CN101193623A - 可植入的网状弹性基质的制造和应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可弹性压缩的生物可持久性网状弹性基质，其制造方法和用途，包括为了治疗、营养或其它有益目的而用于患者(如人和其他动物)的可植入装置或用于患者(如人和其他动物)的局部治疗的用途。

Description

可植入的网状弹性基质的制造和应用

本申请书要求2003年3月15日申请的美国临时专利申请No.：60/471,518和2003年10月23日申请的国际专利申请PCT/US03/33750的权益，该各申请的公开在此全文引为参考。

发明领域

本发明涉及网状的弹性基质，其制造方法和用途，包括为了治疗、营养或其它有益目的而用于患者(如人和其他动物)的可植入装置或用于患者(如人和其他动物)的局部治疗的用途。为了这些和其它的目的，本发明的产品可以单独使用，也可以和其它一种或多种可传递物质联合使用。

发明背景

组织工程(“TE”)方法通常包括传递生物相容性组织底物，该底物作为支架或支撑物，细胞可以在其上附着、生长和/或增殖，因而可通过再生或新的组织生长方式合成新的组织来修补伤口或缺陷。已认识到孔开放的生物相容性泡沫在组织的修复和再生中有显著的使用潜能。但是，由于它们在身体合成新的组织来修复创伤的过程中以及之后能够被身体分解和吸收而不会产生任何有害的组织反应，所以本领域以前的工作集中于由合成的生物可吸收材料来制备组织工程支架。

已经有人尝试用各种各样的处理方法和材料来制备生物可吸收的组织工程支架，如美国专利No.5,522,895(Mikos)，美国专利No.5,514,378(Mikos等)，美国专利No.5,133,755(Brekke)，美国专利No.5,716,413(Walter等)，美国专利No.5,607,474(Athanasiou等)，美国专利No.6,306,424(Vyakarnam等)，美国专利No.6,355,699(Vyakamam等)，美国专利No.5,677,355(Shalaby等)，美国专利No.5,770,193(Vacanti等)，和美国专利No.5,769,899(Schwartz等)中描述的那些方法和材料。在上述参考文献中使用的合成的生物可吸收生物相容性聚合体是本领域公知的，在大多数情况下，包括脂肪族聚酯、下列单体的同聚物和共聚物(无规的、嵌段的、链段的和接枝的)：羟基乙酸、乙交酯、乳酸、丙交酯(d、l、消旋或其混合)、ε-己内酯、三亚甲基碳酸酯、对二噁酮。

和组织再生使用的生物可吸收的三维多孔支架有关的这些方法的主要缺点是：在产品的生命周期中，随着多聚物的生物降解会产生有害的组织反应，而且不能检测体内组织工程支架的降解特征，因而严重限制了其作为有效支架的能力。另外，对于植入物来说，需要其在运输到生物位点，如通过导尿管、内诊镜、关节镜、注射器而运输到生物位点的过程中在运输装置中能经受得了压缩；在生物位点时，能够通过弹性回复扩展而占据并保持在生物位点中；具有特定的孔大小从而使该植入物可以在所述位点组织内生长而达到有效的治疗目的。此外，从生物可持久性的角度来看，由在聚合过程中通过发泡生成的聚氨酯泡沫制备的许多材料不具有吸引力，因为在聚合的过程中产生了有害的材料，例如致癌物质、细胞毒素等，它们会产生有害的生物学反应。相反，本发明的生物可持久性网状弹性基质适于作为长期的组织工程植入物这样的应用，特别是其中要进行动态装填和/或扩展的应用，如在软组织相关的整形外科中的应用。

已知很多聚合物具有不同程度的生物可持久性，但是商业上能够得到的材料要么缺乏提供可压缩的可植入装置以用于传递装置传递所需要的机械属性，和在目标生物位点上的原位弹性扩展性；要么缺乏足够的多孔性来诱导足量的细胞内生长和增殖。本领域的一些建议在下文将作进一步描述。

Brady等人在美国专利No.6,177,522(″Brady′522″)中公开了含有聚碳酸酯的可植入的多孔聚碳酸酯聚氨酯产品，它是一种碳酸烷基酯无规共聚物。当脲存在时，Brady′522的交联聚合物含有脲和缩二脲基团；当氨基甲酸乙酯存在时，它含有氨基甲酸乙酯和脲基甲酸酯基团。

Brady等人在美国专利申请公开No.2002/0072550A1(″Brady′550″)中公开了可植入的多孔聚氨酯产品，它是由聚醚或聚碳酸酯线性长链二醇形成。Brady′550并没有明确地公开生物稳定的孔洞容量超过85％的多孔聚醚或聚碳酸酯聚氨酯植入物。已知Brady′550的二醇缺乏叔碳连接。另外，也公开了Brady′550的二异氰酸酯是4，4′-二异氰酸二苯基甲酯，其含有不到3％的2，4′-二异氰酸二苯基甲酯。另外，Brady′550的最终泡沫聚氨酯产品含有氰尿酸酯联接且不是网状的。

Brady等人在美国专利申请公开No.2002/0142413A1(″Brady′413″)中公开了适合细胞、组织或器官的生长或重建的组织工程支架，它包含经溶剂抽提的或纯化的网状聚氨酯，如聚醚或聚碳酸酯，有很高的孔洞容量和表面积。在某些具体实施方案中，为了产生孔洞，在聚合的过程中采用发泡剂。很少量的孔窗口开放受手压或挤压的影响，并且采用了溶剂萃取法来清除产生的残余物。因此，Brady′413并未公开弹性可压缩的网状产品或其制造方法。

Gilson等人在美国专利No.6,245,090B1(″Gilson″)中公开了孔开放的泡沫导管填塞植入物，据说它的多孔外表面有很好的滞后性能，也就是，当它在血管中使用时，它不停地扩展和收缩。据说它的扩展和收缩速度比血管还要快。Gilson的孔开放的泡沫并不是网状的。

Pinchuk在美国专利No.5,133,742和5,229,431(分别称为″Pinchuk′742″和″Pinchuk′431″)中公开了耐破裂的聚氨酯，据说它在医学修复、植入、顶隔绝(roofing insulators)等应用中很有用。该聚合物是聚碳酸酯聚氨酯聚合物，其基本上完全没有醚连接。

Szycher等人在美国专利No.5,863,267(″Szycher″)中公开了生物相容性的具有内聚硅氧烷嵌段的聚碳酸酯聚氨酯。

MacGregor在美国专利No.4,459,252中公开了心血管修复装置或植入物，其包含多孔表面和位于该表面下的相互连接的空隙孔网络，该孔与表面孔以液体流的形式连接。

Gunatillake等人在美国专利No.6,420,452(″Gunatillake′452″)中公开了耐降解的含有硅树脂的弹性聚氨酯。Gunatillake等人在美国专利No.6,437,073(″Gunatillake′073″)中公开了耐降解的含有硅树脂的非弹性聚氨酯。

Pinchuk在美国专利No.5,741,331(″Pinchuk′331″)和其分案申请No.6,102,939和6,197,240中公开了由于微纤维断裂和破损而产生的可能的聚碳酸酯稳定性问题。Pinchuk′331并未公开具有下列特性的自我支持且占有空间的多孔元件：具有三维弹性可压缩性，能通过导管、内诊镜、注射器导入，占据着生物位点且允许细胞向所占据的空间内生长和增殖。

Pinchuk等人在美国专利申请公开No.2002/0107330A1(″Pinchuk′330″)中公开了一种用于治疗性试剂植入性传递的组合物，该组合物包含：含有弹性嵌段(如聚烯烃)和热塑性嵌段(如苯乙烯)的生物相容性嵌段共聚物，和被填入该嵌段共聚物中的治疗性试剂。Pinchuk′330组合物缺乏足够的机械属性来提供具有下列特性的的多孔材料：可压缩，可通过导管、内诊镜、注射器导入，有弹性且占据空间；能占据生物位点并允许细胞向所占据的空间内生长和增殖。

Tuch在美国专利No.5,820,917中公开了一种接触血液的医疗装置，其涂有一层水溶性肝素，其上又用多孔聚合物薄层覆盖，肝素能通过该薄层流出。多孔聚合物的涂层可以制备，如通过反相沉淀到支架上制备，以生成孔径为0.5-10微米的产物。Tuch公开的孔径太小而不能使细胞在无涂层的底物上有效地内生长和增殖。

上面的参考资料并没有公开，如满足下列条件的可植入的装置：完全适于传递装置传递、能从传递中弹性恢复、能作为有治疗效果(如组织修复和再生)的组织工程支架长期存在，且与合适大小的相互连接的孔相联通。而且，上述参考资料没有公开，如含有聚碳酸酯部分的装置。

上述背景技术的描述可以包括观察、发现、理解或公开，或公开的组合。虽然这些由本发明提供，但是其并不是本发明之前的已知相关技术。本发明这样的一些贡献在此已经特别指明，而本发明这样的其它贡献从上下文可以明显地看出来。并不能因为在此引用了文献，就认为承认该文献的领域(它与本发明的的领域完全不同)与本发明的领域相似。本申请的背景部分的任何参考文献的引述都不能认为是承认这些文献是本申请的现有技术。

本发明的简要说明

本发明的可植入装置作为长期的组织工程植入物可用于很多应用中，特别是其中需要进行动态的装填和/或扩展的应用，如在软组织相关的整形外科修复和再生中的应用。本发明的可植入装置可以通过传递装置，如导管、内诊镜、关节镜、腹腔镜(laproscop)、膀胱镜或注射器传递，以长期在患者，如哺乳动物的体内存留。在一具体实施方案中，本发明提供了可植入装置，其是生物可持久的、网状的、可弹性压缩的弹性基质。在另一具体的实施的方案中，该可植入装置的生物可持久力可达至少29天。在另一具体的实施的方案中，该可植入装置的生物可持久力可达至少2个月。在另一具体的实施的方案中，该可植入装置的生物可持久力可达至少6个月。在另一个具体的实施的方案中，该可植入装置的生物可持久力可达至少12个月。在另一具体的实施的方案中，该可植入装置的生物可持久力长于12个月。在另一具体的实施的方案中，该可植入装置的生物可持久力可达至少24个月。在另一具体的实施的方案中，该可植入装置的生物可持久力可达至少5年。在另一具体的实施的方案中，该可植入装置的生物可持久力长于5年。

本发明的弹性基质的结构、形态和属性可以根据不同的功能或治疗用途在很宽的性能范围内设计或变动，而这种设计或变动可以通过改变起始材料和/或处理条件来取得。

可以设计可植入装置的属性来补充修复和/或再生靶组织的能力在很多整形外科应用中提供了灵活性和使用本发明的可能性。在一具体实施方案中，当将由生物可持久的网状弹性基质形成的可植入装置用作组织工程支架时，在很长的时期内(长到和可植入装置的寿命一样长的时间内)其能保持其物理性能和体内属性。在另一具体实施方案中，该可植入装置在很长的时期内(长到和可植入装置的生命一样长的时间内)并不会引起有害的组织反应。在另一具体实施方案中，认为高的孔隙含量和/或高度的网状化可以使可植入装置完全内生长和增殖细胞和组织，如纤维原细胞、纤维组织、滑液细胞、骨髓基质细胞、干细胞和/或纤维软骨细胞。这种内生长和增殖的组织能够提供之前拥有的正在修复或替换的原始组织的功能，如承受压力的能力。

在一具体实施方案中，本发明提供了有网状结构的弹性基质。在另一具体实施方案中，在该弹性基质被细胞和/或组织包围或内生长后，其就不再发挥重要作用。在另一具体实施方案中，内生长和包围后的网状弹性基质仅占据很小的空间，不会影响再生的细胞和/或组织的功能，并且没有迁移的倾向。

发明的可植入装置是网状的，也就是说含有相互连接的孔网络，这种孔网络可能在形成时就有网状的结构和/或进行了网状化加工处理。这使整个可植入装置具有流体可渗透性，并且允许细胞内生长或增殖到可植入装置的内部。为此，在与整形外科应用等相关的一具体实施方案中，该网状弹性基质的孔的平均直径或其它最大横向尺寸至少为20微米。在另一具体实施方案中，网状弹性基质的孔的平均直径或其它最大横向尺寸为大约20微米至大约150微米。在另一具体实施方案中，网状弹性基质的孔的平均直径或其它最大横向尺寸为大约150微米至大约250微米。在另一具体实施方案中，网状弹性基质的孔的平均直径或其它最大横向尺寸为大约250微米至大约500微米。在另一具体实施方案中，网状弹性基质的孔的平均直径或其它最大横向尺寸为大于250微米到大约600微米。

在一具体实施方案中，可植入装置包含柔软而有弹性的网状弹性基质，其在压缩之后能恢复到原来的形状和基本相同的大小。在另一具体实施方案中，发明的可植入装置具有弹性可压缩性，这使该可植入装置可以在室温条件下(如25℃)从放松构型压缩到第一紧凑构型，以用于通过传递装置进行体传递，并在原位扩展成第二工作构型。在另一具体实施方案中，该弹性基质在很短时间内从第一紧凑构型10倍尺寸膨胀成第二工作构型，例如，在一具体实施方案中，在30秒或更短的时间内恢复到压缩前尺寸的90％(压缩前的尺寸也是指该尺寸)。而在另一具体实施方案中时间为20秒或更少，每一个维持75％的压缩变形长达10分钟。在另一具体实施方案中，从第一紧凑构型膨胀成第二工作构型在很短时间内发生，例如，在另一具体实施方案中，在120秒或更短的时间内恢复到压缩前尺寸的90％，在另一具体实施方案中时间为60秒或更少，在又一具体实施方案中时间为30秒或更少，每一个维持75％的压缩变形长达30分钟。在另一具体实施方案中，该弹性基质在很短时间内从第一紧凑构型10倍膨胀成第二工作构型，例如，在另一具体实施方案中，在90秒或更短的时间内恢复到压缩前尺寸的95％，而在另一具体实施方案中时间为40秒或更少，每一个维持75％的压缩变形长达10分钟。在另一具体实施方案中，从第一紧凑构型膨胀成第二工作构型在很短时间内发生，例如，在另一具体实施方案中，在180秒内或更短的时间内恢复到压缩前尺寸的95％，而在另一具体实施方案中时间为90秒或更少，在另一具体实施方案中时间为60秒或更少，每一个维持75％的压缩变形长达30分钟。在另一具体实施方案中，第二工作构型的至少一种尺寸基本上等于可植入装置放松构型的相应尺寸的大约95％到大约105％。在另一具体实施方案中，第二工作构型的尺寸基本等于可植入装置在放松构型的相应尺寸。

本发明能够提供真正的网状的、柔性的、有弹性的、生物可持久的弹性基质，其适于长期植入，且具有足够的多孔性而促使细胞在体内内生长和增殖。

在另一具体实施方案中，本发明提供了制造生物可持久的、柔性的、网状的、可弹性压缩的、适合植入患者体内的弹性基质的方法，该方法包括通过一个步骤在生物可持久的不含不需要残余物的弹性体中形成相互连接的孔，从而生成有网状结构的弹性基质。当将这种弹性基质植入患者体内时，它的生物可持久力为至少29天，且其具有多孔性，因而使整个弹性基质具有液体可渗透性，从而可以使细胞内生长和增殖到该弹性基质的内部。

在另一具体实施方案中，上述方法被用来提供弹性基质构型，如本发明所述，该弹性基质可以使细胞内生长和增殖到该弹性基质的内部，且可植入到患者体内，如本说明书所述。不受任何特定理论的限制，认为高孔隙含量和高度的网状化可以使可植入装置完全内生长或增殖细胞和组织，包括成纤维组织。

网状的弹性体适于许多长期可植入装置的应用，特别是在需要进行动态装填和扩展时。可以设计其属性以使其与修复和/或再生的靶组织相匹配的能力在很多整形外科应用中提供了巨大的灵活性和使用本发明的可能性。当该网状弹性基质作为支架使用时，其在更长的时期内，实际上是在可植入装置的整个使用寿命过程中都维持其物理性能和体内属性。因此，其在整个产品的生命周期中不会引发不良的组织反应。

这种内生长和增殖的组织能够提供正在修复或替换的原始组织的功能，如承受压力的能力。

在另一具体实施方案中，本发明提供了制备网状弹性基质的聚合方法，该方法包括混合下列组分以提供交联的弹性基质：

a)多羟基化合物组分；

b)异氰酸酯组分；

c)发泡剂；

d)任选地，交联剂；

e)任选地，增链剂；

f)任选地，至少一种催化剂；

g)任选地，至少一种孔开放剂；

h)任选地，表面活性剂；

i)任选地，粘度调节剂，

和通过网状化步骤使该弹性基质网状化，从而制备网状的弹性基质。上述组分以一定的量存在，制备出弹性基质并使弹性基质满足以下条件以制备网状弹性基质：(i)提供交联的、弹性可压缩的生物可持久弹性基质；(ii)控制生物不需要残余物的形成；和(iii)通过网状化步骤来使泡沫网状化。

在另一具体实施方案中，本发明提供了制备网状弹性基质的冻冻干燥工艺，包括冻干可流动的聚合材料。在另一具体实施方案中，该聚合材料包括溶解于有机溶剂的有机溶剂可溶性生物可持久的弹性体溶液。在另一具体实施方案中，该可流动的聚合材料经过冻干处理，包括固化该可流动的聚合材料以形成固体，例如，冷却溶液；然后除去非聚合材料，例如通过在减压条件下将有机溶剂从固体中升华，从而提供了至少部分网状化的弹性基质。在另一具体实施方案中，溶于有机溶剂的生物可持久弹性体溶液基本上但不必须完全被固化，然后将有机溶剂从材料中升华，从而得到至少部分网状化的弹性基质。在另一具体实施方案中，被冷却的溶液的温度在溶液的凝固温度以下。在另一具体实施方案中，被冷却的溶液的温度在固体的表观玻璃转化温度以上而在溶液凝固温度以下。

在另一具体实施方案中，本发明提供了制备具有网状结构的弹性基质的冷冻干燥工艺，该工艺包括：

a)形成包含溶解于溶剂的溶剂可溶性生物可持久弹性体的溶液；

b)至少部分地固化该溶液以形成固体，任选地通过冷却溶液来固化；和

c)除去非多聚合的材料，任选地通过在减压条件下将溶剂从固体中升华来除去，从而提供至少部分网状化的含有弹性体的弹性基质。

在另一具体实施方案中，本发明提供了制备植入患者体内的网状的组合的弹性可植入装置的方法，该方法包括在生物可持久网状弹性基质上用所选择的涂布材料涂上表面涂层或内部多孔涂层以促进细胞内生长和增殖，例如，该涂布材料可以包括由生物可降解的材料组成的泡沫涂料，任选地是由胶原蛋白、纤连蛋白、弹性蛋白、透明质酸或其混合组成的泡沫涂料。可选择地，该涂料包括生物可降解多聚物或无机组分。

在另一具体实施方案中，本发明提供了制备可植入患者体内的网状的组合的弹性可植入装置的方法，该方法包括在网状生物可持久弹性体上涂上表面涂层或内部多孔涂层或进行灌输。该涂料或灌输材料可以包括，例如，聚羟基乙酸(″PGA″)、聚乳酸(″PLA″)、聚己内酯(polycaprolacticacid)(″PCL″)、聚-对二噁酮(″PDO″)、PGA/PLA共聚物、PGA/PCL聚物、PGA/PDO共聚物、PLA/PCL共聚物、PLA/PDO共聚物、PCL/PDO共聚物或前述两种或多种物质的联合。另一具体实施方案涉及到表面涂层或表面融合，这将会改变表面的多孔性。

在另一具体实施方案中，本发明提供了治疗患者，如动物畸形疾病的方法，该方法包括：

a)将本说明书所述的本发明的可植入装置从放松构型压缩成第一紧凑构型；

b)将该压缩的可植入装置通过传递装置传递到畸形疾病的体内位点；

c)使该可植入装置在体内位点可以恢复和扩展成第二工作构型。

在另一具体实施方案中，本发明的可植入装置是通过开放的外科手术程序插入的。

在另一具体实施方案中，本发明提供了治疗患者畸形疾病的方法，包括：将本发明的可植入装置传递到畸形疾病的体内位点而该可植入装置只受到可忽略的压缩或没有受到压缩，例如，在一具体实施方案中，在120秒或更短的时间内恢复了90％或更多，在另一具体实施方案中，在75秒或更短的时间内恢复，而在另一具体实施方案中，在60秒或更短的时间内恢复，而在另一具体实施方案中，在30秒或更短的时间内恢复，每一种都维持了75％的压缩变形长达30分钟。

在另一具体实施方案中，上述由生物可持久的网状弹性基质制备的可植入装置为治疗所谓的硬组织疾病，如颌鼻甲骨或头盖组织疾病提供了方法。在另一具体实施方案中，该由生物可持久的网状弹性基质制备的可植入装置为治疗所谓的软组织疾病，如腱增生、关节软骨修复、半月板修复和重建、前肢十字形韧带的重建、椎间盘突出的稳定提供了方法，为椎间盘髓核置换和人工修复提供了支架。

在另一具体实施方案中，上述由生物可持久的网状弹性基质制备的可植入装置在植入患者(任选地使用传递装置)之前可以接种一种类型的细胞并加以培养。在另一具体实施方案中，该可植入装置在体外进行细胞培养后再植入患者的组织修复和再生位点。

附图的简要描述

本发明以及实施和使用本发明的某些具体实施方案在下面进行了详细的描述，这些描述和上文的描述参考附图以举例的方式进行了阐述，在所有的附图中，相同的标记表示相同的或相似的部件，其中：

图1是示意图，显示了本发明的多孔生物可持久性弹性产品的一具体实施方案的部分微观结构的可能形态；

图2是制备本发明多孔的生物可持久性可植入装置的方法的示意性方块流程图；

图3是实施例2的网状弹性基质的扫描电子显微镜图。

本发明的详细描述

本发明的某些具体实施方案包括网状的生物可持久的弹性体产品，其还可压缩，且在恢复时能够表现出弹性，这种产品有多种多样的应用，能够被用于，例如，作为长期的组织工程植入物被用在生物植入物中，特别是植入到人体内的生物植入物中，尤其是在需要进行动态的装填和/或扩展时，如在软组织相关的整形外科的应用中；它也用于组织增生、支撑和修复；用于治疗目的；用于化妆、重建、泌尿道、胃食管目的；或用于药物学活性试剂的物质，如药物传递。其它的具体实施方案涉及到网状的生物可持久的弹性体产品，其用于通过导管、内诊镜、关节镜、腹腔镜、膀胱镜、注射器和其它合适的传递装置来进行体内传递，且能够满意地植入或，在延长的时期内，例如至少29天内暴露于组织和体液中。

如同本发明所认识到的，医学上需要无毒的可植入装置，其可以被传递到患者的体内位点，如病人体内位点，且在延长的时期内占据那个位点而不会对宿主产生伤害。在一具体实施方案中，这样的可植入装置最终会被整合，如内生长成组织。有各种生物可降解的多孔聚合物材料已被建议用于组织增生和修复。

人们希望制造出可植入装置，其适于用作组织工程支架或在其它相应底物以支持细胞的体内繁殖应用，例如，在大量的整形外科应用中，特别是在修复器官软组织的附着、再生、增生、支撑和内生长方面的应用中。不受任何特定的理论的束缚，高的孔隙含量和高度的网状被认为可以使可植入装置至少部分地内生长和增殖，在一些情况下充分地内生长和增殖，在一些情况下完全地内生长和增殖细胞和组织，如纤维原细胞、纤维组织、滑液细胞、骨髓体细胞、干细胞和/或纤维软骨细胞。于是，这些内生长和增殖的组织提供了正被修复和替代的原始组织的功能，如承受压力的能力。但是，在本发明出现之前，满足这种可植入装置需要的材料和/或产品还未曾出现。

广泛来说，本发明的网状的生物可持久的弹性产品的某些具体实施方案包括高渗透性的网状基质，或如果不是全部则主要地由该高渗透性的网状基质组成，该网状基质由生物可持久的聚合弹性体形成，该弹性体是弹性可压缩的，因此当传递到生物位点后，能够恢复到它原来的形状。在一具体实施方案中，该弹性基质的化学特征是清楚的。在另一具体实施方案中，该弹性基质的物理特性是清楚的。另一具体实施方案中，该弹性基质的化学特征和物理特性都是清楚的。

本发明的某些具体实施方案能够支持细胞生长，并允许细胞内生长和体内增殖，因而可用作体内生物学可移植装置，例如，用作组织工程支架以在体外和体内提供细胞增殖所需的底物。

在一具体实施方案中，本发明的网状弹性基质通过提供细胞附着、迁移、增殖的表面和/或涂层积淀(如胶原蛋白)而促进细胞的内生长。在另一具体实施方案中，任何类型的组织都能够向包含本发明的网状弹性基质的可植入装置内生长，该组织包括，如表皮组织(包括鳞片状的、立方形的和柱状的表皮组织等)、结缔组织(包括如蜂巢组织、致密的规则和不规则的组织、网状组织、脂肪组织、软骨和骨)和肌肉组织(包括如骨骼肌、平滑肌和心肌)或其组合，如微管组织。在本发明的另一具体实施方案中，包含本发明的网状弹性基质的可植入装置使组织内生长占据几乎整个相互连接的孔体积。

在一具体实施方案中，本发明提供了可植入装置，其具有足够的弹性可压缩性而可以通过“传递装置”传递，该“传递装置”即为带有用于包含弹性可植入装置的小室的装置，其被传递到目标位点，如用导管、内诊镜、关节镜、腹腔镜、膀胱镜或注射器传递，然后在该位点释放。在另一具体实施方案中，被这样传递的弹性可植入装置在被传递到生物位点之后能基本上恢复到其原来的形状，且具有足够好的生物可持久性和生物相容性，因而适合长期植入。

本发明的弹性基质的结构、形态和特性可以根据不同的功能或治疗用途在很宽的性能范围内进行设计或变动，而这种设计或变动可以通过改变起始材料和/或处理条件来获得。

不受任何理论的束缚，提供能填充生物学体积或空腔并在整个体积上具有足够多孔性的轻质、耐久结构是本发明的目的，该结构可以通过以下一种或多种方法来制得：闭塞、栓塞、细胞的内生长、细胞的增殖、组织再生、组织附着、药物传递、固定化酶的酶学作用和其它有用方法，包括本说明书所述的和，特别地要求的优先权申请中所述的。

在一具体实施方案中，本发明的弹性基质具有足够的弹性从而允许其在被压缩而植入到人体后至少一个尺寸能基本恢复到，例如放松构型下大小的至少50％，如低压缩形变，如在25℃或37℃下的低压缩形变；并具有足够的强度和流通性使得基质能够用于药物学活性成分(如药物)的控制释放和其它医学应用中。在一具体实施方案中，本发明的弹性基质具有足够的弹性从而允许其在被压缩而植入到人体后至少一个尺寸能基本恢复到，例如放松构型下大小的至少60％，在一具体实施方案中，本发明的弹性基质具有足够的弹性从而允许其在被压缩而植入到人体后至少一个尺寸能基本恢复到，例如放松构型下大小的至少90％。

在本申请中，术语“生物可持久”描述了在生物环境下在延长时间内是稳定的弹性体或其他产品。这样的产品当暴露在生物环境下时，在与可植入装置使用相称的一段时间内，不会表现出显著的断裂或降解、糜烂或显著的与它们的应用相关的机械特性的退化。植入的时间可以是几周、几月或几年；整合(如嫁接或修复)了本发明的弹性产品的宿主产品的一生；或植入了弹性产品的患者宿主的一生。在一具体实施方案中，需要的暴露时间认为是至少大约29天。在另一具体实施方案中，需要的暴露时间认为是至少29天。在一具体实施方案中，所述可植入装置的生物可持久力为至少2个月。在另一具体实施方案中，该可植入装置的生物可持久力至少为6个月。在另一具体实施方案中，该可植入装置的生物可持久力至少为12个月。在另一具体实施方案中，该可植入装置的生物可持久力长于12个月。在另一具体实施方案中，该可植入装置的生物可持久力至少为24个月。在另一具体实施方案中，该可植入装置的生物可持久力至少为5年。在另一具体实施方案中，该可植入装置的生物可持久力长于5年。

在一具体实施方案中，本发明的生物可持久的产品也是生物相容的。在本申请中，术语“生物相容”的意思是指产品在植入宿主患者体内时，很少(如果有的话)引发不良的生物学反应。适用于“生物可持久”的情况也同样适用于“生物相容”属性。

可能的生物环境可以理解为在体内，例如植入了所述产品或局部使用了该产品的患者宿主体内，例如，哺乳动物宿主，如人或其它灵长类、宠物或运动动物、家畜或食用动物、或实验室动物体内。所有这样的使用都被认为是包含在本发明的范围之内。本文中，所用的“患者”是动物。在一具体实施方案中，该动物是鸟，包括但不限于小鸡、火鸡、鸭子、鹅、鹌鹑、或哺乳动物。在另一具体实施方案中，该动物是哺乳动物，包括但不限于母牛、马、绵羊、山羊、猪、猫、狗、小鼠、大鼠、仓鼠、兔、豚鼠、猴子和人。在另一具体实施方案中，该动物是灵长类或人。在另一具体实施方案中，动物是人。

在一具体实施方案中，用于本发明的多孔弹性体的结构材料是合成的聚合物，特别是，但不专指对生物降解有抵抗力的弹性聚合物，例如，在一具体实施方案中，是聚碳酸酯聚氨酯、聚碳酸酯脲-氨基甲酸乙酯、聚醚聚氨酯、聚(碳酸酯-共-醚)脲-氨基甲酸乙酯、聚硅氧等；在另一具体实施方案中，是聚碳酸酯脲-氨基甲酸乙酯、聚(碳酸酯-共-醚)脲-氨基甲酸乙酯和聚硅氧烷。这些弹性体通常是疏水的，但是依照本发明，其可以被处理成有不太疏水或在某种程度上亲水的表面。在另一具体实施方案中，可以制造出这样的带有不太疏水或在某种程度上亲水的表面的弹性体。

本发明网状的生物可持久的弹性产品可以被描述为拥有“宏观结构”和“微观结构”，这些术语在此具有如下所述的通常含义。

“宏观结构”是指由本发明的生物可持久性弹性产品制备的物品或对象在整体上的物理特征，如：用物品或对象的几何界限来进行描述的外周，不考虑孔或空隙。“宏观结构表面积”指最外面的表面积，虽然在其中密布有孔，但不考虑孔里面的表面积。物品或对象所占据的“宏观结构体积”或简称“体积”是指由宏观结构(或简称“宏”)表面面积所界定的“体积”，“体积密度”是指物品或对象本身每单位体积的质量，它与结构材料的密度截然不同。

“微观结构”是指生物可持久性弹性材料(本发明的产品就是由它组成的)的内部结构特征，如孔的尺寸，孔的表面积(即孔中材料表面的总面积)和支柱和交叉部分的结构(其组成了本发明的弹性产品的具体实施方案的实体结构)。

参考图1，其为了方便起见，显示了网状泡沫的特定形态的示意性描述。图1简便地阐述了本发明的某些具体产品的微观结构的特征和组成。该图既不是本发明的某一具体的弹性产品的理想化描述，也不是某一具体的特定产品的详细描述。根据这些说明，该微观结构的其它特征和组成是显而易见的，或者根据本申请中描述的本发明的一个或多个制造多孔弹性产品的方法，将变得显而易见。

形态

所示的一般性地描述的多孔生物可持久的弹性基质10，其中可能具有外形独特的个别部件或具有扩展的、连续的或不定形的实体。该基质10含有由合适的生物可持久性弹性材料形成的网状化固相12和散布其间的(或因而形成的)连续的相互连接的孔隙相14，其中后者是网状化结构的主要特征。

在一具体实施方案中，组成弹性基质10的弹性材料可以是多种材料的混合物或掺杂物。在另一具体实施方案中，该弹性材料是单一的合成的聚合弹性体，这将在下文作进一步的详细描述。

孔隙相14通常在使用前充空气或气体。在使用的过程中，孔隙相14在很多但不是所有情况下都充满液体，如生物学液体或体液。

如图1所示，弹性基质10的固相12具有有机结构，含有多个相对薄的支柱16，该支柱在多个交叉部分18之间延伸，并将它们相互连接起来。该交叉部分18是基本的结构性位点，三个或多个支柱16在此汇合。四个或五个或更多个支柱16在一个交叉部分18处汇合，或在某个位点可以看到两个交叉部分18融合成另一个交叉部分。在一具体实施方案中，支柱16在交叉部分18之间在纸平面的上方和下方向三维空间延伸，并不特别偏好某一个平面。因此，任何给定支柱16都可以从交叉部分18相对于与该交叉部分18连接的其他支柱16向任何方向延伸。支柱16和交叉部分18通常有弯曲的外形，并在它们之间在固相12中形成许多孔20或胞间隙。支柱16和交叉部分18形成相互连接的、连续的固相。

如图1所示，弹性基质10的固相12的结构性组分，即支柱16和交叉部分18看来拥有一些薄片状的结构，就像某些被从单个的薄片中割开了，但是可以理解，这种外观部分地是因为用两维图形来描述复杂的三维结构具有困难而引起的。支柱16和交叉部分18都有，且在一些情况下拥有非薄片状的外形，包括圆形、椭圆、非圆形横截面的形状和面积岁特定结构而不断变化的横截面，例如，沿着最长维度，它们的横截面逐渐变小或变大。

很多孔20具有由结构材料形成的胞壁，也称为“窗户”或“窗玻璃”，如胞壁22。这样的胞壁在一定程度上是不利的，它们会阻碍液体的通过和/或组织增殖和繁殖通过孔20。在另一具体实施方案中，胞壁22可以用合适的处理步骤除去，如用下面讨论的网状化除去。

除了宏观结构表面的边界末端以外，在图1所显示的具体实施方案中，弹性基质10的固相12很少包含(如果有)从支柱16或交叉部分18延伸出来，但不和其它支柱或交叉部分连接的自由末端、终末端或突出的“支柱样”的结构。

但是，在一可选的具体实施方案中，固相12中存在大量的小纤维(未显示)，如每个支柱16或交叉部分18有大约1到5个纤维。在某些应用中，这样的纤维可能是有用的，如它们提供了的额外的表面积。

可以认为支柱16和交叉部分18限定了孔20的形状和结构，该孔20组成孔隙相14(或反之亦然)。许多孔20，由于至少部分的胞壁缺乏而向至少两个孔20开口并与它们连通，因而可以被明显的识别出来。在交叉部分18处，三个或更多个孔20汇合和相互连通。在某些具体实施方案中，孔隙相14在整个弹性基质10上是连续的或基本上是连续的，这就意味着很少(即便有)有封闭式孔。这样的封闭式孔——它们中的每一个的内部空间与任何其它孔都没有联系，例如，胞壁22将它们与临近的孔隔离开来——代表了有用体积的丧失，并会阻碍有用液体进入弹性基质10的内部支柱16和交叉部分结构18。

在一具体实施方案中，封闭式孔，如果存在的话，占有不到30％的弹性基质容量。在另一具体实施方案中，封闭式孔，如果存在的话，占有不到25％的弹性基质容量。在另一具体实施方案中，封闭式孔，如果存在的话，占有不到20％的弹性基质容量。在另一具体实施方案中，封闭式孔，如果存在的话，占有不到15％的弹性基质容量。在另一具体实施方案中，封闭式孔，如果存在的话，占有不到10％的弹性基质容量。在另一具体实施方案中，封闭式孔，如果存在的话，占有不到5％的弹性基质容量。在另一具体实施方案中，封闭式孔，如果存在的话，占有不到2％的弹性基质容量。封闭式孔的存在可以通过它们在降低液体流过弹性基质10的容积流动速率和/或减少细胞向弹性基质10内生长和增殖方面的影响来加以区分。

在另一具体实施方案中，弹性基质10被网状化。在另一具体实施方案中，弹性基质10基本被网状化。在另一具体实施方案中，弹性基质10完全被网状化。在另一具体实施方案中，弹性基质10的许多的胞壁22被除去。在另一具体实施方案中，弹性基质10的大多数的胞壁22被除去。在另一具体实施方案中，弹性基质10基本上所有的胞壁22被除去。

在另一具体实施方案中，固相12可以是网状的，其包括连续的实体结构网络，如支柱16和交叉部分18网络，除了在弹性基质的边缘处外，没有任何明显的末端、隔离带或中断。在该网络中，假定的线可以从网络的一点完全通过固相12的材料到达该网络的任何另外一点。

在另一具体实施方案中，孔隙相14也是间隙或相互连接的气体或液体流动通道的连续网络，这些流动通道在整个弹性基质10的固相12的结构上延伸，由其限定并开口向其所有外表面。在另一具体实施方案中，如上所述，很少有、基本上没有或没有不与孔隙网络中的至少一个其他孔20相连接的闭塞或封闭式孔。另外，在孔隙相网络中，也有一条假定的线可以从网络的一点完全通过孔隙相14到达网络的任何另外一点。

根据本发明的目标，在一具体实施方案中，构建弹性基质10的微观结构以在该弹性基质10位于合适的体内位点一段时间时，允许或促进细胞在固相12表面黏附，在其上形成新生内膜并使细胞和组织内生长和增殖到孔隙相14的孔20中。

在另一具体实施方案中，这种细胞或组织的内生长和增殖，为了某种目的，可以包括纤维化。该内生长或增殖的发生和促进不仅发生在孔20的外表层，而且发生在弹性基质10的最里面和整个弹性基质10内。因而，在这个具体实施方案中，除了弹性固相基质12所占据的空间外，弹性基质10所占据的空间完全被纤维化的、疤痕的或其它组织形式的内生长和增殖细胞和组织填充。在另一具体实施方案中，本发明的可植入装置发挥作用从而使内生长组织保持存活，例如，通过延长支持性微血管的存在来保持存活。

因而，特别地关于孔隙相14的形态，在一具体实施方案中，弹性基质10用开放的相互连接的孔网状化。不受任何特定理论的约束，认为这样可以用体液(如血液)对该弹性基质10的内部进行天然灌输，以便通过向其提供营养并从中移除废物来维持细胞群落，即使该细胞群落定居在弹性基质10的内部。在另一具体实施方案中，弹性基质10用具有一定大小范围的开放的相互连接的孔网状化。在另一具体实施方案中，弹性基质10用具有不同大小范围分布的开放的相互连接的孔网状化。

根据需要使用弹性基质10的具体应用，选择该弹性基质10的各种物理和化学参数(具体参数如下所述)以促进细胞的内生长和增殖是理想的。

能够理解，可提供内部细胞灌输的弹性基质10的这种结构是液体可渗透的，其还可以提供为液体到达和通过该基质内部的通道，以实现除细胞灌输以外的目的，例如，洗脱药物学活性试剂(如药物或其它的生物学有用的材料)。这种材料任选地对于弹性基质10的内表面是安全的。

在本发明的另一具体实施方案中，假如宏观结构表面被密封，例如被生物可吸收的膜密封以在该可移植产品内包含气体，在膜逐渐消蚀后，释放出该气体以提供局部治疗或其它效果，那么气态相12能够用可传递的处理气体填充或与其接触，该气体如杀菌剂如臭氧，或创伤修复剂如氧化氮。

本发明有用的具体实施方案包括稍微随机化的结构，如图1所示，支柱16、交叉部分18和孔20的形状和大小完全改变；和更加有序的结构，其也表现出所述的固相和孔隙相的三维互连特征，结构复杂性和高的液体渗透性。这种更加有序的结构能通过下文进一步描述的本发明的方法来制备。

多孔性

孔隙相14占有的体积可以少至弹性基质10的50％，孔隙相14的体积是指在内部孔的表面进行任何可选择的涂布或涂层之前，弹性基质10的间隙空间所提供的体积。在一具体实施方案中，孔隙相14的体积，正如所定义的一样，是弹性基质10的体积的大约70％到大约99％。在另一具体实施方案中，孔隙相14的体积是弹性基质10的体积的大约80％到大约98％。在另一具体实施方案中，孔隙相14的体积是弹性基质10的体积的大约90％到大约98％。

在本说明书中，当孔是球形或基本上是球形时，其最大的横向尺寸等于孔的直径。当孔是非圆形的，如椭圆体、四面体时，其最大的横向尺寸等于在孔内从孔的一面到另一面的最大距离，例如，椭圆体型孔的主轴或四面体形的孔的最长的一面的长度。在本说明书中，“平均直径或其它最大的横向尺寸”指的是椭圆体或近似椭圆体的算术平均直径，或非球形体的算术平均最大横向尺寸。

在与整形外科应用等有关的具体实施方案中，为了促进细胞的内生长和增殖，也为了提供足够的液体渗透性，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸至少为约10微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸至少为约20微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸至少为约50微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸至少为约150微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸至少为约250微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸大于250微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸大于250微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸至少为约450微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸大于约450微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸大于450微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸至少为约500微米。

在与整形外科应用等有关的具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸不大于大约600微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸不大于大约450微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸不大于大约250微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸不大于大约150微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸不大于大约20微米。

在与整形外科应用等有关的具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸为大约10微米到大约50微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸为大约20微米到大约150微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸为大约150微米到大约250微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸为大约250微米到大约500微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸为大约450微米到大约600微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸为大约10微米到大约500微米。在另一具体实施方案中，孔20的平均直径或其它最大横向尺寸为大约20微米到大约600微米。

在另一具体实施方案中，由弹性基质10制备的可植入装置在单个的装置中可以包含尺寸从小，如20微米到大，如500微米变化的孔。在另一具体实施方案中，这样的变化可以在整个材料的横截面上或横截面的亚截面上存在。在另一具体实施方案中，这样的变化可以以系统性渐变的方式存在。在另一具体实施方案中，这样的变化可以以逐步的方式存在。例如，在可植入装置的一端，孔的尺寸分布是大约20微米到大约70微米，而在在可植入装置的一端，是大约300微米到大约500微米。这种孔的尺寸分布的变化能够以一个或多个连续转变的方式发生，也可以以一个或多个不连续的步骤发生，即从一种孔大小分布转变为另一种既可以是在逐渐转变情况下的渐进式，也可以是在不连续步骤情况下明显转变。至于孔的定向，类似的转变也可以发生在孔的定向上，在整个横截面或横截面的亚截面上从更多定向的孔向更少定向的孔或甚至是没有定向的孔转变。由弹性基质10制备的可移植装置的整个横截面上孔尺寸分布和/或孔定向方面的差别可以允许对该可植入装置进行设计以使其在细胞型、细胞附着、细胞内生长和/或细胞增殖方面产生最优表现。可选择地，由弹性基质10制备的可移植装置的整个横截面上不同孔尺寸分布和/或孔定向可以允许对该可植入装置进行设计以使其在细胞型、细胞附着、细胞内生长和/或细胞增殖方面产生最优表现。

公知地，细胞会沿着并在孔尺寸分布形成的结构轮廓上黏附、增殖和分化。细胞的定向和细胞形态学可以产生基本复制或模拟真实组织(如需替换组织)的解剖学特征的构建组织或新形成组织。当可植入装置(没有预先进行细胞接种)被植入组织修复和再生位点时，由于孔尺寸分布的连续或逐步变化(进行了或没有进行孔定向)，因而会产生优选的细胞形态和定向。当可植入装置在接受细胞体外培养后被植入到患者(如人和动物)的组织修复和再生位点时，由于孔尺寸分布的连续或逐步变化，因而也会产生优选的细胞形态和定向。这些孔尺寸(有或无孔方向)分布的连续或逐步变化是很多整形外科应用的组织工程支架的重要特征，特别是环绕脊柱、肩、膝盖、手或关节的软组织的附着、修复、再生、增生和/或支撑以及修复器官生长应用的组织工程支架。

孔尺寸、孔尺寸分布、表面积、气体可渗透性和液体可渗透性都能用本领域公知的常规方法来测定。有人已经总结了某些测定方法，例如，A.Jena和K.Gupta的“Advanced Techology for Evaluation of Pore StructureCharacteristics of Filtration Media to Optimize Their Design and Performance”，www.pmjapp.com/papers/index.Html和公开“A Novel Mercury Free Techniquefor Determination of Pore Volume，Pore Size and Liquid Permeability”。用来进行这些测定的仪器包括薄膜孔隙测定仪、液体挤出孔隙度分析仪(LiquidExtrusion Porosimeter)，各自都可从Porous Materials，Inc.(Ithaca，NY)买到。

尺寸和形状

能够轻松地制造任何需要大小和形状的弹性基质10。本发明的优点是弹性基质10适合用散存料通过细分，如切割、冲模、激光切片、压缩成型来进行大规模生产。在一具体实施方案中，可用加热的表面细分该散存料。本发明的另一个优点是，弹性基质10的形状和结构可以在大范围内变化，并能容易地形成需要的解剖学形态。

弹性基质10的大小、形状、结构和其它相关的细节可以根据特定的应用或患者来进行定制，或标准化地大规模生产。但是，大规模生产经济。因此，弹性基质10可以包含在含有不同大小和形状弹性可植入装置块的试剂盒中。另外，如本说明书的其它地方所述和优先权申请的公开，多个，如两个、三个或四个单独的弹性基质10可以用作可植入装置系统以用于单一的靶生物位点，调节其大小或形状或大小和形状来协同作用以治疗单一的靶位点。

于是，实施该程序的实施者(可以是外科医生或其它医生或兽医、研究人员等)可以选择一个或多个可植入装置以用于特定的目的，例如，要求的优先权申请书中的描述。

例如，弹性基质10的最小尺寸可以小至0.5毫米，最大尺寸可以大至100毫米，甚至更大。但是，在一具体实施方案中，用于植入的这种尺寸的弹性基质10预计具有拉长的形状，如圆柱体、棒子、管子或拉长的棱镜的形状，或折叠的、盘绕的、螺旋的或其它更加紧凑的构型。同样的，小至0.5毫米的尺寸可以是拉长形状的或带状的或片状的可植入装置的横向尺寸。

在可选择的具体实施方案中，可以使用这种弹性基质10，例如，用于整形外科应用位点，该弹性基质具有球形的、立方体的、四面体的、环形的或其它形状，与其它尺寸相比基本没有尺寸被拉长，直径或其它最大尺寸在大约0.5毫米到500毫米之间。在另一具体实施方案中，有这样形状的弹性基质10的直径或其它最大尺寸为大约3毫米到大约20毫米。

对于大多数可植入装置应用，弹性基质10宏观结构的大小包括下列具体实施方案：紧凑的形状，如球体、立方体、金字塔体、四面体、圆锥体、圆柱体、梯形体、平行六面体、椭圆体、纺锭体、管形或筒形；和许多横向尺寸为大约1毫米到大约200毫米(在另一具体实施方案中，该横向尺寸为大约5毫米到大约100毫米)的不太规则的形状；最大厚度为大约0.5毫米到大约20毫米(在另一具体实施方案中，为大约1毫米到大约5毫米)且侧向尺寸为大约5毫米到大约200毫米(在另一具体实施方案中，为大约10毫米到大约100毫米)的片或带样形状。

对于整形外科应用中的治疗，本发明的优点是能够有效地使用上述可植入的弹性基质部件，而不需要严格依据整形外科应用位点的形状，通常模拟该形状是复杂且困难的。因此，在一具体实施方案中，本发明的可植入弹性基质部件具有显著不同且更加简单的构型，例如，要求的优先权申请中的描述。

而且，在一具体实施方案中，本发明的可植入装置，或可植入装置系统(如果多个被使用)不是完全地充满所述的整形外科应用位点，即使是在原位完全扩展时。在一具体实施方案中，本发明的可植入装置完全扩展后在尺寸上比整形外科应用位点要小，并在整形外科应用位点内提供了足够的空间以确保血管形成、细胞内生长和增殖，并为血液的可能通道通向该可植入装置提供了足够的空间。在另一具体实施方案中，本发明的可植入装置完全扩展后在尺寸上比整形外科应用位点要大。在另一具体实施方案中，本发明的可植入装置完全扩展后在体积上比整形外科应用位点要小。在另一具体实施方案中，本发明的可植入装置完全扩展后在体积上基本和整形外科应用位点一样大。在另一具体实施方案中，本发明的可植入装置完全扩展后在体积上比整形外科应用位点要大。在另一具体实施方案中，已扩展的本发明的可植入装置在被放置到整形外科应用位点后可以通过吸收和/或水分或其它体液的吸收而进一步膨胀，如在一尺寸上膨胀1-20％。

一些有用的可植入装置的形状可以近似于靶整形外科应用位点的一部分的轮廓。在一具体实施方案中，将可植入装置做成相对简单的凸起的、碟状的、半球状的、或半椭球状的形状和大小，以治疗不同患者的多个不同位点。

在另一具体实施方案中，可以预料到，用于整形外科应用等的这种可植入装置一旦植入，在其孔充满生物液体、体液和/或组织之前，其并不是完全地填满、覆盖或跨越其驻留的生物位点；尽管不是必需的，但在很多情况下，单个植入的弹性基质10至少有一个尺寸不超过生物位点入口处的50％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的50％。在另一具体实施方案中，如上所述的单个植入的弹性基质10至少有一个尺寸不超过生物位点入口处的75％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的75％。在另一具体实施方案中，如上所述的单个植入的弹性基质10至少有一个尺寸不超过生物位点入口处的95％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的95％。

在另一具体实施方案中，用于整形外科应用等的这种可植入装置一旦植入，在其孔充满生物液体、体液和/或组织之前，其并不是完全地填满、覆盖或跨越其驻留的生物位点；尽管不是必需的，但在很多情况下，单个植入的弹性基质10至少有一个尺寸不超过生物位点入口处的100％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的100％。在另一具体实施方案中，如上所述的单个植入的弹性基质10至少有一个尺寸不超过生物位点入口处的98％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的98％。在另一具体实施方案中，如上所述的单个植入的弹性基质10至少有一个尺寸不超过生物位点入口处的102％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的102％。

在另一具体实施方案中，用于整形外科应用等的这种可植入装置一旦植入，在其孔充满生物液体、体液和/或组织之前，其并不是完全地填满、覆盖或跨越其驻留的生物位点；尽管不是必需的，但在很多情况下，单个植入的弹性基质10至少有一个尺寸不超过生物位点入口处的105％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的105％。在另一具体实施方案中，如上所述的单个植入的弹性基质10至少有一个尺寸不超过生物位点入口处的125％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的125％。在另一具体实施方案中，如上所述的单个植入的弹性基质10至少有一个尺寸不超过生物位点入口处的150％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的150％。在另一具体实施方案中，如上所述的单个植入的弹性基质10至少有一个尺寸不超过生物位点入口处的200％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的200％。在另一具体实施方案中，如上所述的单个植入的弹性基质10至少有一个尺寸不超过生物位点入口处的300％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的300％。

在另一具体实施方案中，可以预料到，即使其孔经过一段时间后充满了生物液体、体液和/或组织，用于整形外科应用等的这种可植入装置也并不是完全地填满、覆盖或跨越其驻留的生物位点；尽管不是必然的，但在很多情况下，单个植入的弹性基质10的体积不超过生物位点入口处的50％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的50％。在另一具体实施方案中，具有如上所述的填充孔的单个植入的弹性基质10的体积不超过生物位点入口处的75％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的75％。在另一具体实施方案中，具有如上所述填充孔的单个植入的弹性基质10的体积不超过生物位点入口处的95％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的95％。

在另一具体实施方案中，当其孔经过一段时间后充满了生物液体、体液和/或组织时，用于整形外科应用等的这种可植入装置也并不是完全地填满、覆盖或跨越其驻留的生物位点；尽管不是必然的，但在很多情况下，单个植入的弹性基质10的体积不超过生物位点入口处的100％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的100％。在另一具体实施方案中，具有如上所述的填充孔的单个植入的弹性基质10的体积不超过生物位点入口处的98％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的98％。在另一具体实施方案中，具有如上所述填充孔的单个植入的弹性基质10的体积不超过生物位点入口处的102％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的102％。

在另一具体实施方案中，当其孔经过一段时间后充满了生物液体、体液和/或组织时，用于整形外科应用等的这种可植入装置也并不是完全地填满、覆盖或跨越其驻留的生物位点；尽管不是必然的，但在很多情况下，单个植入的弹性基质10的体积不超过生物位点入口处的105％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的105％。在另一具体实施方案中，具有如上所述的填充孔的单个植入的弹性基质10的体积不超过生物位点入口处的125％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的125％。在另一具体实施方案中，具有如上所述填充孔的单个植入的弹性基质10的体积不超过生物位点入口处的150％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的300％。在另一具体实施方案中，具有如上所述填充孔的单个植入的弹性基质10的体积不超过生物位点入口处的150％，或者覆盖了需要修复或替换的损伤组织的300％。

性能清楚的弹性体和弹性基质可植入装置

在一具体实施方案中，用作弹性基质10的结构材料的弹性体单独或混合物或溶液的组合形式是具有合适机械属性的性能清楚的人工合成弹性聚合物，其化学、物理或生物属性已经得到充分表征，因而认为是生物可持久的且适合用于患者，特别是哺乳动物，尤其是人的体内可植入装置。在另一具体实施方案中，用作弹性基质10的结构材料的弹性体，其化学、物理、生物属性已经得到了充分表征，因而认为是生物可持久的且适合用于患者，特别是哺乳动物，尤其是人的体内可植入装置。

弹性基质的物理属性

弹性基质10可以具有任何合适的体积密度(也称作比重)和其它属性。例如，在一具体实施方案中，依据美国材料试验协会的标准D3574中描述的测试方法测定的体积密度可以是大约0.005g/cc到大约0.15g/cc(大约0.31lb/ft³到大约9.4lb/ft³)。在一具体实施方案中，体积密度可以是大约0.008g/cc到大约0.127g/cc(大约0.5lb/ft³到大约8lb/ft³)。在一具体实施方案中，体积密度可以是大约0.015g/cc到大约0.115g/cc(大约0.93lb/ft³到大约7.2lb/ft³)。在一具体实施方案中，体积密度可以是大约0.024g/cc到大约0.104g/cc(大约1.5lb/ft³到大约6.5lb/ft³)。

弹性基质10可以具有任何合适的微观表面积和其它属性。本行业的普通技术人员能够，如从多孔材料暴露的表面，根据孔的平均侧向微米直径粗略地估算出孔的频率，如每毫米直线孔的数目，根据孔的频率，能粗略地估算出微观表面积。

其它的物理属性对于本领域的普通技术人员来说是明显的，或将变得明显。

弹性基质的机械属性

在一具体实施方案中，网状的弹性基质10有足够的结构整体性因而能在体外自我支持和自立。但是，在另一具体实施方案中，在该弹性基质10上可以安装结构支撑物，如肋或支柱。

网状弹性基质10有足够的抗张强度，因而能够经受住在目的应用过程中和后处理步骤中的正常手工的或机械的处理，在这些应用中和步骤中，要求或希望没有撕裂的、掰碎的、粉粹的、分割的或其他分裂、脱落的碎片或颗粒，或丧失其结构完整性。起始材料的抗张强度不应太高而干扰弹性基质10的制作或其它的处理。

因而，例如，在一具体实施方案中，网状的弹性基质10的抗张强度为大约700kg/m²到大约350,000kg/m²(大约1psi到大约500psi)。在一具体实施方案中，网状的弹性基质10的抗张强度为大约700kg/m²到大约70,000kg/m²(大约1psi到大约100psi)

足够的极限抗张伸展率也是需要的。例如，在另一具体实施方案中，网状弹性基质10的极限抗张伸展率至少为大约25％。在另一具体实施方案中，弹性基质10的极限抗张伸展率至少为大约200％。

在实施本发明时使用的一个具体实施方案是网状弹性基质10，其具有足够的柔性和弹性，即是弹性可压缩的，使得其在室温条件下(如25℃)能够先从放松构型被压缩成第一紧凑构型，以通过传递装置，如导管、内诊镜、注射器、膀胱镜、套管针或其它合适导入装置进行体外传递，而后，在原位扩展成第二工作构型。而且，在另一个具体实施方案中，网状弹性基质在被压缩到原始尺寸的大约5-95％，例如压缩了原始尺寸的19/20到1/20后，还具有所述的弹性可压缩性。在另一具体实施方案中，网状弹性基质在被压缩到原始尺寸的大约10-90％，例如压缩了原始尺寸的9/10到1/10后，还具有所描的弹性可压缩性。在本说明书中，如果第二工作构型的至少一个尺寸在体外是放松构型的大小的至少50％，那么网状弹性基质10具有“弹性可压缩性”，即是“弹性可压缩的”。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10具有弹性可压缩性，而使得第二工作构型的至少一个尺寸在体外是放松构型大小的至少大约80％。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10具有弹性可压缩性，而使得第二工作构型的至少一个尺寸在体外是放松构型大小的至少大约90％。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10具有弹性可压缩性，而使得第二工作构型的至少一个尺寸在体外是放松构型大小的至少大约97％。

在另一具体实施方案中，网状的弹性基质在被压缩到原始体积的大约5-95％，例如压缩了原始体积的19/20到1/20后，还具有所述的弹性可压缩性。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质在被压缩到原始体积的大约10-90％，例如压缩了原始体积的9/10到1/10后，还具有所述的弹性可压缩性。在本说明书中，“体积”是弹性基质最外面的三维轮廓所勾勒出的体积。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10具有弹性可压缩性，而使得第二工作构型的至少一个尺寸在体内是放松构型大小的至少大约50％。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10具有弹性可压缩性，而使得第二工作构型的至少一个尺寸在体内是放松构型大小的至少大约80％。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10具有弹性可压缩性，而使得第二工作构型的至少一个尺寸在体内是放松构型大小的至少大约90％。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10具有弹性可压缩性，而使得第二工作构型的至少一个尺寸在体内是放松构型大小的至少大约97％。

在另一具体实施方案中，上述网状弹性基质10在很短的时间内从第一紧凑构型扩展为第二工作构型，例如在一具体实施方案中，在90秒或更短的时间内恢复大约95％，在另一具体实施方案中，在40秒或更短的时间内恢复，每一个都维持75％压缩变形长达10分钟。在另一具体实施方案中，在很短的时间内从第一紧凑构型扩展为第二工作构型，例如，在一具体实施方案中，在180秒或更短的时间内恢复大约95％，在另一具体实施方案中，在60秒或更短的时间内恢复，每一个都维持75％压缩变形长达30分钟。在另一具体实施方案中，该弹性基质10在维持75％的压缩变形30分钟后，在大约10分钟的时间内恢复到其放松构型所占体积的至少大约97％。

在一具体实施方案中，网状弹性基质10在50％压缩变形条件下的耐压强度为大约700kg/m²到大约350,000kg/m²(大约1psi到大约500psi)。在一具体实施方案中，网状的弹性基质10在50％压缩变形条件下的耐压强度为大约700kg/m²到大约70,000kg/m²(大约1psi到大约100psi)。在一具体实施方案中，网状的弹性基质10在75％压缩变形条件下的耐压强度为大约7,000kg/m²到大约420,000kg/m²(大约10psi到大约600psi)。在一具体实施方案中，网状的弹性基质10在75％压缩变形条件下的耐压强度为大约7,000kg/m²到大约140,000kg/m²(大约10psi到大约200psi)。

在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10在大约25℃下被压缩到其厚度的50％时(即根据ASTM D3574)，其压缩形变不超过30％。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10的压缩形变不超过大约20％。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10的压缩形变不超过大约10％。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10的压缩形变不超过大约5％。

在另一具体实施方案中，根据ASTM标准D3574中描述的测定方法测定的网状弹性基质10的抗扯强度为大约0.18千克/线性厘米到大约8.9千克/线性厘米(大约1磅/线性英寸到大约50磅/线性英寸)。在另一具体实施方案中，根据ASTM标准D3574中描述的测定方法测定的网状的弹性基质10的抗扯强度为大约0.18千克/线性厘米到大约1.78千克/线性厘米(大约1磅/线性英寸到大约10磅/线性英寸)。

表1总结了适用于网状弹性基质10的具体实施方案的机械属性和其它属性。对于本领域的普通技术人员来说，其它合适的机械属性是显而易见的，或将是显而易见的。

表1：网状弹性基质10的属性

属性	典型值
		具体比重/体积密度	0.31-9.4lb/ft3(0.005-0.15G/cc)
抗张强度	1-500lb/ft3(700-350,000kg/m2)
		极限抗张伸展率	≥25％
50％压缩时的耐压强度	1-500psi(700-350,000kg/m2)
		75％压缩时的耐压强度	10-600psi(7,000-420,000kg/m2)
50％压缩形变，22小时，25℃	≤30％
		抗扯强度	1-50磅/线性英寸(0.18-8.90千克/线性厘米)

在此描述的多孔材料的机械特性，如果没有另外说明，都是可以按照题名为“Standard Test Methods for Flexible Cellular Materials-Slab，Bondedand Molded Urethane Foams”的ASTM D3574-01，或本领域普通技术人员认为合适的其它方法来进行测定。

而且，如果在聚合反应之后而不是在聚合反应的过程中，对用于制造弹性基质10的弹性体进行多孔性处理，那么好的可处理性对聚合后成形和制造也是需要的。例如，在一具体实施方案中，弹性基质10有低粘性。

生物可持久性和生物相容性

在一具体实施方案中，弹性体具有足够的生物可持久性，因而适合在患者，如动物或人中长期植入。生物可持久的弹性体和弹性基质具有化学、物理和/或生物属性，因而可以提供合理预期的生物可持久性，也就是说，当植入到动物体内，如哺乳动物体内时，在至少29天的时间内该弹性体会表现出持续的稳定性。长期植入的预定时间可以随特定应用而改变。对很多应用而言，需要更长的植入时间，对于这样的应用，至少为6、12、24个月或5年的生物可持久时间是理想的。弹性体特别的优点在于其在病人的一生中都是生物可持久的。在用弹性基质10的一具体实施方案来治疗，如脊柱缺陷疾病时，因为这种疾病可能会使其用于相当年轻的患者，很可能30多岁的人身上，所以超过50年的生物可持久性是有益的。

在另一具体实施方案中，植入的时间至少足以使细胞开始内生长和增殖，例如，至少大约4-8周。在另一具体实施方案中，为了适合长期植入，弹性体的属性已经得到非常清楚的表征，显示为能提供合理预期生物可持久性的化学、物理和/或生物属性，也就是说，当弹性体植入延长的时间时，其表现出持续的生物可持久性。

不受任何理论的束缚，本发明的弹性基质的生物可持久性能够通过下列方法得到提高：选择生物可持久的聚合体作为制备本发明的网状弹性基质的牺牲成型(sacrificial molding)或冻干工艺中使用的可流动材料的聚合组分。而且，提高弹性基质(该基质通过包括聚合、交联、泡沫化和网状化的工序制备)的生物可持久性的其它考虑包括选择生物可持久的起始组分和这些组分的理想配比值，从而使弹性基质保持这些组分的生物可持久性。例如，弹性基质的生物可持久性可以通过将化学键和基团，如酯基的存在和形成的可能性降到最低来提高，该化学键和基团容易被水解，如在患者的体液温度和PH值的条件下水解。作为另一个实例，在交联和泡沫化之后，优选进行大约2小时以上的固化步骤，从而使弹性基质中的自由氨基基团的存在率降到最低。而且，重要的是，通过本领域普通技术人员熟知的方法将弹性基质制备过程中出现的降解降到最低，例如，由于暴露于混合、分解、交联和/或泡沫化的过程中出现的剪切力或热量而发生的降解。

如上文所述，生物可持久的弹性体和弹性基质在生物环境下在延长的时间内是稳定的。这种产品当它们暴露在生物环境和/或身体的压力下，在其使用相应时间内不会表现出明显的断裂、降解、腐蚀的征兆，也不会表现出与其使用有关的机械属性的明显退化。然而，少量的破裂、分裂或韧性和硬度的丧失-有时也被称为ESC或环境应力开裂，并不影响本说明书所述的许多整形外科应用和其它应用。许多体内的应用，例如，当弹性基质10用于整形外科应用位点的治疗时，就将其暴露在很少的(如果有的话)机械应力条件下，因而，就不大可能引起会导致严重患者后果的机械故障。因此，在本发明所针对的应用中，没有ESC可能并不是合适的弹性体具有生物可持久性的先决条件，因为弹性体的属性随着内皮化、包埋和细胞内生长和增殖的进行而变得不太重要。

而且，在某些植入应用中，可以预计，上述弹性基质10在经过一定的时间，例如2周到1年后会被组织、疤痕组织等壁化(walled-off)或包埋，或完全整合到，如需修复的组织或需处理的内腔中。在这样的条件下，弹性基质10暴露于移动或循环的生物液体的机会就减少了。因此，生物化学降解或不需要的、可能有害的产物释放进入宿主器官的可能性就减少了(如果没有消除)。

在另一具体实施方案中，弹性基质有好的生物可持久性和好的生物相容性，因而弹性体很少(如果有的话)诱导体内产生不良反应。为此，在使用本发明的另一具体实施方案中，弹性体或其他材料不含有在植入靶位点驻留需要的植入时间时会诱导体内产生不良反应或负效果的生物学有害或危险物质或结构。因此，这种弹性体应该完全不含或仅仅含有非常少的、生物可耐受量的细胞毒素、诱变剂、致癌物质和/或致畸剂。在另一具体实施方案中，用于制造弹性基质10的弹性体的生物可持久性的生物学属性包括下面中的至少一个：对生物降解有抵抗力；没有或非常低的细胞毒性、血毒性、致癌性、诱变性、或致畸性。

由聚合、交联和泡沫化的弹性体制备的弹性基质

在另一具体实施方案中，本发明提供了多孔的生物可持久性弹性体(其能用来制造本说明书所述的生物可持久性网状弹性基质10)和其聚合、交联和泡沫化的方法。在另一具体实施方案中，接着进行网状化。

更具体地，在另一具体实施方案中，本发明提供了制备生物可持久的弹性聚氨酯基质的方法，该方法包含用聚碳酸酯多羟基化合物组分和异氰酸酯组分通过聚合、交联和泡沫化(从而形成孔)来合成该基质，接着对泡沫进行网状化来提供网状产品。该产品被称为聚碳酸酯聚氨酯，是一种包含氨基甲酸基团的聚合物，例如，由聚碳酸酯多元醇组分的羟基与异氰酸酯组分的异氰酸基形成的氨基甲酸基团。在这一具体实施方案中，该方法采用可控化学反应以产生具有良好生物可持久性的网状弹性体产品。根据本发明，通过使用化学反应来进行聚合，以产生泡沫产品并避免其中含有生物学有害或有毒成分。

在一具体实施方案中，上述方法采用至少一种多羟基化合物组分作为一种起始材料。在本申请中，术语“多羟基化合物组分”包括每分子平均含有大约两个羟基基团的分子，即双官能的多羟基化合物或二醇，以及每分子平均含有多于2个羟基基团的那些分子，即多羟基化合物或多官能的多羟基化合物。多羟基化合物的例子每分子平均可以含有了大约2到5个羟基。在一具体实施方案中，该方法用双官能的多羟基化合物组分作为一种起始材料。在该具体实施方案中，因为该二醇的羟基官能度大约为2，所以它不能提供有软片断交联的所谓的“软片断”。在另一具体实施方案中，本方法采用多官能的多羟基化合物作为一种多羟基化合物组分起始材料，其量足以提供可控程度的软片断交联。在另一具体实施方案中，该方法提供足够的软组织交联而产生稳定的泡沫。在另一具体实施方案中，该软片断通常由分子量相对低的多羟基化合物组分组成，在另一具体实施方案中，该分子量为大约350到大约6,000道尔顿，在另一具体实施方案中，为大约450到大约4,000道尔顿。因此，这些多羟基化合物通常都是液体或是低溶点的固体。这种软片断多羟基化合物的末端是羟基基团，或伯或仲基团。在另一具体实施方案中，该软片断多羟基化合物组分每分子大约有2个羟基基团。在另一具体实施方案中，该软片断多羟基化合物组分每分子含有多于2个的羟基基团。为了产生软片断交联，一些多羟基化合物所需要每个多羟基化合物分子有多于两个的羟基基团。

在一具体实施方案中，多羟基化合物组分中每分子的平均羟基数大约是2。在另一具体实施方案中，多羟基化合物组分中每分子的平均羟基数大于大约2。在另一具体实施方案中，多羟基化合物组分中每分子的平均羟基数大于2。在一具体实施方案中，该多羟基化合物组分包含多个叔碳键。

在一具体实施方案中，上述多羟基化合物组分是聚醚多羟基化合物、聚酯多羟基化合物、聚碳酸酯多元醇、烃多元醇、聚硅氧烷多元醇、聚(醚-共-酯)多元醇、聚(醚-共-碳酸酯)多元醇、聚(醚-共-烃)多元醇、聚(醚-共-硅氧烷)多元醇、聚(酯-共-碳酸酯)多元醇、聚(酯-共-烃)多元醇、聚(酯-共-硅氧烷)多元醇、聚(碳酸酯-共-烃)多元醇、聚(碳酸酯-共-硅氧烷)多元醇、聚(烃-共-硅氧烷)多元醇或其混合。

聚醚型的多羟基化合物是寡聚体，例如，环氧烷烃如环氧乙烷或环氧丙烷，其与乙二醇或多羟基醇聚合，后者(多羟基醇)会导致羟基的官能度大于2，从而允许软组织交联。聚醚型的多羟基化合物是寡聚体，如羧酸和乙二醇或三元醇的反应产物的寡聚体，如己二酸乙二醇酯、己二酸丙二醇酯、己二酸丁二醇酯、己二酸二乙二醇酯、邻苯二甲酸酯、聚己内酯和蓖麻油。当反应物包括羟基官能度大于2的物质时，如多元醇，可能发生软片断交联。

聚碳酸酯型的多羟基化合物一般是通过碳酸酯单体与一种类型的烷基二醇或多种类型的二醇反应产生，在每一种烷基二醇中，两个羟基基团之间的碳链长度不同。临近的两个碳酸之间的碳链长度与最初的二醇的碳链长度是一样的。例如，双官能的聚碳酸酯多羟基化合物能够通过1，6-己二醇和碳酸盐反应来制备，如与碳酸氢钠反应产生聚碳酸酯型的多羟基化合物1，6-己二醇碳酸盐。商业上可得的这种反应产物的分子量在500到5,000之间。如果该聚碳酸酯多羟基化合物在25℃时是固体，那么在进一步的处理之前，通常将其熔化。可选择地，在另一具体实施方案中，液体的聚碳酸酯多羟基化合物能够用烷基二醇混合物来制备，如1，6-己二醇，环己基二甲醇和1，4-丁二醇的所有三元或二元混合物。不受任何理论的约束，认为烷基二醇的这种混合物破坏了产品聚碳酸酯多羟基化合物的结晶度，使其在25℃时为液体，因而使含有它的泡沫变为相对软的泡沫。

当用来制备聚碳酸酯多羟基化合物的反应物包括羟基官能度大于2的物质，如多羟基醇时，可能发生软片断交联。在制备聚碳酸酯多羟基化合物组分时，每分子羟基基团的平均数目大于2的聚碳酸酯多羟基化合物，如聚碳酸酯三元醇，能够通过使用如正己三醇这样的物质来制备。为了制备液体的聚碳酸酯三元醇组分，将含有其它含羟基材料，如环己基三甲醇和/或丁三醇的混合物与碳酸盐和正己三醇进行反应。

商业上的聚碳酸酯型多羟基化合物一般是通过二烯烃与乙烯单体的自由基聚合来产生，因而，它们都是典型的双官能羟基末端材料。

聚硅氧烷多羟基化合物是寡聚体，例如，是含有羟基末端的烷基和/或芳基取代的硅氧烷，如二甲基硅氧烷、联苯基硅氧烷或甲基苯基硅氧烷的寡聚体。在制备聚硅氧烷多羟基化合物组分时，每分子的羟基基团数目大于2的聚硅氧烷多羟基化合物，如聚硅氧烷三元醇，能够通过使用，如甲基羟甲基硅氧烷来制备。

特定类型的多羟基化合物不限于由单一单体单元形成的那些物质。例如，聚乙烯型的多羟基化合物就可以由环氧乙烷和环氧丙烷的混合物制备。

另外，在另一具体实施方案中，可以用上述任一种多羟基化合物通过本领域公知的方法制备共聚物或共多羟基化合物。因此，可以使用下列二元组分的多羟基化合物共聚物：聚(醚-共-酯)多羟基化合物、聚(醚-共-碳酸酯)多羟基化合物、聚(醚-共-烃)多羟基化合物、聚(醚-共-硅氧烷)多羟基化合物、聚(酯-共-碳酸酯)多羟基化合物、聚(酯-共-烃)多羟基化合物、聚(酯-共-硅氧烷)多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-烃)多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-硅氧烷)多羟基化合物和聚(烃-共-硅氧烷)多羟基化合物。例如，聚(醚-共-酯)多羟基化合物可以通过由环氧乙烷形成的聚醚单元与含有己二酸乙二醇酯的聚酯单元进行共聚合来制备。在另一具体实施方案中，该共聚物是聚(醚-共-碳酸酯)多羟基化合物、聚(醚-共-烃)多羟基化合物、聚(醚-共-硅氧烷)多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-烃)多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-硅氧烷)多羟基化合物、聚(烃-共-硅氧烷)多羟基化合物或其混合。在另一具体实施方案中，该共聚物是聚(碳酸酯-共-烃)多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-硅氧烷)多羟基化合物、聚(烃-共-硅氧烷)多羟基化合物或其的混合。在另一具体实施方案中，该共聚物是聚(碳酸酯-共-烃)多羟基化合物。例如，聚(碳酸酯-共-烃)多羟基化合物可以通过将1，6-己二醇、1，4-丁二醇和烃型多羟基化合物与碳酸酯进行聚合来制备。

在另一具体实施方案中，上述多羟基化合物组分是聚醚多羟基化合物、聚碳酸酯多羟基化合物、烃多羟基化合物、聚硅氧烷多羟基化合物、聚(醚-共-碳酸酯)多羟基化合物、聚(醚-共-烃)多羟基化合物、聚(醚-共-硅氧烷)多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-烃)多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-硅氧烷)多羟基化合物、聚(烃-共-硅氧烷)多羟基化合物或其混合。在另一具体实施方案中，该多羟基化合物组分是聚碳酸酯多羟基化合物、烃多羟基化合物、聚硅氧烷多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-烃)多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-硅氧烷)多羟基化合物、聚(烃-共-硅氧烷)多羟基化合物或其混合。在另一具体实施方案中，该多羟基化合物组分是聚碳酸酯多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-烃)多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-硅氧烷)多羟基化合物、聚(烃-共-硅氧烷)多羟基化合物或其混合。在另一具体实施方案中，该多羟基化合物组分是聚碳酸酯多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-烃)多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-硅氧烷)多羟基化合物或其混合。在另一具体实施方案中，该多羟基化合物组分是聚碳酸酯多羟基化合物。

而且，在另一具体实施方案中，多羟基化合物和共多羟基化合物的混合物、掺合物和/或混合掺杂物也能用于本发明的弹性基质中。在另一具体实施方案中，该多羟基化合物的分子量是变化的。在另一具体实施方案中，该多羟基化合物的官能度是变化的。

在另一具体实施方案中，因为双官能的聚碳酸酯多羟基化合物或双官能的烃多羟基化合物自身都不能诱导软片断交联，所以通过使用羟基基团官能度大于2的增联剂组分将更高的官能度引入到混合物中。在另一具体实施方案中，通过使用异氰酸酯基团官能度大于2的异氰酸酯组分引入更高的官能度。

商业上可以容易地获得分子量为大约500到大约5,000道尔顿的聚碳酸酯二醇，如Arch化学公司(Norwalk，CT)的POLY-CD CD220和Stahl USA，Inc.(Peabody，MA)的PC-1733。商业上的烃多羟基化合物可从Sartomer(Exton，PA)买到。商业上的聚醚可以容易得到，如

如官能度为3的

SGP430和

系列可从BASF公司(Wyandotte，MI)买到，

可从Dow化学公司(Midland，MI.)买到，

和

可从Bayer公司(Leverkusen，德国)和Huntsman公司(Madison Heights，MI)买到。商业上的聚酯多元醇很容易买到，如BASF的

Dow的聚己内酯和VORANOL，Bayer和Huntsman的BAYCOLL A和

系列。商业上的聚硅氧烷多羟基化合物很容易得到，如从Dow可买到。

上述方法还采用了至少一种异氰酸酯组分和任选的至少一种增联剂来提供所谓的“硬片断”。在本神情中，术语“异氰酸盐组分”包括每分子平均包含约2个异氰酸酯基团的分子和每分子上平均包含多于约2个异氰酸酯基团的分子。该异氰酸酯组分的异氰酸酯基团可以与其它组分的氢反应，例如，与多羟基化合物组分、增联剂、交联剂和/或水的羟基中与氧连接的氢或氨基中与氮连接的氢反应。

在一具体实施方案中，异氰酸酯组分中每分子的异氰酸酯基团的平均数目大约是2。在一具体实施方案中，异氰酸酯组分中每分子的异氰酸酯基团的平均数目大于大约2。在一具体实施方案中，异氰酸酯组分中每分子的异氰酸酯基团的平均数目大于2。

异氰酸酯指数，是本领域公知的量，是指配方中可以用于反应的异氰酸酯基团的数目与配方中能够与那些异氰酸酯基团(如二醇、多羟基化合物、增联剂和水-当水存在时)发生反应的基团数目的摩尔比。在一具体实施方案中，异氰酸酯指数大约为0.9到大约1.1。在另一具体实施方案中，异氰酸酯指数大约为0.9到大约1.02。在另一具体实施方案中，异氰酸酯指数大约为0.98到大约1.02。在另一具体实施方案中，异氰酸酯指数大约为0.9到大约1.0。在一具体实施方案中，异氰酸酯指数大约为0.9到大约0.98。

二异氰酸盐的例子包括脂肪族二异氰酸酯、包含芳基的异氰酸酯(即所谓的“芳族异氰酸酯”)或其混合。脂肪族的二异氰酸酯包括四亚甲基二异氰酸酯、环己胺-1，2-二异氰酸酯、环己胺-1，4-二异氰酸酯、环己基二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯、亚甲基-顺-(对环己基异氰酸酯)(″H₁₂ MDI″)，或其混合。芳族异氰酸酯包括对亚苯基二异氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(″4，4′-MDI″)，2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(″2，4′-MDI″)，2，4-甲苯二异氰酸酯(″2，4-TDI″)，2，6-甲苯二异氰酸酯(″2，6-TDI″)，间四甲基二甲苯二异氰酸酯或其混合。

每分子平均包含多于2个异氰酸酯基团的异氰酸酯的例子包括环己基二异氰酸酯和水的加合物和环己基二异氰酸酯的三分子缩合物，前者含有大约3个异氰酸酯基团，可从商业上得到，如可从Bayer公司得到

后者含有大约3个异氰酸酯，可从商业上得到，如可从Bayer公司得到

在一具体实施方案中，异氰酸酯组分含有质量分数至少为大约5％的2，4′-MDI且其余部分为4，4′-MDI的混合物。在另一具体实施方案中，异氰酸酯组分含有质量分数至少为5％的2，4′-MDI且其余部分为4，4′-MDI的混合物。在另一具体实施方案中，异氰酸酯组分含有质量分数为大约5％到大约50％的2，4′-MDI且其余部分为4，4′-MDI的混合物。在另一具体实施方案中，异氰酸酯组分含有质量分数为5％到大约50％的2，4′-MDI且其余部分为4，4′-MDI的混合物。在另一具体实施方案中，异氰酸酯组分含有质量分数为大约5％到大约40％的2，4′-MDI且其余部分为4，4′-MDI的混合物。在另一具体实施方案中，异氰酸酯组分含有质量分数为5％到大约40％的2，4′-MDI且其余部分为4，4′-MDI的混合物。在另一具体实施方案中，异氰酸酯组分含有质量分数为5％到大约35％的2，4′-MDI且其余部分为4，4′-MDI的混合物。不受任何理论束缚，认为在4，4′-MDI混合物中使用更高含量的2，4′-MDI会产生软化的弹性基质，因为不对称的2，4′-MDI结构破坏了硬片段的晶相。

稳定的二异氰酸酯包括MDI，如

125M、Dow公司的

系列的某些产品和ISONATE 50OP；含有4，4′-MDI和2，4′-MDI混合物的异氰酸酯，如Huntsman的

9433和

9258以及Bayer的MONDUR MRS 2和MRS 20；TDL，如Lyondell Corp.(Houston，TX)的TDL；异佛乐酮，如Degussa(Germany)的

H₁₂MDI，如Bayer的DESMODUR W；和BASF公司的各种二异氰酸酯。

每分子平均含有多于约2个异氰酸酯基团的合适的异氰酸酯组分包括下列经修饰的二苯基甲烷-二异氰酸酯类：

1088(异氰酸酯官能度大约为3)，ISONATE 143L(异氰酸酯官能度大约为2.1)，PAPI27(异氰酸酯官能度大约为2.7)，PAPI 94(异氰酸酯官能度大约为2.3)，PAPI580N(异氰酸酯的官能度大约为3)，PAPI 20(异氰酸酯的官能度大约为3.2)，这些产品都可以从Dow得到。

增链剂的例子包括二醇、二胺、烷醇或其混合。在一具体实施方案中，该增链剂是含有2到10个碳原子的脂肪族二醇。在另一具体实施方案中，该二醇增链剂选自乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、二乙二醇、三甘醇或其混合。在另一具体实施方案中，该增链剂是含有2到10个碳原子的二胺。在另一具体实施方案中，该二胺增链剂选自乙二胺、1，3-丁二胺、1，4-丁二胺、1，5-戊二胺、1，6-己二胺、1，7-庚二胺、1，8-辛二胺、异佛乐酮二胺或其混合。在另一个实施方案中，该增链剂是有2到6个碳原子的烷醇。在另一具体实施方案中，该烷醇增链剂选自二乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙基乙醇胺或其混合。

商业上可得的增链剂包括Huntsman公司的

二胺系列、三胺系列和多醚胺系列，Creanova的异佛乐酮二胺、AirProducts Corp.(Allentown，PA)的

二胺系列、Dow的乙醇胺、二乙基乙醇胺和异丙醇胺，和Bayer，BASF和UOP Corp.(Des Plaines，IL)的各种增链剂。

在一具体的实施例中，存在少量的任选组分以允许发生交联，如多功能羟基化合物或官能度大于2的其它交联剂(如甘油)。在另一个具体实施方案中，任选的多功能交联剂存在的量刚好足够得到稳定的泡沫，即不会坍陷而形成非泡沫状的泡沫。此外，可选择地，脂肪族的和脂环族的异氰酸酯的多功能加合物可以与芳香族的二异氰酸酯组合以用来产生交联。此外，可选择地，脂肪族的和脂环族的异氰酸酯的多功能加合物可以与脂肪族的二异氰酸酯组合以用来产生交联。

任选地，上述方法至少使用一种催化剂，在某些个实施例中，该催化剂选自发泡催化剂，如叔胺；凝胶催化剂，如二月桂酸二丁锡；或其混合。另外，本领域公知叔胺催化剂也具有凝胶化效果，也就是说其能用作发泡和凝胶催化剂。叔胺催化剂的例子包括Toyo Soda Co.(Japan)的

系列，Texaco Chemical Co.(Austin，TX)的

系列，Th.GoldschmidtCo.(Germany)的

和

系列，Rohm和Haas(Philadelphia，PA)的

系列，Kao Corp.(Japan)的

系列和EnterpriseChemical Co.(Altamonte Springs，FL)的QUINCAT系列。有机锡催化剂(organotin catalyst)的例子包括Witco Corporation(Middlebury，CT)的

和

系列，Cosan Chemical Co.(Carlstadt，NJ)的

和

系列，Air Products的

和

系列。

在某些具体实施方案中，上述方法至少使用了一种表面活性剂。表面活性剂的例子包括Goldschmidt的

2370，Dow Coming(Midland，MI)的DC 5241，和其它非离子有机硅，如Dow Corning，AirProducts和General Electric(Waterford，NY)的聚二甲基硅氧烷类。

在某些具体实施方案中，上述方法至少使用了一种孔开放剂。孔开放剂的例子包括Goldschmidt的

501。

交联的聚氨酯可以通过预聚合物法、单塞法等方法来制备。关于预聚合物的具体实施方案如下所述：首先，用至少一种异氰酸酯组分(如MDI)和至少一种官能度大约2的多功能软片段材料(如官能度大约为3的聚醚型软片段)通过常规方法制备出预聚合物；然后，在混合容器中将预聚合物、任选的至少一种催化剂(如二月桂酸二丁锡)和至少一种多功能增链剂(如1，4-丁二醇)混合从而使该混合物固化或交联。在另一具体实施方案中，交联在模子中进行。在另一具体实施方案中，交联和发泡，即孔的形成，一起进行。在另一个实施方案中，交联和发泡在模子中一起进行。

可选择地，可以使用所谓的“单塞法”。单塞法的具体实施方案不需要独立的预聚合物制备步骤。在一具体实施方案中，将起始材料，如上文所述的起始材料，在混合容器中混合，然后使其发泡并交联。在另一具体实施方案中，所述组分在混合前被加热。在另一具体实施方案中，交联在模子中进行。在另一具体实施方案中，交联和发泡在模子中一起进行。在另一具体实施方案中，除异氰酸酯以外的所有组分都在混合容器中混合。然后加入异氰酸酯(例如在高速搅拌的情况下)，随即进行交联和发泡。在另一具体实施方案中，将这种泡沫混合物倒入模子中并使其发泡。

在另一具体实施方案中，将多羟基化合物组分与异氰酸酯和其它任选的添加剂，如粘度改进剂、表面活性剂和/或孔开放剂混合形成第一液体。在另一具体实施方案中，该多羟基化合物组份在混合温度下是液体。在另一具体实施方案中，多羟基化合物组份是固体，升高混合温度，因而多羟基化合物组分在混合前是液体，例如通过加热升高混合温度。接着，将发泡剂和其它任选的添加剂，如凝胶催化剂和/或发泡催化剂混合形成第二液体。然后，将第一液体和第二液体在混合器中混合，接着使其发泡并交联。

在另一具体实施方案中，本发明的任何或所有的方法都可以用来制备密度大于3.4lb/ft³(0.054g/cc)的泡沫。在这个具体实施方案中，没有使用或最小量地使用了交联剂，如甘油；异氰酸酯组分的官能度为2到2.3；异氰酸酯组分基本上由MDI构成；4，4′-MDI的质量百分比超过异氰酸酯组分的55％。多羟基化合物组分的分子量大约为1,000到2,000道尔顿。调整发泡剂(如水)的量以获得密度大于3.4lb/ft³(0.054g/cc)的非网状泡沫。降低发泡剂的量可以减少材料中脲键的数目。由更低的交联和/或更少的脲键导致的硬度和/或抗张强度和/或耐压强度的任何减少可以通过使用双功能的增链剂，如丁二醇，和/或增加泡沫的密度来弥补。降低交联程度和因此而降低的泡沫韧性和断裂伸长率会产生更加有效的网状化，因为产生的更高密度的泡沫材料能够更好的经受住网状化过程可能产生的突然影响，而对支柱16产生最小(如果有的话)的伤害。

在一具体实施方案中，本发明提供了以聚碳酸酯多羟基化合物组分和异氰酸酯组分为起始材料制备能被网状化的柔韧的聚氨酯生物可持久性基质的方法。在另一具体实施方案中，提供了多孔生物可持久性弹性体聚合方法以制备弹性聚氨酯基质，该方法包括将聚碳酸酯多羟基化合物组分和脂肪族的异氰酸酯组分，如H₁₂MDI，进行混合。

在另一具体实施方案中，上述泡沫基本上不含异氰脲酸酯键。在另一具体实施方案中，该泡沫不含异氰脲酸酯键。在另一具体实施方案中，该泡沫基本上不含缩二脲键。在另一具体实施方案中，该泡沫不含缩二脲键。在另一具体实施方案中，该泡沫基本上不含脲基甲酸酯键。在另一具体实施方案中，该泡沫不含脲基甲酸酯键。在另一具体实施方案中，该泡沫基本上不含异氰脲酸酯键和缩二脲键。在另一具体实施方案中，该泡沫不含异氰脲酸酯键和缩二脲键。在另一具体实施方案中，该泡沫基本上不含异氰脲酸酯键和脲基甲酸酯键。在另一具体实施方案中，该泡沫不含异氰脲酸酯键和脲基甲酸酯键。在另一具体实施方案中，泡沫基本上不含脲基甲酸酯键和缩二脲键。在另一具体实施方案中，该泡沫不含脲基甲酸酯键和缩二脲键。在另一具体实施方案中，该泡沫基本上不含脲基甲酸酯键、缩二脲键和异氰脲酸酯键。在另一具体实施方案中，该泡沫不含脲基甲酸酯键、缩二脲键和异氰脲酸酯键。不受任何特定理论的束缚，认为缺乏脲基甲酸酯键、缩二脲键和/或异氰脲酸酯键，就会有更低的硬片段的交联，因而给弹性基质提供更高程度的柔韧性。

在某些具体实施方案中，可以加入对取得的稳定泡沫有益的添加剂，例如，表面活性剂和催化剂。通过将这些添加剂的量限制到需要的最小的量而同时维持每种添加剂的功能，可以控制其对产品毒性的影响。

在一具体实施方案中，制备了各种密度的弹性基质，例如，密度为0.005到大约0.15g/cc(大约0.31到大约9.4lb/ft³)的弹性基质。密度是可以调控的，如通过发泡剂或发泡剂的量、异氰酸酯指数、组合物中异氰酸酯组分的含量，反应的放热曲线和/或发泡环境的压力来调控。

发泡剂的例子包括水和物理发泡剂，例如，挥发性有机化学物质如烃、乙醇和丙酮，和各种碳氟化合物以及其环境友好替代物，如氢碳氟化合物、氯碳氟化合物和氢氯碳氟化合物。水与异氰酸酯基团反应产生可以作为发泡剂的二氧化碳。而且，在某些具体实施方案中，可以使用发泡剂组合，如水与碳氟化合物的组合。在另一具体实施方案中，将水用作发泡剂。商业上的氟碳发泡剂可从Huntsman，E.I.duPont de Nemours and Co.(Wilmington，DE)，AlliedM Chemical(Minneapolis，MN)和Honeywell(Morristown，NJ)得到。

在本申请中，在通过发泡和交联制备弹性基质时，对于每100份质量的多羟基化合物(如聚碳酸酯多羟基化合物、聚硅氧烷多羟基化合物)，配方中存在的其它组分的量按质量计算如下：10到90份(或克)异氰酸酯指数为大约0.85到大约1.10的异氰酸酯组分(如MDI或其混合、H₁₂MDI)，大约0.5到大约6.0份(或克)的发泡剂(如水)，大约0.1到大约2.0份(或克)发泡催化剂(如叔胺)，大约0.1到大约8.0份(或克)表面活性剂，和大约0.1到大约8.0份(或克)孔开放剂。当然，对某一个特定的配方而言，使用的异氰酸酯组分的实际数量与异氰酸酯指数的大小有关，并且取决于异氰酸酯指数的大小。此外，在通过发泡和交联制备弹性基质时，对于每100份质量的多羟基化合物，配方中存在的其它组分的量按质量计算如下：多达大约20份的(或克)增链剂，多达大约20份(或克)的交联剂，多达大约0.5份(或克)的凝胶催化剂(例如含锡化合物)，多达大约10份(或克)的实物鼓泡剂(如烃、乙醇、丙酮、碳氟化合物)和多达大约15份(或克)的粘度调节剂。

为了实现本发明的目的，随后可以将具有合适属性的基质网状化，这些属性通过测试确定，例如，在体温下可接受的压缩形变、通风性、抗张强度和受压属性。

在另一具体实施方案中，省略了凝胶催化剂，如锡催化剂，或任选地用另一种催化剂(如叔胺)替代。在一具体实施方案中，该叔胺催化剂包含一种或多种非芳香族胺。在另一具体实施方案中，进行化学反应以使叔胺催化剂(如果使用的话)能通过反应融入多聚物，并避免了该催化剂残留。在另一具体实施方案中，省略了凝胶催化剂，且作为替代，使用了更高的发泡温度。

在另一具体实施方案中，为了提高生物可持久性和生物相容性，用于聚合工艺的组分经过挑选以避免生物学不利物质或易受生物攻击的物质在弹性基质终产品中存在或将其降到最低。

本发明可选择的制备实施方案涉及用水溶性的球体、填料或颗粒部分地或完全地替代水作为发泡剂，这些水溶性的球体、填料或颗粒在基质完全交联后可以通过，如水洗、萃取或溶解等方法去除。

本发明进一步的工艺

参考图2，该示意性方块流程图显示了本发明方法的可选具体实施方案的全过程，其中，含有生物可持久性多孔网状弹性基质10的可植入装置可以用未加工的弹性体或弹性体试剂通过一种或另一种不同的工艺路线制备。

在第一条路线中，通过在制备过程中采用，如发泡剂而使用本发明的方法制备的弹性体含有大量的孔，如本说明书所述。具体来说，起始材料40可以包含，例如，多羟基化合物组分、异氰酸酯、任选的交联剂和任何其他需要的添加剂如表面活性剂等，在合成步骤42中，其可以用来合成有或没有显著发泡或其它孔生成活性的需要的弹性基质。选择合适的起始材料来提供需要的机械特性和增强生物相容性和生物可持久性。在步骤48中，对步骤42产生的弹性聚合物的化学属性和纯度、物理和机械属性和任选的生物属性进行表征(如上文所述)，从而得到性质清楚的弹性基质50。可选择地，这些特征数据可以用来控制或修饰步骤42从而改进该方法或该产品，如路径51所示。

可选择地，特征清楚的弹性体50是用起始材料40制备的，并由商业卖主60供应而用到生产设施中。这样的弹性体是根据已知方法合成，并随后处理成多孔性材料。这种类型的的弹性体的例子是

80A芳香族的聚氨酯弹性体和CARBOTHANE PC 3575A脂肪族的聚氨酯弹性体。弹性体50可以产生多孔，如通过在聚合反应中或聚合后步骤中使用发泡剂。在聚合后步骤中(如起始于商业可得到的示例性弹性体)，在发泡气体从发泡剂中释放出来之前，该发泡剂能够(例如通过吸收和/或吸附，可选择地，在高温和/或高压的作用下)进入起始材料以形成含有孔的弹性基质。在一具体实施方案中，孔是相互连接的。相互连接的数量能够依赖于下列因素：如，应用于聚合物的温度、应用于聚合物的压力、聚合物中气体的浓度、聚合物表面的气体浓度、气体释放的速率和/或气体释放的方式。

如果需要，在步骤52中，可以选择起始材料40中使用的弹性聚合试剂以避免产生有害副产品或残余物，如果必需，可以进行纯化。然后，用选择和纯化的起始材料进行聚合物合成，即步骤54，并避免产生有害的副产品或残余物。接着在步骤56中对步骤54生成的弹性聚合物进行表征，如步骤48所述，以便于生产出高质量的、产物定性清楚的、特征清楚的弹性体50。在另一具体实施方案中，这些表征的结果反馈回到工艺控制程序中，如路径58所示，以便于生产出高质量的、产物定性清楚的、特征清楚的弹性体50。

在一具体实施方案中，本发明提供了含有聚合组分的网状生物可持久性弹性基质，该聚合组分是专门为生物医学植入而设计的。该弹性基质含有生物可持久性聚合体材料，且通过能避免该聚合体的化学性改变、避免不需要的副产物形成和避免含有有害的未反应起始材料的残余物的方法来制备。在某些情况下，含有聚氨酯并由已知技术制备的泡沫体可能并不适合于长期的内血管应用、整形外科应用和相关应用，因为，例如，存在有害的未反应起始材料或有害的副产品。在一具体实施方案中，该弹性基质是由商业可得的生物可持久性聚合弹性材料制备的，并且在制备多孔和网状的弹性基质的过程中，避免了使起始弹性材料发生化学性改变。

在另一具体实施方案中，用于制备弹性基质10的弹性体的生物可持久性的化学特征包括下列中的一个或多个：良好的氧化稳定性；化合物不含或基本不含易于生物降解的化学键，例如，某些聚醚键或易水解的酯键，这些化学键可以通过将聚醚或聚酯多羟基化合物组分整合到聚氨酯中而导入；产品化学特性清楚，该产品已经得到相对的提炼或纯化并且不含或基本不含有害的混杂物、反应物、副产品；寡聚物和类似物；分子量明确(除非该弹性体被交联)；和可溶于生物相容性溶剂(当然，除非该弹性体被交联)。

在另一具体实施方案中，用于制备弹性基质10的弹性体的生物可持久性的工艺相关特征(指的是制备固相12的弹性体所用的工艺)包括下面的一个或多个：方法重复性；产品一致性的工艺控制；和避免或充分去除有害的混杂物、反应物、副产品、低聚物等。

在某些具体实施方案中，仔细设计和控制了本发明的孔产生、网状化和其它聚合后工艺，如下文所述。为此，在某些具体实施方案中，本发明的工艺避免了引入有害残余物或对起始材料需要的生物可持久特性产生不利影响。在另一具体实施方案中，该起始材料可以进一步处理和/或表征以改进、产生或证明与生物可持久性相关的特征。在另一具体实施方案中，弹性体的必要特性可以表征为合适的，并且根据本说明书的教导，可以采用或控制这些工艺特征来增强生物可持久性。

弹性基质的网状化

弹性基质10能够接受各种加工后处理以增强其实用性，某些加工后处理在此进行描述，而另一些是本领域的普通技术人员所公知的。在一具体实施方案中，对本发明的弹性基质10的网状化(如果还不是所述的生产过程的一部分的话)可以用来去除至少一部分存在的内部“窗口”，也就是图1所示的残留胞壁22。网状化倾向于增加多孔性和液体渗透性。

有一些破裂胞壁的多孔或泡沫材料通常作为“开孔”材料或泡沫是公知的。相反，已知作为“网状的”或“至少部分网状的”多孔材料有很多，即至少40％的胞壁至少部分地被去除，该胞壁存在于同一多孔材料中，不是专门由封闭孔组成。当该胞壁通过网状化而至少部分地去除后，邻近的网状孔彼此开放、相互连接和连通。其中，更多的，即至少大约65％的胞壁被去除的多孔材料认为是“进一步网状化了”。如果，大多数，即至少80％或几乎全部，即至少90％的胞壁被去除的话，那么留下的多孔材料分别认为是“基本网状化了”或“完全网状化了”。应该理解的是，根据本领域的用法，网状材料或泡沫是包含至少部分开放的相互连接的孔网络。

“网状化”通常是指至少部分去除胞壁的过程，不仅仅是通过压碎方法使其破裂或撕开。而且，不合理的压碎会产生碎片，这些碎片需要通过进一步的处理去除。在另一具体实施方案中，网状化过程基本完全去除了至少部分胞壁。网状化可是实现，如通过至少部分地溶解掉胞壁，称为“溶解网状化”或“化学网状化”；或通过至少部分地熔化、燃烧、或爆破掉胞壁，分别称为“燃烧网状化”、“热网状化”或“敲击网状化”。熔化胞壁产生的熔化材料可以堆积在支柱上。在一具体实施方案中，将这样的步骤用于本发明的工艺中来网状化弹性基质10。在另一具体实施方案中，弹性基质10的孔中所有残留的气体可以在网状化之前通过使用真空的方法抽空。在另一具体实施方案中，网状化是通过多个的网状化步骤来完成的。在另一具体实施方案中，采用了两个网状化步骤。在另一具体实施方案中，第一个燃烧网状化之后紧跟着第二个燃烧网状化。在另一具体实施方案中，燃烧网状化之后紧跟着化学网状化。在另一具体实施方案中，化学网状化之后紧跟着燃烧网状化。在另一具体实施方案中，第一个化学网状化之后紧跟着第二个化学网状化。

在整形外科应用等相关的具体实施方案中，弹性基质10能够被网状化以提供相互连接的孔结构，这些孔的平均直径或其它最大横向尺寸至少为大约10微米。在另一具体实施方案中，该弹性基质10能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸至少为大约20微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质10能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸至少为大约50微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质10能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸至少为大约150微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质10能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸至少为大约250微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质10能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸大于大约250微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质10能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸大于250微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质10能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸至少为大约450微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质10能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸大于大约450微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质10能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸大于450微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质10能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸至少为大约500微米的孔。

在整形外科应用等相关的具体实施方案中，上述弹性基质能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸不大于大约600微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸不大于大约450微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸不大于大约250微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质能够被网状化来提供平均直径或其它最大横向尺寸不大于大约150微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸不大于大约20微米的孔。

在整形外科应用等相关的具体实施方案中，上述弹性基质能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸为大约10微米到大约50微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸为大约20微米到大约150微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸为大约150微米到大约250微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸为大约250微米到大约500微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸为大约450微米到大约600微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸为大约10微米到大约500微米的孔。在另一具体实施方案中，该弹性基质能够被网状化以提供平均直径或其它最大横向尺寸为大约10微米到大约600微米的孔。

任选地，在网状化之前或之后，网状弹性基质可以纯化，例如，通过溶剂萃取法进行纯化。在一具体实施方案中，任何的这种溶剂萃取法，如用异丙醇萃取或其它纯化方法是相对温和的过程，进行该过程以避免对弹性基质的机械或化学特性(这些特性对实现本发明的目标是必须的)可能产生不利的影响，或将这种影响降到最低。

一具体实施方案采用了化学网状化，其中的弹性基质在含有无机酸的酸浴中网状化。另一具体实施方案采用了化学网状化，其中的弹性基质在含有无机碱的苛性碱浴中网状化。另一具体实施方案采用了溶剂网状化，其中在该过程中使用了不留残迹的挥发性溶剂。另一具体实施方案采用了溶剂网状化，其中温度升高到25℃以上。在另一具体实施方案中，含有聚碳酸酯聚氨酯的弹性基质被溶剂网状化，该溶剂选自四氢呋喃(″THF″)、二甲替乙酰胺(″DMAC″)、二甲亚砜(″DMSO″)、二甲替甲酰胺(″DMF″)、N-甲基-2-吡咯烷酮(也称为间吡咯烷酮)或其混合。在另一具体实施方案中，含有聚碳酸酯聚氨酯的弹性基质是用THF进行溶剂网状化的。在另一具体实施方案中，含有聚碳酸酯聚氨酯的弹性基质是用N-甲基-2-吡咯烷酮进行溶剂网状化的。在另一具体实施方案中，含有聚碳酸酯聚氨酯的弹性基质是用强碱进行化学网状化的。在另一具体实施方案中，强碱的PH值至少大约为9。

在这些化学网状化或溶剂网状化的任何具体实施方案中，上述网状化泡沫可以任选地被冲洗。在这些化学网状化或溶剂网状化的任何具体实施方案中，该网状化泡沫可以被干燥。

在一具体实施方案中，可以采用燃烧网状化，在此过程中，易燃的气体，例如，氢和氧的混合物或氧和甲烷的混合物，可以通过，如瞬间放电进行点燃。在另一具体实施方案中，燃烧网状化在压力舱内进行。在另一具体实施方案中，在氢、氧或其混合被导入之前的至少2分钟时利用抽真空的方法，将压力舱内的压力充分降低，如降到大约50-150微米汞柱以下。在另一具体实施方案中，压力舱内的压力经过多个循环而充分降低，例如，将压力充分降低，然后导入不反应气体如氩气或氮气，然后在氢、氧或其混合被导入之前再将压力充分降低。网状化进行时的温度可以受舱的维持温度和/或舱内氢/氧的比例的影响。在另一具体实施方案中，燃烧网状化之后紧接着就是退火期。在这些燃烧网状化的任何具体实施方案中，网状泡沫任选地可以被冲洗。在这些燃烧网状化的任何具体实施方案中，该网状的泡沫任选地可以干燥。

在一具体实施方案中，进行网状化程序以提供弹性基质构型，该构型适于细胞内生长和增生到该基质的内部。在另一具体实施方案中，进行网状化程序以提供弹性基质构型，该构型适于细胞向内生长和增殖到整个弹性基质中，该基质构建来用于植入，如本说明书所述。

术语“构型”和类似的词用来表示(该术语所指的)各个结构的排列、形状和尺寸。因此，称为“构型”的结构倾向于指选择或设计来服务某种目的相关结构或结构部分的整个空间几何形状。

冷冻干燥法制备的网状的弹性基质

在一具体实施方案中，本发明的生物可持久性网状弹性基质可以通过冻干可流动的聚合材料来制备。在另一具体实施方案中，该聚合材料包括溶于溶剂的溶剂可溶性的生物可持久性弹性体的溶液。该可流动的聚合材料经过冻干步骤处理，该步骤包括将可流动的聚合材料凝固形成固体，例如，通过冷却溶液，然后除去非聚合材料，如通过在减压下将溶剂从固体中升化，从而得到至少部分网状化的弹性基质。该至少部分网状化的弹性基质的体积密度小于起始聚合材料的密度。在另一具体实施方案中，溶于溶剂中的生物可持久性弹性体溶液被充分地，但不必须完全地固化，然后将溶剂从材料中升华从而得到至少部分网状化的弹性基质。通过选择合适的溶剂或溶剂混合物来溶解多聚物，辅以搅动或加热，通过合适的混合过程可以得到能适于冻干处理均一溶液。在另一具体实施方案中，溶液被冷却的温度低于溶液的凝固温度。在另一具体实施方案中，溶液被冷却的温度高于固体的表观玻璃转化温度而低于溶液的凝固温度。

不受任何特定理论的束缚，认为在冻干的过程中，聚合物溶液以可控制的方式分成如下两个明显不同的形态中的一种：1)一连续相(也就是溶剂)和另一相分散在连续相中；或2)两双连续相。在每一种情况下，随后去除溶剂相产生具有一系列孔径大小的多孔结构。这些孔通常是相互连接的。它们的形状、大小和定向都取决于常规方法中的溶液的特性和冻干处理条件。例如，冻干的产物有一系列孔尺寸，这些孔尺寸能够用本领域公知的方法通过改变，例如，凝固温度、凝固的速率、晶核密度、聚合体的浓度、聚合体的分子量和溶剂的类型而得到改变。

一般来说，在一具体实施方案中，在冻干法中使用的合适的弹性体材料得到充分表征，该弹性材料包括这样的弹性体：其具有制备成具有本说明书所述的理想的机械属性，并具有对生物可持久性有利的化学特性以至于它们提供了合理预期的足够的生物可持久性。

像聚氨酯这样的热塑性的弹性体的特别优点在于其化学特性与其良好生物可持久性相关。在一具体实施方案中，这样的热塑性聚氨酯弹性体包括聚碳酸酯聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、聚硅氧烷聚氨酯、带有所谓“混合”软片段的聚氨酯或其混合。在另一具体实施方案中，热塑性聚氨酯弹性体包括聚碳酸酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、聚硅氧烷聚氨酯、混合的软片段的聚氨酯或其混合。在另一具体实施方案中，热塑性聚氨酯弹性体包括聚碳酸酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、混合的软片段的聚氨酯或其混合。混合的软片段的聚氨酯是本领域公知的，包括，如聚碳酸酯-聚酯聚氨酯、聚碳酸酯-聚醚聚氨酯、聚碳酸酯-聚硅氧烷聚氨酯、聚酯-聚醚聚氨酯、聚酯-聚硅氧烷聚氨酯和聚醚-聚硅氧烷聚氨酯。在另一具体实施方案中，该热塑性聚氨酯弹性体含有异氰酸酯组分中的至少一种二异氰酸酯、至少一种增链剂和至少一种二元醇，且可以用二异氰酸酯、双功能增链剂和二元醇的任何组合来制备，详细描述如上文。

在一具体实施方案中，上述热塑性弹性体的平均分子量为大约30,000到大约500,000道尔顿。在另一具体实施方案中，该热塑性弹性体的平均分子量为大约50,000到大约250,000道尔顿。

在一个具体实施方案中，本发明中使用的一些合适的热塑性聚氨酯在本说明书中得到合适表征，该聚氨酯包括：带有混合的软片段的聚氨酯，其含有聚硅氧烷和聚醚和/或聚碳酸酯组分，如Meijs等人在美国专利号6,313,254的公开；和DiDomenico等人在美国专利No.6,149,678，6,111,052和5,986,034公开的那些聚氨酯。在另一具体实施方案中，任选的治疗试剂可以加到用于实施本发明的其它弹性体的合适块中。

适于实施本发明的某些商业可得到的热塑性弹性体包括PolymerTechnology Group Inc.(Berkeley，CA)供应的聚碳酸酯聚氨酯系列。例如，聚碳酸酯聚氨酯聚合物80A，55D和90D的特性非常清楚的等级的产品据说具有好的机械属性，没有细胞毒性、诱变性、致癌性并且是非-溶血性的。适于实施本发明的另一种商业可得到的弹性体是生物可持久的医学级的聚碳酸酯芳香族聚氨酯热塑性弹性体的

系列，其可从CardioTech International，Inc.(Woburn，MA)得到。适于实施本发明的另一种商业可得到的弹性体是热塑性聚氨酯弹性体的

系列，特别是2363系列产品，更特别的是被命名为81A和85A的那些产品，这些产品可从Dow化学公司(Midland，Mich.)得到。适于实施本发明的其他商业可得到的弹性体包括Viasys Healthcare(Wilmington，MA)的

和这些商业上的聚氨酯聚合物据报道是线性不交联的聚合物，因而，它们是可溶的、易于分析和易于表征的。

用于实施本发明的冻干的溶剂包括，但不限于THF、DMAC、DMSO、DMF、环己胺、乙醇、二噁烷、N-甲基-2-吡咯烷酮和其混合。通常，在一个具体的实施例中，溶液中聚合物的量为溶液质量的大约0.5％到大约30％，取决于聚合物在溶剂中的溶解度和网状弹性基质需要的最终属性。在另一具体实施方案中，溶液中聚合物的量为溶液质量的大约0.5％到大约15％。

此外，在聚合物-溶剂的溶液中可以存在添加剂，如，缓冲物质。在一具体实施方案中，该添加剂并不与聚合物或溶剂反应。在另一具体实施方案中，该添加剂是促进组织再生或继续生长的固体材料、缓冲物质、增强材料、多孔饰剂或药理学活性试剂。

在另一具体实施方案中，上述聚合物溶液中可以含有各种与溶液混合在一起的插入物，如薄膜、薄片、泡沫、薄纱、机织物、非机织物、密接的或编织的纺织品结构、或表面并不光滑的植入物。在另一具体实施方案中，该溶液能够与结构插入物，如整形外科、泌尿外科或血管植入物一起制备。在另一具体实施方案中，这些插入物包含至少一种生物相容性材料，并且可以具有非吸收性和/或可吸收性。

在非聚合材料去除的过程中形成且在之后保留在网状弹性基质中的孔的形态类型是这些变量的函数，例如，溶液的热动力学、凝固速率和溶液冷却时的温度、溶液中聚合物的浓度和晶核的类型(如均一的或不均一的)。在一具体实施方案中，聚合物溶液的冷冻干燥机冷却到-70℃。在另一具体实施方案中，聚合物溶液的冷冻干燥机冷却到-40℃。在一具体实施方案中，冷冻干燥机包含一个架子，聚合物溶液放置在它的上面，该架子被冷却到-70℃。在另一具体实施方案中，该架子被冷却到-40℃。凝固聚合物溶液的冷却速度可以为大约0.2℃/分钟到大约2.5℃/分钟。

在一具体实施方案的冻干过程的开始，将上述聚合物溶液放置在模子中，并将模子放置到冷冻干燥机中。模子壁在冷冻干燥机中冷却，例如，当它们接触冷冻干燥架时。冷冻干燥机的温度以需要的冷却速率降低直到获得最终的冷却温度。例如，在冷冻干燥机中，将模子放置到冷冻的架子上，热转移面从冷冻干燥机的架子通过模子壁向上移动进入聚合物溶液。该转移面前进的速率影响晶核形成和冷冻结构的定向。该速率取决于，例如，冷却速率和模子的导热性。当溶液的温度低于溶剂的成胶和/或凝固点时，溶液就可以分成前文所述的连续相和分散相，或双连续相。将相分离系统的形态在冻干过程的凝固步骤中固定。当将冰冻材料暴露在减压下时，通过升华溶剂来开始产生孔。

不受任何特定理论的束缚，通常认为，聚合物溶液的浓度越高，粘性越高(可能因为聚合物的浓度更高或分子量更高)或冷却速率越高，冷却干燥产品中形成的孔就越小，而聚合物溶液的浓度越低、粘性(可能因为聚合物的浓度较低或分子量较低)或冷却速率越慢，则冷却干燥产品中形成的孔就越大。

冻干法在实施例17中作了进一步的说明。

产生内孔特征

在孔20内，弹性基质10任选地具有除上文所述的空隙或空满气体的空间以外的其它特征。在一具体实施方案中，弹性基质10可以具有作为其微观结构的一部分的在此称为“内孔”的特征，即弹性基质10的位于“孔内”的特征。在一具体实施方案中，孔20的内表面可以被“内孔性地涂布”，即被涂布或处理从而使这些表面具有一定程度的目的特征，如亲水性。该涂布或处理介质可以具有额外的能力来转移或结合活性组分，从而使该活性组分能优先传递到孔20中。在一具体实施方案中，可以使用这种涂布介质或处理以便于将材料共价结合到内孔的表面，例如要求的优先权申请中的描述。在另一具体实施方案中，该涂层包含可生物降解的聚合物和无机组分，如羟磷灰石。通过在弹性体放置过程中将弹性体暴露到亲水环境下，如水溶液中，或通过本领域公知的其它方法对制备的网状弹性基质10进行的化学或辐射处理可以实现亲水处理。

而且，在允许生物相容性聚合物薄膜形成的合适的条件下，通过接触处于液体涂布溶液或熔化状态的薄膜形成生物相容性聚合物，可以内孔性地产生一种或多种涂层。在一具体实施方案中，用于这种涂层的聚合物是薄膜形成生物相容性聚合物，其具有足够高的分子量以至于不是柔软的或粘性的。该聚合物还与固相12结合。在另一具体实施方案中，结合力是这样的：在操作或应用网状弹性基质10的过程中，该聚合物薄膜并不会破裂或移动。

合适的生物相容性聚合物包括聚酰胺、聚烯烃(如聚丙烯、聚乙稀)、非可吸收性聚脂(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)和生物可吸收性脂肪族聚脂(如乳酸、羟基乙酸、丙交酯、乙交酯、对-二噁酮(dioxanone)、三亚甲基碳酸酯、ε-己内酯或其混合的同聚物和共聚物)。而且，生物相容性聚合物包括薄膜形成生物可吸收性聚合物，其包括脂肪族聚酯、聚(氨基酸)、共聚(醚-酯)、聚亚烃基草酸酯、聚酰胺、聚(亚氨基碳酸酯)、聚原酸酯、聚噁酯(polyoxaester)(包括含氨基基团的聚噁酯)、聚酰氨酯、聚酐、聚磷腈、生物分子和其混合。在本发明中，脂肪族聚脂包括丙交酯(包括乳酸d-，1-和内消旋丙交酯)、ε-己内酯、乙交酯(包括羟基乙酸)、羟基丁酸酯、羟基戊酸酯、对二噁酮、三亚甲基碳酸酯(和其烷基衍生物)、1，4-二噁(dioxepan)-2-酮、1，5-二噁-2-酮，6，6-甲基-1，4-二噁-2-酮或其混合。

生物相容性聚合物还包括具有相对低的慢性组织反应的薄膜组形成生物相容性聚合物，如聚氨酯、硅树脂、聚(甲基)丙烯酸酯、聚酯、聚烷基氧化物(如聚环氧乙烷)、聚乙烯醇、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮以及水凝胶如由交联的聚乙烯吡咯烷酮和聚酯形成的物质。假如其它的聚合物能够被溶解、固化或聚合，那么它们也可以用作生物相容性聚合材料。这样的聚合物和共聚物包括聚烯烃、聚异丁烯和乙烯-α-烯烃的共聚物；丙烯酸聚合物(包括甲基丙烯酸酯)和共聚物；卤代乙烯聚合物和共聚物，如聚氯乙烯；聚乙烯醚，如聚乙烯甲基醚；聚偏二卤代乙烯，如聚偏二氟乙烯和聚偏二氯乙烯；聚丙烯腈；聚乙烯酮；聚芳香族乙烯，如聚苯乙烯；聚乙烯酯，如聚乙酸乙烯酯；乙烯单体的共聚物和乙烯与α-烯烃的共聚物，如乙烯-丙烯酸甲酯共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；丙烯腈-苯乙烯共聚物；ABS树脂；聚酰胺，如尼龙-66和聚已内酰胺；醇酸树脂；聚碳酸酯；聚甲醛；聚酰亚胺；聚醚；环氧树脂；聚氨酯；人造纤维；人造纤维三乙酸酯；玻璃纸；纤维素和其衍生物，如乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、硝酸纤维素、丙酸纤维素和醚纤维素(例如羧甲基纤维素、羟烷基纤维素)；或其混合。在本发明中，聚酰胺包括符合下列通式的聚酰胺：

-N(H)-(CH₂)_n-C(O)-和-N(H)-CH₂)_x-N(H)-C(O)-(CH₂)_y-C(O)-

其中，N是大约4到大约13之间的整数，x是大约4到大约12之间的整数，y是大约4到大约16之间的整数。应该理解的是，上面的材料的列举只是举例性质的，并不限于此。

由网状弹性基质10制备的装置通常通过简单的蘸或喷洒涂布物的方式而涂布上聚合物，可选择地该聚合物含有药物学活性试剂，如治疗性试剂或药物。在一具体实施方案中，该涂布物是溶液，且在该涂布溶液中该聚合物的含量的质量分数为大约1％到大约40％。在另一具体实施方案中，在该涂布溶液中该聚合物的含量的质量分数为大约1％到大约20％。在另一具体实施方案中，在该涂布溶液中该聚合物的含量的质量分数为大约1％到大约10％。

在选择用于涂布溶液的溶剂或溶剂混合物时需要考虑粘度的合理配平、聚合物的沉积水平、完全涂布固相12的溶剂的潮湿速率和蒸发速率，这是本领域公知的。在一具体实施方案中，选择合适的溶剂以使聚合物在溶剂中可溶。在另一具体实施方案中，该溶剂基本上完全从涂层中去除。在另一具体实施方案中，该溶剂是非毒性、非致癌性和环保的。混合的溶剂系统有利于控制黏度和蒸发速率。在所有的情况下，溶剂都应该不与涂布的聚合物发生反应。溶剂包括但不限于丙酮、N-甲基吡咯烷酮(″NMP″)，DMSO，甲苯，二氯甲烷，氯仿，1，1，2-三氯乙烷(″TCE″)，各种氟氯烷，二噁烷，乙酸乙酯，THF，DMF和DMAC。

在另一具体实施方案中，薄膜形成涂布聚合物是热塑性聚合物，其被熔化，进入弹性基质10的孔20中，当冷却或固化时，在弹性基质10的至少一部分固相材料12上形成涂层。在另一具体实施方案中，处于熔化状态的热塑性涂布聚合物的处理温度在60℃以上。在另一具体实施方案中，处于熔化状态的热塑性涂布聚合物的处理温度在90℃以上。在另一具体实施方案中，处于熔化状态的热塑性的覆盖聚合物的处理温度在120℃以上。

在本发明的又一具体实施方案中，详细描述如下，弹性基质10的一部分或所有的孔20被涂上或填上细胞内生长促进剂。在另一具体实施方案中，该促进剂被泡沫化。在另一具体实施方案中，该促进剂以薄层的形式存在。该促进剂可以是生物可降解的材料，其在体内促进了细胞向弹性基质10内生长。该促进剂包括天然产生的在人体内能够被酶解的或水不稳定的材料，如纤维蛋白，纤维蛋白原，胶原蛋白，弹性蛋白，透明质酸和可吸收的生物相容性多糖如聚氨基葡萄糖、淀粉、脂肪酸(和其酯)，葡萄糖-多聚糖和透明质酸。在某些具体实施方案中，弹性基质10的孔表面被涂布或灌输，如上文所述，用促进剂代替生物相容性聚合物或将促进剂加入到生物相容性聚合物中来促进细胞向内生长和增殖。

在一具体实施方案中，进行涂布或灌输以确保产品为“组合的弹性可植入装置”，即本说明书所述的网状弹性基质和涂层在受压缩之后仍然保持足够的弹性，从而其能够被传递装置传递如导管、注射器或内诊镜传递。这种组合的弹性可植入装置的一些具体实施方案是以胶原蛋白为例以非限制的方式来进行说明的，但是应该理解可以用其它材料来替代胶原蛋白，如上文所述。

本发明的一具体实施方案是制备组合的弹性可植入装置的方法，其包括：

a)将胶原蛋白水浆注入到网状多孔弹性体的孔中，如弹性基质10的孔中，该弹性基质10任选地可以是生物可持久性弹性体产品；

b)除去水，任选地用冻干法除去水，从在至少部分的网状多孔弹性体的孔表面产生胶原蛋白涂层，其中任选地，该胶原蛋白涂层包含相互连接的孔网络。

可以通过压迫，如用压力压迫胶原蛋白水浆、悬浮液或溶液使其进入弹性基质的孔中来注入胶原蛋白。胶原蛋白可以是I型、II型、或III型或其混合。在一具体实施方案中，该胶原蛋白类型包含了至少90％的I型胶原。胶原的浓度为大约0.3％到大约2.0％(按质量计算)，在冻干时，浆液、悬浮液或水溶液的PH值校正为大约2.6到大约5.0。可选择地，可以通过将弹性基质浸入到胶原浆中而将胶原蛋白注入到弹性基质中。

与无涂层的网状弹性体相比，上述组合的弹性可植入装置的孔隙相14的体积稍为减少了。在一具体实施方案中，该组合的弹性可植入装置为纤维原细胞或其它细胞的内生长和增殖保持了好的液体可渗透性和足够的多孔性。

任选地，冻干的胶原可以交联以控制胶原涂层在体内的酶降解速率和/或控制胶原涂层与弹性基质10的结合能力。该胶原通过本领域公知的方法，如在真空容器中加热、在充分干燥的惰性气体中加热、让胶原与甲醛蒸汽接触、或使用戊二醛来进行交联。不受任何特定理论的约束，认为当组合的弹性可植入装置植入时，对胶原蛋白有高亲和力的组织形成试剂，如纤维细胞相对于未涂布的基质更容易侵入到涂有胶原的弹性基质10中。不受任何特定理论的约束，进一步认为，随着胶原的酶降解，新的组织侵入和填充了降解的胶原所留下的空间，同时也会渗透和填充弹性基质10中的其它可利用的空间。涂布或满充弹性基质10的胶原蛋白认为，不受任何特定理论的约束，对其在弹性基质10的孔20内的加固效果所产生的结构完整性有额外的好处，该胶原蛋白的加固效果为弹性基质10的各种配置提供了更大的硬度和结构稳定性。

制备涂有胶原的组合的弹性可植入装置的方法在实施例5和11进行了举例说明。其它的方法对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

有涂层的可植入装置

在某些应用中，由弹性基质10制备的装置的至少一部分外表面或宏观表面被涂布或融合，以呈现更小的宏观表面积(因为表面下的孔的内部表面积不能呈现)。不受任何特定理论的约束，认为这种降低了的表面积使得其在传递装置内更可能和更容易地通过长的曲折通道传递和运输。表面涂层或融合改变了“表面的多孔性”，即至少部分地减少了开口向表面的孔的百分比；或在一定限度内完全封闭涂布的或融合的表面的孔，即表面没有孔了，因为在被涂布的或融合的表面上基本没有孔保留下来。但是，表面涂布或融合仍然允许弹性基质10的内部相互连接的孔结构保留向内部和其它未涂布或未融合的表面上开口，例如不位于表面的涂布或融合孔部分仍然与其它孔保持相互连接，且那些保持向表面开口的孔能促进细胞的内生长和增殖。在一具体实施方案中，涂布和未涂布的表面相互成直角。在另一具体实施方案中，涂布和未涂布的表面相互成锐角。在另一具体实施方案中，涂布和未涂布的表面相邻。在一具体实施方案中，涂布和未涂布的表面不相邻。在一具体实施方案中，涂布和未涂布的表面相互接触。在一具体实施方案中，涂布和未涂布的表面不相互接触。

在其它的应用中，由网状的弹性基质10制备的可植入装置的宏观表面的一面或多面可以被涂布、融合或熔化从而提高其黏附到附着装置(例如锚或缝)上的附着效率，因此附着装置不会从可植入装置上被撕脱或拔除。不受任何特定理论的约束，如上所述，认为额外地锚定接触可植入装置上的宏观表面抑制了撕脱或拔除，而这是通过减少空隙和增加阻力实现的。

弹性基质10的宏观表层的融合和/或选择性熔化可以通过几种不同的方法来实现。在一具体实施方案中，用小刀或刀片将弹性基质10切割成适合制造最终可植入装置的大小和形状，该小刀或刀片被加热到一升高温度，例如实施例18中所述。在另一具体实施方案中，合适形状和大小的装置是利用激光切割装置从更大一块的弹性基质10上割下来的，在这个过程中，和激光束接触的表面被融合。在另一具体实施方案中，使用冷激光切割装置来切割合适形状和大小的装置。在另一个实施方案中，可通过热压缩方法使用热的模子来制造合适尺寸和形状的装置。可以将从较大的一块上割下来的稍大一些的弹性基质10放入热的模子中。该模子将该切割下来的小块封盖起来，使其整个尺寸减少到合适的大小，并使与热的模子相接触的这些表面定型和熔合，例如，实施例9所述。在上述各个具体方案中，在一具体实施方案中，定型和尺寸处理的处理温度都大于大约15℃。在另一具体实施方案中，定型和尺寸处理的处理温度都大于大约100℃。在另一具体实施方案中，定型和尺寸处理的处理温度都大于大约130℃。在另一具体实施方案中，在宏观表面的融合过程中没有熔合的宏观表面层和/或部分通过将其覆盖的方式保护起来以免暴露。

宏观表面的涂层可以由生物相容性聚合物(包括生物降解的和生物不降解的聚合物)制成。合适的生物相容性聚合物包括前面部分公开的生物相容性聚合物。应该理解材料列举只是举例性质的，并不限于此。在一具体实施方案中，通过在成型的弹性基质上使用可吸收的聚合物熔化涂层而将表面的孔封闭起来。弹性基质和涂层共同组成装置。在另一具体实施方案中，通过在成型的弹性基质上使用可吸收的聚合物的溶液涂层而将表面的孔封闭从而形成装置。在又一具体实施方案中，该涂布的基质和弹性基质共同占有的体积要大于未经涂布处理的弹性基质单独所占有的体积。

弹性基质10的涂布能够通过，如浸入或喷洒含有聚合物的涂布溶液或混有药物学活性的试剂的聚合物来实施。在一具体实施方案中，该涂布溶液中聚合物含量的质量分数为大约1％到大约40％。在另一具体实施方案中，该涂布溶液中聚合物含量的质量分数为大约1％到大约20％。在另一具体实施方案中，该涂布溶液中聚合物含量的质量分数为大约1％到大约10％。在另一具体实施方案中，在对宏观表面进行溶液涂布时，通过将其覆盖起来的方式将不进行溶液涂布的宏观表面层和/或部分保护起来以免暴露。根据前一部分(即“产生内孔特征”部分)所述，选择用于涂布溶液的溶剂或溶剂混合物。

在一具体实施方案中，弹性基质10的涂布可以通过这样的方法来进行：熔化薄膜形成涂布聚合物并将这些熔化的聚合物通过浸渍涂布的方式涂布到弹性基质10上，例如实施例10所述。在另一具体实施方案中，弹性基质10的涂布可以通过这样的方法来进行：熔化薄膜形成涂布聚合物，然后在像挤压或混合挤压这样的过程中，用模将这些熔化的聚合物作为熔化的聚合物薄层涂布到由弹性基质10形成的芯上。在这两个具体实施方案中，熔化的聚合物都涂布在宏观表面上，并跨越或堵住表面上的孔，但不会明显地渗入到孔内部。不受任何特定理论约束，认为这是因为熔化的聚合物具有高的粘度。因而，远离宏观表面的弹性基质部分和不与熔化的聚合物接触的弹性基质宏观表面部分的网状特性都保留了下来。当冷却和固化时，该熔化的聚合物在弹性基质10上形成了一层固体涂层。在一具体实施方案中，熔化的热塑性涂层聚合物的处理温度至少大约为60℃。在另一具体实施方案中，熔化的热塑性涂层聚合物的处理温度至少大约为90℃。在另一具体实施方案中，熔化的热塑性涂层聚合物的处理温度至少大约为120℃。在另一具体实施方案中，在对宏观表面进行熔化涂布时，通过将其覆盖起来的方式将不进行熔化涂布的宏观表面层和/或部分保护起来以免暴露。

本发明的另一具体实施方案采用了胶原蛋白涂布的组合的弹性可植入装置，如上所述，该装置构建成在该可植入装置的周围套管样延伸。该胶原蛋白基质套管可以植入到组织修复和再生位点，也可以植入到该位点附近或与该位点接触处。这样的定位使胶原蛋白基质套管能用于帮助保持弹性基质，促进组织密封形成和帮助防止渗漏。在一具体实施方案中，通过增强成纤维细胞与胶原蛋白的连接，弹性基质10中存在的胶原能够增强细胞内生长和增殖并提高机械稳定性。胶原蛋白的存在能够刺激细胞更早和/或更完全地向弹性基质10的相互连接的孔内渗透。

组织培养

本发明的生物可持久性网状弹性基质能够支持的细胞类型包括分泌结构蛋白的细胞和产生器官功能特征蛋白的细胞。弹性基质能允许多种细胞类型共存和能支持蛋白分泌细胞的能力证明了该弹性基质能用于体外或体内的器官生长和器官重建。此外，该生物可持久性网状弹性基质还可以用于大规模培养人细胞系以在许多应用中用于植入到体内，这些应用包括植入成纤维细胞、软骨细胞、造骨细胞、破骨细胞、骨细胞、滑液细胞、骨髓基质细胞、干细胞、纤维软骨细胞、内皮细胞、平滑肌细胞、脂肪细胞、心肌细胞、肌细胞、角化细胞、肝细胞、白细胞、巨噬细胞、内分泌细胞、泌尿生殖器细胞、淋巴管细胞、胰岛细胞、肌肉细胞、肠细胞、肾细胞、血管细胞、甲状腺细胞、副甲状腺细胞、肾上腺-下丘脑-垂体轴细胞、胆汁管细胞、卵巢或睾丸细胞、唾液分泌细胞、肾脏细胞、上皮细胞、神经细胞、干细胞、祖细胞、成肌细胞和肠细胞。

产生新组织的方法能够通过植入接种于弹性基质上的细胞来进行(在植入之前或植入的同时或植入随后进行接种)。在这种情况下，弹性基质可以设计成封闭型以保护植入的细胞免受人体的免疫系统的攻击；也可以设计成开放型以便于新细胞整合到人体内。这样，在另一具体实施方案中，在弹性基质植入体内之前、植入的同时或植入之后，细胞可以被整合(即培养和增殖)到弹性基质上。

在另一具体实施方案中，为了组织修复或组织再生，由生物可持久性网状弹性基质制备的可植入装置，在插入到患者体内(可选择地通过传递装置)之前接种一种细胞并进行培养。必需地，在有或无刺激因素(如压力或定位)的合适培养基中进行组织或细胞培养。细胞包括成纤维细胞、软骨细胞、造骨细胞、破骨细胞、骨细胞、滑液细胞、骨髓基质细胞、干细胞、纤维软骨细胞、内皮细胞和平滑肌细胞。

拥有不同的孔形态、大小、形状和方向的生物可持久性网状弹性基质的表面可以培养不同类型的细胞，从而开发出专门针对整形外科应用的细胞组织工程可植入装置，特别是针对在软组织附着、修复、再生，脊骨、肩、膝盖、手或关节的环绕增生和/或支撑，和修复器官的生长中的应用。在另一具体实施方案中，拥有不同的孔形态、大小、形状和方向的生物可持久性网状弹性基质的所有表面都可以进行这样的培养。

在另一具体实施方案中，本发明的生物可持久性网状弹性基质可以用在乳房假体、心脏起搏器罩、LVAD膀胱区域或用作组织搭桥基质。

药物学活性试剂的传递

在另一具体实施方案中，用于涂布网状弹性基质10的薄膜形成聚合物可以为药物学活性试剂(例如药物)的传递和/或可控释放提供载体，如要求的优先权申请中的描述。在另一具体实施方案中，将药物学活性试剂与弹性基质10的涂布物混合、共价结合和/或吸附在该涂布物之中或之上，以形成药物组合物。在另一具体实施方案中，用来形成泡沫的组分、聚合物和/或混合物含有药物学活性试剂。为了形成这种泡沫，在制造泡沫之前，将前述的组分、聚合物和/或混合物与药物学活性试剂混合；或在制成之后，将药物学活性试剂装填到泡沫上。

在一具体实施方案中，涂布聚合物和药物学活性试剂有共同的溶剂。这可以产生是溶液的涂布物。在另一具体实施方案中，该药物学活性试剂可以作为溶于溶剂的涂布聚合物溶液中的固体分散物而存在。

含有药物学活性试剂的网状弹性基质10可以按如下方法制备：将一种或多种药物学活性试剂与用来制造泡沫的聚合物、与溶剂或与聚合物-溶剂混合物进行混合并发泡。可选择地，在一具体实施方案中，可以使用药物可接受的载体将药物学活性试剂涂到泡沫上。如果采用熔化涂布，那么，在另一具体实施方案中，该药物学活性试剂经受得住熔化处理温度而不会有明显的药效丧失。

含有药物学活性试剂的配方能够通过下列方式制备：将一种或多种药物学活性试剂与网状弹性基质10的涂布物混合、共价结合和/或吸附到该涂布物上，或将药物学活性试剂整合到亲水的或疏水的涂层上。该药物学活性试剂可以以液体、微细固体或另外一种合适的物理形态存在。典型但可选择地，该基质可以包含一种或多种常规添加剂，如稀释液、载体、赋形剂、稳定剂等。

在另一具体实施方案中，顶部涂层可以用来延缓药物学活性试剂的释放。在另一具体实施方案中，顶部涂层可以用作传递另一种药物学活性试剂的基质。含有快速水解和慢速水解的聚合物的各层的分层涂层可以用来阶段性的释放药物学活性试剂或控制不同层中的不同药物学活性试剂的释放。聚合物混合物也可以用来控制不同药物学活性试剂的释放速率或用来提供涂层特征(如弹性、韧性)和药物传递(如释放特征)特征之间的平衡。具有不同溶剂溶解性的聚合物可以用来形成不同的聚合物涂层，以用于传递不同药物学活性试剂或控制药物学活性试剂的释放。

存在的药物学活性试剂的量取决于使用的特定药物学活性试剂和治疗的疾病。在一具体实施方案中，药物学活性试剂以有效量存在。在另一具体实施方案中，药物学活性试剂的量占涂层质量分数的大约0.01％到大约60％。在另一具体实施方案中，药物学活性试剂的量占涂层质量分数的大约0.01％到大约40％。在另一具体实施方案中，药物学活性试剂的量占涂层质量分数的大约0.1％到大约20％。

许多不同的药物学活性试剂和网状弹性基质可以结合使用。通常来说，可以通过本发明的药物组合来给予的药物学活性试剂包括但不限于任何治疗性或药物学活性试剂(包括但不限于核酸、蛋白质、脂质和糖类)，这些试剂拥有用于植入位点或通过本发明的药物组合给药的理想生理特征。治疗性试剂包括但不限于抗感染药，如抗生素和抗病毒剂；化学治疗剂，如抗癌剂；抗排斥剂；止痛剂和止痛组合物；抗发炎试剂；激素，如类固醇；生长因子(包括但不限于细胞因子、趋化因子和白介素)和其它天然的或基因工程的蛋白、聚糖、糖蛋白和脂蛋白。这些生长因子在Vicki Rosen和R.Scott Thies的The Cellular and Molecular Basis ofBone Formation andRepair(R.G.Landes Company出版)中有详细的描述，在此全文引为参考。其它的治疗药物包括凝血酶抑制因子、抗凝血酶原试剂、溶血栓剂、溶纤维蛋白剂、血管痉挛抑制剂、钙通道阻断剂、血管扩展剂、抗高压试剂、抗微生物试剂、抗生素、表面糖蛋白受体抑制剂、抗血小板试剂、抗有丝分裂试剂、微管抑制剂、抗分泌试剂、肌动蛋白抑制剂、重造抑制剂、反义核酸、抗代谢物、抗增殖剂、抗癌化学治疗性试剂、抗发炎类固醇、非类固醇的抗发炎试剂、免疫抑制剂、生长激素拮抗剂、生长因子、多巴胺激动剂、放射治疗性试剂、肽、蛋白、酶、胞外基质组分、血管紧张转化酶(ACE)抑制剂、自由基清除剂、螯合剂、抗氧化剂、抗聚合酶、抗病毒剂、光能治疗剂和基因治疗性试剂。

此外，在处理过程中，可以将各种蛋白(包括短链肽)、生长试剂、趋化试剂、生长因子受体或陶瓷颗粒添加到泡沫中；在泡沫形成之后，它们能够吸附到泡沫表面或装填到泡沫中。例如，在一具体实施方案中，泡沫的孔能够部分或完全地充满生物相容性可再吸收的合成聚合物或生物聚合物(如胶原蛋白或弹性蛋白)、生物相容性陶瓷材料(羟磷灰石)和其混合，且可以任选地含有促进组织生长通过该装置的材料。这种组织生长材料包括但不限于自体移植、同种异体移植或异体移植骨骼，骨髓和成形蛋白。生物聚合物还可以用作传导或趋化材料，或用作生长因子的传递载体。该生物聚合物的例子包括重组的胶原蛋白、动物来源的胶原蛋白、弹性蛋白和透明质酸。在该材料的表面还可以存在药物活性涂层或表面处理物，例如，生物活性肽序列(RGD′s)能够附着在该表面从而促进蛋白的吸收和随后的细胞组织附着。

生物活性分子包括但不限于蛋白、胶原蛋白(包括IV和XVIII型)、纤维状胶原蛋白(包括I、II、III、V和XI型)、FACIT胶原蛋白(IX、XII、XIV型)、其它胶原蛋白(VI、VII和MDI型)、短链胶原(VIII、X型)、弹性蛋白、内动素-1、微纤维蛋白、纤连蛋白、纤维蛋白、纤维蛋白原、纤维蛋白聚糖、纤维调节素、fibulin、磷脂酰肌醇蛋白聚糖、玻连蛋白、层粘蛋白、巢蛋白、matrilin、基底膜蛋白聚糖、肝磷脂、硫酸肝素蛋白聚糖、饰胶蛋白聚糖、聚角蛋白微丝蛋白、角蛋白、连接素(syndecan)、跨膜硫酸肝素蛋白多糖(agrin)、整合素、聚合素(aggrecan)、双糖链蛋白聚糖、骨唾液酸蛋白、软骨基质蛋白、Cat-301蛋白聚糖、CD44、胆碱酯酶、HB-GAM、透明质酸、透明质酸结合蛋白、粘液素、骨桥蛋白、血浆酶原、血浆酶原活化剂抑制因子、restrictin、丝甘蛋白聚糖、腱糖蛋白、凝血栓蛋白、组织型血浆酶原激活剂、尿激酶型血浆酶原激活剂、多功能蛋白聚糖(Versican)、温韦伯氏因子(von Willebrand factor)、葡聚糖、阿拉伯半乳聚糖、聚氨基葡萄糖、聚丙交酯-乙交酯(polyactide-glycolide)、藻酸盐、支链淀粉、明胶和白蛋白。

其它的生物活性分子包括但不限于细胞粘附分子和细胞基质蛋白(matricellular protein)，而后者又包括免疫球蛋白(Ig，包括单抗和多抗)、钙黏素、整合素、选择蛋白和H-CAM超家族。这样的例子包括但不限于AMOG、CD2、CD4、CDS、C-CAM(CELL-CAM 105)、细胞表面半乳糖基转移酶、连接蛋白、桥粒芯胶蛋白、桥粒芯糖蛋白、轴突成束蛋白、F11、GPIb-IX复合物、细胞间粘附分子、白细胞共同抗原蛋白酪氨酸磷酸盐(LCA，CD45)、LFA-1、LFA-3、甘露糖结合蛋白(MBP)、MTJC18、髓磷脂相关糖蛋白(MAG)、神经细胞粘附分子(NCAM)、神经束蛋白、神经胶质、神经趋化素、netrin、PECAM-1、PH-20、semaphorin、TAG-1、VCAM-1、SPARC/骨连蛋白、CCN1(CYR61)、CCN2(CTGF，结缔组织生长因子)、CCN3(NOV)、CCN4(WISP-1)、CCN5(WISP-2)，CCN6(WISP-3)，密封蛋白(occluding)和封闭蛋白(claudin)。生长因子包括但不限于BMP′s(1-7)，BMP样蛋白(GFD-5、-7、-8)，表皮生长因子(EGF)、促红细胞生成素(EPO)、纤维生长因子(FGF)、生长素(GH)，生长素释放因子(GHRF)、粒细胞刺激因子(G-CSF)、粒细胞-巨噬细胞刺激因子(GM-CSF)、胰岛素、胰岛素样生长因子(IGF-I、IGF-II)、胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBP)、巨噬细胞刺激因子(M-CSF)、多-细胞刺激因子(II-3)、血小板衍生生长因子(PDGF)、肿瘤生长因子(TGF-α、TGF-β)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、血管内皮细胞生长因子(VEGF′s)、血管新生素、胎盘生长因子(PIGF)、白介素和受体蛋白或其它被认为与前面提到的因子结合的分子。短链肽包括但不限于(由单字母的氨基酸代码命名)RGD、EILDV、RGDS、RGES、RFDS、GRDGS、GRGS、GRGDTP和QPPRARI。

网状弹性基质的其它后处理

除了上面已经讨论的网状化和赋予内孔特征外，弹性基质10能够进行进一步的处理步骤。例如，可以对弹性基质10的内部多孔进行亲水性处理，如上所述，可以通过后处理或通过将弹性基质放在亲水性的环境中来进行，从而使微观表面的化学反应性更强。在另一具体实施方案中，生物学有用的化合物，或含有它们的可控释放组合物可以附着在内孔表面以进行局部传递和释放，这些具体实施方案在要求的优先权申请中有描述。

在另一具体实施方案中，由本发明弹性基质10制备的产品能够退火而使结构稳定。在升高温度下进行的退火能够提高半结晶聚氨酯的结晶度。结构的稳定性和/或额外的结晶度能够为弹性基质10制备的可植入装置提供增强的保存稳定性。在另一具体实施方案中，退火在超过大约50℃的温度下进行。在另一具体实施方案中，退火在超过大约100℃的温度下进行。在另一具体实施方案中，退火在超过大约125℃的温度下进行。在另一具体实施方案中，退火进行的时间为至少大约2小时。在另一具体实施方案中，退火进行的时间为大约4小时到大约8小时。在交联的聚氨酯中，在提高温度下进行的加工处理也能够促进结构稳定性和长期的保存稳定性。

弹性基质10在制造或生产的过程中也可以制成各种形状和大小。形状可以是工作构型，如在要求的优先权申请中所述的任何一种形状和构型，或者是大量储备时的形状。储存物品随后可以经过切割、修整、打孔或以其它的方式塑造成最终使用时的形状。塑造大小和形状能够通过使用，例如刀片、冲压机、钻孔机或激光来形成。在各个实施方案中，塑造大小和形状的切割工具的温度或处理温度可能大于100℃。在另一实施方案中，塑造大小和形状的切割工具的温度或处理温度可能大于130℃。在一具体实施方案中，最后处理步骤可以包括修整宏观表面的突出物，如支柱等，其会使生物组织发炎。在另一具体实施方案中，最后处理步骤可以包括热退火。退火能够在最终的切割和成形之前或之后进行。

塑造形状和大小能够包括自定义形状和大小，而使可植入装置与患者的特定治疗位点相匹配，这可以通过成像或本领域公知的其它技术来确定。具体地，一个或少量(例如，一具体实施方案中的少于大约6个和另一具体实施方案中的少于大约2个)的弹性基质10可以包含可植入装置系统以治疗需要修复和/或再生的损伤组织。

由弹性基质10制备的有一定大小和形状的装置的尺寸可以根据特定的组织修复和再生治疗位点变化。在一具体实施方案中，装置在被压缩和传递之前的主要尺寸为大约0.5毫米到大约500毫米。在另一具体实施方案中，装置在被压缩和传递之前的主要尺寸为大约10毫米到大约500毫米。在另一具体实施方案中，装置在被压缩和传递之前的主要尺寸为大约50毫米到大约200毫米。在另一具体实施方案中，装置在被压缩和传递之前的主要尺寸为大约30毫米到大约100毫米。弹性基质10在被压缩和通过传递装置(如导管、注射器或内诊镜)传递时表现出了压缩形变。在另一具体实施方案中，当设计装置的压缩前尺寸时，考虑了压缩形变和它的标准偏差。

在一具体实施方案中，使用的可植入装置或装置系统来治疗病人，该装置或装置系统自身并不完全充满靶空腔或该装置系统存在的其它位点，而是根据该位点入口处的体积来确定。在一具体实施方案中，可植入装置或装置系统并不完全充满靶空腔或该装置系统存在的其它位点，即使弹性基质的孔被生物学液体或组织占据。在另一具体实施方案中，可植入装置或装置系统原位完全扩展后的体积仍然比该位点的体积要小至少1％。在另一具体实施方案中，可植入装置或装置系统原位完全扩展后的体积仍然比该位点的体积要小至少15％。在另一具体实施方案中，可植入装置或装置系统原位完全扩展后的体积仍然比该位点的体积要小至少30％。

在另一具体实施方案中，上述可植入装置或装置系统原位完全扩展后的体积比上述空腔的体积要大至少1％到大约40％。在另一具体实施方案中，该可植入装置或装置系统原位完全扩展后的体积比该空腔的体积要大至少5％到大约25％。在另一具体实施方案中，该可植入装置的体积与所述整形外科应用位点所占据的体积的比为大约70％到大约90％。在另一具体实施方案中，该可植入装置的体积和该整形外科应用位点所占据的体积的比为大约90％到大约100％。在另一具体实施方案中，该可植入装置的体积与所述整形外科应用位点所占据的体积的比为大约90％到小于大约100％。在另一具体实施方案中，该可植入装置的体积与所述整形外科应用位点所占据的体积的比为大约100％到大约140％。在另一具体实施方案中，该可植入装置的体积与所述整形外科应用位点所占据的体积的比为大约100％到大约200％。在另一具体实施方案中，该可植入装置的体积与所述整形外科应用位点所占据的体积的比为大约100％到大约300％。

可植入装置或装置系统可以包含一种或多种占据了治疗位点中心位置的弹性基质10。在一具体实施方案中，可植入装置或装置系统可以包含一种或多种定位于治疗位点入口处的弹性基质10。在另一具体实施方案中，可植入装置或装置系统包含了一种或多种跨越或覆盖了损伤组织的弹性基质10。在另一具体实施方案中，可植入装置或装置系统包含了一种或多种柔性的、可能为片状的弹性基质10。在另一具体实施方案中，这样的弹性基质10，在植入位点合适的流体动力学的帮助下迁移到或位于所述空腔壁的附近。

生物可持久性网状弹性基质10，或含有这种基质的可植入装置系统能够通过本领域公知的任何方法进行灭菌，这些方法包括γ-射线照射、高压灭菌、乙撑氧灭菌、红外线照射和电子束辐射。在一具体实施方案中，用于制造弹性基质10的生物可持久性弹性体耐受这样的灭菌而不会丧失有用的物理和机械属性。使用γ-射线照射可以潜在地提供其它交联而增强该装置的性能。

在一具体实施方案中，灭菌的产品可以包装在无菌的由纸、聚合体或其它合适的材料的制成的包装袋中。在另一具体实施方案中，在这样的包装袋内，将该弹性基质10压缩在锁紧件中从而便于将其以压缩构型装入传递装置中，如导管或内诊镜中。在另一具体实施方案中，该弹性基质10含有具有压缩形变的弹性体，这种压缩形变使其可以扩展到压缩前体积的相当比例，例如，在25℃时，恢复到压缩前体积的50％。在另一具体实施方案中，该弹性基质10被压缩到包装袋中，经过一般的商业储存和销售时间后(从制造到使用通常超过3个月且可以多达1年或5年)，扩展仍能发生。

辐射不透过性

在一具体实施方案中，可植入装置可以处理成放射不透过从而便于体内成像，例如，通过与弹性基质自身的放射不透过材料颗粒黏附、共价结合和/或整合到该放射不透过材料颗粒上。放射不透过材料包括钛、钽、钨、钡的硫酸盐或其它本领域公知的合适材料。

可植入装置的使用

网状弹性基质10和整合了该网状弹性基质10的可植入装置系统可以使用，如要求的优先权申请中的描述。在一个非限制性实例中，根据给定位点选择一个或多个网状的弹性基质10。将每一个轮流压缩和装入到传递装置中，如导管、内诊镜、注射器等中。该传递装置迂回通过目标患者宿主的脉管系统或其它血管系统，而后该网状弹性基质10从传递装置中释放出来，并且锚定(如缝合)到靶修复或再生位点。一旦在该位点释放，网状弹性基质10弹性扩展到大约原始的、放松时的大小和形状，当然地扩展到其压缩形变的极限和该可植入装置可以采取的任何该位点的解剖结构所需要的弯曲、覆盖或其它构型。在另一具体实施方案中，可植入装置通过开放的外科手术操作插入。

在另一具体实施方案中，细胞实体(如纤维原细胞和组织)能够侵入和生长到网状弹性基质10中。在适当时，这种内生长能够延伸进插入的网状弹性基质10的内孔20和空隙中。最后，弹性基质10可以基本充满增殖的内生长细胞，从而提供能占据所述位点或弹性基质10内的空隙的物质。内生长组织的类型可以包括但不限于纤维组织和内皮组织。

在另一具体实施方案中，可植入装置或装置系统使细胞在整个所述位点、位点边界或某些暴露的表面内生长和增殖，因而封闭该位点。随着时间的推移，由组织内生长引起的这种诱导的维管实体会使可植入装置整合到通道中。随着时间的推移，组织内生长能够形成非常有效的阻碍物以阻止可植入装置移动。它也能阻止通道的再通。在另一具体实施方案中，内生长组织是疤痕组织，这种组织能长久地持续，无害和/或机械稳定。在另一具体实施方案中，经过一段时间，例如2周到3个月到1年，植入的网状的弹性基质被组织、纤维组织、疤痕组织或类似的组织所完全充满和/或包被。

网状的弹性基质10的其它用途包括生物学植入，特别是植入到人体中，用于组织增生、支撑、再生和/或修复；用于治疗性目的；或用于整容的、重建的、上颌面的、头盖的、泌尿道的、胃食管的或其它的目的。由网状的弹性基质10制备的可植入装置可以用作组织工程支架或其它相当底物来支撑体外的细胞增殖应用，例如，用在像软组织附着、再生、增生或支撑这样的整形外科应用中或主要器官组织的生长中。网状的弹性基质10在很多应用中能够用于长期的植入。已证明没有致癌性、诱变性、致畸性、细胞毒性或其它不利的生物学效应对这样的组织工程和其它的应用也是有利的。

在另一具体实施方案中，将网状弹性基质10的属性构建成与靶组织相匹配，以为很多应用中的使用提供灵活性和可能性。该弹性基质的属性可以构建，如通过控制交联剂的量、结晶的量、化学组成、溶剂或溶剂混合物的化学类型(当在处理过程中使用溶剂时)、退火条件、固化条件和网状化程度来构建。与生物可降解聚合物不同，当用作支架时，网状弹性基质10在体内相当长的时间内维持了它的物理特性和性能。因此，它不会引不利的的组织反应起，而生物可降解的植入物在破裂和降解可以观察到这种反应。网状弹性基质10的高孔隙含量和网状化程度允许在基质内发生组织内生长和细胞增殖。在一具体实施方案中，内生长组织和/或增殖细胞占据了初始的可植入装置的相互连接的孔隙相14的体积的大约51％到大约99％，因而提供了修复或替换的原始组织的功能，如承受压力的能力。

在另一具体实施方案中，可植入装置的特征和其功能，如上文所述，使其适合用作组织工程支架以处理很多整形外科应用，包括软组织附着、再生、增生或支撑以及主要器官组织和类似组织的内生长，这样的支架包括但不限于脊骨、肩、膝盖、手或关节的环绕修复和再生装置，如所要求的优先权申请中的描述。

在一具体实施方案中，网状弹性基质10可以制成合适的形状以形成封闭的装置封住椎间盘切除手术产生的环面开口，以在发生椎间盘突出(也被称为椎间盘突出症或间盘膨出或椎间盘突出)时可以加固和稳定椎间盘环面。这种封闭装置能够通过椎间盘切除手术中使用的套管压缩和传递到环形开口中。这种装置至少可以通过下面的两种机制而固定在开口处：第一，网状的固相12向外的弹性能够提供阻止移动的机械性手段；第二，网状的固相12可以用作支架来支持纤维软骨向弹性基质的相互连接的孔隙相14内生长。另外的加固可以通过使用本领域公知的锚、缝合或生物胶水和粘合剂来获得。该封闭装置可以支持纤维软骨向可植入装置的弹性基质内生长。

在另一具体实施方案中，由生物可持久性网状弹性基质制备的可植入装置提供了治疗所谓的硬组织紊乱，例如，上颌面的或头盖的组织紊乱的方法。在另一具体实施方案中，由生物可持久性网状弹性基质制备的可植入装置提供了治疗所谓的软组织紊乱，例如，腱增生、关节软骨修复、半月板修复和重建、前十字韧带重建、椎间盘突出的稳定的方法；也提供了髓核置换和环修复的支架。

在另一具体实施方案中，网状的弹性基质10能够制成合成补片，这种补片能够锚定，例如，通过缝合到合适的位点的方式锚定，以在它们愈合时为腱提供支撑，从而允许腱的原位增生和增强。在腱组织已恶化且剩余的腱并不足够有力来支撑必需的缝合而使腱成功锚定的情况下；或在腱和肌肉已收缩且不能被充分的拉伸来进行再附着(收缩的腱)的情况下，这对肩旋转袖和关节盂唇(bankart)的修复特别有用；它对已从受伤处裂开的腱、肌肉或组织也特别有用。合成补片能够作为组织内生长的支架，在愈合的过程中来增强腱并为腱提供支撑。这种可植入装置也使其它的没有某种支架就不能被重新连接的、不宜动手术的腱的修复得以进行。

在另一具体实施方案中，网状弹性基质10能够制成生物可持久的支架或底物，当以非细胞方式植入时，其能支持关节软骨的组织修复和再生，并在膝盖损伤(如半月板修复、前十字韧带重建(ACL))治疗中有潜在的用处。可选择地，该可植入装置也可以为细胞疗法应用提供基础以支持关节软骨的组织修复和再生，并在半月板的修复和ACL重建中有潜在用处。例如，该生物可持久性可植入装置能够作为获自患者的自体同源细胞的模子，这种细胞能够在体外实验室环境下培养，然后植入到患者关节软骨缺陷处。可植入装置整合骨诱导因子如生长因子，例如，来源于血小板和白细胞的自体同源的生长因子的能力使其能够功能化从而调节细胞的功能和主动地诱导组织内生长。产生的可植入装置会充满软骨缺陷处，支持自体同源的组织修复和再生，并随后整合进损伤的膝盖中。

在另一具体实施方案中，网状弹性基质10能够机械地固定到受伤部位。该网状弹性基质能够位于靶损伤位点内、邻近处和/或覆盖该位点。该网状弹性基质可以作为缺陷装填物，替换组织、组织加固和/或增生补片。在另一具体实施方案中，网状的弹性基质能够跨越缺陷处，将天然组织的间隙(如上颌面的或头盖组织)桥连接起来。

在又一具体实施方案中，本说明书所公开的可植入装置能够用作药物运载载体。例如，生物可持久的固相12能够与治疗性试剂混合、共价结合和/或吸附到该治疗性试剂中。很多治疗试剂都能够通过该可植入装置传递，例如，本说明书前文所公开的那些治疗性试剂。

实施例

下面的实施例进一步阐明了本发明的某些具体实施方案。提供这些实施例仅仅是为了说明的目的，并不限制本发明的范围。

实施例1

交联的聚氨酯基质的制备

将芳香族异氰酸酯RUBINATE 9258(来自Huntsman)用作异氰酸酯组分。RUBINATE 9258在25℃时是液体。RUBINATE 9258含有4，4′-MDI和2，4′-MDI，且异氰酸酯的官能度为大约2.33。将分子量大约为2,000道尔顿的二醇，即聚(1，6-己二醇碳酸盐)二醇(Arch Chemicals的POLY-CD CD220)用作多羟基化合物组分，其在25℃时是液体。用蒸馏水作为发泡剂。使用的发泡催化剂是叔胺三亚乙基二胺(33％的二丙二醇溶液，Air Products的DABCO 33LV)。使用基于硅树脂的表面活性剂(

2370)。使用了孔开放剂(Goldschmidt的501)。用黏度调节剂碳酸丙二酯(Sigma-Aldrich)来降低粘性。使用的各组分的比例在表2中给出。

表2

组分                             质量分数

多羟基化合物组分                 100

粘度调节剂                       5.80

表面活性剂                       0.66

孔开放剂                         1.00

异氰酸酯组分                     47.25

异氰酸酯指数                     1.00

蒸馏水                           2.38

发泡催化剂                       0.53

在循环空气烤箱中，在70℃下，将多羟基组分液化。称出100克的多羟基组分，加入到聚乙烯杯中。将5.8克的粘度调节剂加入到多羟基化合物中来降低粘度，用钻孔机混频器的混合轴以3100转/分的速度将这些组分混合15秒形成“混合物1”。将0.66克的表面活性剂加入到“混合物1”中，然后按上面描述的方法将这些组分混合15秒形成“混合物2”。之后，将1.00克的孔开放剂加入到“混合物2”中，然后按上面描述的方法将这些组分混合15秒形成“混合物3”。将47.25克的异氰酸酯组分加入到“混合物3”中，然后按上面描述的方法将这些组分混合60±10秒形成“系统A”。

在一个小的塑料杯中，用玻璃棒将2.38克蒸馏水与0.53克的发泡催化剂混合60秒形成“系统B”。

将系统B尽可能快的倒入系统A中，同时避免溢出。用钻孔机混频器按上面描述的方法对这些组分进行剧烈混合10秒钟，然后将其倒入22.9厘米×20.3厘米×厘米(9英寸×8英寸×5英寸)的纸板盒中，盒的内表面预先涂上了一层铝箔。发泡分布如下：10秒混合时间，17秒的膏化时间，85秒的发泡时间。

当发泡开始，也就是当系统A和系统B合并时2分钟后，将泡沫放入循环空气烤箱中，将温度维持在100-105℃，加工处理大约55到60分钟。之后，将泡沫从烤箱中取出，将其在大约25℃下冷却15分钟。用带锯将外壳从每侧锯掉。之后，在泡沫的每一侧用手力来打开孔的窗口；随后，将泡沫放置在循环空气烤箱中，在100-105℃下后处理4小时。

经光学显微镜观察测定，泡沫的平均孔直径大于大约275微米。

随后的泡沫测试按ASTMD3574执行。体积密度是用尺寸为50毫米×50毫米×25毫米的样品来测定。该密度是用样品的质量除以样品的体积。得到的密度值为2.81lb/ft³(0.0450克/毫升)。

抗张测试是在从平行或垂直于发泡方向上割下来的样品上进行测定的。狗骨形的拉伸试件是从泡沫块上割下来的。每一个测试件的尺寸如下：大约12.5毫米厚，大约25.4毫米宽，大约140毫米长。每一个样品的标准计量长度是35毫米，标准计量宽度是6.5毫米。测量抗张属性(抗张强度和断裂伸长率)时使用INSTRON通用测试仪器1122型，十字头速度为500毫米/分钟(19.6英寸/分钟)。经测定，和发泡方向垂直的平均抗张强度为29.3psi(20,630kg/m²)，和发泡方向垂直的断裂伸长率为266％。

实施例2

交联的聚氨酯泡沫的网状化

实施例1中描述的泡沫的网状化按下面的程序进行。将尺寸为大约15.25厘米×15.25厘米×7.6厘米(6英寸×6英寸×3英寸)的一块泡沫放进气压室中，然后关上气压室的门，并贴上密封条以防空气进入。通过抽气的方式将气压室内的压力降低到大约100微米汞柱并持续至少2分钟以排出泡沫中几乎所有的气体。在至少大约3分钟的时间内，向气压室中充入氢气和氧气的混合物，其存在的比例足以支持燃烧。接着用火花塞点燃气压室里的气体，点燃就引起了泡沫中气体混合物爆炸。这种爆炸被认为至少部分去除了相邻孔之间的许多孔壁，于是形成了网状的弹性基质结构。

经光学显微镜观察确定，网状的弹性基质的平均孔直径大于大约275微米。图3是一张本实施例的网状的弹性基质的扫描电镜显微照片，它显示了，如里面的孔的相互沟通和相互连接。

网状的泡沫的密度按实施例1中描述的方法测定。获得的网状化后的密度值为2.83lb/ft³(0.0453克/立方毫米)。

抗张测试按实施例1中描述的方法在网状的泡沫样品上进行测定。经测定，垂直于发泡方向的网状化后的平均抗张强度大约为26.4psi(18,560kg/m²)。垂直于发泡方向的网状化后的断裂伸长率大约为250％。平行于发泡方向的网状化后的平均抗张强度大约为43.3psi(30,470kg/m²)。平行于发泡方向的网状化后的断裂伸长率大约为270％。

抗压测试是用尺寸为50毫米×50毫米×25毫米的样品进行的。用INSTRON通用测试仪器1122型进行测试，其十字头速度为10毫米/分钟(0.4英寸/分钟)。50％压缩时，平行于和垂直于发泡方向的网状化后的耐压强度分别为1.53psi(1,080kg/m²)和0.95psi(669kg/m²)。75％压缩时，平行于和垂直于发泡方向的网状化后的耐压强度分别为3.53psi(2,485kg/m²)和2.02psi(1,420kg/m²)。让网状化的样品接受50％压缩并在25℃下持续22小时，而后释放压力，平行于发泡方向的网状化后的压缩形变大约为4.5％。

网状泡沫的弹性恢复按下列方式测定：让直径为1英寸(25.4毫米)、长度为0.75英寸(19毫米)的泡沫圆柱体接受长度方向的75％的单轴向压力10或30分钟，然后测定它们恢复到原始长度的90％(″t-90％″)和95％(″t-95％″)所需要的时间。也测定10分钟后恢复到原始长度的百分比(″r-10″)。割下样品并测定这些样品的乎行于和垂直于发泡方向的参数。表3显示了从两次测试的平均值中获得的结果。

表3

压缩时间	测试样品的方向	t-90％(秒)	t-95％(秒)	r-10(％)
					10	平行	6	11	100
10	垂直	6	23	100
					30	平行	9	36	99
30	垂直	11	52	99

相反，很少或不网状化的相应泡沫，在10分钟的压缩后，t-90值一般大于大约60-90秒。

实施例3

交联的聚氨酯基质的制备

使用的组分和实施例1中描述的一样。使用的各组分的比例在表4中给出。

表4

组分                             质量分数

多羟基化合物组分                 100

粘度调节剂                       5.80

表面活性剂                       1.10

孔开放剂                         1.00

异氰酸酯组分                     62.42

异氰酸酯指数                     1.00

蒸馏水                           3.39

发泡催化剂                       0.53

在循环空气烤箱中，在70℃下，将多羟基组分液化。称出100克的多羟基组分，加入到聚乙烯杯中。将5.8克的粘度调节剂加入到多羟基化合物中来降低粘度，用钻孔机混频器的混合轴以3100转/分的速度将这些组分混合15秒形成“混合物1”。1.10克的表面活性剂被加入到“混合物1”中，然后按上面描述的方法将这些组分混合15秒形成“混合物2”。之后，1.00克的细胞开放剂被加入到“混合物2”中，然后按上面描述的方法将这些组分混合15秒形成“混合物3”。62.42克的异氰酸酯组分被加入到“混合物3”中，将这些组分混合60±10秒形成“系统A”。

在一个小的塑料杯中，用玻璃棒将2.38克蒸馏水与0.53克的发泡催化剂混合60秒形成“系统B”。

将系统B尽可能快的倒入系统A中，同时避免溢出。用钻孔机混频器按上面描述的方法对这些组分进行剧烈混合10秒钟，然后将其倒22.9厘米×20.3厘米×厘米(9英寸×8英寸×5英寸)的纸板盒中，盒的内表面预先涂上了一层铝箔。发泡分布如下：11秒混合时间，27秒的膏化时间，100秒的发泡时间。

当发泡开始，也就是当系统A和系统B合并时2分钟后，将泡沫放入循环空气烤箱中，将温度维持在100-105℃，加工处理大约55到60分钟。之后，将泡沫从烤箱中取出，将其在大约25℃下冷却10分钟。用带锯将外壳从每侧锯掉。之后，在泡沫的每一侧用手压来打开孔的窗口；随后，将泡沫放置在循环空气烤箱中，在100-105℃下后处理4小时。

经光学显微镜观察测定，泡沫的平均孔直径大于大约325微米。

泡沫的密度按实施例1中描述的方法测定，得到的密度值为2.29lb/ft³(0.037克/毫升)。

如实施例1所述对泡沫样品进行抗张测试，平行于发泡方向的平均抗张强度为大约33.8psi(23,770kg/m²)。平行于发泡方向的断裂伸长率为大约123％。垂直于发泡方向的平均抗张强度为大约27.2psi(19,150kg/m²)。垂直于发泡方向的断裂伸长率为大约134％。

实施例4

交联的聚氨酯泡沫的网状化和可植入装置的制备

实施例3中描述的泡沫的网状化按实施例2中描述的程序进行。

网状化泡沫的密度按实施例1中描述的方法进行测定。得到的网状化后的密度值为2.13lb/ft³(0.034g/cc)。

按实施例1中描述的方法对网状的泡沫样品进行抗张测试。平行于发泡方向的网状化后的平均抗张强度大约为31.1psi(21,870kg/m²)。平行于发泡方向的网状化后的断裂伸长率大约为92％。垂直于发泡方向的网状化后的平均耐压强度为大约22.0psi(15,480kg/m²)。垂直于发泡方向的网状化后的断裂伸长率为大约110％。

压缩测试按实施例2中描述的方法在网状化的泡沫样品上进行。50％和75％的压缩时，平行于发泡方向的网状化后的耐压强度分别为1.49psi(1,050kg/m²)和3.49psi(2,460kg/m²)。压缩形变按下述方法测定：让网状化的样品接受标明的压缩22小时(温度为25℃)，然后释放压力，再进行测定。50％和75％的压缩时，平行于发泡方向的网状化后的压缩形变分别为4.7％和7.5％。

蘑菇形的可植入装置是用网状化的泡沫制造的，其尺寸为：平的圆柱形的头或帽的直径为大约16毫米，长度大约为8毫米；窄的圆柱形的茎杆部直径大约为10毫米，长度大约为8毫米。之后，将样品暴露在剂量为大约2.3M拉德的γ-射线下进行灭菌。

实施例5

胶原蛋白涂布的可植入装置的制造

从牛身上通过提取的方法获得I型胶原蛋白，将其洗过之后切成纤丝。剧烈搅拌胶原蛋白和水，然后加入无机酸将PH调为3.5，这样便得到质量分数为1％的胶原蛋白水浆。水浆的粘度为大约500厘泊。

按实施例4制备的蘑菇形的可植入装置被完全浸没在胶原蛋白水浆中，这样就使可植入装置浸透了水浆。之后，胶原蛋白水浆浸透的装置被放置到(预先冷却到-45℃的冷冻干燥机的架子上的)金属盘中。当装置中的水浆凝固后，将冷冻干燥室内的压力降到大约100微米汞柱，因此将水从冰冻的胶原蛋白水浆中升华出来，剩下来的是沉积在网状可植入装置的孔内的多孔性胶原蛋白基质。之后将温度缓慢地升到大约25℃，而后，将压力恢复到一个大气压。冷冻干燥机中的整个处理时间大约为21-22小时。

当可植入装置从冷冻干燥机中取出后，通过下面的方式对胶原蛋白进行交联：将干燥的胶原蛋白浸透的植入物与甲醛蒸汽接触大约21小时。之后，将样品暴露在剂量大约为2.3M拉德的γ-射线下进行灭菌。

实施例6

椎间盘切除术：将植入物植入猪的L1至L4腰椎间隙中

在每只重量大约为55-65千克的Yucatan小型猪上，进行L1至L4(腰椎间隙)椎间盘切除手术。椎间盘切除手术包括后侧通路切除术和髓核切除术，它们和已接受的人的临床外科手术相似。将按实施例5和6描述的方法制备的蘑菇形的可植入装置植入到3毫米的前侧通路切口中来修复环形缺陷。标准的终止步骤在下文叙述。每一个本发明的可植入装置能正常发挥功能，例如，其同形膨胀，消除环形缺陷，并维持其位置。没有与手术相关的不利急性事件，所有的实验动物都平安无事的痊愈了。

实施例7

组织向内生长的测定

为了测定使用本发明的网状弹性基质可植入装置后的细胞内生长和增值的程度，在Sprague-Dawley大鼠的皮下组织中放置网状可植入装置的地方进行手术。

八只Sprague-Dawley大鼠，重量在大约375克到大约425克之间，在用60mg/kg戊巴比妥钠盐注入腹腔诱导麻醉之前，都随意地给予食物和水。

当麻醉之后，动物被放置在取暖电毯上，在整个手术过程中和随后的恢复期将温度维持在37℃。动物处于仰卧的姿势，用15号解剖刀在中腹壁切出一个小的切口。将皮肤和皮下组织进行切割，用钝器解剖的方法将浅筋膜和肌肉层与皮下组织分开。然后将一个圆柱形的聚氨酯的网状人造橡胶可植入装置(其按照本说明书的任一实例制造，直径大约为5毫米、长度为8毫米)插入每一只动物的脊骨附近的皮下的袋状小口中。用永久缝合线将皮肤缝起来。将动物放回笼中让它们痊愈。

接下来的14天内，动物被随意给予食物和水，而后，从腹部收集可植入装置和周围的组织。在14天结束时，每只动物按下述方法被安乐死。腹腔注入60mg/kg戊巴比妥钠盐诱导麻醉，使用二氧化碳将动物安乐死。将以前的切口暴露出来。移出含有可植入装置的腹部片断。对每一只动物，将可植入装置和全部厚度的腹壁放进福尔马林溶液中保存。

腹部内的可植入装置的组织病理学评价是用常规的H&E染色法来进行的。检测产生的组织学切片组织从而发现内生长和/或增殖证据。

实施例8

含有选择性无孔表面的可植入装置

使用一块按实施例2制备的网状的材料。用带锋刃的加热的刀片从材料上割下直径为10毫米、长度为15毫米的圆柱体。刀片的温度在130℃以上。与热的刀片接触的材料表面显示熔合了，且由于与热的刀片接触而无孔。使需要保持多孔(即不熔合)的材料的表面不暴露于热的刀片。

实施例9

含有选择性无孔表面的可植入装置

采用一块形状稍大的按实施例2制备的网状材料。将这片形状稍大的网状材料放入预先加热到130℃以上的模子中。用模子封盖住这片材料，从而将它的尺寸降低到适当的大小。当从模子中取出这片材料时，与模子接触的表面显示熔合了，而由于与模子接触而无孔。将需要保持多孔(即不熔合)的材料的表面保护起来使其不与热的模子接触。用带锋刃的加热的刀片从材料上割下直径为10毫米、长度为15毫米的圆柱体。

实施例10

含有选择性无孔表面的浸渍涂布的可植入装置

采用一块按实施例2制备的网状材料。按下面的方法在宏观表面使用含有摩尔比为90％的PGA和10％PLA的共聚物涂布物。将PGA/PLA共聚物在挤压机中在205℃下熔化，将材料浸入熔化物中，通过这种方法对材料进行涂布。将需要保持多孔(即不熔合涂布)的材料的表面遮盖起来以保护它们不与熔合物接触。当取出材料时，熔化物固化，并在与熔化物接触的材料表面形成一层薄的无孔的涂层。

实施例11

胶原蛋白涂布的弹性基质的制备

从牛皮中提取获得I型胶原蛋白，将其洗清，并切成纤丝。通过下列方式制备质量分数为1％的胶原蛋白水浆：剧烈搅拌胶原蛋白和水，并加入无机酸将PH值调到大约3.5。

将按实施例2制备的网状聚氨酯基质切成尺寸为60毫米×60毫米×2毫米的块状物。将该块状物放在浅的托盘中，将胶原蛋白水浆倒在块状物上以使块状物完全浸没在水浆中持续15分钟，任选地摇动托盘。如果必要的话，将多余的水浆从块状物中轻轻倒出，将浸透水浆的块状物放在塑料托盘上，而塑料托盘又被放置在温度维持在10℃的冷冻干燥机的托盘上。以大约1℃/分钟的冷却速率将冷冻干燥机托盘的温度从10℃降低到-35℃，并将冷冻干燥机内的压力降到大约75微米汞柱。当-35℃的低温持续8小时后，以大约1℃/小时的速率将托盘的温度升高到10℃，然后以大约2.5℃/小时的速率将托盘的温度升高到25℃。在冷冻干燥的过程中，水分从凝固的胶原蛋白水浆中升华，在网状聚氨酯基质材料的孔内留下多孔胶原蛋白基质。将压力恢复到一个大气压。

任选地，将多孔的胶原蛋白涂布的聚氨酯基质材料置于氮气流中进行进一步热处理，处理温度大约110℃，并持续24小时，以使胶原蛋白发生交联，从而提供了额外的结构完整性。

实施例12

交联的网状聚氨酯基质的制备

将两种芳香族异氰酸酯，

9433和9258(都获自Huntsman，都含有4，4′-MDI和2，4′-MDI混合物)用作异氰酸酯组分。RUBINATE 9433的异氰酸酯官能度大约为2.01。RUBINATE 9258的异氰酸酯官能度大约为2.33。修饰的1，6-己二醇碳酸酯((PESX-619，HodogayaChemical Co.Ltd.，川崎，日本)，即分子量大约为2,000道尔顿的二醇被用作多羟基化合物组分。这些组分在25℃时是液体。使用的交联剂是丙三醇，它是三功能性的。用水作为发泡剂。凝胶催化剂是二丁基月桂酸酯(DABCOT-12，获自Air Products)。发泡催化剂是三亚乙基二胺(DABCO 33LV)。使用基于硅树脂的表面活性剂(

2370)。采用了孔开放剂。使用组分的比例在表5中给出。

表5

组分                               质量分数

多羟基化合物组分                   100

异氰酸酯组分

    RUBINATEO 9433                 60

    RUBINATE 9258                  17.2

异氰酸酯指数                       1.03

交联剂                             2.5

水                                 3.4

凝胶催化剂                         0.12

发泡催化剂                         0.4

表面活性剂                         1.0

孔开放剂                           0.4

采用单塞法来制备泡沫。在这项技术中，将除了异氰酸酯组分以外的所有组分在大口杯中混合，温度为25℃。然后，以高速搅拌的方式加入异氰酸酯组分。然后将泡沫混合物倒入纸板模子中，让其发泡，然后，在100℃下后处理4小时。发泡分布如下：10秒钟的混合时间，15秒的膏化时间，28秒的发泡时间，和100秒的表面干燥时间。

经光学显微镜观察，泡沫的平均直径大约为435微米。

泡沫的密度按实施例1种描述的方法测定。得到的密度值为2.5lb/ft³(0.040g/cc)。

泡沫的抗张属性按实施例1种描述的方法测定。从垂直于发泡方向或平行于发泡方向切割下来的样品上测定的抗张强度分别为大约41psi(28,930kg/m²)和大约69psi(48,580kg/m²)。断裂伸长率大约为76％。

压缩测试按实施例2种描述的方法进行。从垂直于发泡方向切割下来的样品上测定的耐压强度，在50％和75％的压缩时，分别为大约6.1psi(4,290kglm²)和大约19.2psi(13,510kg/m²)。

抗扯强度是用尺寸大约为152毫米×25毫米×12.7毫米的样品进行测定的。从25毫米的宽面的中心开始，沿每一个样品的长度方向割下40毫米长，12.7毫米厚的样品。使用型号为1122的INSTRON通用测试仪器测定抗扯强度，十字头的速度为500毫米/分钟。测定的抗扯强度大约为2.3磅/英寸(0.41kg/cm)。

泡沫的网状化按实施例2种描述的程序进行。

实施例13

交联的网状聚氨酯基质的制备

对实施例12的未网状化的泡沫的化学网状化按如下方法进行：将泡沫浸入质量分数为30％的氢氧化钠水溶液中，25℃浸泡2周；然后用水反复冲洗样品，并在100℃的烤箱中将样品干燥24小时。这样得到的样品就被网状化了。

实施例14

交联的网状聚氨酯基质的制备

异氰酸酯组分是实施例1中描述的RUBINATE 9258。多羟基化合物组分是分子量大约为2,000道尔顿的1，6-己二醇碳酸酯(PCDN-980R，Hodogaya Chemical)。这种多羟基化合物在25℃时是固体，而异氰酸酯在该温度时是液体。用水作为发泡剂。使用实施例12的凝胶催化剂、发泡催化剂、表面活性剂和孔开放剂。使用组分的比例在表6中描述。

表6

组分                                   质量分数

多羟基化合物组分                       100

异氰酸酯组分                           53.8

异氰酸酯指数                           1.00

水                                     2.82

凝胶催化剂                             0.04

发泡催化剂                             0.3

表面活性剂                             2.04

孔开放剂                               0.48

粘度调节剂                             5.70

将多羟基化合物组分预热到80℃，然后将它与异氰酸酯组分、碳酸丙烯粘度调节剂(在本配方中它被用作降粘剂)、表面活性剂和孔开放剂混合形成粘性液体。然后，在剧烈搅拌下加入水、凝胶催化剂和发泡催化剂的混合物。而后，将泡沫混合物倒入纸板盒中让其发泡，接着将其在100℃的温度下后固化4小时。发泡分布如下：10秒钟的混合时间，15秒的膏化时间，60秒的发泡时间，和120秒的表面干燥时间。

泡沫的密度、抗张属性、耐压强度都按实施例1和2中描述的方法进行测定。得到的密度值为2.5lb/ft³(0.0400g/cc)。从平行于或垂直于发泡方向切割下来的样品上测定的抗张强度分别为大约43psi(30,280kg/m²)和28psi(19,710kg/m²)。断裂伸长率大约为230％(不考虑方向)。从垂直于发泡方向切割下来的样品上测定的耐压强度，在50％和75％的压缩时，分别为大约2.41psi(1,700kg/m²)和大约4.96psi(3,490kg/m²)。

泡沫按实施例2中描述的程序进行网状化。

实施例15

交联的聚氨酯阵列的制备

异氰酸酯组分是实施例1中描述的RUBINATE 9258。含有1，6-环己烷聚碳酸酯(Desmophen LS 2391，Bayer Polymers)，即分子量大约为2,000道尔顿的二醇的多羟基化合物被用作多羟基化合物组分，它在25℃时是固体。蒸馏水被用作发泡剂。使用了实施例1的发泡催化剂、表面活性剂、孔开放剂和粘度调节剂。使用组分的比例在表7中给出。

表7

组分                                  质量分数

多羟基化合物组分                      100

粘度调节剂                            5.76

表面活性剂                            2.16

孔开放剂                              0.48

异氰酸酯组分                          53.8

异氰酸酯指数                          1.00

蒸馏水                                2.82

发泡催化剂                            0.44

将多羟基化合物组分放在70℃的循环空气烤箱中进行液化，称出150克并将其放入聚乙烯的烧杯中。向多羟基化合物组分中加入8.7克粘度调节剂来降低粘度，用钻孔机混频器的混合轴以3100转/分的速度将这些组分混合15秒形成“混合物1”。向“混合物1”中加入3.3克表面活性剂，并按上面描述的方法将这些组分混合15秒形成“混合物2”。之后，向“混合物2”中加入0.75克孔开放剂，并按上面描述的方法将这些组分混合15秒形成“混合物3”。向“混合物3”中加入80.9克异氰酸酯组分，将这些组分混合60±10秒形成“系统A”。

在小的塑料中，用玻璃棒将4.2克蒸馏水和0.66克发泡催化剂混合60秒形成“系统B”。

尽可能迅速地将系统B倒入系统A中，同时避免溢出。用上面描述的钻孔机混频器将这些组分剧烈混合10秒钟，然后将其倒入22.9cm×20.3cm×12.7cm(9英寸×8英寸×5英寸)的纸板盒中，纸板盒的内表面被铝箔覆盖。发泡分布如下：10秒钟的混合时间，18秒的膏化时间，85秒的发泡时间。

当发泡开始(也就是系统A和系统B混合时)2分钟后，泡沫就被放入温度维持在100-105℃的循环空气烤箱中，固化1小时。之后，从烤箱中取出泡沫，在大约25℃下冷却15分钟。使用带锯将外壳从每一侧拿掉，在泡沫的每一侧使用手压来打开孔窗口。将泡沫置于循环空气烤箱中，在100-105℃下再后固化5小时。

经光学显微镜观察测定，泡沫的平均孔直径大约为340微米。

按实施例1中描述的方法测定泡沫的密度。得到的密度值为2.51b/ft³(0.040g/cc)。

泡沫的抗张属性按实施例1中描述的方法测定。从垂直于发泡方向上切割下来的样品上测定的抗张强度是24.64±2.35psi(17,250±1,650kg/m²)。从垂直于发泡方向上切割下来的样品上测定的断裂伸长率为215±12％。

压缩测试按实施例2中描述的方法进行测定。从垂直于发泡方向上切割下来的样品上测定的在50％的压缩时的耐压强度是1.74±0.4psi(1,225±300kg/m²)。从平行于发泡方向上切割下来的样品，在40℃的温度下，受50％的压缩22小时、然后释放压力，再进行测定的压缩形变大约为2％。

泡沫的抗扯强度按实施例12中描述的方法进行测定。经测定，抗扯强度为2.9±0.1磅/英寸(1.32±0.05kg/cm)。

使用液体挤出孔隙率计(Porous Materials，Inc.，Ithaca，NY)来测试孔的结构和内部相互连通性。在这项测试中，直径为25.4毫米、厚度为4毫米的圆柱体样品的孔充满了潮湿的表面张力大约为19达因/厘米的流体，然后将样品装入样品盒中，该盒中有孔直径大约为27微米的微孔膜，将其放置在样品的下面。之后，慢慢地增加样品上面的空气压力，将液体从样品中挤出。对于低表面张力的潮湿液体，如使用的液体，当样品上面的压力开始增加时，该潮湿液体会自动充满样品的孔和样品下面的微孔膜。随着压力的继续增加，样品的最大孔最先排空。样品上面的压力的进一步增加就会导致越来越小的孔随着压力的继续增加而排空。测定通过膜转移出来的液体和它的体积。因此，根据转移出来的液体的体积就可以得出可进入液体的内部体积，即液体进入体积。而且，在压力增加，而样品下面没有微孔膜的情况下，测定液体流(这一次使用水作为液体)就使液体渗透性得到测定。经测定，泡沫的液体进入体积为4cc/g；整个泡沫的透透性为1L/min/psi/cc(0.00142L/min/(kg/m²)/cc).

实施例16

交联的聚氨酯泡沫的网状化

实施例15中描述的泡沫的网状化按实施例2中描述的程序执行。

对实施例15描述的网状化泡沫样品进行抗张测试。在从垂直于发泡方向上切割下来的样品上测定的网状化后的抗张强度大约为23.5psi(16,450kg/m²)。在从垂直于发泡方向上切割下来的样品上测定的网状化后的断裂伸长率大约为194％。

网状化泡沫的压缩测试按实施例2中描述的方法进行测定。从平行于发泡方向上切割下来的样品上测定的网状化后的耐压强度，在50％和75％压缩时，分别为大约0.9psi(625kg/m²)和大约2.5psi(1,770kg/m²)。

使用实施例15中描述的液体挤出孔隙率计(Porous Materials，Inc.，Ithaca，NY)来测定孔的结构和内部相互连通性。经测定，网状泡沫的液体进入体积为28cc/g，网状泡沫体的渗透性为413L/min/psi/cc(0.59L/min/(kg/m²)/cc)。这些结果证明了，如网状化泡沫的相互连接性和连续的孔结构。

实施例17

使用冻干法制备网状化聚碳酸酯聚氨酯基质

通过下面的方法制备质量分数为10％的

80A等级的聚碳酸酯聚氨酯的均一DMSO溶液：使用旋转的三脚架以5转/分钟的速度将DMSO中的BIONATE沉淀物搅动和摇动3天。溶液在密闭的容器中进行制备，从而将溶剂的损失降到最低。

将溶液放置在浅的塑料托盘中，并将温度维持在27℃，持续30分钟。以1.0℃/分钟的冷却速率将冷冻干燥机托盘的温度降到-10℃，并将冷冻干燥机内的压力降低到50微米汞柱。24小时后，以0.5℃/小时的速率速率将温度升高到8℃，将温度维持在8℃并持续24小时。然后以1℃/小时的速度将温度升高到25℃。而后，以以2.5℃/小时的速度将温度升高到35℃。在冻干的过程中，DMSO升华了，留下来的是聚碳酸酯聚氨酯基质块。将压力恢复到一个大气压，将块状物从冷冻干燥机中取出。

残余的DMSO可通过用水反复漂洗块状物的方法将其洗掉。漂洗过的块状物进行空气干燥。

引入的公开

在本说明中或本专利申请书的其它地方提及的每个和每个美国专利和专利申请、各个国外的和国际的专利公开和各个其他公开、各个未公开的专利申请在此全文引为参考，就如分别具体引用一样。

尽管本发明的示例性具体实施例在上文已进行了描述，但是应该理解的是：对于本领域的普通技术人人员来说，各种改进是显而易见的，或随着技术的发展而变得显而易见，这种改进被认为落在本说明所公开的发明的精神和范围之内。

Claims (39)

1.含有网状可弹性压缩的弹性基质的可植入装置。

2.如权利要求1所述的可植入装置，其中所述的可植入装置的生物可持久性至少为29天。

3.如权利要求1所述的可植入装置，其中所述的弹性基质含有聚碳酸酯聚氨酯。

4.如权利要求3所述的可植入装置，其中所述的可植入装置的生物可持久性至少为6个月。

5.如权利要求1所述的可植入装置，其中所述的弹性基质含有聚碳酸酯脲-聚氨脂。

6.如权利要求5所述的可植入装置，其中所述的可植入装置的生物可持久性至少为6个月。

7.如权利要求1所述的可植入装置，该可植入装置含有包含大量孔的网状弹性基质，该孔的平均直径或其它最大横向尺寸至少为大约20微米。

8.如权利要求7所述的可植入装置，其中所述的孔的平均直径或其它最大横向尺寸为大约20微米到大约150微米。

9.如权利要求1所述的可植入装置，该可植入装置含有包含大量孔的网状弹性基质，该孔的平均直径或其它最大横向尺寸为大约150微米到大约250微米。

10.如权利要求1所述的可植入装置，该可植入装置含有包含大量孔的网状弹性基质，该孔的平均直径或其它最大横向尺寸为大约250微米到大约600微米。

11.如权利要求10所述的可植入装置，该可植入装置含有包含大量孔的网状弹性基质，该孔的平均直径或其它最大横向尺寸为大约250微米到大约500微米。

12.如权利要求10所述的可植入装置，该可植入装置含有可弹性压缩的弹性基质，以至于，在该可植入装置从放松构型压缩到用于通过传递装置传递的第一紧凑构型时，其能扩展成体外的第二工作构型，该第二工作构型在至少一个尺寸上是放松构型尺寸的大约80％。

13.如权利要求12所述的可植入装置，其中所述的弹性基质的恢复属性是这样的：在被压缩到放松构型的放松尺寸的大约50％到大约10％后，第二工作构型的尺寸在该放松尺寸的大约20％以内；且其中在50％压缩时该弹性基质的耐压强度为大约1到大约500psi(大约700kg/m²到大约350,000kg/m²)，抗张强度为大约1到大约500psi(大约700kg/m²到大约350,000kg/m²)，极限抗张伸展率至少为大约25％。

14.如权利要求1所述的可植入装置，其中所述的弹性基质在大约25℃下一个尺寸被压缩到起始厚度的25％并持续24小时后的压缩形变至多为大约30％。

15.如权利要求1所述的可植入装置，其中所述的弹性基质可以在30秒或更短的时间内从第一紧凑构型恢复到第二工作构型，其中该第一紧凑构型是通过对弹性基质施加75％的压缩变形长达10分钟而得到的，该第二工作构型占弹性基质压缩前尺寸的大约90％。

16.如权利要求15所述的可植入装置，其中所述的恢复在20秒或更短的时间内完成。

17.如权利要求1所述的可植入装置，其中所述的弹性基质可以在120秒或更短的时间内从第一紧凑构型恢复到第二工作构型，其中该第一紧凑构型是通过对弹性基质施加75％的压缩变形长达10分钟而得到的，该第二工作构型占弹性基质压缩前尺寸的大约90％。

18.如权利要求17所述的可植入装置，其中所述的恢复在60秒或更短的时间内完成。

19.如权利要求15所述的可植入装置，其中所述的恢复在30秒或更短的时间内完成。

20.如权利要求1所述的可植入装置，其中所述的弹性基质可以在10分钟或更短的时间内从第一紧凑构型恢复到第二工作构型，其中该第一紧凑构型是通过对弹性基质施加75％的压缩变形长达10分钟而得到的，该第二工作构型占弹性基质压缩前尺寸的大约97％。

21.如权利要求1所述的可植入装置，其中所述的弹性基质含有聚碳酸酯、聚酯、聚醚、聚硅氧烷、聚氨酯或其混合。

22.如权利要求1所述的可植入装置，其中所述的网状弹性基质被构建成允许细胞内生长和增殖到该弹性基质内。

23.制备具有网状结构的弹性基质的冻干方法，该方法包括：

a)形成含有溶剂可溶的生物可持久性弹性体的溶液，该生物可持久性弹性体溶于溶剂中；

b)至少部分地固化该溶液以形成固体，任选地通过冷却该溶液来固化；

c)除去非多聚合的材料，任选地通过在减压条件下将溶剂从固体中升华来除去，从而提供至少部分网状化的含有弹性体的弹性基质。

24.如权利要求23所述的方法，其中所述的弹性体是热塑性弹性体，选自聚碳酸酯聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚醚聚氨酯、聚硅氧烷聚氨酯、含有混合软片段的聚氨酯或其混合。

25.制备网状弹性基质的聚合方法，该方法包括混合：

a)多羟基化合物组分；

b)异氰酸酯组分；

c)发泡剂；

d)任选地，交联剂或增链剂；

e)任选地，增链剂；

f)任选地，至少一种催化剂；

g)任选地，至少一种孔开放剂；

h)任选地，表面活性剂；和

i)任选地，粘度调节剂

以提供交联的弹性基质，通过网状化步骤使该弹性基质网状化，从而制备网状的弹性基质。

26.如权利要求25所述的方法，其中所述的多羟基化合物组分包括聚碳酸酯多羟基化合物、烃多羟基化合物、聚硅氧烷多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-烃)多羟基化合物、聚(碳酸酯-共-硅氧烷)多羟基化合物、聚(烃-共-硅氧烷)多羟基化合物或其混合。

27.如权利要求26所述的方法，其中所述的多羟基化合物组分包括双官能的聚碳酸酯二醇。

28.如权利要求25所述的方法，其中所述的异氰酸酯组分包括四亚甲基二异氰酸酯、环己胺-1，2-二异氰酸酯、环己胺-1，4-二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、异佛乐酮二异氰酸酯、亚甲基-顺-(对环己基异氰酸酯)、对亚苯基二异氰酸酯、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯、2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、间四甲基二甲苯二异氰酸酯或其混合。

29.如权利要求25所述的方法，其中所述的异氰酸酯组分包括MDI，其中该MDI是质量分数至少大约为5％的2，4′-MDI和其余部分为4，4′-MDI的混合物。

30.如权利要求28所述的方法，其中在异氰酸酯组分中每分子拥有的异氰酸酯基团的平均数目大约为2。

31.如权利要求28所述的方法，其中在异氰酸酯组分中每分子拥有的异氰酸酯基团的平均数目大于2。

32.如权利要求28所述的方法，其中所述的异氰酸酯组分具有异氰酸酯指数，且该异氰酸酯指数为大约0.9到大约1.1。

33.如权利要求32所述的方法，其中所述的异氰酸酯组分具有异氰酸酯指数，且该异氰酸酯指数为大约0.98到大约1.02。

34.制备网状的组合的弹性可植入装置的方法，该方法包括用选择的涂布材料对网状的弹性基质进行内孔涂布以促进细胞内生长、细胞增殖或两者。

35.如权利要求34所述的方法，其中所述的涂布材料包括生物可降解材料的发泡涂布物，该生物可降解的材料包括胶原蛋白、纤连蛋白、弹性蛋白、透明质酸或其混合。

36.如权利要求35所述的方法，其中所述的涂布材料包括胶原蛋白。

37.治疗畸形疾病的方法，该方法包括：

a)将权利要求1的可植入装置从放松构型压缩成第一紧凑构型；

b)将该压缩的可植入装置通过传递装置传递到畸形疾病的体内位点；和

c)使该可植入装置在体内位点可以恢复和膨胀成第二工作构型。

38.如权利要求37所述的方法，其中所述的可植入装置含有大量的弹性基质。

39.治疗畸形疾病的方法，该方法包含通过开放的外科手术步骤插入权利要求1的可植入装置。

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