本发明涉及包含组织工程支架和阴离子多糖/结构蛋白质包覆层的复合材料装置。复合材料装置可用于组织的修复和再生，特别是用于慢性创伤的治疗。
1.用于治疗慢性创伤的复合材料装置，包括组织工程支架和阴离子多糖／结构蛋白质包覆层，其中所述组织工程支架是生物相容性的、生物可降解的聚合物，所述阴离子多糖是氧化型再生纤维素，所述支架选自由海绵状物、泡沫状物、打孔膜和纺织物组成的组，所述结构蛋白质是胶原。
2.根据权利要求1所述的复合材料装置，其中所述支架是选自由机织物、针织物、编织物、网状织物和非织造物组成的组的纺织物。
3.根据权利要求2所述的复合材料装置，其中所述支架是包含乙交酯和丙交酯的共聚物的非织造物。
4.根据权利要求2所述的复合材料装置，其中所述支架是包含具有90∶10的乙交酯与丙交酯摩尔比的乙交酯和丙交酯的共聚物的非织造物。
5.根据权利要求1所述的复合材料装置，其中所述支架是包含弹性体共聚物的泡沫状物。
6.根据权利要求5所述的复合材料装置，其中所述弹性体共聚物包含ε-己内酯和乙交酯。
7.根据权利要求6所述的复合材料装置，其中所述弹性体共聚物包含30∶70至70∶30的ε-己内酯与乙交酯的摩尔比。
8.根据权利要求1所述的复合材料装置，其中所述阴离子多糖／结构蛋白质具有10∶90至90∶10的阴离子多糖与结构蛋白质的摩尔比。
9.根据权利要求1所述的复合材料装置，其中所述支架是包含具有35∶65至65∶35的ε-己内酯与乙交酯摩尔比的ε-己内酯和乙交酯的弹性体共聚物的泡沫状物，所述阴离子多糖／结构蛋白质包覆层是具有10∶90至90∶10的摩尔比的氧化型再生纤维素／胶原。
10.根据权利要求1所述的复合材料装置，其中所述支架是包含具有35∶65的ε-己内酯与乙交酯的摩尔比的ε-己内酯和乙交酯的弹性体共聚物的泡沫状物，并且所述阴离子多糖／结构蛋白质包覆层是具有45∶55的摩尔比的氧化型再生纤维素／胶原。
11.根据权利要求1所述的复合材料装置，其中所述支架是包含具有90∶10的摩尔比的乙交酯和丙交酯的共聚物的非织造物，所述阴离子多糖／结构蛋白质包覆层是具有45∶55的摩尔比的氧化型再生纤维素／胶原。
12.根据权利要求1所述的复合材料装置，其中所述装置能够增加活化巨噬细胞在所述创伤中的存在。
13.具有阴离子多糖／结构蛋白质包覆层的生物相容性的、生物可降解的组织工程支架在制备复合材料装置中的用途，所述复合材料装置用于治疗创伤，所述阴离子多糖是氧化型再生纤维素，所述支架选自由海绵状物、泡沫状物、打孔膜和纺织物组成的组，所述结构蛋白质是胶原。
14.药盒，包括根据权利要求1所述的复合材料装置，并且所述复合材料装置是无菌的。
背景技术
技术领域
本发明涉及用于组织的修复和/或再生的组织工程支架。更具体地讲，本发明涉及包含组织工程支架和阴离子多糖/结构蛋白质包覆层的复合材料装置。背景技术可用于创伤愈合的组织工程支架是本领域公知的。虽然这些支架提供基材以支持细胞向内生长(cellxa0ingrowth)，但它们不能提供最佳刺激以诱使细胞向内生长。创伤定义为正常解剖结构和功能的破坏，这种破坏可存在于内部(皮肤下面)或者外部(存在于皮肤表面上)。各种创伤除了在基础性病理上不同之外，还在位置和持续时间(急性抑或慢性)上不同。急性创伤占美国和西欧每年发生的20亿个创伤的大约十分之一。急性创伤通常通过身体的正常愈合响应而愈合。急性创伤包括手术创伤，如来自整形手术、美容手术或重建手术的创伤，软组织缺陷，如肿瘤摘除或其他手术切除后存在的空隙，以及由皮肤病症和外伤性损伤引起的创伤。慢性创伤占每年发生的20亿个创伤中的7-8百万个。慢性创伤不会愈合，因为消灭受损组织并同时形成新组织的正常修复过程被破坏。慢性创伤的闭合进程被延缓，会保持开口长达数月到数年，且常常重新出现。慢性创伤在深度上可为部分厚度或全部厚度，可由多种病理结果而引起。慢性创伤包括糖尿病性创伤、挤压创伤(pressurexa0wound)、静脉或动脉溃疡创伤、非愈合外科手术创伤以及由皮肤癌、烧伤等引起的创伤。各种治疗慢性创伤的疗法已有描述。一种方法涉及到使用单独的组织工程支架。组织工程支架有多种形式，如机织物、针织物、编织物、打孔膜、网状织物、非织造物和泡沫状物。组织工程用支架被用来提供结构和形状，指导发育组织和让细胞附连、增殖和分化。根据定义，组织工程支架是三维的高度多孔结构，能让细胞和组织得以生长及营养物和废物得以转运。一旦新形成的组织填充了空隙，需要支架能发生自然降解，且所引起的组织响应极小。生物降解的过程可通过酶促切割、通过表面侵蚀或者通过水解切割进行。另一种方法涉及到被设计成与创伤相互作用和促进新组织形成的材料和装置。一种这种装置是55/45重量/重量百分比的胶原/氧化型再生纤维素(胶原/ORC)基质，其以商品名称PROMOGRAN(Ethicon，Inc.，Somerville，NJ)出售。除了将细胞引诱到创伤缺陷(woundxa0deficit)中之外，PROMOGRAN的成功还可归因于多个因素，最显著的是它能够使慢性创伤特有的降解因子如蛋白酶、氧自由基和过量金属离子灭活。另外，胶原/ORC已证明能够螯合生长因子并随时间推移将它们递送回到创伤，促进人真皮成纤维细胞增殖和人真皮成纤维细胞迁移。虽然胶原/ORC能促进慢性创伤中的细胞向内生长，但它不能提供任何持续的结构载体以便细胞附连和增殖。近年来，有几个临床研究证明了添加外源活化巨噬细胞悬浮液以帮助刺激非愈合创伤的实用性，这些研究例如Zuloff-Shani，A.，Kachel，E.，Frenkel，O.，Orenstein，A.，Shinar，E.，Danon，D.，“Macrophagexa0suspensionspreparedxa0fromxa0axa0bloodxa0unitxa0forxa0treatmentxa0ofxa0refractoryxa0humanxa0ulcers(从血液单位制备的用于治疗人顽固性溃疡的巨噬细胞悬浮液)，”Transfusxa0ApherSci，2004xa0Apr.30，(2)163-7；Frenkel，O.，Shani，E.，Ben-Bassat，I.，Brok-Simoni，F.，Rozenfeld-Granot，G.，Kajxa0akaro，G.，Rehavi，G.，Amariglio，N.，Shinar，I.，Danon，D.，“Activatedxa0xa0macrophagesxa0forxa0treatingxa0skinulceration：genexa0expressionxa0inxa0humanxa0monocytesxa0afterxa0hypo-osmoticxa0shock(治疗皮肤溃疡的活化巨噬细胞：低渗透压休克后人单核细胞中的基因表达)，”Clinxa0Expxa0Immunol.2002xa0Apr.128(1)；Danon，D.，Madjar，J.，Edinov，E.，Knyszynski，A.，Brill，S.，Diamantshtein，L.，Shinar，E.，“Treatmentxa0ofxa0humanxa0ulcersxa0byxa0applicationxa0ofxa0macrophagesxa0preparedxa0fromxa0abloodxa0unit(应用从血液单位制备的巨噬细胞治疗人溃疡)，”Expxa0Gerontol1997xa0Nov-Dec；32(6)；633-41；Danon，D.，Frenkel，O.，Diamandstein，L.，Windler，E.，Orenstein，A.，“Macrophagexa0treatmentxa0ofxa0pressurexa0soresxa0inparaplegia(用巨噬细胞治疗截瘫中的压疮)，”Jxa0Woundxa0Carexa01998Jun，7(6)281-3。这种临床上有益的治疗的作用机制，很可能是归因于巨噬细胞作为关键性分泌细胞和作为吞噬作用的关键性驱动物的双重作用。由于许多慢性创伤具有与感染有关的延缓闭合情况，活化巨噬细胞出现的增多会有利于慢性创伤的愈合。巨噬细胞作为分泌细胞，能通过增强细胞迁移、血管发生、胞外基质沉积和上皮化来引发和加强创伤愈合级联。还已知活化巨噬细胞能产生多种细胞因子、血小板衍生生长因子-bb、胰岛素样生长因子、表皮生长因子以及转化生长因子α和β，它们已被大量文献证明有利于创伤愈合响应。仍需要既能为细胞向内生长提供刺激，又能为细胞迁移和增殖提供持续结构载体的慢性创伤疗法。
发明内容
本发明公开了包含组织工程支架和阴离子多糖/结构蛋白质包覆层的复合材料装置及其用途。具体地讲，组织工程支架是包含生物相容性的、生物可降解的聚合物的多孔纺织物或泡沫状物，并且阴离子多糖/结构蛋白质包覆层是55/45胶原/氧化型再生纤维素(胶原/ORC)基质。本发明还涉及包含一个或多个无菌复合材料装置的药盒。
具体实施方式
本发明公开了包含组织工程支架和阴离子多糖/结构蛋白质包覆层的复合材料装置。支架被包覆，即支架的表面被包含阴离子多糖/结构蛋白质的层组合物或膜组合物完全或部分覆盖。在一个优选的实施例中，复合材料装置能够增加活化巨噬细胞在组织或创伤中的存在。这个增加可以是相对于未处理组织或创伤中正常所见的活化巨噬细胞的存在，和/或用以下之一处理的组织或创伤中所见的活化巨噬细胞的存在：a)没有如本文所述进行包覆的本文所述支架，和b)包含阴离子多糖/结构蛋白质的组合物，不存在所述支架。组织工程支架是从生物相容性的聚合物制备。用来制备组织工程支架的生物相容性的聚合物也是生物可降解的。生物可降解的聚合物当暴露于身体组织时随时间推移而分解。通常，聚合物发生降解而被身体吸收或者排出体外。因此，生物可降解的聚合物不会引起长期的异物反应。本领域技术人员会认识，适用于形成组织相容性支架的材料的选择取决于几个因素。这些因素包括支架的形式、体内机械性能、细胞对材料的响应(在细胞附连、增殖、迁移和分化方面)、生物相容性以及任选生物降解动力学。其他相关因素包括化学组成、组分的空间分布、聚合物的分子量以及结晶度。优选地，组织工程支架是从选自以下的生物相容性的、生物可降解的聚合物制备：脂族聚酯、聚氨基酸、共聚醚-酯、聚草酸亚烷基酯(polyalkylenexa0oxalate)、聚酰胺、聚亚氨基碳酸酯、聚原酸酯、聚氧杂酯(polyoxaester)、聚酰胺酯、含有胺基团的聚氧杂酯、聚酸酐、聚磷腈、生物分子和它们的掺合物。更优选地，组织工程支架是从脂族聚酯制备。优选的脂族聚酯选自以下单体的均聚物和共聚物及其聚合物掺合物：丙交酯(包括乳酸、D-、L-和间丙交酯)、乙交酯(包括乙醇酸)、ε-己内酯、对二氧环己酮(1，4-二氧六环-2-酮)、三亚甲基碳酸酯(1，3-二氧六环-2-酮)、三亚甲基碳酸酯的烷基衍生物、δ-戊酸盐酯、β-丁内酯、γ-丁内酯、ε-癸内酯、羟基丁酸酯(重复单元)、羟基戊酸酯(重复单元)、1，4-二氧杂环庚烷-2-酮(包括其二聚体1，5，8，12-四氧杂环十四烷-7，14-二酮)、1，5-二氧杂环庚烷-2-酮、6，6-二甲基-1，4-二氧六环-2-酮、2，5-二酮基吗啉、新戊内酯、α，α-一乙基丙内酯、碳酸乙烯酯、草酸乙烯酯、3-甲基-1，4-二氧六环-2，5-二酮、3，3-二乙基-1，4-二氧六环-2，5-二酮、6，8-二氧杂双环辛烷-7-酮。还优选聚(乙醇酸-co-乳酸)的生物相容性的、生物可降解的聚合物。这种类型的聚合物的市售实例是VICRYL(polyglactinxa0910(聚乳酸羟基乙酸)缝线，Ethicon，Inc.，Somerville，NJ)。更优选地，支架是乙交酯与丙交酯摩尔比为约70∶30的乙交酯和丙交酯的共聚物。在这个实施例中，该比更优选为80∶20，最优选为90∶10。组织工程支架可为海绵状物、泡沫状物、打孔膜和纺织物如机织物、针织物、编织物、网状织物和非织造物的形式。组织支架的变量包括孔隙率或密度以及支架厚度和维度。支架的孔隙率或密度应使得它能支持细胞向内生长、附连和增殖。所需的支架厚度和维度可取决于创伤的深度和面积。优选地，组织工程支架为细胞的附连和增殖提供持续的结构载体。例如，组织工程支架可在植入复合材料装置后存在至少7天。但是，并非意图支架能持续地或永久地停留在体内，因为它是生物可降解的。在一个实施例中，组织工程支架是包括但不限于机织物、针织物、编织物、网状织物和非织造物的纺织物结构。用来制备纺织物结构的纤维可以是单丝、纱线、丝线、编织物或者纤维束。而且，可将形成纤维的细丝共挤出，以产生具有鞘/芯构造的细丝。这种细丝可由生物可降解的聚合物形成的鞘包围着一个或多个由另一种生物可降解的聚合物构成的芯所构成。在组织向内生长需要长期载体的情况中，快速吸收型鞘包围着缓慢吸收型芯所成的细丝会是合乎需要的。用来制备纺织物结构的纤维可由如上所述的生物相容性的、生物可降解的聚合物构成。在这个实施例中，优选的是组织工程支架是非织造材料，如织物。如上所述的纤维用标准的纺织物加工法制备成非织造材料。非织造织物可从已通过包括纺丝、机织或针织在内的工艺制备的纱线、稀洋纱(scrim)、网(netting)或细丝制备得到。可将纱线、稀洋纱、网和/或细丝卷曲，以提高互相间的缠结。然后可将这些卷曲的纱线、稀洋纱、网和/或细丝切成长度足够进行缠结的切段纤维(staple)。可将切段纤维梳理以产生非织造棒(nonwovenxa0bats)，后者然后可进行针刺或砑光。另外，还可将切段纤维进行扭结或堆叠。也可采用其他已知用于产生非织造织物的方法，它们包括诸如气流成网、湿法成形和针脚式接合的方法。这些方法在Encyclopediaxa0ofxa0Polymerxa0Sciencexa0andxa0Engineering，Vol.10，pp.204-253(1987)和Introductionxa0toxa0Nonwovens(Albinxa0Turbank著，TappiPress，Atlantaxa0GAxa01999)中有全面论述，两篇文献以引用方式全文并入本文。非织造支架的密度优选为30至90毫克/立方厘米。非织造支架的厚度优选为约0.2mm至约2.2mm。更优选地，非织造支架的厚度可在约0.5mm至约1.2mm之间。在另一个实施例中，组织工程支架是泡沫状物。泡沫状物组织工程支架是从生物相容性的、生物可降解的弹性体共聚物制备。弹性体共聚物是这样的材料：在室温下能反复伸展到其原始长度的至少约两倍，而应力释放后又会回复到大约其原始长度。合适的生物相容性的、生物可降解的弹性体共聚物包括但不限于：ε-己内酯和乙交酯的弹性体共聚物(优选ε-己内酯与乙交酯的摩尔比为约30∶70至约70∶30，更优选约35∶65至约65∶35)；ε-己内酯和丙交酯的弹性体共聚物(包括它们的L-丙交酯、D-丙交酯掺合物或者乳酸共聚物在内)(优选ε-己内酯与丙交酯的摩尔比为约35∶65至约65∶35，更优选约30∶70至约45∶55)；对二氧环己酮(1，4-二氧六环-2-酮)和丙交酯(包括L-丙交酯、D-丙交酯在内)的弹性体共聚物、它们的掺合物和乳酸共聚物(优选对二氧环己酮与丙交酯的摩尔比为约40∶60至约60∶40)；ε-己内酯和对二氧环己酮的弹性体共聚物(优选ε-己内酯与对二氧环己酮的摩尔比为约30∶70至约70∶30)；对二氧环己酮和三亚甲基碳酸酯的弹性体共聚物(优选二氧环己酮与三亚甲基碳酸酯的摩尔比为约30∶70至约70∶30)；三亚甲基碳酸酯和乙交酯的弹性体共聚物(优选三亚甲基碳酸酯与乙交酯的摩尔比为约30∶70至约70∶30)；三亚甲基碳酸酯和丙交酯(包括L-丙交酯、D-丙交酯在内)的弹性体共聚物、它们的掺合物和乳酸共聚物(优选三亚甲基碳酸酯与丙交酯的摩尔比为约30∶70至约70∶30)；以及它们的掺合物。优选地，弹性体共聚物是ε-己内酯和乙交酯，其中ε-己内酯与乙交酯的摩尔比为约30∶70至约70∶30。更优选地，摩尔比为约35∶65至约65∶35。最优选地，弹性体共聚物为约35∶65聚(ε-己内酯-co-乙交酯)。泡沫状物可通过诸如以下的方法制备：冻干、超临界溶剂发泡(即如EPxa0464，163B1中所述)、气体注射挤出、与可提取材料(即盐类、糖类)一起进行的气体注模或造模，或者本领域技术人员熟知的任何其他方法。泡沫状物可通过美国专利No.6,712,850B2的实例2中描述的冻干法制备，该专利以引用方式全文并入本文。总的来讲，制备聚合物溶液并倾注到模具中。然后将模具转移到冷冻干燥机，在其中溶液被冷冻，然后真空干燥，从而通过升华和/或干燥除去溶剂，产生出聚合物泡沫状物。优选地，泡沫状物支架的孔隙率大于90体积％。泡沫状物支架厚度优选为约0.25mm至约0.75mm。更优选地，泡沫状物的厚度为约0.4mm至约0.6mm。阴离子多糖包括但不限于粘多糖和聚羧酸盐。粘多糖的实例包括肝素、透明质酸、硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素以及它们的片段和盐。聚羧酸盐的实例包括海藻酸盐或氧化型纤维素如氧化型再生纤维素。优选地，阴离子多糖是聚羧酸盐，如海藻酸盐或氧化型纤维素。氧化型纤维素是任何通过例如用四氧化二氮氧化纤维素所产生的材料。这种氧化将糖残基上的伯醇基团部分地或完全地转化成羧酸基团，从而在纤维素链当中形成糖醛酸残基。所述氧化通常不会以完全的选择性进行，结果碳2和3上的羟基有时被转化成酮形式。这些酮单元引入了碱性标记链接，这在pHxa07或以上会通过内酯的形成和糖环切割而引发聚合物的分解。优选地，氧化型纤维素的平均分子量大于50,000，且在生理条件下是生物可降解的和生物可吸收的。优选地，氧化型纤维素不被中和。但是，本发明涵盖部分或完全中和的材料的使用，如EP0437095xa0B1中所述。更优选地，阴离子多糖是氧化型再生纤维素(ORC)。ORC可通过氧化再生纤维素如人造丝来制备。ORC的一个实例是市售的止血产品SURGICEL(Johnsonxa0&xa0Johnsonxa0Medical，Inc.的注册商标)。这个产品是通过氧化针织的人造丝材料来制备。ORC也作为INTERCEED(Johnson&xa0Johnsonxa0Medical，Inc.的注册商标)市售，这是一种被证明能减轻腹部手术中的术后粘连的程度的ORC织物产品。ORC的有用形式包括颗粒，如纤维颗粒或粉末颗粒。具体地讲，ORC纤维是例如通过将如上所述的ORC织物粉碎而获得。粉碎的ORC纤维长度为约0.5至约1.5毫米。结构蛋白质包括但不限于胶原、血纤蛋白、纤连蛋白或层粘连蛋白。优选地，结构蛋白质是胶原，包括已知类型的天然和重组胶原在内。当使用重组胶原时，优选它是任何已知类型的人重组胶原。复合材料装置包含阴离子多糖/结构蛋白质包覆层。结构蛋白质和阴离子多糖之间的某些复合物在US4614794A和GB2314842A中有所描述。本文所述的阴离子多糖/结构蛋白质是在支架的表面上的膜或层。包覆层可部分地或完全地覆盖支架的表面因此，包覆层可以是在整个支架上的连续膜或层，或者它可以是在支架的特定区域或区段中的支架表面上的膜或层。包覆层可主要存在于多维支架的一个侧面上。或者，包覆层可存在于多维支架的所有侧面上。优选地，包覆层渗透或覆盖支架的基本上所有的表面积，所述表面积可含有孔隙、间隙空间、沟槽、缝隙、空穴或空隙。包覆层的厚度可变。支架上可存在超过一层包覆层。此外，包覆层可在其整个面积上厚度均匀，或者其厚度可变。优选地，阴离子多糖/结构蛋白质的阴离子多糖与结构蛋白质的摩尔比为约10∶90至约90∶10。在另一个实例中，公开了包含灭菌的复合材料装置的药盒。优选地，药盒包含一个或多个无菌包装，每个包装装着无菌复合材料装置。更优选地，药盒包含一个或多个无菌包装，每个包装装着超过一个无菌复合材料装置。装在单个包装中的复合材料装置可具有任何形式、形状或大小，例如任何形状或大小的泡沫状物、海绵状物、膜或纺织物。装有其大小与待治疗的创伤大小相比相对较小的复合材料装置的包装，能便于用正确数量的材料治疗创伤，而不用更改装置的形状或大小以适合创伤。还公开了治疗创伤的方法，所述方法包括：a)用一个或多个复合材料装置接触创伤，其中所述装置包含具有阴离子多糖/结构蛋白质包覆层的生物相容性的、生物可降解的组织工程支架，b)让所述装置和所述创伤保持互相接触，和c)覆盖或闭合所述创伤，其中所述创伤得到治疗。创伤是通过任何能够将创伤的各边缘密封或机械连接的方式进行闭合。或者，创伤可简单地用任何适当的罩、膜、敷料、油膏剂或药膏覆盖。如本文所述，创伤可包括对组织的连续性的任何中断。优选地，组织是皮肤。更优选地，创伤是慢性创伤。慢性创伤包括糖尿病性创伤、挤压创伤、静脉或动脉溃疡创伤、非愈合外科手术创伤以及由皮肤癌、烧伤等引起的创伤。将待治疗的创伤用本发明的一个或多个复合材料装置进行接触。让创伤和装置保持接触。在又另一个实施例中，本发明涉及制备用于治疗创伤的复合材料装置的方法，所述方法包括：a)提供包含阴离子多糖/结构蛋白质的组合物，b)使生物相容性的、生物可降解的组织工程支架与所述阴离子多糖/结构蛋白质接触，和c)使步骤b)的所述支架经受低于约0℃的温度，其中包含生物相容性的、生物可降解的组织工程支架和阴离子多糖/结构蛋白质包覆层的复合材料装置得以制备。步骤a)中的组合物可为浆液、混合物、乳状液或溶液的形式。步骤b)中的生物相容性的、生物可降解的组织工程支架可为任何大小或形状。优选地，步骤b)中提供的支架为便于治疗各种大小、形状和深度的创伤的形状和大小。而且如有必要，可在步骤c)之后更改装置的大小和形状。装置可用本领域公知的任何方法灭菌。复合材料装置可通过以下实例1中更详细描述的方法来制备。胶原/ORC浆液如下制备：首先将胶原溶于乙酸中，然后将ORC纤维加到所得溶液。所得混合物在掺合机中进行均质，然后放在真空炉中脱气。将脱气的胶原/ORC混合物倾注到模具中。将如上所述的组织工程支架完全浸入该浆液中。将含有支架和胶原/ORC浆液的模具冷冻，向模具加入更多的胶原/ORC浆液，再次冷冻。然后可将冷冻的支架和胶原/ORC进行冻干，以获得复合材料装置。胶原/ORC向组织工程支架中的渗透，可通过采用本领域公知的多种技术中的任何一种来进行控制，如将材料放在真空炉中。复合材料装置可以以一个片材(sheet)的形式或者以多个片段(pieces)的形式提供。片段可通过将复合材料装置片材切成任何有用大小或形状的片段来获得，所述大小或形状例如是长度和宽度大约1-4mm的大小和多边形形状。然后可将片材或片段包装，以灭菌形式提供备用。本文所述的复合材料装置既能为细胞迁移和增殖提供结构载体，也能为细胞向内生长提供刺激。复合材料装置特别适合于慢性创伤的修复。慢性创伤在深度上可为部分厚度或全部厚度，可由多种病理结果而引起。慢性创伤包括糖尿病性创伤、挤压创伤、静脉或动脉溃疡创伤、非愈合外科手术创伤以及由皮肤癌、烧伤等引起的创伤。以下实例旨在举例说明本发明的复合材料装置和制备所述装置的方法，并不具有限制性。本领域技术人员通常会遇到和显而易见的、对条件和参数的种类的其他合适修改形式和改编形式，也在本发明的精神和范围内。实例实例1复合材料装置和对照的制备制备了片材形式的以下复合材料装置。包含包覆着胶原/ORC的非织造支架的复合材料装置，和包含包覆着胶原/ORC的泡沫状物支架的复合材料装置。对照包括单独的非织造支架、单独的泡沫状物支架和单独的胶原/ORC泡沫状物。PGA/PLA非织造支架制备使用了密度为67.5毫克/立方厘米和厚度为1.86mm的90/10摩尔/摩尔百分比聚(乙醇酸-co-乳酸)(PGA/PLA)非织造支架。将非织造支架浸入异丙醇(IPA)中超声处理约30分钟进行洗涤。倾析掉IPA，用去离子(DI)水清洗支架三次。然后将非织造支架浸入DI水中，超声处理约30分钟。随后将非织造支架在干燥氮气流下进行干燥，接着在高真空(PCL/PGA泡沫状物支架制备制备35/65摩尔/摩尔百分比聚(ε-己内酯-co-乙醇酸)(PCL/PGA)共聚物(Ethicon，Inc.Somerville，NJ)于1，4-二氧杂环己烷中的5重量/体积百分比溶液，制备方法是向每九份的溶剂加入一份的聚合物。将聚合物和溶剂在约60℃下加热搅拌大约4-8小时，直到聚合物溶解。将聚合物溶液过滤，向大约4.5英寸(114mm)见方和大约12.7mm深的铝模具中倾注约10克溶液。将充入了聚合物溶液的模具放在预冷至约-17℃的FTSDuraxa0Dryxa0Freeze干燥机的架子上。约15分钟后循环开启，温度保持在-17℃下约60分钟。然后施加真空，以通过在大约100毫托下升华约60分钟开始对二氧杂环己烷的初级干燥。接着，在约5℃下约60分钟和约20℃下约60分钟，进行二级干燥。真空保持在大约20毫托。使冻干机升至室温，用干燥氮气打破真空。用干燥氮气吹扫约30分钟后，将泡沫状物起模。将泡沫状物支架切成1.5×1.5厘米见方。用环氧乙烷对支架进行灭菌。胶原/ORC浆液制备用旋转刀切割机将市售的氧化型再生纤维素SURGICEL(EthiconInc，Somerville，NJ)粉碎通过筛板，同时保持温度低于约60℃。从牛真皮制备1.39％固形物含量的胶原水悬浮液，所述牛真皮是按照US6309454xa0B1中的方法从牛皮分裂得到。用197.84g的该悬浮液提供2.75g干重的胶原。加入2.25g的粉碎ORC，以提供55/45比例的胶原/ORC固体。加入0.05M乙酸直到500ml的最终体积，将所得混合物在Waring掺合机中低速掺合3×30秒钟。然后将所得浆液在真空炉中脱气约15分钟。胶原/ORC泡沫状物制备将9.85克的胶原/ORC浆液倾注到平皿中。然后将平皿放在冷冻机中在约-27℃下约45分钟。向平皿加入另一份9.85克的浆液，将平皿放回冷冻机中在约-27℃下大约45分钟。然后将含有冷冻的胶原/ORC浆液的平皿进行冷冻干燥，以在约-20℃下干燥泡沫状物约24小时。将胶原/ORC泡沫状物切成1.5×1.5厘米见方。用环氧乙烷对泡沫状物进行灭菌。泡沫状物复合材料装置和非织造复合材料装置制备将9.85克的胶原/ORC浆液倾注到平皿中。将方形的支架(如上制备的泡沫状物支架或非织造支架)完全浸入浆液中。然后将含有支架和胶原/ORC浆液的平皿放入冷冻机中在约-27℃下约45分钟。向平皿加入另一份9.85克的浆液，将平皿放回冷冻机中在约-27℃下大约45分钟。然后将含有冷冻的支架/胶原/ORC浆液的平皿进行冷冻干燥，以在约-20℃下干燥泡沫状物约24小时。将所得复合材料装置进行修整，以除去过量的胶原/ORC泡沫状物。用环氧乙烷对复合材料装置进行灭菌。实例2复合材料装置在猪创伤愈合模型中的使用本研究确定复合材料支架在全厚度切除缺陷中的细胞浸润和创伤愈合响应。在四头猪的背部区域上产生完全厚度切除创伤(1.5×1.5厘米见方)。对照组是按实例1的描述制备的胶原/ORC泡沫状物、PCL/PGA泡沫状物支架和PGA/PLA非织造支架。复合材料装置组是按实例1的描述制备的泡沫状物复合材料装置和非织造复合材料装置。治疗组在各头猪中随机进行，在整个研究期间保持原位。每个治疗组n＝6。将治疗方块修整成能适合创伤，并将其覆盖市售的2×2厘米创伤敷料NU-GEL(Johnsonxa0andxa0Johnsonxa0Medical，Arlington，TX)。然后将所有的创伤用市售的创伤辅料BIOCLUSIVE(Johnsonxa0andxa0Johnsonxa0Medical，Arlington，TX)覆盖。将市售的自粘附泡沫状物条带Reston(3Mxa0MedicalSurgicalxa0Division，St.Paul，Minnesota)放在各部位之间，以防止创伤流体渗漏所致的交叉污染。用市售的石膏带ZonAS(Johnsonxa0andxa0JohnsonMedical，Arlington，TX)将无菌纱布绑在背部上。用市售的身体松紧织物(bodyxa0stockinet)SPANDAGE(Medi-Techxa0Internationalxa0Corporation，Brooklyn，Newxa0York)将辅料固定就位。在切创伤后第2天，更换绷带。在第7天从动物收获组织。切取整个创伤和周围的正常皮肤，放在10％中性缓冲福尔马林中。将组织切成两份，头盖那一半(cranialxa0half)送去进行组织学处理。实例3组织学评估采用以苏木精和曙红和Masson三色染液进行的组织学染色，分析切片的最大肉芽组织高度、支架或复合材料装置的存在和活化巨噬细胞的存在。通过计算创伤区域中的新组织向内生长的总量，测量创伤愈合情况。这个组织向内生长同时延伸到天然组织的区域的上方和下方。天然组织上方的最大肉芽组织高度定义为创伤床(woundxa0bed)中的修复，其延伸到天然组织的区域的上方。最大肉芽组织高度如下计算：在创伤的表面上划一条线以“再现”正常皮肤体系结构，确保遵循天然组织轮廓。接着，从这条线划一条垂直线至最大肉芽组织高度。最大肉芽组织高度测量值在表1中显示。表1.天然组织上方最大肉芽组织高度结果xa0xa0处理
xa0xa0治疗部位的数目
xa0xa0平均组织高度
xa0xa0SEM
xa0xa0PGA/PLA非织造支架
xa0xa06
xa0xa00.77
xa0xa00.12
xa0xa0非织造复合材料装置
xa0xa06
xa0xa01.36
xa0xa00.12
xa0xa0PCL/PGA泡沫状物
xa0xa06
xa0xa01.05
xa0xa00.15
xa0xa0泡沫状物复合材料装置
xa0xa06
xa0xa00.8
xa0xa00.3
xa0xa0胶原/ORC
xa0xa06
xa0xa00.8
xa0xa00.27
在植入后第7天评估的组织学切片证明，胶原/ORC没有在创伤床中检测到，而泡沫状物和非织造支架都存在。当与非织造支架对照组相比时，非织造复合材料装置显示出统计学上显著的“天然组织上方最大肉芽组织高度”的增加(p＝0.0049，t-检验)。这个响应导致升高了的创伤表面。组织学评估显示与支架相关的活化巨噬细胞的存在。虽然当与泡沫状物支架对照相比时，泡沫状物复合材料装置没有显示出最大肉芽组织高度方面的统计学差异，但组织学评价显示与对照相比活化巨噬细胞的存在增加，活化巨噬细胞能通过增强细胞迁移、血管发生、胞外基质沉积和上皮化来引发和加强创伤愈合级联。与两种复合材料支架相反，单独的胶原/ORC没有出现活化巨噬细胞的增加。复合材料装置既能为细胞向内生长提供刺激，也能为细胞迁移和增殖提供结构载体，而不必使用异源细胞(allogeneicxa0cell)或者没有血源性病原体的风险。实例4复合材料装置的临床应用将要用复合材料装置进行治疗的患者可将装置直接施加到创伤，而不必更多的预处理。一些慢性创伤可能需要优化创伤床，以便复合材料装置的结合。这通过手术方法、机械方法、化学方法、自溶方法或者蛆虫疗法来实现。对于清创术，按需施加局部麻醉剂。坏死组织或者非活组织用多种方法除去。对于手术清创，用锐利器具、解剖刀、刮器或激光除去大量的坏死组织，尤其是当创伤伴随感染时。机械清创是用纱布除去死组织，提供了低成本的清创方法。由于这个方法不要求手术技能，它很容易由护士在创伤护理环境中实现。另外，自溶预处理、酶促预处理或生物预处理提供了创伤床制备的非手术方法。清创的或非清创的创伤可首先用无菌盐水洗涤，然后再施加装置。将复合材料装置施加到清洁的创伤，该创伤没有感染的临床征候。在一些情况中，装置可能需要进行修整以适合创伤床。随后视创伤类型和位置而定，用非粘附性第二辅料和适当的其他创伤辅料覆盖该装置。本领域普通技术人员会理解，可在条件、配方和其他参数的广泛和等同范围当中进行同样的操作，而不影响本发明或其任何实施例的范围。本文引述的所有专利、专利申请和出版物都以引用的方式全文完整并入本文。