噴，靜電紡絲和力紡絲。
[0055]纖維基質(zhì)325可以是為具有混合聚合物結(jié)構(gòu)的管狀醫(yī)療裝置產(chǎn)生合適的物理和/ 或化學(xué)性質(zhì)的任何合適的厚度。例如，纖維基質(zhì)325可具有的厚度范圍例如為大約0.0001英 寸(2.54微米)至約0.001英寸(25.4微米）。合適的纖維基質(zhì)厚度還包括約0.001英寸(25.4 微米)至0.01英寸(254微米），或約0.001英寸(25.4微米)至0.005英寸（1.27mm)，約0.01英 寸(254微米)至0.015英寸(381微米），或者約0.002英寸(508微米)至0.004英寸（1.0mm)，或 者約0.003英寸(0.8mm)至0.005英寸（1.27mm)。在另一實例中，纖維基質(zhì)325可具有約500納 米(nm)至約300微米的厚度范圍。合適的纖維基質(zhì)325厚度范圍也包括例如約15微米至250 微米的范圍。在其它實例中，纖維基質(zhì)325的平均厚度可為約0.0035英寸(90微米）。
[0056] 纖維基質(zhì)325的纖維330可具有例如約100納米(nm)至lOOOOnm的直徑范圍。纖維直 徑尺寸例如可為約l〇〇nm至3，000nm。合適的纖維直徑尺寸還包括例如約40nm至2000nm，約 100nm至1500nm或大約100nm至lOOOnrn。在又進(jìn)一步的實施例中，纖維直徑可以是100nm至 800nm，或100至400nm。在其它實例中，平均纖維直徑可以是400nm至10微米或800nm至10微 米。
[0057]如先前所提及的，纖維基質(zhì)325中的纖維330可以在基質(zhì)325內(nèi)創(chuàng)建具有不同的尺 寸的孔344。纖維結(jié)構(gòu)和直徑可以影響基質(zhì)325內(nèi)的孔344的平均孔徑孔徑范圍。例如，具有 直徑范圍為0.2-1.0微米的纖維330的非織造纖維基質(zhì)325可產(chǎn)生孔徑范圍介于lnm和0.5微 米之間的基質(zhì)325。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的實施方案，纖維基質(zhì)325的纖維的330的合適的材料包括導(dǎo)電和不導(dǎo) 電的聚合物材料。在一些實施方案中，纖維基質(zhì)325的纖維330包括熱塑性和熱固性材料兩 種。在一些實施方案中，纖維基質(zhì)325的纖維330包括親水性和疏水性材料。在一些實施方案 中，纖維基質(zhì)325的纖維330由含氟聚合物材料形成。纖維330的合適的含氟聚合物材料可包 括聚四氟乙烯(PTFE)，聚偏二氟乙烯(PVDF)(例如Kynar?和Sole?)和聚（偏二氟乙烯_共_ 六氟丙烯）（PVDF-HFP)。纖維330的合適的聚合物由基于氨基甲酸酯的聚合物形成，包括但 不限于，例如，聚氨酯，聚醚型聚氨酯（例如Tecothane)，聚碳酸酯聚氨酯（例如Bionate和/ 或Chronoflex)和/或它們的組合。纖維330的合適的聚合物材料的其它實例包括，并且不限 于，聚碳酸酯，聚醚，聚酯，聚酰胺，尼龍6,尼龍12,聚醚酰亞胺和/或它們的組合。纖維330的 合適的聚合物由基于烯烴的聚合物形成，例如，聚乙二醇(PEG)。在一些實施方案中，纖維基 質(zhì)325的纖維330由嵌段聚合物形成，例如，聚（苯乙烯-異丁烯-苯乙烯）（SIBS)三嵌段聚合 物和聚異丁烯聚氨酯(PIB-PUR)和/或它們的組合。
[0059] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，如圖6所示，混合聚合物結(jié)構(gòu)314還包括嵌入的聚合物 332。嵌入的聚合物332是由位于纖維基質(zhì)325的纖維330之間的第二聚合物材料形成的聚合 物網(wǎng)絡(luò)。在一些實施方案中，嵌入的聚合物332形成聚合物網(wǎng)絡(luò)，其中，第二聚合物材料位于 纖維330之間，即在纖維基質(zhì)325的孔344內(nèi)。在一些實施方案中，由于第一聚合物材料在結(jié) 構(gòu)上和/或化學(xué)上不同于第二聚合物材料，具有第一聚合物材料的纖維基質(zhì)325和具有第二 聚合物材料的聚合物網(wǎng)絡(luò)一起形成混合聚合物結(jié)構(gòu)314。
[0060] 在一些實施方案中，嵌入的聚合物332設(shè)置在纖維基質(zhì)325的孔344內(nèi)，使得基質(zhì) 325內(nèi)的單個纖維330的表面的至少一部分由第二聚合物材料覆蓋。在某些實施方案中，嵌 入的聚合物設(shè)置在孔344內(nèi)以覆蓋基質(zhì)325內(nèi)的纖維330的相當(dāng)大的部分或大多數(shù)部分。在 一些實施方案中，嵌入的聚合物設(shè)置在基質(zhì)325的孔344的至少一部分內(nèi)。嵌入的聚合物任 選地設(shè)置在孔344內(nèi)以僅在特定的位置處覆蓋基質(zhì)325內(nèi)的纖維330的一部分，例如，在其中 纖維基質(zhì)與另一聚合物材料連接的中間層處(圖3和4)。
[0061] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，用于嵌入的聚合物和/或非纖維聚合物材料的合適的材 料包括導(dǎo)電和不導(dǎo)電聚合物材料。在一些實施方案中，嵌入的聚合物和/或非纖維聚合物材 料包括親水性和疏水性材料兩者。在一些實施方案中，用于嵌入的聚合物和/或非纖維聚合 物材料的合適的材料包括各種熱塑性聚合物和熱固性聚合物。在一些實施方案中，嵌入的 聚合物和/或非纖維聚合物材料可以包括多種熱塑性聚合物，熱固性聚合物和/或它們的組 合。在一些實施方案中，用于嵌入的聚合物和/或非纖維聚合物材料的合適的材料包括適合 于各種應(yīng)用工藝的聚合物，所述應(yīng)用工藝包括但不限于，例如，浸涂，噴涂，電噴涂，靜電紡 絲，注射成型，擠出和/或它們的組合。
[0062] 示例性的熱固性聚合物包括，但不限于，聚氨酯，有機(jī)硅聚合物，酚醛聚合物，氨基 聚合物，環(huán)氧聚合物，和/或它們的組合。
[0063] 示例性的熱塑性聚合物包括，但不限于，聚氨酯，聚醚嵌段酰胺(例如Pebax?)，聚 氯乙烯(PVC)，聚酰胺，聚酯，聚丙烯酸酯，聚苯乙烯(PS)，有機(jī)硅，乳膠橡膠，聚（苯乙烯-乙 烯-丁烯苯乙烯）（SEBS)，聚(苯乙烯-b-異戊二烯-b-苯乙烯）（SIS)，聚(苯乙烯-b-乙烯_共_ 丙烯-b-苯乙烯）（SEPS)，聚（苯乙烯-b-異戊二烯/丁二烯-b-苯乙烯）（SEEPS)，乙烯和丙烯 的共聚物，LDPE，LLDPE，VLDPE，VLDPE，聚丙烯(PP)，聚乙烯(PE)，以及乙烯和丙烯的共聚物， 金屬茂絡(luò)合物聚合的聚烯烴，乙烯甲基丙烯酸酯(EMA)，乙烯丙烯酸乙酯(EEA)，乙烯正丁基 丙烯酸酯共聚物(ΕηΒΑ)，乙烯-丁烯，乙烯-辛烯，乙烯醋酸乙烯酯(EVA)，乙烯乙烯醇(EV0H) 和馬來酸酐接枝的乙烯-乙酸乙烯酯(EVA g-MAH);氟化聚烯烴(如聚四氟乙烯，四氟乙烯和 六氟丙烯的共聚物(FEP)，全氟烷氧基聚合物樹脂(PFA)，聚三氟氯乙烯(pCTFE)，乙烯和三 氟氯乙烯的共聚物(pECTFE)，以及乙烯和四氟乙烯的共聚物(PETFE)和/或它們的組合。 [0064]圖7示出了包括纖維基質(zhì)425和嵌入的聚合物的混合聚合物結(jié)構(gòu)414的示例性的但 非限制性的實施例。在一些實施方案中，嵌入的聚合物是親水性水凝膠446,其中纖維基質(zhì) 425和親水性水凝膠446-起任選地形成交聯(lián)的親水性聚合物涂層442。在一些實施方案中， 親水性水凝膠446和先前討論的嵌入的聚合物的實施方案也同樣設(shè)置在纖維基質(zhì)的孔隙 內(nèi)。因此，在一些實施方案中，結(jié)合先前討論的嵌入的聚合物432描述親水性水凝膠446的各 種特征。如圖所示，纖維基質(zhì)由第一聚合物材料制成的多個離散的纖維430和第二聚合物材 料的親水性水凝膠446組成。
[0065]根據(jù)一些實施方案，水凝膠是位于纖維基質(zhì)425的纖維430之間的親水性聚合物鏈 的網(wǎng)絡(luò)。于2013年7月22日提交的題為"使用穿插的水凝膠網(wǎng)絡(luò)的潤滑性改進(jìn)的生物相容性 親水熱固性涂層（Improved Lubricious ,Biocompatible Hydrophilic Thermoset Coating Using Interpenetrating Hydrogel Networks)" 的美國申請?zhí)?1/856959-般地 描述了交聯(lián)的親水性聚合物涂層442,其通過引用以其整體并入本文。
[0066] 在一些實施方案中，當(dāng)水凝膠446設(shè)置在孔444內(nèi)時，水凝膠446可以完全填充或部 分地填充纖維基質(zhì)425的孔444。例如，水凝膠446可填充纖維基質(zhì)425內(nèi)的孔444的總?cè)莘e的 至少三分之一。在另一個實例中，水凝膠446可以填充纖維基質(zhì)425內(nèi)的孔444的總?cè)莘e的至 少四分之三。在一些實施方案中，親水性水凝膠446可貫穿纖維基質(zhì)425的孔444并創(chuàng)建貫穿 纖維基質(zhì)425的內(nèi)部的互連的水凝膠網(wǎng)絡(luò)。在一些實施方案中，水凝膠網(wǎng)絡(luò)可以通過貫穿， 填充或設(shè)置在基質(zhì)425的孔內(nèi)從纖維基質(zhì)425的第一表面延伸到纖維基質(zhì)425的第二和相對 表面。在一些實施方案中，水凝膠網(wǎng)絡(luò)部分地貫穿纖維基質(zhì)425的孔444,使得僅僅纖維基質(zhì) 的一部分形成纖維基質(zhì)425。水凝膠446用于增加纖維基質(zhì)425的親水性，從而，可以提供具 有增加的感測和起搏性質(zhì)和/或潤滑性的醫(yī)療裝置。
[0067] 交聯(lián)的親水性聚合物涂層可以是對混合聚合物結(jié)構(gòu)構(gòu)成的醫(yī)療裝置提供合適的 物理和/或化學(xué)性質(zhì)的任何合適的厚度。例如，交聯(lián)的親水性聚合物涂層可以具有約500納 米(nm)到300微米的厚度范圍。合適的涂層厚度范圍也包括例如約15微米至250微米的范 圍。在其它實例中，交聯(lián)的親水性聚合物涂層的平均涂層厚度可以為約90微米(或0.0035英 寸)。
[0068] 水凝膠446的合適的材料包括相比于纖維基質(zhì)425增加交聯(lián)的親水性聚合物涂層 442的親水性的材料。在一些實施方案中，水凝膠446可以包括一種或多種熱固性聚合物。在 其他實施方案中，水凝膠446可以包括一種或多種熱塑性聚合物。在其它實施方案中，水凝 膠可以包括熱塑性和熱固性聚合物的組合。在一些實施方案中，水凝膠446包括聚乙二醇 (PEG)或PEG衍生物，例如PEG-二甲基丙烯酸酯，UV可固化的PEG，PEG二丙烯酸酯，聚乙二醇-新戊二醇二丙烯酸酯甲基丙烯酸酯(PEG-NPDGA)，PEG-Bioslide TM，PEG-Z-Glide?，殼聚糖-PEG，硫醇PEG，馬來酰亞胺-PEG，氨基-PEG，疊氮化物-PEG和羧基-PEG。其它親水材料的實施 例包括，但不限于，聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，聚乙酸乙烯酯(PVA)，糖胺聚糖（如肝素），聚[N-(2-羥丙基）甲基丙烯酰胺(PHPMA)，聚（乙烯基吡咯烷酮），聚乙烯/低聚乙烯，聚HEMA，聚四 乙二醇二甲醚，透明質(zhì)酸，殼聚糖以及它們的任何衍生物。
[0069]水凝膠聚合物組分的數(shù)均分子量可能會影響交聯(lián)的親水性聚合物涂層442的物理 完整性。例如，相對于使用含有高的數(shù)均分子量PEG的水凝膠446的那些，包括低的數(shù)均分子 量PEG的水凝膠446可以產(chǎn)生更韌性的交聯(lián)的親水性聚合物涂層442。在一些實施方案中，水 凝膠446包括具有低的數(shù)均分子量的聚合物。例如，低數(shù)均分子量(Mn)PEG可以具有范圍為 約400g/mol至1，000g/mol，或約400g/mol至5,000g/mol的數(shù)均分子量。在其他實施方案中， 水凝膠446包括具有高數(shù)均分子量的聚合物。例如，高數(shù)均分子量PEG可具有約5,000g/m 〇l 至1，200,000g/m〇l的數(shù)均分子量范圍。在一些實例中，高數(shù)均分子量的TOG可以具有約 550g/mol至1，000g/mol，約5000g/mol至30，000g/mol，約5000g/mol至300，000g/mol，約5， 000區(qū)/111〇1至900,0008/1]1〇1，約600,0008/111〇1至900,0008/1]1〇1，或約5,0008/1]1〇1至1，000， 000g/mol的分子量范圍。
[0070] 在一些實施方案中，水凝膠446可通過交聯(lián)還包括固化引發(fā)劑的水凝膠溶液并入 纖維基質(zhì)425。交聯(lián)可以使用多種自由基引發(fā)劑，例如熱引發(fā)劑或光引發(fā)劑來實現(xiàn)。熱引發(fā) 劑是經(jīng)受熱時分解并產(chǎn)生自由基的化學(xué)化合物。光引發(fā)劑是當(dāng)暴露于UV光時產(chǎn)生自由基的 化學(xué)化合物。可以在將水凝膠446施加至纖維基質(zhì)50之前，將固化引發(fā)劑加入到水凝膠溶液 中。固化的示例性方法包括但不限于使用熱，紫外線，氬等離子體處理和/或它們的組合。
[0071] 在一些實施方案中，過氧化物可用作自由基引發(fā)劑。過氧化物自由基引發(fā)劑是可 從醇，酮和酸來制備的熱引發(fā)劑。這樣的過氧化物也可以進(jìn)一步穩(wěn)定化，或通過醚，縮醛和 酯的形成衍生。通常市售的過氧化物的實例包括，但不限于，過氧化苯甲酰，過氧化二苯甲 酰，2-過氧化丁酮，叔丁基過醋酸鹽，叔丁基過氧化物，2，5-雙(叔丁基過氧)-2，5-二甲基-3-己炔，過氧化二異丙苯，2,4_戊二酮過氧化物，1，1_雙(叔丁基過氧基)環(huán)己烷，過氧化月 桂酰，叔丁基過氧2-乙基己基碳酸酯，1，1'_偶氮雙(環(huán)己烷腈雙(叔丁基過氧)-3,3， 5-三甲基環(huán)己烷，1，1-雙(叔丁基過氧)環(huán)己烷，2,2'_偶氮雙(2-甲基丙脒)二鹽酸鹽，2,2'_ 偶氮雙(2-甲基丙腈），2,2'_偶氮雙(2-甲基丙腈），2,5_雙(叔丁基過氧)-2,5_二甲基己烷， 2,5_雙(叔丁基過氧)-2,5_二甲基-3-己炔，2-丁酮過氧化物，4,4'_偶氮雙(4-氰基戊酸）， 偶氮二異丁腈，過氧化氫異丙苯，過氧化二異丙苯，月桂基過氧化物，叔丁基過氧化氫，叔丁 基過氧化物，過氧苯甲酸叔丁酯和叔丁基過氧2-乙基己基碳酸酯。
[0072] 在一些實施方案中，氧化還原引發(fā)劑可以用于產(chǎn)生自由基。與過氧化物反應(yīng)時，不 同的金屬鹽可產(chǎn)生自由基，例如，具有以下陽離子的鹽:〇2+，￥2+，1^3+，(：〇2+^62+和(：11+。 在一些實施方案中，可以使用無機(jī)過氧化物，例如，諸如過硫酸銨，過硫酸鉀或過硫酸鈉。
[0073] 在其他實施方案中，偶氮引發(fā)劑可以用作自由基引發(fā)劑以交聯(lián)親水性水凝膠446。 偶氮引發(fā)劑是從二氮烯(diasene)衍生的熱引發(fā)劑并具有官能團(tuán)R-N+N-R'，其中R和R'是芳 基或烷基。偶氮自由基引發(fā)劑的實例包括，但不限于，2,2'_偶氮二異丁腈(ΑΙΒΝ)，1，Γ-偶 氮雙(環(huán)己腈)和4，4-偶氮雙(4-氰基戊酸）。
[0074] 在一些實施方案中，光引發(fā)劑可以用作自由基引發(fā)劑。在一些實施方案中，自由基 光引發(fā)劑可以包括基于苯乙酮的衍生物和基于芐基的衍生物。自由基光引發(fā)劑的實例包 括，但不限于，4-(2-羥基乙氧基）苯基-(2-羥基-2-丙基）酮（如Irgacure?2959，購自 BASF)，苯偶酰，苯偶姻，二苯甲酮，2,2_二甲氧基-2-苯基苯乙酮，1-羥基環(huán)己基苯基酮，2， 2-二乙氧基苯乙酮，2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮，2-羥基-2-甲基苯丙酮，2-羥基-4 '-(2-羥基乙氧基)-2-甲基苯丙酮，2-甲基_4'_(甲硫基)-2-嗎啉代苯丙酮，2-甲基二苯甲酮，2-叔丁基蒽醌，3,4_二甲基二苯甲酮，3'-羥基苯乙酮，3-甲基二苯甲酮，4-(二乙基氨基)二苯 甲酮，4-(二甲氨基）二苯甲酮，4,4'_雙(二乙基氨基)二苯甲酮，4,4'_雙[2-(1-丙烯基）苯 氧基]二苯甲酮，4,4'_二羥基二苯甲酮，4,4'_二甲氧基苯偶姻，4,4'_二甲基苯偶酰，4'-乙 氧基苯乙酮，4'-羥基苯乙酮，4'-苯氧基苯乙酮，4'-叔丁基-2'，6'_二甲基苯乙酮，4-苯甲 酰基聯(lián)苯，4-羥基二苯甲酮，4-甲基二苯甲酮，9,10-菲醌，苯偶姻乙醚，苯偶姻甲基醚，二苯 甲酮，二苯甲酮_3,3'，4,4'_四羧酸二酐，樟腦醌，二苯基(2,4,6_三甲基苯甲酰)氧化膦，苯 甲酰甲酸甲酯，米蚩酮(Michler's ketone)，苯基雙(2,4,6_三甲基苯甲酰)氧化膦和蒽醌-2_磺酸鈉。
[0075] 在一些實施方案中，戊二醛，甲醛，福爾馬林和相關(guān)的化合物可用作多官能醇例如 縮醛，和胺例如亞胺或烯胺的交聯(lián)劑。
[0076]可以將水凝膠446施加到纖維基質(zhì)425以創(chuàng)建比纖維基質(zhì)425更親水的交聯(lián)的親水 性聚合物涂層442。因此，可通過設(shè)置水凝膠446在纖維基質(zhì)425的孔444內(nèi)來增強(qiáng)由纖維基 質(zhì)425構(gòu)成的材料的親水性。在一些實施方案中，水凝膠446設(shè)置在具有表現(xiàn)出比水凝膠446 低的親水性的纖維430的纖維基質(zhì)425的孔444內(nèi)。例如，PEG水凝膠446可設(shè)置在SIBS纖維基 質(zhì)425的孔444內(nèi)以產(chǎn)生比基質(zhì)425更親水的交聯(lián)的親水性聚合物涂層442,因為PEG水凝膠 446比SIBS材料更親水。在其他實施方案中，將水凝膠446設(shè)置在具有表現(xiàn)出疏水性的纖維 430的纖維基質(zhì)425的孔444內(nèi)。
[0077]創(chuàng)建混合聚合物結(jié)構(gòu)和涂層的方法
[0078] 可使用本文討論的各種方法和工藝來形成混合聚合物結(jié)構(gòu)314,214,114,14。在一 些實施方案中，在下文中提供各種方法和工藝的非限制性實例。
[0079] 混合聚合物結(jié)構(gòu)的纖維基質(zhì)可以使用各種工藝，例如，靜電紡絲，熔噴，力紡絲， 和/或它們的組合來構(gòu)造。在此所討論的工藝或其他類似的工藝可用于構(gòu)造纖維基質(zhì)。在某 些實施方案中，可以用改進(jìn)的靜電紡絲，熔噴和力紡絲技術(shù)由纖維部分或完全地形成纖維 基質(zhì)。于2012年8月10日提交的題為"采用靜電紡絲與熔噴涂覆裝置的方法(METHOD FOR COATING DEVICES USING ELECTROSPINNING AND MELT BLOWING)" 的美國專利申請?zhí)?13/ 571553大體地描述了用于形成纖維基質(zhì)的方法，其通過引用以其整體并入本文。在一些實 施方案中，通過使用本文討論的工藝通過圍繞心軸或其它類似形狀的工具形成纖維基質(zhì)可 以將纖維基質(zhì)構(gòu)造成管狀。
[0080]在靜電紡絲中，電場可用于拉動聚合物溶液或來自毛細(xì)管源的熔化物。在一些實 施方案中，毛細(xì)管源可以是注射器。聚合物溶液或熔化物被拉至接地集電極（grounded collector)。高電壓電源可以用于驅(qū)動該過程。待涂覆的元件，例如基板，可被放置在集電 極上以進(jìn)行涂覆。干燥后，靜電紡絲材料可形成薄的聚合物網(wǎng)。在一些實施方案中，纖維尺 寸可通過調(diào)整聚合物溶液或熔化物中的聚合物的相對濃度來控制。
[0081 ]在熔噴中，裝置被配置為容納聚合物熔化物。聚合物熔化物穿過孔口，并且憑借穿 過該裝置的熱空氣流被運載通過孔口。隨著聚合物熔化物離開孔口，其遇到幫助拉長聚合 物熔化物的熱空氣流。結(jié)果，該聚合物熔化物形成撞擊到集電極上的纖維。待涂覆的元件， 例如基板，可以簡單地放置在集電極上或前面。
[0082]在力紡絲中，也稱為離心力紡絲，聚合物材料通過離心力霧化并噴到目標(biāo)元件上。 力紡絲涉及噴絲頭，也被描述為旋轉(zhuǎn)式噴霧器。聚合物溶液或熔化物被放入噴絲頭內(nèi)且由 離心力從噴絲孔拉出。離心力克服溶液或熔化物的表面張力，產(chǎn)生可噴到目標(biāo)元件上的聚 合物射流。從噴絲頭出來的聚合物射流延伸，干燥和凝固以產(chǎn)生目標(biāo)元件上的納米纖維。 [0083] 混合聚合物結(jié)構(gòu)任選地包括非纖維聚合物層。在一些實施方案中，利用各種工藝 形成非纖維聚合物層，例如通過浸涂，噴涂，電噴涂，靜電紡絲，注射成型，擠出，和/或它們 的組合。在一些實施方案中，通過在形成纖維基質(zhì)之前形成非纖維性聚合物層來創(chuàng)建混合 聚合物結(jié)構(gòu)。在其他實施方案中，通過在形成纖維基質(zhì)之后形成非纖維性聚合物層來創(chuàng)建 混合聚合物結(jié)構(gòu)。在一些實施方案中，通過同時形成非纖維性聚合物層和纖維基質(zhì)來創(chuàng)建 混合聚合物結(jié)構(gòu)。在一些實施方案中，使用本文的工藝，至少部分非纖維聚合物層將嵌入到 纖維基質(zhì)中。
[0084] 在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)包括聚合物網(wǎng)絡(luò)以及具有相同的聚合物材料 例如第一聚合物材料的非纖維聚合物層。非纖維層和聚合物網(wǎng)絡(luò)任選地通過在纖維基質(zhì)的 孔中添加第一聚合物材料超出孔飽和點來形成。當(dāng)纖維基質(zhì)的幾乎所有可進(jìn)入的孔已經(jīng)填 充有聚合物例如第一聚合物材料時，發(fā)生孔飽和。一旦已經(jīng)達(dá)到孔飽和點，聚合物材料例如 第一聚合物材料的任何附加量，將任選地形成與纖維基質(zhì)相鄰的非纖維聚合物材料的層。
[0085] 在一些實施方案中，經(jīng)由一系列的交替步驟由非纖維聚合物材料和纖維基質(zhì)形成 混合聚合物結(jié)構(gòu)。例如，混合聚合物結(jié)構(gòu)可以通過添加適量的聚合物液體，例如液體有機(jī)硅 到心軸或另一種形成基板的表面上，并靜電紡絲大量的纖維進(jìn)入液體聚合物來遞增地創(chuàng) 建。根據(jù)需要固化聚合物液體和纖維的混合物。將第二適量的聚合物液體任選地添加到部 分或完全固化的混合物上，隨后是再次添加纖維到聚合物液體中的另一電紡絲工藝。重復(fù) 這些步驟，得到了可用于建立混合聚合物結(jié)構(gòu)的迭代工藝。
[0086] 在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)包括給定的聚合物材料例如第一聚合物材料 的聚合物網(wǎng)絡(luò)。該聚合物網(wǎng)絡(luò)可任選地通過在由另一種材料例如第二聚合物材料制成的纖 維基質(zhì)的孔中嵌入第一聚合物材料來形成。在一些實施方案中，利用各種工藝形成聚合物 網(wǎng)絡(luò)，例如通過浸涂，噴涂，電噴涂聚合物材料到纖維基質(zhì)上。其他示例性的工藝包括，但不 限于，在纖維基質(zhì)上電紡絲，注射成型和擠出聚合物材料。在一些實施方案中，本文的各種 工藝的組合可用于構(gòu)造混合聚合物結(jié)構(gòu)。
[0087] 在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)包括交聯(lián)的親水性聚合物涂層。為了形成交 聯(lián)的親水性聚合物涂層，如本文先前所討論的，將水凝膠溶液施加到所形成的纖維基質(zhì)的 至少一部分。例如，在一些實施方案中，水凝膠溶液可以包括范圍為約〇. lwt %至5wt %的溶 液中的PEG。在一些實施方案中，水凝膠溶液可以包括范圍為約0. lwt%至lwt %的溶液中的 PEG，約1 · Owt %至1 · 5wt %的溶液中的PEG，或約1 · Owt %至5wt %的溶液中的PEG?？梢允褂?各種施用方法將水凝膠溶液施加于纖維基質(zhì)?？赡艿氖┯梅椒ǖ膶嵗ǎ幌抻?，浸 涂，混涂，噴涂，流涂，靜電噴涂，等1?子噴涂，旋涂，簾I旲式淋涂和絲網(wǎng)印刷涂。
[0088] 水凝膠可以經(jīng)受固化工藝從而將各個水凝膠聚合物鏈交聯(lián)在一起。固化工藝可取 決于固化引發(fā)劑。在一些實施方案中，水凝膠固化工藝可通過熱或UV光引發(fā)。在其他實施方 案中，真空壓力可以用于引發(fā)自由基引發(fā)劑和/或優(yōu)化水凝膠交聯(lián)工藝。在一些實施方案 中，涂覆的纖維基質(zhì)可以放入烘箱中以引發(fā)或加速水凝膠的固化。在其他實施方案中，水凝 膠固化工藝可通過UV光引發(fā)。
[0089] 在一些實施方案中，交聯(lián)的親水性聚合物涂層的纖維基質(zhì)在水凝膠涂層施加之 前，期間或之后進(jìn)行表面處理。在一些實施方案中，表面處理可任選地用于改變纖維基質(zhì)的 表面性質(zhì)。表面處理可任選地改變纖維基質(zhì)的表面性質(zhì)，以促進(jìn)水凝膠涂層施加工藝。在某 些實施方案中，表面處理可以清潔表面，活化表面，中和表面靜電和/或重新調(diào)整纖維基質(zhì) 中的纖維取向。表面處理的一個實例包括但不限于等離子體處理。
[0090] 等離子體處理是使用電離氣體分子來改變聚合物的表面性質(zhì)的表面改性工藝。等 離子體處理可以從聚合物材料中除去揮發(fā)性有機(jī)化合物。此外，等離子體處理可用于活化 通常不容易鍵合或表現(xiàn)出疏水性質(zhì)的聚合物材料的表面。在一些實施方案中，等離子體處 理可用于在施加水凝膠346之前臨時活化纖維基質(zhì)的表面。
[0091] 本文提供了纖維基質(zhì)和交聯(lián)的親水性聚合物涂層的具體實例。圖8提供了由聚(偏 二氟乙烯-共-六氟丙烯）（PVDF-HFP)纖維形成的纖維基質(zhì)的圖像。圖9-11顯示由聚乙二醇 (PEG)水凝膠和PVDF-HFP纖維基質(zhì)形成的交聯(lián)的親水性聚合物涂層的圖像。在一些實施方 案中，水凝膠溶液的濃度可影響在水凝膠施加工藝之后水凝膠是否變?yōu)樵O(shè)置在纖維之間的 孔中和/或在纖維的表面上。如圖9所示，在對纖維基質(zhì)施加較高濃度的水凝膠溶液，例如異 丙醇（IPA)溶液中的10wt%PEG之后，水凝膠被設(shè)置在纖維之間的空間，即孔中，以及纖維基 質(zhì)的纖維的表面上。圖10和11示出在對纖維基質(zhì)施加較低濃度的水凝膠溶液，例如IPA溶液 中的1.0wt%PEG之后，PEG水凝膠設(shè)置在纖維基質(zhì)的纖維的表面上，而不設(shè)置在纖維基質(zhì)的 孔內(nèi)。
[0092] 在一些實施方案中，對混合聚合物結(jié)構(gòu)或混合聚合物結(jié)構(gòu)的前體，例如，纖維基 質(zhì)，嵌入的纖維基質(zhì)，交聯(lián)的親水性聚合物涂層，非纖維聚合物層和/或它們的組合施加熱 處理。在一些實施方案中，熱處理任選地用于改變整個纖維基質(zhì)的材料性質(zhì)。非限制性實施 例包括使用熱處理來幫助創(chuàng)建和/或加強(qiáng)纖維基質(zhì)中的纖維與纖維之間的鍵合。另一非限 制性實施例包括使用熱處理以幫助創(chuàng)建和/或加強(qiáng)交聯(lián)的親水性涂層內(nèi)的水凝膠分子之間 的鍵合。在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)或混合聚合物結(jié)構(gòu)的前體可以在添加另一種 聚合物材料之前或之后經(jīng)受熱處理。示例性熱處理包括，但不限于，燒結(jié)。
[0093]燒結(jié)是可用于將聚合物材料熔合在一起的熱處理工藝。在一些實施方案中，將目 標(biāo)聚合物材料暴露于接近或達(dá)到其玻璃化溫度的溫度。在一些實施方案中，混合聚合物結(jié) 構(gòu)經(jīng)受的溫度接近或達(dá)到其前體材料中的至少一種的玻璃化溫度。在一些實施方案中，燒 結(jié)混合聚合物結(jié)構(gòu)，以幫助提高纖維基質(zhì)中的纖維-纖維鍵的鍵合強(qiáng)度。在一些實施方案 中，燒結(jié)混合聚合物結(jié)構(gòu)以幫助改善交聯(lián)的親水性涂層中的水凝膠分子之間的鍵合強(qiáng)度。 在一個非限制性的實例中，由第一聚合物材料的纖維基質(zhì)和第二聚合物材料的嵌入的聚合 物組成的混合聚合物結(jié)構(gòu)通過使該結(jié)構(gòu)經(jīng)受纖維基質(zhì)的玻璃化溫度而燒結(jié)。因此，在一些 實施方案中，當(dāng)經(jīng)受燒結(jié)工藝時，纖維基質(zhì)的纖維熔合在一起，從而幫助建造更堅固耐用的 混合聚合物結(jié)構(gòu)。
[0094]圖12-14是示出制造混合聚合物結(jié)構(gòu)的方法500-700的流程圖。本發(fā)明將在以下非 限制性實施例中更具體地描述，其目的是僅用于說明，因為本發(fā)明的范圍內(nèi)的許多修改和 變化已預(yù)先在本文中討論和/或?qū)τ诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。
[0095]方法500-700可以用于形成各種管狀醫(yī)療裝置，包括例如，可植入心臟起搏引線或 氣管切開插管的混合聚合物結(jié)構(gòu)。在一些實施方案中，方法500-700為給定的醫(yī)學(xué)應(yīng)用產(chǎn)生 合適的物理性能。
[0096]方法500包括創(chuàng)建具有由這樣的嵌入的纖維基質(zhì)構(gòu)成的一個層的混合聚合物結(jié)構(gòu) 的一些實施方案，所述嵌入的纖維基質(zhì)由兩種化學(xué)和/或物理上不同的聚合物材料制成。在 一些實施方案中，第一層包括使用電紡絲工藝在心軸上形成的具有合適的厚度的纖維基質(zhì) (方框510)。在一些實施方案中，纖維基質(zhì)由第一聚合物材料構(gòu)成。
[0097] 在一些實施方案中，改變纖維基質(zhì)第一層，使得第一層成為嵌入纖維基質(zhì)。在一些 實施方案中，嵌入纖維基質(zhì)通過噴涂由第二聚合物材料制成的聚合物網(wǎng)絡(luò)到纖維基質(zhì)內(nèi)而 形成(方框520)。在一些實施方案中，當(dāng)噴涂工藝遞送不超過纖維基質(zhì)的孔飽和點的給定量 的第二聚合物材料時，第二聚合物材料成為纖維基質(zhì)中的嵌入聚合物。
[0098] 在一些實施方案，第一聚合物材料的纖維基質(zhì)和第二聚合物材料的嵌入聚合物一 起創(chuàng)建混合聚合物結(jié)構(gòu)(方框530)。
[0099] 在一些實施方案中，從心軸移除混合聚合物結(jié)構(gòu)，以得到具有管狀體的結(jié)構(gòu)(方框 540) 〇
[0100]方法600包括創(chuàng)建具有三個層的混合聚合物結(jié)構(gòu)的一些實施方案:含有纖維基質(zhì) 的第一層(例如，內(nèi)層），包括嵌入的纖維基質(zhì)的第二層(例如，中間層），以及包括非纖維聚 合物層的第三層(例如，外層）。此外，在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)包括由至少兩種 化學(xué)上和/或物理上不同的聚合物材料組成的三個層:第一層由第一聚合物材料構(gòu)成，第二 層由第一和第二聚合物材料構(gòu)成以及第三層由第二聚合物材料構(gòu)成。
[0101] 在一些實施方案中，使用力紡絲工藝在心軸上形成纖維基質(zhì)(方框610)。纖維基質(zhì) 由第一聚合物材料構(gòu)成并創(chuàng)建混合聚合物結(jié)構(gòu)的第一層。
[0102] 在一些實施方案中，第二層由聚合物網(wǎng)絡(luò)制成且第三層由非纖維聚合物層制成。 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，都由第二聚合物材料制成的非纖維聚合物層和聚合物網(wǎng)絡(luò)使用注 射成型工藝形成(方框620)。在一些實施方案中，第二層包括嵌有第二聚合物材料的纖維基 質(zhì)的部分，即，嵌入的聚合物基質(zhì)。根據(jù)需要，當(dāng)將第二聚合物材料注入到纖維基質(zhì)的外表 面上并嵌入到纖維基質(zhì)的孔的至少一部分中時，形成第二層。在一些實施方案中，注射成型 工藝注射超過纖維基質(zhì)的孔飽和點的給定量的第二聚合物材料。這樣，第三層包括任選地 設(shè)置在纖維基質(zhì)的外表面上方的由第二聚合物材料形成的非纖維聚合物層。
[0103] 第一聚合物材料的纖維基質(zhì)，第二聚合物材料的聚合物網(wǎng)絡(luò)，以及第二聚合物材 料的非纖維聚合物層共同構(gòu)建混合聚合物結(jié)構(gòu)(方框630)。
[0104] 在一些實施方案中，燒結(jié)混合聚合物結(jié)構(gòu)，以幫助改善纖維基質(zhì)中的纖維-纖維鍵 的鍵合強(qiáng)度(方框640)。
[0105] 根據(jù)需要，從心軸移除混合聚合物結(jié)構(gòu)，以得到管狀醫(yī)療組件或裝置(方框650)。 在一些實施方案中，可以在工藝的早期從心軸移除混合聚合物結(jié)構(gòu)，例如，在燒結(jié)混合聚合 物結(jié)構(gòu)之前(方框640)。
[0106] 方法700包括創(chuàng)建具有三個層的混合聚合物結(jié)構(gòu)的實施方案：由交聯(lián)的親水性涂 層構(gòu)成的第一層(例如，內(nèi)層），主要由具有兩種不同的聚合物網(wǎng)絡(luò)的嵌入的纖維基質(zhì)構(gòu)成 的第二層(例如，中間層），以及主要由非纖維聚合物層構(gòu)成的第三層(例如，外層）。此外，在 一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)包括由至少三種化學(xué)和/或物理上不同的聚合物材料組 成的三個層:第一層由第一和第三聚合物材料構(gòu)成;第二層由第一，第二和第三聚合物材料 構(gòu)成;并且第三層由第二聚合物材料構(gòu)成。
[0107] 可以使用電紡絲工藝在心軸上形成纖維基質(zhì)(方框710)。在一些實施方案中，纖維 基質(zhì)由第一聚合物材料構(gòu)成并創(chuàng)建混合聚合物結(jié)構(gòu)的第一層。
[0108] 根據(jù)本發(fā)明的實施方案，都由第二聚合物材料制成的非纖維聚合物層和第一聚合 物網(wǎng)絡(luò)可以使用浸涂工藝形成(方框720)。在一些實施方案中，可以將第二聚合物材料施加 到纖維基質(zhì)的外表面，并嵌入到纖維基質(zhì)的孔的至少一部分內(nèi)。在一些實施方案中，第二層 由已嵌有第二聚合物材料的纖維基質(zhì)的部分，即，嵌入的聚合物基質(zhì)形成。
[0109] 在一些實施方案中，浸涂工藝施加超過纖維基質(zhì)的孔飽和點的合適量的第二聚合 物材料。這樣，第二聚合物材料可以布置在纖維基質(zhì)的外表面上以形成非纖維聚合物層，例 如第三層。
[0110]在此示例性方法中，第一聚合物材料的纖維基質(zhì)，第二聚合物材料的非纖維聚合 物層和第二聚合物材料的第一聚合物網(wǎng)絡(luò)一起創(chuàng)建前體混合聚合物結(jié)構(gòu)。該前體混合聚合 物結(jié)構(gòu)可以從心軸移除用于進(jìn)一步處理(方框730)。在一些實施方案中，可以在工藝的早期 或晚期從心軸移除前體混合聚合物結(jié)構(gòu)。
[0111]在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)可包括交聯(lián)的親水性涂層。交聯(lián)的親水性涂 層可以通過修改第一層來形成。在一些實施方案中，使用浸涂工藝將由第三聚合物材料制 成的水凝膠施加到內(nèi)腔表面處的管狀前體裝置的纖維基質(zhì)。在一些實施方案中，水凝膠設(shè) 置在內(nèi)腔表面處的可進(jìn)入孔的一部分內(nèi)，從而創(chuàng)建第二聚合物網(wǎng)絡(luò)。在一些實施方案中，水 凝膠層可以覆蓋管狀體的內(nèi)腔表面處的纖維基質(zhì)的外表面。水凝膠和纖維基質(zhì)可以隨后熱 固化，以形成交聯(lián)的親水性涂層(方框740)。
[0112]根據(jù)一些實施方案，如在方法700中所示，在已經(jīng)從第一和第二聚合物材料創(chuàng)建前 體混合結(jié)構(gòu)后(框720)，交聯(lián)的親水性涂層可在纖維的至少一部分中形成(方框740)?？蛇x 地，在其它實施方案中，在交聯(lián)的親水性涂層已經(jīng)在纖維基質(zhì)的至少一部分中形成之后(框 740)，可以將第二聚合物材料添加到第一聚合物材料例如纖維基質(zhì)中以形成混合結(jié)構(gòu)(方 框720)。這是可能的，因為在第一聚合物材料例如纖維基質(zhì)已與第二聚合物材料組合形成 混合結(jié)構(gòu)之前或之后，可以將水凝膠溶液施加于纖維基質(zhì)，以形成交聯(lián)的親水性涂層。
[0113] 在一些實施方案中，第二聚合物的非纖維聚合物層，第二聚合物材料的第一聚合 物網(wǎng)絡(luò)，以及包括從第一聚合物材料制成的纖維基質(zhì)和第三聚合物材料的第二聚合物網(wǎng)絡(luò) 的交聯(lián)的親水性涂層，一起創(chuàng)建混合聚合物結(jié)構(gòu)(方框750)。
[0114] 混合聚合物結(jié)構(gòu)可以被燒結(jié)，以幫助改善纖維基質(zhì)中的纖維-纖維鍵的鍵合強(qiáng)度 (方框760)。在一些實施方案中，混合聚合物結(jié)構(gòu)被燒結(jié)，以幫助改善交聯(lián)的親水性涂層中 的水凝膠分子之間的鍵合強(qiáng)度。
[0115] 可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下對所討論的示例性實施方案進(jìn)行各種修改 和添加。例如，雖然上述實施方案是指特定的特征，本發(fā)明的范圍也包括具有不同的特征組 合的實施方案和不包括所有的所描述特征的實施方案。因此，本發(fā)明的范圍旨在涵蓋落入 權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有這些替代、修改以及變型，以及它們的所有等同物。
[0116] 實施例1
[0117] 在下面的實施例中更具體地描述本發(fā)明，其目的是示例性的，因為本發(fā)明的范圍 內(nèi)的許多修改和變化對于本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將是顯而易見的。
[0118] 阻力(Drag Force)比較研究
[0119] 對照樣品
[0120] 對照樣品（"樣品A"）是具有約9.5111111的內(nèi)徑（1.0.)和約11.2111 111的外徑(0.0.)的市 售氣管切開插管（由Bivona制造）。
[0121] 測試樣品
[0122] 一個測試樣品（"樣品B"）由具有約9.5mm的I. D以及約11.2mm的外徑(0. D.)的PTFE 管形成。
[0123] 兩個測試樣品（"樣品(Τ'和"樣品D"）由這樣的混合聚合物結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其包括由有機(jī) 硅制成的外層和由交聯(lián)的親水性聚合物涂層制成的內(nèi)層。
[0124] 樣品C和D的內(nèi)管層由這樣的混合聚合物結(jié)構(gòu)構(gòu)造，其包括由有機(jī)硅制成的非纖維 聚合物層和包括PVDF-HFP纖維基質(zhì)和PEG水凝膠聚合物網(wǎng)絡(luò)的交聯(lián)的親水性聚合物涂層。 混合聚合物結(jié)構(gòu)和交聯(lián)的親水性聚合物涂層可以使用本文前面討論的工藝和方法來構(gòu)造。
[0125] 樣品C和D構(gòu)造有約9.5mm的I. D以及約11.2mm的外徑(0. D.)。樣品C和D的圓柱形內(nèi) 層管通過在具有合適的直徑的心軸上形成纖維來構(gòu)造，以產(chǎn)生具有9.5mm的I.D的管。測試 之前從心軸移除樣品C和D。
[0126] 阻力測試方法
[0127] 將測試和對照樣品分別地進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)記，并放入具有曲折路徑或曲率的測試夾具 中，模擬示例性解剖學(xué)氣管氣道。
[0128] 將具有6.8mm外徑的支氣管鏡放入每個樣品的內(nèi)腔。支氣管鏡的近端被附接至材 料試驗機(jī)，例如Instron Tester。
[0129] 該支氣管鏡在每個測試樣品內(nèi)沿曲折路徑前進(jìn)和縮回2英寸的距離。當(dāng)支氣管鏡 在每個樣品內(nèi)前進(jìn)和縮回時為每個樣品記錄最大力測量結(jié)果。
[0130] 結(jié)果
[0134]測試樣品和對照樣品的最大力數(shù)據(jù)示于表1中。最大力值測量當(dāng)支氣管鏡在每個 測試樣品的腔內(nèi)移動時支氣管鏡的外表面和測試樣品的內(nèi)表面之間的摩擦阻力。因此，最 大力值提供了每個樣品的內(nèi)腔的潤滑性質(zhì)的指示。
[0135]表1不出了市售氣管切開插管(樣品A)具有最尚的最大力，而PTFE管（樣品B)具有 最低的最大力。由混合聚合物結(jié)構(gòu)制成的管樣品（樣品C和D)的平均最大力為0.9751bf ·?；?合聚合物結(jié)構(gòu)管(樣品C和D)的平均最大力顯著低于市售氣管切開插管(樣品A)，但比PTFE 管(樣品B)略高。
[0136]結(jié)果顯示由混合聚合物結(jié)構(gòu)制成的測試樣品(樣品C和D)具有光滑的內(nèi)腔，其相比 于目前市售的氣管切開插管(樣品A)對支氣管鏡的運動產(chǎn)生大幅減少的摩擦阻力。
【主權(quán)項】
1. 一種用于制造包括混合聚合物結(jié)構(gòu)的管狀醫(yī)療裝置的方法，所述方法包括： 形成包括由第一聚合物材料制成的非織造纖維基質(zhì)的第一層;和 在第一層周圍形成包括第二聚合物材料的第二層，使得第二層的第二聚合物材料的至 少一部分嵌入到第一層的第一聚合物材料的至少一部分中。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中形成包括非織造纖維基質(zhì)的第一層包括使用熔噴， 靜電紡絲和力紡絲工藝中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成第一層包括形成由含有聚（偏二氟乙烯_共_ 六氟丙烯）(PVDF HFP)的第一聚合物材料制成的非織造纖維基質(zhì)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在第一層周圍形成第二層包括使用浸涂，噴涂，電 噴涂，靜電紡絲，注射成型和擠出工藝中的一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在第一層周圍形成第二層包括形成含有由有機(jī)硅 或聚氨酯制成的第二聚合物材料的第二層。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成第一層包括形成包括多個離散的纖維和在至 少一部分纖維之間形成的孔的非織造纖維基質(zhì)。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，在第一層周圍形成第二層包括將第二聚合物材料 的至少一部分設(shè)置在非織造纖維基質(zhì)的孔中以使第一層和第二層牢固地粘附在一起。8. -種用于制造包括混合聚合物結(jié)構(gòu)的管狀醫(yī)療裝置的方法，所述方法包括： 形成管狀體，其包括： 在心軸周圍形成非織造纖維基質(zhì)，所述非織造纖維基質(zhì)包括至少部分地由第一聚合物 材料制成的多個隨機(jī)取向的納米纖維和在至少一部分納米纖維之間形成的孔； 在至少一部分非織造纖維基質(zhì)周圍設(shè)置第二聚合物材料從而使得至少一部分第二聚 合物材料嵌入非織造纖維基質(zhì)的孔內(nèi)； 在至少一部分非織造纖維基質(zhì)周圍設(shè)置由第三聚合物材料制成的水凝膠從而使得至 少一部分第三聚合物材料嵌入非織造纖維基質(zhì)的孔內(nèi)；以及 交聯(lián)水凝膠以在至少一部分非織造纖維基質(zhì)中形成交聯(lián)的親水性涂層。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，在至少一部分非織造纖維基質(zhì)周圍設(shè)置第二聚合 物材料導(dǎo)致具有由第二聚合物材料形成的表面的管狀體。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，在至少一部分非織造纖維基質(zhì)周圍設(shè)置第三聚 合物材料以及交聯(lián)水凝膠以形成交聯(lián)的親水性涂層導(dǎo)致具有由交聯(lián)的親水性涂層形成的 表面的管狀體。11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，在心軸周圍形成非織造纖維基質(zhì)包括使用靜電 紡絲工藝設(shè)置至少部分地由第一聚合物材料制成的多個納米纖維。12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，在心軸周圍形成非織造纖維基質(zhì)包括設(shè)置至少 部分地由第一聚合物材料制成的多個納米纖維，所述第一聚合物材料由聚（偏二氟乙烯-共-六氟丙烯）（PVDF HFP)制成。13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，在至少一部分非織造纖維基質(zhì)周圍設(shè)置由第三 聚合物材料制成的水凝膠包括設(shè)置至少部分地由聚乙二醇(PEG)制成的水凝膠。14. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括通過加熱管狀體到納米纖維的玻璃化溫度附近 來燒結(jié)所述管狀體。15. -種由混合聚合物結(jié)構(gòu)制成的醫(yī)療裝置，其包括： 包括第一層和第二層的管狀體； 第一層包括纖維基質(zhì)，所述纖維基質(zhì)包括至少部分地由第一聚合物材料制成的多個隨 機(jī)取向的納米纖維和在納米纖維的至少一部分之間形成的孔;以及 第二層至少部分地由第二聚合物材料制成； 其中，由第二聚合物材料制成的第二層的至少一部分設(shè)置在多個納米纖維的周圍和之 間，使得所述第二聚合物材料的至少一部分嵌入到纖維基質(zhì)的孔的至少一部分中。16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療裝置，其中，所述第一層包括至少部分地由含有聚（偏 二氟乙烯-共-六氟丙烯）(PVDF HFP)的第一聚合物材料制成的纖維基質(zhì)。17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療裝置，其中，所述纖維基質(zhì)包括多個隨機(jī)取向的納米纖 維，其中，所述納米纖維的一部分相互融合。18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療裝置，其中，所述第二層至少部分地由含有有機(jī)硅的第 二聚合物材料制成。19. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的醫(yī)療裝置，其中，所述第一層還包括至少部分地由設(shè)置在多 個納米纖維周圍和之間的第三聚合物材料制成的交聯(lián)的水凝膠。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的醫(yī)療裝置，其中，所述交聯(lián)的水凝膠至少部分地由含有聚乙 二醇(PEG)的第三聚合物材料制成。
【文檔編號】A61L29/14GK105916529SQ201580004643
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2015年1月20日
【發(fā)明人】艾德格博拉·阿德努希, 詹姆斯·P·羅爾, 大衛(wèi)·R·伍爾夫曼, 約瑟夫·T·小德蘭尼, 阿德尼伊·阿雷姆
【申請人】心臟起搏器股份公司