[发明专利]用于捕获毒素和释放剂的三维印刷的支架

说明书

一种吸收和释放化合物的化学吸收物，包括晶格的多孔支架、支架的经修饰的表面和在支架中容纳导丝的中央孔，其中所述修饰基于与特定化合物结合或释放特定化合物的能力来选择。

政府支持

本发明根据由美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的合同/授权号CA194533和EB012331以及由能源部(Department of Energy)授予的合同/授权号DE-AC02-05CH11231和DE-AC02-05CH11232在政府支持下完成。政府在本发明中具有某些权利。

相关申请

本申请要求于2018年4月30日提交的美国临时专利申请62/664,508的优先权，该美国临时专利申请通过引用以其整体并入本文。

背景

用于治疗癌症、感染、血栓形成和其他疾病的药物通常是非常有毒的，并且因此在肿瘤或感染的位置处有效，但对正常组织有毒，导致显著的副作用。尽管努力开发越来越有针对性和个性化的治疗剂(therapeutics)，但全身的有毒副作用限制了特定药物的使用和用于治疗癌症、感染和血栓形成的许多药物的给药。限制在医学实践中对于特定类型的癌症常见的毒性的方法之一是将化疗剂(chemotherapy)直接输注到供应肿瘤的供血动脉中。这限制了有毒化学物质的全身暴露，并且将化疗剂引导到其中需要治疗的区域。

不幸地，超过50％-80％的注射的药物没有被截留在靶器官中，而是绕过肿瘤进入全身循环。这些有毒的化学物质然后进入身体，并且可以导致副作用，这些副作用可以包括不可逆的心力衰竭、疲劳、脱发、瘀伤和出血、感染、贫血、恶心和呕吐、食欲改变、消化中断、体重变化、认知能力影响、情绪变化等。

附图简述

图1A-图1C示出了吸收物(absorber)的实施方案的图、化疗药物的化学结构和肝癌的血管内治疗的示意图。

图2A-图2C示出了三维印刷的多孔圆柱体的实施方案、三维印刷的多孔圆柱体的光学显微照片以及在三维印刷机中使用的化学反应。

图3示出了可用于实施方案的嵌段共聚物的化学结构。

图4示出了体内实验的示意图。

图5A-图5B示出了在体内实验期间获取的吸收物的荧光透视检查图像。

图6A-图6D示出了用于放置吸收物的位置的示意图，对于每个吸收物在不同的采样位置中的化疗药物的浓度，以及来自对照吸收物和包覆的吸收物两者的血浆的照片。

图7A-图7B示出了在体内实验期间在添加粉碎的吸收物后的混合物的照片。

实施方案详述

工业通常使用吸收柱来从化学物质流中去除污染物。此处的实施方案包括多孔吸收物，用于捕获不被靶肿瘤吸收的过量化疗药物。此处的实施方案将吸收物引入到引流静脉中，并且然后吸收物去除大部分注射的化疗药物。吸收物还可以去除大量不同类型的药物，诸如抗微生物剂、血栓溶解剂、来自细菌感染的毒素、环境毒素、或细胞，这些药物可以使用三维的印刷的吸收物的不同特征，使用特定的化学、物理、生物及其任何组合来捕获或结合。此外，吸收物可以捕获/去除体内不希望的分子/材料，体内的自然系统无法正确地起作用以去除这些分子/材料，并且导致慢性健康问题。例如，乳酸可以从患有急性乳酸酸中毒的患者的血液中去除。

此处的实施方案还包括多孔材料，用于以患者的状况所需的恒定速率在靶位置处释放药物。此处的实施方案还包括在靶上游位置处释放药物并且在下游位置处捕获药物的系统。应注意，虽然该设备被称为吸收物，但它也可以充当释放药物的递送系统，诸如用于保健的治疗化合物和其他剂的纳米颗粒或微米颗粒。术语吸收物涵盖实施方案的释放和吸收方面两者。