焊接制剂及其在组织焊接中的应用的制作方法

专利名称：焊接制剂及其在组织焊接中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接制剂和使用该焊接制剂进行组织焊接的方法。该焊接制剂在涉及组织焊接的各种应用中提供可能很有助益的强力粘合。
2.
背景技术：
随着外科手术的发展，安全修复由这些方法产生的复合组织缺损的能力已经成为一种限制因素。例如，内镜颅底手术产生的组织缺损很难安全地修复。目前已经从内镜脑脊液漏(CSF)修复的经验演化出多层技术。然而，安全分离鼻腔鼻窦和颅内间室的方法依然存在不确定因素，而手术失败的病人可能需要接受疾病干预如腰穿置管或开颅手术。激光组织焊接提供了产生持久的鼻内组织粘合的能力，并可为该手术困境提供解决方案。激光组织焊接(LTW)利用掺有激光特异性生色团的生物焊接剂，该激光特异性生色团经激光照射后通过使蛋白质变性而融化组织的边缘。通过微小的附带性组织热损伤， 该焊接可产生能够承受超过人颅内压力的组织粘合。LTW可利用光纤进行内镜操作，因而很适用于颅底。生物焊接剂的使用已经表明，相比常见于使用缝合材料产生的肉芽肿炎症反应，其为伤口愈合提供了一个非免疫原性的骨架(scaffold)。Kirsch AJ, Miller MI, Hensle Tff, Chang DT, Shabsigh R, Olsson CA, Connor JP, "Laser tissue soldering in urinary tract reconstruction :first human experience (尿各修复重建中白勺激光组织焊接第一次人的体验)，”tool0gy. 1995 Aug;46⑵261_6。该生物焊接剂也在正常的伤口愈合过程中被逐渐吸收。Lauto A，Trickett R，Malik R，Dawes JM, Owen ER,"Laser-activated solid protein bands for peripheral nerve repair :an vivo study (用于外周神经修复的激光激活固相蛋白带体内研究)，"Lasers Surg Med. 1997 ； 21(2) :134-41 禾口Lauto A,Kerman I，0hebshalon M,Felsen D,Poppas DP,"Two-layer film as a laser soldering biomaterial (用作激光焊接生物材料的两层膜)，” Lasers Surg Med 1999 ；25 (3) :250_6。生物焊接剂可与波长特异性生色团结合。Talmor M, Bleustein CB,Poppas DP,"Laser tissue welding -.a biotechnological advance forthe future ('M 光组织焊接未来生物技术的发展)，”Arch Facial Plast Surg. 2001 Jul-Sep ；3 (3) 207-13 禾口 Oz MC, Johnson JP, Parangi S, Chuck RS, Marboe CC, Bass LS, Nowygrod R, Treat MR,"Tissue soldering by use of indocyanine green dye-enhanced fibrinogen with the near infrared diode laser (使用吲哚菁绿染料增强的纤维蛋白原和近红外二极管激光进行组织焊接)，”J Vase Surg. 1990May ； 1 1(5) :718-25.这不仅增加了目标特异性能量吸收并且减少了泄漏给周围组织的热能。此外，通过选择特定的生色团如炭黑、荧光素染料或吲哚菁染料，通过提供与激光焊接的充分性相关的可预测的颜色变化可提供测定激光焊接充分性的客观基础。研究最广泛的LTW焊接剂由白蛋白、透明质酸和作为生色团的吲哚菁绿染料组成。在各种组织中的多项研究表明，利用对该焊接剂具有时空特异性的激光能，该液体焊接剂能够产生持久的焊接。然而，该焊接制剂有一些缺点。作为液体，其很难放置于无依托的区域而不大量流失。此外，其很容易被血液或其它液体稀释，因而必须应用于完全干燥的基底上。还有，该焊接剂缺少有效的内部结构稳定性而无法成功地封合组织中的小缝隙。同样，由于该焊接剂以液体的形式应用，其不具有能够使组织维持在一起的内部结构，直至施加了激光能，因为当施用激光以形成激光焊接时，水不得不从该焊接剂中蒸发出来。这就需要在形成焊接前和焊接过程中使用其它装置将组织维持在一起。最后，该焊接材料中白蛋白基质的轴向收缩会导致该焊接材料收缩，而在形成焊接时拉扯临近组织，在某些情况下这会危及到该焊接。Lauto, Antonio 等人，“Chitosan Adhesive for Laser Tissue Repair :In Vitro Characterization(用于激光组织修复的壳聚糖粘合剂体外特性描述)，"Lasers in Surgery and Medicine, vol. 36, pages 193-201 Q005)(下文称 “Lauto 2005”)公开了使用不溶的激光激活粘合条进行激光组织修复。该不溶粘合条由含有壳聚糖以％鬼1 v)、ICG(0. 02% w/v)和醋酸w/v)(参见第194页)的凝胶状溶液合成。当干燥时该 Lauto2005凝胶材料非常粘和脆，因此，用Lauto 2005制备该材料的不溶粘合条用于激光焊接。该粘合条对湿润的羊肠进行激光焊接表现出抗拉强度14. 7kPa和弹性系数6. SMpa0 Lauto 2005显示该粘合剂也可用于输送治疗化合物。但是，Lauto 2005没有公开在该制剂中使用交联剂。Lauto, Antonio 等人，“In Vitro and In Vivo Tissue Repair with Laser-Activated Chitosan Adhesive (激光激活的壳聚糖粘合剂进行体外和体内组织修 %)," Lasers in Surgery and Medicine, vol. 39, pagesl9-27 (2007) ( T ； ^ "Lauto 2007”)公开了两种制剂，用于制备不溶的激光激活粘合条进行激光组织修复制剂I 含有壳聚糖(1. 8% w/v)、ICG(0. 02% w/v)和醋酸(2% w/v)的凝胶状溶液；以及制剂II 含有壳聚糖(1.8% w/v)、ICG(0. 02% w/v)、京尼平(genipin)交联剂(1 % w/v)、醋酸 O% w/ ν)和乙醇(0.7% w/v)的凝胶状溶液。Lauto 2007未表明制备不溶的激光激活粘合条用于该激光组织修复方法的该凝胶状溶液为过饱和凝胶。Lauto 2007还得出结论“分子间和分子内交联有损于胶原蛋白和壳聚糖的结合能力”。0no, K 等人，"Photocrosslinkable Chitosan as a Biological Adhesive (作为生物粘合剂的光交联壳聚糖)，"Journal of Biomedical Material Resources, 49, 观9-四5 (2000)(下文称“0no”)教导了一种含有经乳糖酸和p_叠氮苯甲酸修饰的壳聚糖的凝胶。该凝胶旨在用于封合小肠、主动脉和气管上针头大小的孔。向壳聚糖中添加叠氮化物和乳糖部分产生了高水溶性的壳聚糖溶液，其属于流体稀释液。经紫外线照射，该修饰的壳聚糖自身交联产生不溶的壳聚糖水凝胶基质。国际公开No. 2007/082^2 (下文称“McGurk”)公开了一种生物胶，其可由交联剂和蛋白质如白蛋白和/或能制成可调粘度的凝胶或水凝胶的各种添加剂合成。在各种选择中，McGurk表明，可用于该发明的可植入水凝胶可包括壳聚糖。McGurk的材料可包括荧光染料，但McGurk并未考虑使用激光特异性生色团。此外，如果McGurk可产生水密封口，那么该凝胶可应用于潮湿组织，并可用于包括填补孔洞、修复组织裂伤和组织切口的各种用途。国际公开No. 2008/053432(下文称“Pini”)公开了用于各种激光组织焊接如角膜和皮肤修复的多种固体和半固体制剂。在一个实施方案中，该组合物包括一种过饱和ICG 凝胶，其可通过使用前室插管填入和涂覆在角膜切口并进行激光焊接。多余的凝胶可从切口冲洗掉。在一个实施方案中，Pini公开了一种半固体的组合物，其可选择性地包含壳聚糖(0. 5-15% w/w),ICG(0. 5-10% w/w)和其它稳定该制剂的的物质。然而，Pini未公开可交联化合物如白蛋白与壳聚糖和ICG组合，也未考虑在其组合物中进行交联。美国专利No. 5，958，443 (下文称“Viegas”)公开了一种包括成膜聚合物、离子型多糖和抗衡离子的凝胶组合物，其可用作药物传输系统、激光烧蚀保护物或角膜保护组合物。该凝胶组合物粘度可调。Viegas公开了如果需要不可逆凝胶或保持其形状的凝胶，该凝胶可选择性地包含壳聚糖和多种可交联化合物如聚乙烯醇和透明质酸。Viegas未公开使用激光特异性生色团或激光组织焊接的方法。WO 92/14513(下文称“Sawyer”)公开了一种用于激光组织焊接的填充材料。 Sawyer使用一种固体胶原蛋白“填充剂”使焊接物为固体的棒、片等，具有降低焊接过程中因焊接剂从伤口边缘收缩而产生伤口收缩的所述优点。Sawyer指出，因其高度可溶，该填充剂凝胶如明胶可迅速被血液溶解。因此，本技术领域存在对用于激光组织焊接的焊接制剂的需求，该制剂需具有足够的粘度以应用于各种特定用途，同时提供足够的粘结强度以产生安全的组织焊接。发明概述在第一方面，本发明涉及过饱和凝胶制剂。所述过饱和凝胶组合物包括壳聚糖、白蛋白和激光特异性生色团的溶液。在第二方面，本发明涉及使用本发明凝胶制剂的激光组织焊接方法。在该方法中， 本发明凝胶制剂被提供给用于组织修复的位点，并用激光激活所述凝胶中的激光特异性生色团，从而通过蛋白质变性来融合组织。在第三方面，可使用所述凝胶制剂和激光组织焊接方法，例如，进行颅底修复、气道消化道内镜修复、内镜经鼻手术修复、医源性食道穿孔修复、腹腔镜腹部手术修复、肺部修复、结肠修复、血管吻合、泌尿道/妇科内镜骨盆修复、口面手术修复、牙齿复位、皮肤缝合、子宫纤维瘤切除和膀胱手术后的子宫缝合和修复。在第四方面，本发明涉及制备用于激光组织焊接的过饱和凝胶组合物的方法。在该方法中，壳聚糖酸性水溶液与白蛋白水溶液组合。随后添加吲哚菁绿染料水溶液。将所得溶液进行沉淀并去除上清液后得到一种过饱和凝胶组合物。


图IA示出了如实施例3 (右边)和比较例C(左边)中，实施激光组织焊接术后0 天伤口愈合的扫描电镜显微图。图IB示出了如实施例3 (右边)和比较例C(左边)中，实施激光组织焊接术后5 天伤口愈合的扫描电镜显微图。 图IC示出了如实施例3 (右边)和比较例C (左边)中，实施激光组织焊接术后15 天伤口愈合的扫描电镜显微图。该图像显示焊接剂作为正常伤口愈合和疤痕形成的骨架存在，没有损害上颂骨窦下方的重新成膜。 图2示出了实施例3中的凝胶焊接剂扫描电镜显微图，左边为激光焊接前，右边为激光焊接后。图3示出了实施例7和比较例F中由肌电图检测的基线神经功能的恢复。图4示出了实施例7用于神经修复操作的修复方法的手术时间。图5示出了基于多次实施操作的修复时间的学习曲线。图6示出了对照组与带有衬底移植物的本发明激光焊接的兔鼓膜损伤平均压力。
具体实施例方式为了说明的目的，下面参照其各个示例性的实施方案描述本发明的原理。尽管本文特别描述了本发明的某些实施方案，本领域技术人员将很容易理解相同的原理同样适用于，和可应用于其它设备和方法。在详细描述本发明公开的实施方案以前，应该理解本发明的应用并不限于其详述的任何具体实施方案。本文所用术语仅为描述的目的，而非限制本发明。此外，尽管描述某些方法时参照了本文中以某种顺序提供的某些步骤，但在许多情况下这些步骤可以以本领域技术人员理解的任何顺序实施，且该方法并不限于本发明公开的特定步骤安排。必须提请注意的是，如本文和所附权利要求书中所用，除非另有明确说明，单数形式“一”、“一个”和“所述的”包括了复数形式。同样，本文中术语“一”(或“一个”)、“一或多”和“至少一”可互换使用。注意术语“包含”、“包括”和“具有”也可互换使用。激光组织焊接(LTW)涉及掺有激光特异性生色团的基于蛋白质的焊接剂的应用， 所述激光特异性生色团经激光照射后通过使细胞外基质蛋白质变性而融合组织边缘。该焊接可使用柔性光纤进行内镜操作，且已经表明其具有有用的粘结强度。另外，该基于蛋白质的焊接剂已被证明为正常的伤口愈合过程提供了一个骨架，从而免于植入异物或额外的拆除手术。在第一方面，本发明涉及例如，用于激光组织焊接的有用的过饱和凝胶制剂。所述过饱和凝胶组合物包括壳聚糖、白蛋白和激光特异性生色团的溶液。用于本发明的最优选生色团为吲哚菁绿(ICG)。但是，任何用于激光焊接的具有合适化学和物理性质和特性的生物相容性的其它类型染料都可作为替代物，包括但不限于炭黑和荧光素染料。ICG生色团的实例有美国伊利诺伊州布法罗市Akorn公司生产的药用吲哚菁绿和 Monaco (德国)的 PULSION Medical System AG 公司的 ICG-PULSI0N 染料。ICG 水溶液的光吸收谱以分别在700和780nm处的两个峰表征。这两个峰的相对强度随该溶液的浓度和/或不同的过饱和程度而变化。本发明使用过饱和凝胶制剂。作为过饱和凝胶制剂，本发明的组合物不存在传统的液体焊接剂的缺点，如难于放置在无支承的区域，被血液或其它液体迅速稀释，因为常规焊接剂缺乏强的内部结构稳定性而不能封合组织的小缝隙，以及在激光焊接过程中需要从溶液中蒸发大量的水。本发明过饱和凝胶制剂优选表现出允许其放置于理想的焊接位置而不会大量流失该制剂的流变行为。更优选地，本发明过饱和凝胶制剂的粘度(于16°C以赛波特通用秒 (SSU)测定)为约700至约250，000，甚至更优选地，该过饱和凝胶制剂的粘度为约2500至约70，000，最优选地，该过饱和凝胶制剂的粘度为约7000至约25，000。在沉淀和形成过饱和凝胶制剂前测定，并以壳聚糖、ICG和白蛋白组分的干重计，本发明制剂可包含约0.5-7.0% (w/w)壳聚糖、约0.05至约0.60% (w/w)的ICG和约 20-99% (w/w)白蛋白，余量为溶剂/载体材料。优选的制剂可包含约0.7-5. 5% (w/w)壳聚糖、约0.07-0. 55% (w/w)的ICG和约M-99% (w/w)白蛋白，余量为溶剂/载体材料。更优选的制剂可包含约2. 3-4. 0% (w/w)壳聚糖、约0. 2-0. 36% (w/w)的ICG和约72-97. 5% (w/w)白蛋白，余量为溶剂/载体材料。最优选地，所述制剂可包含约2. 9-4.0% (w/w)壳聚糖、约0.2-0. 3% (w/w)的ICG和约91-96. 9% (w/w)白蛋白，余量为溶剂/载体材料。特别优选的制剂包含，在沉淀和形成过饱和凝胶制剂前测定，约3. 1% (w/w)壳聚糖、约0.3% (w/w)的ICG和约96% (w/w)白蛋白，余量为溶剂/载体材料。当使用除ICG外的替代性生色团时，本领域技术人员可根据该凝胶组合物的粘度和所需的激光吸收水平等因素确定用于本发明组合物中的生色团的量。合适的溶剂/载体材料包括能够溶解该组合物的各种成分的溶剂。所述合适的溶剂/载体材料应该优选为生物相容性的，水是本发明制剂的特别好的溶剂材料。其它本领域技术人员已知的合适溶剂及其混合物也可用于本发明。壳聚糖是指由发现于甲壳动物壳中的几丁质经脱乙酰作用产生的氨基多糖，且其可被制成阳离子聚合物。该制剂的壳聚糖组分最好能在酸性条件下溶解于合适的溶剂。因而，一般理想的情况是，在本发明制剂中使用足量的合适生物相容性酸组分以促进壳聚糖的溶解。特别优选用于本发明制剂的酸为乙酸，尽管其它本领域技术人员已知的合适的酸及其混合物也可用于本发明。本发明的壳聚糖组分具有几大优点。例如，已经发现在激光焊接中使用壳聚糖组分提供了非常好的粘结强度和/或破裂压力。此外，壳聚糖的止血特性、粘着性 (mucoadherent)和生物可降解性使其非常适合用于激光焊接和组织修复。提供白蛋白组分的目的为至少部分交联壳聚糖组分，并改善该壳聚糖组分与组织的粘合力。以这种方式可获得该具有理想流变行为的制剂。更优选地，使用足够的白蛋白以基本完全地交联该制剂的壳聚糖组分。已经发现，本发明制剂提供的流变特性便于其分布于激光焊接的位点，并在激光焊接过程中使该制剂维持在其所处位置。同样，本发明制剂提供了足够的化学稳定性从而允许该制剂在使用前制备并储存于合适的条件下。合适的储存条件可为，例如，为保护生色团而避光冷藏于约4°C。其它合适的添加剂也可用于该制剂中，如抗氧化剂、抗菌剂、类固醇、抗真菌剂、抗病毒剂、成纤维细胞抑制剂、抗生物膜剂、抗炎剂、免疫活性化合物、等渗剂、PH调节剂、增塑剂、纳米微粒和抗生素。可在本发明制剂中使用足量的上述每种添加剂以实现所需的功效。 本发明的过饱和凝胶能够可逆地结合药物制剂，该药物制剂在体内随时间而被洗脱。因而， 与传统制剂不同，该焊接剂还能用作多种热稳定化合物的药物输送载体。本发明制备过饱和凝胶制剂的合适方法如下。搅拌壳聚糖酸性水溶液，可向其中加入白蛋白水溶液。然后，加入吲哚菁绿染料水溶液。使该溶液沉淀并去除上清液，得到过饱和凝胶组合物。本申请中壳聚糖、白蛋白和ICG含量的重量百分比范围，基于在沉淀步骤和凝胶形成之前的壳聚糖、白蛋白和ICG组分的干重而确定。如需要，可采用进一步的步骤去除上清液。在本发明一些实施方案中，添加这些成分的顺序对于确定最终过饱和凝胶产品和/或由其形成的激光焊接的特性可能很重要。在这些实施方案中，优选在添加染料之前向壳聚糖溶液中加入白蛋白溶液，然后沉淀该过饱和凝胶。以这种方式，可制备浓缩形式的白蛋白，其在激光焊接过程中的收缩程度不如一些其它激光焊接剂那么大。本发明方法提供的过饱和凝胶，比液体更具粘性，但足够柔软且能被泵送至激光焊接的位置，并能够形成可于激光焊接步骤中保持的所需形状。进一步地，由于本发明的过饱和凝胶是由水溶液沉淀而成，其具有的附加优点为不溶于水，因而在激光焊接过程中无需将该凝胶应用于干燥的组织基座(bed)。这大大增加了激光焊接过程的灵活性，同时免于在某些焊接场合为了提供干燥的组织基座需进行额外的准备。进一步地，本发明过饱和凝胶在使用中表现出凝血特性。同样，如需要，该凝胶可与药物载体材料一起传送。已经发现，本发明的过饱和焊接凝胶强于当前描述的焊接剂，其易于操作且定位精确，能够连接距离达几个毫米的组织小间隙，而且可作为药物制剂的载体。此外，由于本发明材料为凝胶，其在焊接过程中具有足够的结构以将一些组织维持在一起，从而减少了用外部手段将组织维持于所需位置和/或使组织边缘紧密相对以供焊接的需要。这便于， 例如，使用内镜进行激光组织焊接，该焊接过程中可能难于用其它工具将组织维持于适当位置。本发明凝胶的另一个优点为，其收缩量与如公开号为W092/014513的国际申请公布的激光焊接剂相比要少。据信本发明的沉淀方法浓缩了该过饱和凝胶中的白蛋白，该方式减少了激光焊接期间该材料的收缩。本发明凝胶的又一个优点为，证据表明该凝胶在激光焊接前或激光焊接过程中填入到组织内，从而形成结构更为良好的粘合。例如，Lauto 2005固体不溶条无法填入组织内且不具备本发明的这一优点。本发明壳聚糖/白蛋白过饱和焊接凝胶能够产生水密性组织粘合，该粘合超过颅内压，有助于伤口自然愈合，产生微小的附带性热组织损伤。这些焊接可通过光纤使用激光实施，因而可能极为适合内镜操作。该焊接凝胶相比传统焊接剂粘合力更强、更易于使用，还可用作药物制剂的载体。该技术非常适于颅底修复，其应用延伸至任何在某区域要求水密性组织封合又难以接近的手术专科，该手术专科包括但不限于头和颈的手术修复如颅底修复、气管修复、气道消化道内镜修复、内镜经鼻手术修复、医源性食道穿孔修复、腹腔镜手术修复如腹腔镜腹部手术修复、肺部修复、结肠修复、鼓膜修复(耳膜)、神经修复如切断神经的再附着、血管吻合、泌尿道/妇科内镜骨盆修复、口面手术修复、牙齿复位、皮肤缝合、胸腔手术修复、神经外科修复、子宫纤维瘤切除和膀胱手术后的子宫封合与修复。该方法可应用的修复手术还有，例如，普通外科手术、经自然腔道内镜手术(N0TEQ、胃间隔减肥 (TOGA)、胃镜检查手术、视频辅助手术如视频辅助胸腔手术(VATQ和/或机器人手术。本发明尤其适用于无法应用缝合或吻合技术(stapling)的情况，如该修复可能要求一定程度的水或空气密封性。例如，胸腔手术中可能要求某种最低程度的空气密封性， 使用本发明的材料就能达到。在必须减少流体渗漏的各种形式头和颈手术中也可能涉及类似应用。在第二方面，本发明涉及使用本发明凝胶制剂进行激光组织焊接方法。在该方法中，将本发明凝胶制剂提供给用于组织修复的位点，所述凝胶中的激光特异性生色团被激光激活通过诱导蛋白质变性而融合组织。为了本发明的目的且根据本发明一个实施方案，本发明过饱和凝胶制剂被传送至组织修复的位点。可使用例如，约650-850nm波长的激光，进行激光组织焊接。例如，使用以SlOnm波长发射的AlGaAs 二极管激光器来实施。或者，可使用二极管激光模块(加利福利亚州山景市Iridex公司)与600 μ m内径的石英光纤耦合，该光纤的技术参数如下功率 1.0W，脉冲时长0.5s，脉冲间隔0. ls，功率密度31.81d/cm2，主波长输出808+/_1歷。用足够的激光发射通过蛋白质变性产生合适的组织粘合。例如，在焊接过程中可将激光能施加于该焊接剂直至发生由绿色至米黄色的特征性变化或达到某个特定温度。为了实施特定组织修复手术的目的，本领域技术人员常规上可根据如组织修复的大小和位置以及有效封合该伤口所需焊接剂的量等因素确定足够程度的激光。下列实施例结果中的破裂压力表明了几个重要特征。在实施例1中，无需额外的骨膜移植，手术5天后瞬时破裂压力由135. 03+/-5. 76mmHg升至154. 10+/-3. 68mmHg，这表明鼻腔粘膜内激光焊接产生的焊接其破裂强度甚至超过了病理学上提高的颅内压。相对于使用基于透明质酸、白蛋白和ICG混合物常规制剂的类似比较例A，其也表现出了显著的改善。所述实施例还证明，该焊接的目的是作为骨架而加固该修复并防止CSF渗漏，直至形成天然的伤口疤痕。相对于使用基于透明质酸、白蛋白和ICG混合物常规制剂的类似比较例 B，实施例2也表现出了显著的改善。其余实施例表明，本发明可成功地应用于多种其它类型的修复。实施例材料和方法破裂阈值测压法该测压系统由带有可追踪测压计(-776. 00至+776. OOmmHg范围，宾夕法尼亚州匹兹堡市Fisher Scientific公司)的装有盐水的封闭系统和使用以鲁尔旋锁接口(luer lock)固定的标准静脉输液管、呈平行设置的IOcc注射器组成。为测定粘膜修复的破裂压力，将兔子处死，去除硅胶垫片后露出粘膜修复。用Imm的耳科金刚钻头在上颂骨窦的前外侧上实施另外的鼻窦切开手术。鼻窦切开手术过程中，用牙科粘合剂 (伊利诺伊州伍德戴尔市Moelting公司)以水密封方式将鲁尔旋锁接口粘接并与该测压系统平行连接。在鼻腔内找出上颂窦自然开口，并用一条以牙科粘合剂加固的粘膜将其堵住。通过给注射器活塞施压逐渐增加系统内的压力，当盐水穿过粘膜破裂出来时记录其破裂压力。然后，将其与该测压计上记录的最大压力相关联。组织学分析进行破裂压力分析后，从每种条件中选出一个修复，与其周围的骨头一起取出并包埋于石蜡中。进行标准的苏木精和伊红染色，在两个不同的切口，由兽医组织病理学家以3点计量法对所述修复的附带热损伤、局部炎症程度和纤维组织形成进行盲评计分。统计学分析所有统计分析均使用Sigm必tat的3. 1版(加利福利亚州圣何塞市 Systat Software公司)进行。将破裂压力排序并用条件(激光焊接与开口)和术后天数 (0,5,15)这两个因素进行双因素方差分析(ANOVA)。用图基氏(Tukey)检验以0. 05的显著性水平进行事后成对多重比较。激光系统使用二极管激光模块(加利福利亚州山景市Iridex公司)与600 μ m 内径的石英光纤耦合，该光纤的技术参数如下功率0. 5-1. 0W，脉冲时长0.5s，脉冲间隔0. ls，功率密度31. 8ld/cm2至约19W/cm2，流畅度8. OJ/cm2，主波长输出808+/_lnm。样本数下列公式用于计算本研究中分别比较的样本数。使用该公式应考虑规定的α误差za。
权利要求
1.一种适用于激光组织焊接的过饱和凝胶组合物，其包括壳聚糖、激光特异性生色团和白蛋白。
2.如权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包括足量的白蛋白以与所述壳聚糖交联。
3.如权利要求1所述的组合物，其中所述壳聚糖含量约为0.7-5. 5w/w%,以沉淀和凝胶形成之前测定的组合物的总重计。
4.如权利要求3所述的组合物，其中所述白蛋白含量约为M-99W/W%，以沉淀和凝胶形成之前测定的凝胶组合物的总重计。
5.如权利要求1所述的组合物，其中所述壳聚糖含量约为2.3-4. 0w/w%,以沉淀和凝胶形成之前测定的组合物的总重计。
6.如权利要求5所述的组合物，其中所述白蛋白含量约为72-97.5W/W%，以沉淀和凝胶形成之前测定的凝胶组合物的总重计。
7.如权利要求1所述的组合物，其中所述壳聚糖含量约为2.9-4. 0w/w%,以沉淀和凝胶形成之前测定的组合物的总重计。
8.如权利要求7所述的组合物，其中所述白蛋白含量约为91-96.9w/w%,以沉淀和凝胶形成之前测定的凝胶组合物的总重计。
9.如权利要求1所述的组合物，其中所述凝胶组合物的粘度在16°C为约700至约 250，000赛波特通用秒。
10.如权利要求1所述的组合物，其中所述凝胶组合物的粘度在16°C为约2500至约 70，000赛波特通用秒。
11.如权利要求1所述的组合物，其中所述凝胶组合物的粘度在16°C为约7000至约 25，000赛波特通用秒。
12.—种组织修复的方法，其包括如下步骤提供一种包含壳聚糖、激光特异性生色团和白蛋白的过饱和凝胶组合物；将所述凝胶组合物应用于组织修复位点；以及使所述凝胶组合物接触激光从而产生激光焊接，其中所述凝胶组合物中至少部分壳聚糖被所述白蛋白交联。
13.如权利要求12所述的方法，其中所使用的激光的波长为约650-850nm。
14.如权利要求12所述的方法，其中所述壳聚糖含量约为0.7-5.且所述白蛋白含量约为M-99W/W%，以沉淀和凝胶形成之前测定的凝胶组合物的总重计。
15.如权利要求12所述的方法，其中所述壳聚糖含量约为2.3-4.且所述白蛋白含量约为72-97. 5w/w%，以沉淀和凝胶形成之前测定的组合物的总重计。
16.如权利要求12所述的方法，其中所述壳聚糖含量约为2.9-4.且所述白蛋白含量约为91-96. 9w/w%，以沉淀和凝胶形成之前测定的组合物的总重计。
17.如权利要求12所述的方法，其中所述凝胶组合物的粘度在16°C为约700至约 250，000赛波特通用秒。
18.如权利要求12所述的方法，其中所述方法用于选自下组的应用头和颈手术修复、 气管修复、气道消化道内镜修复、内镜经鼻手术修复、医源性食道穿孔修复、腹腔镜手术修复、肺部修复、结肠修复、鼓膜(耳鼓)修复、神经的修复如切断的神经再附着、血管吻合、泌尿道/妇科内镜骨盆修复、口面手术修复、牙齿复位、皮肤缝合、胸腔手术修复、神经手术修复、子宫纤维瘤切除和膀胱手术后的子宫缝合和修复。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述方法用于颅底修复。
20.如权利要求18所述的方法，其中所述方法用于医源性食道穿孔修复。
全文摘要
本发明描述了包含壳聚糖、白蛋白和激光特异性生色团的溶液的过饱和凝胶制剂。本发明还描述了使用该凝胶制剂进行激光组织焊接的方法。在该方法中，将本发明的凝胶制剂供应给用于组织修复的位点，并用激光激活该凝胶中的激光特异性生色团，从而通过诱导蛋白质变性而融合组织。该凝胶制剂和激光组织焊接方法可用于，例如，进行颅底修复、气道消化道内镜修复、内镜经鼻手术修复、医源性食道穿孔修复、腹腔镜腹部手术修复、肺部修复、结肠修复、血管吻合、泌尿道/妇科内镜骨盆修复、口面手术修复、牙齿复位、皮肤缝合、子宫纤维瘤切除和膀胱手术后的子宫缝合和修复。
文档编号A61L31/04GK102238971SQ200980146307
公开日2011年11月9日 申请日期2009年9月18日 优先权日2008年9月19日
发明者本杰明·S·布莱尔, 詹姆斯·N·帕默, 诺姆·A·科恩 申请人:宾夕法尼亚大学董事会