一种基于鲵皮肤分泌物的生物贴片及其应用

.本发明涉及生物医学材料领域，具体涉及一种基于鲵皮肤分泌物的生物贴片及其应用。

背景技术：

1、.湿粘附(wet-adhesive，还可以理解为“湿粘结”)一直是科学界的一个研究难点，因为很多材料可以粘结干燥界面，但无法粘附湿润界面。生物医药领域对湿粘附的需求很大，涉及通过湿粘附的方式进行组织修复(封堵)的领域包括组织缺损修复、疝修复和止血。由此，生物医药领域不仅要求材料能够湿粘附，还要求材料无毒。目前，许多潜在的湿粘附胶水被研究出来，但它们往往需要特殊的步骤来形成具有粘附性的水凝胶，例如经过辐照步骤或者两种液体成分的混合等。现有技术一般采用缝线、液体粘接剂和干燥粘接剂来闭合组织或器官伤口。然而，缝线法在使伤口闭合的同时，针刺可能会导致新的组织损伤。此外，由于闭合不全或组织张力过大等原因，可能会导致缝线脱落，进而导致液体渗漏。液体粘接剂往往需要通过辐射等手段定形以额外触发粘附，且无法吸收伤口处的水分(例如，组织液等)。现存的干燥粘接剂虽然能够吸收组织界面液体，但不能匹配缺损处的形状，并且在使用过程中，无法避免表层因快速吸水而导致粘接剂的性能受损。此外，化学合成的粘接剂还会带来新的刺激。

2、.早产胎膜早破(preterm premature rupture ofmembrane，pprom)是指妊娠37周前发生的胎膜破裂，其与30-40％的早产有关，并且在所有妊娠中约有1-3％发生。此外，胎膜破裂仍然是胎儿手术的薄弱环节，在激光介入治疗双胎输血综合征(twin-twintransfusion syndrome，ttts)中约有28％发生，在胎儿镜腔内气管闭合术(fetoscopicendoluminal tracheal occlusion，feto)治疗先天性膈疝(congenitaldiaphragmatic hernia，cdh)中约有47％发生。pprom导致的妊娠早期破水可以导致重大问题，包括婴儿出生过早以至于无法存活、肺部不成熟以及严重感染。因此，胎儿镜手术后对胎膜的密封，对获得良好的妊娠结果非常重要。

3、.由于胎膜无血管分布，胎膜破裂后其自然修复能力极其有限，因此一般无法在自然状况下实现胎膜破裂的封堵和修复。此外，胎膜所处的体内环境较为特殊：流动的液体环境(羊水)和生命体的存在(胎儿)。具体地，胎膜所处的体内环境要求修补材料在液体环境中与胎膜内表面实现良好粘附(即湿粘结)，羊水较为浑浊且成分(偏酸性环境，存在蛋白质、糖、尿素、皮肤角质层等)复杂，可能会对修补材料的稳定存在造成负面影响；流动且高压的液体环境可能会对胎膜，以及胎膜上的封堵材料起到冲击作用，修补材料还可能对胎儿产生毒害作用。

4、.众多体外和体内修复胎膜缺损的结果已被报道，使用各种密封剂和塞，包括基于纤维蛋白的产品、ⅰ型胶原蛋白、注入血小板和冷冻沉淀、明胶/胶原塞和脱细胞组织支架。目前，这些材料都没有在临床上取得突出成绩。例如，在目前的一些研究中，贻贝仿生组织粘附剂(mussel mimetic tissue adhesive)有被用来封闭胎膜缺损，因为贻贝仿生组织粘附剂可以粘附到潮湿的组织。但是，贻贝仿生组织粘附剂需要花费30秒才能从液体中形成胶水，这对封闭胎膜缺损是不方便的，因为流动的羊水随时可以从缺损处流出并冲走液体胶水。由于来自胎膜缺损的不可预测的流动液体和狭窄的操作空间，现有的需经过特殊步骤形成粘附性的湿粘附材料可能在辐照或添加第二种成分之前被洗掉，也不适宜用于胎膜缺损的封堵修复。

技术实现思路

1、.第一方面，本发明提供了一种用于封堵屏障组织缺损的密封材料，其特征在于，所述屏障组织缺损导致流体的快速泄露，所述密封材料包括：

2、.a)支架层，所述支架层包括脱细胞生物补片或高分子材料补片；

3、.b)亲水层，所述亲水层包括粒度为x的亲水性鲵皮肤分泌物冻干粉，所述亲水层覆在所述支架层上；

4、.c)疏水层，所述疏水层包括粒度为y的疏水性鲵皮肤分泌物冻干粉，所述疏水层覆在所述亲水层上，所述疏水层直接与所述屏障组织缺损接触；

5、.其中，所述x为60-120目，所述y为80-500目，所述y大于所述x。

6、.在一些实施例中，所述亲水性鲵皮肤分泌物冻干粉通过以下步骤制备得到：

7、.s1使用醋酸溶液和/或pbs溶液将收集的鲵皮肤分泌物离心清洗，得到清洗后的鲵皮肤分泌物；

8、.s2将所述清洗后的鲵皮肤分泌物置于5％-75％醋酸溶液中层析，得到层析后的鲵皮肤分泌物，所述层析后的鲵皮肤分泌物包括第一鲵皮肤分泌物溶液和第二鲵皮肤分泌物溶液；

9、.s3将所述第二鲵皮肤分泌物溶液冷冻干燥，得到冷冻干燥处理的第二鲵皮肤分泌物溶液；

10、.s4将所述冷冻干燥处理的第二鲵皮肤分泌物溶液研磨成粉末，得到所述亲水性鲵皮肤分泌物冻干粉。

11、.在一些实施例中，所述醋酸溶液的浓度为5％。

12、.在一些实施例中，所述疏水性鲵皮肤分泌物冻干粉通过以下步骤制备得到：

13、.s1使用醋酸溶液和/或pbs溶液将收集的鲵皮肤分泌物离心清洗，得到清洗后的鲵皮肤分泌物；

14、.s2将所述清洗后的鲵皮肤分泌物置于5％-75％醋酸溶液中层析，得到层析后的鲵皮肤分泌物，所述层析后的鲵皮肤分泌物包括第一鲵皮肤分泌物溶液和第二鲵皮肤分泌物溶液；

15、.s3将所述第一鲵皮肤分泌物溶液冷冻干燥，得到冷冻干燥处理的第一鲵皮肤分泌物溶液；

16、.s4将所述冷冻干燥处理的第一鲵皮肤分泌物溶液研磨成粉末，得到所述疏水性鲵皮肤分泌物冻干粉。

17、.在一些实施例中，所述醋酸溶液的浓度为5％。

18、.在一些实施例中，所述第一鲵皮肤分泌物溶液的浓度包括5-12％，所述第二鲵皮肤分泌物溶液的浓度包括2-4.5％。

19、.在一些实施例中，所述冷冻干燥处理包括在-20℃下冷冻24小时，然后在-80℃下冷冻干燥48小时。

20、.在一些实施例中，所述脱细胞生物补片包括脱细胞羊膜、脱细胞肠系膜、脱细胞心包膜、脱细胞腹膜和脱细胞小肠粘膜中的一种或多种。

21、.在一些实施例中，所述高分子材料补片包括选自由以下组成的纤维：聚乙二醇、聚己内酯、聚(丙交酯-共-乙交酯)、聚(l-丙交酯-共-乙交酯)烯、或其组合。

22、.在一些实施例中，所述鲵包括大鲵属、隐鳃鲵属、山溪鲵属、小鲵属、巴鲵属、爪鲵属、肥鲵属、拟小鲵属、北鲵属和极北鲵属中的一种或多种。

23、.在一些实施例中，所述流体包括气体、血液、肠液、胃液、尿液和胆汁中的一种或多种。

24、.在一些实施例中，所述屏障组织包括胎膜、肺、胃、小肠、大肠、血管、心脏、肝脏、肾脏、胰腺、胆、甲状腺、胸腺、前列腺、脑、膀胱、脊髓和子宫中的一种或多种。

25、.第二方面，本发明提供了一种制备用于封堵屏障组织缺损的密封材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

26、.s1使补片充分水化，得到充分水化后的补片，所述充分水化后的补片的含水量为10％-100％，所述补片包括脱细胞生物补片或高分子材料补片；

27、.s2向所述充分水化后的补片的一侧喷洒一层粒度为60-120目的亲水性鲵皮肤分泌物冻干粉后，再向同一侧喷洒一层粒度为80-500目的疏水性鲵皮肤分泌物冻干粉，得到第一密封材料；

28、.s3将所述第一密封材料真空干燥，得到第二密封材料，所述第二密封材料为所述用于封堵屏障组织缺损的密封材料，所述真空干燥的温度包括25-37℃，所述真空干燥的时间包括1-8小时。

29、.在一些实施例中，所述充分水化的方式包括将所述补片置于缓冲液中浸泡或将所述补片置于环境湿化器中。

30、.在一些实施例中，用于所述喷洒的装置包括喷粉瓶或静电喷涂机。

31、.在一些实施例中，所述制备方法进一步包括s4将所述第二密封材料灭菌，所述灭菌的方式包括环氧乙烷灭菌。

32、.第三方面，本发明提供了上述密封材料在封堵屏障组织缺损中的用途，其特征在于，所述密封材料用于施用至所述屏障组织缺损处并与所述屏障组织缺损处的自带体液反应，以封堵所述屏障组织缺损；所述自带体液因所述流体的快速泄露而产生，或因受损而产生，或是在所述屏障组织未受损时即已存在的体液。

33、.在一些实施例中，所述密封材料用于封堵：

34、.a)漏气的肺叶；

35、.b)缺损的胎膜、胃和小肠中的一种或多种；和/或

36、.c)流血的血管。

37、.在一些实施例中，所述施用方式包括将所述密封材料覆盖在所述屏障组织缺损处并按压所述密封材料。

38、.在一些实施例中，所述密封材料能够承受所述流体的快速泄露而产生的压力。

39、.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

40、.本发明提供的密封材料具有以下特点：

41、.(1)本发明提供的密封材料在潮湿的屏障组织(例如胎膜、肺、胃、小肠、血管)表面具有强粘附性，可以抵抗屏障组织缺损处的高压(例如，爆破压力)。

42、.(2)本发明提供的密封材料可以简单、快速地将屏障组织缺损密封，一定程度上避免了在密封材料封堵完成前，屏障组织缺损处的流体将密封材料冲走的问题。

43、.(3)本发明提供的密封材料具有疏水层和亲水层，当其被施用至伤口(特别是组织缺损)时，疏水层在接触伤口的过程中，能够产生表层能量势垒以排开界面液体，从而保护其下的亲水层。亲水层具有快速吸湿能力，只需轻轻按压，就能够使亲水层在温和的压力作用下，启动瞬间吸水而凝胶化，实现与伤口(特别是组织缺损)处紧密粘附。除此之外，疏水层粉末的多孔结构还可以进一步吸收伤口渗出物。

44、.(4)本发明提供的密封材料无细胞毒性、生物相容性好，甚至可以促进屏障组织缺损的愈合。

45、.(5)本发明提供的试剂盒提供的密封材料适用于多组织(例如，胃、小肠、肺、血管)、多ph(例如，ph约为2.0的胃液和ph约为7.2的羊水)和复杂环境(例如，蠕动的小肠、高爆破压力的血管)。

46、.如本文所使用，术语“组织”是指活的或死的生物体的组织，或者来源于或设计为模拟活的或死的生物体的任何组织。组织可以是健康的、患病的、受到创伤的、受损的和/或具有遗传突变的。

47、.如本文所使用，术语“屏障组织”是指处于身体内且内侧环境和外侧环境存在差异的组织。所述屏障组织的内侧环境通常存在流体而具有高于外侧环境的压力。在正常状态下，存在于内侧环境的流体因所述屏障组织的分隔而不会泄露至外侧环境。当所述屏障组织发生缺损时，存在于内侧环境的流体会从缺损处快速泄露，因此缺损处的压力可能比正常状态下的内侧环境更高。示例性屏障组织包括胎膜、肺、胃、小肠、大肠、血管、心脏、肝脏、肾脏、胰腺、胆、甲状腺、胸腺、前列腺、脑、膀胱、脊髓和子宫。此外，由于所述屏障组织发生缺损，因此所述屏障组织缺损处可能由于液体流体(例如，羊水、肠液、血液、尿液、胃液等)的泄露、受损而产生的组织液、屏障组织表面的潮湿环境自带的体液等原因存在一定的体液。例如，当所述屏障组织为肺时，尽管流体为气体，所述屏障组织缺损处的自带体液可能包括因受损而产生的组织液以及肺表面的潮湿环境自带的体液。

48、.如本文所使用，术语“密封”、“封闭”或“封堵”是指材料阻止存在于内侧环境的流体向外侧环境泄露的状态。

技术特征：

1.一种用于封堵屏障组织缺损的密封材料，其特征在于，所述屏障组织缺损导致流体的快速泄露，所述密封材料包括：

2.如权利要求1所述的密封材料，其特征在于，所述亲水性鲵皮肤分泌物冻干粉通过以下步骤制备得到：

3.如权利要求1所述的密封材料，其特征在于，所述疏水性鲵皮肤分泌物冻干粉通过以下步骤制备得到：

4.如权利要求2或3所述的密封材料，其特征在于，所述第一鲵皮肤分泌物溶液的浓度包括5-12％，所述第二鲵皮肤分泌物溶液的浓度包括2-4.5％。

5.如权利要求2或3所述的密封材料，其特征在于，所述冷冻干燥处理包括在-20℃下冷冻24小时，然后在-80℃下冷冻干燥48小时。

6.如权利要求1所述的密封材料，其特征在于，所述脱细胞生物补片包括脱细胞羊膜、脱细胞肠系膜、脱细胞心包膜、脱细胞腹膜和脱细胞小肠粘膜中的一种或多种；所述高分子材料补片包括选自由以下组成的纤维：聚乙二醇、聚己内酯、聚(丙交酯-共-乙交酯)、聚(l-丙交酯-共-乙交酯)烯、或其组合。

7.如权利要求1所述的密封材料，其特征在于，所述鲵包括大鲵属、隐鳃鲵属、山溪鲵属、小鲵属、巴鲵属、爪鲵属、肥鲵属、拟小鲵属、北鲵属和极北鲵属中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的密封材料，其特征在于，所述流体包括气体、血液、肠液、胃液、尿液和胆汁中的一种或多种；所述屏障组织包括胎膜、肺、胃、小肠、大肠、血管、心脏、肝脏、肾脏、胰腺、胆、甲状腺、胸腺、前列腺、脑、膀胱、脊髓和子宫中的一种或多种。

9.一种制备用于封堵屏障组织缺损的密封材料的方法，其特征在于，所述方法包括：

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述充分水化的方式包括将所述补片置于缓冲液中浸泡或将所述补片置于环境湿化器中；用于所述喷洒的装置包括喷粉瓶或静电喷涂机。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括s4将所述第二密封材料灭菌，所述灭菌的方式包括环氧乙烷灭菌。

12.权利要求1-8任一项所述的密封材料在封堵屏障组织缺损中的用途，其特征在于，所述密封材料用于施用至所述屏障组织缺损处并与所述屏障组织缺损处的自带体液反应，以封堵所述屏障组织缺损；所述自带体液因所述流体的快速泄露而产生，或因受损而产生，或是在所述屏障组织未受损时即已存在的体液。

13.如权利要求12所述的用途，其特征在于，所述密封材料用于封堵：

14.如权利要求12所述的用途，其特征在于，所述施用方式包括将所述密封材料覆盖在所述屏障组织缺损处并按压所述密封材料。

15.如权利要求12所述的用途，其特征在于，所述密封材料能够承受所述流体的快速泄露而产生的压力。

技术总结
本发明涉及生物医学材料领域，具体涉及一种基于鲵皮肤分泌物的生物贴片及其应用。本发明提供了一种用于封堵屏障组织缺损的密封材料，其特征在于，所述屏障组织缺损导致流体的快速泄露，所述密封材料包括：a)支架层；b)亲水层，所述亲水层包括粒度为X的亲水性鲵皮肤分泌物冻干粉，所述亲水层覆在所述支架层上；c)疏水层，所述疏水层包括粒度为Y的疏水性鲵皮肤分泌物冻干粉，所述疏水层覆在所述亲水层上，所述疏水层直接与所述屏障组织缺损接触。当所述密封材料被施用至伤口(特别是组织缺损)时，疏水层能够保护其下的亲水层；只需轻轻按压，就能够使亲水层在温和的压力作用下，启动瞬间吸水而凝胶化，实现与伤口(特别是组织缺损)处紧密粘附。

技术研发人员：张曦木,刘世林,韦峰,刘泽坤,李兰
受保护的技术使用者：重庆医科大学附属口腔医院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23