[发明专利]一种人工尿液流出道及其制备方法

说明书

 

技术领域    

本发明涉及一种人工尿液流出道及其制备方法,属于医疗器械技术领域。

背景技术    

很多疾病（如：创伤、肿瘤、手术及先天因素等）都可导致膀胱缺失，临床上最为常见的是膀胱肿瘤导致的膀胱切除。膀胱切除后，尿液无法通过正常的途径排出，需要构建一个临时储存尿液并将尿液排出体外的流出道。目前常规的做法是切取患者一段健康的胃肠道作为尿液流出道，与患者双侧输尿管吻合进行尿流改道手术，切断的胃肠道再进行吻合连接起来。这种手术方式需要截取一段消化管道，不仅增加患者的痛苦、延长手术时间、增加手术风险，而且导致很多并发症，如吻合口漏尿、移植物坏死、内疝形成、肠梗阻、分泌粘液、尿路感染、电解质紊乱、形成结石甚至恶变等。

随着社会、经济以及现代科学的发展，人们对于医疗服务的要求也越来越高。这种以牺牲一个器官的代价来重建另一个器官的做法已经不符合现代科学的发展要求，急迫需要一种人工材料进行替代。目前人类皮肤、骨组织都已经有生物公司开发出了替代产品，但是未见人工尿液流出道产品开发应用于临床。

理想的组织工程学膀胱要求能满足以下几点：①能随储尿容量增加而增大；②外表面分布着按照一定顺序排列的平滑肌层；③达到一定容积后能诱发神经冲动，控制平滑肌向一个方向收缩，形成排尿动作；④形成良好的血液供应维持膀胱的生物活性。受限于目前组织工程学技术的发展情况，目前构建这种理想状态的膀胱几乎不可能。但是目前组织工程学研究已经遍布各种细胞和材料，构建一个防水的、临时储存尿液的尿液流出道已经可以实现。

本申请的发明人长期从事组织工程相关研究。前期通过研究兔膀胱脱细胞基质与尿路上皮细胞形成的复合体修补输尿管，该复合物达到了防水、引流尿液的作用，获得成功。由于脱细胞基质仍然需要供体器官才能获得，难以批量生产。

本发明设计采用了人工合成材料聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）作为支撑细胞的材料，它具有可降解、有一定的韧性构建三维形态、降解时间和孔隙率可调整、无细胞毒性等优点。

这种新型的人工合成尿液流出道无需再破坏患者健康器官，通过提取自身细胞在体外进行扩增，与支持材料构建成复合物后再植入体内与输尿管吻合，输尿管中的尿液通过人工合成的尿液流出道流出体外。

发明内容    

本发明所要解决的技术问题在于提供一种人工尿液流出道及其制备方法。

本发明的人工尿液流出道，包括一端开口，另一端封闭的笔筒状腔体，腔体由聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）制成，厚度为2～5mm，腔体内包含有直径50～200um的孔洞，孔洞体积为腔体的65%～98%；腔体朝向内表面的孔洞内种植有尿路上皮细胞，腔体朝向外表面的孔洞内种植有平滑肌细胞；

所述腔体靠近封闭一端的腔体上还有两个与双侧输尿管吻合的接口。

所述腔体的长度优选为10～25cm，直径优选为2～5cm。

所述接口直径为 0.5～2.0cm。

所述的尿路上皮细胞可以为患者自身尿路上皮细胞或其它细胞诱导分化而成的尿路上皮细胞。

所述人工尿液流出道的腔体具有一定机械强度，能够支撑细胞生长、攀附。内表面铺满尿路上皮细胞，通过体外无菌条件添加常规上皮培养基培养，使尿路上皮细胞与腔体形成相互交错的整体。尿路上皮细胞间紧密连接，细胞分泌的UPK蛋白形成防水层，能够隔离尿液，防止尿液中的有毒物质浸润，可以起到防止尿液渗透的作用。外表面铺满平滑肌细胞，维系该尿液流出道的张力。该尿液流出道盲端预留与输尿管吻合用的接口，开口端由皮肤及皮下组织固定，开口通向体外，与造口袋连接，收集尿液。

本发明的人工尿液流出道中PLGA材料在体内逐步降解，由细胞分泌的基质取代可降解材料，形成新的支撑维持装置的形态。

本发明的人工尿液流出道的制备方法，包括如下步骤：

1）PLGA材料溶解后，混入50～200um直径的氯化钠颗粒，搅拌均匀，倒入模具中，待PLGA材料固化后，形成厚度为2～5mm的平板；浸入纯水中，使氯化钠颗粒溶解，形成孔洞，孔洞占PLGA平板总体积的比率在65%～98%之间；

2）自体或低免疫原性异体或异种细胞通过活检的方式提取后，在体外进行诱导分化，添加尿路上皮细胞生长因子，使之形成具有尿路上皮细胞特性，随后扩增到至少2×10⁶/cm²密度；