生物選擇性表面紋理的制作方法
【專利摘要】本發明描述了生物選擇紋理化表面，其在植入于哺乳動物體中的裝置上介導異物反應、細菌粘合和組織粘合。采用紋理的分級層次與活體結構形成界面以促進或阻礙特定生理反應/相互作用，某些紋理的分級層次能建立Wenzel狀態，而其它紋理的分級層次能建立Wenzel狀態。由于傳統地需要氣態來建立Cassie或Wenzel狀態，并且氣體并不長期保留在活體組織中，描述了與上述狀態類型的與由身體成分取代的氣體通常表示的成分的組織/裝置相互作用，其中形成了組織成分分離并且發展了所希望的相互作用狀態。
【專利說明】生物選擇性表面紋理

【技術領域】
[0001] 本公開提供可植入的醫療裝置，可植入醫療裝置在基質上包括表面紋理，在植入 于宿主組織中時，表面紋理與存在于宿主組織中的液體形成界面。在某些實施例中，植入物 有利地防止或減少不當組織粘合、細菌生長和/或生物膜形成同時促進所希望的宿主組織 的附著或向內生長。

【背景技術】
[0002] 在氣態環境中固體紋理化表面與水的相互作用由Cassie - Baxter模型描述。在 此模型中，空氣被截留在紋理化表面的微槽中并且小水滴擱置于包括空氣和微突起的頂部 的復合表面上。在多個尺度紋理之間分形維數（fractual dimension)的重要性已經是公 知的并且許多方案是基于分形貢獻，即在不同尺度的紋理之間的維度關系。然而，與所用材 料(有機或無機）和表面紋理的幾何結構(粒子、桿陣列或孔隙）無關，一直需要多個尺度的 紋理與低表面能量相組合來獲得所謂的超疏水表面。
[0003] 超疏水性以各種方式報告為一種具備與水的接觸角比利用平滑但較強疏水材料 可實現的接觸角更大的材料。輿論普遍認為超疏水物質的最小接觸角為150°。
[0004] 疏水表面排斥水。可以例如通過確定表面上水滴的接觸角來測量表面的疏水性。 可以在靜態或動態來測量接觸角。動態接觸角測量可以包括確定相對于諸如水滴這樣的粘 附物的前移接觸角或后退接觸角。在前移接觸角與后退接觸角之間具有較小差異的疏水表 面（即，低接觸角滯后）表示在臨床上需要的性質。水可以在具有低接觸角滯后的表面上比 跨越具有高接觸角滯后的表面上更易于行進，因此，接觸角滯后的量值可以等于使物質跨 越整個表面上移動所需的能量。在臨床應用中，接觸角與植入物在原位的移動性有關。
[0005] 來自自然界的表面紋理研究的典型動機是荷葉，由于凸胞乳突和隨機定向的疏水 蠟小管的分級結構，荷葉是超疏水性的，凸胞乳突和隨機定向的疏水蠟小管的分級結構與 水具有高接觸角和低接觸角滯后并且表現出強自清潔性質。一個較少為人所知的來自自然 界的動機是紅玫瑰花瓣，具有利用周向布置和軸向導向的脊而加以裝飾的凸胞乳突的分級 結構，這種分級結構具有中等接觸角和高角接觸差異。
[0006] 接觸角為與植入物表面直接接觸的水量的測量量度，而接觸角滯后為水可以在表 面上移動的程度的測量。這些狀態中每一個的自然進化動機是完全不同的。在荷葉和總體 上植物葉子的情況下，與水的最少接觸和高的水移動性導致水優先粘附到微粒污染物上， 可以在水流掉時從葉子清理掉微粒污染物。這用于減小由表面污染物對光的吸收量并且 提高了光合作用效率。在玫瑰花瓣和總體上植物花瓣的情況下，大部分授粉者/傳粉昆蟲 (pollinator)被吸引到高張力水源，高張力水源提供易于接近性而不會淹沒昆蟲。因此，在 進化刺激在植物學中是繁殖的情況下，與高接觸角滯后相配對的高接觸角是優選的；而在 進化刺激是新陳代謝和生長的情況下，與低接觸角滯后相配對的高接觸角是優選的。
[0007] 暫時考慮單個紋理尺度，當水放置于紋理化表面上時，其可以置于紋理的峰上或 者芯吸到谷內。前者被稱作Cassie狀態，而后者被稱作Wenzel狀態。當Wenzel狀態占優 勢時，接觸角和接觸角滯后二者隨著表面粗糙度增加而增加。然而，當粗糙度系數超過臨界 水平時，接觸角繼續增加，而滯后開始減小。在此點，占優勢的濕潤行為變化，這歸因于在表 面與水滴之間的界面處截留的空氣量增加。
[0008] 在植物世界中，諸如上文所討論的荷葉或玫瑰花瓣，大部分紋理化表面出現在疏 水基質上。然而當疏水流體代替水時，Cassie狀態可以容易地轉化為Wenzel狀態。并非 總是這種情況，并且這取決于疏水材料的蒸氣壓力和粘度和截留在表面紋理中的空氣可以 耗散多快。
[0009] 有利地在可植入的醫療裝置中使用微結構化表面紋理，諸如在自然界中發現的那 些或者其它微結構化表面，以便調制該裝置的疏水性，從而調制組織和細菌粘合。


【發明內容】

[0010] 應了解前文的一般描述和下文的詳細描述表示本公開的實施例并且計劃提供用 于對所要求保護的本公開的性質和特征進行理解的概述或構架。該描述用于解釋所要求保 護的主題的原理和操作。本公開的其它和另外的特征和優點將是本領域技術人員在閱讀下 文的公開時易于顯而易見的。
[0011] 本公開的方法和實施例可適用于可吸收和可永久植入的材料，其中優選可吸收的 材料。這些材料可以用于可植入的醫療裝置中。
[0012] 本公開的一實施例提供一種可植入的醫療裝置，其包括在基質上的至少兩個表面 紋理，其中在植入于宿主組織中時，表面紋理與存在于宿主組織中的液體形成界面，其中第 一表面紋理在該裝置與組織之間截留空氣以形成第一界面；并且第二表面紋理并不在該裝 置與宿主組織之間截留空氣以形成第二界面；其中界面具有至少5度的接觸滯后角。
[0013] 本公開還涉及生理學上可吸收、非成纖維性/非纖維化的（non-fibrogenic)、親水 性材料，這種材料在第一時間間隔通過添加表面紋理而變得相對疏水。替代地，本公開涉及 一種生理上可吸收、大體上致生纖維的/纖維化的疏水材料，其在第一間隔期間通過添加 表面紋理而變得具有相對親水性。
[0014] 本公開涉及可植入、可吸收的薄片，這些薄片為親水性的，并且可能原位膨脹或 甚至溶解，由此則添加疏水表面紋理在原位減小了吸收率或仿形/適形變化（conformal change)。替代地，本公開涉及疏水可植入的薄片，其并不在體內快速吸收，通過添加親水性 表面紋理而使之更快地吸收。
[0015] 本公開涉及可植入裝置，其包括表面紋理，表面紋理相對于另一物質或活體結構 而言更有利于哺乳動物體內的一種物質或活體結構。例如，利用本文所描述的裝置實現了 表面過濾效應，其中使第一物質或結構與植入物比另一物質或結構更密切接觸。密切水平 由相互作用的空間尺度表征。
[0016] 特別地，本公開描述了一種表面過濾效應，其中，在薄片植入物的相同側或相反側 上，由標度或極性表征的一個物種被拒斥并且由標度或極性表征的另一物種被吸引，或者 都被拒斥，或者二者都被吸引。例如，植入物可以包括其中細菌被拒斥和組織組分被吸引的 側部和細菌被拒斥并且組織組分被拒斥的另一側。
[0017] 本公開還提供一種可植入材料，其包括當向哺乳動物體中的水性環境暴露時最初 形成Cassie和Wenzel狀態的紋理。在另外的實施例中，可植入材料可以包括在一段時間 之后形成與Wenzel和Cassie狀態的類似狀態的紋理，這些狀態包括固體親水相、液體疏 水相和液體親水相。在這些修改的Wenzel和Cassie狀態，與典型氣相類似的截留相為液 體疏水相。在其它實施例中，可植入材料包括紋理，紋理隨后利用液體疏水相來替換氣相。
[0018] 在其它實施例中，本公開提供包括親水基質的可植入、可吸收薄片，其能在宿主組 織中膨脹或甚至溶解，由此添加疏水表面紋理減小了宿主組織中的吸收率或適形變化。
[0019] 本公開還提供可植入、可吸收的薄片，其包括并不在體內快速吸收的疏水物質并 且可以通過添加親水性表面紋理而使之快速吸收。
[0020] 在本文所公開的醫療裝置的特定實施例中，Wenzel狀態強于Cassie狀態或者相 反情況或者其類似情況可以在裝置的外表面由于水解或酶促降解而移除時隨著時間發展。
[0021] 在本文所公開的醫療裝置的特定實施例中，形成過濾效應并且在植入物的相同側 或相反側上由尺度或極性所表征的一個物種被拒斥并且由尺度或極性表征的另一物種被 吸引，或者二者都被拒斥，或者二者都被吸引。例如，第一側拒斥第一組織組分但吸引第二 組織組分和其中第二側拒斥細菌并拒斥組織組分。
[0022] 在特定實施例中，選擇第一表面紋理吸收率以在第一時間間隔減小組織粘合和細 菌定植，特別是生物膜形成并且在第二時間間隔變成平滑、親水性、快速吸收和非成纖維性 材料。
[0023] 在特定實施例中，發生基質的表面電荷和表面能的加強，使得水總是結合到基質 表面，即使任何特定水分子可能在植入物表面上具有短暫停留時間。
[0024] 在特定實施例中，可植入的醫療裝置的表面被屏蔽避免蛋白質粘合和自洗滌，這 歸因于水分子隨機附著到該表面/與該表面分離。
[0025] 在特定實施例中，對細菌菌落引起折疊或滾動效應，使得外生物膜層封裝并且拒 斥從醫療裝置的表面發展的細菌菌落。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1為具有分級表面的本公開的可植入假體的總體視圖。
[0027] 圖2a為最大連通結構C =1的示意圖。
[0028] 圖2b為連通結構C =0· 25的示意圖。
[0029] 圖2c為最小連通結構C - 0的示意圖。
[0030] 圖3a、圖3b為本公開的可植入假體的制造方法。
[0031] 圖4為謝爾平斯基（Sierpinski)鏤墊表面紋理的示例。
[0032] 圖5為阿波羅（Apollonian)墊片表面紋理的示例。
[0033] 圖6為擴散限制聚集表面紋理的示例。
[0034] 圖7為科赫（Kock)雪花表面紋理的示例。
[0035] 圖8為使可吸收的親水性可植入物變成疏水性以減輕異物反應的示例。
[0036] 圖9為使可吸收的親水性可植入物疏水以減輕系數率的示例。
[0037] 圖10為使可吸收的疏水可植入物變成親水性的以減輕異物反應的示例。
[0038] 圖11為使可吸收的疏水可植入物親水以增加吸收率的示例。
[0039] 圖13為具有緊貼組織粘合的至少一個側部的可植入物的示例。
[0040] 圖14為具有細胞型過濾效應表面的可植入物的示例。
[0041] 圖15為具有組織型過濾效應表面的可植入物。
[0042] 圖16為具有細菌粘合阻力的可植入物的示例。

【具體實施方式】
[0043] 現在將詳細地參考本公開的實施例，其一個或多個示例在下文中陳述。每個示例 通過解釋本公開的材料和可植入的醫療裝置而提供并且并無限制意義。實際上，對于本領 域技術人員將顯然，在不偏離本公開的范圍或精神的情況下可以對本公開的教導內容做出 各種修改和變型。例如，作為一個實施例的部分示出或描述的特征可用于另一實施例以得 到又一實施例。
[0044] 因此，預期的是本公開涵蓋屬于所附權利要求和它們的等效物的范圍內的這些修 改和變型。本公開的其它目的、特征和方面在下文的詳細描述中公開或者從下文的詳細描 述顯然。本領域普通技術人員將了解本討論只是示例性實施例的描述并但并非意圖為限制 本公開的更廣泛方面。
[0045] 本公開提供一種可植入的醫療裝置，其包括在基質上的至少兩個表面紋理，其中 在植入于宿主組織中時，表面紋理與存在于宿主組織中的液體形成界面，其中第一表面紋 理在該裝置與組織之間截留空氣以形成第一界面；并且第二表面紋理并不在該裝置與宿主 組織之間截留空氣以形成第二界面，其中界面具有至少5度的接觸滯后角。醫療裝置可包 括表面紋理材料，或者醫療裝置可以包括本領域技術中常用的、上面安置了表面紋理材料 的其它材料。表面紋理指在基質材料中安置的微米級紋理或圖案，例如，如由下文中所描述 的方法所陳述。在特定實施例中，表面紋理包括分級結構。
[0046] 在特定實施例中，接觸滯后角在至少5度至約90度的范圍。在其它實施例中，接 觸滯后角在至少5度至大約75度的范圍，而在另外的實施例中，接觸角滯后在約10度至約 75度的范圍。
[0047] 在另一實施例中，在植入后一段時間之后，界面包括：a)固體親水相，b)液體疏水 相；以及c)液體親水相。在又一實施例中，根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其中 截留的空氣在一段時間后由液體疏水相取代。例如，這段時間可以是約5分鐘至12小時， 或者更特定而言，約5分鐘至約6小時，或約30分鐘至約6小時。
[0048] 在另一實施例中，表面紋理包括親水性可吸收材料，其中由于表面紋理而使親水 性可吸收材料親水性更弱，并且表面紋理減小了該醫療裝置在宿主組織中的吸收率或適形 變化。在其它實施例中，表面紋理包括疏水性可吸收材料，其中由于表面紋理而使疏水性可 吸收材料疏水性更弱，并且表面紋理增加了醫療裝置在宿主組織中的吸收率或適形變化。
[0049] 在其它實施例中，至少一個表面紋理包括可吸收材料，其中至少一個表面紋理通 過吸收而修改使得至少一個表面紋理在醫療裝置被吸收時變得更多地濕潤或更少地濕潤。
[0050] 在另外的實施例中，表面紋理在宿主組織中具有一定吸收率，這種表面紋理在第 一時間間隔減輕了組織粘合、細菌定植和/或生物膜形成并且在第二時間間隔變成平滑、 親水、快速吸收和非纖維化材料。例如，第一時間間隔可以是下列范圍：約5分鐘至約6小 時，或約10分鐘至約6小時，約10分鐘至約3小時，或者約10分鐘至約30分鐘，并且第二 時間間隔可以是下列范圍：約30分鐘至約12小時，約30分鐘至約6小時，約1小時至約6 小時或約3小時至約6小時 在某些實施例中，至少一個表面紋理包括10納米至1微米的較小節距，且另一表面紋 理包括2微米至100微米的節距，其中較小表面紋理安置于較大表面紋理上，從而提供分級 結構。在某些實施例中，較小表面紋理截留空氣，而較大表面紋理并不截留空氣。在一不同 實施例中，較大表面紋理截留空氣，而較小表面紋理并不截留空氣。因此形成的界面部分地 取決于節距大小、紋理圖案和/或用于制備表面紋理的基質材料，如在下文中更詳細地描 述。在一特定實施例中，第一界面拒斥第一源自宿主的物質的附著，而第二界面促進第二源 自宿主的物質的附著。例如，第一源自宿主的物質可以是微生物，而第二源自宿主的物質可 以是宿主組織。在另一示例中，第一源自宿主的物質是蛋白質，而第二源自組織的物質是宿 主組織。在另一示例中，第一源自宿主的物質是宿主組織而第二源自宿主的物質是內皮細 胞。
[0051] 在另外的實施例中，在植入于宿主組織中的情況下，至少一個表面紋理的表面電 荷增加從而使得水更強固地結合到基質表面，但是結合也并非太強固到以致于導致排除結 合到所述基質表面的水分子與在宿主組織中周圍水交換的程度。舉例而言，水層可以粘附 到該裝置表面并且所述水層減小了蛋白質分子吸附到所述紋理化表面的速率，相對于包括 無表面紋理的所述基質的裝置而言。而且，水層可以粘附到該裝置的表面紋理上使得水層 減小了蛋白質分子吸附到紋理化表面的速率，相對于無表面紋理的裝置而言。
[0052] 在特定實施例中，其中基質為多孔性的。例如，基質可以包括三維互連的孔隙。
[0053] 在某些實施例中，第一表面紋理當植入于宿主組織中時形成Cassie狀態，且第二 表面紋理當植入于宿主組織中時形成Wenzel狀態。在另外的實施例中，表面紋理中的至少 一個包括嵌入于基質內并從基質突伸的纖維，并且纖維以與該裝置的其它表面紋理的節距 不同的至少一個空間尺度分叉至少一次。在又一實施例中，所述表面紋理中的至少一個包 括在兩端處嵌入于所述基質中的纖維并且所述纖維從所述基質突伸，并且所述成纖維形成 具有與醫療裝置的其它表面紋理的節距不同的至少一個直徑的環。
[0054] 在某些實施例中，表面紋理可以包括或類似于某些數學分形形狀。例如，在某些實 施例中，至少一個表面紋理包括科赫雪花圖案、謝爾平斯基鏤墊圖案、阿波羅墊片圖案或者 擴散限制聚集圖案。
[0055] 在某些實施例中，前述可植入的醫療裝置包括兩側，諸如薄片結構，其中兩側具有 不同的表面紋理圖案。在一實施例中，表面紋理與存在于宿主組織中的液體形成界面，其中 至少一個表面紋理在裝置與組織之間截留空氣并且至少一個其它表面紋理并不在裝置與 組織之間截留空氣，并且其中所得到的界面在一側生成至少5°的接觸滯后角（例如，接觸 角滯后可以是至少5度至約90度，至少5度至約75度，或約10度至約75度的范圍)，并且 在裝置的另一側上形成小于5度的接觸滯后角（例如，約0. 1至小于5度，或更特別地，約 0. 5至小于5度，或者更特別地，約0. 5至約3度的角）。
[0056] 應了解本公開的結構并非預期為嚴格超疏水的，并且不應在此基礎上加以限制。 例如，可以通過添加表面結構而使典型親水材料變得疏水性更強，但這種添加并不需要表 面為超疏水性的，根據常用定義。
[0057] 雖然并不受任何特定理論界定，可植入的醫療裝置還可以根據如下文所描述的原 理所解釋那樣來進一步理解。在平滑表面上的小水滴的接觸角由構成平滑表面的分子的電 子結構來決定。由于電子結構所造成的最高接觸角為大約120°。高表面能物質傾向于減 小與極性物質諸如水的接觸角。當水在固體表面上傳播時，其以降低固體的表面能為代價 而增加了其自己的表面能。凈結果是相對于它們分開的情況而言固體和水組合的總表面能 減少。
[0058] 當不與固體接觸時，水在其呈球形的形狀時處于其最低能量狀態。較低的表面積 與較低的表面能等同，并且對于給定體積而言，球對應于具有最小表面積的形狀。具有低表 面能的固體將不會造成水在其表面上傳播(增加其表面積)，因為使水在固體上傳播所需的 能量增加超過了在固體表面處可用的能量。由氟和碳原子組成的分子通常具有最低表面能 中的某些，例如CF 3基具有低表面能6.7 mj/m2。具有更低表面能的表面被定義為超疏水性 的，其中水接觸角大于50°。為了實現這些高接觸角，固體表面必須被紋理化。
[0059] 表面能對當于形成一表面時發生的分子間鍵的破壞進行了量化。在固體物理學 中，表面必須固有地在能量上更不利于材料塊體，否則，將形成用于表面的驅動力，移除材 料塊體。對于可生物吸收的材料而言，塊體能量與表面能相比而言相對較高，并且溶解的表 面能低于該表面能。因此，存在吸收可生物吸收的材料的驅動力。這些材料必須具有相對 較高的表面能以促進與體內的水相互作用。另一方面，高表面能物質促進了蛋白質和細胞 附著，導致被稱作異物反應和微生物定植的效果。高異物反應導致炎癥和纖維化。因此，本 公開采用具有高表面能的親水性材料，通過采用分級表面紋理而使之更加疏水(但通常并 非超疏水性的）并且不太傾向于細菌定植。
[0060] 負責表面粗糙度效果的機制由Wenzel并且隨后由Cassie和Baxter提出。水與 平滑表面的相互作用由楊氏角「>'表征,并且理想平坦固體的可濕度由楊氏方程量化，

【權利要求】
1. 一種可植入的醫療裝置，其包括在基質上的至少兩個表面紋理，其中在植入于宿主 組織中時，所述表面紋理與存在于所述宿主組織中的液體形成界面，其中 第一表面紋理在所述裝置與所述組織之間截留空氣以形成第一界面；以及 第二表面紋理并不在所述裝置與所述宿主組織之間截留空氣以形成第二界面； 其中所述界面具有至少5度的接觸滯后角。
2. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，在一段時間之后，所述界面 包括：a)固體親水相，b)液體疏水相；以及c)液體親水相。
3. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，在一段時間之后，所述截留 的空氣由液體疏水相取代。
4. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述表面紋理包括親水性 可吸收材料，其中由于所述表面紋理而使得所述親水性可吸收材料的親水性更弱，并且所 述表面紋理減小了所述醫療裝置在所述宿主組織中的吸收率或仿形變化。
5. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述表面紋理包括疏水性 可吸收材料，其中由于表面紋理而使得所述疏水性可吸收材料的疏水性更弱，并且所述表 面紋理增加了所述醫療裝置在所述宿主組織中的吸收率或仿形變化。
6. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個表面紋理包括可 吸收材料，其中所述至少一個表面紋理通過吸收而得以修改使得所述至少一個表面紋理在 所述醫療裝置受吸收時變得更多地濕潤或更少地濕潤。
7. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述表面紋理在所述宿主 組織中具有一定吸收率，所述表面紋理在第一時間間隔期間減輕了組織粘附、細菌定植和/ 或生物膜形成并且其中所述表面紋理在第二時間間隔期間變成平滑、親水、快速吸收和非 纖維化材料。
8. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述至少一個表面紋理包 括10納米至1微米的較小節距，并且至少一個表面紋理包括2微米至100微米的較大節距， 其中所述較小節距表面紋理安置于所述較大節距表面紋理上，其中所述至少一個界面拒斥 所述第一組織物質附著，并且另一界面促進了第二組織物質附著。
9. 根據權利要求8所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述第一組織物質是微生 物并且第二組織物質為宿主細胞。
10. 根據權利要求8所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述第一組織物質是蛋白 質并且所述第二組織物質是宿主組織。
11. 根據權利要求8所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述第一組織物質為宿主 組織并且所述第二組織物質為內皮細胞。
12. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，在植入于所述宿主組織中 時，至少一個表面紋理的表面電荷增加使得水更強地結合到基質表面，但結合強度也沒有 強到使得排除結合到所述基質表面上的水分子與宿主組織中周圍水的交換的程度。
13. 根據權利要求12所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，水層粘附到所述裝置的 所述表面紋理，并且相對于無所述表面紋理的裝置，所述水層減小了蛋白質分子吸附到所 述紋理化表面上的速率。
14. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述基質為多孔性的。
15. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述第一表面紋理當植入 于宿主組織中時形成Cassie狀態，并且所述第二表面紋理當植入于所述宿主組織中時形 成Wenzel狀態。
16. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述表面紋理中的至少一 個包括嵌入于所述基質內并且從所述基質突伸的纖維，并且所述纖維以與所述裝置的其它 表面紋理的節距不同的至少一個空間尺度分叉至少一次。
17. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述表面紋理中的至少一 個包括在兩端處嵌入于所述基質內的纖維，使得所述纖維形成從所述基質突伸的環，其中 所述纖維具有與所述醫療裝置的其它表面紋理的節距不同的至少一個直徑。
18. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個表面紋理包括科 赫雪花圖案。
19. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個表面紋理包括謝 爾平斯基鏤墊圖案。
20. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個表面紋理包括阿 波羅墊片圖案。
21. 根據權利要求1所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個表面紋理包括擴 散限制聚集圖案。
22. -種可植入醫療裝置，包括兩個側部，每個側部在基質上包括表面紋理，其中在植 入于宿主組織中的情況下，所述表面紋理與存在于所述宿主組織中的液體形成界面，其中 至少一個表面紋理在所述裝置與組織之前截留空氣，并且至少一個其它表面紋理并不在所 述裝置與組織之間截留空氣并且其中所述得到的界面在所述裝置的一側上生成至少5度 的接觸滯后角并且在所述裝置的另一側上生成小于5度的接觸滯后角。
23. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，在一段時間之后，所述界 面包括：a)固體親水相，b)液體疏水相；以及c)液體親水相。
24. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述截留的空氣在一段 時間后由液體疏水相取代。
25. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個側部包括親水 性可吸收材料，其中由于添加了表面紋理而使所述親水性可吸收材料親水性更弱，并且所 述表面紋理減小了述醫療裝置在所述宿主組織中所的吸收率或仿形變化。
26. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個側部包括疏水 性可吸收材料，其中由于表面紋理而使得所述疏水性可吸收材料疏水性更弱，并且所述表 面紋理增加了所述醫療裝置原位的吸收率或仿形變化。
27. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，在至少一個側部上的至 少一個表面紋理包括可吸收性材料，其中所述至少一個表面紋理通過吸收而得以修改，使 得所述至少一個表面紋理在所述醫療裝置受吸收時變得更多地濕潤或更少地濕潤。
28. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述表面紋理在所述宿 主組織中具有一定吸收率，所述表面紋理在第一時段期間減輕了組織粘合、細菌定植和或 生物膜形成，并且其中所述表面紋理在第二時間間隔變成平滑、親水性、快速吸收并且非纖 維化的材料。
29. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個側部包括至少 兩個表面紋理，其中至少一個表面紋理包括10納米至1微米的較小節距，并且第二表面紋 理包括2微米至100微米的較大節距，其中所述較小節距表面紋理安置于所述較大節距表 面紋理上，其中當植入所述醫療裝置時，與活體組織形成至少兩個界面，其中所述至少一個 界面拒斥所述第一組織物質的附著，并且至少一個其它界面促進了第二組織物質附著。
30. 根據權利要求29所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述第一組織物種是微 生物并且第二組織物種是宿主細胞。
31. 根據權利要求29所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述第一組織物種是蛋 白質并且第二組織物種是宿主組織。
32. 根據權利要求29所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述第一組織物種是宿 主組織并且第二組織物種是內皮細胞。
33. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，當植入于所述宿主組織 中時，至少一個表面紋理的表面電荷增加使得水更強地結合到所述基質表面，但結合強度 并沒有強到使得排除結合到所述表面紋理的水分子與所述宿主組織中的周圍水交換的程 度。
34. 根據權利要求33所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，水層粘附到所述裝置的 所述表面紋理上，并且相對于無所述表面紋理的裝置，所述水層減小了蛋白質分子吸附到 所述紋理化表面上的速率。
35. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述基質是多孔性的。
36. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述表面紋理中的至少 一個當植入于宿主組織中時形成Cassie狀態，并且至少一個其它表面紋理當植入于所述 宿主組織中時形成Wenzel狀態。
37. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述表面紋理中的至少 一個包括嵌入于所述基質中并且從所述基質突伸的纖維，并且所述纖維以與所述醫療裝置 上的其它表面紋理的節距不同的至少一個空間尺度分叉至少一次。
38. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，所述表面紋理中的至少 一個包括在兩端處嵌入于所述基質中的纖維，使得所述纖維形成從所述基質突伸的環，其 中所述纖維具有與所述醫療裝置的其它表面紋理的節距不同的至少一個直徑。
39. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個表面紋理包括 科赫雪花圖案。
40. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個表面紋理包括 謝爾平斯基鏤墊圖案。
41. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個表面紋理包括 阿波羅墊片圖案。
42. 根據權利要求22所述的可植入的醫療裝置，其特征在于，至少一個表面紋理包括 擴散限制聚集圖案。
【文檔編號】A61L27/28GK104284685SQ201380016228
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年1月18日 優先權日:2013年1月11日
【發明者】L.布呂赫爾, M.米爾博克 申請人:Bvw控股公司