可生物降解型软组织填充物的制作方法

本申请要求于2017年2月17日提交的美国临时专利申请号62/296146的优先权。本申请涉及软组织填充物。
背景技术：
：用于结缔和/或脂肪软组织的软组织填充物用于医学和美容应用中以矫正各种软组织缺损或增强外观。软组织缺损可能由诸如软组织肿瘤切除术、先天性异常、创伤和衰老等各种病状引起。除了植入物(诸如基于硅酮的植入物)或使用患者自身的脂肪作为软组织填充物之外，各种化合物已被用作软组织填充物，包括透明质酸、胶原蛋白以及生物合成聚合物(例如聚-l-乳酸、羟基磷灰石钙和聚甲基丙烯酸甲酯)。可商购的各种可注射真皮软组织填充物的非限制性例子是透明质酸(例如restylanetm和juvédermtm)；胶原蛋白(例如zydermtm、zyplasttm)，以及生物合成聚合物(例如radiessetm(羟基磷灰石钙)；ellansétm(聚己内酯)；sculptratm(聚-l-乳酸)。这些填充物通常是可注射的。这些方法有各种缺点。天然材料在采购和控制以及材料一致性方面可能存在问题。成形植入物必须预先设定尺寸并且不具有其他填充物例如像可注射填充物提供的柔性。患者自身组织的使用可使手术程序进一步复杂化并且可能与更多的术后并发症相关联。另外，在软组织填充物用于解决医学问题的情况下，这些软组织填充物通常不能充分解决美容问题。不良美容效果特别成问题的一个领域是修复由乳腺癌或其治疗引起的乳房组织缺损后的治疗。乳腺癌是最常被诊断出的癌症，并且是加拿大女性癌症死亡的第二大原因。2015年，大约有25,000名加拿大女性被诊断患有乳腺癌(加拿大癌症协会(canadiancancersociety))，占所有新发癌症病例的26％。在经过几项随机对照试验确认用辐射的保乳手术(bcs)的安全性和有效性后，它已替代乳房切除术成为乳腺癌最常见的手术程序。由于改进了治疗，现在预计大多数乳腺癌存活者都具有较长的预期寿命，并伴有良好的生活质量。然而，在经历bcs的患者中通常观察到不良的美容术和不规则的软组织缺损。在损害患者美学外观的同时，软组织缺损是心理困扰的主要来源，这强调越来越需要矫正/修复技术来解决这些美容问题。由于可商购的合成植入物是以预定尺寸制造的，所以它们不适合重建不同尺寸的部分乳房变形并且仅用于乳房切除术后环境中的完全乳房重建。已经探索了几种手术技术来解决这种尚未满足的需求。例如，有许多可用的肿瘤整形(oncoplastic)手术技术，诸如局部组织重排、对侧乳房缩小术和皮瓣手术。然而，高并发症发生率和成本(较长的手术时间和住院时间)是缺点。局部组织重排虽然展现出较低的并发症发生率和美容上更可接受的结果，但不适合于切除术后乳房脂肪过多且乳房组织不足的患者。此外，为了实现对称性，高达40％的这些患者需要对侧乳房缩小术，因此增加了整个手术时间和两个乳房的并发症。组织重排也可能使对阳性手术切缘的修正(在需要时)复杂化。由于无法准确地确定所涉及的边缘，这可导致进行乳房切除术的决定。对于具有小乳房或显著组织缺失的患者，建议采用带蒂皮瓣手术(例如背阔肌皮瓣)。这种重建技术的优点是不需要对侧乳房缩小术以及外科医生在没有美容损害的情况下更积极地进行乳房组织切除术的能力。然而，广泛的手术解剖、较长的手术和恢复时间、供体部位并发症、高成本以及由于皮肤颜色和质地的潜在差异导致的美学局限是皮瓣手术的主要缺点。自体脂肪转移也已被用于填充bcs后的乳房缺损。然而，该技术由于新生儿脂肪坏死(cytosteatonecrosis)而提供临时解决方案。更新近的重建方法包括使用脂肪来源再生细胞(adrc)富集的脂肪移植物(cytoritherapeuticsinc.)、富血小板血浆(prp)脂肪移植物、prp凝胶或真皮移植物(alloderm，lifecellcorp.)，它们显示出改善的美容效果。然而，这些技术还处于起步阶段。仍然需要用于部分乳房重建和软组织填充物的改进和/或替代方法。技术实现要素：本公开文本提供了可生物降解型软组织填充物，其包括多孔支架，所述多孔支架是以下项的反应产物：a)二乙烯基寡聚物组分，其包含碳酸酯衍生的二乙烯基寡聚物以及任选地醚衍生的二乙烯基寡聚物，所述碳酸酯衍生的二乙烯基寡聚物是赖氨酸衍生的二异氰酸酯、乙烯基偶联剂和聚碳酸酯的反应产物，其中所述醚衍生的二乙烯基寡聚物是赖氨酸衍生的二异氰酸酯、乙烯基偶联剂和醚的反应产物；b)至少一种阴离子单体；以及c)至少一种疏水性单体。(a):(b+c)的摩尔比在约1:≥21与约1:30之间，软组织填充物具有>75％的孔隙率；和在约1kpa与约50kpa之间的压缩模量。在一个实施方案中，阴离子单体可以是甲基丙烯酸并且/或者疏水性单体是甲基丙烯酸甲酯。在一个实施方案中，组分(a)是碳酸酯衍生的二乙烯基寡聚物，并且(a)、(b)和(c)在至少一种致孔剂(d)的存在下反应，并且组合的(a)、(b)和(c)占反应混合物的约5wt％与20wt％之间，并且(d)占反应混合物的≥80wt％与约95wt％之间。在另一个实施方案中，二乙烯基寡聚物组分包含碳酸酯衍生的二乙烯基寡聚物和醚衍生的二乙烯基寡聚物。在该实施方案中，(a)、(b)和(c)可以在至少一种致孔剂(d)的存在下反应，并且组合的(a)、(b)和(c)占反应混合物的约5wt％至25wt％之间，并且(d)占反应混合物的>75wt％至约95wt％之间。在一个实施方案中，(d)占反应混合物的≥80wt％与约95wt％之间。碳酸酯衍生的二乙烯基寡聚物与醚衍生的二乙烯基寡聚物的摩尔比合适地在约1:100至50:50之间，优选为约10:90。在一个实施方案中，如上所述的软组织填充物具有约10kpa与约40kpa之间的压缩模量。在各种实施方案中，如上所述的软组织填充物展现出约100％与约300％之间、150％至300％，且更优选约200％与约250％之间的溶胀性。软组织填充物可包含选自抗氧化剂、交联剂、增塑剂或成核剂的一种或多种添加剂。软组织填充物可以是呈球团的形式。球团的干体积可以在.1mm3与100mm3之间，优选在1mm3与75mm3之间，更优选为50-60mm3±10mm3。软组织填充物还可包含治疗剂、生物活性剂和细胞中的一种或多种。在一个实施方案中，软组织填充物是可注射的。在一个实施方案中，软组织填充物是乳房组织填充物。还提供了修复有需要的患者的软组织缺损的方法，所述方法包括在软组织缺损部位处植入如上所述的软组织填充物。所述方法还可包括在植入之前使软组织填充物水合。软组织缺损可以是在结缔和/或脂肪和/或纤维软组织中。在一个实施方案中，软组织缺损在乳房中，并且可以是乳房肿瘤切除术或乳房组织活检的结果。还提供了一种包括氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架的软组织填充物，其具有约80％与约95％之间的孔隙率、约1kpa与约50kpa之间的压缩模量、约100％与约300％之间的溶胀能力和50mm3±25mm3的干体积。附图说明在参考附图的以下详细描述中，本发明的优选实施方案的这些和其他特征将变得更加清楚，其中：图1示出了在二月桂酸二丁基锡(dbdl)催化剂的存在下基于醚的二乙烯基寡聚物(e-dvo)的合成方案。图2示出了在二月桂酸二丁基锡(dbdl)催化剂的存在下基于碳酸酯的二乙烯基寡聚物(c-dvo)的合成方案。图3示出了(a)c-dvo合成和(b)e-dvo合成的动力学。表示了作为时间函数的异氰酸酯转化率。(a)将赖氨酸二异氰酸酯(ldi)加入到聚碳酸酯(pcn)溶液中并在dbdl的存在下反应4小时。在反应开始后4小时加入甲基丙烯酸2-羟乙酯(hema)。(b)经0.5小时以逐滴方式将聚乙二醇(peg)溶液加入到ldi溶液中。在反应开始后1小时加入hema。标准偏差条(n＝4)。图4示出了压缩后氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的机械特性。示出了e-dvo含量对在75wt％(灰色)和80wt％总致孔剂浓度的存在下制备的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架的压缩模量的影响。标准偏差条(n＝9)。*对于具有0mol％e-dvo的支架在更多致孔剂存在下的统计学降低(p<0.05)。在75wt％致孔剂的存在下相对于具有次最低e-dvo浓度的支架的统计学降低(p<0.05)。在80wt％致孔剂的存在下相对于具有次最低e-dvo浓度的支架的统计学降低(p<0.05)。图5示出了氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的溶胀程度。示出了e-dvo含量对在75wt％(灰色)和80wt％(白色)总致孔剂浓度的存在下制备的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架的溶胀性的影响。标准偏差条(n＝6)。*对于具有相同e-dvo含量的支架在更多致孔剂的存在下的统计学增加(p<0.05)。在75wt％致孔剂的存在下相对于具有次最低e-dvo浓度的支架的统计学增加(p<0.05)。在80wt％致孔剂的存在下相对于具有次最低e-dvo浓度的支架的统计学增加(p<0.05)。图6示出了氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的孔形貌。以25x(a,d)、250x(b,e)和2500x(c,f)原始放大倍数获取aad-dpcu80-e0(配制品a，a-c)和aad-dpcu80-e10(配制品b，d-f)的扫描电子显微照片。图7示出了手术和植入部位。示出了紧接第一组乳房切除术后第6周的猪躯干的代表性图像。黑色箭头：乳房切除术部位。图8示出了h&e组织学染色后外植乳房组织中的细胞和组织分布。示出了含有配制品a(a、d、g、j)、配制品b(b、e、h、k)或不含氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷(对照；c、f、i、l)的乳房组织在体内6周(a-c)、12周(d-f)、24周(g-i)和36周(j-l)之后的代表性组织学图像。箭头指示支架片。星号指示细胞和细胞外基质中的高的区域。比例尺表示500μm。图9示出了masson氏三色组织学染色后外植乳房组织中的细胞和组织分布。示出了在体内6周(a-c)、12周(d-f)、24周(g-i)和36周(j-l)之后含有配制品a(a、d、g、j)、配制品b(b、e、h、k)或不含氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷(对照；c、f、i、l)的代表性组织学图像。箭头指示支架片。星号指示细胞和细胞外基质中的高的区域。比例尺表示500μm。图10外植乳房组织中的血管生成和cd31表达。示出了在体内6周(a-c)、12周(d-f)、24周(g-i)和36周(j-l)之后含有配制品a(a、d、g、j)、配制品b(b、e、h、k)或不含氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷(对照；c、f、i、l)的代表性免疫组织化学图像。箭头指示支架片。星号指示细胞和细胞外基质中的高的区域。深色点状斑点指示cd31阳性染色。比例尺表示500μm。图11示出了对体内cd31表达的定量。在不同时间点对每个图像测定含有配制品a(灰色)、配制品b(白色)或不含氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷(对照，散列的)的外植乳房组织中cd31阳性染色结构的数目。标准误差条(n＝4-6)。*相对于天然乳房组织手术前对照的统计学降低(p<0.05)。图12示出了氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的体内降解。对于配制品a(aad-dpcu80-e0，灰色)和配制品b(aad-dpcu80-e10，白色)，定量在植入后不同时间点保留的支架片段的平均尺寸。标准误差条(n＝5-6)。*对于配制品a，与6周相比24周时的统计学降低(p<0.05)。对于配制品b，与6周相比24周时的统计学降低(p<0.05)。图13示出了猪乳房的超声检查。示出了在乳房肿瘤切除术和氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充之前，原始猪乳房的代表性超声图像(a-c)。绘出在进行乳房切除术且随后用氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷(配制品a(d、g、j、m)或配制品b(e、h、k、n))填充或不填充氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷(对照；f、i、l、o)之后的乳房在6周(d-f)、12周(g-i)、24周(j-l)和36周(m-o)时的代表性图像。图14示出了h&e组织学染色后外植乳房组织中的细胞和组织分布。示出了在75wt％致孔剂的存在下获得的配制品c-dvo:maa:mma1:5:15的呈1cm直径x1cm高度(即.8cm3或7855mm3)形式的含有氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的乳房组织在体内6周、12周、24周和36周之后的代表性组织学图像。黑色箭头指示支架片。白色箭头指示新的血管形成。图15示出了比较两个支架的组织学染色(h&e)图像比较，其中一个a)分别由比率为1:5:15的具有本提交物中描述的性质的聚碳酸酯dvo、maa和mma制成，孔隙率为75％、尺寸为785mm3；并且b)由相同的3种单体制成但比率为1:5.5:15.5，孔隙率为80％，尺寸大约为50mm3。图像比较了36周时猪乳房外植体的h&e染色组织切片。黑色箭头指示空孔。白色箭头指示由组织包围的支架片。具体实施方式根据医学词典，软组织是体内的任何非钙化组织。在一个实施方案中，软组织是指结缔组织和/或脂肪和/或纤维软组织。在一个实施方案中，软组织特别是指表皮下脂肪和/或纤维组织。合适地，本文所述的软组织填充物用作软组织的填充物而不形成重要器官(心脏、脑、肺、肾、肝等)的一部分。本公开文本提供了作为软组织填充物合成的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷配制品。在一个实施方案中，它们的用途没有特别限制，并且可以包括但不限于对任何软组织的修复。此外，本文所述的软组织填充物可用于矫正由诸如软组织肿瘤切除术、先天性异常、创伤和衰老等各种医学病状引起的各种软组织缺损。软组织填充物也可用于美容目的，诸如用于增强面部特征，诸如脸颊或唇部。软组织肿瘤切除术是软组织缺损的常见原因，并且在一个实施方案中，如本文所述的软组织填充物可用于修复由肿瘤切除术引起的在有或没有周围组织的一部分的情况下的任何软组织缺损。软组织肿瘤切除术包括与黑素瘤相关的治疗，其中皮肤移植物可以用在本文所述的软组织填充物的顶部上。活组织检查也可能引起软组织缺损。在一个实施方案中，缺损可主要是至表皮下脂肪和/或纤维组织或在表皮下脂肪和/或纤维组织中。在一个实施方案中，如本文所述的软组织填充物可用于修复乳房肿瘤切除术(bcs)或与乳腺癌相关的活组织检查后的乳房组织缺损。在一个实施方案中，软组织填充物的溶胀性和机械特性特别重要，并且合成了氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充物，其溶胀性和机械特性取决于软链段组成、致孔剂含量和软组织填充物尺寸。在一个实施方案中，反应产物具有至少约1kpa但小于约50kpa的压缩模量。在一个实施方案中，填充物是高度多孔的(按体积计>75％、约80％至95％、80％-90％或80％-85％)制造了机械性能与天然健康乳房组织相当的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷配制品，其能够在植入时保持乳房形状/体积，同时引起最小的异物反应并在宿主组织内良好整合。由于pu的分段性质，可以制造出具有针对该特定应用定制的所需特性的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔填充物。通过使大分子单体二乙烯基寡聚物与疏水性单体、阴离子单体与一种或多种致孔剂的混合物反应来合成软组织填充物。在一个实施方案中，反应产物是极性非离子型疏水性氨基酸衍生的可降解聚碳酸酯-尿烷(aad-dpcu)。aad-dpcu是合成嵌段共聚物，其特征在于存在在缩合反应(步骤-生长聚合)中产生的尿烷键。通用聚氨酯可以是直链、支链或交联的，而aad-dpcu是特别交联的。aad-dpcu是共聚物并含有两个重复链段；即聚氨酯的硬链段(氨基酸衍生的异氰酸酯)和软链段(多元醇)，所述硬链段赋予材料机械强度，所述软链段提供柔性。软链段和硬链段可以微相分离，形成软相和硬相；这些相为聚合物提供了柔性和强度。链段的组合本身表现为块状材料组合物和表面微观结构。硬链段和软链段的极性差异影响材料的亲水-疏水平衡。此外，软链段是可移动的并且将优化它们的位置以最小化材料表面处的自由能。共聚物结构和组成以及其单体比率提供了具有独特的体内特性和生物相容性的aad-dpcu。在一个实施方案中，硬链段衍生自赖氨酸衍生的二异氰酸酯和乙烯基单体。在一个实施方案中，异氰酸酯没有特别限制。在一个实施方案中，异氰酸酯具有约100与约1000之间的分子量。在一个实施方案中，异氰酸酯组分是一种或多种线性二异氰酸酯，例如l-赖氨酸乙酯二异氰酸酯；合适的异氰酸酯可以通过本领域技术人员已知的方法制备并且也可以从商业来源获得，包括例如abichem、abcr、achemtek、akosbuildingblocks、alfaaesar、aurorafinechemicals、bayer、chemosgmbh、chemreagents、chemtura、fchgroup、fisherscientific、oakwoodchemical、perstrop、polysciencesinc、sigma-aldrich、suzhourovathin和synquest。在一个实施方案中，二异氰酸酯衍生自赖氨酸。在一个实施方案中，二异氰酸酯是赖氨酸二异氰酸酯(ldi)。在一个实施方案中，乙烯基偶联剂没有特别限制并且可以是包含可以与二异氰酸酯的异氰酸酯基团反应的单个侧基羟基或伯胺或仲胺基团的任何化合物。在一个实施方案中，乙烯基偶联剂具有约50与约500之间的分子量。乙烯基偶联剂可以是但不限于乙烯醇、具有乙烯基的烷基胺、乙烯基胺、羟丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2,3-二羟丙酯、单丙烯酸1,4-丁二醇酯、(聚)乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、3-氨基丙基乙烯基醚和甲基丙烯酸2-羟乙酯(hema)。在一个实施方案中，乙烯基偶联剂是甲基丙烯酸2-羟乙酯(hema)。在一个实施方案中，软链段衍生自多元醇。在一个实施方案中，多元醇是具有低玻璃化转变温度的含有羟基或胺端基的寡聚大分子。在一个实施方案中，多元醇包含聚醚或聚碳酸酯主链。在各种实施方案中，软链段可以衍生自聚环氧乙烷；聚环氧丙烷；聚氧化四亚甲(polytetramethyleneoxide)；聚异丁烯；聚丁二烯；聚酯；聚己二酸乙二醇酯；聚酸酐；聚酰胺；聚己二酸四亚甲基酯；聚己内酯；聚二甲基硅氧烷；和聚碳酸酯。在一个实施方案中，软链段衍生自聚碳酸酯。在一个实施方案中，软组织填充物是支架，其包含基于碳酸酯的二乙烯基寡聚物(c-dvo)、基于醚的二乙烯基寡聚物(e-dvo)、至少一种阴离子单体和至少一种疏水性单体的反应产物。在一个实施方案中，c-dvo是聚(六亚甲基碳酸酯)二醇(pcn)、ldi和hema的反应产物。在一个实施方案中，e-dvo是peg、ldi和hema的反应产物。在一个实施方案中，阴离子组分没有特别限制。在一个实施方案中，阴离子组分具有约50与约1000之间的分子量。在一个实施方案中，阴离子组分是具有诸如甲基丙烯酸、乙烯基磷酸等单酸官能团的乙烯基单体；具有诸如衣康酸、马来酸等二酸的乙烯基单体；或具有诸如丙三酸、三羧酸等三酸的乙烯基单体。在一个实施方案中，阴离子组分包括甲基丙烯酸衍生物；2-(甲基丙烯酰氧基)乙基磷酸酯；苯乙烯磺酸；2(甲基丙烯酰氧基)乙基琥珀酸酯；[3-(甲基丙烯酰氨基)丙基]三甲基氯化铵；或2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]甲基三甲基氯化铵。在一个实施方案中，甲基丙烯酸衍生物是氨基酸衍生物。在一个实施方案中，阴离子组分是甲基丙烯酸。在一个实施方案中，疏水性组分没有特别限制。在一个实施方案中，疏水性组分具有约50与约1000之间的分子量。在一个实施方案中，如果组分的组成单体在没有其他单体或添加剂的情况下进行自身聚合时，产生的前进水接触角测量值大于约50、55、60或65度，则认为所述组分是疏水性的。在一个实施方案中，前进水接触角测量值大于约65度。测量水接触角的方法是本领域技术人员已知的。在一个实施方案中，疏水性化合物是非芳族的。在一个实施方案中，疏水性化合物不包括侧基卤素基团，例如氟。在一个实施方案中，疏水性组分是甲基丙烯酸烷基酯，其中烷基链是直链或支链的、饱和的或不饱和的，并且其中碳的数目小于12。在一个实施方案中，烷基链是非芳族的。在一个实施方案中，疏水性组分是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯。在一个实施方案中，疏水性化合物包含脂族烷基侧链。在一个实施方案中，疏水性组分是甲基丙烯酸甲酯。在一个实施方案中，支架是多孔支架。虽然在一个实施方案中，可以使用单一致孔剂，但在其他实施方案中，可以使用两种或更多种致孔剂来赋予软组织填充物大孔隙率和微孔隙率。在一个实施方案中，使用的致孔剂没有特别限制。在一个实施方案中，致孔剂体系合适地是盐颗粒和peg。在一个实施方案中，合适的盐颗粒是平均粒度在约50与450μm之间的碳酸氢钠，并且使用约600da至4000但优选600至2000的peg。有三种主要方法用于在支架中产生孔隙：(1)使用致孔剂的方法，(2)使用固体自由形式或快速原型技术的方法和(3)使用织造或非织造纤维的技术。在第一类中，将呈固体或溶解在溶剂中的固体材料与致孔剂合并，所述致孔剂可以是气体(诸如二氧化碳)、液体(诸如水、聚乙二醇等)、或固体(诸如石蜡、盐、糖等)。通过升华、蒸发、溶解或熔化除去致孔剂以在支架中留下多孔结构。实施例包括溶剂浇铸和微粒浸出、气体发泡、冷冻干燥和相分离。多孔结构也可以通过依序递送材料和/或将材料粘合至空间中的预设点所需的能量来制造。一些固体自由形式制造技术包括激光烧结、立体平版印刷和3d印刷，并且依赖于将扫描仪系统中的光或热能精确地递送至材料床中的空间点，以便使材料粘合或交联以在原本的可溶性材料床中产生固体结构。在第三类中，织造和非织造纤维结构可以堆积在一起并使用热能或粘合剂粘合以使用诸如纤维粘合的技术来提供多孔网状结构，或者可以通过静电纺丝技术产生纤维。pu支架合适地具有>75％、≥80％、80％与约95％之间或80％与85％之间的孔隙率。在一个实施方案中，按反应产物的重量计，本文所述的软组织填充物的pu支架在>75wt％的致孔剂、≥80wt％、80wt％-95wt％、还更优选80wt％-85wt％的致孔剂的存在下合成，以得到具有这些孔隙率的支架。在各种实施方案中，pu支架具有0.1mm3与100mm3之间、1mm3与75mm3之间的体积。在一个实施方案中，50mm3≥25mm3。在一个实施方案中，50mm3≥20mm3。在一个实施方案中，50mm3≥10mm3。在一个实施方案中，50mm3≥5mm3。所述支架或微粒是可生物降解的。在一个实施方案中，所述支架或微粒在少于3个月、少于6个月、少于9个月、少于1年或少于2年内降解超过80％。通过使两种类型的二乙烯基寡聚物(dvo)即基于碳酸酯的dvo(c-dvo)和基于醚的dvo(e-dvo)与甲基丙烯酸酯(mma)、甲基丙烯酸(maa)单体反应合成氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架。对c-dvo和e-dvo进行的动力学研究(图3)表明在24小时内完全消耗(约100％)异氰酸酯基团。通过掺入ldi和hema，c-dvo和e-dvo都具有相似的硬链段化学性质。选择ldi使聚合物更具生物相容性。与降解后产生有毒二胺的传统pu不同，基于ldi的pu的主要降解产物是赖氨酸，赖氨酸是生物系统中丰富的天然存在的氨基酸。pu硬链段的第二组分hema赋予dvo交联功能，并由此赋予改善pu机械性特性的潜力。hema内的酯官能团也使得支架更易受水解降解的影响。pcn和peg分别构成c-dvo和e-dvo的软段。用聚碳酸酯软链段合成的pu与基于醚的pu相比具有更大的拉伸强度和弹性模量，并且虽然当与聚醚尿烷(peu)相比时表现出更高的氧化稳定性，但是易受水解降解的影响。具有聚醚软链段的pu与具有pcn软链段的pu相比具有较低的弹性模量，这是由于醚键的更大灵活性。虽然展现出更高的水解稳定性，但peu与pcnu相比更容易发生氧化降解。将peg掺入pcnu内导致由于随peg含量渐增产生的水解降解而造成的更大质量损失，这可归因于peg的亲水性质，所述亲水性质增加pu的吸水性并加速聚合物的可水解键的降解。maa和mma甲基丙烯酸酯单体提供了有利的非特异性细胞粘附化学性质。氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷的支架在不同致孔剂含量(75wt％或80wt％或更多，然而≥80％是优选的)的存在下合成。对于具有相同单体组成的配制品，增加致孔剂含量导致氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架具有更大的孔隙率、增加的聚合物溶胀性和更低的压缩模量。在各种实施方案中，支架具有至少1kpa但小于50kpa的模量。在各种实施方案中，支架具有至少10kpa且小于40kpa、小于30kpa或小于20kpa的模量。增加e-dvo或盐致孔剂的浓度显示出可降低压缩模量和增加聚合物溶胀性，这使得开发出具有有利于用作软组织填充物且特别是用于修复乳房缺损的软组织填充物的特性的pu填充物配制品。合成的配制品展现出中等程度的溶胀性，具有与天然人乳房组织相当的机械特性，并且成功地用作用于猪模型中部分乳房重建的软组织填充物。在能够保持乳房组织的形状、体积和自然硬度的同时，这些pu填充物还在其整个结构中显示出支持细胞、组织浸润和新血管形成。此外，观察到它们在宿主组织内很好地整合并且不引起异物巨细胞和纤维囊形成，这表明慢性炎症的不存在和伤口修复的存在。氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充物可具有优于软组织填充物应用(诸如部分乳房重建)的已知解决方案的一种或多种以下优点：无需生物处理、手术解剖极少、无需预先得知缺损尺寸/形状和短的手术时间(<10min)。其中描述的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充物的其他属性包括可定制性和多功能性。具体地，这些pu填充物可用于不同的缺损尺寸，并且不需要预先得知精确的缺损尺寸/形状。此外，与组织重排技术不同，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充物不依赖于可用于重排的足够组织来固定缺损。在乳房重建的情况下，这可以消除对通常与组织重排手术一起进行的对侧乳房缩小术以获得对称性的需要。氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充物也可以使外科肿瘤科医师更加积极地除去组织，并允许切除更宽的手术切缘而具有较少的对美容结果的担忧，这可能降低阳性切缘的发生率和减少对额外手术的需要。最后，这些可降解填充物的美学属性就其在体内模型中在整个36周植入期间保持乳房形状/体积，同时保持自然乳房硬度的能力方面是明显的。在植入生物材料，或使体液诸如血液接触生物材料之后立即发生蛋白质吸附。这种吸附的蛋白质层由生物活性剂组成，所述生物活性剂可以极大地影响参与炎症、免疫和异物应答的细胞或其他体液成分的行为。虽然吸附的蛋白质层与生物材料的表面相互作用，但是大部分材料不与生物组织相互作用，并且因此可能不是调控蛋白质吸附和随后的炎症应答的主要决定因素。出于这个原因，生物材料，且特别是聚合物生物材料可以通过加入为材料提供稳定性或机械完整性的组分而在主体相中进行改性，而不影响植入物与蛋白质、细胞和组织之间的相互作用。对于聚合物材料，这些添加剂包括但不限于抗氧化剂、填充物、交联剂、增塑剂、成核剂和颜料。因此，在一个实施方案中，软组织填充物还包含一种或多种添加剂，在一个实施方案中，所述一种或多种添加剂可选自抗氧化剂、填充物、交联剂、增塑剂、成核剂和颜料。在各种实施方案中，按重量计，这些添加剂可以以聚合物材料的小于50％、小于40％、小于30％、小于20％、小于10％、小于5％或小于1％的量存在。在一个实施方案中，可以将治疗剂或生物活性剂加入至主体相中的材料或者可以在合成后浸渍或涂覆到支架上。在一个实施方案中，治疗剂或生物活性剂可以按重量计以聚合物材料的小于50％、小于40％、小于30％、小于20％、小于10％、小于5％或小于1％的任何量存在。此类治疗剂或生物活性剂可包括但不限于生长因子、肽、抗体、酶、血小板、糖蛋白、激素、糖胺聚糖、核酸、镇痛剂、细胞因子及其组合。在一个实施方案中，软组织填充物与细胞因子或生长因子组合使用。在一个实施方案中，如本文所公开的软组织填充物与细胞组合使用，所述细胞包括但不限于干细胞，在组织修复时将所述细胞与软组织填充物一起植入。如本文公开的软组织填充物还可以与治疗剂和/或生物活性剂和一种或多种细胞组合使用，所述一种或多种细胞包括但不限于干细胞。在一个实施方案中，软组织填充物支架未涂覆、浸渍上述附加组分之一和/或未以其他方式与上述附加组分之一一起使用。在一方面，对于以下没有限制：将试剂彼此加入以形成本文公开的软组织填充物的方式，由单体和大分子单体合成材料的温度、压力或气氛，或反应中催化剂的使用。在其他实施方案中，提供了制造如本文所述的软组织填充物的方法，所述方法包括将以下项组合：a)c-dvo和任选的e-dvo；b)阴离子单体；c)疏水性单体；和d)成孔剂，其中组合的(a)、(b)和(c)占反应混合物的约5wt％与25wt％之间并且(d)占反应混合物的75wt％与约95wt％之间。在一个实施方案中，所述方法还可包括制备大分子单体c-dvo和/或e-dvo。所述方法还可包括固化反应产物。所述方法还可包括从反应产物浸出致孔剂。所述方法还可包括干燥由浸出步骤产生的多孔支架。形成珠粒或球团的方法可包括乳液聚合、从有机聚合物溶液中沉淀的方法、冷冻支架和粉碎冷冻支架。二乙烯基寡聚物与单体的比率(a:b+c)为至少1:21且小于1:60、小于1:50、小于1:40并且优选小于1:30。来自初步研究的数据显示，低于1:21(即1:20)的比率(a:b+c)产生硬度高于正常猪乳房组织硬度的支架，并且特征在于缓慢降解速率和与1:21的比率(a:b+c)显著不同的特性。在一个实施方案中，比率(a:b+c)为至少1:21±.5。在一个实施方案中，比率(a:b+c)为至少1:21±.2。在一个实施方案中，比率(a:b+c)为至少1.21±.1。在各种实施方案中，比率(a:b+c)为至少1:21、至少1:21.1、至少1:21.2或至少1:21.5。此外，本领域已知聚氨酯的机械特性取决于软链段组成。在配制品中寡聚物软链段的量减少时，例如，比率(a:b+c)高于1:30时，聚氨酯的机械特性提高，产生更高模量的材料，这将产生不顺应治疗的天然软组织环境的结果。在一个实施方案中，所述方法还可包括制备大分子单体c-dvo和/或e-dvo。所述方法还可包括固化反应产物。所述方法还可包括冷冻反应产物。在一个实施方案中，将反应产物固化，然后粉碎以形成多孔颗粒。aad-dpcu可以通过借由二异氰酸酯与寡聚二醇和具有侧基羟基或胺基的单乙烯基单体反应产生二乙烯基寡聚物来合成。然后使后者在具有光或热活化引发剂的引发剂的存在下，通过自由基聚合与阴离子和/或疏水性乙烯基单体进行光或热聚合。如果混合物中包含致孔剂，则将其提取出来。在催化剂的存在下，极性非离子型大分子单体聚氨酯在异氰酸酯与含有羟基(多元醇)或胺官能团的分子之间的亲核加成反应中产生，以产生尿烷(urethane)或氨基甲酸酯(carbamate)键。大分子单体聚氨酯的合成可以以一步或两步完成。一步法包括异氰酸酯、多元醇和乙烯基偶联剂的同时反应。在两步预聚物方法中，使过量的二异氰酸酯与多元醇反应形成nco封端的预聚物，其中异氰酸酯官能团作为中间体；然后将该中间体与乙烯基偶联剂反应，以产生最终的极性非离子型大分子单体聚氨酯。将所述方法分离成两个步骤使得能够更大程度地控制极性非离子型大分子单体聚氨酯结构并因此控制其特性。大分子单体聚氨酯的合成还取决于催化剂，所述催化剂的选择取决于聚氨酯的最终外形(例如凝胶、泡沫)及其固化要求。可以使用的两种类型的催化剂是金属配合物和胺化合物。dbdl可适用于制备本文所述的软组织填充物中使用的大分子单体聚氨酯。合成方法通常采用引发剂和/或缓凝剂和/或终止剂。在一个实施方案中，使用的引发剂没有特别限制，并且在本领域技术人员的知识范围内。合适的引发剂可以例如选自二酰基过氧化物、过氧化酯、二烷基过氧化物、二烷基过二碳酸酯、叔烷基氢过氧化物和酮过氧化物。合适的自由基引发剂包括例如过氧化二苯甲酰、二异丁酰基过氧化物(diisobutyrulperoxide)、过乙酸叔丁基酯、二枯基过氧化物、过氧化二碳酸二仲丁酯、甲基乙基酮过氧化物、过氧化苯甲酰(bpo)(可通过aldrichchemicalco.，milwaukee，wis.获得)和1,1'-偶氮双(环己烷甲腈)。光固化体系可用于聚合乙烯基树脂，包括但不限于用樟脑醌(cq，引发剂)和甲基丙烯酸2-(二甲基氨基)乙酯(dmaem，共引发剂)引发的光聚合。参数变化提供聚氨酯合成中的可控方面，其可包括对反应分子的修饰(例如化学组成、分子量、对称性)、处理条件(例如引入水、除去二氧化碳、活性氢)或加入添加剂。可以采用各种方法制备根据本发明实施方案的支架，包括纳米纤维自组装、纺织技术、溶剂浇铸和微粒浸出(scpl)、气体发泡、乳化/冷冻干燥、热诱导相分离(tips)、静电纺丝和cad/cam技术，其中的每一种在下文进行简要描述。纳米纤维自组装：分子自组装能够合成在尺度和化学性质上具有的特性与天然体内细胞外基质(ecm)的特性相似的生物材料。此外，与传统的宏观支架和动物衍生材料相比，这些水凝胶支架在体内毒理学和生物相容性方面表现出优异性。纺织技术：这些技术包括已成功用于制备不同聚合物的非织造网状物的所有方法。具体地，已经测试非织造聚乙交酯结构以用于组织工程应用：已发现此类纤维结构可用于使不同类型的细胞生长。溶剂浇铸和微粒浸出(scpl)：这种方法允许制备具有规则孔隙率但厚度有限的多孔结构。首先，将聚合物溶解在合适的有机溶剂中，然后将溶液浇注到填充有致孔剂颗粒的模具中。这种致孔剂可以是无机盐，如氯化钠、蔗糖晶体、明胶球或石蜡球。致孔剂颗粒的尺寸将影响支架孔的尺寸，而聚合物与致孔剂的比率与最终结构的孔隙率直接相关。在浇铸聚合物溶液后，使溶剂完全蒸发，然后将模具中的复合结构浸入适于溶解致孔剂的液体浴中：所述液体浴在氯化钠、蔗糖和明胶的情况下为水，或者对于使用石蜡的情况下为脂族溶剂(如己烷)。一旦致孔剂完全溶解，就获得多孔结构。气体发泡：为了克服使用有机溶剂和固体致孔剂的需要，已经开发了使用气体作为致孔剂的技术。首先，通过使用加热模具的压缩模塑制备由所需聚合物制成的圆盘形结构。然后将圆盘放置在腔室中，在其中将它们暴露于高压co2若干天。使腔室内的压力逐渐恢复到大气水平。在此程序中，通过弃掉聚合物的二氧化碳分子形成孔，产生海绵状结构。乳化/冷冻干燥：该技术不需要像scpl一样使用固体致孔剂。首先，将合成聚合物溶解在合适的溶剂中，然后将水加入到聚合物溶液中，并将两种液体混合以获得乳液。在两相可以分离之前，将乳液浇铸到模具中并通过浸入液氮中快速冷冻。随后将冷冻的乳液冷冻干燥以除去分散的水和溶剂，从而留下固化的多孔聚合物结构。虽然与scpl相比乳化和冷冻干燥实现更快的制备(因为它不需要耗时的浸出步骤)，但它确实需要使用溶剂。此外，孔径相对较小并且孔隙率通常是不规则的。冷冻干燥本身也是制造支架的常用技术。热诱导相分离(tips)：与乳化/冷冻干燥相似，tips需要使用易于升华的低熔点溶剂。例如，可以使用二噁烷溶解聚乳酸，然后通过加入少量水诱导相分离：形成富聚合物相和贫聚合物相。在低于溶剂熔点冷却和真空干燥几天以使溶剂升华后，获得多孔支架。静电纺丝：一种高度通用的技术，可用于产生亚微米至纳米直径的连续纤维。在典型的静电纺丝装置中，通过喷丝头供给溶液，并向尖端施加高压。在带电溶液内建立静电排斥，使其喷射出薄的纤维流。安装的具有相反或接地电荷的收集板或收集杆牵拉连续纤维，这实现形成高度多孔的网络。该技术的主要优点是其简单且易于变化。在实验室水平，典型的静电纺丝装置仅需要高压电源(高达30kv)、注射器、扁平尖针和导电收集器。通过修改变量诸如与收集器的距离、施加电压的大小或溶液流速，研究人员可以显著改变整体支架结构。cad/cam技术：因为大多数上述技术在控制孔隙率和孔径方面受到限制，因此计算机辅助设计和制造技术已被引入到组织工程。首先，使用cad软件设计三维结构。可以使用软件内的算法来定制孔隙率。然后通过使用聚合物粉末的喷墨印刷或通过聚合物熔体的熔融沉积成型来实现支架。本文所述的氨基酸衍生的聚碳酸酯-尿烷的机械特性、特定的生物相容性和可调的生物降解性使得它们特别适合用作软组织填充物。如本文所述的软组织填充物具有为合成性的优点。此类材料相对于天然生物材料具有改善的再现性的优点，所述优点又与更可靠的性能和功能性相关联。基于氨基酸衍生的聚碳酸酯-尿烷的生物材料还具有原材料可得性的优点。根据本发明的一个方面，氨基酸衍生的聚碳酸酯-尿烷由于其化学组成和体内水解酯酶的存在而在体内经历生物降解，并且可以利用它们的生物降解趋势来设计特定的生物降解曲线。适当地，可以对单体和其他降解副产物进行选择以使得它们不具有细胞毒性。在一个实施方案中，本发明的软组织填充物的形式没有特别限制。在一个实施方案中，软组织填充物以球团的形式提供。在一个实施方案中，这些球团是可注射的。未水合的合适球团尺寸为在0.1mm3与100mm3之间、在1mm3与75mm3之间、50mm3≥25mm3、50mm3≥20mm3、50mm3≥10mm3和50mm3≥5mm3。在一个实施方案中，球团通常为圆柱形球团，其直径为约4mm并且厚度为约4mm。选择这些尺寸以显示出有益的降解速率和向填充物中的细胞/组织渗透。在另一个实施方案中，提供了用于修复软组织缺损且特别是用于修复乳房缺损的新颖方法，所述方法包括在组织缺损部位处植入软组织填充物。在一个实施方案中，软组织填充物以球团的形式提供，其用于“填充”软组织缺损。支架可以以非水合形式提供。在一个实施方案中，软组织填充物可以以非水合形式植入。在另一个实施方案中，软组织填充物可以在悬浮液中使用并且可以在使用前使用合适的生物相容性流体(例如血浆、血清、手术流出物、盐水、蛋白质溶液或凝胶等)进行水合。与肿瘤整形手术技术不同，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷植入可以是简单且成本有效的程序，其不需要专用设备、广泛的手术解剖和较长的手术时间(<10min)。这又可潜在地最大限度减少对患者身体的压力，并降低与乳房手术相关的并发症发生率。此外，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充物可以避免多步骤和昂贵的生物处理，诸如生物活性涂层、干细胞分离、扩增和富集以及自体组织(脂肪和真皮)和prp收获，已经用于开发部分乳房重建方法的最近研究中。氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷也可提供永久性溶液，而无需后续程序。具体地，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷在体内模型中植入后支持细胞/组织生长和浸润以及新血管形成，并且在36周时间范围内未检测到脂肪组织再吸收或乳房形状/体积变化的迹象。该方法不同于自体脂肪移植，所述自体脂肪移植显示出脂肪组织再吸收和由于新血管形成不足导致的40％-60％移植物体积减少，从而需要多个程序来实现期望的结果。在周围乳房组织中很好地整合的同时，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷在体内逐渐降解，引发极小的异物反应(没有异物巨细胞和纤维囊形成、不存在慢性炎症并存在血管生成)。本文引用的所有文件通过引用并入，然而，应理解，通过引用全部或部分地并入本文的任何专利、公布、或其他公开材料是仅在所并入的材料不与本公开中所阐述的定义、陈述、或其他公开材料冲突的程度上并入的。因此，并且在必要的程度上，如本文所明确阐述的公开文本取代以引用的方式并入本文的任何冲突性材料。以上描述、以下实施例和附图应被视为对本发明的说明，并且旨在覆盖任何大体依照本发明的原理而对本发明进行的任何变动、用途或适应性调整，并且包括虽然不属于本公开内容但属于本发明所属领域的已知或惯用实践的此类偏离。因此，本发明的范围旨在仅由附加的权利要求书的范围来限定。实施例实施例a：初步研究：a.1材料无水n,n-二甲基乙酰胺、过氧化苯甲酰(bpo)、二月桂酸二丁基锡(dbdl)、甲基丙烯酸甲酯(mma)、甲基丙烯酸(maa)和碳酸氢钠(盐，95wt％的颗粒是在105-420μm范围内)购自sigma-aldrichcanada并按所接收的那样使用。乙醚(fisherscientificcanada)和聚乙二醇(peg，polysciencesinc.)按所接收的那样使用。在使用前，将赖氨酸二异氰酸酯(arkingpharma，canada)和甲基丙烯酸2-羟乙酯(hema，sigma-aldrichcanada)分别在120℃和60℃下真空(0.05mmhg)蒸馏，以除去残留水分、低分子量杂质和来自单体的部分聚合的试剂。在使用前，将聚(六亚甲基碳酸酯)二醇(平均mn＝1006.278g/mol，ubeamerica)在50℃下真空脱气过夜。a.2.基于碳酸酯的二乙烯基寡聚物合成使用ldi、pcn和hema(各自的化学计量摩尔比为2.00:1.00:2.01)合成基于碳酸酯的二乙烯基寡聚物(c-dvo)。将脱气的pcn溶解在无水二甲基乙酰胺中，并使其在干燥氮气下在受控气氛的手套箱中与蒸馏的ldi反应。4小时后，加入蒸馏的hema并使反应再进行18小时。反应是在dbdl催化剂(281ppm)存在下、在大约45℃-50℃的温度下进行，并以300rpm连续搅拌。在将反应产物在乙醚/蒸馏水混合物(30/70v/v％)中沉淀并随后在室温下真空干燥后回收dvo。将合成的c-dvo通过质子核磁光谱(1h-nmr)表征。1hnmr(cdcl3,298k,300mhz)δ(相对于四甲基硅烷(tms)的ppm):1.30-1.47(48h,ch2-ch2-c),1.51-1.55(4h,ch2-ch2-nh-coo),1.58-1.74(44h,ch2-ch2-oco),1.74-1.78(4h,ch2-ch-nh-coo),1.93-1.97(6h,ch3-c)ch2),3.11-3.21(4h,ch2-nh-coo),3.73-3.76(6h,ch3-oco),4.08-4.16(40h,ch2-ocoo),4.25-4.28(2h,ooc-ch-nh-coo),4.28-4.40(12h,ch2-oco),5.57-5.61(2h,顺式-ch2)c(ch3)coo),6.12-6.15(2h,反式-ch2)c(ch3)coo)。a.3氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的制造通过使c-dvo与maa和mma单体以1:5:15(dvo:maa:mma)的最终化学计量摩尔比反应来合成氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔球团(1cm直径，1cm厚度)。使聚合反应在bpo引发剂(0.003mol/mol乙烯基)的存在下、在110℃下进行24小时。使用双致孔剂体系以分别赋予支架宏观孔隙率和微孔隙率，所述双致孔剂体系由盐颗粒(95wt％的颗粒是在105-420μm范围内)和peg(600da)组成。聚碳酸酯-尿烷支架在75wt％致孔剂(10wt％peg，65wt％盐)存在下合成，从而产生氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架。在完成固化过程后，通过索氏提取法使聚合物圆盘进行致孔剂浸出过程持续48小时。然后使用乙醇梯度干燥所得多孔支架。使用分析天平测定凝胶分数和聚合程度。具体地，在致孔剂浸出过程之前和之后记录氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷圆盘的重量(准确度为±0.0001g，n＝6)，以确定提取的未反应单体的量。a.4γ辐射在植入之前，使用gammacell220对干燥的称重支架进行γ辐射(2.5mrad60co，12h)(在多伦多大学南安大略大气气溶胶研究中心(socaar)实验室(southernontariocentreforatmosphericaerosolresearch(socaar)lab,universityoftoronto)进行；制造商：mdsnordion)。a.5麻醉和围手术期护理手术方案由大学健康网络(universityhealthnetwork)处的机构动物照护委员会(acc)审查和批准。所有工作均根据加拿大动物照护理事会(ccac)和安大略省动物研究法案的标准进行。在该研究中使用两只雌性成熟的目的繁殖的yucatan小型猪(引退的繁殖者，年龄＝4岁，体重＝100-120kg)，持续时间为九个月。这些猪不含未知病原体，所述未知病原体包括猪布鲁氏杆菌(brucellasuis)、猪肺炎支原体(mycoplasmahyopneumoniae)、钩端螺旋体属(leptospirosisspp.)、胸膜肺炎放线杆菌(actinobacilluspleuropneumoniae)、猪圆环病毒(porcinecircovirus)2(pcv-2)、猪传染性胃肠炎病毒(transmissiblegastroenteritisvirus)(tgev)、伪狂犬病病毒(prv)、猪呼吸道和生殖综合征病毒(prrsv)。将猪作为一组圈养在具有木屑和橡胶垫的地板上，喂养标准猪饮食并使其随意饮水。将猪在兽医人员(大学健康网络的动物资源中心(arc))的照护下进行处理，定期监测它们的态度、活动、行为、体重、生命体征、血液化学和伤口照护。这项研究包括在时间0周、6周、12周、24周和36周时共进行的五次手术进程，其间将猪在全身麻醉(generalaneasthesia)下插管。使用肌内咪达唑仑(0.3mg/kg)和氯胺酮(20mg/kg)和吸入性异氟烷的组合进行诱导。用1％-3％异氟烷维持全身麻醉。用0.01-0.05mg/kg丁丙诺啡提供术前镇痛。麻醉由兽医人员根据标准实践提供，并进行适当的围手术期监测。在每次手术进程时，使猪接受预防性静脉内抗生素(头孢唑啉20mg/kg)。针对上述参数以及切口外观由兽医人员每天一次地对猪进行监测，持续14天，然后每周一次地进行监测。手术后口服提供美洛昔康(0.2mg/kg)两天以进行术后镇痛。在第36周，对于最后的手术进程，在猪处于深度异氟烷麻醉下的同时，通过快速弹丸式静脉内注射1-2meq/kgkcl对其进行安乐死。a.6乳房肿瘤切除术和生物材料植入手术在乳房肿瘤切除术后，将聚碳酸酯-尿烷支架作为乳房缺损的潜在软组织填充物进行测试。在手术之前，根据它们在躯干上的位置系统地标记猪乳房，并将它们分配到两个研究组中的一个：支架(a)和假手术对照(b；没有生物材料)。在所述程序之前，使用便携式超声机器(sonositemicromaxxhfl38/13-6mhz)来对乳房进行成像并记录其尺寸。然后准备皮肤表面并用使用碘基溶液的三级制备物覆盖。对于每次乳房肿瘤切除术，使用外科手术刀形成3cm皮肤切口。使切口横向取向并且位于紧邻每个乳房的乳头-乳晕复合体的下部。使用电烙术进行乳房肿瘤切除术以移除直径大约2cm的皮肤下的正常乳房组织，其占乳房体积的大约50％。在整个使用电烙术的程序中保持止血。将来自每只动物的原始切离的乳房组织在获取后置于10％缓冲的福尔马林中，并用作组织学对照。在时间0时，使总共八个乳房肿瘤切除部位(每只动物)松散地填充盐水浸泡的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架：四个乳房肿瘤切除术部位用配制品a填充，而四个乳房肿瘤切除术部位保留为空的(假手术对照)。对于每个时间点(6周、12周、24周和36周)的聚碳酸酯-尿烷支架(a)和假手术对照(b)，将样品不仅置于不同的猪中，而且置于不同的乳房位置。对于a和b，每个时间点有两个重复。以与临床案例中进行的标准乳房肿瘤切除术的形式使用2-0polysorb间断和4-0polysorb表皮下连续缝合术将所有切口闭合。然后将切口用opsite透明封闭敷料敷裹，以便于检查。a.7乳房切除术和生物材料外植手术在每个时间点(6周、12周、24周和36周)，对猪进行全身麻醉，并如上所述进行超声乳房检查。然后通过乳房切除术切离总共6个乳房：三个用聚碳酸酯-尿烷支架填充，三个没有用支架填充(假手术对照)。对于每次乳房切除术，形成椭圆形切口，其包括乳头-乳晕复合体和先前的乳房肿瘤切除术切口。根据乳房的尺寸，乳房切除术疤痕的长度在5-8cm的范围内变化。在乳房切除术标本内保持血清肿腔完整的同时，将整个乳房向下移除至下方肌肉筋膜。将外植组织样本在获取后立即置于10％缓冲的福尔马林。以与零时间时进行的乳房肿瘤切除术类似的方式将所有切口闭合和敷裹。a.8组织学染色在每个时间点(6周、12周、24周和36周)，对聚碳酸酯-尿烷支架外植体进行组织学和免疫组织化学染色。简而言之，将福尔马林固定的外植组织样本进行石蜡包埋和切片。将其在二甲苯中脱蜡并在梯度乙醇溶液中再水合后，将所有切片用苏木精和伊红(h&e)染色。a.9大体观察和美容评估植入有聚碳酸酯-尿烷支架的猪没有表现出任何异常行为并且愈合良好而没有严重的并发症。未检测到可观察到的麻醉和伤口并发症。在整个36周的研究期间，所有血液测试(肾和肝功能测试、血细胞计数和电解质)均正常且未改变。聚碳酸酯-尿烷支架在植入后长达36周保持乳房形状，而对照部位(没有填充物的部位)变平。此外，在手术后立即及36周后对植入部位的检查揭示填充有聚碳酸酯-尿烷支架的腔体触摸起来感觉比正常猪乳房组织更硬。a.10组织学分析进行组织学分析以评价在植入期期间(长达36周)氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充物树脂内的细胞和组织浸润。基于h&e(图14；将细胞核染为紫色，细胞质和细胞外基质为粉红色并且红细胞为深红色)，在较早第6周时间点，观察到细胞、组织和血管(红细胞)浸润与支架中心相比在植入物腔体的边缘更加突出。在这个较早时间点，植入物腔体内和周围的大多数细胞显现是炎症性细胞。此外，在第6周观察到较大的肉芽组织存在，其特征在于存在新血管和成纤维细胞。在以后的时间点(12周、24周和36周)，观察到支架在宿主组织内很好地整合，在材料周围显示非常薄的“活性区”，其中胶原纤维排成一行。血管存在于聚合物材料和天然组织的界面的正上方，并且未检测到无血管纤维囊。此外，观察到更大密度的细胞、组织(例如胶原蛋白)和红细胞浸润到支架中心的孔内，但是观察到一些缺乏组织浸润的区域h&e图像还用于评估体内氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷降解(图14)。观察到生物材料碎裂的征象，并且支架在猪中非常缓慢地降解。在研究完成时，剩余较大的支架片(剩余60％-80％的材料)，这指示非常缓慢的降解。即使在36周后，孔也没有被组织完全浸润(由黑色箭头指示(见图14并与图15相比)。外科医生还在研究完成时对植入物进行了评估，以对硬度进行定性评估(即对于与健康的软组织不顺应的感觉)较大的微粒和整合组织具有明显的硬度，这是不理想的临床结果，因为可能将它与肿瘤的存在相混淆。统计分析这项工作的所有其他结果通过方差分析(anova)来分析。对于所有分析(spss14.0)，针对p<0.05分配显著性。实施例1.软组织填充物的合成1.1材料无水n,n-二甲基乙酰胺、过氧化苯甲酰(bpo)、二月桂酸二丁基锡(dbdl)、甲基丙烯酸甲酯(mma)、甲基丙烯酸(maa)和碳酸氢钠(盐，95wt％的颗粒是在105-420μm范围内)购自sigma-aldrichcanada并按所接收的那样使用。乙醚(fisherscientificcanada)和聚乙二醇(peg，polysciencesinc.)按所接收的那样使用。在使用前，将赖氨酸二异氰酸酯(arkingpharma，canada)和甲基丙烯酸2-羟乙酯(hema，sigma-aldrichcanada)分别在120℃和60℃下真空(0.05mmhg)蒸馏，以除去残留水分、低分子量杂质和来自单体的部分聚合的试剂。在使用前，将聚(六亚甲基碳酸酯)二醇(平均mn＝1006.278g/mol，ubeamerica)在50℃下真空脱气过夜。在使用前将聚乙二醇(peg，1000da，sigma-aldrichcanada)在50℃下真空脱气48h。1.2.基于碳酸酯的二乙烯基寡聚物合成使用ldi、pcn和hema(各自的化学计量摩尔比为2.00:1.00:2.01)合成基于碳酸酯的二乙烯基寡聚物(c-dvo)。将脱气的pcn溶解在无水二甲基乙酰胺中，并使其在干燥氮气下在受控气氛的手套箱中与蒸馏的ldi反应。4小时后，加入蒸馏的hema并使反应再进行18小时。反应是在dbdl催化剂(281ppm)存在下、在大约45℃-50℃的温度下进行，并以300rpm连续搅拌。在将反应产物在乙醚/蒸馏水混合物(30/70v/v％)中沉淀并随后在室温下真空干燥后回收dvo。将合成的c-dvo通过质子核磁光谱(1h-nmr)表征。1.3.二乙烯基寡聚物合成在干燥氮气下，在受控气氛的手套箱中使用ldi、pcn和hema(各自的化学计量摩尔比为2.00:1.00:2.01)合成c-dvo。简而言之，将脱气的pcn(21.49g)溶解在175ml无水二甲基乙酰胺中。将反应烧瓶保持在大约45℃-50℃的温度下并在整个合成中以300rpm连续搅拌。获得均匀溶液后，将蒸馏的ldi(10.19g)转移至反应烧瓶。此举之后是加入dbdl催化剂，得到281ppm的最终最佳浓度。然后使反应进行4h，之后加入蒸馏的hema(6.28g)。再过18小时后，在将反应产物在乙醚/蒸馏水混合物(30/70v/v％)中沉淀并随后在室温下真空干燥后回收dvo(约97％产率)。将合成的dvo通过质子核磁共振光谱(1hnmr)表征。1hnmr(cdcl3,298k,300mhz)δ(相对于四甲基硅烷(tms)的ppm):1.30-1.47(48h,ch2-ch2-c),1.51-1.55(4h,ch2-ch2-nh-coo),1.58-1.74(44h,ch2-ch2-oco),1.74-1.78(4h,ch2-ch-nh-coo),1.93-1.97(6h,ch3-c)ch2),3.11-3.21(4h,ch2-nh-coo),3.73-3.76(6h,ch3-oco),4.08-4.16(40h,ch2-ocoo),4.25-4.28(2h,ooc-ch-nh-coo),4.28-4.40(12h,ch2-oco),5.57-5.61(2h,顺式-ch2)c(ch3)coo),6.12-6.15(2h,反式-ch2)c(ch3)coo)。在dbdl催化剂的存在下且以与c-dvo(图2)类似的方式合成含尿烷的e-dvo，如图1所绘。在干燥氮气下，在受控气氛的手套箱中使用ldi、peg和hema(各自的化学计量摩尔比为2.00:1.00:2.01)合成基于醚的二乙烯基寡聚物(e-dvo)。简而言之，将蒸馏的ldi(10.19g)和dbdl催化剂(0.4mol％的总nco基团)溶解在50ml无水二甲基乙酰胺中。将脱气的peg(23.49g)溶解在100ml无水二甲基乙酰胺中，并将其以逐滴的方式加入到搅拌的ldi-dbdl溶液中。使用油浴将反应烧瓶保持在大约40℃的温度，并以300rpm连续搅拌1小时，此时，加入蒸馏的hema(6.25g在25ml无水二甲基乙酰胺中)和dbdl催化剂(0.4mol％的总nco基团)。然后从热源中取出油浴并且使反应混合物被动冷却至室温(约25℃)，同时以300rpm连续搅拌。使该反应的最后阶段进行23小时，使得总反应时间为24小时。在4℃下将反应产物在乙醚中沉淀后回收e-dvo。将合成的e-dvo通过1h-nmr表征。1.4.二乙烯基寡聚物动力学研究为了监测反应转化率，研究了e-dvo合成的动力学。根据上文概述的方案合成e-dvo，并且通过从每个反应烧瓶中取出两个1ml分析用样品，在指定的反应时间(0.5、1、2、3和24小时)从两个反应收集转化数据。通过滴定预聚物反应混合物中的游离异氰酸酯含量来确定每个时间点的异氰酸酯转化率[根据daviddj,staleyhb.analyticalchemistryofthepolyurethanes:wiley-interscience:newyork；1969]。将收集的样品最初用过量的2m二丁胺/三氯苯溶液过夜处理以与残留的异氰酸酯反应。此举之后是用0.1n盐酸反滴定过量的二丁胺。在先前公开的工作中已经研究了c-dvo合成的动力学。通过异氰酸酯反滴定测定在dbdl(每步的总nco基团的0.4mol％)存在下e-dvo合成期间异氰酸酯转化的动力学曲线。如图3所示，前1小时涉及e-dvo合成的第一阶段和ldi与peg之间的反应。1小时时的异氰酸酯转化率为51.3±0.8％，这表明已消耗了50％的异氰酸酯基团。涉及ldi-hema反应的第二合成阶段需要另外2小时才能完全转化异氰酸酯基团(在3小时时为98.9±1.8％)。为了研究c-dvo的反应转化率，用不同浓度的dbdl(28、141、281、1030ppm)合成c-dvo。对于每种浓度，进行两个反应，并且通过从每个反应烧瓶中取出两个1ml分析用样品，在指定的反应时间(0、4、18和22h)收集转化数据。通过滴定预聚物反应混合物中的游离异氰酸酯含量来确定每个时间点的异氰酸酯转化率。将收集的样品最初用过量的2m二丁胺/三氯苯溶液过夜处理以与残留的异氰酸酯反应。此举之后是用0.1n盐酸反滴定过量的二丁胺。在确定最佳催化剂浓度(281ppm)后，进行具有更多时间点的进一步动力学研究以监测经22小时的异氰酸酯转化率。动力学研究证实在24小时内完全消耗(约100％)异氰酸酯基团。1.5.氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的制造通过使两种dvo与maa和mma单体以1:5.5:15.5(dvo:maa:mma)的最终化学计量摩尔比反应，合成氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔球团(4mm直径，4mm厚度)。使聚合反应在bpo引发剂(0.003mol/mol乙烯基)的存在下、在110℃下进行24小时。使用双致孔剂体系以分别赋予支架宏观孔隙率和微孔隙率，所述双致孔剂体系由盐颗粒(95wt％的颗粒是在105-420μm范围内)和peg(600da)组成。如表-1所概述，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架是在75wt％致孔剂(10wt％peg，65wt％盐)或80wt％致孔剂(10wt％peg，70wt％peg)的存在下合成的，从而产生总共8种不同的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔配制品。在完成固化过程后，通过索氏提取法使聚合物球团进行致孔剂浸出过程48小时。然后使用乙醇梯度干燥所得多孔支架。使用分析天平测定凝胶分数和聚合程度。具体地，在致孔剂浸出过程之前和之后记录氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷球团的重量(准确度为±0.0001g，n＝6)，以确定提取的未反应单体的量。表1.氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架配制品。实施例2.软组织填充物的表征2.1氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架表征在目前的研究中，在保持相对于maa和mma单体的恒定总dvo摩尔比(1:5.5:15.5)的同时，在75wt％和80wt％的总致孔剂含量的存在下用渐增浓度(0、10、25和50mol％)的e-dvo替代c-dvo。评估所得8种配制品的聚合程度。具体地，基于凝胶分数分析，测量所有8种配制品的凝胶含量为大约90％，这证实聚合转化率没有统计学上显著性差异(表2)。表2.氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的凝胶含量。数据是均值±标准偏差(n＝6)。2.2.1h-nmr为了确认合成的c-dvo和e-dvo的结构，在varianmercury400mhz光谱仪上进行1h-nmr。将样品在氘代氯仿(30mg/ml)中制备，并在室温下运行。将所得的峰相对于tms参考物分离。2.3机械测试为了评估氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的机械特性，计算压缩模量。将氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架在补充有2％青霉素-链霉素的磷酸盐缓冲盐水(pbs)中于37℃孵育5天，此时，使用配备有10n拉压式称重传感器的instron单轴伺服液压式试验机(instron型号8501)对所述支架进行机械测试。在室温下在空气中以1mm/min的应变速率收集湿支架(n＝9)的应力-应变数据。根据数据计算压缩模量。如图4所示，在75wt％(压缩模量分别＝108±20、45±13、24±4和14±3kpa)和80wt％(分别为45±6、31±9、20±7和11±2kpa)致孔剂的存在下，增加e-dvo含量(0至50mol％)导致压缩模量逐渐降低。此外，对于所有4种e-dvo浓度(0、10、25和50mol％)，将总致孔剂含量从75wt％增加至80wt％导致压缩模量降低。然而，这种差异仅对不含e-dvo的支架是统计学上显著的。2.4溶胀性研究基于yang等人[yangl,hongj,wangj,pilliarrm,santerrejp.influenceofanionicmonomercontentonthebiodegradationandtoxicityofpolyvinyl-urethanecarbonate-ceramicinterpenetratingphasecomposites.biomaterials2005；26(30):5951-9]报道的先前描述的方案，使用重量分析来测量水性环境中的聚合物溶胀性。简而言之，将氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架在补充有2％青霉素-链霉素的pbs中于37℃孵育5天。使用分析天平，在浸入培养基之前和之后称重支架，并且记录它们的初始和最终质量，准确度为±0.0001g(n＝6)。在测量最终支架重量之前，通过吸干轻轻除去表面液体。基于重量分析，观察到氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷溶胀的程度与e-dvo和总致孔剂含量直接相关(图5)。具体地，将e-dvo含量从0增加到50mol％导致氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷溶胀性的统计学增加(对于75wt％致孔剂为184±4％至320±7％，并且对于80wt％致孔剂为202±6％至381±12％)。此外，对于所有4种e-dvo浓度，当使用更高浓度的总致孔剂(80wt％相对于75wt％)制备时，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷展现出更大的溶胀性。2.5孔隙率测量通过重量分析和通过测定每个支架内的相对于多孔支架的总体积(v支架)的自由空间的体积(v空隙)来估计氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架内的孔隙率。为此，通过测量根据实施例1中的方案而在不加入致孔剂的情况下合成的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷非多孔球团(直径6mm，厚度0.5mm)的质量和体积来确定氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷聚合物的真密度(ρ聚合物)。使用分析天平(准确度为±0.0001g，n＝9)记录非多孔球团块的质量，并且通过使用数字卡尺测量每个非多孔球团的高度和直径来估计它们的体积(n＝9)。然后使用氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷真密度(ρ聚合物)和总多孔支架体积(v支架)确定多孔支架内的聚合物材料的体积(v聚合物)，其也通过使用数字卡尺测量多孔支架的高度和直径来估计。根据以下等式使用v聚合物和v支架来确定总氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架孔隙率(n＝6)。发现用两种致孔剂浓度制备的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架的孔隙率与e-dvo含量无关并且测量为约75％-80％(表3)。此外，观察到，当与用75wt％致孔剂制备的那些相比时，用80wt％致孔剂制备的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-氨基甲酸乙酯支架的平均孔隙率百分比发生轻微但统计学上显著的增加。基于sem(数据未示出)，用75wt％和80wt％致孔剂制备的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架的横截面形貌看起来是类似的并且与e-dvo含量无关。具体地，aad-dpcu80-e0和aad-dpcu-e10支架(其是用于动物研究的所选配制品)的扫描电子显微照片(图6)(分别为a和b)没有表现出孔形貌的差异。表3.氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的孔隙率百分比。数据是均值±标准偏差(n＝6)。2.6sem为了研究表面和横截面形貌，使用sc515sec涂覆单元在用5nm铂涂覆之后，使用hitachi2500扫描电子显微镜(工作电压10kv)对氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架进行成像。在涂覆之前，使用水/乙醇梯度使支架脱水。2.7对观察结果的总结通过用渐增浓度(0、10、25和50mol％)的e-dvo替代c-dvo改变氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯尿烷聚合物化学性质影响了其物理特性。具体地，对于用相同致孔剂含量制造的支架，增加e-dvo浓度降低了压缩模量并且增加了聚合物溶胀性。已知pu材料特性极大地取决于化学和物理(硬链段与软链段之间的氢键数)交联密度。然而，在这项工作中，由于所有配制品的总dvo含量保持恒定，所以预期在乙烯基总数并因此在化学交联密度方面没有差异。通过对所有配制品观察到的统计学上类似的凝胶含量进一步确认了这一点。此外，预期用增加浓度的peg软链段替代pcn软链段会导致c＝o质子受体基团被c-o质子受体基团直接替代，这表明硬链段与软链段之间及其之内存在的氢键数没有差异。因此，用更多e-dvo制造的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架的压缩模量的降低可归因于高度柔性的醚键的更大浓度和peg软链段的更大的移动性。化学交联密度、聚合物官能团以及离子部分对于确定聚合物溶胀性是重要的。如上所指出的，对于所有氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷配制品，乙烯基的数目保持相同并且因此预期化学交联密度影响弹性-回缩力，其以类似方式对抗溶胀并促使溶剂排出。另外，用peg替代pcn软链段虽然改变了类型，但它不会改变能够与周围水分子形成h键的质子受体基团(c＝o相对于c-o)的数目。因此，具有更多e-dvo的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架的溶胀程度更大可归因于(1)peg组分的亲水性质，其进而增加pu吸水性以及(2)聚合物链的流动性增加，其进而又降低对抗溶胀的弹性-回缩力。对于相同的致孔剂浓度，发现氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架的孔隙率与e-dvo含量无关并且测量为是统计学上类似的。这表明尽管dvo组成和聚合物混合物粘度发生变化，但实现了单体-致孔剂的相当均匀的混合。此外，改变氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷配制显现不会阻碍在聚合后致孔剂从支架浸出。实施例3：体内研究3.1引入基于氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷表征研究，选择配制品a(0％e-dvo)和配制品b(10％e-dvo)以在乳房肿瘤切除术后作为缺损填充物植入猪模型中。虽然具有高孔隙率(约80％)，但这两种配制品展现出与正常人乳房组织(弹性模量约18-66kpa)相当的机械特性(弹性模量＝45±6kpa和31±9kpa)，这表明天然乳房相对于aad-dpcu填充的乳房的硬度之间的差异难以检测。两种配制品还具有中等程度的溶胀性(202±6％和248±6％)。虽然吸水和聚合物溶胀对于赋予aad-dpcu支架弹性是必要的，但是过度溶胀可削弱聚合物网络的机械完整性，导致多孔填充物结构的坍塌。3.2γ辐射在植入之前，使用gammacell220对干燥的称重支架进行γ辐射(2.5mrad60co，12h)(在多伦多大学南安大略大气气溶胶研究中心(socaar)实验室(southernontariocentreforatmosphericaerosolresearch(socaar)lab,universityoftoronto)进行；制造商：mdsnordion)。3.3麻醉和围手术期护理手术方案由大学健康网络(universityhealthnetwork)处的机构动物照护委员会(acc)审查和批准。所有工作均符合加拿大动物照护理事会(ccac)和安大略省动物研究法案的标准。在该研究中使用三只雌性成熟的目的繁殖的yucatan小型猪(引退的繁殖者，年龄＝4岁，体重＝100-120kg)，持续时间为9个月。这些猪不含未知病原体，所述未知病原体包括猪布鲁氏杆菌(brucellasuis)、猪肺炎支原体(mycoplasmahyopneumoniae)、钩端螺旋体属(leptospirosisspp.)、胸膜肺炎放线杆菌(actinobacilluspleuropneumoniae)、猪圆环病毒(porcinecircovirus)2(pcv-2)、猪传染性胃肠炎病毒(transmissiblegastroenteritisvirus)(tgev)、伪狂犬病病毒(prv)、猪呼吸道和生殖综合征病毒(prrsv)。将猪作为一组圈养在具有木屑和橡胶垫的地板上，喂养标准猪饮食并使其随意饮水。将猪在兽医人员(大学健康网络的动物资源中心(arc))的照护下进行处理，定期监测它们的态度、活动、行为、体重、生命体征、血液化学和伤口照护。这项研究包括在时间0周、6周、12周、24周和36周时共进行的五次手术进程，其间将猪在全身麻醉下插管。使用肌内咪达唑仑(0.3mg/kg)和氯胺酮(20mg/kg)和吸入性异氟烷的组合进行诱导。用1％-3％异氟烷维持全身麻醉。用0.01-0.05mg/kg丁丙诺啡提供术前镇痛。麻醉由兽医人员根据标准实践提供，并进行适当的围手术期监测。在每次手术进程时，使猪接受预防性静脉内抗生素(头孢唑啉20mg/kg)。针对上述参数以及切口外观由兽医人员每天一次地对猪进行监测，持续14天，然后每周一次地进行监测。手术后口服提供美洛昔康(0.2mg/kg)两天以进行术后镇痛。在第36周，对于最后的手术进程，在猪处于深度异氟烷麻醉下的同时，通过快速弹丸式静脉内注射1-2meq/kgkcl对其进行安乐死。3.4乳房肿瘤切除术和生物材料植入手术将氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷家族的两种配制品，即aad-dpcu80-e0(配制品a)和aad-dpcu80-e10(配制品b)作为乳房肿瘤切除术后乳房缺损的潜在软组织填充物进行测试。在手术之前，根据它们在躯干上的位置系统地标记猪乳房，并将它们分配到三个研究组中的一个：配制品(a)、配制品b和假手术对照(c；没有生物材料)。在所述程序之前，使用便携式超声机器(sonositemicromaxxhfl38/13-6mhz)来对乳房进行成像并记录其尺寸。然后准备皮肤表面并用使用碘基溶液的三级制备物覆盖。对于每次乳房肿瘤切除术，使用外科手术刀形成3cm皮肤切口。使切口横向取向并且位于紧邻每个乳房的乳头-乳晕复合体的下部。使用电烙术进行乳房肿瘤切除术以移除直径大约2cm的皮肤下的正常乳房组织，其占乳房体积的大约50％。在整个使用电烙术的程序中保持止血。将来自每只动物的原始切离的乳房组织在获取后置于10％缓冲的福尔马林中，并用作组织学对照。在时间0时，使总共八个乳房肿瘤切除部位(每只动物)松散地填充盐水浸泡的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷支架：四个乳房肿瘤切除术部位用配制品a填充，而四个乳房肿瘤切除术部位用配制品b填充。使另外四个乳房肿瘤切除术部位(每只动物)保留为空的(假手术对照)。对于每个时间点(6周、12周、24周和36周)的每种aad-dpcu配制品(a和b)和假手术对照(c)，将样品不仅置于不同的猪中，而且置于不同的乳房位置。对于每种配制品，每个时间点有三个平行测定。以与临床案例中进行的标准乳房肿瘤切除术的形式使用2-0polysorb间断和4-0polysorb表皮下连续缝合术将所有切口闭合。然后将切口用opsite透明封闭敷料敷裹，以便于检查。3.5乳房切除术和生物材料外植手术在每个时间点(6周、12周、24周和36周)，对猪进行全身麻醉，并如上所述进行超声乳房检查。然后通过乳房切除术切离总共九个乳房：三个用配制品a填充，三个用配制品b填充，以及三个没有用aad-dpcu填充(假手术对照)。对于每次乳房切除术，形成椭圆形切口，其包括乳头-乳晕复合体和先前的乳房肿瘤切除术切口。根据乳房的尺寸，乳房切除术疤痕的长度在5-8cm的范围内变化。在乳房切除术标本内保持血清肿腔完整的同时，将整个乳房向下移除至下方肌肉筋膜。将外植组织样本在获取后立即置于10％缓冲的福尔马林。以与零时间时进行的乳房肿瘤切除术类似的方式将所有切口闭合和敷裹。3.6组织学染色在每个时间点(6周、12周、24周和36周)，对aad-dpcu外植体进行组织学和免疫组织化学染色。简而言之，将福尔马林固定的外植组织样本进行石蜡包埋和切片。将其在二甲苯中脱蜡并在梯度乙醇溶液中再水合后，将所有切片用苏木精和伊红(h&e)以及masson氏三色染色法进行染色。也对脱石蜡且再水化的aad-dpcu切片进行cd31免疫组织化学染色。通过热诱导表位修复(hier)实现抗原修复或去掩蔽，所述热诱导表位修复涉及在tris-edta缓冲液(ph9.0)溶液中微波处理组织切片。使用3％过氧化氢封闭内源性过氧化物酶活性。在正常马封闭血清(2.5％)中孵育(20min)后，用抗cd31兔多克隆抗体(santacruzbiotechnology，sc-1506，1:2000稀释)处理切片1小时。使用presstmhrp抗兔igg(过氧化物酶)聚合物检测试剂盒(vectorlabs，mp-7401)实现显色和阳性染色，之后用新鲜制备的二氨基联苯胺(dab)过氧化物酶底物(dako，k3468)处理。最后，将切片用mayer氏苏木精轻轻复染、脱水并用permount固定介质(fisherscientific，sp15-500)固定。对于所有类型的组织学染色和每个时间点，对每个外植体样品在两个横截面切片上进行染色(每个配制品6个切片)。每个横截面切片的三个不同区域由两名不同的研究助理(3个图像/个切片/个助理)成像(20x物镜)。在暴露于组织学染色后，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷pu支架的微弱染色有助于突出外植组织内的支架。因此，将从h&e染色样品获得的图像用于获得对植入后氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷降解的半定量测量。简而言之，使用image-propremier测量每个图像中存在的支架片段的表面积，以获得在不同植入期每种配制品的支架片段的尺寸分布。此外，为了获得血管生成的半定量测量，还使用imagej(counterplugin)获得每个抗cd31染色图像内的cd31阳性结构的数目。3.7大体观察和美容评估植入有两种aad-dpcu配制品的猪没有表现出任何异常行为并且愈合良好而没有严重的并发症。除了36个乳房切口之一中的一个较轻伤口感染(仅局部发红)之外，未检测到可观察到的麻醉和伤口并发症，对所述伤口感染用口服抗生素(阿莫西林/克拉维酸，每天11-13mg/kg)处理1周。在整个36周的研究期间，所有血液测试(肾和肝功能测试、血细胞计数和电解质)均正常且未改变。两种aad-dpcu配制品在植入后长达36周保持乳房形状，而对照部位(没有填充物的部位)变平。此外，在手术后立即及36周后对植入部位的检查揭示aad-dpcu填充的腔触摸起来感觉是自然的，并且在aad-dpcu填充的腔体与对照腔体之间没有显著的硬度差异。参见图7。3.8组织学分析进行组织学分析以评价在植入期期间(长达36周)氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充物树脂内的细胞和组织浸润。基于h&e(图8；将细胞核染为紫色，细胞质和细胞外基质为粉红色并且红细胞为深红色))和masson氏三色染色(图9，将细胞核染为黑色并且将胶原蛋白染为蓝色)，在较早第6周时间点(图8和图9，图像a-b)，对于两种aad-dpcu配制品观察到细胞、组织和血管(红细胞)浸润与支架中心相比在植入物腔体的边缘更加突出。在这个较早时间点，植入物腔体内和周围的大多数细胞显现是炎症性细胞。此外，在第6周观察到较大的肉芽组织存在，其特征在于存在新血管和成纤维细胞。在以后的时间点(12周、24周和36周，图8和图9，图像d-e、g-h和j-k)，观察到支架在宿主组织内很好地整合，在材料周围显示非常薄的“活性区”，其中胶原纤维排成一行。血管存在于聚合物材料和天然组织的界面的正上方，并且未检测到无血管纤维囊。此外，对于两种aad-dpcu配制品观察到更大密度的细胞、组织(例如胶原蛋白)和红细胞浸润到支架中心的孔内。在整个植入期间没有检测到异物巨细胞。为了评估血管形成，使用免疫组织化学染色研究cd31(血管生成的标记物)的表达。正如在h&e和masson氏三色组织学分析中所观察到的，在较早时间点(6周和12周，图10，图像a-b和d-e)，cd31表达在支架核心内非常有限并且主要在植入物腔体的边缘处观察到。然而，在24周和36周后，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷外植体显示植入物的所有区域中cd31的表达增加(图10，图像g-h和j-k)。使用imagej对cd31+结构的定量确认后者的结果(图11)。具体地，aad-dpcu填充的腔体与天然组织相比时显示出较少数目的cd31+结构。然而，在24周时，存在更多cd31+结构，其水平在统计学上与天然组织相当。这些水平维持在36周。从不含aad-dpcu的乳房切除术部位获得的对照外植体中cd31+结构的数目在统计学上与天然组织(手术前)类似。h&e图像还用于评估体内氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷降解。具体地，确定在不同植入期支架片段的平均尺寸。如图12所示，支架片段的尺寸随着植入时间逐渐减小，这指明支架在体内降解和分解。在36周观察到支架片段尺寸的轻微但统计学上不显著的增加，这可能归因于较小支架片的完全再吸收，而较大的片段仍然存在。3.9超声成像在所述程序之前，使用便携式超声机器(sonositemicromazzhfl38/13-6mhz)来对乳房进行成像并记录其尺寸。在乳房肿瘤切除术和氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷植入之前，原始乳房组织的直径(如通过超声测量的)根据它们在躯干上的位置而变化。具体地，平均直径为2.54cm(范围：1.38-3.47cm)。代表性图像显示在图13(a-c)中。还示出了在36周研究期内三只猪之一的代表性超声图像(图13)。在第6、12、24和36周，植入有配制品a和b的乳房肿瘤切除术腔体保持其体积。然而，不存在aad-dpcu的对照乳房最初展示出一批流体/致密组织建立，然后完全变平并到36周时分解。未观察到两种aad-dpcu配制品的显著性能差异。3.10对观察结果的总结组织学分析(h&e和masson氏三色法)揭示植入物腔体中心内的细胞和组织存在随时间增加，并且到36周时，观察到氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷已完全整合到宿主组织内。这表明，尽管不存在生物活性剂和涂层，但氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷pu化学性质使其有利于宿主组织再生，从而支持各种细胞类型的附着、活力和浸润。除了有利的化学性质外，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充物的高孔隙率和孔隙互连性也可能在这项工作中观察到的细胞和组织分布增强中起重要作用。允许更大的质量传递(营养物和废物扩散)的具有高孔隙率和孔隙互连性的支架可以展示出在整个三维网络中改善的细胞/组织浸润。还观察到这种特性在确保植入后宿主组织内的支架整合方面起重要作用。组织学评估还展示植入物腔体内和周围的炎症性细胞密度随时间降低、不存在异物巨细胞、聚合物-宿主组织界面处和聚合物网络内存在血管以及不存在无血管纤维囊，所述无血管纤维囊通常在植入生物材料诸如聚乳酸-乙醇酸(plga)的情况下观察到。这些观察结果表明，两种氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充物配制品在宿主组织内良好整合的同时支持伤口修复并且不在体内引起慢性炎症和感染。免疫组织化学分析进一步确认了两种氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷配制品支持新血管形成的能力，这是通过在植入的前24周内观察到植入物腔体的边缘和中心处的cd31表达增加至在统计学上与天然乳房组织相当的水平(图10和11)而确认。这些水平维持在36周。i型跨膜糖蛋白cd31(血小板内皮细胞粘附分子-1)在内皮细胞上高度表达并且在单核细胞、粒细胞和血小板上以不同水平表达。它已被证明在血管生成中起重要作用，并且几项研究已将cd31表达与新血管形成相关联。aad-dpcu支持血管形成的能力对于确保对再生组织的足够营养供应和再生组织的存活是重要的。人乳房主要由成熟的脂肪组织构成，所述成熟的脂肪组织已显示出具有高度的血管分布。持续的血管生成对于维持脂肪组织生长和前脂肪细胞分化至关重要。在暴露于组织学染料后，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷pu的微弱染色有助于鉴定外植组织内的填充物片段和评估体内的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷降解。d-phipu不仅在暴露于组织染料后而且在暴露于几种荧光染料后表现出染色。应当指出的是，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷填充物的微弱染色也提供了增强的参考系，从而有助于突出填充物多孔结构内细胞、组织和血管的位置、浸润程度和总体分布。对组织学图像的评估展示相对于长达24周的植入时间平均聚合物片段尺寸减小，这表明氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷pu在体内降解和分解。该趋势的例外是在36周，其中观察到氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷片段尺寸略微增加。这可归因于较小聚合物片的完全再吸收，导致存在更大密度的较大片段。由于水解和氧化的降解机制都存在于体内环境中，所以它们可能同时促进生物材料分解。具体地，在氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷化学内存在聚碳酸酯(c-dvo)和聚醚(e-dvo)软链段使得聚合物分别易受水解降解和氧化降解的影响。pu软链段内的亲水性peg(e-dvo)可通过增加吸水性和加速聚合物的可水解键的降解而进一步促进氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷分解。此外，氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷的高孔隙率和孔隙互连性将导致可得更多表面接触面积用于聚合物水解，这进而可促进聚合物降解。图15示出了比较两个支架的组织学染色(h&e)图像比较。a)由比率分别为1:5:15的具有本提交物中描述的性质的聚碳酸酯dvo、maa和mma制成，孔隙率为75％，尺寸为785mm3，其是初步研究中制备和使用的类型的支架(实施例a)。b)由相同的3种单体制成，但单体比率为1:5.5:15.5，孔隙率为80％，尺寸为大约50mm3。图像比较了36周时猪乳房外植体的h&e染色组织切片。黑色箭头指示尚未被组织浸润的孔。白色箭头指示由新组织包围的支架材料。可以注意到a)仍然具有非常大的材料片段，片段中的孔仍然可见并且孔中的组织浸润不良，而b)仅保留了小的微粒(没有显著的具有孔的片段)(大部分材料被降解)，广泛的组织占据所述实施方案。该实施例突出了支架的正确单体比率、孔隙率和尺寸对于实现及时降解和产生整合的组织/植入物材料的重要性，其中宿主组织与残留的整合支架/组织替代之间存在机械顺应性。实施例4.dvo:甲基丙烯酸酯对机械特性和溶胀性的影响4.1c-dvo合成将c-dvo如实施例1.1-1.3中概述的那样合成。4.2具有不同dvo:甲基丙酸酯比率的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的制造通过使c-dvo与maa和mma单体以表4中概述的化学计量比反应，合成氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔球团(4mm直径，4mm厚度)。使聚合反应在bpo引发剂(0.003mol/mol乙烯基)的存在下、在110℃下进行24小时。使用双致孔剂体系以分别赋予支架宏观孔隙率和微孔隙率，所述双致孔剂体系由盐颗粒(95wt％的颗粒是在105-420μm范围内)和peg(600da)组成。在完成固化过程后，通过索氏提取法使聚合物球团进行致孔剂浸出过程48小时。然后使用乙醇梯度干燥所得多孔支架。表4.具有不同dvo:甲基丙酸酯比率的氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架配制品4.3机械测试为了评估氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架的机械特性，计算压缩模量。将氨基酸衍生的可生物降解型聚碳酸酯-尿烷多孔支架在补充有2％青霉素-链霉素的磷酸盐缓冲盐水(pbs)中于37℃孵育5天，此时，对所述支架进行机械测试。在室温下在空气中以0.017mm/min的应变速率收集湿支架(n＝5-9)的应力-应变数据。根据数据计算压缩模量。如表56所示，增加甲基丙烯酸酯相对于dvo的量导致压缩模量逐渐降低。由于结构完整性差，无法测量配制品refilx-m80-ma25、refilx-m90-ma25和refilx-m100-ma25的压缩强度。因为由于单体混合物的低粘度而无法处理，所以配制品refilx-m10-ma25无法测试。表5具有不同甲基丙烯酸酯:dvo比率的refilx配制品的压缩模量。用红色边框突出显示的配制品落在可用的机械性能范围内并且先前未公开过。支架压缩模量(kpa)refilx-m10-ma25不能进行处理d-phi-m20-ma2535.1±11.7refilx-m21-ma2534.7±8.6refilx-m30-ma2515.2±3.8refilx-m40-ma2511.0±4.2refilx-m50-ma255.0±3.1refilx-m60-ma252.7±1.2refilx-m70-ma256.7±5.9refilx-m80-ma25结构完整性差refilx-m90-ma25结构完整性差refilx-m100-ma25结构完整性差4.4溶胀性研究如实施例2.2中所述那样进行溶胀性研究。基于重量分析，显示dvo:甲基丙烯酸酯比率与观察到的溶胀量直接相关(表6)。具体地，观察到相对于dvo增加甲基丙烯酸酯的量导致更大的溶胀性。由于结构完整性差，无法测量配制品refilx-m80-ma25、refilx-m90-ma25和refilx-m100-ma25的溶胀性。因为由于单体混合物的低粘度而无法处理，所以配制品refilx-m10-ma25无法测试。表6具有不同甲基丙烯酸酯:dvo比率的refilx配制品的溶胀性。用红色边框突出显示的配制品落在可用的溶胀性范围内并且先前未公开过。当前第1页12