可降解聚酯多孔微球是由可降解材料聚酯材料制备而成的微米级颗粒,在球体外壳层或内核层分布着相互连通或者封闭的孔结构,具有低密度、高孔隙率和大的比表面积。
可降解聚酯多孔微球的特点
(1)生物可降解性:可降解聚酯材料能够在人体内完全降解吸收、排出体外,不会残留任何有害物,并且材料的降解周期可设计调节;降解产物能够刺激人体胶原蛋白再生,从而达到填充、紧致肌肤的效果;
(2)生物相容性:可降解聚酯材料具有良好的生物相容性,低毒性、低免疫原性、低炎症反应,植入体内后不会引起炎症刺激等排斥反应,在临床上具有长达数十年的研究与应用历史;
(3)多孔结构:具有低密度、高孔隙率和大的比表面积,内部多孔结构易于吸附和释放药物、生长因子等成分,用于精准的药物输送和治疗[1];此外多孔结构也适合组织细胞长入,实现组织器官的原位修复与再生;
由于可降解聚酯多孔微球具有以上特点优势,因此在生物医学领域得到广泛应用,如药物递送、组织工程、细胞治疗、医美填充。
常见的可降解聚酯多孔微球制备方法
(1)乳化溶剂挥发法:将制孔剂和聚合物溶于易挥发的有机溶剂(如氯仿、二氯甲烷等)中,将该溶液加入到含有乳化剂的水溶液(通常为PVA溶液)中,搅拌形成乳液,溶剂挥发后得到聚合物微球[2],继而将制孔剂除去得到多孔微球。
图1 单乳化溶剂挥发法原理示意图
(2)复乳化溶剂挥发法:将制孔剂溶解于少量的水中形成内水相,聚合物溶于有机溶剂中形成油相,内水相和油相混合后超声乳化形成初乳,然后在高速搅拌条件下将初乳滴加到含有一定浓度乳化剂水溶液(外水相)中,形成 W/O/W 复乳,搅拌一定时间使有机溶剂挥发后固化成球[3]。复乳化溶剂挥发法操作简单,成球效果好且可大批量制备,其制备原理示意图如下图2所示:
图2 复乳化溶剂挥发法原理示意图[4]
(3)相分离法:该法将聚合物(例如PDLLA)溶于二氯甲烷溶液中,以含植物油或矿物油二氯甲烷溶液为分散介质。将聚合物溶液逐滴加入到分散介质中并超声,油相完全加入后,继续搅拌,直至DCM完全去除。最后缓慢加入石油醚提取植物油或矿物油,过滤干燥后形成多孔微球[5]。
图3 相分离法原理示意图[5]
(4)种子溶胀法:通过在溶胀种子微球内的聚合制备多孔微球聚合物微球的方法。首先通过分散聚合或乳液聚合法制备粒径单分散的线性聚合物微球作为种子,然后将交联单体和功能单体,有时也包括溶剂致孔剂加入到种子体系中,使种子充分溶胀。升温并加入引发剂引发单体聚合,最后过滤,通过干燥和索氏抽提法除去微球中的致孔剂,得到多孔聚合物微球[6]。
图4 种子溶胀法原理示意图[6]
可降解聚酯多孔微球的应用
(1)再生医美领域:可降解聚酯微球已广泛应用再生类面部填充产品中,如以PLLA微球为代表的童颜针和以PCL微球为代表的少女针,主要利用可降解聚酯材料降解酸性产物刺激胶原蛋白生成的特性[7],这类填充微球目前主要以实心微为主。近来多孔微球应用于再生医美填充领域得到广泛关注,以含PDLLA多孔微球的爱塑菲面部填充剂为代表,不仅能够实现降解刺激胶原蛋白生成的效果,同时多孔微球易于再生胶原长入,实现原位替代,填充效果更优异。
图5 含PDLLA多孔微球的面部填充剂
(2)药物载体:可降解聚酯多孔微球的多孔结构可以吸附和释放药物,用于药物输送载体,通过注射等方式输送到特定部位,实现精准的药物治疗[8]。
图6 多孔微球在载药中应用[8]
(3)组织器官修复:在组织再生过程中,细胞的粘附和增殖通常需要携带营养物质、细胞生长因子等分子来辅助细胞增殖。多孔微球的巨大比表面积为细胞的粘附提供了支持,而高度多孔的结构,内表面和外表面的孔相互连接良好,作为血管,促进营养物质、生长因子和氧气的进出运输。因此其被广泛接受为组织再生支架[9]。
图7 多孔微球在组织再生中应用[9]
(4)环境保护领域:吸附污染物,可降解聚酯多孔微球具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,能够吸附水中的重金属离子、有机物等污染物[10]。
聚生生物多孔微球产品介绍
深圳聚生(品牌“eSUNMED”)主要致力于生物医用高分子材料的开发和应用。聚生可根据用户需求提供微球定制加工服务,包括粒径在10-100 μm的PLLA、PDLLA、PCL、PLGA等聚合物的实心或多孔微球;
以下为聚生生物的可降解聚酯多孔微球的各项指标:
图8聚乳酸多孔微球电镜图
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深圳聚生专注于医用级单体、聚合物(特别是PLA、PCL、PLGA等关键材料)及其微球的精密加工,同时辅以其他聚合物材料、前沿的医用3D打印材料以及多元化的加工服务,形成了一个全面且专业的产品体系。深圳聚生主要服务于可吸收医疗器械的制造商、科研院所及研究机构,深度聚焦于医美填充剂、可吸收骨科器材、心血管介入设备以及可吸收缝合线等关键医疗领域的创新应用开发。通过提供这些高性能的医用材料及其加工服务,致力于满足并推动这些行业在技术创新和产品升级上的需求,为提升医疗质量和患者福祉贡献力量。
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