可降解聚酯多孔微球是由可降解材料聚酯材料制備而成的微米級顆粒,在球體外殼層或內(nèi)核層分布著相互連通或者封閉的孔結(jié)構(gòu),具有低密度、高孔隙率和大的比表面積。
可降解聚酯多孔微球的特點(diǎn)
(1)生物可降解性:可降解聚酯材料能夠在人體內(nèi)完全降解吸收、排出體外,不會殘留任何有害物,并且材料的降解周期可設(shè)計調(diào)節(jié);降解產(chǎn)物能夠刺激人體膠原蛋白再生,從而達(dá)到填充、緊致肌膚的效果;
(2)生物相容性:可降解聚酯材料具有良好的生物相容性,低毒性、低免疫原性、低炎癥反應(yīng),植入體內(nèi)后不會引起炎癥刺激等排斥反應(yīng),在臨床上具有長達(dá)數(shù)十年的研究與應(yīng)用歷史;
(3)多孔結(jié)構(gòu):具有低密度、高孔隙率和大的比表面積,內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)易于吸附和釋放藥物、生長因子等成分,用于精準(zhǔn)的藥物輸送和治療[1];此外多孔結(jié)構(gòu)也適合組織細(xì)胞長入,實(shí)現(xiàn)組織器官的原位修復(fù)與再生;
由于可降解聚酯多孔微球具有以上特點(diǎn)優(yōu)勢,因此在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,如藥物遞送、組織工程、細(xì)胞治療、醫(yī)美填充。
常見的可降解聚酯多孔微球制備方法
(1)乳化溶劑揮發(fā)法:將制孔劑和聚合物溶于易揮發(fā)的有機(jī)溶劑(如氯仿、二氯甲烷等)中,將該溶液加入到含有乳化劑的水溶液(通常為PVA溶液)中,攪拌形成乳液,溶劑揮發(fā)后得到聚合物微球[2],繼而將制孔劑除去得到多孔微球。
圖1 單乳化溶劑揮發(fā)法原理示意圖
(2)復(fù)乳化溶劑揮發(fā)法:將制孔劑溶解于少量的水中形成內(nèi)水相,聚合物溶于有機(jī)溶劑中形成油相,內(nèi)水相和油相混合后超聲乳化形成初乳,然后在高速攪拌條件下將初乳滴加到含有一定濃度乳化劑水溶液(外水相)中,形成 W/O/W 復(fù)乳,攪拌一定時間使有機(jī)溶劑揮發(fā)后固化成球[3]。復(fù)乳化溶劑揮發(fā)法操作簡單,成球效果好且可大批量制備,其制備原理示意圖如下圖2所示:
圖2 復(fù)乳化溶劑揮發(fā)法原理示意圖[4]
(3)相分離法:該法將聚合物(例如PDLLA)溶于二氯甲烷溶液中,以含植物油或礦物油二氯甲烷溶液為分散介質(zhì)。將聚合物溶液逐滴加入到分散介質(zhì)中并超聲,油相完全加入后,繼續(xù)攪拌,直至DCM完全去除。最后緩慢加入石油醚提取植物油或礦物油,過濾干燥后形成多孔微球[5]。
圖3 相分離法原理示意圖[5]
(4)種子溶脹法:通過在溶脹種子微球內(nèi)的聚合制備多孔微球聚合物微球的方法。首先通過分散聚合或乳液聚合法制備粒徑單分散的線性聚合物微球作為種子,然后將交聯(lián)單體和功能單體,有時也包括溶劑致孔劑加入到種子體系中,使種子充分溶脹。升溫并加入引發(fā)劑引發(fā)單體聚合,最后過濾,通過干燥和索氏抽提法除去微球中的致孔劑,得到多孔聚合物微球[6]。
圖4 種子溶脹法原理示意圖[6]
可降解聚酯多孔微球的應(yīng)用
(1)再生醫(yī)美領(lǐng)域:可降解聚酯微球已廣泛應(yīng)用再生類面部填充產(chǎn)品中,如以PLLA微球?yàn)榇淼耐佱樅鸵訮CL微球?yàn)榇淼纳倥?,主要利用可降解聚酯材料降解酸性產(chǎn)物刺激膠原蛋白生成的特性[7],這類填充微球目前主要以實(shí)心微為主。近來多孔微球應(yīng)用于再生醫(yī)美填充領(lǐng)域得到廣泛關(guān)注,以含PDLLA多孔微球的愛塑菲面部填充劑為代表,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)降解刺激膠原蛋白生成的效果,同時多孔微球易于再生膠原長入,實(shí)現(xiàn)原位替代,填充效果更優(yōu)異。
圖5 含PDLLA多孔微球的面部填充劑
(2)藥物載體:可降解聚酯多孔微球的多孔結(jié)構(gòu)可以吸附和釋放藥物,用于藥物輸送載體,通過注射等方式輸送到特定部位,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的藥物治療[8]。
圖6 多孔微球在載藥中應(yīng)用[8]
(3)組織器官修復(fù):在組織再生過程中,細(xì)胞的粘附和增殖通常需要攜帶營養(yǎng)物質(zhì)、細(xì)胞生長因子等分子來輔助細(xì)胞增殖。多孔微球的巨大比表面積為細(xì)胞的粘附提供了支持,而高度多孔的結(jié)構(gòu),內(nèi)表面和外表面的孔相互連接良好,作為血管,促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)、生長因子和氧氣的進(jìn)出運(yùn)輸。因此其被廣泛接受為組織再生支架[9]。
圖7 多孔微球在組織再生中應(yīng)用[9]
(4)環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域:吸附污染物,可降解聚酯多孔微球具有較大的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu),能夠吸附水中的重金屬離子、有機(jī)物等污染物[10]。
聚生生物多孔微球產(chǎn)品介紹
深圳聚生(品牌“eSUNMED”)主要致力于生物醫(yī)用高分子材料的開發(fā)和應(yīng)用。聚生可根據(jù)用戶需求提供微球定制加工服務(wù),包括粒徑在10-100 μm的PLLA、PDLLA、PCL、PLGA等聚合物的實(shí)心或多孔微球;
以下為聚生生物的可降解聚酯多孔微球的各項指標(biāo):
圖8聚乳酸多孔微球電鏡圖
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深圳聚生專注于醫(yī)用級單體、聚合物(特別是PLA、PCL、PLGA等關(guān)鍵材料)及其微球的精密加工,同時輔以其他聚合物材料、前沿的醫(yī)用3D打印材料以及多元化的加工服務(wù),形成了一個全面且專業(yè)的產(chǎn)品體系。深圳聚生主要服務(wù)于可吸收醫(yī)療器械的制造商、科研院所及研究機(jī)構(gòu),深度聚焦于醫(yī)美填充劑、可吸收骨科器材、心血管介入設(shè)備以及可吸收縫合線等關(guān)鍵醫(yī)療領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)。通過提供這些高性能的醫(yī)用材料及其加工服務(wù),致力于滿足并推動這些行業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級上的需求,為提升醫(yī)療質(zhì)量和患者福祉貢獻(xiàn)力量。
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