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CN110997026A - 并入有水溶性聚合物的高强度多孔材料 - Google Patents

并入有水溶性聚合物的高强度多孔材料 Download PDF

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CN110997026A CN201880054026.0A CN201880054026A CN110997026A CN 110997026 A CN110997026 A CN 110997026A CN 201880054026 A CN201880054026 A CN 201880054026A CN 110997026 A CN110997026 A CN 110997026A
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迈克尔·巴塞特
詹姆斯·F·比金斯
丹尼尔·多纳休
马修·M·曼纳里诺
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Access Vascular Inc
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Abstract

公开了高强度生物医学材料及其制造方法。本公开内容中包括纳米多孔亲水性固体，其可以以高纵横比挤出以制造具有光滑且生物相容性表面的高强度医用导管及其他装置。可在材料的孔中包埋聚合物以提供对所述材料的持久修饰。

Description

并入有水溶性聚合物的高强度多孔材料
相关申请
本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2017年6月21日提交的标题为“HighStrength Porous Materials Incorporating Water Soluble Polymers”的共同未决美国临时申请序列号62/523,100的优先权，其出于所有目的通过引用整体并入本文中。
技术领域
本技术领域总体上涉及多孔生物材料，包括高强度亲水性纳米多孔生物材料，其例如用于医用装置(medical device)。
背景技术
具有高强度、低血栓形成性和光滑(lubricious)表面特性的生物材料可用于医学领域。材料的特性通常可通过表面处理来改进，使得保留本体材料(bulk material)的特性并且表面具有相对于本体材料的特性更可取的特性。然而，尽管进行了这样的处理，但在医用装置上的血栓形成仍可限制通过和围绕装置的流动，这可对输注和抽吸产生不利影响，而常常需要使用昂贵的溶栓药物或者甚至更换装置来解决堵塞(blockage)。例如，在将导管放入血流中之后数秒，血液蛋白质(例如，纤维蛋白原和胶原蛋白)和宿主细胞(例如，血小板)开始沉积在装置表面上。血栓形成限制通过和围绕装置的流动，并且可变得易碎且脱离到血流中，这已在数个主要临床研究中导致深静脉血栓形和肺栓塞。在使用这样的装置时见到的并发症延长住院时间以及提高患者的发病率和死亡率。
因此，需要改进的装置和方法。
发明概述
本文中公开了可用于制造医用装置的生物材料。在一些实施方案中，本文中提供了用于制造用于多种医用装置应用的韧性、光滑生物相容性生物材料的材料和方法。公开了制造具有优异特性(例如强度和血液相容性)的材料的加工技术。本文中包括用于挤出亲水性聚合物以产生高强度、血液相容性、纳米多孔生物材料或其他材料的方法。多孔材料可被进一步制造成在该材料的孔中具有聚合物。这些过程可在不使用化学交联剂或辐射交联的情况下进行。将聚合物本体并入(bulk incorporation)到材料的孔中与涂覆(coating)或粘合(bonding)工艺形成对比，所述涂覆或粘合工艺将孔盖住或仅依赖于表面处理材料与本体材料的表面的粘合。
在一个方面中，提供了制品。在一些实施方案中，所述制品包含具有多个孔的包含第一水溶性聚合物的聚合物材料，以及定位在多个孔的至少一部分内的与第一水溶性聚合物相同或不同的第二水溶性聚合物，其中所述制品基本上是非血栓形成性的(non-thrombogenic)。
在一些实施方案中，所述制品包含：具有多个孔的包含第一水溶性聚合物的聚合物材料，与第一水溶性聚合物相同或不同并且定位在多个孔的至少一部分内的第二水溶性聚合物，存在于聚合物材料中的渗透剂(osmotic agent)，并且其中所述聚合物材料在脱水状态下的杨氏弹性模量(Young’s elastic modulus)大于或等于500MPa，并且在平衡含水量状态(equilibrium water content state)下的杨氏弹性模量小于或等于300MPa且大于或等于5MPa。
在另一个方面中，提供了脱水制品。在一些实施方案中，所述脱水制品包含：具有多个孔的包含第一水溶性聚合物的聚合物材料；以及与第一水溶性聚合物不同并且定位在多个孔的至少一部分内的第二水溶性聚合物，其中所述聚合物材料在脱水状态下的含水量小于5w/w％且大于或等于0.1w/w％，并且其中所述聚合物材料配置成在25℃下在小于或等于60分钟中从脱水状态至平衡含水量状态以大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％的量溶胀(swell)。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，多个孔的平均孔尺寸小于或等于500nm且大于或等于10nm。在一些实施方案中，多个孔中的至少50％的直径小于或等于1μm。在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品在脱水状态下的孔隙度大于或等于5％且小于或等于50％。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品配置成以大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态。在上文和本文中所述的一些实施方案中，溶胀在水中在小于或等于60分钟中发生。在一些实施方案中，溶胀在标准生理盐水中在小于或等于60分钟中发生。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品在脱水状态下的杨氏弹性模量大于或等于1GPa。在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品在平衡含水量状态下的杨氏弹性模量小于或等于100MPa且大于或等于5MPa。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品在平衡含水量状态下基本上是光滑的。在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品在平衡含水量状态下的表面粗糙度(Ra)小于或等于500nm。在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品在平衡含水量状态下的摩擦系数小于或等于0.10。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品包含渗透剂，其以相对于总制品重量的大于或等于0.05w/w％且小于或等于2w/w％的量存在于聚合物材料中。在上文和本文中所述的一些实施方案中，渗透剂选自：磷酸盐、硼酸盐、氯化钠、柠檬酸盐、乙二胺四乙酸盐、亚硫酸盐、硫酸盐、次硫酸盐、金属氧化物、二氧化硒、三氧化硒、亚硒酸、硒酸、硝酸盐、硅酸盐和植物酸(botanic acid)。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述聚合物材料在平衡含水量状态下的水接触角小于或等于45度。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一水溶性聚合物在平衡含水量状态下以大于或等于20w/w％且小于或等于95w/w％的量存在于制品中。在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一水溶性聚合物不包含共价交联剂。在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一水溶性聚合物选自：聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚乙二醇、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(甲基丙烯酸羧基甜菜碱)、聚(丙烯酸羧基甜菜碱)、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚(N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酰胺)、聚
Figure BDA0002387821030000031
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚乙酸乙烯酯、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟甲酯)(poly(2-hydroxymethylmethacrylate))，及其组合。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述聚合物材料包含含有第一水溶性聚合物和第三水溶性聚合物的混合物。在上文和本文中所述的一些实施方案中，第三水溶性聚合物选自：聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚乙二醇、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(甲基丙烯酸羧基甜菜碱)、聚(丙烯酸羧基甜菜碱)、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚(N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酰胺)、聚
Figure BDA0002387821030000041
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚乙酸乙烯酯、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟甲酯)，及其组合。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第二水溶性聚合物选自：聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚乙二醇、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(甲基丙烯酸羧基甜菜碱)、聚(丙烯酸羧基甜菜碱)、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚(N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酰胺)、聚
Figure BDA0002387821030000042
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚乙酸乙烯酯、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟甲酯)，及其组合。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品是医用装置或配置成用于医用装置，所述医用装置例如导管、气囊、分流器(shunt)、伤口引流器、输液口(infusionport)、药物递送装置、管、导丝、避孕装置、女性卫生装置、内镜、移植物、起搏器、植入型心律转复除颤器、心脏再同步装置、心血管装置引导器(cardiovascular device lead)、心室辅助装置、气管导管、气管造口管、植入型传感器、呼吸机泵(ventilatior pump)和眼科装置。在上文和本文中所述的一些实施方案中，导管选自：中心静脉导管、外周中心导管、中线导管、外周导管、隧道式导管(tunneled catheter)、透析通道导管(dialysis accesscatheter)、导尿管、神经导管、经皮腔内血管成形术导管(percutaneous transluminalangioplasty catheter)和腹膜导管。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第二水溶性聚合物定位在第一水溶性聚合物的本体(bulk)内。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，在用5倍制品体积的水或生理盐水冲洗之后，在平衡含水量下发生的第一水溶性聚合物的本体对治疗剂的吸着(sorption)小于0.5w/w％。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品包含：第一组件，其包含水溶性聚合物；与第一组件相邻的第二组件，所述第二组件包含配置成将第二组件机械地保持在第一组件内的多个表面特征；第一热塑性层，其设置在第一组件与第二组件之间；以及第二热塑性层，其与第一组件的外表面接触。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品包含：第一组件，其包含水溶性聚合物；与第一组件相邻的第二组件，所述第二组件包含配置成将第二组件机械地保持在第一组件内的多个表面特征；其中所述制品在第一组件与第二组件之间的界面处的接合强度(joint strength)大于或等于10N。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品包含：包含水溶性聚合物的聚合物材料，以及与该聚合物材料机械偶联的组件，其中所述聚合物材料在脱水状态下的含水量小于5w/w％且大于或等于0.1w/w％，并且其中所述聚合物材料配置成在小于或等于60分钟中以大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态，并且其中所述聚合物材料基本上是非血栓形成性的。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第二组件与第一组件热粘合(Thermallybonded)。在上文和本文中所述的一些实施方案中，第二组件的杨氏弹性模量大于第一组件的杨氏弹性模量。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一组件与第二组件之间的界面是流体密封的(fluidically sealed)。在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一组件与第二组件之间的界面配置成承受大于或等于100 PSI的注入压力(injection pressure)。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品包含设置在第一组件与第二组件之间的至少第一热塑性层。在上文和本文中所述的一些实施方案中，第二组件在第二水溶性聚合物的吸着之前放置成与第一组件相邻。在上文和本文中所述的一些实施方案中，第二组件在第二水溶性聚合物的吸着之后和在用溶剂再萃取第二水溶性聚合物之后放置成与第一组件相邻。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一组件的孔隙度大于或等于5％。在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一组件包含平均孔尺寸小于或等于500nm且大于或等于10nm的多个孔。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一组件配置成以大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态。在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一组件在脱水状态下的杨氏弹性模量大于或等于1GPa。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一组件包含定位在水溶性聚合物的孔内的第二材料。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一组件基本上是非血栓形成性的。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品包含渗透剂，其在脱水状态下以相对于总制品重量的大于或等于0.05w/w％的量存在于聚合物材料中。在上文和本文中所述的一些实施方案中，渗透剂选自：磷酸盐、硼酸盐、氯化钠、柠檬酸盐、乙二胺四乙酸盐、亚硫酸盐、硫酸盐、次硫酸盐、金属氧化物、二氧化硒、三氧化硒、亚硒酸、硒酸、硝酸盐、硅酸盐和植物酸。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一组件不包含共价交联。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品还在第一组件与第二组件之间包含聚氨酯浸渍层(dip layer)。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述制品包含：第一组件，其包含水溶性聚合物和多个孔；第二组件，其包含定位在多个孔的至少一部分内的第一热塑性材料；以及与第二组件缔合(associated)的第三组件，其包含第二热塑性材料。在上文和本文中所述的一些实施方案中，第三组件与第二组件热粘合。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一热塑性材料在25℃下在水中至少部分地溶胀。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第三组件与第一热塑性材料溶剂粘合(solvent-bonded)。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第一热塑性材料和/或第二热塑性材料选自：聚氨酯弹性体、硅酮弹性体、硅酮-聚氨酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯异戊二烯丁二烯共聚物、乙酸乙烯酯的均聚物和共聚物(例如乙烯乙酸乙烯酯共聚物)、聚氯乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的均聚物和共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、聚丙烯腈丁二烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚嵌段酰胺、含氟聚合物(包括聚四氟乙烯和聚氟乙烯的均聚物和共聚物)、氟化乙烯丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈的均聚物和共聚物、苯乙烯丁二烯的均聚物和共聚物、乙酸纤维素、丙烯腈丁二烯苯乙烯的均聚物和共聚物、聚甲基戊烯、聚砜、聚酯、聚酰亚胺、聚异丁烯、聚甲基苯乙烯、聚甲醛，以及聚(乳酸)、聚(乙醇酸)和聚(己内酯)的均聚物和共聚物。
在另一个方面中，提供了组合物。在一些实施方案中，所述组合物包含：水溶液；渗透剂，其以大于或等于0.1M且小于或等于8M的浓度存在于溶液中；不透射线剂(radiopaqueagent)，其以大于或等于0w/w％且小于或等于40w/w％的量存在于溶液中；以及
水溶性聚合物，其具有大于或等于40kDa且小于或等于5000kDa的分子量并且以大于或等于10w/w％且小于或等于50w/w％的量存在于溶液中。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，水溶性聚合物以大于或等于13w/w％的量存在于溶液中。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，水溶性聚合物包含聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚乙二醇、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(甲基丙烯酸羧基甜菜碱)、聚(丙烯酸羧基甜菜碱)、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚(N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酰胺)、聚
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唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚乙酸乙烯酯、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟甲酯)，及其组合。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述组合物在挤出之后形成可溶胀的聚合物材料。
在另一方面中，提供了方法。在一些实施方案中，该方法包括：用包含第一水溶性聚合物和盐的混合物进行以下步骤，其中第一水溶性聚合物以相对于混合物的总重量的大于或等于13w/w％的量存在于混合物中：将混合物在大于或等于65℃的温度下挤出在核心材料(core material)上以形成设置在核心材料上的聚合物材料，使聚合物材料在小于或等于28℃的温度下暴露于该聚合物材料的非溶剂持续大于或等于1小时，向聚合物材料引入包含与第一水溶性聚合物不同的第二水溶性聚合物和盐的溶液，将聚合物材料和溶液加热至大于或等于30℃的温度，使溶液邻近聚合物材料流动大于或等于3小时，以及将聚合物材料干燥，
其中第二水溶性聚合物定位在第一水溶性聚合物的至少一个孔中。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，非溶剂包含醇。在一些实施方案中，非溶剂是乙醇。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，使聚合物材料暴露于该聚合物材料的非溶剂持续大于或等于10小时。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述方法包括使聚合物材料退火至大于或等于100℃的温度持续大于或等于60分钟。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，核心材料可以是空气、水、非溶剂液体、固体或气体。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述方法包括：用包含至少一种水溶性聚合物、盐和水的混合物进行以下步骤，其中所述至少一种水溶性聚合物以相对于混合物的总重量的大于或等于13w/w％的量存在于混合物中：将混合物加热至大于或等于65℃的温度；在将混合物加热之后，将混合物冷却至比该混合物的熔点低至少20℃的温度并使混合物机械成形；在将混合物冷却之后，将混合物在大于或等于65℃的温度下挤出在核心材料上以形成设置在核心材料上的聚合物材料；使聚合物材料在小于或等于室温的温度下暴露于该聚合物材料的非溶剂持续大于或等于4小时；以及将核心材料的至少一部分从聚合物材料去除。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述方法包括将混合物以大于或等于200RPM的搅拌速度混合。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述方法包括将混合物以大于或等于1000RPM的搅拌速度并且在大于或等于80℃的温度下混合。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述方法包括使聚合物材料在大于或等于100℃的温度下退火大于或等于1.0小时。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述方法包括将第二水溶性聚合物吸着到聚合物材料中。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，第二水溶性聚合物是PAA。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述方法包括将混合物机械搅拌。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，非溶剂包含醇。在一些实施方案中，非溶剂是乙醇。
在上文和本文中所述的一些实施方案中，所述方法包括将包含水溶性聚合物且纵横比(aspect ratio)大于或等于3∶1的聚合物材料施用到对象的外口(external orifice)中，其中制品的施用不包括使用鞘导引器(sheath introducer)，其中所述聚合物材料基本上是非血栓形成性的，并且其中所述聚合物材料在脱水状态下的含水量小于5w/w％且大于或等于0.1w/w％，并且其中所述聚合物材料配置成在小于或等于60分钟中以大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态。
在一些实施方案中，所述方法包括：提供包含至少一种水溶性聚合物、盐和水的混合物，其中所述至少一种水溶性聚合物以相对于混合物的总重量的大于或等于13w/w％的量存在于混合物中；将混合物在大于或等于65℃的温度下挤出在核心材料上以形成设置在核心管上的聚合物材料；使聚合物材料在小于或等于室温的温度下暴露于乙醇；使聚合物材料暴露于保湿剂；以及使聚合物材料脱水，其中经脱水的聚合物材料在脱水状态下的含水量小于5w/w％且大于或等于0.1w/w％。
另一个实施方案是用于制造亲水性材料的方法，其包括：将包含至少一种水溶性聚合物和溶剂的混合物加热至高于所述聚合物的熔点的温度，使混合物成型，以及使混合物进入溶剂去除环境中。可使用挤出来使混合物成型，其中混合物在其通过模具时成型为(formed into)连续的多孔固体。可制造纳米多孔固体，其在多孔固体的平衡含水量(equilibrium water content，EWC)下具有至少5MPa的杨氏模量。可使用挤出来形成具有高纵横比的高强度材料，包括可用作导管的管状物(tubular)。
另一个实施方案是包含亲水性多孔固体的聚合物材料，其中多孔固体在平衡含水量(EWC)下的固体含量为至少33％w/w且杨氏模量为至少5MPa。可形成具有高纵横比(例如大于10∶1)的材料，包括成型为导管的材料。
另一个实施方案是方法，其包括在混合物中使预先去溶剂化的亲水性结构基质溶剂化，所述亲水性结构基质包含物理交联形成多孔基质的一种或更多种亲水性聚合物，其中使多孔亲水性多孔基质再溶剂化的混合物具有一种或更多种水溶性聚合物。还可以使基质退火。
另一个实施方案是包含物理交联的亲水性聚合物的多孔基质的材料，所述亲水性聚合物交联以形成基质并限定基质的孔，其中所述基质包含并入到表面中而不与表面共价交联的水溶性聚合物。水溶性聚合物可例如作为单层并入或存在于基质的在表面处和在表面下方的孔中。
当结合附图考虑时，本发明的其他优点和新特征将从对本发明的多个非限制性实施方案的以下详细描述变得明显。在本说明书和通过引用并入的文件包含矛盾和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。
附图简述
将参照附图通过实例描述本发明的一些非限制性实施方案，所述附图是示意性的并且不旨在按比例绘制。在附图中，所示的每个相同或几乎相同的组件通常由同一数字表示。出于清楚的目的，在不需要举例说明以允许本领域普通技术人员理解本发明的情况下，没有在每个图中对每个组件进行标记，也未示出本发明的每个实施方案的每个组件。在附图中：
图1A是根据一组实施方案的包含多个孔的示例性制品的截面示意图。
图1B是根据一组实施方案的包含多个孔的示例性制品的截面示意图。
图1C是形成连续形式的挤出设备的示意图，其具有浴槽侧面的剖视图。
图1D是图1C设备的一部分的放大视图，其如从浴槽外侧观察的以透视描绘了模头(die head)。
图1E是图1C设备的一部分的放大视图，其描绘了设置在浴槽中的模头(diehead)。
图2是用图1C至图1E的设备成型的连续多孔固体的一部分的纵截面。
图3A是将聚合物本体并入到多孔固体中的方法的示意图；
图3B是管的沿着图3A的3B-3B线截取的一部分的截面。
图4是将表面聚合物本体并入到多孔固体中的一个实施方案的方法流程图，并且包括用于制造多孔固体的挤出过程。
图5是描绘了聚合物材料的应力-应变曲线的图。
图6是用图1C至图1E的设备制造的多孔固体的拉伸试验(tensile test)数据的图。
图7是多孔固体的表面的扫描电子显微照片(scanning electron micrograph，SEM)。
图8是图7的多孔固体的截面的SEM。
图9是多孔固体导管的脱水数据的图，其中y轴是重量，并且x轴是以分钟计的时间。
图10是根据实施例4制造的多孔固体的拉伸试验数据的图，其中与较低分子量聚合物(PVA 28-99)相比，较高分子量聚合物(PVA 67-99)提供更大的模量和拉伸强度。
图11是根据实施例4制造的多孔固体的拉伸试验数据的图，其中相对于较低聚合物浓度(22％或18％)，聚合物的最高浓度(26％)提供了具有最大模量和拉伸强度的材料。
图12A至图12F是并入有不透射线剂的多孔固体的照片：12A，对照(BardPOWERPICC)；12B，按重量计5.7％的碱式碳酸铋(bismuth subcarbonate)，未退火；12C，按重量计12.1％的碱式碳酸铋，未退火；12D，按重量计12.1％的碱式碳酸铋，退火；12E，按重量计5.7％的碱式碳酸铋，退火；12F，按重量计4.2％的碱式碳酸铋。
图13是实施例7中所述的第一组受试样品的照片。
图14是实施例7中所述的第二组受试样品的照片。
图15A至15B是如实施例8中所述挤出的多孔固体的横截面(15A)或纵截面(15B)的扫描电子显微照片(SEM)。
图16A至16D是如实施例9中所述制备的亲水性纳米多孔材料的SEM，其如比例尺所示以多个放大率提供。
图17A至17B是如实施例10中所述产生的样品的拉伸试验数据的图。
图18A至18B是实施例11中所述的聚合物的多种共混物的拉伸数据的图，其中数据以N/mm2表示。
图19是实施例12中所述的聚合物的多种共混物的拉伸数据的图，其中数据以N/mm2表示。
图20A至图20C是实施例12中所述的PEG/PVA共聚物挤出物的照片，其描绘了在PEG分子量为8k(20A)、20k(20B)或35K(20C)的情况下的表面。
图21A至图21B以相对血栓积聚的图(21A)或受试样品的照片(21B)提供了实施例15中所述的血液接触实验的结果。
图22A至图22C是实施例14的血栓形成性测试的第六实验结果的照片，其示出了对照(22A)、不具有(22B)或具有(22C)本体并入的水溶性聚合物的多孔固体。
图23是图7的PVA与RO剂的多孔固体的表面在2000×放大率下的扫描电子显微术(SEM)显微照片。
图24A至图24B是包含PVA与RO剂的多孔固体的代表性样品在300×放大率(24A)或2500×放大率(24B)下的SEM显微照片，其中所述固体包含本体并入的表面结合的水溶性聚合物。
图25A是实施例17的结果的图，其描绘了与常规导管对照相比的在多孔管样品上的血栓积聚，其中所述多孔固体具有本体并入的表面结合的不同分子量的水溶性聚合物。
图25B是实施例18的结果的图，其描绘了在具有本体并入的表面结合的水溶性聚合物的多孔固体的样品上的血栓积聚，其中积聚随时间示出。
图25C是实施例19的结果的图，其描绘了与常规导管对照相比的在具有本体并入的表面结合的具有不同分子量和骨架组成的水溶性聚合物的多孔固体的样品上的血栓积聚。
图26A至图26B是根据实施例20制备的具有本体并入的水溶性PVA聚合物(28-99)的多孔固体的表面在200×放大率(26A)或2500×放大率(26B)下的SEM显微照片。
图27A至图27B是根据实施例20制备的具有本体并入的水溶性PVA聚合物(67-99)的多孔固体在200×放大率(32A，表面视图)或2500×放大率(表面视图，27B)下的SEM显微照片。
图28是根据实施例20制备的具有本体并入的水溶性聚合物(PAA，100k MW)的多孔固体的表面视图在2200×放大率下的SEM显微照片。
图29是根据实施例20制备的具有本体并入的水溶性聚合物(PAA，250k MW)的多孔固体的表面视图在4500×放大率下的SEM显微照片。
图30是根据实施例20制备的经CARBOPOL 907调节的多孔固体的截面视图在5000×放大率下的SEM显微照片。
图31是根据实施例20制备的经CARBOPOL 907调节的多孔固体的表面视图在2500×放大率下的SEM显微照片。
图32是根据实施例20制备的经CARBOPOL 907调节的多孔固体的表面视图在2500×放大率下的SEM显微照片。
图33A至图33C是根据实施例21生成的FTIR数据的图。
图34A至图34C是根据实施例22生成的FTIR数据的图，其示出了对照和受试样品(34A)、光谱的重叠(34B)，以及图34B中1500至1600cm-1区域的放大图(34C)。
图35A至图35B是根据实施例23的具有(35A)或不具有(35B)本体并入的水溶性聚合物的多孔固体的截面的SEM显微照片。
图36是示例性血栓形成性测试的照片。
图37A是根据一组实施方案的具有第一组件和第二组件的示例性制品的截面示意图。
图37B是根据一组实施方案的具有第一组件和第二组件的示例性制品的侧视示意图。
发明详述
总体上提供了并入有水溶性聚合物的高强度多孔材料。例如，本文中阐述了用于包含医学上可接受的多孔固体的生物材料的材料、方法和用途。所公开的组合物和制品可用于施用于对象(例如，患者)。有利地，本文中所述的组合物和/或制品可以基本上是非血栓形成性的、光滑的和/或生物相容性的。在一些实施方案中，本文中所述的组合物和/或制品可适合于相对长时间施用于对象，而例如不形成血栓，不结垢(fouling)和/或不吸收(或吸附)在对象体内的一种或更多种物质(例如，治疗剂、蛋白质、血液、血浆)。还提供了用于形成这样的组合物和/或制品的方法。
在一些实施方案中，本文中所述的组合物和制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)包含：具有多个孔的包含第一水溶性聚合物的聚合物材料，以及定位在多个孔的至少一部分内的与第一水溶性聚合物相同或不同的第二水溶性聚合物。不希望被理论所束缚，在一些实施方案中，与不具有定位在孔内的第二水溶性聚合物(所有其他因素相同)的制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)相比，定位在第一水溶性物的多个孔的至少一部分内的第二水溶性聚合物的存在可降低制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)的血栓形成性和/或提高其光滑性。在一组示例性实施方案中，第一水溶性聚合物是聚乙烯醇。在另一组示例性实施方案中，第二水溶性聚合物是聚丙烯酸。如本文中所述，其他水溶性聚合物也是可以的。
在一些实施方案中，本文中所述的制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)和组合物施用于对象。在一些实施方案中，所述制品可经口、经直肠、经阴道、经鼻、静脉内、皮下或经尿道施用。在一些情况下，可将制品施用到对象的腔、硬膜外空间和/或脓肿中。
如本文中所述，在一些实施方案中，本文中所述的组合物和制品包含具有多个孔的包含第一水溶性聚合物的聚合物材料。例如，如图1A中所示的，制品10包含含有第一水溶性聚合物20并且具有多个孔30的聚合物材料。在一些实施方案中，第二水溶性聚合物40定位在多个孔的至少一部分(例如，至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少98％、至少99％、至少99.99％)内。在一些实施方案中，第二水溶性聚合物40定位在多个孔30中的小于或等于100％、小于或等于90％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％、小于或等于50％、小于或等于40％、小于或等于30％、小于或等于20％、或者小于或等于10％内。上述范围的组合也是可以的。
在一些实施方案中，第二水溶性聚合物定位在第一水溶性聚合物的本体内(例如，第一水溶性聚合物的孔和/或空隙内)。在一些实施方案中，如图1B中所示的，第二水溶性聚合物40可作为涂层45存在于聚合物材料20的至少一部分表面上。尽管图1B示出了作为在第一水溶性聚合物上的涂层和在第一水溶性聚合物的孔中的第二水溶性聚合物，但是应理解，在一些实施方案中，仅存在涂层45并且孔30基本上不填充有第二水溶性聚合物40。其他构造也是可以的。
在一些实施方案中，制品10和/或制品12可以是中空的(例如，包含中空核心25)。然而，虽然图1A和图1B被描绘为具有中空核心，但本领域普通技术人员基于本说明书的教导将理解这样的中空核心可以不存在。换言之，在一些情况下，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)的核心25可以是不具有中空核心25的本体材料。
在一些实施方案中，多个孔(例如，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)的多个孔或第一水溶性材料的多个孔，所述第一水溶性材料任选地具有定位在所述孔中至少一部分内的第二水溶性聚合物)具有特定的平均孔尺寸。在一些实施方案中，多个孔的平均孔尺寸小于或等于500nm、小于或等于450nm、小于或等于400nm、小于或等于350nm、小于或等于300nm、小于或等于250nm、小于或等于200nm、小于或等于150nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于25nm、小于或等于20nm、或者小于或等于15nm。在一些实施方案中，多个孔的平均孔尺寸大于或等于10nm、大于或等于15nm、大于或等于20nm、大于或等于25nm、大于或等于50nm、大于或等于75nm、大于或等于100nm、大于或等于150nm、大于或等于200nm、大于或等于250nm、大于或等于300nm、大于或等于350nm、大于或等于400nm、或者大于或等于450nm。上述范围的组合也是可以的(例如，小于或等于500nm且大于或等于10nm)。其他范围也是可以的。如本文中所述的平均孔尺寸可通过对脱水状态(即，具有小于5w/w％的水)的材料进行汞侵入孔隙度测定术来确定。
在一些实施方案中，多个孔的至少一部分可表征为纳米孔，例如平均截面尺寸小于1微米的孔。在一些实施方案中，多个孔的至少一部分可表征为微孔，例如平均截面尺寸为小于1mm且大于或等于1微米的孔。在一些实施方案中，多个孔中的至少50％(例如，至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％、至少98％、至少99％、至少99.9％)的直径小于1微米、小于或等于800nm、小于或等于600nm、小于或等于500nm、小于或等于450nm、小于或等于400nm、小于或等于350nm、小于或等于300nm、小于或等于250nm、小于或等于200nm、小于或等于150nm、小于或等于100nm、小于或等于75nm、小于或等于50nm、小于或等于25nm、小于或等于20nm、或者小于或等于15nm。在一些情况下，多个孔中的至少50％的直径大于或等于10nm、大于或等于15nm、大于或等于20nm、大于或等于25nm、大于或等于50nm、大于或等于75nm、大于或等于100nm、大于或等于150nm、大于或等于200nm、大于或等于250nm、大于或等于300nm、大于或等于350nm、大于或等于400nm、大于或等于450nm、大于或等于500nm、大于或等于600nm、或者大于或等于800nm。上述范围的组合也是可以的(例如，小于或等于1000nm且大于或等于10nm)。其他范围也是可以的。
本文中所述的组合物和制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)可具有特定的孔隙度，例如在脱水状态下。在一些实施方案中，制品(或聚合物材料)在脱水状态下的孔隙度大于或等于5％、大于或等于10％、大于或等于15％、大于或等于20％、大于或等于25％、大于或等于30％、大于或等于35％、大于或等于40％、或者大于或等于45％。在一些实施方案中，制品(或聚合物材料)在脱水状态下的孔隙度小于或等于50％、小于或等于45％、小于或等于40％、小于或等于35％、小于或等于30％、小于或等于25％、小于或等于20％、小于或等于15％、或者小于或等于10％。上述范围的组合也是可以的(例如，在脱水状态下大于或等于5％且小于或等于50％)。其他范围也是可以的。
如本文中所述，在一些实施方案中，制品(或聚合物材料)基本上是非血栓形成性的。非血栓形成性可以如实施例13中所述确定。
在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)(或聚合物材料(例如，图1A至图1B的聚合物材料20))是亲水性的。本文中使用的术语“亲水性的”被赋予其在本领域中的普通含义，并且是指具有如通过测角术确定的小于90度的水接触角的材料表面。在一些实施方案中，制品的聚合物材料的表面在平衡含水量状态下的水接触角小于或等于45度、小于或等于40度、小于或等于35度、小于或等于30度、小于或等于25度、小于或等于20度、小于或等于15度、小于或等于10度、小于或等于5度、或者小于或等于2度。在一些实施方案中，聚合物材料的表面在平衡含水量状态下的水接触角大于或等于1度、大于或等于2度、大于或等于5度、大于或等于10度、大于或等于15度、大于或等于20度、大于或等于25度、大于或等于30度、大于或等于35度、或者大于或等于40度。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于1度且小于或等于45度)。其他范围也是可以的。
本文中使用的平衡含水量状态是指制品(或材料)的稳态，其如当在没有外部施加的机械应力的情况下于25℃下浸入水中时确定的不提高(例如，吸收)或损失大量含水量。本领域技术人员将理解，稳态(或平衡含水量状态)应理解为不要求绝对符合这样的术语的严格热力学定义，而是应理解为指示在如此表征的主题可以被与这样的主题最密切相关的领域中技术人员理解的程度上符合这样的术语的热力学定义(例如，考虑一些因素，例如被动扩散和/或布朗运动(Brownian motion))。
在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)在平衡含水量状态下基本上是光滑的。例如，在一些实施方案中，制品(或制品的聚合物材料)在平衡含水量状态下的表面粗糙度(Ra)小于或等于1000nm。在一些实施方案中，制品(或制品的聚合物材料)在平衡含水量状态下的表面粗糙度(Ra)小于或等于500nm、小于或等于400nm、小于或等于300nm、小于或等于250nm、小于或等于200nm、小于或等于150nm、小于或等于100nm、小于或等于50nm、小于或等于25nm、小于或等于10nm、或者小于或等于5nm。在一些实施方案中，制品(或制品的聚合物材料)的表面粗糙度(Ra)在平衡含水量状态下大于或等于5nm、在平衡含水量状态下大于或等于10nm、大于或等于25nm、大于或等于50nm、大于或等于100nm、大于或等于150nm、大于或等于200nm、大于或等于250nm、大于或等于300nm、大于或等于400nm、或者大于或等于500nm。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于5nm且小于或等于1000nm)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)具有在平衡含水量状态下的摩擦系数小于或等于0.10的表面。例如，制品(或制品的聚合物材料)的表面的摩擦系数小于或等于0.1、小于或等于0.09、小于或等于0.08、小于或等于0.07、小于或等于0.06、小于或等于0.05、小于或等于0.04、小于或等于0.03、或者小于或等于0.02。在一些实施方案中，制品(或制品的聚合物材料)的表面的摩擦系数大于或等于0.01、大于或等于0.02、大于或等于0.03、大于或等于0.04、大于或等于0.05、大于或等于0.06、大于或等于0.07、大于或等于0.08、或者大于或等于0.09。上述范围的组合也是可以的(例如，小于或等于0.1且大于或等于0.01)。其他范围也是可以的。
有利地，本文中所述的组合物和制品可在存在包含物质例如治疗剂(和/或例如蛋白质)的动态流体的情况下对这样的物质的吸着低。这样的制品和组合物可用于在其中例如制品的存在应基本上不降低递送(例如，经由制品)至对象的治疗剂的可用性和/或浓度的对象中使用。在一些实施方案中，经由在本文中所述的制品中流动的流体的治疗剂施用基本上不降低流体中治疗剂的浓度。在一些情况下，制品可以不吸收和/或吸附治疗剂，例如在流动或使用期间。
在一些实施方案中，如在使聚合物暴露于治疗剂并用5倍制品体积的水溶液(例如水或生理盐水)冲洗之后在平衡含水量下确定的，发生第一水溶性聚合物的表面和/或本体对治疗剂的吸着小于或等于0.5w/w％。在一些实施方案中，发生第一水溶性聚合物的表面和/或本体对治疗剂的吸着小于或等于0.5w/w％、小于或等于0.4w/w％、小于或等于0.3w/w％、小于或等于0.2w/w％、或者小于或等于0.1w/w％。在一些实施方案中，发生第一水溶性聚合物的表面和/或本体对治疗剂的吸着大于或等于0.05w/w％、大于或等于0.1w/w％、大于或等于0.2w/w％、大于或等于0.3w/w％、或者大于或等于0.4w/w％。上述范围的组合也是可以的(例如，小于或等于0.5w/w％且大于或等于0.05w/w％)。其他范围也是可以的。
有利地，本文中所述的制品和组合物可具有期望的溶胀特征(例如，在水中、在盐水中、在对象的流体环境中)。
在一些实施方案中，本文中所述的制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)在脱水状态下。例如，在一些实施方案中，本文中所述的制品(或聚合物材料)在脱水状态下的含水量小于或等于5w/w％、小于或等于4w/w％、小于或等于3w/w％、小于或等于2w/w％、小于或等于1w/w％、小于或等于0.8w/w％、小于或等于0.6w/w％、小于或等于0.4w/w％、或者小于或等于0.2w/w％。在一些实施方案中，本文中所述的制品(或聚合物材料)的含水量大于或等于0.1w/w％、大于或等于0.2w/w％、大于或等于0.4w/w％、大于或等于0.6w/w％、大于或等于0.8w/w％、大于或等于1w/w％、大于或等于2w/w％、大于或等于3w/w％、或者大于或等于4w/w％。上述范围的组合也是可以的(例如，小于5w/w％且大于或等于0.1w/w％)。其他范围也是可以的。本文中所述的脱水状态通常是指在环境条件下确定的稳态，其中制品(或聚合物材料)的含水量在24小时内没有明显降低(小于5w/w％)。在一些实施方案中，本文中所述的制品可包含涂层或未结合的致孔剂，例如保湿剂涂层，如下文更详细描述的。
有利地，本文中所述的制品和组合物可配置成在存在水溶液例如水和/或盐水的情况下迅速溶胀。在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)(或聚合物材料(例如，图1A至图1B的聚合物材料20))配置成在25℃下以大于或等于5w/w％、大于或等于10w/w％、大于或等于15w/w％、大于或等于20w/w％、大于或等于25w/w％、大于或等于30w/w％、大于或等于35w/w％、大于或等于40w/w％、或者大于或等于45w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态，例如在特定时间量(例如，小于或等于60分钟)中溶胀，如下文更详细描述的。在一些实施方案中，制品(或聚合物材料)配置成在25℃下以小于或等于50w/w％、小于或等于45w/w％、小于或等于40w/w％、小于或等于35w/w％、小于或等于30w/w％、小于或等于25w/w％、小于或等于20w/w％、小于或等于15w/w％、或者小于或等于10w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态，例如在特定时间量(例如，小于或等于60分钟)中溶胀，如下文更详细描述的。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)(或聚合物材料(例如，图1A至图1B的聚合物材料20))配置成在25℃下在小于或等于60分钟、小于或等于50分钟、小于或等于40分钟、小于或等于30分钟、小于或等于20分钟、小于或等于10分钟、小于或等于5分钟、或者小于或等于2分钟中以大于或等于5w/w％的量从脱水状态至溶胀平衡含水量状态。在一些实施方案中，制品(或聚合物材料)配置成在25℃下在大于或等于1分钟、大于或等于2分钟、大于或等于5分钟、大于或等于10分钟、大于或等于20分钟、大于或等于30分钟、大于或等于40分钟、或者大于或等于50分钟中以大于或等于5w/w％的量从脱水状态至溶胀平衡含水量状态。上述范围的组合也是可以的(例如，小于或等于60分钟且大于或等于1分钟)。其他范围也是可以的。
在一个示例性实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)(或聚合物材料(例如，图1A至图1B的聚合物材料20))配置成在水中从脱水状态(例如，小于5w/w％)在小于或等于60分钟中溶胀至平衡含水量状态(例如，大于或等于5w/w％)。在一些实施方案中，制品(或聚合物材料)配置成在标准生理盐水中从脱水状态(例如，小于5w/w％)在小于或等于60分钟中溶胀至平衡含水量(例如，大于或等于5w/w％)。在另一个示例性实施方案中，制品(或聚合物材料)配置成在生理盐水中从脱水状态(例如，小于5w/w％)在小于或等于60分钟中溶胀至平衡含水量(例如，大于或等于5w/w％)。
在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)(或聚合物材料(例如，图1A至图1B的聚合物材料20))在脱水状态下具有特定的长度。在一些实施方案中，制品(或聚合物材料)在平衡含水量状态下的总长度与其在脱水状态下的长度相比提高大于或等于0.1％、大于或等于0.5％、大于或等于1％、大于或等于2％、大于或等于4％、大于或等于6％、大于或等于8％、大于或等于10％、大于或等于12％、大于或等于14％、大于或等于16％、或者大于或等于18％。在一些情况下，制品(或聚合物材料)在平衡含水量状态下的总长度与其在脱水状态下的长度相比提高小于或等于20％、小于或等于18％、小于或等于16％、小于或等于14％、小于或等于12％、小于或等于10％、小于或等于8％、小于或等于6％、小于或等于4％、小于或等于2％、小于或等于1％、或者小于或等于0.5％。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于0.1％且小于或等于20％)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)(或聚合物材料(例如，图1A至图1B的聚合物材料20))在脱水状态下具有特定的外部最大截面尺寸，例如外径。在一些实施方案中，制品(或聚合物材料)在平衡含水量状态下的外部最大截面尺寸(例如外径)与在脱水状态下的最大截面尺寸(例如外径)相比提高大于或等于0.1％、大于或等于0.5％、大于或等于1％、大于或等于2％、大于或等于4％、大于或等于6％、大于或等于8％、大于或等于10％、大于或等于12％、大于或等于14％、大于或等于16％、或者大于或等于18％。在一些情况下，制品(或聚合物材料)在平衡含水量状态下的最大截面尺寸(例如外径)与在脱水状态下的最大截面尺寸(例如外径)相比提高小于或等于20％、小于或等于18％、小于或等于16％、小于或等于14％、小于或等于12％、小于或等于10％、小于或等于8％、小于或等于6％、小于或等于4％、小于或等于2％、小于或等于1％、或者小于或等于0.5％。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于0.1％且小于或等于20％、大于或等于0.1％且小于或等于10％)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，制品(或聚合物材料)在脱水状态下具有特定的内径(例如，在其中制品包含中空核心的实施方案中)。在一些实施方案中，制品(或聚合物材料)在平衡含水量状态下的内径与在脱水状态下的内径相比提高大于或等于0.1％、大于或等于0.5％、大于或等于1％、大于或等于2％、大于或等于4％、大于或等于6％、大于或等于8％、大于或等于10％、大于或等于12％、大于或等于14％、大于或等于16％、或者大于或等于18％。在一些情况下，制品(或聚合物材料)在平衡含水量状态下的内径与在脱水状态下的内径相比提高小于或等于20％、小于或等于18％、小于或等于16％、小于或等于14％、小于或等于12％、小于或等于10％、小于或等于8％、小于或等于6％、小于或等于4％、小于或等于2％、小于或等于1％、或者小于或等于0.5％。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于0.1％且小于或等于20％)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)包含具有期望机械特性的聚合物材料。例如，在一些实施方案中，聚合物材料在脱水状态(例如，小于5w/w％含水量)下的杨氏弹性模量大于或等于500MPa、大于或等于600MPa、大于或等于750MPa、大于或等于800MPa、大于或等于900MPa、大于或等于1000MPa、大于或等于1250MPa、大于或等于1500MPa、大于或等于1750MPa、大于或等于2000MPa、大于或等于2500MPa、大于或等于3000MPa、大于或等于3500MPa、或者大于或等于4000MPa。在一些实施方案中，聚合物材料在脱水状态(例如，小于5w/w％含水量)下的杨氏弹性模量小于或等于5000MPa、小于或等于4000MPa、小于或等于3500MPa、小于或等于3000MPa、小于或等于2500MPa、小于或等于2000MPa、小于或等于1750MPa、小于或等于1500MPa、小于或等于1250MPa、小于或等于1000MPa、小于或等于900MPa、小于或等于800MPa、小于或等于750MPa、或者小于或等于600MPa。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于500MPa且小于或等于5000MPa)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，聚合物材料在平衡含水量状态下的杨氏弹性模量小于或等于300MPa、小于或等于250MPa、小于或等于200MPa、小于或等于150MPa、小于或等于100MPa、小于或等于75MPa、小于或等于50MPa、小于或等于25MPa、小于或等于20MPa、或者小于或等于10MPa。在一些实施方案中，聚合物材料在平衡含水量状态下的杨氏弹性模量大于或等于5MPa、大于或等于10MPa、大于或等于20MPa、大于或等于25MPa、大于或等于50MPa、大于或等于75MPa、大于或等于100MPa、大于或等于150MPa、大于或等于200MPa、或者大于或等于250MPa。上述范围的组合也是可以的(例如，小于或等于300MPa且大于或等于5MPa)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)包含渗透剂。例如，在一些实施方案中，可在制品的形成期间添加渗透剂(例如，添加至预聚物中)。在一些实施方案中，渗透剂以以下量存在于聚合物材料中(例如，在形成聚合物材料之后)：大于或等于0.05w/w％、大于或等于0.1w/w％、大于或等于0.2w/w％、大于或等于0.4w/w％、大于或等于0.6w/w％、大于或等于0.8w/w％、大于或等于1w/w％、大于或等于1.2w/w％、大于或等于1.4w/w％、大于或等于1.6w/w％、或者大于或等于1.8w/w％。在一些情况下，渗透剂可以以以下量存在于聚合物材料中(例如，在形成聚合物材料之后)：小于或等于2w/w％、小于或等于1.8w/w％、小于或等于1.6w/w％、小于或等于1.4w/w％、小于或等于1.2w/w％、小于或等于1w/w％、小于或等于0.8w/w％、小于或等于0.6w/w％、小于或等于0.4w/w％、小于或等于0.2w/w％、或者小于或等于0.01w/w％。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于0.05w/w％且小于或等于2w/w％)。其他范围也是可以的。
合适的渗透剂的非限制性实例包括磷酸盐、硼酸盐、氯化钠、柠檬酸盐、乙二胺四乙酸盐、亚硫酸盐、硫酸盐、次硫酸盐、金属氧化物、二氧化硒、三氧化硒、亚硒酸、硒酸、硝酸盐、硅酸盐和植物酸。
在一些实施方案中，组合物(例如，包含聚合物材料)不包含共价交联，如下文更详细描述的。然而，在另一些实施方案中，组合物包含物理交联(例如，互穿网络、链缠结和/或一个或更多个键，例如共价键、离子键和/或氢键)。在一组具体的实施方案中，不使用共价交联剂来形成聚合物材料、聚合物材料的第一水溶性聚合物，和/或第二水溶性聚合物。
第一水溶性聚合物可以以任何合适的量存在于制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)中。例如，在一些实施方案中，第一水溶性聚合物在平衡含水量状态下以以下量存在于制品中：大于或等于20w/w％、大于或等于25w/w％、大于或等于30w/w％、大于或等于35w/w％、大于或等于40w/w％、大于或等于45w/w％、大于或等于50w/w％、大于或等于55w/w％、大于或等于60w/w％、大于或等于65w/w％、大于或等于70w/w％、大于或等于75w/w％、大于或等于80w/w％、大于或等于85w/w％、或者大于或等于90w/w％。在一些实施方案中，第一水溶性聚合物在平衡含水量状态下以以下量存在于制品中：小于或等于95w/w％、小于或等于90w/w％、小于或等于85w/w％、小于或等于80w/w％、小于或等于75w/w％、小于或等于70w/w％、小于或等于65w/w％、小于或等于60w/w％、小于或等于55w/w％、小于或等于50w/w％、小于或等于45w/w％、小于或等于40w/w％、小于或等于35w/w％、小于或等于30w/w％、或者小于或等于25w/w％。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于20w/w％且小于或等于95w/w％)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，第一水溶性聚合物包含或选自：聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚乙二醇、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(甲基丙烯酸羧基甜菜碱)、聚(丙烯酸羧基甜菜碱)、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚(N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酰胺)、聚
Figure BDA0002387821030000221
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚乙酸乙烯酯、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟甲酯)，及其组合。在一组示例性实施方案中，第一水溶性聚合物是聚(乙烯醇)。
在一些实施方案中，聚合物材料包含含有第一水溶性聚合物和另一(例如第三)水溶性聚合物的混合物。在一些实施方案中，第三水溶性聚合物包含或选自：聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚乙二醇、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(甲基丙烯酸羧基甜菜碱)、聚(丙烯酸羧基甜菜碱)、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚(N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酰胺)、聚
Figure BDA0002387821030000222
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚乙酸乙烯酯、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟甲酯)，及其组合。第一和另外(例如，第三)水溶性聚合物可具有不同的化学组成。
在一些实施方案中，制品中第一水溶性聚合物和另一(例如第三)水溶性聚合物的总重量在平衡含水量状态下大于或等于20w/w％、大于或等于25w/w％、大于或等于30w/w％、大于或等于35w/w％、大于或等于40w/w％、大于或等于45w/w％、大于或等于50w/w％、大于或等于55w/w％、大于或等于60w/w％、大于或等于65w/w％、大于或等于70w/w％、大于或等于75w/w％、大于或等于80w/w％、大于或等于85w/w％、大于或等于90w/w％、大于或等于95w/w％、大于或等于98w/w％、或者大于或等于99w/w％。在一些实施方案中，制品中第一水溶性聚合物和另一(例如第三)水溶性聚合物的总重量在平衡含水量状态下为以下量：小于或等于100w/w％、小于或等于90w/w％、小于或等于98w/w％、小于或等于95w/w％、小于或等于90w/w％、小于或等于85w/w％、小于或等于80w/w％、小于或等于75w/w％、小于或等于70w/w％、小于或等于65w/w％、小于或等于60w/w％、小于或等于55w/w％、小于或等于50w/w％、小于或等于45w/w％、小于或等于40w/w％、小于或等于35w/w％、小于或等于30w/w％、或者小于或等于25w/w％。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于20w/w％且小于或等于100w/w％)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，制品中存在的第一水溶性聚合物与第三水溶性聚合物的比例小于或等于100∶0、小于或等于99∶1、小于或等于95∶5、小于或等于90∶10、小于或等于80∶20、小于或等于70∶30、小于或等于60∶40、或者小于或等于55∶45。在一些实施方案中，制品中存在的第一水溶性聚合物与第三水溶性聚合物的比例大于或等于50∶50、大于或等于60∶40、大于或等于70∶30、大于或等于80∶20、大于或等于90∶10、大于或等于95∶5、或者大于或等于99∶1。上述范围的组合也是可以的(例如，小于或等于100∶0且大于或等于50∶50)。其他范围也是可以的。
如上文和本文中所述，在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)包含设置在聚合物材料(例如，聚合物材料20)的多个孔(例如，多个孔30)中至少一部分内的第二水溶性聚合物(例如，第二水溶性聚合物40)。在一些实施方案中，第二水溶性聚合物包含或选自：聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚乙二醇、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(甲基丙烯酸羧基甜菜碱)、聚(丙烯酸羧基甜菜碱)、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚(N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酰胺)、聚
Figure BDA0002387821030000231
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚乙酸乙烯酯、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟甲酯)，及其组合。在一些实施方案中，第二水溶性聚合物是聚(丙烯酸)。第二水溶性聚合物可具有与第一(例如，以及任选地第三)水溶性聚合物的化学组成不同的化学组成。
第二水溶性聚合物(例如第二水溶性聚合物40)可以以任何合适的量存在于制品中。例如，在一些实施方案中，第二水溶性聚合物在平衡含水量状态下以以下量存在于制品中：大于或等于0.05w/w％、大于或等于0.1w/w％、大于或等于0.2w/w％、大于或等于0.5w/w％、大于或等于1.0w/w％、大于或等于2.0w/w％、大于或等于3.0w/w％、大于或等于4.0w/w％、大于或等于5.0w/w％、大于或等于10w/w％、大于或等于20w/w％、大于或等于30w/w％、大于或等于40w/w％、大于或等于50w/w％、大于或等于60w/w％、大于或等于70w/w％、大于或等于80w/w％、或者大于或等于90w/w％。在一些实施方案中，第二水溶性聚合物40在平衡含水量状态下以以下量存在于制品中：小于或等于95w/w％、小于或等于90w/w％、小于或等于80w/w％、小于或等于70w/w％、小于或等于60w/w％、小于或等于50w/w％、小于或等于40w/w％、小于或等于30w/w％、小于或等于20w/w％、小于或等于10w/w％、小于或等于5.0w/w％、小于或等于4.0w/w％、小于或等于3.0w/w％、小于或等于2.0w/w％、小于或等于1.0w/w％、小于0.5w/w％、小于0.2w/w％、或小于0.1w/w％。在一些实施方案中，存在0w/w％的第二水溶性聚合物。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于0.05w/w％且小于或等于95w/w％)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，水溶性聚合物(例如，第一水溶性聚合物、第二水溶性聚合物、第三水溶性聚合物)具有特定的分子量。在一些实施方案中，水溶性聚合物(例如，第一水溶性聚合物、第二水溶性聚合物或第三水溶性聚合物各自独立地)的分子量可大于或等于40kDa、大于或等于50kDa、大于或等于75kDa、大于或等于100kDa、大于或等于125kDa、大于或等于150kDa、大于或等于175kDa、大于或等于200kDa、大于或等于250kDa、大于或等于300kDa、大于或等于350kDa、大于或等于400kDa、大于或等于450kDa、大于或等于500kDa、大于或等于600kDa、大于或等于700kDa、大于或等于800kDa、大于或等于900kDa、大于或等于1000kDa、大于或等于1500kDa、大于或等于2000kDa、大于或等于3000kDa、或者大于或等于4000kDa。在一些实施方案中，水溶性聚合物(例如，第一水溶性聚合物、第二水溶性聚合物或第三水溶性聚合物各自独立地)的分子量可小于或等于5000kDa、小于或等于4000kDa、小于或等于3000kDa、小于或等于2000kDa、小于或等于1500kDa、小于或等于1000kDa、小于或等于900kDa、小于或等于800kDa、小于或等于700kDa、小于或等于600kDa、小于或等于500kDa、小于或等于450kDa、小于或等于400kDa、小于或等于350kDa、小于或等于300kDa、小于或等于250kDa、小于或等于200kDa、小于或等于175kDa、小于或等于150kDa、小于或等于125kDa、小于或等于100kDa、小于或等于75kDa、或者小于或等于50kDa。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于40kDa且小于或等于5000kDa的分子量)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，本文中所述的制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)(和/或聚合物材料)是医用装置或配置成用于医用装置，例如导管、气囊、分流器、伤口引流管、输液口、药物递送装置、管、避孕装置、女性卫生装置、内镜、移植物、起搏器、植入型心律转复除颤器、心脏再同步装置、心血管装置引导器、心室辅助装置、气管导管、气管造口管、植入型传感器、呼吸机泵和眼科装置。在一些实施方案中，导管选自：中心静脉导管、外周中心导管、中线导管、外周导管、隧道式导管、透析通道导管、导尿管、神经导管、经皮腔内血管成形术导管和/或腹膜导管。其他合适的用途在下文更详细地描述。
在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)包含含有聚合物材料(例如，包含水溶性聚合物)的第一组件和与第一组件相邻的第二组件。例如，在一些情况下，第二组件与第一组件机械偶联。在一些这样的实施方案中，第二组件可包含配置成将第二组件机械地保持在第一组件内或第一组件上的多个表面特征。在一些实施方案中，如图37A至图37B中所示，制品300包含第一组件310(例如，制品，例如图1A的制品10或图1B的制品12)和与第一组件310相邻的第二组件320(例如，延伸件、连接体、鲁尔锁(luer lock)、缝合翼(suture wing)、第二制品(例如图1A的制品10或图1B的制品12))。在一些实施方案中，第一热塑性层330设置在第一组件310与第二组件320之间。在一些实施方案中，任选的第二热塑性层340与第一组件310相邻(例如，与第一组件310的外表面接触)。在一些情况下，第二组件320可包含与第一组件310缔合的多个表面特征350，使得第二组件机械地保持于第一组件310(例如，在其之内、之上、与其相邻)。
在一些实施方案中，第二组件可以是连接体(例如，针对医学组件和/或医用装置的连接体)。在一些实施方案中，第二组件可选自：延伸件、连接体、鲁尔锁和缝合翼。在一些实施方案中，第二组件可以是包含聚合物材料的另一制品，例如本文中所述的制品。
在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)包含设置在第一组件与第二组件之间的第一热塑性层(例如，以有助于在第一组件与第二组件之间的机械保持)。在一些情况下，第二热塑性层可与第一组件的外表面接触。例如，第二热塑性层可覆盖第二组件的一部分并且覆盖第一组件的一部分。每个热塑性层可包含合适的热塑性材料。在一些实施方案中，第一热塑性材料和/或第二热塑性材料各自独立地包含或选自：聚氨酯弹性体、硅酮弹性体、硅酮-聚氨酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯异戊二烯丁二烯共聚物、乙酸乙烯酯的均聚物和共聚物(例如乙烯乙酸乙烯酯共聚物)、聚氯乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的均聚物和共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、聚丙烯腈丁二烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚嵌段酰胺、含氟聚合物(包括聚四氟乙烯和聚氟乙烯的均聚物和共聚物)、氟化乙烯丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈的均聚物和共聚物、苯乙烯丁二烯的均聚物和共聚物、乙酸纤维素、丙烯腈丁二烯苯乙烯的均聚物和共聚物、聚甲基戊烯、聚砜、聚酯、聚酰亚胺、聚异丁烯、聚甲基苯乙烯、聚甲醛，以及聚(乳酸)、聚(乙醇酸)和聚(己内酯)的均聚物和共聚物。在一些实施方案中，第一热塑性材料和/或第二热塑性材料在25℃下在水中至少部分地溶胀。
在一些实施方案中，第二组件与第一组件热粘合。在一些实施方案中，第二组件与第一热塑性材料溶剂粘合。在一些实施方案中，溶剂可基于使第一组件和/或第二组件二者溶剂化的能力来选择。合适的溶剂的非限制性实例包括：四氢呋喃、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙腈、二甲基亚砜、硝基甲烷、碳酸丙烯酯、乙醚、1，4-二
Figure BDA0002387821030000261
烷、苯、环己烷、己烷、环戊烷、戊烷、甲酸、正丁醇、异丙醇、乙醇、甲醇、乙酸、六氟异丙醇、三氟乙酸、水，及其组合。在一个示例性实施方案中，使用四氢呋喃使水溶胀性聚氨酯与疏水性聚氨酯溶剂粘合。
在一些实施方案中，在脱水状态下和/或在平衡含水量状态下，第二组件的杨氏弹性模量大于第一组件的杨氏弹性模量。在一些实施方案中，在平衡含水量状态下，第二组件的杨氏弹性模量大于第一组件的杨氏弹性模量，但在脱水状态下，小于第一组件的杨氏弹性模量。
在一些实施方案中，第二组件包含多个表面特征，例如突出(protrusion)或刺突(spike)。表面特征可存在于第一组件与第二组件之间的界面处，以机械地保持这两个组件之间的连接。在一些实施方案中，多个表面特征包含圆边。在一些实施方案中，多个表面特征包含圆边、锐边、钝边、喇叭裤(flairs)、凸出和/或凸起特征。在一些实施方案中，多个表面特征包含多个倒钩和/或凸起。其他表面特征也是可以的。
在一些实施方案中，多个表面特征可具有特定的曲率半径(例如，在与第一组件相邻的表面处)。例如，在一些情况下，多个表面特征中至少一部分的曲率半径是制品的内表面(例如制品的中空部分)的曲率半径的大于或等于0.1倍、大于或等于0.2倍、大于或等于0.3倍、大于或等于0.5倍、大于或等于0.7倍、大于或等于0.9倍、大于或等于1倍、大于或等于1.1倍、大于或等于1.2倍、大于或等于1.5倍、大于或等于2倍、大于或等于2.5倍、大于或等于3倍、大于或等于3.5倍、大于或等于4倍、或者大于或等于4.5倍。在一些实施方案中，多个表面特征中至少一部分的曲率半径是制品的内表面(例如制品的中空部分)的曲率半径的小于或等于5倍、小于或等于4.5倍、小于或等于4倍、小于或等于3.5倍、小于或等于3倍、小于或等于2.5倍、小于或等于2倍、小于或等于1.5倍、小于或等于1.2倍、小于或等于1.1倍、小于或等于1倍、小于或等于0.9倍、小于或等于0.7倍、小于或等于0.5倍、小于或等于0.3倍、或者小于或等于0.2倍。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于0.1倍且小于或等于5倍)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，第一组件与第二组件之间的接合强度(例如，在第一组件与第二组件之间的界面处)大于或等于10N、大于或等于15N、大于或等于20N、大于或等于25N、大于或等于30N、大于或等于40N、大于或等于50N、大于或等于60N、大于或等于70N、或者大于或等于75N。在一些实施方案中，接合强度小于或等于100N、小于或等于75N、小于或等于70N、小于或等于60N、小于或等于50N、小于或等于40N、小于或等于30N、小于或等于25N、小于或等于20N、或者小于或等于15N。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于10N且小于或等于100N)。其他范围也是可以的。接合强度可如实施例26中所述确定。
在一些实施方案中，第一组件与第二组件之间的界面是流体密封的。例如，在一些实施方案中，第一组件与第二组件之间的界面配置成承受以下注入压力(将流体注入通过第一组件并进入与第一组件流体连通的第二组件中)：大于或等于50PSI、大于或等于75PSI、大于或等于100PSI、大于或等于125PSI、大于或等于150PSI、大于或等于175PSI、大于或等于200PSI、大于或等于225PSI、大于或等于250PSI、大于或等于300PSI、或者大于或等于350PSI。在一些实施方案中，第一组件与第二组件之间的界面配置成承受以下注入压力：小于或等于500PSI、小于或等于400PSI、小于或等于350PSI、小于或等于300PSI、小于或等于250PSI、小于或等于225PSI、小于或等于200PSI、小于或等于175PSI、小于或等于150PSI、小于或等于125PSI、小于或等于100PSI、或者小于或等于75PSI。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于50PSI且小于或等于500PSI)。其他范围也是可以的。
如本文中所述，在一些实施方案中，制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)包含设置在第一组件与第二组件之间的至少第一热塑性层。在一些实施方案中，第二组件在第二水溶性聚合物的吸着之前放置在第一组件上或与第一组件相邻。在一些实施方案中，第二组件在第二水溶性聚合物的吸着之后和在用溶剂再萃取第二水溶性聚合物之后放置在第一组件上或与第一组件相邻。在一些实施方案中，制品包含：第一组件，其包含水溶性聚合物和多个孔；第二组件，其包含定位在多个孔的至少一部分内的第一热塑性材料；以及与第二组件缔合(例如，与其相邻、直接相邻或在其之上)的第三组件，其包含第二热塑性材料。
这些材料可制成具有光滑且生物相容性表面的韧性、高强度材料。本文中描述了具有特别高的杨氏模量和拉伸强度的纳米多孔(nanoporous)和微米多孔(miroporous)固体。纳米多孔材料是含有直径为高至100nm的互连孔的固体。还描述了用于制造水凝胶的方法。亲水性聚合物可用于制造这些多样化多孔固体，使得获得亲水性固体。纳米多孔或微米多孔固体在EWC下的含水量可以较高，例如50％w/w。水凝胶的含水量原则上可以更高，例如高至90％w/w。多孔固体材料可用于制造多种装置，包括医用导管和植入物，其表面对生物组分的吸附和/或附着显著降低。
可对这些或其他多孔材料进行加工以包含本体并入到固体的孔中的聚合物。材料的一个实施方案是包含包埋在材料的孔中的水溶性聚合物的多孔材料。已经观察到通过该方法包埋的聚合物存在于孔中并且在重复水合和脱水之后仍保持在孔中。包埋的聚合物提供了刮擦抗性且有效永久的表面，其中所并入的聚合物提供了超出材料外表面的期望特性。在水性介质中，通过该方法包埋的亲水性聚合物被水合而延伸到表面之外以增强生物相容性和光滑性。用于制造材料的方法可包括挤出，使得可产生具有高纵横比的装置。用于制造材料的方法的一个实施方案涉及：将包含至少一种水溶性聚合物和溶剂的混合物加热至高于该聚合物溶液的熔点的温度，在溶剂去除环境中使混合物成型从而产生交联基质，以及继续去除溶剂直至交联基质为微米多孔或纳米多孔固体材料。交联可在将混合物冷却的同时和/或在溶剂去除环境中发生。可将另一些聚合物并入到材料的孔中。
本文中公开了制造高强度多孔固体的成型方法，包括挤出。公开了关于制造多孔固体的方法和参数的指导，以及多孔固体。公开了将聚合物本体并入到多孔固体中的指导。公开了具有良好特性的多孔固体，以及进一步包含本体并入的聚合物提供了进一步的改进。
用于制造固体塑性材料的多种技术是已知的。这些通常包括在以下条件下迫使聚合物材料通过开口的方法：聚合物材料在其通过开口时成型为固体塑料。通常，存在使聚合物软化或熔融的加热阶段、其中聚合物处于可流动形式并在某种约束下的成形/成型阶段、以及其中成形/成型的聚合物冷却至其保持其形状的温度的冷却阶段。塑料可在其通过开口之后发生一些变化，例如收缩、溶剂去除或交联，但是其形状在其凝固时已固定。热塑性材料可以重熔。一些热塑性材料形成强链间和/或链内键，其是非共价交联并且被称为物理交联，以将它们与共价键区分开。热固性材料可通过共价交联不可逆地形成。
成型方法的一些实例是热成型、模制方法和挤出方法。挤出方法通常涉及在压力下迫使聚合物材料通过成形模具。通常将聚合物的粒料进料到料斗中，该料斗进入螺杆挤出机，其在聚合物被传送至模具时将聚合物压缩并熔融。在通过模具中的开口之后，聚合物迅速冷却并以固体形状固化。挤出还可包括拉拔过程。用挤出方法可形成许多复杂的形状，包括具有一个或更多个腔的管、涂层、分层涂层、丝状体、中空异形物体，截面为圆形、方形、多边形或复杂的物体，以及涉及在挤出机或模具中合并的多种聚合物的共聚物挤出物。术语模具在本文中被广泛地用于包括开口，在挤出方法中聚合物通过该开口以形成固体，并且包括涉及一个或更多个芯棒(mandrel)的模具，模具组合，端口孔模具，具有配合以制造挤出产品的多个开口的模具，与核心配合的模具，与核心管、核心线、用作核心的吹制空气或气体配合的模具，或缝模(slit die)。核心可用于为连续挤出的产品提供腔，并且可以暂时用于具有中空腔的装置或者在涂覆装置(例如涂覆线材)的情况下永久地使用。只要所产生的形状具有连续的轮廓，就可以使用模具产生几乎任何形状。术语连续是本领域的一个术语，其指的是在理论上产生无限长的材料，但是可使用半连续、间歇或其他方法。
挤出方法常规地涉及加热聚合物并在其是热的同时使其从模具中出去以使其迅速冷却而固化成塑料形状。温度和条件的选择取决于例如聚合物的化学组成和分子量、熔融温度(Tm)、玻璃化转变温度(Tg)、交联的存在以及由溶剂(如果其存在的话)产生的作用等因素。Tm标志着结晶或半结晶相到液态无定形相之间的转变。Tg标志着无定形聚合物在冷却时经历从橡胶状黏性液体转变为脆性玻璃状无定形固体的温度。无定形聚合物具有Tg但不具有特定的熔点Tm。常规的挤出方法通常涉及在高温下在聚合物在挤出机中时对聚合物进行加工，其中温度通常超过150℃。
本文中公开了一种允许挤出高强度材料的新方法。所述方法的一些实施方案提供以下一个或更多个：当材料被挤出时，从亲水性聚合物-溶剂混合物中去除溶剂；在低温下挤出；挤出到溶剂去除环境中；以及在挤出之后进一步去除溶剂一段时间。此外，还可包括退火阶段和/或另一些聚合物的本体并入阶段。
图1C至图1E描绘了制造多孔固体材料的设备的一个实施方案。所描绘的装置100包括：接受至少一个注射器104的注射器泵102；任选的用于加热注射器的加热套(未示出)；模头106；加热元件108和及其动力电缆109，其根据需要为模头106提供加热(细节未在图1C中示出)；用于核心管112的分配线管(dispensing spool)110；用于核心管的吸收线管(uptake spool)114和电动机(未示出)；用于挤出的材料117的浴槽116，其中浴槽具有用于冷却或加热的温度控制，其描绘为在浴槽116中包含热交换管120的热交换器118。模头106接受通过其中的核心管110。从注射器到模头106的进料线管122向装置100提供进料。用于该实施方案的系统还可包括称重站(weigh station)、用于加热和混合溶液以装载到注射器中的夹套式容器，以及用于使从浴槽116中移出的管进一步干燥的溶剂去除环境。该系统还可以具有加热站(heating station)，用于在需要时用热使管或其他挤出产品退火。由PTFE制成的核心管、以及线材、空气、气体、非溶剂液体或其他材料可用于核心。
举例来说，在使用中，将聚合物在夹套式容器中的合适溶剂中加热并放入注射器104中。可存在一种或更多种聚合物并且可添加不透射线剂或其他添加剂。可使用含有相同或不同混合物的一个或更多个注射器。将聚合物的注射器加热至例如不高于80℃至95℃的预定温度并在挤出之前脱气。将注射器104安装在具有包裹式加热器(wrap heater)的注射器泵102上以在挤出期间维持温度。核心112成环通过模头106(例如，加热的外置式模头)，该模头进料到挤出浴槽116中，并随后与由电动机驱动的吸收管线114连接。使用热交换器118(例如冷却器)控制浴槽的温度；挤出材料可在-30℃至75℃的温度下挤出；可使用其他温度，并且0℃是用于挤出的通常可用的温度设定。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：-30、-25、-20、-15、-10、-5、0、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75℃。可控制吸收(例如牵拉)线管114的电动机速度以调整围绕核心112的外径规格尺寸。调节模具尺寸、材料进料速率、管核心直径和牵拉速度在调节最终管规格方面发挥作用，例如，在其中制造导管的实施方案中。聚合物进料速率是可调节的，例如，在该实施方案中通过控制注射器泵102。连接体122将一个或更多个注射器与模头106连接。用于可控地进料聚合物溶液的许多泵和其他工具是已知的。该设备和方法可适用于拉拔方法，但是可使用替代的进料过程。
在一些实施方案中，可在形成聚合物材料之前提供组合物(例如，预聚物组合物)(例如，用于挤出)。在一些实施方案中，组合物包含水溶液。水溶液可包含浓度大于或等于0.1M且小于或等于8M的渗透剂。水溶液可包含量大于或等于0w/w％且小于或等于40w/w％的不透射线剂。组合物可还包含分子量大于或等于40kDa且小于或等于5000kDa并且以大于或等于10w/w％且小于或等于50w/w％的量存在于溶液中的水溶性聚合物。
在一些实施方案中，组合物在挤出之后形成可溶胀的聚合物材料。
在一些实施方案中，渗透剂以以下浓度存在于溶液中：大于或等于0.1M、大于或等于0.5M、大于或等于1M、大于或等于2M、大于或等于3M、大于或等于4M、大于或等于5M、或者大于或等于6M。在一些实施方案中，渗透剂以以下浓度存在于溶液中：小于或等于8M、小于或等于6M、小于或等于4M、小于或等于2M、小于或等于1M、或者小于或等于0.5M。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于0.1M且小于或等于8M)。渗透剂在本文中更详细地描述。
在一些实施方案中，不透射线剂以以下量存在于溶液中：大于或等于0w/w％、大于或等于5w/w％、大于或等于10w/w％、大于或等于15w/w％、大于或等于20w/w％、大于或等于25w/w％、大于或等于30w/w％、或者大于或等于35w/w％。在一些实施方案中，不透射线剂以以下量存在于溶液中：小于或等于40w/w％、小于或等于35w/w％、小于或等于30w/w％、小于或等于25w/w％、小于或等于20w/w％、小于或等于15w/w％、小于或等于10w/w％、或者小于或等于5w/w％。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于0w/w％且小于或等于40w/w％)。其他范围也是可以的。不透射线剂在下文更详细地描述。
在一些实施方案中，水溶性聚合物以以下量存在于溶液中：大于或等于10w/w％、大于或等于13w/w％、大于或等于15w/w％、大于或等于20w/w％、大于或等于25w/w％、大于或等于30w/w％、大于或等于35w/w％、大于或等于40w/w％、或者大于或等于45w/w％。在一些实施方案中，水溶性聚合物以以下量存在于溶液中：小于或等于50w/w％、小于或等于45w/w％、小于或等于40w/w％、小于或等于35w/w％、小于或等于30w/w％、小于或等于25w/w％、小于或等于20w/w％、小于或等于15w/w％、或者小于或等于13w/w％。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于10w/w％且小于或等于50w/w％)。在一些实施方案中，水溶性聚合物以大于或等于13w/w％的量存在于溶液中。
在一些实施方案中，用于形成本文中所述的聚合物材料和/或制品的方法包括提供如上所述的包含第一水溶性聚合物和渗透剂(例如盐)的混合物。在一些实施方案中，将混合物挤出。在一些实施方案中，将挤出的混合物挤出在核心材料上以形成设置在核心材料上的聚合物材料。在一些实施方案中，将形成的聚合物材料暴露于该聚合物材料的非溶剂。在一些实施方案中，向聚合物材料引入包含与第一水溶性聚合物不同的第二水溶性聚合物和任选地渗透剂的溶液。在一些实施方案中，将聚合物材料(例如，在将溶液引入到渗透剂之后)加热。在一些实施方案中，溶液抵靠聚合物材料流动。在一些实施方案中，可将聚合物材料干燥。
在一组示例性实施方案中，用于形成本文中所述的聚合物材料和/或制品的方法包括：提供包含第一水溶性聚合物和渗透剂的混合物，其中所述第一水溶性聚合物以相对于混合物的总重量的大于或等于10w/w％(例如，大于或等于13w/w％且小于或等于50w/w％)的量存在于混合物中；进行以下步骤：将混合物在大气压下于大于或等于65℃(例如，大于或等于65℃且小于或等于100℃)的温度下挤出在核心材料上以形成设置在核心材料上的聚合物材料，使聚合物材料在小于或等于28℃(例如，小于或等于28℃且大于或等于-20℃)的温度下暴露于该聚合物材料的非溶剂持续大于或等于1小时(例如，大于或等于1小时且小于或等于240小时)，向聚合物材料引入包含与第一水溶性聚合物不同的第二水溶性聚合物和渗透剂(例如盐)的溶液，将聚合物材料和溶液加热至大于或等于25℃(例如，大于或等于25℃且小于或等于65℃)的温度，使溶液邻近聚合物材料流动大于或等于3小时(例如，大于或等于3小时且小于或等于48小时)，以及将聚合物材料干燥。
在一些实施方案中，第二水溶性聚合物定位在第一水溶性聚合物的至少一个孔(或多个孔)中，如本文中所述。
在一些实施方案中，非溶剂包含醇。在一些实施方案中，非溶剂是乙醇、甲醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、癸醇、十二烷醇、二甲基亚砜、乙酸乙酯、乙酸酯、丙酸酯、醚、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙酮、乙腈、乙二醇、丙二醇、甘油、空气、真空，或其组合。其他非溶剂也是可以的(例如，对水具有高溶解度但与在水中的溶解度相比对水溶性聚合物具有较低溶解度的溶剂)。
在一些实施方案中，将混合物挤出的步骤在大气压下于以下温度下进行：大于或等于65℃、大于或等于70℃、大于或等于75℃、大于或等于80℃、大于或等于85℃、大于或等于90℃、或者大于或等于95℃。在一些实施方案中，将混合物挤出的步骤在大气压下于以下温度下进行：小于或等于100℃、小于或等于95℃、小于或等于90℃、小于或等于85℃、小于或等于80℃、小于或等于75℃、或者小于或等于70℃。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于65℃且小于或等于100℃)。其他范围也是可以的。基于本说明书的教导，本领域普通技术人员将理解，另外的压力(例如，大于大气压、小于大气压)和/或温度也是可以的。
在一些实施方案中，使聚合物材料暴露于该聚合物材料的非溶剂的步骤在以下温度下进行：小于或等于28℃、小于或等于25℃、小于或等于20℃、小于或等于15℃、小于或等于10℃、小于或等于5℃、小于或等于0℃、小于或等于-5℃、小于或等于-10℃、或者小于或等于-15℃。在一些实施方案中，使聚合物材料暴露于该聚合物材料的非溶剂的步骤在以下温度下进行：大于或等于-20℃、大于或等于-15℃、大于或等于-10℃、大于或等于-5℃、大于或等于0℃、大于或等于5℃、大于或等于10℃、大于或等于15℃、大于或等于20℃、或者大于或等于25℃。上述范围的组合也是可以的(例如，小于或等于28℃且大于或等于-20℃)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，使聚合物材料暴露于该聚合物材料的非溶剂的步骤(例如，在小于或等于28℃且大于或等于-20℃的温度下)进行大于或等于1小时、大于或等于2小时、大于或等于4小时、大于或等于6小时、大于或等于8小时、大于或等于10小时、大于或等于15小时、大于或等于20小时、大于或等于30小时、大于或等于40小时、大于或等于50小时、大于或等于60小时、大于或等于80小时、大于或等于100小时、大于或等于120小时、大于或等于140小时、大于或等于160小时、大于或等于180小时、大于或等于200小时、或者大于或等于220小时。在一些实施方案中，使聚合物材料暴露于该聚合物材料的非溶剂的步骤进行小于或等于240小时、小于或等于220小时、小于或等于200小时、小于或等于180小时、小于或等于160小时、小于或等于140小时、小于或等于120小时、小于或等于100小时、小于或等于80小时、小于或等于60小时、小于或等于50小时、小于或等于40小时、小于或等于30小时、小于或等于20小时、小于或等于15小时、小于或等于10小时、小于或等于8小时、小于或等于6小时、小于或等于4小时、或者小于或等于2小时。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于1小时且小于或等于240小时)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，向聚合物材料引入包含与第一水溶性聚合物不同的第二水溶性聚合物和任选的渗透剂(例如，盐)的溶液的步骤包括将聚合物材料和溶液加热至以下温度：大于或等于25℃、大于或等于30℃、大于或等于35℃、大于或等于40℃、大于或等于45℃、大于或等于50℃、大于或等于55℃、或者大于或等于60℃。在一些实施方案中，将聚合物材料和溶液加热至以下温度：小于或等于65℃、小于或等于60℃、小于或等于55℃、小于或等于50℃、小于或等于45℃、小于或等于40℃、小于或等于35℃、或者小于或等于30℃。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于25℃且小于或等于65℃)。其他范围也是可以的。
在一些情况下，溶液可邻近(例如，紧邻)聚合物材料流动特定时间量。在一些实施方案中，溶液邻近聚合物材料流动大于或等于3小时、大于或等于5小时、大于或等于6小时、大于或等于8小时、大于或等于10小时、大于或等于12小时、大于或等于16小时、大于或等于20小时、大于或等于24小时、大于或等于28小时、大于或等于32小时、大于或等于36小时、大于或等于40小时、或者大于或等于44小时。在一些实施方案中，溶液邻近聚合物材料流动小于或等于48小时、小于或等于44小时、小于或等于40小时、小于或等于36小时、小于或等于32小时、小于或等于28小时、小于或等于24小时、小于或等于20小时、小于或等于16小时、小于或等于12小时、小于或等于10小时、小于或等于8小时、小于或等于6小时、或者小于或等于5小时。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于3小时且小于或等于48小时)。其他范围也是可以的。上述温度和时间的组合也是可以的。
在一些实施方案中，所述方法包括使聚合物材料退火至大于或等于80℃(例如，大于或等于80℃且小于或等于250℃)的温度持续大于或等于60分钟(例如，大于或等于60分钟且小于或等于480分钟)。在一些实施方案中，使聚合物材料在以下温度下退火：大于或等于80℃、大于或等于90℃、大于或等于100℃、大于或等于120℃、大于或等于140℃、大于或等于160℃、大于或等于180℃、大于或等于200℃、大于或等于220℃、或者大于或等于240℃。在一些实施方案中，使聚合物材料在以下温度下退火：小于或等于250℃、小于或等于240℃、小于或等于220℃、小于或等于200℃、小于或等于180℃、小于或等于160℃、小于或等于140℃、小于或等于120℃、小于或等于100℃、或者小于或等于90℃。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于80℃且小于或等于250℃)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，使聚合物材料退火大于或等于60分钟、大于或等于80分钟、大于或等于100分钟、大于或等于120分钟、大于或等于160分钟、大于或等于200分钟、大于或等于240分钟、大于或等于280分钟、大于或等于320分钟、大于或等于360分钟、大于或等于400分钟、或者大于或等于440分钟。在一些实施方案中，使聚合物材料退火小于或等于480分钟、小于或等于440分钟、小于或等于400分钟、小于或等于360分钟、小于或等于320分钟、小于或等于280分钟、小于或等于240分钟、小于或等于200分钟、小于或等于160分钟、小于或等于120分钟、小于或等于100分钟、或者小于或等于80分钟。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于60分钟且小于或等于480分钟)。其他范围也是可以的。上述温度和时间的组合也是可以的。
在一些实施方案中，核心材料可以是空气、水、非溶剂液体、固体或气体。在一些情况下，可在核心材料上形成聚合物材料之后将核心材料去除。在一些情况下，核心材料可物理去除和/或溶解。
在一个示例性实施方案中，所述方法包括：用包含至少一种水溶性聚合物、盐和水的混合物(例如，上文和本文中所述的溶液)进行以下步骤，其中所述至少一种水溶性聚合物以相对于混合物的总重量的大于或等于13wt％的量存在于混合物中：将混合物加热至大于或等于65℃的温度；在将混合物加热之后，将混合物冷却至比该混合物的熔点低至少20℃的温度，以及使混合物机械成形。在一些实施方案中。在将混合物冷却之后，可将混合物在大于或等于65℃的温度下挤出在核心材料上以形成设置在核心材料上的聚合物材料。所述方法可涉及使聚合物材料在小于或等于28℃的温度下暴露于该聚合物材料的非溶剂持续大于或等于4小时，以及将核心材料的至少一部分从聚合物材料去除。
在一些实施方案中，将混合物冷却的步骤包括冷却至以下温度：比该混合物的熔点低至少20℃、至少25℃、至少30℃、至少35℃、至少40℃、至少45℃、至少50℃、至少60℃、至少70℃、至少80℃或至少90℃。在一些实施方案中，将混合物冷却的步骤包括冷却至以下温度：比该混合物的熔点低小于或等于100℃、小于或等于90℃、小于或等于80℃、小于或等于70℃、小于或等于60℃、小于或等于50℃、小于或等于45℃、小于或等于40℃、小于或等于35℃、小于或等于30℃、或者小于或等于25℃。上述范围的组合也是可以的(例如，低至少20℃且小于或等于100℃)。其他范围也是可以的。可将混合物冷却任何合适的时间量。
在一些实施方案中，可使混合物机械成形。在一些实施方案中，可通过捏合、轧制、切割、及其组合使组合物(例如，在挤出之前，即混合物)机械成形。
在一些实施方案中，所述方法包括将混合物以大于或等于200RPM(例如，大于或等于200RPM且小于或等于5000RPM)的搅拌速度混合。在一些实施方案中，搅拌速度大于或等于200RPM、大于或等于400RPM、大于或等于600RPM、大于或等于800RPM、大于或等于1000RPM、大于或等于1500RPM、大于或等于2000RPM、大于或等于2500RPM、大于或等于3000RPM、大于或等于3500RPM、大于或等于4000RPM、或者大于或等于4500RPM。在一些实施方案中，搅拌速度小于或等于5000RPM、小于或等于4500RPM、小于或等于4000RPM、小于或等于3500RPM、小于或等于3000RPM、小于或等于2500RPM、小于或等于2000RPM、小于或等于1500RPM、小于或等于1000RPM、小于或等于800RPM、小于或等于600RPM、或者小于或等于400RPM。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于200RPM且小于或等于5000RPM、大于或等于1000RPM且小于或等于5000RPM)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，所述方法包括将混合物以大于或等于200RPM(例如，大于或等于1000RPM)的搅拌速度并且在大于或等于80℃的温度下混合。
在一些实施方案中，将混合物在以下温度下混合：大于或等于80℃、大于或等于90℃、大于或等于100℃、大于或等于120℃、大于或等于140℃、大于或等于160℃、大于或等于180℃、大于或等于200℃、大于或等于220℃、或者大于或等于240℃。在一些实施方案中，将混合物在以下温度下混合：小于或等于250℃、小于或等于240℃、小于或等于220℃、小于或等于200℃、小于或等于180℃、小于或等于160℃、小于或等于140℃、小于或等于120℃、小于或等于100℃、或者小于或等于90℃。上述范围的组合也是可以的(例如，大于或等于80℃且小于或等于250℃)。其他范围也是可以的。
在一些实施方案中，所述方法包括将第二水溶性聚合物吸着到聚合物材料中，如上文和本文中所述。
在一些实施方案中，可使本文中所述的聚合物材料和/或制品暴露于保湿剂。在一些实施方案中，保湿剂是非离子表面活性剂(即具有净不带电的亲水头和包含碳链的疏水尾的表面活性剂)或两性离子表面活性剂。在一些实施方案中，保湿剂是选自以下的非离子表面活性剂：泊洛沙姆、三醋精、α-羟基酸、聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇、丙二醇、己二醇、丁二醇、甘油、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、麦芽糖醇，及其组合。
可使多孔固体(例如，通过图1C至图1E的设备制成)退火。此外，可对进行或未进行预先退火的多孔固体进行加工，以进一步包含本体并入的聚合物。在图3A中，使包含多孔固体基质212的材料210去溶剂化，暴露于包含在再溶剂化溶剂中的聚合物的混合物，并在混合物中再溶剂化以形成具有本体并入的聚合物214的材料212。基质212的截面(图3B)显示其中基质212的孔被填充的最外区216；其中在孔中存在较小密度的聚合物，填充较低和/或较少的孔被占据的中间区218；以及其中聚合物还未渗透的内区220。可使基质在暴露于混合物之前溶剂化和/或去溶剂化，前提是其在暴露于混合物时是去溶剂化的，使得水溶性聚合物可移动到基质中。
图4中呈现了用于制造包含本体并入的聚合物的多孔固体的方法的示例性流程图。在该方法中，不透射线(RO)剂包括在挤出过程中。加热的亲水性聚合物溶液是指本体并入到挤出的多孔固体的孔中的聚合物。
阅读本公开内容的技术人员将能够根据关于挤出或其他成型技术所已知的内容来调整其原理，以获得实现如本文中所述的相同最终产品的替代方法和装置。该方法的一个扩大实施方案可以适合用于例如多区域螺杆挤出机，其通过合适的注入器或料斗提供溶剂混合物并且具有控制以提供冷挤出的区域。例如注射器泵的特征可由适当计量和控制的液体或固体聚合物进料系统代替。
用于制造多孔材料的系统已用于制造多种多孔固体产品，例如具有表1中所示特性的6F导管。样品使用13％w/w的85kDa PVA与0.1％w/w450k PAA或1％w/w 20k PVP-碘制造。在所有情况下，将样品挤出到0℃至15℃的冷却乙醇中，在乙醇中浸泡过夜，然后干燥。冷却乙醇从未处于使样品冻结的温度。然后使样品在120℃下在甘油中退火6至17小时，然后在进行测试之前再水合。在水溶液中水合几天之后将样品制造成平均外径为1.59mm(5F)，且对于PVA-PAA和PVP-碘而言，平均外径为1.86mm和2.01mm。这些6F导管由PVA制成。在平衡含水量(EWC)下评价数种配制物的拉伸强度，并且显示与ISO-10555标准要求相比，可以容易地获得提高的强度。这些样品不仅符合ISO标准，而且还超过ISO标准(参见表1)。其是柔性的，例如长度为30cm的样品可容易地无需扭结用手即可弯曲90°。
表1
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表1中的拉伸结果从一批样品获得。对于OD为1.14至1.82mm的导管，ISO 10555-1：2013要求的最小强度为2.25，以及对于大于1.82mm的导管为3.371b(15N)。使用最后确定的铸造方法产生的样品(约12F)的平均强度导致样品的拉伸强度比所要求的最小拉伸强度大164％。导管等可使用French命名法来分级，French命名法是指以French(F)计的内径。Fukumori等(2013)，Open J.Organic Polymer Materials 3：110-116报道了一种用约5MP或更高的杨氏模量制备杨氏模量为181MPa的聚(乙烯醇)(PVA)材料的冻融方法，这在他们所测试的样品中需要至少约3个循环。制备这些凝胶的方法需要多个冻融循环。所得材料在干燥条件下进行测试，并且与EWC下测量的强度不相当。Fukumori等报道，材料的结晶含量随着冻融循环数而提高，并且材料的强度归因于随着冻融循环进行而形成的大晶体，其中较大的晶体形成优异的交联，这提高材料的Tg。这些方法的性质产生干燥的材料。此外，如下所述，冻融方法产生大孔。
相反，本文中的方法没有冻融过程和/或没有冷冻过程和/或没有解冻过程。此外，所述方法可用于制造几乎不具有溶胀或不具有溶胀的固体多孔材料，例如在EWC下0％至100％w/w溶胀，甚至在不存在共价交联剂的情况下。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：0、5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、100％w/w，其中溶胀测量为：溶胀％＝100×(在EWC下的总重量-干重)/干重，其中干重为没有水的材料的重量。
图5示出了聚合物材料应力-应变曲线的不同区域。有三个主要区域：杨氏模量、应变硬化和断裂点。杨氏模量定义为材料的线性弹性的斜率(应力变化/应变变化)。应变硬化定义为材料由于变形而强化。断裂点是最大伸长率的点。如图6中所示，对PVA(5F)样品的拉伸负荷和行程绘图。负荷曲线的形状代表经受拉伸试验的其他样品。伸长发生时的初始骤升斜率和最终平稳可指示挤出的PVA的黏弹性，其中材料应变硬化并且最终经历应变软化直至断裂。该特定样品表现出最大拉伸负荷为14.9N，行程为115mm(454％伸长率)。用相同方法制成的平均直径为2.03(6.4F)的其他样品的平均最大拉伸强度为24.6N(5.52lb)。拉伸强度显著提高伴随着截面积稍微提高表明由这些材料制成的导管将大大超过ISO 10555最低标准。
挤出的样品具有沿着样品长度(在挤出方向上)的水平链取向和排列，如图7中提供的纳米多孔材料的SEM所支持的。聚合物链取向通过挤出过程产生。图8是根据实施例1A制备的相同材料的截面的SEM图像，其显示孔尺寸为100nm或更小。例如，在图8中，可看到存在1μm的比例尺细分为10个区段，每个区段100nm。在该分辨率下，10nm或更大的孔是可视化的，但并未看见任何孔。显微照片具有聚合物的多个大股线(strand)，其在微观尺度上显示出一定的粗糙度，但在股线下的表面是光滑的，并且缺少显示孔的开放区域。
强度、不透射线性以及对样品表面光洁度和对称性的定性观察的结果非常好。样品表面基本上(但不是完全)没有瑕疵。没有观察到严重的线条、凸起或其他瑕疵，用挤出获得的结果优于使用相同成分制造铸造样品，其含有严重的分模线。观察到挤出方法对于产生具有高纵横比的韧性、柔性、高拉伸强度管是有效和有用的，这是使用常规模具不可能的。也可使用与挤出类似的拉拔方法。
实施例1A描述了用于挤出多孔固体的一般方法。出人意料的是，该方法很有效。创造了一种冷挤出方法，其中模具在仅13℃下保持在浴槽中的挤出侧。聚合物是亲水性的且在降低的温度下是黏性的。冷挤出在制造具有其他良好的特性(包括柔性、光滑度、缺少缺陷和一致的孔尺寸)的非常强材料方面是有效的。使用聚合物在溶剂中的混合物来实现挤出，在实施例1A中使用在水中的PVA。并且挤出到溶剂去除环境(其在该实施例中是醇浴)中有助于所期望的特性。通常，以下一种或更多种的组合是有用的：在溶剂中的亲水性聚合物的挤出；冷挤出；以及挤出到迅速从挤出物中去除溶剂的浴中。此外，另外的溶剂去除和/或退火过程为制造所期望的多孔固体提供了进一步的实用性。
实施例1A的方法产生纳米多孔固体。对纳米多孔材料的要求包括在具有高交联水平的聚合物-溶剂混合物中具有高于约10％w/w的高聚合物浓度。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：以聚合物-溶剂混合物的总重量计的10％、12％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、70％、80％、90％、95％、99％w/w的聚合物。聚合物基本上是溶剂化的，这意味着其是一种真正的溶液，或者至少一半聚合物被溶解并且其余至少是混悬的。聚合物的溶剂化有助于聚合物链在挤出中排列以及聚合物之间的交联。不受限于特定理论，高浓度的起始聚合物-溶剂混合物可能有助于此。并且认为材料在其通过模具时可能的链排列相对于聚合物间交联促进了更多的聚合物内交联。认为进入去溶剂化环境(无论是气体还是液体)的挤出物或以其他方式成型的混合物在稠密浓缩聚合物完全交联之前会进一步使孔结构塌陷，从而改善链接近度并促进另外的交联密度。将挤出的或以其他方式形成的材料直接沉积到溶剂去除环境中是有帮助的。可继续进行进一步的溶剂去除以使材料塌陷直至达到结构和/或特性方面所期望的终点。退火过程可进一步促进强度。
在另一方面，冷冻方法依赖于通过迫使超浓缩微区域也实现链接近度并改善交联密度来提高强化，但由于在总凝胶结构中存在冰晶而保持大孔隙度。去溶剂化产生迫使的超浓缩微区域，但这些不会产生大孔。相反，在脱水或冷冻之前预先建立的凝胶由于该方法的性质而形成为具有大孔。此外，发明人的工作表明这样的纳米多孔固体比大孔材料具有更大的强度。
水凝胶也可通过在聚合物-溶剂混合物中使用较低的聚合物浓度，一般使用在聚合物-溶剂混合物中小于10％w/w的聚合物来制造。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：以聚合物-溶剂混合物的总重量计的2％、5％、7％、8％、9％、10％w/w的聚合物。另外或作为替代地，聚合物-溶剂混合物不挤出到溶剂去除环境中。
微米多孔材料可在介于纳米多孔固体和水凝胶中间的过程条件下制造。一个实施方案是使用与制造纳米多孔材料相当的条件制造材料，但在溶剂去除达到纳米多孔固体结构之前停止溶剂去除。
挤出在溶剂中的亲水性聚合物(包括实施例1A的PVA)有助于制造高强度材料。至少，在挤出起始材料中使用溶剂是不常见的。通常，挤出使用已被加热至可流动温度的固体材料，然后挤出，稍后通过多种方法冷却。例如，认为纯PVA的挤出是可行的。但是这样的挤出会缺乏制造多孔固体所需要的聚合物结构，并且其反而会表现得像常规塑料一样。根据操作理论，纯PVA挤出将缺乏在水性离子溶剂状态下发生的氢键键合的质量。适合于制备在挤出中可流动的PVA的温度将会在模头处产生内聚性差的材料，从而不会形成连续的形状。难以制造挤出的PVA以形成高纵横比形状，例如管，并且难以在挤出方法中使用它们。PVA和其他亲水性聚合物的黏度高，并且难以溶解。观察到，窄的温度工作带是特别有用的，例如85℃至95℃。低于约85℃时，PVA不能真正熔融，因此不能完全变成无定形用于挤出。高于约95℃时，沸腾和蒸发的损失使该方法效率低。这些温度范围可通过将压力提高到高于大气压来补偿，但是加压系统的使用和扩大具有挑战性。这些方法在低于聚合物-溶剂材料的沸点的温度下有效地进行。
当离开模具时，流动聚合物-溶剂混合物的内聚强度较弱。使用核心来在模具处支持混合物对于在模具处保持形状是有用的。这种情况与用作涂覆方法的典型核心挤出(例如用于移动电话充电器的涂覆线材)形成对比。避免使用溶剂或显著溶剂浓度的典型方法具有相对较高的内聚强度，使其离开模具能够容易保持管并且不依赖于主动键合，例如当其从模具中移出时形成连贯形状的固体材料的亲水性聚合物中的氢键键合。
使成型的聚合物-溶剂混合物进入溶剂去除环境中是有用的。在实施例1A中，例如，相对于常规挤出，使用冷乙醇浴是非典型的。大多数挤出不使用等于或低于室温的浴温。此外，相对于常规方法，使用溶剂去除浴是非典型的，浴或其他溶剂去除环境有助于使挤出的材料充分凝固，以使其在核心上保持稳定并保持同中心，否则熔体将变成泪滴形状。其也会在挤出结束时在试图收集其时被破坏，因为其仍然是熔融的。含有水的常规浴会导致PVA或类似的亲水性聚合物材料由于溶胀、溶解或二者而失去形状。实施例1B涉及模制方法，其涉及制备聚合物-溶剂混合物，使其在模具中成型并随后进入到溶剂去除环境中。这些方法不具有在挤出中观察到的链排列的优点。然而，适当控制的温度和溶剂去除可产生具有高强度和受控孔结构的材料。
实施例2表明，该方法在其并入不透射线的添加剂时是有效的，在这种情况下使用的材料是硫酸钡。在实施例3中，当在环境条件下暴露于空气时，多孔材料损失水(图9)但仍保持其所期望的特性并且可有效地运输/储存在密封包装或溶液中，或在环境条件下留置合理的储存时间或者可需要在使用者打开包装之后用于最终用途。实施例4表明，随着亲水性聚合物(PVA)分子量从140k提高到190k，强度(模量和最终断裂)提高(表3)。使用碱式碳酸铋作为不透射线剂。在同一实施例中，提高用于挤出的聚合物混合物中聚合物的浓度显示，相对于较低浓度，对于最高浓度，强度提高(表5和图10至图11)。
多孔固体是高度光滑的且可以以水合状态使用，并且可以方便地与其他材料粘合。在导管的情况下，例如，延伸件、鲁尔锁、缝合翼等是有用的。实施例5表明常规方法在使其他材料与多孔材料粘合中是有效的。实施例6和7显示，多孔固体适用于不透射线的医用装置，并且在压力测试中具有良好的爆破强度。接触跌落试验(contact drop testing)(实施例8)显示多种多孔固体是亲水性的(测试了PVA)。SEM图像(图15A至图15B，实施例8)是纳米多孔固体的图像。实施例9针对纳米多孔固体(图16A至图16D)。
对受试样品的观察表明，不受限于特定理论，由第一亲水性聚合物(PVA)提供的材料中的交联通过与第二聚合物(PAA或PEG)的链相互作用而提高，直至第二聚合物在材料中开始与自身形成结构域。这可能是由于能够并入第二聚合物(PAA或PEG)的更高分子量物质从而提供另外的材料强度。结果总体表明，共聚物挤出在第二聚合物为第一聚合物的0.1％至10％w/w或不超过10％w/w的范围内是有用的，其中不超过5％w/w也是有用的。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：0.1％、0.2％、0.4％、0.5％、0.8％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、8％、10％w/w。
如实施例10中所述评估多种盐对多孔固体的特性的作用(图17A至图17B)。盐对控制材料的强度是有用的。不受限于特定的理论，盐可能是物理交联的一部分，实际上充当聚合物链之间的小分子量交联剂。磷酸二氢钠导致最高的杨氏模量，以及磷酸产生最高的拉伸。硼酸提高杨氏模量和最大拉伸应力二者，而柠檬酸和磷酸彼此相当。硼酸形成高强度交联，但不是共价交联剂。
对于具有一定浓度的第一亲水性聚合物和相对较低浓度的第二亲水性配偶体的共挤出物进行另外的拉伸试验，实施例11。图18A描绘了具有低浓度的450kDa PAA的PVA混合物(0.1％、0.4％或4.0％w/w PAA，16％w/w PVA，百分比是溶剂中的聚合物w/w浓度)的拉伸试验。0.1％至0.4％w/w PAA浓度具有更高的强度并且支持上述实施例9和10所述的结论。测试了更高分子量(MW)的PAA(300万Da)(图18B)，但其总体上只有较低MW PAA的约一半强度。拉伸强度随着PAA分子量提高而降低可能是因为由于较长的300万MW链，PVA和PAA之间的粘合和/或缠结(tangling)相互作用降低。当将三种不同MW的PEG与PVA共混时没有观察到强度的显著差异(8k、20k、35k PEG，图19和图20A至图20C，实施例12)。就非血栓形成性而言，不含不透射线剂的由PVA制成的多孔塑料优于对照导管(实施例13，图21A至图12B)。
聚合物共混物的一些实施方案包括在溶剂中的至少一种第一亲水性聚合物和至少一种第二亲水性聚合物，其如本文中所述进行挤出。一些实例包括PVA、PAA、PEG、PVP、聚亚烷基二醇(polyalkylene glycol)、亲水性聚合物中一种或更多种的组合，及其组合。浓度的一些实例包括至少一种第二亲水性聚合物以第一亲水性聚合物的1份至10,000份存在。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：1、2、10、100、1000、1500、2000、2500、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000份。聚合物-溶剂混合物中聚合物浓度的一些实例包括第一聚合物以第一浓度存在并且一种或更多种另外的聚合物以第二浓度存在，其中第一聚合物的浓度和另外聚合物的浓度独立地选自：0.1％至99％，例如，0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、25％、30％、33％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％w/w。此外，可存在非亲水性聚合物和/或在嵌段聚合物中的非亲水性嵌段，其中这样的聚合物和/或这样的嵌段的浓度通常小于约10％w/w，例如，0.1％、0.2％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％w/w。
实施例14描述了将水溶性聚合物本体并入到多孔固体中。具有RO剂的多孔固体如实施例1A中挤出，通过干燥去溶剂化，浸泡在聚丙烯酸(polyacrylic acid，PAA)的水溶液中，并允许再水合24小时，此时其在水溶液中在EWC下。使样品退火，冲洗并放入去离子水中。已观察到经过调节以并入水溶性聚合物的样品经历了许多水合和脱水循环，而没有可观察到的影响(数据未示出)。
例如，如实施例15中所述，测试用该方法制造的样品的血栓形成性。与标准聚氨酯对照相比，具有本体并入的水溶性聚合物(PAA)的多孔固体管(PVA)显示血小板附着降低89％。同样值得注意的是，对总体结果评估的标准偏差较低，显示一致性改善并证明了本体并入的聚合物的持久性。不受限于特定理论，显示由于不透射线剂，不具有本体并入的PAA的多孔固体管(样品153-A)具有更高的γ计数。用本体并入的表面聚合物(PAA)制备的包含RO剂的多孔固体PVA管(样品153-C)中的血栓形成性显著降低支持通过实施例14中所述的本体并入方法在表面上的持久修饰。图22是实施例15的受试样品的示例性照片。
图23和图24(实施例16)是不具有(图24)或具有(图24A至图24B)本体并入的聚合物的制成具有RO剂的多孔固体(PVA)的表面的SEM图像。图23是图7中所示的样品的更高放大率图像。用水溶性聚合物进行调节产生具有不同形态的表面。
实施例17(图25A)描述了测试具有本体并入的不同分子量(100至710KDa)的水溶性聚合物(PAA)的多孔固体(PVA)的非血栓形成性。没有观察到显著差异。根据实施例18，具有本体并入的水溶性聚合物的多孔固体的改善的非血栓形成特性在数个时间点测量。观察到，相对于对照的改善随着测试时长延长而提高(图25B)。在实施例19中测试了多种本体并入的水溶性聚合物。观察到(图25C)所有并入的水溶性聚合物均有效降低血栓形成性。
例如，如实施例20中所述，制备并可视化本体并入多种水溶性聚合物的多孔固体(图26至图32)。SEM评价显示，使用本体并入技术通过不同水溶性亲水性聚合物的存在成功进行了表面修饰。
实施例21描述了将另一种水溶性聚合物聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)(pSBMA)本体并入到多孔固体管中。傅里叶变换红外光谱术(Fourier transform infraredspectroscopy，FTIR)测量结果指示pSBMA的成功并入。
实施例22描述了测试以显示水溶性聚合物并入到多孔固体中使得在暴露于生理溶液之后几乎没有损失水溶性聚合物。在使样品直接暴露于机械泵头的同时使生理盐水流过样品24小时，等于500,000次压缩，流量为11mL/s，其中本体并入的聚合物损失约24％w/w。一些实施方案包括经水溶性聚合物调节的多孔基质，其在相当条件下损失不超过20％至90％w/w的水溶性聚合物；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，例如20％、25％、30％、33％、40％、50％、60％、70％、80％、90％w/w。该测试表明本体聚合物的持久并入。显然，仅被吸附的水溶性聚合物不会显示出这种高度持久性。多孔基质是亲水性的，并且并入的聚合物不在可促进形成具有共价或其他交联的涂层的条件下加工。
使样品暴露于水溶性聚合物，所述样品在暴露于具有该聚合物的混合物之前已进行(图35A)或未进行(图35B)去溶剂化(实施例23)。形态不同，其中在不具有本体并入的聚合物的情况下制造的样品是光滑的，与在经调节样品上可见的许多特征形成对比，这与对具有本体并入的样品拍摄的其他图像一致。图35A示出了已在去溶剂化之后暴露于PAA溶液的为PVA管的样品的表面的截面图。沿表面的线状物表示本体并入到固体多孔PVA管中的PAA，这与实施例20中所示出的结果类似。在图35A中，外区是可见的，其从表面延伸至约10至30μm的距离到多孔基质中；该区域在显微照片中显示为实心，并且是其中本体并入的聚合物显然完全填充孔的区域。图35B显示在已使PVA管退火但未去溶剂化之后，当暴露于调节混合物时，PAA不能被本体并入；如图35B中显而易见的，在表面上未观察到线状物。该测试确认使用所述的本体并入技术在表面上水溶性聚合物(PAA)的存在。即使将一组样品(图35B)制造为以下多孔亲水性基质：使其退火，暴露于水溶性聚合物，然后再进行退火，这些样品并不具有例如如图35A中在本体并入的情况下可见的形态所特有的形态。因此，为了制造具有本体并入的聚合物的材料，仅将样品涂覆或以其他方式暴露于水溶性聚合物，然后进行退火步骤等是不够的。
实施例24呈现了具有和不具有本体并入的聚合物的样品的物理特性。与未经调节的样品相比，进行水溶性聚合物本体并入的样品的最大负荷、杨氏模量、拉伸强度和伸长率显著不同。不受限于特定理论，显示本体并入的聚合物渗透多孔固体基质的孔并防止其在随后的退火期间塌陷。作为结果，具有本体并入的聚合物的材料具有较小的拉伸强度、较小的模量、并且更易进行伸长。一些实施方案包括由于用水溶性聚合物调节而改变物理特性的材料。实际上，观察到这些物理特性降低，这与典型的涂覆方法或其中变化对这样的物理特性具有极小影响或旨在改进它们的其他表面改变方法相反。
本体并入的材料可以在表面呈现为单层。术语单层意指为单分子厚的层。单层不依赖于单层的分子之间的内聚来保持稳定地存在于表面。至少一种水溶性聚合物形成单层。相比之下，甚至自身交联的薄聚合物涂层的厚度对应于由交联聚合物形成的网络的厚度。例如，可在表面上产生交联PVA涂层，但是这样的涂层依赖于PVA分子之间的互连并且必然形成交联网络。因此，一些实施方案包括以下水溶性聚合物，其存在于多孔固体的表面上但未与表面共价键合并且该聚合物不是网络的一部分。
本体并入的聚合物持久地并入。相比之下，在大多数或所有情况下，仅吸附至下面材料例如通过浸涂或喷涂施加的水溶性材料的层可基本上从亲水性基底去除，这意味着至少90％w/w的材料可在水溶液中(例如在生理盐水中于90℃下24小时)与下面材料分离。共价键合的材料在这些条件下将不会去除，并且水溶性聚合物的一些物理交联网络可不去除，但是这样的网络与本体并入的聚合物相比不是优选的；例如，其将可能具有更大的血栓形成性或较低的持久性。共价键合涉及使用化学反应性部分，其可通过本体并入方法而避免。
制造多孔材料的加工系统和参数
本文中提供了用于产生生物相容性多孔固体、例如具有低蛋白质吸附特性并且为非生物结垢装置提供了基础的微米多孔或纳米多孔固体材料的方法。可利用对起始聚合物浓度、分子量、溶剂去除、成型过程和硬化/退火过程进行改进来提供具有降低的蛋白质吸附的表面特性和其他特性。一些实施方案包括通过挤出聚合物混合物来产生多种连续形状。混合物可进一步硬化和退火。这些过程可用于产生韧性且高度光滑的材料。一些实施方案包括将聚合物混合物挤出成具有单个或多个腔的形状，所述腔具有不同的直径和壁厚。
用于制造纳米多孔固体材料的方法的一个实施方案包括：将包含聚合物和溶剂的混合物(聚合物混合物)加热，将混合物挤出到溶剂去除环境中，以及从交联基质中去除溶剂直至形成纳米多孔固体材料。根据所述方法，可组合这些动作中的一个或更多个。另外，当混合物从模具中出来时将混合物冷却是有用的。不受限于特定操作理论，显示使聚合物在通过模具期间交联最初形成不是真正纳米多孔固体材料的多孔基质，因为尽管其在聚合物股线之间有空间，但其没有孔结构。当在合适的条件下去除溶剂时，交联结构变成纳米多孔固体。当聚合物混合物挤出通过模具时并且随着混合物冷却而开始交联。交联可在去除溶剂时继续进行。形成纳米多孔材料的转变随着溶剂去除而发生，并且通常被认为在该阶段完成或基本完成(意指90％或更多)。可通过在存在或不存在另外的溶剂、或增塑剂的情况下进行退火来进一步加工所得材料。该过程以及本文中所述的其他挤出或其他成型过程和/或材料(包括本体并入过程)可以不含以下一种或更多种：共价交联剂、促进共价交联的试剂、使聚合物链交联的辐射、冷冻、解冻、冻融循环、多于一个冻融循环、冰晶形成、发泡剂、表面活性剂、疏水性聚合物、疏水性聚合物区段、增强材料、线材、编织物、无孔固体和纤维。
多孔材料可通过挤出过程制造，所述挤出过程包括使聚合物混合物通过模具进入冷却环境中。冷却环境还可以是溶剂去除环境。其在溶剂是水时是脱水环境。模具可具有穿过其的核心，使得聚合物混合物可围绕核心成型。可使用另外的溶剂去除环境和/或退火环境。
用于聚合物-溶剂混合物的挤出过程可以以冷挤出进行。术语冷挤出是指这样的过程，其涉及使聚合物-溶剂混合物通过模具并且在制备聚合物-溶剂混合物和挤出其的整个过程期间不需要将聚合物-溶剂混合物加热至高于其沸点。因此，在冷挤出中，模头保持低于聚合物-溶剂混合物的沸点。尽管可使用许多种溶剂，但水通常是有用的溶剂，在这种情况下，模具保持在100℃或更低，但是如上所讨论的，更低的温度可以是有用的。
术语聚合物混合物是指溶解或混悬在溶剂中的在溶液中的聚合物。溶剂可以是例如水、水溶液或有机溶剂。将聚合物混合物加热可包括将混合物加热至高于该聚合物的熔点的温度。一般而言，当溶液达到熔点时，溶液从混浊状态转变为澄清状态。水溶液含有水，例如液体的10％至100％(w/w或v/v)为水；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，例如10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％或90％或其中至少一个。
挤出是可用于使材料成型的方法。可使用其他成型方法，例如将聚合物-溶剂混合物模制、铸造或热成型。一般而言，在不沸腾的情况下制备聚合物-溶剂混合物并使其成型为一定形状，使用本文中提供的指导使所述形状暴露于受控制的溶剂去除条件以制造纳米多孔或微米多孔材料。可包括退火过程。还可制造不是微米多孔或纳米多孔材料的水凝胶。
加热的聚合物混合物可在其冷却时模制或以其他方式成型，或者模制/成型并立即冷却。成型是一个广泛的术语，是指使材料从无定形熔融状态变成最终用户产品或变成中间形状以供进一步加工。成型包括铸造、分层、涂层、注塑、拉拔和挤出。成型可使用注塑设置进行，其中模具由具有导热特性的材料组成，使其易于加热以增强注入的聚合物混合物的流动并且在冷却环境中迅速冷却。在另一些实施方案中，可通过将聚合物混合物挤出通过模具以形成连续材料来完成模制过程。
将聚合物混合物冷却可包括例如将挤出的材料冷却，如在使聚合物材料通过模具的情况下。冷却的一个实施方案是温度比聚合物混合物的沸点低或者作为替代地低于聚合物混合物Tm至少20℃，例如低于沸点或聚合物Tm 20、30、40、50、60、70、80、90、100、110℃的液体浴，或者作为替代地在-50至30℃的温度下的浴或其他环境；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：-50、-45、-25、-20、-10、-5、-4、0、15、20、25、30℃。冷却可在溶剂去除环境中进行。可避免冻结温度。不受限于特定操作理论，将聚合物链冷却至促进分子间氢结合并固定链运动的点。这可在高达30℃的温度下发生，或者如果时间允许的话，可更高。浴可以是水性的，并且通过用盐或其他渗透剂进行调节，可以以一定渗透值提供以通过渗透压和扩散对具有相对更低渗透值的水性材料进行溶剂去除。浴也可以是与水相比在更低温度下冻结的其他溶剂，因此可使用低于0℃的温度而不会使溶剂或材料冻结。例如，在亲水性共聚物与PVA联合使用的情况下，高于20℃的温度可用于交联并且链固定将在高得多的温度下发生。
溶剂去除环境是指与在环境条件下进行干燥相比显著加速溶剂去除的环境。这样的环境可以是不加热的，这意味着其不高于环境温度，例如不高于20℃。这样的环境可以是真空，例如真空室，盐浴，或去除聚合物混合物中溶剂的浴。例如，可以将水性聚合物混合物引入到乙醇浴中，用乙醇替换水。随后可将乙醇去除。盐浴可以是例如高盐浓度浴(1M至6M)。在溶剂去除环境和/或冷却过程中处理的时间可独立地选择为1至240小时；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：1、2、5、10、24小时，1、2、5、7、10天。盐可以是解离以产生带单、双或三电荷的离子的盐。
可使用一种或多种溶剂去除环境，或者可针对温度调整一种环境。因此可使用冷却浴，随后在烘箱或真空烘箱中去除溶剂。可在冷却或溶剂去除、例如通过浸泡在一系列不同浓度的溶剂、不同的盐溶液、不同比例的乙醇或其他溶剂中进行之前或之后进行洗涤步骤。
一个实施方案是已经通过溶剂去除过程(包括暴露于盐浴)的挤出材料，将材料浸泡在一系列diH2O浴(新浴或更换的)中一段时间(例如2至48小时、4至24小时)从铸造材料或最终用户装置中除去过量的盐。将材料从洗涤步骤中移出，并脱水以除去过量的水。脱水可使用例如20℃至60℃的温度进行。脱水一般在37℃下进行超过24小时。
一个实施方案是以下已被挤出或以其他方式成型的聚合物混合物，其随后暴露于高盐浓度浴(1M至6M)持续反相关的时间；高盐缩短浸泡所需的时间；例如，将其在6M NaCl溶液中浸泡16至24小时。在浸泡之后，将材料冲洗掉盐溶液。这种材料现在坚韧且可从最初成型开始一直存在的任何模具件中移出。或者，在盐或其他浴之后，将材料浸泡在水浴中并脱水以除去过量的水。脱水可使用20至60℃的温度进行。脱水可在37℃下进行超过4小时、超过24小时、或4至150小时；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：4、6、8、10、12、16、24、48、72、96、120、144、150小时。例如，已经观察到在40℃下脱水6至24小时是有用的。
在另一个实施方案中，将NaCl以最终聚合物混合物体积的0.1至3M的浓度并入到起始聚合物溶液中。在搅拌下将聚合物溶解在加热的溶液中，然后使其达到高于其熔点。在搅拌下向该溶液中缓慢地添加干燥NaCl直至完全溶解。然后将略微混浊的溶液引入进料中，目的是通过注塑、铸造、挤出和/或拉拔形成形状。在每个过程结束时进行淬火以迅速降低温度并形成固体材料。在这个实施方案中，不需要另外的盐浸泡。在材料硬化之后，如果需要的话，将材料从任何模制过程部件中取出并在水中冲洗以除去盐并脱水。
如在半结晶聚合物或固体多孔材料的背景下使用的术语退火是指在与相关材料中聚合物的熔融温度相当的退火温度下的热处理。该温度在绝对温标上通常小于熔融温度并且在熔融温度的约0至15％内。增塑剂或其他添加剂材料可影响熔融温度，通常是通过将其压低来影响。例如，对于纯PVA，退火温度将在PVA的熔点的约10％内；在存在其他材料的情况下，退火温度通常更低。一种操作理论是，退火是一种与所退火材料中结晶区域的尺寸提高相组合的缓和应力的过程。与金属不同，退火提高退火材料的强度。退火可在以下一种或更多种情况下进行：在空气中或在气体中或者在不存在氧气或不存在水的情况下，例如在氮气中、在真空氮气中、在氩气下、使用除氧剂等。例如，已经以使脱水的PVA纳米多孔材料退火进行了实验。利用退火来提高PVA网络中的结晶度，进一步减小PVA网络的孔尺寸并降低最终凝胶表面的吸附特性。退火可在例如100至200℃的温度下进行；在一个优选实施方案中，该步骤是将经脱水凝胶浸入矿物油浴中进行的。将聚合物本体并入到多孔固体中还可包括如上已经针对多孔固体所述的退火过程。退火可在使去溶剂化多孔固体暴露于具有待本体并入的聚合物的混合物之后进行。根据残余溶剂含量和/或本体并入的第二亲水性聚合物的存在，可提高或降低材料的Tg。如已经描述的，退火过程条件可因此被调整为取决于基底的温度、时间、升温速率和冷却速率。
退火可在环境压力、升高压力或低压(真空压力)下在气体或液体中进行。液体可以是低分子量聚合物(至多2000Da)或其他材料(例如矿物油)。低分子量聚合物的一些实例是：硅油、甘油、多元醇和小于500Da的聚乙二醇。一个有用的实施方案是在例如140℃下在甘油浴中退火1至3小时；甘油用于通过PVA网络中游离羟基末端基团的相互作用和中和作用来进一步降低凝胶的结垢特性。使已退火的纳米多孔材料冷却，从退火浴中取出并使用一系列的延长浸泡冲洗掉浴介质。然后将产品脱水以准备最终灭菌。
可使用多种类型的模具，例如纵向的、角形的、横向的和螺旋的挤出头，以及用于挤出单聚合物的单-聚合物挤出头和用于同时挤出多个聚合物层或其他层的多层挤出头。可使用连续操作头以及循环的。多种材料可并入到层中，或者作为层：例如，增强材料、纤维、线材、编织材料、编织线、编织塑料纤维等。类似地，可不包括这样的材料。此外，多孔固体可制成具有某种特性，例如杨氏模量、拉伸强度、固体含量、聚合物组成、多孔结构或溶剂含量，其是已知的并且因此可独立于多种其他材料进行测量。因此，一些实施方案包括本文中公开的材料，其根据这些材料的特性进行描述，而不考虑多种其他并入的材料。例如，纳米多孔固体具有已知的特定杨氏模量，即使该材料具有有助于进一步强度的增强线材。
核心可与挤出模具一起使用。核心可以是空气、水、液体、固体、非溶剂或气体。阅读本公开内容的技术人员将认识到可利用使用这些不同类型的核心的多种挤出方法。由聚四氟乙烯管(PTFE)制成的核心是有用的。在一些实施方案中，核心是线材。
多腔管具有贯穿其轮廓的多个通道。这些挤出物可以定制改造以满足装置设计。多腔管具有可变的外径(OD)、多种定制内径(ID)和多种壁厚。这种管可以以多种形状获得：圆形、卵形、三角形、方形和新月形。这些腔可用于导线、流体、气体、线材和多种其他需求。多腔管中腔的数目仅受OD的尺寸限制。在一些实施方案中，OD大至0.5英寸，ID可小至0.002英寸，核心厚和壁厚度可薄至0.002英寸。紧密公差(tight tolerance)可保持在+/-0.0005英寸。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作OD和/或ID的上限或下限：0.002、0.003、0.004、0.007、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4和0.5英寸。公差可为例如0.0005至0.1英寸；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：0.0005、0.001、0.002、0.003、0.006、0.01、0.02、0.03、0.06、0.8、0.9、1英寸。
编织强化管可以以多种结构制造。例如，可使用小至0.001英寸的圆形或平的、单端或双端线材来编织。多种材料可用于制造编织强化管，包括不锈钢、铍铜和银以及单丝聚合物。编织物可在许多热塑性基底(例如尼龙或聚氨酯)上以不同纬密缠绕。编织的导管轴的优点是其高扭转能力和抗扭结性。通过改变编织过程期间的数个因素，可改变管的特征以适应性能要求。在编织完成之后，可在编织管的顶部施加二次挤出以封装编织物并提供光洁度。当需要编织强化管时，可实现薄至0.007英寸的壁。
多孔、微米多孔和纳米多孔材料
多孔固体是本文中广泛使用的术语，是指具有包含开放空间的固相的材料，并且用于描述真正的多孔材料以及具有开放基质结构的水凝胶。一些与孔隙度有关的术语在科学文献中略微宽松地使用，因此有助于提供本文中的某些定义。术语纳米多孔材料或纳米多孔固体在本文中用于具体是指制成具有孔尺寸为高至约100nm直径的互连孔的固体。术语直径是广义的，并且包含任何形状的孔，如这些领域中惯例的。术语微米多孔固体或微米多孔材料在本文中类似地用于具体是指制成具有孔尺寸为高至约10μm直径的互连孔的固体。这些纳米多孔或微米多孔材料的特征在于互连的多孔结构。
一些水凝胶(技术人员有时将其称为水凝胶海绵)也是真正的多孔材料，其具有填充空隙(其中空隙即为孔)的连续固体网状材料。然而，在许多水凝胶中发现的开放基质结构不是真正的多孔结构，并且一般而言，尽管将方便地将它们称作多孔材料，或者在表征扩散特性或其他特性时使用孔的类似物，但这样的水凝胶不是纳米多孔或微米多孔固体，如这些术语在本文中使用的。开放基质水凝胶的股线和基质的股线之间的空间不是互连的孔。水凝胶是具有类固体特性而不是真正固体的交联凝胶，但是在本文中为了方便并且通常在这些领域中将它们称为固体，因为它们是交联的，不溶于溶剂，并且具有显著的机械强度。水凝胶可具有高含水量，例如在EWC下为25％w/w或更高。水凝胶领域的技术人员有时使用术语多孔的来表征净分子量截止值或是指开放水凝胶基质的股线之间的空间，在这种情况下，水凝胶不具有真正的多孔结构并且不是纳米多孔或微米多孔材料，如这些术语在本文中使用的。本文中使用的纳米多孔材料和微米多孔材料的定义还与有时遵循的惯例(其中微米多孔物质被描述为孔径小于2nm，大孔物质的孔径大于50nm，以及介孔类别位于中间)形成对比。
用于制造本发明材料的挤出方法具有一些优点。已经观察到挤出使聚合物排列为平行取向，这有助于高拉伸强度。在已挤出并延伸之后，聚合物分子沿管或纤维的方向排列。分子之间的强分子间力阻止返回至随机取向的任何趋势。此外，与注塑或其他模制方法相比，挤出允许产生具有高纵横比的材料或装置。而且，挤出提供了对尺寸的良好控制，从而可控制壁厚、腔的布置。使用溶剂中高浓度的聚合物(高于其熔点)可用于能够进行挤出。重要的是，其他人尝试使用类似的聚合物制造高强度材料时使用了不允许挤出的其他技术，这些技术效率较低，并且通常不适合制造实际的最终用户产品。
例如，在本文中使用聚(乙烯醇)(PVA)来制造具有优异特性的纳米多孔材料，特别是与常规使用的PVA医学材料相比。事实上，PVA已在整个医用装置工业中广泛使用，并且具有充分确立的生物相容性经历记录。PVA是一种线性分子，作为生物相容性生物材料具有广泛的历史。PVA水凝胶和膜已被开发用于生物医学应用，例如隐形眼镜、人工胰腺、血液透析和合成玻璃体液，以及用于替代软骨和半月板组织的可植入医学材料。对于这些应用来说，其是一种有吸引力的材料，因为与其他水凝胶相比，其生物相容性和低蛋白质吸附特性导致低细胞黏附。
其他人已试图改善PVA的特性用于生物医学目的。例如，其他人已经用冷冻/解冻方法进行实验。并且已经显示，由PVA形成水凝胶的技术，例如“盐析(salting out)”胶凝化使用不同分子量和浓度形成有用的聚合物水凝胶。也已经在通过组合两种溶液形成PVA凝胶中研究了Flory相互作用的控制(参见US 7,845,670、US 8,637,063、US 7,619,009)以将PVA用作可注射原位形成凝胶用于修复椎间盘。一般地，在US 8,541,484中研究了用于制造韧性PVA材料的先前方法。如US 6,231,605中所示，之前也已经研究了在不使用辐射或化学交联剂的情况下这样做的方法。其他人的这项PVA相关工作都没有得到本文中所述的发明。这其他材料中的一些在拉伸强度方面是有用的，但本质上仍然是大孔。
相比之下，本文中的方法提供了具有真正多孔结构和其他有用特征例如生物相容性和机械特性的出乎意料优良组合的高强度材料。提供了多孔固体材料的一些实施方案，其具有结构特征的组合，所述结构特征独立地选自孔尺寸、拉伸强度、杨氏模量、固体浓度、交联类型和交联度、内部排列、亲水性和材料组成，以及还任选地独立选择具有模制形状、腔、多个腔、具有同心放置的腔或厚度公差范围的管、或特定医用装置所期望纵横比的最终用户装置或中间材料；这些中的每一个在本文中进一步详述。
一些实施方案包括孔径为100nm或更小或者在10至100nm范围内的纳米多孔材料；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：1、2、3、4、5、10、20、50、60、70、80、90、100nm。
一些实施方案包括在EWC下测量的断裂拉伸强度为至少约50MPa或为1至300MPa的纳米多孔材料或微米多孔材料。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：10、20、30、40、50、60、70、100、200、300MPa。
一些实施方案包括在EWC下测量的杨氏模量强度为至少约1MPa或为1至100MPa的纳米多孔材料或微米多孔材料。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：5、10、15、20、25、30、35、40、50、60、70、80、90、100MPa。
一些实施方案包括在EWC下测量的断裂伸长率为至少约100％或为50％至1500％的纳米多孔材料或微米多孔材料或水凝胶。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：50％、60％、70％、80％、90％、100％、200％、300％、400％、450％或500％。
一些实施方案包括在EWC下测量的固体含量为至少20％或具有20％至90％w/w固体的纳米多孔材料或微米多孔材料或水凝胶；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：5％、10％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、80％、90％w/w百分比固体。固体百分比通过将在EWC下的总重量与干重进行比较来测量。
拉伸强度、模量和伸长率值可在由本公开内容指导的范围内以组合进行混合匹配。
一些实施方案包括具有物理交联或共价交联或其组合的纳米多孔材料或微米多孔材料或水凝胶。物理交联是非共价的，例如物理交联是离子键、氢键、静电键、范德华力或疏水堆积。可制造不含共价交联、共价交联剂及其化学产物的材料。如在聚合领域中已知的，可在加工期间添加化学品以产生共价交联。或者，方法和材料可以不含这些。
一些实施方案包括具有聚合物结构的内部排列的纳米多孔材料或微米多孔材料或水凝胶。排列可使用沿挤出方向(即对于管，纵向)获取的截面的SEM图像可视化。排列是指大多数水平链取向和沿样品长度(在挤出方向上)。
一些实施方案包括具有亲水性表面和/或材料的纳米多孔材料或微米多孔材料或水凝胶。由水溶性聚合物制成的材料是亲水性的。水溶性聚合物是在20℃下以至少1g/100ml的浓度溶于水中的聚合物。水溶性聚合物是亲水性的。如果水滴在表面上的接触角小于90度(接触角定义为穿过液滴内部的角度)，则该表面是亲水性的。一些实施方案包括具有90至0度的接触角的亲水性表面；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：90、80、70、60、50、40、30、20、10、5、2、0度。当基质为亲水性且在表面上的溶剂液滴小于90度时，材料的基质相对于溶剂是亲水性的。
用于所述方法和/或生物材料的材料可包括聚合物。亲水性聚合物是可用的，例如，一种或更多种聚合物可选自：聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基丙烯酰胺、聚
Figure BDA0002387821030000551
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚(乙酸乙烯酯)、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)、多糖、磺化亲水性聚合物(例如，磺化聚苯醚、
Figure BDA0002387821030000552
甲基丙烯酸磺基甜菜碱)，及其添加有碘的变体(例如PVA-I、PVP-I)，或具有另外的侧基的变体，其共聚物，及其组合。两种或更多种亲水性聚合物可混合在一起来形成纳米多孔材料。聚合物的分子量可影响生物材料的特性。较高的分子量倾向于提高强度、减小孔尺寸和降低蛋白质吸附。因此，一些实施方案包括分子量为40k至5000k道尔顿的聚合物或亲水性聚合物；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：40k、50k、100k、125k、150k、250k、400k、500k、600k、750k、800k、900k、100万、150万、200万、250万、300万分子量。
术语PEG是指所有聚环氧乙烷，不管分子量如何或聚合物是否以羟基封端。类似地，使用术语PVA、PVP和PAA，而对于末端化学部分或MW范围则没有限制。提及的本文中描述的聚合物包括所有形式的聚合物，包括线性聚合物、支化聚合物、非衍生聚合物和衍生聚合物。支化聚合物具有线性主链和至少一个分支，并且因此是涵盖星状、刷状、梳状、及其组合的术语。衍生聚合物具有包含指定重复单元的骨架和一个或更多个统称为衍生部分的取代或侧基。取代是指将一个原子替换为另一个原子。侧基是连接至聚合物的化学部分，并且可以是与聚合物重复单元相同或不同的部分。因此，提及聚合物涵盖高度衍生化聚合物以及衍生部分不超过0.01％至20％w/w的聚合物，以与聚合物总重量相比的这样的部分的总MW计算。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：0.01％、0.05％、0.1％、0.2％、0.3％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、15％、20％w/w。
多孔固体可形成为单片材料，形成为在另一材料、装置或表面上的层，形成为多个层，或形成为纳米多孔材料或包含纳米多孔材料的材料的一个或更多个层。因此，例如，可挤出多个层，其中这些层独立地选择以形成以下一种或更多种：纳米多孔材料、微米多孔材料、水凝胶、单聚合物材料、具有两种或更多种聚合物的材料，以及非纳米多孔材料。
制造材料的过程也会影响材料特性，包括通过模具的聚合物混合物中聚合物的浓度。起始PVA或其他亲水性聚合物浓度可以为例如在水中5％至70％重量-体积(w/w)；通常约10％至30％(w/w)是优选的；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％。
本文中所述的方法可在聚合物交联和加工成为真正的纳米多孔材料之前的某个点处截断，或者以其他方式进行调整以避免纳米多孔结构。一般而言，这样的材料具有较低的强度和韧性以及较低的固体含量。当以相对较低的固体含量使用亲水性聚合物时，这样的材料通常是水凝胶。因此，本文中考虑这样的材料，甚至是水凝胶，并且材料可制造成与纳米多孔材料相比特征有所降低，但是，尽管如此，仍优于使用相同聚合物的常规方法和材料。类似地并概括地说，微米多孔固体将具有接近纳米多孔材料的特性的特性，并且将具有比水凝胶的强度更佳的强度。
技术人员习惯于对材料中的孔尺寸分布进行定量。本文中公开了纳米多孔、微米多孔和微米多孔材料，并且展示了对这样的材料的孔尺寸的控制。因此，一些实施方案包括具有特定孔尺寸量或孔尺寸分布的材料。这些可在表面处、在截面样品中距表面一定深度、或对于材料本体进行测量。例如，在表面处、在距表面一定深度处或在本体中的材料孔尺寸可占孔径的50％至100％的百分比，其落入1nm至20μm的范围内，或者高于或低于1nm至20μm的一定值；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，例如10％、20％、30％、40％、50％、60％、65％、70％、75％、80％、90％、95％、98％、99％、99.9％或100％，以及1、10、20、30、40、50、100、200、400、500、1000、2000、3000、5000、10000、15000或20000nm。相对于深度的定量的一些实例是在例如至少1至5000μm或在其范围内的深度处进行；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的：1、2、3、4、5、10、20、50、100、250、500、750、1000、2000、3000、4000或5000μm。例如，表面可具有特定百分比的不超过特定直径的孔，或者深度或深度范围可具有特定百分比的不超过特定直径的孔。
一些实施方案包括用于制造聚合物材料的方法，其包括：将包含水溶性聚合物和溶剂的混合物加热至高于该聚合物的熔点的温度，将混合物挤出，以及在去除溶剂的同时将混合物冷却和/或在混合物交联的同时将混合物冷却。当多种聚合物存在于溶剂中时(无论具有或不具有其他添加剂)，溶剂中合并的聚合物的熔点可由技术人员容易地确定，例如通过在混合物被加热并且其从混浊外观到明显更半透明外观时观察混合物。此外，在使用混合物的成型过程之后或作为其一部分，可在进行冷却的同时从混合物中去除一些或全部溶剂。一些实施方案包括在少于60分钟(或少于1、2、5或10分钟)中去除至少50％w/w的溶剂。一些实施方案包括在少于60分钟(或少于1、2、5、10或30分钟)中去除至少90％w/w(或至少70％w/w或至少80％w/w)的溶剂。
将聚合物本体并入到多孔固体中
可使多孔材料暴露于包含溶剂化聚合物(对于本体并入的聚合物)的混合物以在多孔基质为去溶剂化的时将其引入孔中。混合物的溶剂对基质具有亲和力，并且随着基质吸收溶剂而被引入。具有本体并入的聚合物的混合物中的溶剂可进行选择以对基质具有亲和力，使得其被吸收到去溶剂化基质中，但不必与基质中的溶剂相同。一般而言，混合物中的亲水性溶剂将被吸收到至少部分地去溶剂化且包含亲水性溶剂的亲水性多孔基质中，并且技术人员可在预期本体并入的目的时根据需要调整多种溶剂以创造合适的条件。
亲水性溶剂是在20℃下可与水自由混溶或者以其中其可与水自由混溶的浓度存在于混合物中的溶剂。
去溶剂化意指基质不含溶剂，例如完全干燥，或者相对于其所包含的溶剂低于基质的EWC。如果基质中的溶剂不是水，则可基于溶剂中的测量值计算材料的EWC，即在适当的情况下，术语EWC可用于非水的溶剂。例如，亲水性基质可在醇的水溶液中溶剂化，并且对于该溶剂具有EWC。一些实施方案包括1至100的多孔固体的去溶剂化量，技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的：1％、5％、10％、15％、20％、33％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、95％、99％、100％w/w，是指可去除的溶剂的总重量。
不受限于特定理论，认为可使多孔材料去溶剂化(脱水，在水是多孔材料中的溶剂的情况下)，并暴露于在使多孔材料再溶剂化的溶液中的聚合物，使得将聚合物引入孔中。聚合物然后与限定孔的基质材料形成物理键，并且出于实际目的，通过至少部分地填充孔并通过与基质物理粘合而永久地并入到材料的本体中。作为替代或补充，聚合物具有一定流体动力学半径，其促使聚合物呈现出超出孔的开口直径的直径，使得聚合物永久地并入到材料的孔中，尤其是当材料在水或生理溶液中使用时。一般而言，如果将本体并入的聚合物在润湿多孔固体的孔的聚合物中溶剂化，则该聚合物可在基质再溶剂化时引入到基质的孔中。当亲水性多孔基质低于该基质的EWC时，包含用于本体并入的聚合物的混合物被引入是因为该聚合物的溶剂与基质材料匹配，例如，润湿材料的孔。例如，亲水性溶剂将通常润湿亲水性基质的孔。
包含通过非共价键连接的聚合物的多孔基质的材料是一个优选的实施方案，因为这些材料可以以对孔尺寸和材料特性的高度控制来制造，包括纳米多孔、微米多孔或其他特征性孔尺寸的选择。基质可包含限定孔的物理交联的水溶性聚合物。在基质的平衡含水量(EWC)下，这些水溶性聚合物的固体浓度可以为基质的至少33％w/w，但是也可使用其他浓度。
因此，将聚合物并入在多孔材料中的方法的一个实施方案包括提供包含多孔的亲水性基质的材料，所述基质包含彼此交联以形成基质的一种或更多种水溶性聚合物(在本文中也称为基质聚合物)。使具有基质的材料暴露于包含在溶剂中溶剂化的一种或更多种聚合物的混合物(也称为本体并入的聚合物，优选地该聚合物是水溶性的，其中该混合物也称为调节混合物或本体并入混合物)，其中基质在暴露于混合物之前低于EWC且相对于该溶剂是亲水性的。材料在暴露于具有本体并入的聚合物的混合物之前去溶剂化。
一般而言，观察到本体并入过程产生了其中孔被填充的外区、其中大多数孔被填充或被大部分填充的中间区、以及其中几乎不存在或没有聚合物渗透的内区，参见图35A。本体并入不仅修饰在表面的孔，而且还修饰在表面下(例如至少1至5000μm或在其范围内)的孔；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，例如1、2、3、4、5、10、20、30、40、50、75、100、250、500、750、1000、2000、3000、4000或5000μm。具有聚合物的孔的百分比可按照已经描述的进行测定，并通过百分比的截止值进行渗透分级，例如，第一区域100％孔填充，第二区域的50％孔被填充，第三区域的0％孔被填充。
本体并入过程优选用由水溶性聚合物制成的多孔基质进行，并且可在聚合物中不具有疏水性结构域(例如仅由PVA制成的基质)的情况下进行。聚合物可以以物理交联形成基质。因此，一些实施方案包括包含以下基质的材料，所述基质不含疏水性结构域或者由不含疏水性结构域的水溶性聚合物制成或者不含非水溶性的任何聚合物。然而，当用具有物理交联的水溶性聚合物制造亲水性基质而不破坏由此形成的基质时，一些疏水性结构域可以容忍。本发明的一些实施方案包括形成多孔基质的聚合物的疏水性含量为0、1％、2％、3％、4％、5％、7％、8％、9％、10％、11％、12％或15％w/w。
基本上由水溶性聚合物组成的多孔基质是指交联以形成基质的聚合物的含量高至3％w/w。RO剂(例如盐)不是交联以形成基质的聚合物。基本上由物理交联的聚合物组成的多孔基质是指以下基质，其不含在聚合物之间形成共价键的试剂，或者具有少量的这样的试剂，使得不超过约6％的聚合物(是指聚合物数目)是用这样的试剂彼此交联的，例如其中聚合物数目与双官能交联剂的化学计量比为至少100∶3。类似地，基本上不含共价键的基质用交联的聚合物制造，其中不超过约6％的聚合物(按数目计)为非共价交联的。基质中共价键的数目可类似地限制为化学计量比为按数目计100∶3至100∶100，例如100∶3、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70、80、90或100中的任一个。例如，通过自由基聚合制造的水凝胶通常具有100％的通过共价键彼此连接的聚合物，所述水凝胶的聚合物∶共价键的化学计量比为100∶100。
如在其他地方所述，可将多孔固体制造成具有受控的孔径范围，并且可制造成提供不具有大于特定直径的孔的基质。直径可在合适的背景下，例如在蒸馏水中于EWC下测量。因此，一些实施方案包括包埋在不含大于1至5000μm的孔的多孔基质中的聚合物；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，例如1、2、3、4、5、10、15、20、25、30、50、100、200、250、300、400、500、750、1000、2000、3000、4000或5000μm。
多孔固体可存在如本文中其他地方所述的其他材料，例如作为对基质的补充但不是基质一部分的不透射线(RO)剂。RO剂通常对提供基质强度的交联贡献很小。类似地，其他材料可存在于基质中而不是基质的一部分，例如线材和增强材料。可以理解的是，用物理交联制造的基质是可以由限定具有直径的孔的材料制造的一种类型基质，并且与具有通常彼此分离且以网状网络结构相连的聚合物股线的水凝胶形成对比，例如如通常使用自由基聚合或通过使在溶液中的单体/聚合物反应形成的。通常预期这样的网状网络使用聚合物吸收过程在不进行共价键合的情况下不能将聚合物稳定地并入其孔中。多孔材料在本文中详细描述，并且这些可如本文中的公开内容所指导来自由选择以与本体并入的聚合物一起使用。可选择具有如本文中所述的本体特性的多孔材料。
本体并入的聚合物可以是本文中其他地方描述的用于多孔固体的聚合物。一些实例是水溶性聚合物。水溶性聚合物可以是例如聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基丙烯酰胺、聚
Figure BDA0002387821030000601
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚(乙酸乙烯酯)、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)、多糖、磺化亲水性聚合物(例如，磺化聚苯醚、
Figure BDA0002387821030000602
甲基丙烯酸磺基甜菜碱)，及其添加有碘的变体(例如PVA-I、PVP-I)，或具有另外的侧基的变体，其共聚物，及其组合。混合物可包含一种或更多种聚合物，意指具有不同化学组成的聚合物，例如PVA和PEG。术语“聚合物”是指一种或更多种聚合物。
用于多孔基质或用于本体并入的水溶性聚合物的溶解度可选择为例如在20℃下在水中至少1、2、5或10g/100ml。聚合物可选择为线性或支化的。一些实施方案包括分子量为例如40k至5000k道尔顿的聚合物或亲水性聚合物；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：40k、50k、100k、125k、150k、250k、400k、500k、600k、750k、800k、900k、100万、150万、200万、250万、300万分子量。聚合物的分子量可根据多孔固体中可用的孔尺寸来选择。纳米多孔或微米多孔材料是优选的。
本体并入的聚合物可选择为与形成多孔基质的聚合物相同，与构成基质的聚合物中的至少一种相同，或者是不同的。
混合物中本体并入的聚合物的浓度在提及方法开始时的混合物时可以是其中聚合物进入溶液中的任何浓度，注意的是：不在溶液中的聚合物或其他非溶剂化材料不注定进入孔。在一些实施方案中，浓度为1％至50％w/w；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，例如1％、2％、3％、4％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、33％、35％、40％、50％w/w。
适当时选择混合物的溶剂以使聚合物溶剂化并提供将被多孔固体吸收的溶剂。通常优选亲水性溶剂用于亲水性基质。溶剂可以是水、是有机的或水性的，或不含它们，例如不含有机溶剂。在一些实施方案中，水的浓度为0至99w/w％，例如0、5w/w％、10w/w％、15w/w％、20w/w％、25w/w％、30w/w％、40w/w％、50w/w％、60w/w％、70w/w％、80w/w％、90w/w％、95w/w％或99w/w％。
调节混合物的温度不超过多孔固体基质的熔融温度。温度范围可以是例如10至100℃，例如10、20、30、37、40、50、60、70、80或90℃。
暴露时间优选为多孔固体在混合物中达到EWC所需的持续时间。在一些实施方案中，持续时间可包括2、4、6、8、10、12、16、20、24和48小时。可控制搅拌和温度以影响暴露时间，例如以加速达到EWC或以控制混合物的黏度。可因为有助于例如溶解度、黏度和/或EWC来调节盐和/或渗透剂含量。
一些实施例提供了关于调节混合物的盐浓度的指导。盐浓度的一些实例是0.1％至2％w/w。一般而言，具有较小原子半径的单电荷阳离子对多孔固体深度的渗透较大，然而较大的阳离子则降低渗透。盐的一些实例是具有单阳离子、二价阳离子或其他阳离子的盐，例如钠、钾、锂、铜、季铵(NR4+，其中R为氢、烷基或芳基)、镁、钙、铜、铁或锌的盐。一般而言，使用缓冲液的生理pH可用于混合物。可调节pH以提高或降低向基质中的渗透，并且溶剂可包括或省去缓冲盐。pH的一些实例为4至10，例如4、5、6、7、8、9或10。
调节混合物的黏度在提及水溶性聚合物和溶剂时受以下影响：pH(pH越高，黏度越高)、聚合物浓度和/或分子量以及聚合物支化，其中这些中任一个的提高通常导致更高的黏度。一般而言，较高的黏度降低本体并入聚合物向多孔固体中的渗透。一个实施方案是包含包埋在多孔基质的孔中的水溶性聚合物的多孔材料。基质可包含彼此交联以形成基质并限定孔的物理交联的水溶性聚合物。基质可具有如本文中所公开的特征，例如聚合物含量、聚合物的重量百分比、强度、杨氏模量、覆盖度、孔尺寸等。
多孔基质中水溶性聚合物的表面覆盖可以是完全的。其中看不见下面表面的孔的在SEM条件下的完全覆盖指示在EWC下的覆盖。覆盖度可小于100％，例如为50％至100％；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，例如50％、60％、70％、80％、90％、95％、98％、99％、99.9％或100％。
如上文实施例24中所述，本体并入可降低多孔固体的物理特性。因此，一些实施方案包括以下多孔固体，例如本文中所公开的多孔固体，其与未使用水溶性聚合物进行调节的相同材料相比，由于用水溶性聚合物进行调节而杨氏模量和/或拉伸强度低1％至20％；技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，例如1％、2％、3％、4％、5％、7％、9％、10％、12％、15％或20％。实施例22提供了材料的稳定水溶性聚合物并入的暴露测试。对水溶性聚合物的稳定并入的测试是：在体温条件下，将受试制品浸入循环蠕动回路中的生理上代表性流体(即PBS)中，其中将受试制品直接置于泵头中，流量为10至12mL/s在150rpm下持续24小时，接近500,000次机械样品压缩，体积通量率为0.1225cm3*s-1*cm-2。虽然测试显示损失多至25％，但可使用其他测试标准，例如0至50％w/w的损失，例如1％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、40％、50％w/w。或可进行其他测试，例如，在静态暴露于过量PBS1至52周例如1、2、3、4、5、10、20、30、40、50或52周下，损失0至5％w/w，例如1％、2％、3％、4％或5％w/w。
产品
可制造具有所期望纵横比例如至少3∶1的产品，包括最终用户产品或中间产品，或材料，其在提及本文中所述的材料时包括纳米多孔材料、微米多孔材料和水凝胶。纵横比随着装置的长度增大和宽度减小而提高。技术人员将立即认识到在明确规定的界限之间的所有范围和值都是可预期的，其中例如以下任一个可用作上限或下限：3∶1、4∶1、5∶1、6∶1、7∶1、8∶1、9∶1、10∶1、50∶1、100∶1、1000∶1。高纵横比对于某些装置(例如，许多类型的导管)是非常有利的。原则上，细管可以连续挤出而长度不受限制。这样的装置包括例如具有方形、多边形或圆形轮廓的管、棒、圆柱体和截面体。可以在它们中的任一个中设置一个或更多个腔。装置可由单一材料、基本上单一材料或者用多种材料制成，所述多种材料包括已经讨论过的各种层、或增强材料、纤维、线材、编织材料、编织线、编织塑料纤维。
特别地，挤出方法允许腔的同心放置；同心与偏心相对，后者意指腔是偏离中心的。在多个腔的情况下，腔可放置以使得腔对称地放置：对称与腔的偏心放置(由于控制不佳的过程造成)相对。一些实施方案包括具有至少3∶1的纵横比的上述装置，其具有未偏心放置的多个腔或与装置的纵轴同心的一个腔。
多孔固体例如纳米多孔材料、微米多孔材料和强水凝胶可用于制造导管或医用纤维。这些可制成具有本体并入的聚合物，并且可具有针对其描述的多种特征。导管的一些实例为中心静脉导管、外周中心导管、中线导管、外周导管、隧道式导管、透析通道导管、尿导管、神经导管、腹膜导管、主动脉内球囊泵导管、诊断导管、介入导管、药物递送导管等)，分流器、伤口引流器(外部的，包括心室的、脑室腹腔的和腰大池腹腔的)和输液口。多孔固体可用于制造可植入装置，包括永久或临时的完全可植入和经皮植入的。多孔固体材料可用于制造血液接触装置或接触体液的装置，包括离体和/或体内装置，并且包括血液接触植入物。这样的装置的一些实例：药物递送装置(例如，胰岛素泵)、管、避孕装置、女性卫生用具、内镜、移植物(包括小直径＜6mm)、起搏器、植入型心律转复除颤器、心脏再同步装置、心血管装置引导器、心室辅助装置、导管(包括耳蜗植入物、气管导管、气管造口管、药物递送端口和管、植入型传感器(血管内、经皮、颅内)、呼吸机泵，以及眼科装置，包括药物递送系统。导管可包含以紧固件(例如鲁尔紧固件或配件)与其他装置配合的管状纳米多孔材料。可以向材料、纤维或装置添加不透射线剂。术语不透射线剂是指通常用于医用装置工业中以向材料添加不透射线性的试剂，例如硫酸钡、铋或钨。RO剂可以以例如总固体重量的5％至50％w/w，例如5％、10％、20％、30％、40％或50％并入。
用多孔固体材料制造的医用纤维包括例如缝线、纱线(yarn)、医用纺织品、编织物、网状物、针织或织造网状物、非织造织物、以及基于其的装置的应用。纤维结实而柔韧。可用这些纤维制造材料以使其抵抗疲劳和磨损。
在一个示例性实施方案中，所述方法包括将包含水溶性聚合物且纵横比大于或等于3∶1的聚合物材料施用到对象的外口中，其中制品(例如，图1A的制品10、图1B的制品12)的施用不包括使用鞘导引器。所述聚合物材料基本上是非血栓形成性的，所述聚合物材料在脱水状态下的含水量小于5w/w％且大于或等于0.1w/w％，并且所述聚合物材料配置成在小于或等于60分钟中以大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态。
另外的定义
术语医学上可接受的是指高度纯化而不含污染物且无毒的材料。如在生物材料或医用装置的背景下使用的术语基本上由……组成是指具有不超过3％w/w的其他材料或组分且所述3％不会使装置不适合于预期的医学用途的材料或装置。平衡含水量(EWC)是这样的术语，其指当材料的湿重变得恒定时且在材料降解之前材料的含水量。一般而言，观察到具有高固体含量的材料在24至48小时处于平衡含水量。出于测量EWC的目的，除非另有说明，否则使用蒸馏水。
术语w/v是指每体积的重量，例如g/L或mg/mL。术语生物材料和生物医学材料在本文中可互换使用，并且包括针对在生物医学领域中使用的生物医学上可接受的材料，例如作为植入物、导管、血液接触材料、组织接触材料、诊断测定、医学用具、组织样品处理或其他医学目的。此外，虽然所述材料适用于生物医学用途，但它们不限于此，并且可作为通用材料产生。生理盐水是指在37℃下具有7至7.4的pH和人生理渗量(osmolarity)的磷酸盐缓冲溶液。
术语分子量(molecular weight，MW)以g/mol测量。除非另有说明，否则聚合物的MW是指重均MW。当聚合物是多孔固体的一部分时，术语MW是指交联之前的聚合物。当指定交联之间的距离时，除非另有说明，否则其是交联之间的重均MW。缩写k代表千，M代表百万，以及G代表十亿，这样50k MW是指50,000MW。道尔顿也是MW的一个单位，并且当用于聚合物时同样指重量平均值。
本文中引用的出版物、期刊文章、专利和专利申请在此并入本文中用于所有目的，其中在冲突的情况下，以本说明书为准。如根据产生可操作方法或产品的需要指导的，本文中所述实施方案的特征可混合并匹配。
本文中使用的术语“治疗剂”或也称为“药物”是指以下药剂，其施用于对象以治疗疾病、障碍或其他临床公认的病症或用于预防性目的，并且对对象的身体具有临床上显著的作用以治疗和/或预防疾病、障碍或病症。
如本文中使用的，当组件被提及与另一组件“相邻”时，其可与该组件直接相邻(例如，与之接触)，或者也可存在一个或更多个间插组件。与另一组件“直接相邻”的组件意指不存在间插组件。
“对象”是指任何动物，例如哺乳动物(例如人)。对象的一些非限制性实例包括人、非人灵长类、牛、马、猪、绵羊、山羊、狗、猫或啮齿动物(例如小鼠、大鼠、仓鼠)、鸟、鱼或豚鼠。一般而言，本发明针对用于人。在一些实施方案中，对象可表现出健康益处，例如在施用自扶正制品(self-righting article)之后。
本文中使用的“流体”以其普通含义提供，即液体或气体。流体无法维持确定形状，并且会在可观察的时间范围期间流动以填充其中放入其的容器。因此，流体可具有允许流动的任何合适的黏度。如果存在两种或更多种流体的话，本领域普通技术人员可在基本上任何流体(液体、气体等)中独立地选择每种流体。
实施例
以下实施例旨在举例说明本文中所述的一些实施方案，包括本发明的一些方面，但不例示本发明的全部范围。
实施例1A：PVA多孔固体的挤出
除非另有说明，否则当描述挤出时，该实施例使用图1的设备。使用100ml去离子水和20g PVA(Mw＝85kDa，Sigma-Aldrich)制备按重量计17％的PVA溶液。将水加热至水刚刚开始沸腾(100℃)，然后在适度混合(约40的混合器速度)的同时向水中缓慢添加干燥PVA(在约5至10分钟内)。在沸腾刚开始或沸腾开始之前停止加热从而阻止沸腾(即无沸腾的过程)。一旦添加全部PVA并且溶液开始变稠，将热降低至约90℃并将搅拌速度提高至高到以确保聚合物完全溶解且充分共混。将PVA溶液搅拌约2小时。在完成之后，溶液变稠并且略微不透明。将溶液倒入20cc注射器中并在90℃的烘箱中脱气；加热/脱气通常不超过2小时。
使用速度为7的PTFE单丝(例如，核心)牵拉器(ARDUINO特定电动机移动软件，84mm直径牵拉轮)将聚合物样品挤出到13℃乙醇(Fisher，190标准酒精度(proof))的浴中。一旦样品被挤出，将其在冷乙醇中静置约30分钟，之后将其移动。然后将样品移入乙醇的单独容器中并置于-25℃的冷冻箱中保持24小时。然后通过用钳夹住单丝的边缘并将样品缓慢滑脱将核心(例如，单丝)从样品中移出。将略小于样品内径(0.033英寸)的芯棒插入样品中，并将样品在50℃的培养箱中干燥变平约3小时。在完全干燥之后，将样品通过在烘箱中在密闭容器中的120℃甘油(Sigma-Aldrich)中浸渍24±4小时进行退火。在退火之后，从甘油中取出样品并用去离子水轻轻冲洗。然后将样品转移到新的去离子水容器中再水合约24小时。样品可脱水和再水合而未观察到对多孔固体的不利影响或变化。该过程产生了包含纳米多孔固体材料的导管。
实施例1B：模制的PVA
通过称量10g的85k MW PVA(88％水解的)并在搅拌下添加至100mL的diH2O中，加热至80℃来制备PVA凝胶。缓慢添加PVA并使其混合，之后将温度升至90℃。搅拌PVA溶液直至达到澄清。将约5mL的PVA溶液吸入注射器中并脱气以除去夹带的空气。将PVA溶液注入到60℃的经预先加热模具中，然后使用冷冻的制冷源迅速冷却。然后将PVA凝胶从模具完整地移动到芯棒上。
将PVA凝胶在6M的NaCl溶液中淬火。使PVA凝胶在盐溶液中浸泡过夜(16至24小时)，然后移出。然后将硬化的凝胶以其水合状态从芯棒移出以除去过量的盐，并在diH2O中浸泡另外24小时。然后通过在25℃下干燥24小时将凝胶脱水以除去任何残留的水。
然后通过将一些凝胶浸入矿物油中并加热至140℃保持1小时使其退火。将凝胶彻底冲洗并浸入油中以确保没有暴露任何部分。使凝胶冷却，用20mL的diH2O冲洗，然后在37℃下在另外的20mL diH2O中再水合。通过浸入甘油中并加热至120至130℃保持3至24小时使另一些凝胶样品退火。将凝胶彻底冲洗并浸入甘油中以确保没有任何部分暴露在空气中。使凝胶冷却，用20mL的diH2O冲洗，然后在37℃下在另外的20mL diH2O中再水合。
实施例2：PVA-钡的挤出
使用100ml的去离子水、16g的85kDa PVA(Sigma-Aldrich)和4g的硫酸钡(Sigma-Aldrich)制备PVA-钡聚合物溶液。将水加热直至其刚开始沸腾(100℃)；首先缓慢添加干燥硫酸钡并混合直至不再观察到团块。然后在适度混合的同时向水中缓慢添加(约5分钟内)干燥PVA。一旦添加了全部PVA并且溶液开始变稠，将热降低至约90℃并将搅拌速度提高至高到以确保聚合物完全溶解且充分共混。将PVA-钡溶液剧烈搅拌约2小时。在完成之后，溶液为浓稠且白色。将溶液倒入20cc注射器中并在90℃的烘箱中脱气；脱气期间的加热通常不超过2小时。
一旦根据类似于实施例1中所述的那些的方法挤出样品，将其在冷乙醇中静置约30分钟，之后将其移动。离开挤出机的模具进入乙醇浴中之后的样品尺寸接近OD 3mm，并保持固体但柔韧。然后将样品移到乙醇的单独容器中并置于-25℃下的冷冻装置中保持24小时以允许其完全脱水成稳定的不透明光滑白管。样品未冻结。然后通过用钳夹住单丝的边缘并使样品缓慢滑脱从样品移出单丝(例如，核心)。将略小于样品内径的芯棒插入样品中，并将样品在50℃下的培养箱中干燥变平约3小时。在完全干燥之后，样品通过在烘箱中在密闭容器中的120℃甘油(Sigma-Aldrich)中浸渍24±4小时进行退火。产生坚硬、不透明的光滑管。
在退火之后，将样品从甘油中取出并用去离子水轻轻冲洗。然后将样品转移到新的去离子水容器中再水合约24小时。样品可脱水和再水合而未观察到不利影响或变化。
实施例3：PVA多孔材料的再水合/脱水率
在23小时时间中在如实施例1A中所述制造为3.5 French导管的PVA样品中观察到百分比损失为55％。下表2和图9中示出了在环境空气中随时间的重量损失的图。
表2.在环境条件下PVA样品随时间的重量损失
Figure BDA0002387821030000681
实施例4：拉伸试验例
通过在95℃夹套式反应容器中加热17.6g碱式碳酸铋和100g的6.2g/L磷酸二氢钠溶液的浆液制造PVA挤出物的样品并允许加热至该温度。在5分钟时间中向其中添加25.8g的PVA(Mowiol 28-99，Mw 145kDa或Sekisui Selvol 165，亦称67-99，Mw 186kDa)，同时在70％运行设置(D.I.T.CV2混合器)下混合。在70％运行设置下将聚合物混合1至1.5小时。将聚合物在90℃下脱气少于2小时。然后在将聚合物挤出至5℃至10℃在190标准酒精度的乙醇中并在环境条件下储存至少30分钟。
将聚合物在55℃下干燥3小时，并在强制对流烘箱中在140℃下退火1.5小时。然后将样品在37℃下在1×PBS中再水合2小时。在退火和再水合之后，对于PVA 28-99和PVA 67-99，挤出样品的OD分别为1.55mm和1.46mm，对于PVA 28-99和PVA 67-99，ID分别为0.69mm和0.76mm。
使用100N数字测力计(型号#M5-1006)在Mark 10拉伸测试仪(型号DC4060)上以牛顿计测量拉伸强度(应力)。使用卡尺(Mark 10型号#500-474)来测量外径以及使用针规套装(pin gauge set)来测量内径，确定样品的截面积。PVA 67-99表示67cP的标称黏度(作为在水中的4％溶液)，水解度大于99％。PVA 28-99表示28cP的标称黏度(作为在水中的4％溶液)，水解度大于99％。PVA的黏度与聚合物的分子量正相关。表3和图10示出了随着PVA黏度提高的杨氏模量以及最大拉伸应力提高。
表3 PVA 28-99与PVA 67-99的应力-应变特性
PVA 28-99 PVA 67-99
碱式碳酸铋(w/w％固体) 40％ 40％
批次中PVA％w/w 18％ 18％
外径(mm) 1.55 1.46
内径(mm) 0.69 0.76
截面积(mm<sup>2</sup>) 1.52 1.22
最大应力(N/mm<sup>2</sup>) 22.7 43.4
模量(MPa) 20.6 49.1
最大伸长率 595％ 705％
通过在95℃夹套式反应容器中加热17.6g碱式碳酸铋和100g的6.2g/L磷酸二氢钠溶液的浆液制造18％PVA挤出物的样品并允许加热至该温度。在5分钟的时间中向其中添加25.8g的PVA(MOWIOL 28-99)，同时在70％运行设置(D.I.T.CV2混合器)下混合。
通过在95℃夹套式反应容器中加热23.3g碱式碳酸铋和100g的6.2g/L磷酸二氢钠溶液的浆液制造22％PVA挤出物的样品并允许加热至该温度。在5分钟的时间中向其中添加35.0g的PVA(MOWIOL 28-99)，同时在70％运行设置(D.I.T.CV2混合器)下混合。
通过在95℃夹套式反应容器中加热35.4g碱式碳酸铋和115.9g的6.2g/L磷酸二氢钠溶液的浆液制造26％PVA挤出物的样品并允许加热至该温度。在5分钟的时间中向其中添加53.2g的PVA(MOWIOL 28-99)，同时在70％运行设置(D.I.T.CV2混合器)下混合。
每组聚合物在70％运行设置下混合1.5至2小时。将聚合物在90℃下脱气少于2小时。然后将聚合物挤出至5℃至10℃在190标准酒精度的乙醇中并在环境条件下储存至少30分钟。
将聚合物在40℃下在真空烘箱中干燥24小时并在140的硅油中退火1小时。将样品用190标准酒精度的乙醇冲洗3次，然后在37℃下在1×PBS中再水合2小时。各种制备物在表4中描述并且示于表5中。
表4：第一制备物
Figure BDA0002387821030000701
相对于一元盐溶液，表4混合物中的PVA在分批步骤中提高。PVA的提高提供了更高的最大拉伸强度和更高的杨氏模量。随着PVA与磷酸二氢钠之比的提高，可制备更强的材料。图11和表5显示，与22％和18％PVA 28-99相比，26％PVA 28-99的杨氏模量和最大拉伸应力提高。样品显示随着PVA变化，OD增大，这示于表5中。对于18％、22％和26％的PVA浓度，OD测量值分别为1.32、1.40和1.48mm；ID未显著变化，对于样品为0.71至0.76mm。
表5.批次中PVA的提高
Figure BDA0002387821030000702
实施例5：延伸管/鲁尔锁与水凝胶的连接
鲁尔锁通过氰基丙烯酸酯与聚氨酯(PU)延伸管粘合。延伸管通过在PVA导管体上滑动约0.5英寸与PVA导管体配合。在约300°F下使用加热枪，PU/PVA重叠部以0.5秒的间隔暴露10次，重复进行该过程直至发生PU和PVA的注入粘合。对多个样品评价拉伸数据：
表6：连接至PVA多孔材料的鲁尔锁的拉伸数据
样品# 拉伸强度(lb) OD(英寸)
1 3.130 0.070
2 5.600 0.082
3 6.090 0.095
4 6.810 0.095
5 3.940 0.094
6 3.440 0.094
7 2.830 0.080
8 4.360 0.079
9 1.800 0.043
10 3.220 0.049
11 4.660 0.060
另外的测试表明，用于将延伸件或其他装置连接至导管的常规乙烯乙酸乙烯酯(EVA)粘合方法对于将这些装置与挤出的多孔PVA材料粘合是有效的。表7示出了其中连接点超过PVA强度或在其他情况下超过所有设计要求的结果。将标准的天然色EVA熔衬3/16英寸O.D.与0.014英寸壁，以及聚烯烃RNF 0.25英寸热缩件与PVA管(0.050英寸ID/0.063英寸至0.065英寸OD)和具有管组件的鲁尔枢纽件(0.062英寸ID/0.101英寸O.D.)联合使用。使用温度设定在400°F的Steinel HG2310 LCD加热枪；(喷嘴为0.25英寸直径尺寸，通过压缩将尖端调整为0.12英寸宽，以提供窄的加热区面积)并将0.050英寸不锈钢芯棒穿过鲁尔枢纽件/管组件插入到PVA管的ID中。
在400°F下制造使用PE枢纽件和PVA管对接焊接的三个样品。观察到这个接头非常坚固。
将透明的鲁尔枢纽件和管组件在PVA挤出物上滑动约0.75英寸深，并在组件上添加乙烯乙酸乙烯酯熔衬和聚烯烃。在400°F下制造熔体并将其接合。一旦发现PVA挤出物和熔衬熔融，采用更可控的收缩方法，其对熔融接头使用轻微手动滚动以使其成形光滑并防止PVA管熔融。
将PVA挤出物插入在枢纽件和管内并使用上述方法接合。强度非常好。组件不能用手拉开。形成两个样品并用于水合和测试。在37℃下在PBS中调节两小时之后，对样品进行拉伸测试，结果示于表7中。
表7
样品 拉伸(N) 失效模式/点 行程距离(mm)
PE延伸管1 12.07 导管 28.27
PE延伸管2 11.74 在EVA粘合中 40.78
PU延伸管1 10.53 导管 30.28
PU延伸管2 9.69 导管 91.38
PU延伸管3 9.28 导管 85.96
缝合翼包胶体(suture wing overmold)的连接也是成功的。用EVA(含有20％碱式碳酸铋的Ateva 2803G)制造缝合翼的注模品。其使延伸线(HTP Meds#2006-0335 Rev A)和PVA管接合。使PVA管与EVA缝合翼断开所需的最大断裂力为27N(6.1lbf)(WagnerInstruments#FDK 30)。当组装的PICC水合时，断裂力为28N(6.2lbf)。
实施例6：不透射线性
根据实施例2的方法制造样品，不同之处在于使用碱式碳酸铋作为不透射线剂。样品描绘于图12A至12F中：对照(12A，BARD PowerPICC)；按重量计5.7％碱式碳酸铋，未退火(21B)；按重量计12.1％碱式碳酸铋，未退火(12C)；按重量计12.1％碱式碳酸铋，退火(12D)；按重量计5.7％碱式碳酸铋，退火(12E)；按重量计4.2％碱式碳酸铋(12F)。乙醇暴露之后的挤出样品的OD范围为2.71至2.84mm，同时一致的ID为1.397mm。在退火之后，样品的OD范围为1.63至1.93mm，同时ID为0.97至1.04mm。在甘油中退火之后材料的水合导致水合OD范围为1.89至2.44mm，同时ID范围为1.19至1.25mm。
所有样品B至E都超过对照样品的不透射线性。4.2％碱式碳酸铋样品(12F)显示大约相同水平或更低的不透射线性并且被认为是样品的最小值。不透射线性测试在MountAuburn Hospital(Cambridge，MA)进行。
实施例7：动力灌注(power infusion)
压力测试显示，挤出的多孔塑料超过了所有设计要求。使用Medrad MARK V PLUSPOWER INJECTOR对根据实施例2制造的PVA-RO(不透射线)剂并入纳米多孔固体的样品进行动力注入测试。将样品与具有硅酮管的倒钩/鲁尔配件连接。
以5mL/秒注水1秒，样品未堵塞(自由流动)并且通过而没有样品失效。然后相同PVA-RO配方的另一相同样品堵塞并使用相同的参数进行测试；该样品由于预先存在由热收缩加工造成的损坏而在延伸管粘合处失效。
然后使用实施例5中所述的方法将图13中所示的另一组样品与硅酮管上带有Loctite 4902的带倒钩配件和热缩件连接；将倒钩与样品的每个末端连接以允许加帽而用于堵塞测试。使用5mL/秒的流量测试样品1和2，在100PSI下，总液体体积为5ML；由于粘合热暴露，样品在热收缩接头附近失效(图14中所示的失效位置)。
使用减小的注入速率和体积测试样品3，并且对于以下循环，通过了3个循环中的2个：循环1使用0.4mL/秒的流和1mL总体积，在100最大PSI下；循环2使用相同的参数以及200最大PSI；两个循环都通过。循环3使用5.0mL/秒的流，1mL总体积，以及350最大PSI；随着管与硅酮件和热收缩件分离发生失效；未观察到对水凝胶的损害，这表明使用适当的连接方法(即，包胶)，PVA挤出管能够承受动力注入。
实施例8：接触角
确定根据实施例2制造的PVA-RO并入水凝胶的接触角。使用新刀片从主股线切下1cm节段的挤出材料；然后沿着节段的长度小心地切割样品。Loctite 406用于小心地将样品黏接至载玻片上；一旦完全黏附，沿着样品边缘轻轻擦拭Loctite 406，并用镊子将样品壁轻轻地推到载玻片上，直至达到平坦的结构。使用20μl移液器，将单个小的有色水滴滴到到材料的表面上；立即拍摄液滴的照片并输入图像浏览器以测量液滴的接触角。在测试之前，使所有的表面和相机都水平。如通过液滴测试所测量的，样品具有60°的接触角(通过液滴拍摄)。
实施例9：SEM结果
除非另有说明，否则图15A至15B是使用实施例1A的方法挤出的17％PVA溶液的SEM图像。样品在蒸馏水中在37℃下水合24小时，然后使用液氮快速冷冻以保存孔结构。然后将样品冻干48小时以除去水，并进行SEM分析。图15A示出了挤出的PVA管的截面，显示在凝胶结构中没有大孔隙度。图15B示出了挤出管在更高放大率下的纵截面，显示结构没有大孔隙度。该材料具有高含水量并且是高度多孔的，孔的直径不超过约10nm。
通过在95℃夹套式反应容器中加热200g蒸馏水还制造PVA挤出物的样品并允许其加热至该温度。在以200RPM混合的同时，在5分钟的时间中向其中添加40g的PVA(Sigma，146k至186k)。将聚合物以300RPM混合1.5小时。聚合物在90℃下脱气少于2小时。然后用图1至3的设备将聚合物挤出到-23℃乙醇中，然后在冷冻箱中于-25℃下在乙醇中储存24小时。将样品干燥6小时。在干燥之后，将样品浸入120℃甘油中持续17小时。在退火之后，将样品取出并使其冷却，之后用乙醇冲洗；冲洗之后除去核心。样品在50℃下干燥12小时。两个SEM图像，图16A至图16D，示出了结果。图16C至图16D以高放大率获取，显示纳米孔隙度。
实施例10：盐添加剂
在分批过程(是指驱使聚合物进入聚合物-溶剂混合物中的溶液中的过程)中使用了多种盐以改变最大拉伸应力和杨氏模量。使用了多官能盐，例如磷酸、硼酸和柠檬酸。以不同中和程度以钠盐和/或钾盐添加这些盐。
PBS(磷酸缓冲盐水)含有氯化钠、氯化钾和磷酸盐作为其主要成分。与PBS相比较地分析了三个中和点。用在水中的磷酸(Sigma Aldrich)、磷酸二氢钠(Sigma Aldrich)和磷酸氢二钠(Sigma Aldrich)检测18％PVA(MW146k-186k，Sigma Aldrich#363065)、6％碱式碳酸铋(Foster)(基于固体的20w/w％)和51.7mM的恒定摩尔比的这些磷酸盐溶液的混合物。磷酸二氢钠产生最高的杨氏模量，磷酸产生最高的拉伸。图17A是用PBS、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和磷酸复配的18％PVA样品的拉伸强度图。还评价了其他多官能(两个或更多个中和位点)盐的作用，结果在图17B中绘制。在18％PVA(Sigma Aldrich)、6％碱式碳酸铋(Foster)(基于固体的20w/w％)下比较了硼酸(Sigma Aldrich)、柠檬酸(Sigma Aldrich)和磷酸(Sigma Aldrich)，各自的酸溶液为51.7mM。硼酸提高了杨氏模量和最大拉伸应力二者，而柠檬酸和磷酸相对而言相同。
对于多种盐添加剂，在37℃下在PBS中水合之后样品的尺寸如下：
表8A
PBS 磷酸 磷酸二氢钠 磷酸氢二钠
ID(mm) 0.762 0.76 0.8382 0.76
OD(mm) 1.85 1.23 1.34 1.32
截面积(mm<sup>2</sup>) 2.23 0.73 0.86 0.91
柠檬酸 硼酸 磷酸
ID(mm) 0.81 0.81 0.76
OD(mm) 1.37 1.33 1.23
截面积(mm<sup>2</sup>) 0.96 0.87 0.73
实施例11：PVA与PAA共混物分批和共聚物挤出
使用以下方法将PVA-PAA共混物溶液分批；关于配方组成，请参见表8。将100g的水和PVA添加到加热至90℃的高黏度夹套式容器中并在600RPM下混合。除非另有说明，否则将碱式碳酸铋浓缩物与剩余的水均化15分钟，并且然后将32g的浓缩物添加到90℃的夹套式反应容器中。然后将PVA添加到容器中，同时在600RPM下混合。在混合1小时后将PAA添加到溶液中并持续0.5小时直至溶液完全均匀。然后将聚合物等分到20mL注射器中
表8B：PVA-PAA共混物配方组成
Figure BDA0002387821030000761
将聚合物再加热至90℃并在90℃下脱气1小时。然后将聚合物挤出到约10℃至约21℃的乙醇中。允许挤出物在单丝上在乙醇中静置约0.5小时。然后将挤出物转移至室温乙醇中并允许其脱水24小时，并移出单丝。
将挤出物转移至真空烘箱中并在50℃下干燥48小时。在干燥之后，向样品注入120℃ USP级矿物油，然后在对流烘箱中浸入在120℃矿物油中持续2小时。然后从矿物油中取出样品并使其冷却至室温。漂洗/冲洗操作用乙醇进行一次，并用蒸馏水进行两次。在拉伸测试和表面评价之前，将样品转移至37℃ PBS以水合。在水合之后，样品在表面上为光滑的，并且OD范围为1.8至2.4mm，以及ID范围为1.5至1.6mm。根据ISO-10555方案进行拉伸测试。拉伸值未相对于样品截面积归一化。
图18A是450k分子量PAA的PVA-PAA共混物配制物的比较。与4.0％配制物相比，用浓度为11％至13％的PVA挤出的在水中的浓度为0.1％和0.4％(w/w)的PAA配制物表现出更高的拉伸强度。较高的含水量可与PAA百分比提高相关，PVA键之间的强度降低，因此降低了拉伸强度。此外，4.0％的450k PAA配制物表现出海绵状样表面。图18B是3m分子量PAA的PVA-PAA共混物配制物的比较。浓度为0.3％和0.4％(相对于溶剂的w/w)的3m分子量的PAA配制物表现出比0.2％配制物更高的拉伸强度。含3m分子量PAA的配制物表现出为含450kPAA配制物(不包括4.0％)的拉伸强度的约一半。
实施例12：PVA与PEG共混物分批和共聚物挤出
使用以下方法将PVA-PEG共混物溶液分批；参见表9。PVA(Sigma，146k-186k)、碱式碳酸铋(Foster)、100g蒸馏水和PEG 8k(Sigma)、PEG20k(Sigma)或PEG 35k(Sigma)。将碱式碳酸铋用水均化15分钟，然后添加到90℃的夹套式反应容器中。然后向容器中添加PVA，同时在600RPM下混合2小时；然后向溶液中添加PEG并继续混合2小时直至溶液完全均匀。然后将聚合物等分到20mL注射器中。
表9：PVA-PEG共混物配方组成
No. ％PEG 分子量PEG g PVA g水 g碱式碳酸铋 g PEG
1 1 8k 16.0 100 7.0 1.25
2 1 20k 16.0 100 7.0 1.25
3 1 35k 16.0 100 7.0 1.25
将聚合物再加热至90℃并挤出到约3℃至21℃的乙醇中，其OD约为2.3至2.4mm。允许挤出物在单丝上在乙醇中静置约1小时。然后将挤出物转移至室温乙醇中，使其脱水24小时，并移出单丝。
将挤出物转移到真空烘箱中并在50℃下干燥48小时。在干燥之后，向样品注入120℃ USP级矿物油，然后在对流烘箱中浸入在120℃矿物油中2小时。然后从矿物油中取出样品并使其冷却至室温，然后测量OD和壁厚。样品的直径为约1.9至2.3mm，壁厚为0.48mm。漂洗/冲洗操作用乙醇进行一次，并用蒸馏水进行两次。在拉伸测试和表面评价之前，将样品转移到蒸馏水中以水合。根据ISO-10555方案进行拉伸测试。图19描绘了结果并且示出了不同MW PEG的PVA-1％PEG配制物的比较；需注意，拉伸值未相对于样品截面积归一化。PEG共混物挤出物产生光滑表面，不包括PEG 35k，其沿挤出物外部产生鳞状图案。由于所有1％PEG共混物的标准偏差较宽，在8k、20k、35k PEG共挤出物的拉伸强度上没有观察到显著差异。图20A至图20C分别是8k、20k、35k PEG共挤出物的照片。
实施例13：PVA凝胶的血栓形成性评价
通过将200g蒸馏水在95℃夹套式反应容器中加热制造PVA挤出物的样品并允许加热至该温度。在5分钟的时间中向其中添加40g的PVA(Sigma，146k-186k)，同时在200RPM下混合。聚合物在300RPM下混合1.5小时。聚合物在90℃下脱气少于2小时。然后将聚合物挤出到-23℃的乙醇中，然后在冷冻箱中在-25℃下在乙醇中储存24小时。将样品干燥6小时。
在干燥之后，将样品浸入120℃甘油中17小时。在退火之后，取出样品并使其冷却，之后用乙醇冲洗；冲洗之后去除核心。将样品在50℃下干燥12小时。
通过在90℃下的夹套式反应容器中加热50g水制造具有硫酸钡的PVA样品。在侧容器中，将4g的硫酸钡和50g水在11k RPM下均化15分钟，然后添加至夹套式容器中。将其混合10分钟以加热。在加热之后，添加16g的PVA(Sigma，146k至186k)并在360RPM下混合约2小时。
将PVA-RO聚合物混合物加热至90℃并挤出到-16℃乙醇中。使挤出物在-25℃下脱水24小时。取出核心并将样品在50℃下在培养箱中干燥约6小时。在干燥之后，将样品浸入在120℃甘油(Sigma)中17小时。在退火之后，取出样品并使其冷却，然后用蒸馏水冲洗。将样品在50℃下干燥12小时并包装用于测试。
在Thrombodyne，Inc.(Salt Lake City，UT)评价样品的非血栓形成性持久性测试。将每个样品切成15cm长，每个样品组N＝5。在测试之前，使用12小时环氧乙烷暴露对样品进行灭菌；将样品在蒸馏水中水合测试约48小时，然后评价以代表临床用途。
将具有自体111In标记血小板的新鲜肝素化牛血分成多份用于受试样品和对照评价。将样品插入到0.25英寸ID聚氯乙烯管的体外血流回路中约120分钟。血液保持在98℃并在测试期间使用蠕动泵泵送通过血液回路。样品最初在血流回路中45分钟之后检测血栓，并在120分钟时取出。在实验结束时，将装置从管中移出，用盐水冲洗，并置于γ计数器中进行血栓定量。表10中给出了实验参数。每个实验由每个受试样品的独立流动系统和/或来自同一动物的对照循环血液组成，以实现同时比较而没有交叉效应。
测量样品的放射性，并且还定性评估血栓积聚的特定类型(即黏附或纤维蛋白积聚)。计数结果在表10中提供。相对于每个循环动物血液在所有受试组和对照组中观察到的平均总血栓形成，计算血栓形成百分比。血栓积聚的结果提供在表11至12中，并且在图21A中描绘。图21B中示出了血栓形成的视觉评估，具有市售对照导管、17％PVA挤出物和17％PVA-硫酸钡挤出物。
表10：实验参数
肝素浓度 0.75EU/mL
其中布置有装置的管的内径 0.25英寸.
血流量 200mL/分钟
实验时间 60至120分钟
重复次数(N)** 6
**在不同重复中使用来自不同动物的血液
表11：6 French聚氨酯对照和水凝胶配制物的原始辐射数据
Figure BDA0002387821030000791
表12基于每个动物的与平均值的百分比差异的相对血栓积聚
Figure BDA0002387821030000801
结果显示，与市售的PICC相比，PVA配制物的血栓减少。PVA-RO(钡作为RO剂)配制物并不优于对照。可能的原因包括缺乏钡微粉化，以及显示在挤出物的表面上有较大的钡颗粒。
实施例14：将聚丙烯酸(PAA)并入挤出的PVA中
根据实施例1A的方法并进一步包括聚丙烯酸(PAA)和其他如下所述的变化制备多孔固体。通过首先使用200g PBS(批次SLBH9016，Sigma-Aldrich)、32g PVA(批次MKBR1224V，Sigma-Aldrich，Mw 146至186kDa)和14g碱式碳酸铋(Foster)制备在生理磷酸盐缓冲溶液(PBS)中的按重量计13％PVA聚合物溶液而制备PVA-PAA溶液。将PBS加热至90℃，然后在适度混合的同时缓慢添加干燥的PVA。一旦添加所有PVA并且溶液开始变稠，就将搅拌速度提高至高以确保聚合物完全溶解并充分共混，然后添加碱式碳酸铋以形成最终的混悬液。将PVA溶液搅拌约2小时。在完成之后，溶液黏稠且不透明。将混悬液倒入20cc注射器中，并在90℃的烘箱中脱气；在脱气期间加热约4小时。
使用速度为7的单丝牵拉器(Arduino特定电动机移动软件，84mm直径牵拉器轮)将含PVA的混合物挤出到3℃乙醇(批次SHBF8329V，Sigma-Aldrich)的浴中以达到6French的规格尺寸。
一旦样品被挤出，将其在冷乙醇中保持静置约30分钟，之后将其移动。然后将样品移入乙醇的单独容器中保持24小时。然后通过用钳夹住单丝的边缘并使样品缓慢滑脱将单丝从样品移出。将略小于样品内径(0.033英寸)的芯棒插入样品中，并将样品在40℃的培养箱中干燥变平约24小时。在完全干燥之后，将样品在5％PAA溶液中浸泡24小时，所述溶液使用2.5g的PAA(批次MKBT4716V，Mw 450kDa)和50ml的去离子水(批次BCBP9977V，Sigma-Aldrich)在45℃下制备。然后将样品悬挂约3小时风干，然后在40℃的培养箱中再次干燥。在干燥之后，将样品通过在烘箱中浸入在密闭容器中的120℃无水甘油(批次BCBM4755V，Sigma-Aldrich)中17小时进行退火。
在退火之后，从甘油中取出样品并用去离子水轻轻冲洗，然后放回到培养箱中以脱水。将样品转移到去离子水的新容器中再水合约24小时。样品可脱水和再水合而未观察到不利影响或变化。
实施例15：血液回路中的不结垢
在Thrombodyne，Inc.(Salt Lake City，UT)进行非血栓形成性持久性测试。根据实施例14的方法，用(153-C)或不使用(153-A)本体并入的表面聚合物(PAA)制备包含不透射线剂的多孔固体PVA管。将6F聚氨酯导管(Bard POWER PICC，6F双腔)用作对照。将每个样品切成10cm长，每个样品组N＝6。在测试之前，使用环氧乙烷使用12小时的周期对样品进行灭菌；样品还要在去离子水(批次BCBP7797V，Sigma-Aldrich)中水合约12小时。使用铟-111放射性标记血小板。将样品插入到1/8英寸聚氯乙烯管的体外血流回路中约60分钟。在测试期间，将血液保持在98°F，并使用蠕动泵维持恒压。定性评估样品的血栓(参见表13和图22，其示出了实验(EXP)1至6的结果，其中图22示出了实验6的结果)。通过γ计数定量评价样品的血小板水平(表14)。基于辐射血小板计数，与标准聚氨酯对照相比，具有本体并入的PAA剂的多孔固体PVA管显示降低89％。
表13：非血栓形成性持久性测试的总结
Figure BDA0002387821030000821
Figure BDA0002387821030000831
表14：6个体外血液回路实验的铟-111计数
Figure BDA0002387821030000832
Figure BDA0002387821030000841
实施例16：表面形态
实施例14中描述的样品的扫描电子显微术(SEM)，所述样品包含PVA与RO剂(图23A，在500×下；图23B，在2000×下)，以及PVA与RO剂，浸泡在PAA中(图24A，在300×下；以及图24B，在2500×下)。图23中所示PVA-RO剂挤出物的表面显示为非多孔表面，其中在整个表面上具有大隆起，这些隆起是用于制造这些样品的早期挤出方法的产物。图24A至图24B中所示浸泡在PAA中的PVA-RO剂的表面显示为明显不同的表面，其中在表面上具有显著更大的孔隙度，这表明本体并入改变了PVA-RO剂挤出物的表面特征。
实施例17：本体并入的表面粘合聚合物的分子量对血栓减少的作用
PVA-碱式碳酸铋聚合物溶液的分批和挤出
使用42g碱式碳酸铋(批次：Foster，FEI5577)、179g的0.6w/w％磷酸二氢钠溶液和聚(乙烯醇)28-99(批次：EMD，K45556756)制备PVA-碱式碳酸铋聚合物溶液。将替代物在密封的聚丙烯罐中加热至67℃并在双不对称离心(dual asymmetric centrifugal，DAC)Flaktech SPEEDMIXER中混合，直至看得见地均匀。
将聚合物在约70RPM下立即放置在滚筒上持续4小时。当聚合物冷却至室温时，将其切成1cm×1cm×1cm的立方体。使用Brabender3/4单螺杆高级转矩流变仪(AdvanceTorque Rheometer，ATR)挤出立方体聚合物。将加热的聚合物挤出到约10℃的乙醇浴中，在0.031”缩醛核心丝上以形成管。将在模具离开之后测量1.75mm的挤出材料(挤出物)切成24”至30”的区段。在乙醇中脱水约3小时之后，移出单丝。然后将挤出物在室温(21℃)乙醇中脱水24小时至小于5％的含水量，其中OD为1.4mm，ID为0.79mm。
然后将挤出的4Fr单腔PVA管切成10cm，并在37℃下装载不同分子量在5×PBS溶液中的1％聚(丙烯酸)进行16小时。分子量包括：100kDa(Sigma Aldrich：523925)、250kDa(Sigma Aldrich：416002)和710kDa(Lubrizol：CARBOPOL 907，710kDa)。将管热处理：在55℃下干燥3小时，并在140℃下退火90分钟。在1×PBS中水合24小时之后，在如实施例15中所述的体外血流回路中测试测量OD为1.2至1.25mm且ID为约0.78mm的管，其中输出为血小板计数(Thrombodyne)。图25A显示，当与对照(100％)(CR Bard：POWERPICC 4Fr，单腔)相比时，随着聚(丙烯酸)的分子量提高，血栓积聚没有显著差异。获得血栓减少至少70％。
实施例18：本体并入的表面粘合聚合物在血液回路血栓形成性测试中随时间的作用
将实施例17中所述的挤出的4F单腔PVA管切成10cm并在37℃下装载在5×PBS溶液中的1％聚(丙烯酸)(Lubrizol：CARBOPOL 907，Mw 710kDa)。将管热处理：在55℃下干燥3小时，并在140℃下退火90分钟。在1×PBS中水合24小时之后，如实施例17中所述在体外血流回路中测试管，其中输出为血小板计数(Thrombodyne)。暴露时间为3小时、16小时和40小时。图26B示出了当与对照(100％)(CR Bard：POWERPICC4Fr，单腔)相比时血栓积聚随着挤出的4Fr单腔PVA管对聚(丙烯酸)的暴露时间提高的降低。获得血栓减少高至93％。
实施例19：改变用作多孔管中本体并入的表面粘合聚合物的水溶性聚合物分子量和聚合物类型的作用
将实施例17中所述的挤出的4F单腔PVA管切成10cm，并在37℃下浸泡在5×PBS溶液中1％w/w的不同分子量的不同聚合物中3小时。使用的聚合物为：200kDa聚(环氧乙烷)(PEO)(Sigma Aldrich：181994)、360kDa聚(乙烯基吡咯烷酮)(PVP)(Sigma Aldrich：PVP360)和710kDa聚(丙烯酸)(PAA)(Lubrizol：CARBOPOL 907)。将管热处理：在55℃下干燥3小时，并在140℃下退火90分钟。在1×PBS中水合24小时之后，按照实施例17中的操作在体外血流回路中测试管，其中输出为血小板计数(Thrombodyne)。图26C示出了当与对照(100％)(CR Bard：POWERPICC4Fr，单腔)相比时在每种本体并入的聚合物的情况下的血栓积聚降低。获得至少30％的降低。
实施例20：PVA-碱式碳酸铋聚合物溶液的分批和挤出
将在与实施例17类似的条件(不同之处在于使用0.039”缩醛核心丝)下制造的挤出的4F单腔PVA管切成24”至30”的区段。在乙醇中脱水约3小时之后，移出单丝，并将经PTFE覆盖的不锈钢芯棒插入到腔中。然后将挤出物在室温(21℃)乙醇中脱水24小时。
使用2.5g PVA 28-99(批次：EMD，K4555675628，Mw 145kDa)和247.5g 1×PBS制备1％PVA 28-99溶液。将溶液加热至90℃并混合直至固体完全溶解。使用2.5g PVA 67-99(批次：SEKISUI，02812328Sl，Mw 180kDa)和247.5g 1×PBS制备1％PVA 67-99溶液。将溶液加热至90℃并混合直至固体完全溶解。使用1.905g PAA 100k(批次：Sigma，STBF3673V，Mw＝100kDa)、31.76g蒸馏水和33g 10×PBS制备1％PAA100k溶液。将溶液加热至90℃并混合直至固体完全溶解。使用1.905g PAA250k(批次：Sigma，STBF3186V，Mw＝250kDa)、31.76g蒸馏水和33g 10×PBS制备1％PAA 250k溶液。将溶液加热至90℃并混合直至固体完全溶解。使用2.5g PAA(CARBOPOL 907，批次：Lubrizol，010164597，Mw＝710kDa)、495.0g USP水(批次：Fisher，1607174)和495.0g 10×PBS制备1％CARBOPOL 907溶液。将溶液加热至90℃并混合直至固体完全溶解。
如表15所示，将挤出的材料在37℃下在循环或不循环的情况下在描述的每种溶液中浸泡16小时或40小时。
表15：亲水性样品的浸泡参数
Figure BDA0002387821030000871
将样品在指定时间之后从浸泡液中取出并安装在不锈钢芯棒上。然后将样品放入烘箱内，升温至55℃并在55℃下加热3小时。然后将经干燥的样品在强制空气箱中在芯棒上于140℃下在空气中退火1.5小时。然后将样品在室温下在PBS中水合(约21℃下持续3小时)。
SEM准备
在退火之后，将所有样品在37℃下于1×PBS中水合3小时。将样品用蒸馏水轻轻冲洗，然后冻干。在SEM分析之前，向冻干的样品涂覆5nm铂。
分析
FM012-151-1：经PVA 28-99浸泡样品沿管体的外部均匀覆盖，并在表面上具有球形PVA涂层；无可见的孔隙度(参见图26A和图26B)，其描绘了经PVA 28-99调节样品的外表面。相对于未进行本体并入的PVA挤出多孔固体(与图16至图17或图20相比)，在200×(26A)或2500×(31B)下，外表面的外观呈球形且凹凸不平，这表明本体并入至表面。
FM012-151-2：图27A所示的经PVA 67-99调节的样品显示靠近网状物样股线的外表面的高度多孔的截面，形成了朝向管体的外表面的孔的边界层。朝向内壁的网状物样链减少，显然在此PVA无法渗透。相对于未进行本体并入的PVA挤出多孔固体(参考先前的专利技术)，表面再次显示出球形外观。图27B是外表面的SEM显微照片，其示出了本体并入的水溶性PVA聚合物对多孔表面的完全覆盖。
FM012-151-3：具有本体并入的水溶性聚合物(PAA 100k)的样品显示对下面多孔固体完全覆盖，并且无可见的孔。相对于未暴露于本体并入的PVA挤出多孔固体，覆盖在一些区域呈球形，支持本体并入至表面中。在另一些区域中，覆盖是光滑且连续的，但是在PAA100k的薄层下方略微可见碱式碳酸铋的颗粒(参见图28)。
FM012-151-4：与经PAA 100k调节的样品相比，具有本体并入的更高分子量PAA(250k)的样品显示出更粗糙的表面。与未进行本体并入的PVA挤出多孔固体(参考先前的专利技术)相比，管的整个外表面显示出连续的覆盖，并且可见“纱线样”特征，这表明本体并入了PAA。图29显示与FM151-3(100k PAA)相比，在FM151-4(250k PAA)下聚(丙烯酸)覆盖的水平更厚。
DD010-121-A：经在CARBOPOL 907中调节40小时的样品(参见图30)在截面上仍显示出一定水平的可见碱式碳酸铋，但显示非常致密，且与未进行本体并入的PVA挤出多孔固体相比，孔隙度较低。DD010-121-A的外表面显示出完全覆盖表面的大浓度的“纱线样”股线。DD010-121-A40小时浸泡物的表面形态(参见图31)类似于在16小时浸泡的CARBOPOL907样品中观察到的表面形态，其中与未暴露于PAA本体并入的PVA挤出多孔固体相比，“纱线样”表面表明CARBOPOL 907的本体并入。虽然在40小时浸泡样品上显示存在更多的“纱线”，但未进行测试来支持该结论。
DD010-128-2：与40小时样品相比，经在CARBOPOL 907中调节16小时的样品显示几乎没有差异到没有差异(参见图32)。
实施例21：pSBMA本体并入
将如在实施例17中的条件(不同之处在于使用0.039”缩醛核心丝)下制造的挤出的4F单腔PVA管切成24”至30”的区段。然后将挤出物在室温(21℃)乙醇中脱水24小时。将所切区段从乙醇中取出，然后去核心以移出丝。
聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)(pSBMA)通过自由基水性聚合制造。使用0.2316μg的过硫酸钾(Sigma Aldrich：MKBW9558V)在19.9693g的USP水(RICCA：9190)中使0.4121g甲基丙烯酸磺基甜菜碱(Sigma Aldrich：537284)聚合。借助于涡旋器将混合物溶解。用氮气(Airgas：NI-150)吹扫溶液5分钟并密封。将其加热至70℃保持16小时。然后将19.7784g的聚合溶液添加到50mL锥形管中28.021g的1×磷酸缓冲盐水(FM012-173)中。
将脱水的4Fr挤出的聚乙烯醇(PVA)-碱式碳酸铋多孔固体管切成10cm长的区段，并在37℃下在pSBMA溶液中放置16小时。将管从溶液中取出，在55℃下干燥3小时，然后在150℃下退火90分钟。将它们在1×磷酸缓冲盐水中放置1小时，并在55℃下再次干燥3小时。
对样品进行FTIR，其示于图32中。顶部光谱显示经退火的本体并入有p(SBMA)的PVA多孔固体管。中间光谱提供SBMA的对照参照光谱，以及底部光谱是经退火的未进行本体并入的PVA多孔固体管对照的对照光谱。将经退火的p(SBMA)本体并入的管的FTIR光谱(图33A)与对照PVA-碱式碳酸铋铋FTIR光谱(图33B)进行比较，显示在1040cm-1处具有不同的峰，其与SBMA的亚硫酸盐基团相关(图33C)。这表明p(SBMA)已被本体并入至多孔PVA-碱式碳酸铋固体中。对照样品PVA-碱式碳酸铋(图33B)在1080cm-1处具有强PVA相关峰，但在1040cm-1处无峰。如图33A中可见，本体并入有pSBMA的PVA多孔固体管的结果是1080cm-1峰降低。pSBMA已成功本体并入至PVA基质中。
实施例22：PAA持久性
制造聚(丙烯酸)(PAA)(Lubrizol：CARBOPOL 907)在10×磷酸缓冲盐水(DD010-148)和USP水(RICCA∶9190)的50∶50溶液中的1％w/w溶液。使用实施例17的条件(不同之处在于使用0.039”缩醛核心丝)制造挤出的4F单腔PVA管。将管切成24”至30”的区段。然后将挤出物在室温(21℃)乙醇中脱水24小时。将所切区段从乙醇中取出，然后去核心以移出丝。然后将区段切成10cm长，并在37℃下在PAA溶液中放置16小时。将它们从溶液中取出，在55℃下干燥3小时，在150℃下退火90分钟，在1×PBS中水合1小时，在55℃下再干燥3小时。将样品留作对照或通过用于蠕动泵中进行进一步处理，其中将经处理的样品称为受损管。将40cm成品管(finished tube)置于与双倒钩连接件在回路中连接的40cm氯丁橡胶管中。向0.25”ID管填充1×PBS，并使经PAA处理的PVA管在37℃下水合2小时。在环境条件下，将经PAA处理的PVA管和氯丁橡胶管在蠕动泵中放置24小时。泵设置为120rpm，并使PBS循环通过回路，其中样品直接在蠕动泵头中以使其均等地暴露于流动、摩擦和压缩，接近500,000次压缩，流量为约11mL/s(66mL/分钟)或总计95L。管内径(ID)为0.25”，长度为45cm，内表面积为89.8cm2，并且体积通量为0.12cm3s-1cm-2(11/89.8)。在将未受损表面导管(对照，未暴露于压缩)的图34A中的FTIR与受损节段的外表面和内表面进行比较之后，在1650cm-1峰中未存在显著差异，所述峰代表PAA的酸基。在1600cm-1至780cm-1的其他峰中也未存在显著差异，表明PVA：碱式碳酸铋之比也没有变化。FTIR光谱的重叠在图34B中示出。1500至1600cm-1区域的放大在图34C中示出。与丙烯酸钠峰相关的在1558cm-1处的峰用于确定暴漏于持久性暴露前后PAA的量。摩擦和流动之前的信号强度为0.05183，而摩擦和流动之后的信号强度为0.04484。考虑到对照样品中的基线信号强度为0.02299，在暴露于这些条件之后观察到仅25％的损失。这证明了第二亲水性聚合物向固体多孔PVA挤出物中的本体并入是持久的。
实施例23：去溶剂化在本体并入聚合物中的作用
将在与实施例17类似的条件(不同之处在于使用0.039”缩醛核心丝)下制造的挤出的4F单腔PVA管切成24”至30”的区段。然后将挤出物在室温(21℃)乙醇中脱水24小时。将所切区段从乙醇中取出，然后去核心以移出丝。将样品分为两组。
将挤出的脱水PVA管的样品在37℃下在PAA(Lubrizol：CARBOPOL 907，Mw＝710kDa)和5×PBS的1％溶液中浸泡16小时。然后将管在55℃下干燥3小时，并在150℃下退火90分钟。SEM图像在图35A中示出。箭头在管的外表面之外。
将挤出的脱水PVA管的样品在55℃下干燥3小时，并在150℃下退火90分钟。然后将样品在37℃下在PAA(Lubrizol：CARBOPOL 907)和5×PBS的1％溶液中浸泡16小时。在PAA浸泡之后，将经暴露的管在55℃下再干燥3小时，并在150℃下再退火90分钟。SEM图像在图35B中示出。
实施例24：通过物理特性的变化证明的本体并入作用
将在与实施例17类似的条件(不同之处在于使用0.039”缩醛核心丝)下制造的挤出的4F单腔PVA管切成24”至30”的区段。然后将挤出物在室温(21℃)乙醇中脱水24小时。将所切区段从乙醇中取出，然后去核心以移出丝。将样品分为两组。
将挤出的脱水PVA管的样品在37℃下在PAA(Lubrizol：CARBOPOL 907，Mw＝710kDa)和5×PBS的1％溶液中浸泡16小时。然后将管在55℃下干燥3小时，并在150℃下退火90分钟。使用INSTRON拉伸测试仪(型号3343，500N称重传感器)以气动夹具@40psi和1kN的夹具强度测试这些的最大断裂负荷。从20mm的间隙距离开始以400mm/分钟牵拉样品，并计算样品的拉伸强度和模量。将进行本体并入的亲水性PVA管的样品与经过相同干燥和退火条件的非本体并入对照进行比较。
表16示出了最大断裂负荷、杨氏模量和经归一化拉伸的结果。表17提供了基于测量的管的ID和OD所计算的每个样品的面积。计算PAA本体并入样品与对照样品之间的显著性差异的p值。显然，明显OD和ID之间无显著差异，但是面积是显著的。最大断裂负荷、模量、伸长率和经归一化拉伸全部都是显著的。这表明，详述的方法产生将第二亲水性物本体并入到现有的多孔PVA基质中，因为其在退火之前占据了基质的孔并且改变了所述基质的整体机械特性。真正的表面涂层不会改变基础多孔PVA固体的机械强度。
表16
Figure BDA0002387821030000911
表17
Figure BDA0002387821030000921
实施例25：挤出物的水合率
以下实施例显示使用0.039”缩醛核心丝的示例性挤出PVA管的水合率。
使用42.0g碱式碳酸铋(批次：Foster，FEI5577)、179.25g的6.2w/w％磷酸二氢钠溶液、和聚(乙烯醇)28-99(批次：EMD，K45556756)制备PVA-碱式碳酸铋聚合物溶液(例如，第一水溶性聚合物)。将替代物在密封的聚丙烯罐中加热，并在Flaktech Speedmixer中混合。
将聚合物在约70RPM下立即放置在滚筒上持续4小时。当聚合物冷却至室温时，将其切成1cm×1cm×1cm的立方体。
使用Brabender3/4”单螺杆ATR挤出立方体聚合物。将加热的聚合物挤出至约10℃的乙醇浴中，在0.039”缩醛核心丝上。将挤出的PVA管(挤出物)切成24”至30”的区段。在乙醇中脱水约3小时之后，将核心丝移出，并将经PTFE覆盖的不锈钢芯棒插入腔中。
使用CARBOPOL 907(批次：Lubrizol，010164597)、USP水(批次：Fisher，1607174)和PBS制备亲水性溶液。将溶液加热并混合直至固体完全溶解。
将所有样品在37℃下在不锈钢循环浴槽中的CARBOPOL 907溶液中浸泡16小时。
将样品在指定时间之后从浸泡液中取出，并将其安装在不锈钢芯棒上。然后将干燥的样品在强制空气箱中在芯棒上于140℃下在空气中退火1.5小时。然后将样品在室温下在PBS中水合(约21℃下持续3小时)。在水合之后，将样品在37℃下再干燥5小时。
将干燥的样品切成约20mm长的部分。记录每个样品的长度、内径、外径和质量。然后将样品在室温(约21℃至22℃)下浸入1×PBS中。使用注射器确保从腔排出所有空气。
在不同的时间间隔，将样品从PBS中取出，在不起毛的实验室擦拭物(lint-freelab wipe)上轻轻擦拭，以从腔和表面除去过量PBS；记录长度和质量，并将样品快速返回到PBS中。将样品水合总共22小时。在水合1小时和22小时之后，再次测量内径和外径。
长度、质量和内径(ID)/外径(OD)的百分比变化使用下式计算：
Figure BDA0002387821030000931
对于每个时间点，对每个变量的变化百分比求平均(参见表18)。
表18
Figure BDA0002387821030000932
在水合期间，质量的提高百分比在22小时水合期内在22.9％至33.3％之间轻微波动但显示在任何时间点之间质量提高无显著差异。
与质量提高相比，样品长度的提高百分比显示出严格的标准偏差，并且用作样品水合水平的代表性指标。在水合2.5和5分钟之后，长度分别提高2.9％和4.5％；长度提高随后在水合约10分钟时平稳，在该点之后长度没有显著提高(参见表18)。
内径和外径显示在60分钟和1320分钟时分别提高4.9％和18.8％。不希望被理论所束缚，ID和OD之间的显著差异可能是由于以下事实：ID收缩受乙醇脱水、干燥和退火期间核心直径的尺寸限制，从而使ID保持更多的其初始尺寸，然而OD在挤出后加工期间不受限制，并且因此在水合时能够溶胀更多。在水合1至22小时时，OD未显示出显著变化。
挤出在0.039”核心丝上的4F导管显示在21℃下在1×PBS中水合10分钟之后其长度没有进一步提高。
实施例26：脱水制品的强度测试
以下实施例证明根据本文中所述的一些实施方案的制品的特性。
在研究期间使用了22个与缝合翼(例如，如上所述的第二组件)整合的制品/导管(例如，如上所述的第一组件)。首先使用经校准的测尺测量长度，并且从远端尖端到近端缝合翼进行测量。
将导管管(例如，如上所述的包含第一水溶性聚合物的制品)远离缝合翼切割5cm。使用INSTRON拉伸测试仪(型号3343，500N称重传感器)，以气动夹具@40psi和1kN的夹具强度测试这些的最大断裂负荷。从20mm的间隙距离开始以400mm/分钟牵拉样品，并计算样品的拉伸强度和模量。分别测试缝合翼和延伸腿接头的粘合强度。测量导管体远端尖端的1至2mm件的截面。测量模量、应变和绝对拉力。应力通常根据以下定义为相对于截面积的拉力：
Figure BDA0002387821030000941
模量通常根据以下定义为应力相对于伸长率％(应变)的最大斜率：
Figure BDA0002387821030000942
斜率通常定义为应力变化与应变变化之比。测量0％至10％伸长率下的杨氏模量。脱水PVA管的典型断裂发生在小于50％的伸长率下。断裂确定为拉伸从最大值下降40％。
缝合翼至管接头
在50％伸长率之前，经常检测到断裂(拉伸从最大负荷下降40％)。在未检测到断裂时，干燥PVA管发生稳定的颈缩。22个样品的最大拉伸强度为53N(表19)。所有断裂都在PVA管中观察到。一些PVA管断裂发生在缝合翼内，但不是完全滑脱，来自热缩件与海波管(hypotube)的机械粘合与基于脂肪族聚醚的热塑性聚氨酯浸渍涂层一起，并且继续维持脱水PVA管的区段。
表19.
Figure BDA0002387821030000951
还评价了导管体的拉伸强度。结果总结于表20中。用于该测试的样品是灭菌之后的。
表20：脱水PVA管的尺寸和强度特征(n＝22)
Figure BDA0002387821030000961
实施例27：水合测试
以下实施例表明如本文中所述的示例性制品/导管的水合谱(hydrationprofile)。
如实施例24中所述制备20个制品/导管(例如，如本文中所述的包含第一水溶性聚合物的制品)。将最终产品包装在12×18”Tyvek/mylar袋中的保护鞘中，并通过环氧乙烷灭菌。
将样品从其保护鞘中取出，并在进行任何制备或另外的调节之前进行质量测量。然后将样品通过在22±2℃下用5mL的生理盐水冲洗导管进行水合。在10分钟之后，进行质量测量。然后将导管转移至37±2℃的1×PBS浴中。在浸没在37±2℃的1×PBS中30分钟、60分钟、90分钟、120分钟、3小时、4小时和24小时时进行另外的质量测量。质量结果用于限定内腔直径的观察范围。
在4个数据点评价样品的内腔直径：a)干燥，b)在22±2℃下10分钟，c)在37±2℃下20分钟和d)当样品达到稳态37±2℃。
质量
从干燥状态以及在10分钟22±2℃水合和暴露于原位条件(37℃、PBS)之后的质量提高百分比总结于表21中。
表21
Figure BDA0002387821030000971
在22℃下10分钟的初始水合期间，样品质量提高4.5％，其中标准偏差为0.9％。从10分钟到稳态之间，样品质量平均提高3.1％，其中标准偏差为0.9％，这导致平均总质量提高7.7％，其中整体标准偏差为1.0％。
注意当与在前时间点相比时，一些时间点显示损失质量，但认为是由于测量中的误差。尽管在该研究期间采用在重量测量之前进行除去过量水的标准过程，但在导管腔中或导管表面上的水在时间点之间可发生变化。
为了确定何被认为是稳态，在连续的时间点之间进行t检验，假设双尾和不等方差。结果可见于表22中。
表22
时间点比较 p值
10分钟至30分钟 0.00
30分钟至60分钟 0.05
60分钟至90分钟 0.67
90分钟至120分钟 0.49
120分钟至180分钟 0.79
180分钟至240分钟 0.07
240分钟至1440分钟 0.41
如表22中所示，其中在连续时间点之间群体无统计学差异(p值＞0.05)的第一时间点是60分钟。这通常表示在此导管达到水合稳态时的时间。
基于质量研究的结果，用于该研究的稳态时间点为60分钟。表23中报道了每个时间点的平均内径。
表23
时间点 平均内径(mm) 标准偏差(mm)
包装时 0.78 0.020
10分钟 0.87 0.014
20分钟 0.89 0.027
60分钟 0.89 0.018
测量的水合内径为0.90±0.10mm。基于这些结果，在22±2℃下水合10分钟之后，所有导管均在规格内，平均值为0.87mm。在20分钟时与60分钟时的内径之间进行t检验，并且在假设双尾和不等方差时，p值为0.58，表明在20分钟(用于注入灌注物的最早潜在第一点)与稳态时的内径之间不存在显著差异。
该研究表明，在10分钟时，导管组件为其满载质量的93％，并且ID为0.87mm，这在4Fr导管的期望范围内。这产生对于在插入时注入灌注物是可接受的ID，并且通过在20分钟时进行的ID测量(在此测得ID为0.89mm)进一步支持。基于质量研究的结果，样品在60分钟时达到完全水合，这导致相对于在水合10分钟之后的质量，平均质量提高为3％。
实施例28：血液回路分析
以下实施例显示相对于现有的商业化标准且非血栓形成性装置(AngioDynamics的BioFlo PICC和Bard的
Figure BDA0002387821030000991
)的挤出的PVA管(例如，如本文中所述的包含第一水溶性聚合物的制品)的定量血栓形成性。
使用42.0g碱式碳酸铋(批次：Foster，FEI5577)、179.25g的6.2wt％磷酸二氢钠溶液和聚(乙烯醇)28-99(批次：EMD，K45556756)制备PVA-碱式碳酸铋聚合物溶液(例如，第一水溶性聚合物)。将替代物在密封的聚丙烯罐中加热，并在Flacktek Speedmixer中混合。
在混合之后，将聚合物在约70RPM下立即放置在滚筒上持续4小时。当聚合物冷却至室温时，将其切成1cm×1cm×1cm的立方体。
使用Brabender3/4”单螺杆ATR挤出立方体聚合物。将加热的聚合物挤出到10±2℃的乙醇浴中，在0.039”缩醛核心丝上。将挤出的PVA管切成约60mm至75mm的区段。在乙醇中脱水3小时之后，将核心丝移出。
将所有样品在37℃下在不锈钢循环浴槽中的1％Carbopol 907溶液中浸泡16小时，以确保溶液稳定流过腔。
将样品在指定时间之后从浸泡液中取出，并安装在经PTFE涂覆的不锈钢芯棒上。将干燥的样品在强制空气烘箱中于140℃下在空气中退火1.5小时。
使用401.27g泊洛沙姆407(批次：Spectrum，1FK0656)、160.97g 10×PBS(批次：Sigma，SLBQ7746V)和1641.00g USP水(批次：RICCA，1607174)制备20％的泊洛沙姆407溶液。在退火之后，将样品在20％的泊洛沙姆407中于室温(约21℃)下调节三(3)小时。在调节之后，将样品用USP水冲洗并立即装入Tyvek袋中；将样品双重装袋。
将样品在Anprolene灭菌器中用18.2g环氧乙烷在24小时的暴露循环中灭菌。
这些样品被标记为DD010-132-A。获得四(4)个单独的比较性导管，即4F
Figure BDA0002387821030001001
和4F BioFlo PICC。
测量DD010-132-1样品以确定充分水合之后的外径尺寸。将样品在37℃下在PBS中水合约16小时并切成15cm长。沿着15cm长样品的长度在四个点测量外径。外径测量点间隔约3至4cm。
进行非血栓形成性持久性测试，其中将样品在测试之前在无菌盐水中水合约24小时。一旦充分水合长于15cm的任何样品都被修整至该长度，然后安装在血液回路中。将全长PowerPICC和BioFlo装置切成15cm长；这些装置的渐缩部分不用于血液回路测试。
收集新鲜的牛血，并添加肝素以达到0.75U/ml的浓度。用111铟标记血小板。将样品插入到1/4英寸(6.4mm)聚氯乙烯管的体外血流回路中约120分钟。在测试期间，将血液保持在37℃并使用蠕动泵以200ml/分钟泵送通过回路。最初在血流回路中45分钟之后检测样品的血栓，并在60至120分钟之后取出。每个实验用每种导管类型的两个样品总共进行六次重复(N＝6)。
首先定性评估样品的血栓积聚的特定类型(即血小板黏附和/或纤维蛋白积聚)。确定每个样品的每分钟的辐射计数(CPM)，并总结于表24中。
表24
Figure BDA0002387821030001011
水合之后的DD010-132-A外径平均为1.47±0.04mm(N＝24个点)(对与受试装置来自相同批次的6个保留样品中的每一个进行总共3次测量)。
总体而言，针对
Figure BDA0002387821030001012
(对照装置)和BioFlo装置的扩展血液回路分析显示，与两种比较导管相比，DD0101-132-A上的血栓积聚显著降低。在视觉上，所有六(6)个实验都显示DD010-132-A样品上的血栓积聚降低，其显示可见的血小板黏附很少至没有(参见图36)，而
Figure BDA0002387821030001013
对照和BioFlo装置二者均显示中度至严重血小板积聚的明显迹象。
在其中观察纤维蛋白积聚的实验中，比较装置显示中度(BioFlo)至严重
Figure BDA0002387821030001014
血小板积聚，而DD010-132-A样品则没有(参见图36)。
辐射计数显示在两种比较装置与DD010-132-A装置之间的类似大区别。总体上，
Figure BDA0002387821030001015
和Bioflo二者均显示高CPM变化水平，即使在同一实验中的样品之间也是如此，这与DD010-132-A装置相反，其具有保持相对较低且具有紧密公差的平均CPM(参见表24)。
使用
Figure BDA0002387821030001016
作为100％血栓积聚的基线，BioFlo显示平均血小板积聚为19.2％±10.2％，与PowerPICC相比相对降低80.8％。PICC-141显示血小板积聚为3.2％±1.2％，与
Figure BDA0002387821030001017
相比相对血栓积聚降低96.8％(参见表24和图36)。使用BioFlo作为100％血栓积聚的基线，DD010-132-A显示相对血栓平均减少69.8％(参见表24至25)。
表25
Figure BDA0002387821030001021
DD010-132-A在体外血液回路测试期间的性能优于比较装置，其中在装置体上的血栓积聚降低，以及在N＝6重复之间的变化性降低。DD010-132-A装置显示与
Figure BDA0002387821030001022
相比血栓形成降低96.8％，以及与BioFlo相比降低69.8％。
示例性实施方案
1.用于制造多孔固体材料的方法，其包括：将包含至少一种水溶性聚合物(也称为基质聚合物或基质形成聚合物)和溶剂(也称为聚合物形成溶剂)的混合物(也称为基质形成混合物)加热至高于聚合物-溶剂混合物中所述至少一种聚合物的熔点的温度，以及将所述混合物在溶剂去除环境中冷却以使所述聚合物物理交联而制造交联基质，以及继续去除所述溶剂直至所述交联基质为微米多孔固体材料或直至其为纳米多孔固体材料。
2A.用于制造多孔固体材料的方法，其包括：将包含至少一种水溶性(基质形成)聚合物和(基质形成)溶剂的(基质形成)混合物加热至高于所述(基质形成)混合物中所述至少一种聚合物的熔点的温度；使所述混合物成型，例如通过模制或将所述混合物挤出通过模具来使所述混合物成型；以及使成型的混合物进入溶剂去除环境中。所述方法还可包括以下一个或更多个：例如，将所述成型的混合物在溶剂去除环境中冷却，以及继续去除所述溶剂直至交联基质为纳米多孔固体材料或直至其为微米多孔固体材料。
2B.包括以下的方法：使包含物理交联形成多孔基质的一种或更多种亲水性聚合物的经预先去溶剂化亲水性结构基质在混合物中溶剂化，其中所述混合物具有使多孔亲水性多孔基质再溶剂化的一种或更多种水溶性聚合物。还可使所述基质退火。
3.用于制造多孔聚合物材料和/或亲水性多孔固体的方法，其包括：将包含至少一种(基质形成)水溶性聚合物和(基质形成)溶剂的(基质形成)混合物加热至高于所述(基质形成)聚合物的熔点的温度：使所述混合物成型，例如将所述混合物挤出通过模具；以及使成型的混合物进入溶剂去除环境中。在挤出的情况下，所述(基质形成)聚合物在其通过模具时形成连续的多孔固体。一些实施方案包括在少于60分钟(或少于1、2、5或10分钟)中除去至少50％w/w的溶剂。一些实施方案包括在少于60分钟(或少于1、2、5或10分钟)中除去至少90％w/w的溶剂。所得材料可以是例如水凝胶、微米多孔材料或纳米多孔材料。挤出可以是冷挤出。
4.第1至3段中任一段所述的方法，其中所述混合物中有盐或在所述方法期间添加盐。盐可用于溶解聚合物和/或有助于交联。所述盐可以是例如阴离子的、阳离子的、二价的、三价的。此外，可向聚合物中添加为盐或者在其他情况下能够具有两个或更多个氢键受体和/或氢键供体位点的添加剂。
5.第1至4段中任一段所述的方法，其中交联在将所述混合物冷却的同时和/或在溶剂去除环境中发生。
6.第1至5段中任一段所述的方法，其中所述多孔固体通过为共价交联或物理交联的键交联。这些实施方案包括在涉及物理交联的情况下不含共价键。
7.第1至6段中任一段所述的方法，其还包括使所述多孔固体退火。
8.第1至7段中任一段所述的方法，其还包括使所述连续多孔固体的聚合物链排列成彼此基本平行。
9.第8段所述的方法，其中使所述聚合物链排列包括使所述混合物通过模具。
10.第1至9段中任一段所述的方法，其中所述至少一种水溶性聚合物包含PVA、PAA、PEG、PVP-I或PVP。
11.第1至10段中任一段所述的方法，其中所述至少一种水溶性聚合物包含羟基或羧基侧基。
12.第1至11段中任一段所述的方法，其中所述混合物的所述至少一种聚合物在所述混合物中的浓度为相对于所述混合物的5％至50％w/w的所述聚合物。
13.第1至11段中任一段所述的方法，其中所述混合物的所述至少一种聚合物在所述混合物中的浓度为相对于溶剂的5％至50％w/w的所述聚合物。
14.第12段所述的方法，其中形成所述多孔固体的固体材料中的至少50％是PVA、PAA、PEG或PVP。
15.第1至14段中任一段所述的方法，其中所述多孔固体在处于溶剂去除环境中时完成交联。
16.第1至14段中任一段所述的方法，其中所述多孔固体制成管。
17.第1至15段中任一段所述的方法，其中暴露于溶剂去除环境在少于60分钟中去除至少一半的溶剂。
18.第1至17段中任一段所述的方法，其包括暴露于溶剂去除环境至少1小时。例如，暴露于脱水环境，在此期间全部溶剂中的至少约50％w/w被去除。
19.第1至18段中任一段所述的方法，其中所述多孔固体在EWC下的杨氏模量为至少5MPa。
20.第1至18段中任一段所述的方法，其中所述多孔固体在EWC下的断裂伸长率为至少200％，杨氏模量为至少5MPa且拉伸强度为至少20MPa。
21.第1至20段中任一段所述的方法，其中所述聚合物材料还包含与所述多孔固体接触的第二材料，例如所述第二材料是增强材料、纤维、线材或塑料纤维。
22.第1至21段中任一段所述的方法，其中所述混合物包含至少两种聚合物。
23A.第1至22段中任一段所述的方法，其中所述至少一种聚合物包含第一亲水性聚合物和第二亲水性聚合物。例如，其中所述第一聚合物和第二聚合物独立地选自：PVA、PAA、PEG、PVP-I和PVP。和/或例如其中所述第一聚合物和第二聚合物以1份第二聚合物与1至100,000份第一聚合物(w/w)的比例存在。
23B.第1至22段中任一段所述的方法，其中所述至少一种聚合物包含第一浓度的第一聚合物和第二浓度的第二聚合物，所述第一浓度为10％至60％w/w，所述第二聚合物为1％至10％w/w，其中w/w是相对于所述混合物中所有聚合物和溶剂的总重量的聚合物重量。
24.第1至23(23是指23A和23B)段中任一段所述的方法，其中所述混合物还包含盐或用于交联的其他添加剂。
25.第1至24段中任一段所述的方法，其还包含能够具有两个或更多个氢键受体和/或氢键供体位点的添加剂。
26.第22至25段中任一段所述的方法，其中将至少两种聚合物共挤出，例如以下两种或更多种：聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮-碘、聚乙二醇和聚丙烯酸。
27.第26段所述的方法，其中共挤出的聚合物在模头中混合。
28.第22至26段中任一段所述的方法，其中所述水溶性聚合物是成型为第一层的第一聚合物，并且还包含成型为第二层的第二聚合物。
29.第22至28段中任一段所述的方法，其中所述第一聚合物和所述第二聚合物作为单独的层同时挤出。
30.第28至29段中任一段所述的方法，其中第一聚合物层形成为片材并且第二聚合物层形成为与所述片材接触。
31.第1至31段中任一段所述的方法，其还包括添加第三聚合物。
32.第31段所述的方法，其中所述第三聚合物是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮-碘、PEG或聚丙烯酸。
33.第21至32段中任一段所述的方法，其中所述第二材料是增强材料、纤维、线材、编织材料、编织线、编织塑料纤维，或连接体的至少一部分。
34.第21至32段中任一段所述的方法，其还包括将所述第二材料或所述第二聚合物作为层设置在所述材料上或设置在所述材料内。
35.第21至34段中任一段所述的方法，其中所述第二聚合物或所述第二材料包含聚乙二醇或多元醇，例如，其中所述多元醇为具有至少三个羟基的聚合物，或其中所述多元醇是甘油。
36.第1至35段中任一段所述的方法，其还包括添加与所述多孔固体接触的编织材料。
37.第1至36段中任一段所述的方法，其中制备所述混合物包括向溶剂中添加PVA。
38.第1至37段中任一段所述的方法，其中所述溶剂包含以下(或基本上由以下组成)：水、醇、乙醇、与水混溶的有机溶剂，或其组合。
39.第1至38段中任一段所述的方法，其中加热的溶剂在70℃至120℃的温度下。
40.第1至39段中任一段所述的方法，其中所述混合物中的PVA浓度为15％至25％w/w。
41.第1至40段中任一段所述的方法，其中将所述混合物在成型之后或在成型时冷却并且包括使所述混合物进入冷浴、冷却模具、冷冻模具或液氮中。
42.第1至41段中任一段所述的方法，其中所述溶剂去除环境是填充有气体的室。例如，干空气、或氮气、或气体，在例如低于大气压下。
43.第1至41段中任一段所述的方法，其中所述溶剂去除环境是包含乙醇、甲醇、异丙醇或多元醇的溶液。
44.第1至41段中任一段所述的方法，其中所述溶剂去除环境包含渗量超过所述混合物的渗量的溶液。
45.第1至44段中任一段所述的方法，其中所述溶剂去除环境或溶液包含以至少0.1摩的浓度存在的盐。
46.44至41中任一段所述的方法，其中所述溶剂去除环境或溶液包含以0.1至8摩的浓度存在的盐。
47.第1至43段中任一段所述的方法，其中所述溶剂去除环境或溶液还包含渗透剂，其中所述环境的渗量值(osmolar value)大于所述成型的混合物的渗量值。
48.第1至47段中任一段所述的方法，其中溶剂去除过程在3至48小时的时间中进行。
49.第1至48段中任一段所述的方法，其中所述溶剂去除过程在聚合物交联的同时进行。
50.49所述的方法，其中所述交联在溶剂去除过程完成之前完成。
51.第1至50段中任一段所述的方法，其还包括退火过程，所述退火过程包括将多孔固体材料加热至退火温度。
52.第51段所述的方法，其中所述退火温度为80℃至250℃。
53.第51至52段中任一段所述的方法，其中所述退火在不存在空气和/或氧气和/或水的情况下进行。
54.第50至53段中任一段所述的方法，其中所述退火至少部分地在液体浴中进行。
55.第54段所述的方法，其中所述液体浴包含矿物油和/或多元醇和/或甘油。
56.第50至55段中任一段所述的方法，其中所述退火进行3小时至一周的时间。
57.第1至56段中任一段所述的方法，其中使所述混合物通过模具。
58.第57段所述的方法，其中使所述混合物成型为具有至少一个腔的管。
59.第57段所述的方法，其中所述管围绕核心成型。
60.第59段所述的方法，其中所述核心是空气、水、液体、固体或气体。
61.第57至60段中任一段所述的方法，其还包括将第二材料或第二聚合物作为层挤出在交联基质上或挤出在交联介质内。
62.第57至61段中任一段所述的方法，其中所述混合物是第一混合物，所述方法还包括包含另外的材料的第二混合物，其中所述第二混合物也通过挤出模具以形成第二管状层。
63.第61段所述的方法，其中所述第二材料是或包含增强材料、纤维、线材或塑料纤维。
64.第57至63段中任一段所述的方法，其中固体材料围绕所述核心并且包埋在管状水凝胶层内，或当存在时，包埋在所述第二管状层内。
65.第64段所述的方法，其中所述固体材料包含线材、编织物、金属线、塑料线、金属编织物、塑料编织物、网状物、织物网状物、金属网状物、塑料网状物。
66.第1至65段中任一段所述的方法，其中所述多孔固体形成为连续形式、管、片材、实心圆柱体、具有多个腔的管、或环形物。
67.第1至66段中任一段所述的方法，其中所述多孔材料的纵横比为至少4∶1(长度∶直径)。或者，纵横比为3∶1至1000∶1。
68.第1至67段中任一段所述的方法，其中所述多孔材料是亲水性的。
69A.第1至68段中任一段所述的方法，其中对所述多孔材料进行加工以进一步包含至少一种本体并入的聚合物。
69B.生物材料、聚合物材料或导管，其包含医学上可接受的亲水性多孔固体。所述固体可还包含至少一种本体并入的聚合物。
70.包含多孔聚合物固体的生物材料、聚合物材料或导管，所述多孔聚合物固体具有以下一个或更多个：拉伸强度为至少20MPa，杨氏模量为至少5MPa，在EWC下的固体含量为10％至50％w/w，在EWC下的固体含量为至少10％w/w或至少33％，在EWC下的固体含量为10％、20％、30％、33％、35％、40％、50％、60％w/w。例如，包含亲水性多孔固体的聚合物材料，其中所述多孔固体在平衡含水量(EWC)下的固体含量为至少33％w/w且杨氏模量为至少5MPa。并且，例如，以至少10∶1的纵横比形成。例如，其中所述多孔固体包含至少一种聚合物的聚合物材料，并且所述至少一种聚合物包含第一亲水性聚合物和第二亲水性聚合物，其中相对于第一聚合物的10,000份，第二亲水性聚合物以1份至1,000份的量存在。
71.第69或70段所述的生物材料，其中多孔聚合物固体包含交联的亲水性聚合物。
72.第70或71段所述的生物材料，其中所述多孔聚合物固体在37℃下在生理盐水中在平衡含水量(EWC)下的固体含量为至少33％w/w。或者，所述固体含量为至少50％w/w或为40％至99％w/w。
73.第70至72段中任一段所述的生物材料，其是拉伸强度为至少20MPa和/或杨氏模量为至少5MPa的纳米多孔材料，其中所述纳米多孔材料的固体含量在EWC下为至少50％w/w。
74.第70至73段中任一段所述的生物材料，其中孔径为100nm或更小。
75.第70至74段中任一段所述的生物材料，其具有聚合物结构的内部排列。
76.第70至75段中任一段所述的生物材料，所述多孔材料当置于过量的生理盐水中并允许自由膨胀时在EWC下溶胀不超过50％w/w，其中水凝胶的PVA含量为至少50％w/w。
77.第70至76段中任一段所述的生物材料，其是包含以下或基本上由以下组成的纳米多孔材料或微米多孔材料：至少一种亲水性聚合物、PVA、PAA、PEG或PVP，或其组合。
78.第70至77段中任一段所述的生物材料，其中所述多孔材料包含交联亲水性聚合物的基质，其中水溶性聚合物包含羟基和/或羧基侧基。
79.第70至78段中任一段所述的生物材料，其中所述多孔材料包含在交联之前分子量为至少50k g/mol的交联聚合物。或者，以g/mol计的分子量为50k至1000k。
80.第70至79段中任一段所述的生物材料，其中形成所述多孔材料的固体材料中的至少50％是PVA、PAA、PEG或PVP。
81.第70至80段中任一段所述的生物材料，其中所述多孔材料以共价交联进行交联或不含共价交联和/或不含共价交联剂。
82.第70至81段中任一段所述的生物材料，其中所述纳米多孔材料以物理交联进行交联。
83.82所述的生物材料，其中所述物理交联是离子键、氢键、静电键、范德华力或疏水堆积。
84.第70至83段中任一段所述的生物材料，其还包含第二材料或第二聚合物的层。
85.第70至83段中任一段所述的生物材料，其还包含封装在所述多孔固体内的第二材料。
86.第85段所述的生物材料，其中所述第二材料是增强材料、纤维、线材、编织材料、编织线、编织塑料纤维，或连接体的至少一部分。
87.第84至86段中任一段所述的生物材料，其中所述第二材料的涂层或层包含聚乙二醇或多元醇，例如其中所述多元醇是具有至少三个羟基的聚合物，或其中所述多元醇是甘油。
88.第84至87段中任一段所述的生物材料，其中所述第二聚合物或所述第二材料的涂层或层包含PVA、PAA、PEG或PVP。
89A.第70至88段中任一段所述的生物材料，其还包含不透射线(RO)剂。所述RO剂可以是例如在生物材料上的涂层、层或在生物材料中。
90.70至83中任一段所述的生物材料，其基本上由PVA组成，或者多孔材料基本上由PVA组成。
91.第70至91段中任一段所述的生物材料，其包含为管的形状。
92.将聚合物并入多孔材料中的方法，其包括提供去溶剂化的多孔基质并使所述去溶剂化的多孔基质暴露于包含在溶剂中溶剂化的一种或更多种水溶性聚合物的混合物。
93.将聚合物并入多孔材料中的方法，其包括：提供包含多孔亲水性基质的材料，所述基质包含彼此物理交联以形成所述基质的一种或更多种水溶性聚合物，其中所述基质是去溶剂化的；使所述基质暴露于混合物，所述混合物使多孔亲水性多孔基质再溶剂化并且包含在所述混合物的溶剂中溶剂化的一种或更多种水溶性聚合物；以及在所述混合物中进行再溶剂化。
94.将聚合物并入多孔材料中的方法，其包括：
提供包含多孔亲水性基质的材料，所述基质包含彼此物理交联以形成所述基质的一种或更多种水溶性聚合物(也称为基质聚合物)，其中所述基质是去溶剂化的；
使去溶剂化的多孔亲水性基质暴露于包含在溶剂(也称为本体形成溶剂或调节溶剂)中溶剂化的一种或更多种水溶性聚合物(也称为本体并入聚合物或调节聚合物)的混合物(也称为调节混合物)，并且其中使所述亲水性基质暴露于所述混合物将所述水溶性聚合物中的一种或更多种引入孔中。所述多孔亲水性基质可以相对于所述溶剂是亲水性的。
95.第92至94段中任一段所述的方法，其中所述基质包含溶剂，并且在暴露于所述混合物之前去溶剂化至所述基质在所述溶剂中的EWC的0至90％。
96.第92至95段中任一段所述的方法，其中将所述基质在所述混合物中再溶剂化至在所述混合物中的EWC。
97.第92至96段中任一段所述的方法，其中使所述基质在暴露于所述混合物之后退火。
98.第92至97段中任一段所述的方法，其中所述去溶剂化的基质包含第一溶剂组分，并且所述混合物包含第二溶剂组分。所述第一和第二组分可以相同或不同，并且可独立地选择为水、水性的、有机的，或其混合物，其中用于所述第一和第二组分的水组分独立地选择为总溶剂重量的0至100％。
99.第98段所述的方法，其中所述第一组分和第二组分独立地选择为具有溶剂的0至100％，所述溶剂是甲醇、乙醇、醇、二甲基砜或水。
100.第92至99段中任一段所述的方法，其中所述多孔基质中的聚合物和所述混合物中的聚合物独立地选择为一种或更多种聚合物，其可选自：聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酰胺、羟丙基甲基丙烯酰胺、聚
Figure BDA0002387821030001111
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚(乙酸乙烯酯)、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)(PNIPAM)、多糖、磺化亲水性聚合物(例如，磺化聚苯醚、
Figure BDA0002387821030001112
甲基丙烯酸磺基甜菜碱)，及其添加有碘的变体(例如PVA-I、PVP-I)，或具有另外的侧基的变体，具有其中一种或更多种的共聚物，及其组合。在所述基质中可存在RO剂或其他材料。
101.第92至100段中任一段所述的方法，其中暴露于所述混合物使所述基质的物理特性降低。例如，杨氏模量和/或拉伸强度的降低独立地选择为1％至20％，例如1％、5％、10％或15％。显然，所述降低是相对于在不暴露于所述混合物的情况下进行或者其中进行暴露于所述混合物但未进行本体并入，例如所述基质在所述暴露之前未适当地去溶剂化的相同方法。
102.第92至101段中任一段所述的方法，其中通过所述水溶性聚合物的覆盖度为至少70％、80％、90％或100％。
103.包含物理交联的亲水性聚合物的多孔基质的材料，所述聚合物交联以形成所述基质并限定所述基质的孔，其中所述基质包含并入到表面中而不与表面共价交联的水溶性聚合物。所述水溶性聚合物可以例如作为单层并入或存在于基质的在表面处和在表面下方的孔中。
104.经水溶性聚合物调节的材料，其包含：
多孔基质，其包含并入到所述多孔基质的表面部分中而不与所述材料共价键合的水溶性聚合物，其中当在蠕动泵中使生理盐水以0.12cm3s-1cm-2的通量流过表面进行24小时而暴露于500,000次压缩时，不超过25％w/w的所述水溶性聚合物可从表面去除。
105.包含物理交联的亲水性聚合物的多孔基质的材料，所述聚合物交联以形成所述基质并限定所述基质的孔，其中所述基质包含并入到所述基质的表面中的至少一种水溶性聚合物且所述水溶性聚合物不与所述表面共价交联，其中相对于不存在并入的聚合物的所述多孔基质，并入的水溶性聚合物提供所述多孔基质的杨氏模量的至少10％降低。
106.经水溶性聚合物调节的材料，其包含：
多孔亲水性基质，其包含包埋在所述多孔基质的孔中而不与所述材料共价键合的水溶性聚合物，其中所述多孔基质包含物理交联以形成所述亲水性基质和所述孔的亲水性聚合物。
107.具有本体并入的聚合物的材料，其包含包埋在亲水性多孔基质的孔中的水溶性聚合物，其中所述基质包含物理交联的亲水性聚合物。
108.具有本体并入的聚合物的材料，其包含包埋在亲水性多孔基质的孔中的水溶性聚合物，其中所述基质基本上由物理交联的亲水性聚合物组成。
109.第103至108段中任一段所述的材料，其中所述水溶性聚合物覆盖所述基质的表面的至少一部分。
110.第103至109段中任一段所述的材料，其中所述水溶性(本体并入的)聚合物使所述材料的杨氏模量降低至少10％(或20％)。
111.第103至110段中任一段所述的材料，其中所述水溶性聚合物(本体并入的聚合物)存在于所述表面而不提供网络。
112.第103至111段中任一段所述的材料，其中所述水溶性聚合物彼此基本上无共价键，和/或其中在EWC下，所述水溶性聚合物彼此基本上无氢键。
113.第103至112段中任一段所述的材料，其中所述基质不含或基本上不含共价键交联和/或共价交联剂。
114.第103至113段中任一段所述的材料，其中在所述材料的表面的所述基质具有在EWC下在所述表面的开口不超过1μm直径的孔。或者，直径不超过2000、1000、500、250、100或10nm。低于指定直径的孔的百分比可以是例如所述表面的总孔的50％、60％、70％、80％、90％、95％、99％或100％。
115.第100至114段中任一段所述的材料，其中所述水溶性聚合物存在于多孔固体的至少一些孔中，所述孔在所述基质的表面的10μm之内。或者，在选自1至500μm的任何深度。或者，其中所述多孔基质在1至500μm的深度处包含所述本体并入的聚合物。
116.第103至115段中任一段所述的材料，其中所述水溶性聚合物的分子量为40k至5000k，或者其范围或值。
117.生物医学导管，其包含第70至116段中任一段所述的材料。
118.第117段所述的导管，其中所述导管是中心静脉导管、外周置入中心导管(peripheral inserted central catheter，PICC)、隧道式导管、透析导管、中心静脉导管、外周中心导管、中线导管、外周导管、隧道式导管、透析通道导管、尿导管、神经导管、腹膜导管、主动脉内球囊泵导管、诊断导管、经皮腔内血管成形术导管、介入导管或药物递送导管。
119.第117至118段中任一段所述的导管，其包含多个腔。
120.生物医学导管，其包含医学上可接受的材料，例如第1至118段中任一段所述的材料。例如，亲水性纳米多孔材料、亲水性微米多孔材料或水凝胶，例如，其还包含本体并入的聚合物。
尽管本文中已经描述和举例说明了本发明的数个实施方案，但是本领域普通技术人员将容易预想用于执行本文中所述功能和/或获得本文中所述的结果和/或一个或更多个优点的多种其他方法和/或结构，并且这样的变化方案和/或修改方案中的每一个都被认为在本发明的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易地理解，本文中所述的所有参数、尺寸、材料和构造均意指是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或构造将取决于使用本发明的教导的一项或更多项特定应用。本领域技术人员将认识到或仅使用常规实验即能够确定本文中所述的本发明的特定实施方案的许多等同方案。因此，应当理解，前述实施方案仅通过实例给出，并且在所附权利要求书及其等同文件的范围内，本发明可以以不同于具体描述和要求保护的其他方式实施。本发明涉及本文中所述的每个单独的特征、系统、制品、材料、套装和/或方法。另外，如果这样的特征、系统、制品、材料、套装和/或方法不是互相不一致的，则两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料、套装和/或方法的任意组合包括在本发明的范围内。
除非明确指出相反，否则本文中在说明书中和权利要求书中使用的没有数量词修饰的名词应理解为意指“至少一个/种”。
如在本文中说明书中和权利要求书中使用的词组“和/或”应理解为意指这样连接的要素，即在一些情况下共同存在而在另一些情况下分离存在的要素中的“一个或两个”。除非明确指出相反，否则除由“和/或”子句具体标识的要素之外还可任选地存在其他要素，无论与具体标识的那些要素相关还是不相关。因此，作为一个非限制性实例，在与开放式语言例如“包含/包括”结合使用时，提及“A和/或B”在一个实施方案中可是指A而没有B(任选地包括除B之外的要素)；在另一个实施方案中，是指B而没有A(任选地包括除A之外的要素)；在又一个实施方案中，是指A和B二者(任选地包括其他要素)；等。
如本文中在说明书中和权利要求书中使用的“或/或者”应被理解为具有与如上所限定的“和/或”相同的含义。例如，当将列表中的项目分开时，“或/或者”或“和/或”应解释为包括性的，即包括多个要素或要素列表中的至少一个，但也包括多于一个，以及任选地另外未列出的项目。仅明确指出相反的术语，例如“仅之一”或“恰好之一”，或当在权利要求书中使用时，“由……组成”将指的是包括多个要素或要素列表中的确切一个要素。一般而言，本文中使用的术语“或/或者”在前面有排他性术语(例如“任一”、“之一”、“仅之一”或“恰好之一”)时仅应理解为指示排他性替代选择(即“一个或另一个但并非二者”)。“基本上由……组成”当在权利要求书中使用时应具有其在专利法领域中所使用的普通含义。
如本文中在说明书中和权利要求书中使用的，在提及一个或更多个要素的列表时，词组“至少一个”应被理解为意指选自要素列表中任意一个或更多个要素的至少一个要素，但并非必须包括要素列表中具体列出的每个和每一个要素中的至少一个，并且不排除要素列表中要素的任意组合。该限定还允许除了词组“至少一个”所指代的在要素列表中具体标识的要素之外还可任选地存在其他要素，无论与具体标识的那些要素相关还是不相关。因此，作为一个非限制性实例，“A和B中的至少一个”(或等同地，“A或B中的至少一个”，或等同地，“A和/或B中的至少一个”)在一个实施方案中可指至少一个A，任选地包括多于一个A，同时B不存在(并且任选地包括除了B之外的要素)；在另一个实施方案中，可指至少一个B，任选地包括多于一个B，同时A不存在(并且任选地包括除了A之外的要素)；在又一个实施方案中，可指至少一个A，任选地包括多于一个A，以及至少一个B，任选地包括多于一个B(并且任选地包括其他要素)；等。
在权利要求书中以及以上说明书中，所有连接词例如“包含”、“包括”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”等都应理解为开放式的，即理解为意指包括但不限于。如美国专利局专利审查程序手册第2111.03节所述，仅连接词“由……组成”和“基本上由……组成”应分别是封闭式或半封闭式的连接词。
除非另有限定或指出，否则本文中使用的与例如一个或更多个制品、结构、力、场、流、方向/轨迹，和/或其子分量，和/或其组合，和/或适合于由这样的术语表征的上文未列出的任何其他有形或无形的要素的或其之间的形状、取向、对准和/或几何关系有关的任何术语，应理解为不要求绝对符合这样的术语的数学定义，而是应理解为指示在如此表征的主题可被与这样的主题最密切相关的领域中技术人员所理解的程度上符合这样的术语的数学定义。与形状、取向和/或几何关系有关的这样的术语的一些实例包括但不限于描述以下的术语：形状-例如圆形、方形、冈布茨形(gomboc)、环形的/环、矩形的/矩形、三角形的/三角形、圆柱形的/圆柱形、椭圆形的/椭圆、(n)多边形的/(n)多边形等；角取向-例如垂直的、正交的、平行的、竖直的、水平的、共线的等；轮廓和/或轨迹-例如平面/平面的、共面的、半球形的、半-半球形的、线/线型的、双曲线的、抛物线的、平的、曲线的、直线的、弓形的、正弦形的、切线/切线的等；方向-例如北、南、东、西等；表面和/或本体材料特性和/或空间/时间分辨率和/或分布-例如光滑的、反射的、透明的、澄清的、不透明的、刚性的、不可渗透的、均匀的(均匀地)、惰性的、不可润湿的、不溶性的、稳定的、不变的、恒定的、均相的等；以及对相关领域技术人员来说显而易见的许多其他术语。作为一个实例，在本文中描述为“方形”的制造制品不要求这样的制品具有完全平面或线性并且以恰好90度的角相交的面或侧边(实际上，这样的制品可仅作为数学上的抽象概念存在)，而是，如本领域技术人员所理解或如具体描述的，这样的制品的形状应理解为在所例举制造技术通常可实现和已实现的程度上接近如数学上定义的“方形”。作为另一个实例，在本文中描述为“对齐”的两个或更多个制造制品将不要求这样的制品具有完全对齐的面或侧边(实际上，这样的制品可仅作为数学上的抽象概念存在)，而是如本领域技术人员将理解或如具体描述的，这样的制品的布置应被理解为在所例举制造技术通常可实现和已实现的程度上接近如数学上定义的“对齐”。

Claims (76)

1.制品，其包含：
具有多个孔的包含第一水溶性聚合物的聚合物材料；以及
定位在所述多个孔的至少一部分内的与所述第一水溶性聚合物相同或不同的第二水溶性聚合物，
其中所述制品基本上是非血栓形成性的。
2.制品，其包含：
具有多个孔的包含第一水溶性聚合物的聚合物材料；与所述第一水溶性聚合物相同或不同并且定位在所述多个孔的至少一部分内的第二水溶性聚合物；
存在于所述聚合物材料中的渗透剂，并且
其中所述聚合物材料在脱水状态下的杨氏弹性模量大于或等于500MPa，并且在平衡含水量状态下的杨氏弹性模量小于或等于300MPa且大于或等于5MPa。
3.脱水制品，其包含：
具有多个孔的包含第一水溶性聚合物的聚合物材料；以及
与所述第一水溶性聚合物不同并且定位在所述多个孔的至少一部分内的第二水溶性聚合物，
其中所述聚合物材料在脱水状态下的含水量小于5w/w％且大于或等于0.1w/w％，并且
其中所述聚合物材料配置成在25℃下在小于或等于60分钟中以大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态。
4.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述多个孔的平均孔尺寸小于或等于500nm且大于或等于10nm。
5.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述多个孔中的至少50％的直径小于或等于1μm。
6.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述制品在脱水状态下的孔隙度大于或等于5％且小于或等于50％。
7.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述制品配置成以大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态。
8.如权利要求7中所述的制品，其中溶胀在水中在小于或等于60分钟中发生。
9.如权利要求7中所述的制品，其中溶胀在标准生理盐水中在小于或等于60分钟中发生。
10.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述制品在脱水状态下的杨氏弹性模量大于或等于1GPa。
11.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述制品在平衡含水量状态下的杨氏弹性模量小于或等于100MPa且大于或等于5MPa。
12.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述制品在平衡含水量状态下基本上是光滑的。
13.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述制品在平衡含水量状态下的平均表面粗糙度(Ra)小于或等于500nm。
14.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述制品在平衡含水量状态下的摩擦系数小于或等于0.10。
15.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述制品包含渗透剂，其以相对于总制品重量的大于或等于0.05w/w％且小于或等于2w/w％的量存在于所述聚合物材料中。
16.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述渗透剂选自：磷酸盐、硼酸盐、氯化钠、柠檬酸盐、乙二胺四乙酸盐、亚硫酸盐、硫酸盐、次硫酸盐、金属氧化物、二氧化硒、三氧化硒、亚硒酸、硒酸、硝酸盐、硅酸盐和植物酸。
17.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一水溶性聚合物在平衡含水量状态下以大于或等于20w/w％且小于或等于95w/w％的量存在于所述制品中。
18.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述聚合物材料在平衡含水量状态下的水接触角小于或等于45度。
19.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一水溶性聚合物不包含共价交联剂。
20.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一水溶性聚合物选自：聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚乙二醇、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(甲基丙烯酸羧基甜菜碱)、聚(丙烯酸羧基甜菜碱)、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚(N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酰胺)、聚
Figure FDA0002387821020000031
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚乙酸乙烯酯、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟甲酯)，及其组合。
21.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述聚合物材料包含含有所述第一水溶性聚合物和第三水溶性聚合物的混合物。
22.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第三水溶性聚合物选自：聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚乙二醇、聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(甲基丙烯酸羧基甜菜碱)、聚(丙烯酸羧基甜菜碱)、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚(N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酰胺)、聚
Figure FDA0002387821020000032
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚乙酸乙烯酯、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟甲酯)，及其组合。
23.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第二水溶性聚合物选自：聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚乙二醇、或聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(甲基丙烯酸羧基甜菜碱)、聚(丙烯酸羧基甜菜碱)、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚(N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酰胺)、聚
Figure FDA0002387821020000033
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚乙酸乙烯酯、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟甲酯)，及其组合。
24.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述制品配置成用于医用装置，例如导管、气囊、分流器、伤口引流管、输液口、药物递送装置、管、避孕装置、女性卫生装置、内镜、移植物、起搏器、植入型心律转复除颤器、心脏再同步装置、心血管装置引导器、心室辅助装置、气管导管、气管造口管、植入型传感器、呼吸机泵和眼科装置。
25.如权利要求A16中所述的制品，其中所述导管选自：中心静脉导管、外周中心导管、中线导管、外周导管、隧道式导管、透析通道导管、导尿管、神经导管、经皮腔内血管成形术导管和腹膜导管。
26.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第二水溶性聚合物定位在所述第一水溶性聚合物的本体中。
27.如任一前述权利要求中所述的制品，其中在用5×所述制品的体积的水或生理盐水冲洗之后，在平衡含水量下发生的所述第一水溶性聚合物的本体对治疗剂的吸着小于0.5w/w％。
28.组合物，其包含：
水溶液；
渗透剂，其以大于或等于0.1M且小于或等于8M的浓度存在于所述溶液中；
不透射线剂，其以大于或等于0w/w％且小于或等于40w/w％的量存在于所述溶液中；以及
水溶性聚合物，其具有大于或等于40kDa且小于或等于5000kDa的分子量并且以大于或等于10w/w％且小于或等于50w/w％的量存在于所述溶液中。
29.如权利要求28中所述的组合物，其中所述水溶性聚合物以大于或等于13w/w％的量存在于所述溶液中。
30.如权利要求28中所述的组合物，其中所述水溶性聚合物包含聚(乙烯醇)、聚(丙烯酸)、聚乙二醇、或聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(甲基丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(甲基丙烯酸羧基甜菜碱)、聚(丙烯酸磺基甜菜碱)、聚(丙烯酸羧基甜菜碱)、聚维酮、聚丙烯酰胺、聚(N-(2-羟基丙基)甲基丙烯酰胺)、聚
Figure FDA0002387821020000041
唑啉、聚磷酸酯、聚磷腈、聚乙酸乙烯酯、聚丙二醇、聚(N-异丙基丙烯酰胺)、聚(甲基丙烯酸2-羟甲酯)，及其组合。
31.如权利要求28中所述的组合物，其中所述组合物在挤出之后形成可溶胀的聚合物材料。
32.制品，其包含：
第一组件，其包含水溶性聚合物；
与所述第一组件相邻的第二组件，所述第二组件包含配置成将所述第二组件机械地保持在所述第一组件内的多个表面特征；
第一热塑性层，其设置在所述第一组件与所述第二组件之间；以及
第二热塑性层，其与所述第一组件的外表面接触。
33.制品，其包含：
第一组件，其包含水溶性聚合物；
与所述第一组件相邻的第二组件，所述第二组件包含配置成将所述第二组件机械地保持在所述第一组件内的多个表面特征，
其中所述制品在所述第一组件与所述第二组件之间的界面处的接合强度大于或等于10N。
34.制品，其包含：
包含水溶性聚合物的聚合物材料，以及与所述聚合物材料机械偶联的组件，
其中所述聚合物材料在脱水状态下的含水量小于5w/w％且大于或等于0.1w/w％，并且
其中所述聚合物材料配置成在小于或等于60分钟中以大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态，并且
其中所述聚合物材料基本上是非血栓形成性的。
35.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第二组件与所述第一组件热粘合。
36.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第二组件的杨氏弹性模量大于所述第一组件的杨氏弹性模量。
37.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一组件与所述第二组件之间的界面是流体密封的。
38.如权利要求37中所述的制品，其中所述第一组件与所述第二组件之间的所述界面配置成承受大于或等于100PSI的注入压力。
39.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述多个表面特征包含圆边。
40.如任一前述权利要求中所述的制品，其包含设置在所述第一组件与所述第二组件之间的至少第一热塑性层。
41.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第二组件在第二水溶性聚合物的吸着之前放置成与所述第一组件相邻。
42.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第二组件在第二水溶性聚合物的吸着之后和在用溶剂再萃取所述第二水溶性聚合物之后放置成与所述第一组件相邻。
43.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一组件的孔隙度大于或等于5％。
44.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一组件包含平均孔尺寸小于或等于500nm且大于或等于10nm的多个孔。
45.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一组件配置成以大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态。
46.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一组件在脱水状态下的杨氏弹性模量大于或等于1GPa。
47.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述组件包含定位在所述水溶性聚合物的所述孔内的第二材料。
48.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一组件基本上是非血栓形成性的。
49.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述制品包含渗透剂，其在脱水状态下以相对于总制品重量的大于或等于0.05w/w％的量存在于所述聚合物材料中。
50.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述渗透剂选自：磷酸盐、硼酸盐、氯化钠、柠檬酸盐、乙二胺四乙酸盐、亚硫酸盐、硫酸盐、次硫酸盐、金属氧化物、二氧化硒、三氧化硒、亚硒酸、硒酸、硝酸盐、硅酸盐和植物酸。
51.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一组件不包含共价交联。
52.如任一前述权利要求中所述的制品，其还在所述第一组件与所述第二组件之间包含聚氨酯浸渍层。
53.制品，其包含：
第一组件，其包含水溶性聚合物和多个孔；
第二组件，其包含定位在所述多个孔的至少一部分内的第一热塑性材料；以及
与所述第二组件缔合的第三组件，其包含第二热塑性材料。
54.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第三组件与所述第二组件热粘合。
55.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一热塑性材料在25℃下在水中至少部分地溶胀。
56.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第三组件与所述第一热塑性材料溶剂粘合。
57.如任一前述权利要求中所述的制品，其中所述第一热塑性材料和/或第二热塑性材料选自：聚氨酯弹性体、硅酮弹性体、硅酮-聚氨酯共聚物、聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯异戊二烯丁二烯共聚物、乙酸乙烯酯的均聚物和共聚物例如乙烯乙酸乙烯酯共聚物、聚氯乙烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的均聚物和共聚物、聚乙烯吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、聚丙烯腈丁二烯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚醚嵌段酰胺、含氟聚合物(包括聚四氟乙烯和聚氟乙烯的均聚物和共聚物)、氟化乙烯丙烯、聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈的均聚物和共聚物、苯乙烯丁二烯的均聚物和共聚物、乙酸纤维素、丙烯腈丁二烯苯乙烯的均聚物和共聚物、聚甲基戊烯、聚砜、聚酯、聚酰亚胺、聚异丁烯、聚甲基苯乙烯、聚甲醛，以及聚(乳酸)、聚(乙醇酸)和聚(己内酯)的均聚物和共聚物。
58.用于形成聚合物材料的方法，其包括：
用包含第一水溶性聚合物和盐的混合物进行以下步骤，其中所述第一水溶性聚合物以相对于所述混合物的总重量的大于或等于13W/w％的量存在于所述混合物中：
将所述混合物在大于或等于65℃的温度下挤出在核心材料上以形成设置在所述核心材料上的所述聚合物材料；
使所述聚合物材料在小于或等于28℃的温度下暴露于所述聚合物材料的非溶剂持续大于或等于1小时；
向所述聚合物材料引入包含与所述第一水溶性聚合物不同的第二水溶性聚合物和盐的溶液；
将所述聚合物材料和所述溶液加热至大于或等于30℃的温度；
使所述溶液邻近所述聚合物材料流动大于或等于3小时；以及
将所述聚合物材料干燥，
其中所述第二水溶性聚合物定位在所述第一水溶性聚合物的至少一个孔中。
59.如权利要求58中所述的方法，其中所述非溶剂包含醇。
60.如任一前述权利要求中所述的方法，其中所述非溶剂是乙醇。
61.如任一前述权利要求中所述的方法，其中使所述聚合物材料暴露于所述聚合物材料的所述非溶剂持续大于或等于10小时。
62.如权利要求58中所述的方法，其包括使所述聚合物材料退火至大于或等于100℃的温度持续大于或等于60分钟。
63.如权利要求58中所述的方法，其中所述核心材料可以是空气、水、非溶剂液体、固体或气体。
64.用于形成聚合物材料的方法，其包括：
用包含至少一种水溶性聚合物、盐和水的混合物进行以下步骤，其中所述至少一种水溶性聚合物以相对于所述混合物的总重量的大于或等于13wt％的量存在于所述混合物中：
将所述混合物加热至大于或等于65℃的温度；
在将所述混合物加热之后，将所述混合物冷却至比所述混合物的熔点低至少20℃的温度并使所述混合物机械成形；
在将所述混合物冷却之后，将所述混合物在大于或等于65℃的温度下挤出在核心材料上以形成设置在所述核心材料上的所述聚合物材料；
使所述聚合物材料在小于或等于室温的温度下暴露于所述聚合物材料的非溶剂持续大于或等于4小时；以及
将所述核心材料的至少一部分从所述聚合物材料去除。
65.如权利要求64中所述的方法，其包括将所述混合物以大于或等于200RPM的搅拌速度混合。
66.如权利要求64中所述的方法，其包括将所述混合物以大于或等于1000RPM的搅拌速度且在大于或等于80℃的温度下混合。
67.如任一前述权利要求中所述的方法，其包括使所述聚合物材料在大于或等于100℃的温度下退火大于或等于1.0小时。
68.如任一前述权利要求中所述的方法，其包括将第二水溶性聚合物吸着到权利要求G中所述的聚合物材料中。
69.如任一前述权利要求中所述的方法，其中所述第二水溶性聚合物是PAA。
70.如任一前述权利要求中所述的方法，其包括将所述混合物机械搅拌。
71.如任一前述权利要求中所述的方法，其中所述非溶剂包含醇。
72.如任一前述权利要求中所述的方法，其中所述非溶剂是乙醇。
73.包括以下的方法：
将包含水溶性聚合物且纵横比大于或等于3∶1的聚合物材料施用到对象的外口中；
其中制品的施用不包括使用鞘导引器，
其中所述聚合物材料基本上是非血栓形成性的，并且
其中所述聚合物材料在脱水状态下的含水量小于5w/w％且大于或等于0.1w/w％，并且
其中所述聚合物材料配置成在小于或等于60分钟中以大于或等于5w/w％且小于或等于50w/w％的量从脱水状态溶胀至平衡含水量状态。
74.用于形成制品的方法，其包括：
提供包含至少一种水溶性聚合物、盐和水的混合物，其中所述至少一种水溶性聚合物以相对于所述混合物的总重量的大于或等于13w/w％的量存在于所述混合物中；
将所述混合物在大于或等于65℃的温度下挤出在核心材料上以形成设置在核心管上的所述聚合物材料；
将所述聚合物材料在小于或等于室温的温度下暴露于乙醇；
使所述聚合物材料暴露于保湿剂，以及
使所述聚合物材料脱水，其中经脱水的聚合物材料在该脱水状态下的含水量小于5w/w％且大于或等于0.1w/w％。
75.如任一前述权利要求中所述的组合物、制品或方法，其包含与所述聚合物材料缔合的保湿剂。
76.如任一前述权利要求中所述的组合物、制品或方法，其中所述保湿剂是选自以下的非离子表面活性剂：泊洛沙姆、三醋精、α-羟基酸、聚乙二醇、聚丙二醇、乙二醇、丙二醇、己二醇、丁二醇、甘油、山梨糖醇、甘露糖醇、木糖醇、麦芽糖醇，及其组合。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112472877A (zh) * 2020-12-18 2021-03-12 南京鼓楼医院 用于医疗导管的润滑油灌注的超滑多孔表面的制备方法
CN113796945A (zh) * 2021-10-29 2021-12-17 苏州海宇新辰医疗科技有限公司 一种冷冻消融管
CN116322813A (zh) * 2020-10-06 2023-06-23 张力有限责任公司 降低异物反应的三维可植入基质

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2992825T3 (en) 2015-12-22 2024-12-18 Access Vascular Inc High strength biomedical materials
CN110997026A (zh) 2017-06-21 2020-04-10 阿塞斯血管有限公司 并入有水溶性聚合物的高强度多孔材料
EP3666303A1 (en) * 2018-12-11 2020-06-17 Abiomed Europe GmbH Catheter for intravascular blood pump
AU2019404045A1 (en) 2018-12-19 2021-06-24 Access Vascular, Inc. High strength porous materials for controlled release
CN110305305B (zh) * 2019-07-09 2020-05-15 山东大学 一种医用纤维热熔被覆树脂及其制备方法
US11471839B2 (en) * 2019-08-06 2022-10-18 Uop Llc High selectivity membranes for hydrogen sulfide and carbon dioxide removal from natural gas
US20210275774A1 (en) * 2020-03-06 2021-09-09 Access Vascular, Inc. Packaging for hydrated articles and related methods
US11992627B2 (en) 2020-06-30 2024-05-28 Access Vascular, Inc. Articles comprising markings and related methods
CN112999145B (zh) * 2021-03-09 2022-10-04 山东第一医科大学附属眼科医院(山东省眼科医院) 一种负载曲安奈德的水凝胶复合物的制备方法及应用
EP4355095A1 (en) * 2021-06-16 2024-04-24 Bar-Ilan University Biodegradable pva/pvp hydrogels, uses and preparation thereof
US20240399119A1 (en) * 2023-03-10 2024-12-05 Access Vascular, Inc. Catheter tip formation methods
CN117784447B (zh) * 2024-02-27 2024-05-10 四川兴泰普乐医疗科技有限公司 一种高效保湿软性亲水接触镜

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5508036A (en) * 1992-04-24 1996-04-16 Osteotech, Inc. Devices for preventing tissue adhesion
US5820918A (en) * 1996-07-11 1998-10-13 Hercules Incorporated Medical devices containing in-situ generated medical compounds
CN1228690A (zh) * 1996-07-03 1999-09-15 巴克斯特国际有限公司 具有固定模的可径向膨胀的管状ptfe移植物
CN1264321A (zh) * 1997-05-13 2000-08-23 普渡研究基金会 具有快速溶胀、高机械强度和超吸收特性的水凝胶复合物和超多孔水凝胶复合物
US6656206B2 (en) * 1999-05-13 2003-12-02 Cardia, Inc. Occlusion device with non-thrombogenic properties
US20080160062A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices based on modified polyols
US20090010983A1 (en) * 2007-06-13 2009-01-08 Fmc Corporation Alginate Coated, Polysaccharide Gel-Containing Foam Composite, Preparative Methods, and Uses Thereof
JP2010525154A (ja) * 2007-04-24 2010-07-22 ザ・ジェネラル・ホスピタル・コーポレイション Ｐｖａ−ｐａａヒドロゲル
US20100204800A1 (en) * 2007-08-03 2010-08-12 Zimmer, Inc. Multi-polymer hydrogels
US20130046346A1 (en) * 2011-08-16 2013-02-21 Goetz Thorwarth Thermoplastic Multilayer Article
JP5820918B1 (ja) * 2014-10-20 2015-11-24 株式会社 伊藤園 加温販売用容器詰飲料及びその製造方法
JP2015213755A (ja) * 2008-12-05 2015-12-03 センプラス・バイオサイエンシーズ・コーポレイションＳｅｍｐｒｕｓ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｃｏｒｐ． 非ファウリングで抗菌の抗血栓形成性グラフト−フロム組成物
WO2017015571A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 Novaflux, Inc. Implants and constructs including hollow fibers

Family Cites Families (86)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3220960A (en) 1960-12-21 1965-11-30 Wichterle Otto Cross-linked hydrophilic polymers and articles made therefrom
US3566874A (en) 1968-08-13 1971-03-02 Nat Patent Dev Corp Catheter
CS173836B1 (zh) 1974-03-19 1977-03-31
US3995623A (en) 1974-12-23 1976-12-07 American Hospital Supply Corporation Multipurpose flow-directed catheter
DE2615954C3 (de) 1975-04-22 1981-04-23 Kuraray Co., Ltd., Kurashiki, Okayama Membran auf Basis von Polyvinylalkohol
US4024873A (en) 1976-05-24 1977-05-24 Becton, Dickinson And Company Balloon catheter assembly
JPS55106162A (en) 1979-02-08 1980-08-14 Kawabata Satoru Preparation of tape for treating dermatopathia
US4379874A (en) 1980-07-07 1983-04-12 Stoy Vladimir A Polymer composition comprising polyacrylonitrile polymer and multi-block copolymer
JPS5814906A (ja) 1981-07-15 1983-01-28 Kuraray Co Ltd 透過性膜
DE3365843D1 (en) 1982-06-04 1986-10-09 Ciba Geigy Ag Aqueous inks for transfer printing
JPH0678460B2 (ja) 1985-05-01 1994-10-05 株式会社バイオマテリアル・ユニバース 多孔質透明ポリビニルアルユールゲル
US4943618A (en) 1987-12-18 1990-07-24 Kingston Technologies Limited Partnership Method for preparing polyacrylonitrile copolymers by heterogeneous reaction of polyacrylonitrile aquagel
JP2568108B2 (ja) * 1988-05-30 1996-12-25 新技術開発事業団 抗血栓性医療用成形物及びその製造法
US5061254A (en) 1989-06-21 1991-10-29 Becton, Dickinson And Company Thermoplastic elastomeric hydrophilic polyetherurethane expandable catheter
US5443727A (en) 1990-10-30 1995-08-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Articles having a polymeric shell and method for preparing same
CA2094711A1 (en) 1990-10-30 1992-05-01 David R. Gagnon Articles having a hydrophilic polymeric shell and method for preparing same
US5225120A (en) 1991-09-13 1993-07-06 Dow Corning Corporation Method for preparing tubing and hollow fibers from non-crosslinked polyvinyl alcohol hydrogels
EP0532037A1 (en) 1991-09-13 1993-03-17 Mizu Systems, Incorporated Tubing and hollow fibers comprising non-crosslinked polyvinyl alcohol hydrogels and method for preparing same
US5449382A (en) 1992-11-04 1995-09-12 Dayton; Michael P. Minimally invasive bioactivated endoprosthesis for vessel repair
US5578075B1 (en) 1992-11-04 2000-02-08 Daynke Res Inc Minimally invasive bioactivated endoprosthesis for vessel repair
US5336205A (en) 1993-02-25 1994-08-09 Target Therapeutics, Inc. Flow directed catheter
CN1056117C (zh) 1994-08-30 2000-09-06 中国康复研究中心 高含水弹性体成型物的制备方法
US5523335A (en) 1994-10-17 1996-06-04 Henkel Corporation Printing inks and related laminates and processes
US5601538A (en) 1995-03-07 1997-02-11 Medtronic, Inc. Flow directed catheter with hydrophilic distal end
US6099562A (en) 1996-06-13 2000-08-08 Schneider (Usa) Inc. Drug coating with topcoat
US5772640A (en) 1996-01-05 1998-06-30 The Trustees Of Columbia University Of The City Of New York Triclosan-containing medical devices
WO1997041180A1 (en) 1996-04-30 1997-11-06 Sola International, Inc. Water-based pad printing ink composition
US6060534A (en) 1996-07-11 2000-05-09 Scimed Life Systems, Inc. Medical devices comprising ionically and non-ionically crosslinked polymer hydrogels having improved mechanical properties
JPH10306191A (ja) 1996-09-10 1998-11-17 Bmg Kk ポリビニルアルコール／エチレンービニルアルコール 共重合体のコンポジット
US5981826A (en) 1997-05-05 1999-11-09 Georgia Tech Research Corporation Poly(vinyl alcohol) cryogel
JP3588237B2 (ja) 1997-10-31 2004-11-10 京セラ株式会社 ポリビニルアルコールゲルの製造方法
AU2794399A (en) 1998-03-06 1999-09-20 University Of Florida Medical device utilizing hydrogel materials
AU4112901A (en) 2000-03-15 2001-09-24 Ueda Textile Science Foundation Molding made of polyvinyl alcohol and process for producing the same
US6913765B2 (en) 2001-03-21 2005-07-05 Scimed Life Systems, Inc. Controlling resorption of bioresorbable medical implant material
JP4901021B2 (ja) * 2001-06-06 2012-03-21 川澄化学工業株式会社 カテーテルチューブ
JP4570873B2 (ja) 2001-10-03 2010-10-27 ボストン サイエンティフィック リミテッド ポリマー被覆内部ルーメンを伴う医療機器
GB0202233D0 (en) 2002-01-31 2002-03-20 Smith & Nephew Bioresorbable polymers
US8313760B2 (en) 2002-05-24 2012-11-20 Angiotech International Ag Compositions and methods for coating medical implants
ATE515277T1 (de) 2002-05-24 2011-07-15 Angiotech Int Ag Zusammensetzungen und verfahren zum beschichten von medizinischen implantaten
US7485670B2 (en) 2002-08-02 2009-02-03 Cambridge Polymer Group, Inc. Systems and methods for controlling and forming polymer gels
US7745532B2 (en) 2002-08-02 2010-06-29 Cambridge Polymer Group, Inc. Systems and methods for controlling and forming polymer gels
CA2497415C (en) 2002-09-03 2011-10-18 Novartis Ag Ink formulations and uses thereof
WO2004087007A2 (en) 2003-03-25 2004-10-14 Biocure, Inc. Hydrogel string medical device
CA2533835A1 (en) 2003-07-31 2005-02-24 Cambridge Polymer Group, Inc. Systems and methods for controlling and forming polymer gels
CN1285399C (zh) 2003-08-13 2006-11-22 天津膜天膜工程技术有限公司 用于血液透析的聚偏氟乙烯中空纤维膜
US20050064223A1 (en) 2003-09-22 2005-03-24 Bavaro Vincent Peter Polymeric marker with high radiopacity
CN101897989B (zh) 2004-02-23 2013-11-13 洛马林达大学医学中心 局部和内部使用的止血剂
US8821583B2 (en) 2004-10-05 2014-09-02 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Interpenetrating polymer network hydrogel
CA2591921A1 (en) 2005-02-23 2006-08-31 Zimmer Technology, Inc. Blend hydrogels and methods of making
US20060240059A1 (en) 2005-04-22 2006-10-26 Cardiac Pacemakers, Inc. Lubricious eluting polymer blend and coating made from the same
WO2006132661A1 (en) 2005-06-06 2006-12-14 Massachusetts General Hospital Tough hydrogels
US7819868B2 (en) 2005-06-21 2010-10-26 St. Jude Medical, Atrial Fibrilation Division, Inc. Ablation catheter with fluid distribution structures
US20070129690A1 (en) 2005-12-02 2007-06-07 Joel Rosenblatt Catheter with polymeric coating
US8734823B2 (en) 2005-12-14 2014-05-27 The Invention Science Fund I, Llc Device including altered microorganisms, and methods and systems of use
US20080075628A1 (en) 2006-09-27 2008-03-27 Medtronic, Inc. Sterilized minocycline and rifampin-containing medical device
WO2008060380A2 (en) 2006-10-18 2008-05-22 Arrow International, Inc. Anti-infective alcohol catheter solution with chlorhexidine treated catheter
US7766907B2 (en) 2006-12-28 2010-08-03 St. Jude Medical, Atrial Fibrillation Division, Inc. Ablation catheter with sensor array and discrimination circuit to minimize variation in power density
WO2008098019A2 (en) 2007-02-05 2008-08-14 Carbylan Biosurgery, Inc. Polymer formulations for delivery of bioactive agents
SI2412828T1 (sl) 2007-03-13 2013-10-30 Amgen Inc. Mutacije k-ras in b-raf ter terapija s protitelesom anti-egfr
US20100210752A1 (en) 2007-04-23 2010-08-19 The General Hospital Corporation Pva hydrogels having improved creep resistance, lubricity, and toughness
WO2009060437A2 (en) 2007-11-08 2009-05-14 Svip 3 Llc Fecal incontinence device, system and method
CA2709379C (en) 2007-12-21 2016-08-16 Microvention, Inc. Hydrogel filaments for biomedical uses
US7631760B2 (en) 2008-02-07 2009-12-15 Amcor Flexibles Healthcare, Inc. Dual compartment pouch
WO2009150650A2 (en) 2008-06-12 2009-12-17 Ramot At Tel Aviv University Ltd. Drug-eluting medical devices
US7845670B2 (en) 2008-11-12 2010-12-07 Bac Industries, Inc. Trailer dolly
US8637063B2 (en) 2008-12-05 2014-01-28 Cambridge Polymer Group, Inc. Hydrolyzed hydrogels
EP2352796A1 (en) 2008-12-05 2011-08-10 Semprus Biociences Corporation Layered non-fouling, antimicrobial, antithrombogenic coatings
US20100234815A1 (en) 2009-03-11 2010-09-16 Teleflex Medical Incorporated Stable melt processable chlorhexidine compositions
JP5220698B2 (ja) 2009-07-06 2013-06-26 富士フイルム株式会社 結晶性ポリマー微孔性膜及びその製造方法、並びに濾過用フィルタ
US8673388B2 (en) 2009-09-09 2014-03-18 Cook Medical Technologies Llc Methods of manufacturing drug-loaded substrates
JP5828502B2 (ja) 2011-06-01 2015-12-09 国立大学法人大阪大学 ポリビニルアルコール多孔質体およびその製造方法
CN102580145B (zh) 2012-02-16 2014-02-26 华南理工大学 磷酸钙盐/六方介孔硅/plga骨组织支架的制备方法
CN102634865B (zh) 2012-04-01 2014-02-26 东华大学 一种降解时间可调的医用管材料及其制备方法
JP2013223574A (ja) 2012-04-20 2013-10-31 Olympus Medical Systems Corp 医療器具用エラストマー成形体
CA2881945A1 (en) 2012-08-23 2014-02-27 Volcano Corporation Device, system, and method for anatomical lesion length estimation
DK177651B1 (en) 2012-10-26 2014-02-03 Mbh Internat A S Method of preparing a ready-to-use urinary catheter and a catheter assembly for use in said method
LT2919825T (lt) 2012-11-14 2018-12-10 Hollister Incorporated Vienkartinis kateteris su selektyviai skaidoma vidine šerdimi
US11850331B2 (en) 2013-03-11 2023-12-26 Teleflex Medical Incorporated Devices with anti-thrombogenic and anti-microbial treatment
ES3001020T3 (es) 2014-06-11 2025-03-04 Massachusetts Inst Technology Estructuras de permanencia y métodos relacionados
ES2992825T3 (en) 2015-12-22 2024-12-18 Access Vascular Inc High strength biomedical materials
US10631968B2 (en) 2017-03-06 2020-04-28 Edwards Lifesciences Corporation Humidity-management packaging systems and methods
KR101927397B1 (ko) 2017-03-29 2018-12-11 주식회사 제노스 병변 길이 측정 기능을 갖는 카테터
CN110997026A (zh) 2017-06-21 2020-04-10 阿塞斯血管有限公司 并入有水溶性聚合物的高强度多孔材料
AU2019404045A1 (en) 2018-12-19 2021-06-24 Access Vascular, Inc. High strength porous materials for controlled release
US20210275774A1 (en) 2020-03-06 2021-09-09 Access Vascular, Inc. Packaging for hydrated articles and related methods
US11992627B2 (en) 2020-06-30 2024-05-28 Access Vascular, Inc. Articles comprising markings and related methods

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5508036A (en) * 1992-04-24 1996-04-16 Osteotech, Inc. Devices for preventing tissue adhesion
CN1228690A (zh) * 1996-07-03 1999-09-15 巴克斯特国际有限公司 具有固定模的可径向膨胀的管状ptfe移植物
US5820918A (en) * 1996-07-11 1998-10-13 Hercules Incorporated Medical devices containing in-situ generated medical compounds
CN1264321A (zh) * 1997-05-13 2000-08-23 普渡研究基金会 具有快速溶胀、高机械强度和超吸收特性的水凝胶复合物和超多孔水凝胶复合物
US6656206B2 (en) * 1999-05-13 2003-12-02 Cardia, Inc. Occlusion device with non-thrombogenic properties
US20080160062A1 (en) * 2006-12-29 2008-07-03 Boston Scientific Scimed, Inc. Medical devices based on modified polyols
JP2010525154A (ja) * 2007-04-24 2010-07-22 ザ・ジェネラル・ホスピタル・コーポレイション Ｐｖａ−ｐａａヒドロゲル
US20090010983A1 (en) * 2007-06-13 2009-01-08 Fmc Corporation Alginate Coated, Polysaccharide Gel-Containing Foam Composite, Preparative Methods, and Uses Thereof
US20100204800A1 (en) * 2007-08-03 2010-08-12 Zimmer, Inc. Multi-polymer hydrogels
JP2015213755A (ja) * 2008-12-05 2015-12-03 センプラス・バイオサイエンシーズ・コーポレイションＳｅｍｐｒｕｓ Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｃｏｒｐ． 非ファウリングで抗菌の抗血栓形成性グラフト−フロム組成物
US20130046346A1 (en) * 2011-08-16 2013-02-21 Goetz Thorwarth Thermoplastic Multilayer Article
JP5820918B1 (ja) * 2014-10-20 2015-11-24 株式会社 伊藤園 加温販売用容器詰飲料及びその製造方法
WO2017015571A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 Novaflux, Inc. Implants and constructs including hollow fibers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
N.A. PEPPAS ET AL: "Semicrystalline poly(vinyl alcohol) films and their blends with poly(acrylic acid) and poly(ethylene glycol) for drug delivery applications", 《J. DRUG DEL. SCI. TECH》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116322813A (zh) * 2020-10-06 2023-06-23 张力有限责任公司 降低异物反应的三维可植入基质
CN116322813B (zh) * 2020-10-06 2024-06-28 张力有限责任公司 降低异物反应的三维可植入基质
CN112472877A (zh) * 2020-12-18 2021-03-12 南京鼓楼医院 用于医疗导管的润滑油灌注的超滑多孔表面的制备方法
CN112472877B (zh) * 2020-12-18 2022-03-08 南京鼓楼医院 用于医疗导管的润滑油灌注的超滑多孔表面的制备方法
CN113796945A (zh) * 2021-10-29 2021-12-17 苏州海宇新辰医疗科技有限公司 一种冷冻消融管
CN113796945B (zh) * 2021-10-29 2023-08-18 苏州海宇新辰医疗科技有限公司 一种冷冻消融管

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