[发明专利]等同于组织的生物塑料材料

说明书

技术领域

本发明涉及医学，即涉及combustiology、外科手术、整容术，且可以用作用于替换上皮组织中的缺陷(保护免于蒸发和感染)和刺激再生的生物塑料材料。

背景技术

具有高功能和美学结果的、用于有效的器官特异性的再生的、新的可生物降解的塑料和生物相容的材料的开发和研究，是现代再生医学和移植学(transplantatology)中的实际问题。显然，新的材料必须满足受体组织的特定形态学的顺应性的要求并促进它们的功能恢复(Bioartificial organs,1999；Biocompatibility,1999；Sudesh等人,2000；2004；Biopolymers for Medicinal and Pharmaceutical Applications,2005)。

目前，与开发组织工程改造的构建体和生物人工器官(其基于具有新功能性质的生物材料，即所谓的等同于组织的(histo-equivalent)生物塑料材料(HEB))有关的医学生物工程的最新领域正在活跃发展中(Shumakov,1995；Shumakov等人,2003；Stilman,2006)。这些材料的一个关键性质是它们的通过天然代谢途径进行生物降解的能力(包括在生化循环中的中间体和终产物)，不存在它们的全身和局部积累，例如，乳酸和羟乙酸参与三羧酸循环。另外，这些材料应当是无毒的，并且它们在血流中的浓度不应当超过最大许可限度(Volova T.G.,2003)。

构成组织工程改造的构建体的框架基础的生物材料的生理学代谢，决定了没有炎症反应的明显效应的修复过程的平衡，并防止免疫排斥的现象，从而避免身体对异物的应答(Shishatskaya E.,2011)。

新的等同于组织的生物塑料材料(BM)的开发是基于研究生物降解的动力学和它的强度性能的动力学，以及基于评估再生过程的影响和性质。该影响的性质和严重程度取决于材料本身的物理化学性能和受体生物体的应答生理学和生化反应的强度的组合。

因此，具有最大程度的生化互补性的、新的可生物降解的材料的开发，是基于提供由大分子复合物组成的基质，所述基质暴露于身体的自身酶系统和其它溶解剂。

同时，可生物降解的材料的理想变体必须满足下述要求：

1.在天然代谢途径中具有可编程的生物降解阶段的大分子构建体，其不是免疫炎症反应的来源。

2.在身体的保护性细胞的信号趋化性的阶段，包含所述材料在再生机制中的生物代谢的中间体和/或终产物。

3.所述材料的生物降解的时间段和修复过程的持续时间之间的最大顺应性。

因而，从最佳免疫生物化学顺应性的观点看，满足上述关于开发新的可生物降解的材料的要求，将会提供器官特异性的组织发生的最佳形态学和功能结果。

关于开发可生物降解的材料的早期研究聚焦于天然聚合物(胶原、纤维素和其它)，此后，聚焦于化学合成的产物。这样的可生物降解的聚合物的例子是聚酸酐、聚酯、聚丙烯(polyacryles)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯。揭示了几种关键因素会控制所述材料的溶解度：亲水性/疏水性、无定形/结晶状态、分子量、杂原子(例如，除了碳以外)的存在(Khlusov I.A.,2007)。

显而易见，最有前途的是在裂解后形成天然单体的那些材料。例如，聚丙交酯、聚乙醇酸交酯、聚氧烷酸酯(polyoxyalkonates)和它们的共聚物的裂解分别会提供乳酸、羟乙酸、羟基丁酸，它们在三羧酸循环中转化成水和二氧化碳，在天然途径中从身体排泄出。

本发明的原型是具有纳米结构的生物塑料材料(俄罗斯专利号2425694，于2011年10月08日公开)，其包括天然形式的透明质酸，且基于具有纳米结构的基质，所述基质代表通过光化学交联得到的具有纳米结构的透明质酸且具有在50-100nm范围内的微孔结构。

透明质酸和胶原的大分子的这样的结构组构会给生物材料提供弹性、增加的粘附力、引流性能、透明性。

但是，如此得到的生物塑料材料的大分子结构在临床实践中不具有足够的有效性。