專利名稱：：膠原支架、具有其的醫(yī)用植入物以及使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及可植入的生物傳感器和醫(yī)用設(shè)備(device)。更具體地，本發(fā)明涉及用于可植入的傳感器和/或其它醫(yī)用設(shè)備的膠原支架覆蓋物(covering),以促進(jìn)生物適合性。
背景技術(shù)：
：可長(zhǎng)期植入的設(shè)備可能引起組織創(chuàng)傷或組織對(duì)異物的應(yīng)答導(dǎo)致的炎癥和/或纖維化。見(jiàn)，例如Reichert等人，HandbookofBiomaterialEvaluation,第28章Biosensors,第439-460頁(yè)，(VonRecumA.，編輯)(1999);Wisniewski等人，JAnalChem2000;366(6-7)(第611-621頁(yè))。植入的設(shè)備還可能導(dǎo)致其它不想要的生物反應(yīng)。例如，近來(lái)研究者已經(jīng)指出，藥物包覆的支架可能導(dǎo)致不利反應(yīng)，這在一些患者中造成血凝塊形成。見(jiàn)Lagerqvist等人，丄卵《-7^附Owfco附esw/狄Z>r"g-￡7Mft>ig5toteveraws必are-Afe,"/5Vewte/"5W&w，NewEnglandJnl.OfMedicine,2007年3月8日?？赡墚a(chǎn)生(invoke)不想要的生物反應(yīng)的其它可長(zhǎng)期植入的設(shè)備是生物傳感器。例如，為了保持接近正常的血葡萄糖水平(70-120mg/dL)，糖尿病患者廣泛使用無(wú)需處方出售的葡萄糖計(jì)，這需要一天數(shù)次刺手指來(lái)取血樣。自我檢測(cè)血葡萄糖(SMBG)的疼痛(Lee等人，2005)、不便以及不適通常是有效的患者M(jìn)和最優(yōu)的糖尿病管理的阻礙。過(guò)去20年間，已經(jīng)研究了多種類型的連續(xù)的葡萄糖監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括^JV皮下組織的傳感器(Moussy等人，1993;Johnson等人，1992;Koudelka等人，1991;Bindra等人，1991;Pickup等人，1989;Shichiri等人，1986;和Ertefai等人，1989)、植入血管床的傳感器(Armour等人，1990;Frost等人，2002)以及在使用微滲析設(shè)備取樣的組織液中測(cè)定葡萄糖濃度(Ash等人，1992;Meyerhoff等人，1992;Moscone等人，1992)。雖然已經(jīng)報(bào)道了對(duì)可植入的葡萄糖傳感器的若千研究，但人們認(rèn)為，這些生物傳感器都無(wú)法令人信賴地在長(zhǎng)期M期間連續(xù)監(jiān)測(cè)葡萄糖水平。傳感器功能的進(jìn)行性喪失部分由于生物淤積，部分由于異物應(yīng)答，例如炎癥、纖維化，以及維管結(jié)構(gòu)的喪失而發(fā)生(Reichert等人，1992;Reichert等人，1999;Sharkawy等人，2007)。一些研究者已經(jīng)改良了傳感器的表面，以降低體內(nèi)的膜生物淤積。在降低蛋白質(zhì)吸附的手段中，Quinn等人，1995使用了處于聚羥基乙基異丁烯酸酯(PHEMA)基質(zhì)中的聚(乙二醇)(PEG)。鑒于PEG鏈趨向于與膜表面垂直豎立，它們提供了富含水的相，這抵擋了很多蛋白質(zhì)分子的結(jié)合。Rigby等人，1995和Reddy等人，1997通過(guò)使用金剛石樣碳一一所謂的"惰性"材料來(lái)降低了蛋白質(zhì)吸附。Shichiri等人，1988將藻酸鹽/聚賴氨酸凝膠層摻入到傳感器上。Shaw等人，1991報(bào)道了包覆有PHEMA/PU(聚氛基曱酸酯)的生物傳感器的生物適合性的提高。Wilkins等人，1995和Moussy等人引入了NAFION(全氟磺酸)膜(杜邦(DuPont))，來(lái)降低傳感器表面的7"生物淤積"，以及降低來(lái)自尿酸鹽和抗壞血酸鹽的干擾(Moussy等人，1993;Moussy等人，1994a;Moussy等人，1994b;Moussy等人，1994c)。Armour等人，19卯用經(jīng)交聯(lián)的清蛋白來(lái)包覆它們的傳感器尖端，Kemer等人，1993開(kāi)發(fā)了包覆有纖維素的傳感器，以提高傳感器的血相容性。但是人們認(rèn)為，這些手段都不能令人滿意地用于長(zhǎng)期穩(wěn)定的葡萄糖監(jiān)測(cè)。膠原及其衍生的基質(zhì)具有低抗原性、生物可降解性及良好的機(jī)械、止血和細(xì)胞結(jié)合性質(zhì)，從而在生物醫(yī)藥領(lǐng)域(包括組織工程)廣泛用作為天然聚合物(Sheu等人，2001;Pieper等人，2002;Cbvapil等人，1973;Pachence等人，1996;和Lee等人，2001)。為設(shè)計(jì)出在開(kāi)發(fā)用于生物醫(yī)藥工程的先進(jìn)生物材料中使用膠原的策略，通常需要采用化學(xué)或物理交聯(lián)策略賦予對(duì)酶促(膠原酶)降解的抗性和機(jī)械強(qiáng)度。有若干種策略可用于對(duì)基于膠原的生物材料進(jìn)行交聯(lián)。戊二醛(GA)是用于基于膠原的生物材料的最廣泛使用的交聯(lián)劑(Sheu等人，2001;Barbani等人，1995)。但是，GA及其反應(yīng)產(chǎn)物與體內(nèi)細(xì)胞毒性相關(guān)，這是因?yàn)榻宦?lián)副產(chǎn)物的存在以及與GA相連的膠原肽在SI^降解期間的釋放(Huang-Lee等人，1990;vanLuyn等人，1992)導(dǎo)致的。為了避免體內(nèi)細(xì)胞毒性以及與GA交聯(lián)的膠原的隨后鈣化，已經(jīng)針對(duì)作為潛在的膠原交聯(lián)劑來(lái)檢查了若干種備選的化合物(Khor等人，1997;Sung等人，l"6)，例如聚環(huán)氧化物(polyepoxy)、1，6-己二異氰酸酯(HDMI)、l-乙基-3-(3-二曱基氨基-丙基)碳二亞胺(EDC)和紫外(UV)或Y-射線照射。Koob等人近來(lái)描述了一種用于用去甲二氫愈創(chuàng)木酸(NDGA)(具有抗氧化劑性質(zhì)的植物化合物)來(lái)交聯(lián)I型膠原纖維的工藝(Koob等人，2002a;Koob等人，2002b;Koob等人，2001a;和Koob等人，2001b)。Koob等人顯示，NDGA顯著改善了合成的膠原纖維的機(jī)械性質(zhì)。此外，他們還顯示，體內(nèi)六周期間，經(jīng)NDGA交聯(lián)的膠原纖維并不引發(fā)異物(fordgnbody)應(yīng)答，它們也不會(huì)刺激免疫反應(yīng)。交聯(lián)的程度和對(duì)交聯(lián)劑的選擇還影響支架的孔隙率和孔徑，并且可能影響纖維嚢的厚度、血管密度和三維有孔支架中血管的位置(Jos印h等人，2004)。大孔支架(超過(guò)60微米的孔徑)允許毛細(xì)管的深度穿過(guò)，并且支持細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)。Sharkawy等人，1997顯示，在大鼠中皮下植入四周后，經(jīng)包裹的無(wú)孔#^物出現(xiàn)異物應(yīng)答中典型的經(jīng)良好組織的膠原基質(zhì)，而有孔的聚乙烯醇(PVA)植入物則產(chǎn)生較少的纖維性和血管化的組織嚢。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的實(shí)施方式提供了用于醫(yī)用設(shè)備的生物適合的膠原覆蓋物，以提供提高的生物適合性和/或降低的不良反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。本發(fā)明的實(shí)施方式可特別適合作為用于可長(zhǎng)期植入的醫(yī)用設(shè)備的覆蓋物和/或支架。一些實(shí)施方式涉及不可降解的、生物適合的、三維有孔膠原支架。這些支架可在用于植入體內(nèi)的設(shè)備和/或傳感器上形成或被放到其上和/或在其周圍制備。本發(fā)明的一些特別的實(shí)施方式是可植入的葡萄糖傳感器，在其外部表面上具有有孔膠原支架。本發(fā)明的包含膠原支架的傳感器可具有提高的生物適合性，這通過(guò)在刺激血管發(fā)生的同時(shí)降低組織反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的其它一些實(shí)施方式涉及制備膠原支架的方法?？赏ㄟ^(guò)使用冷凍干燥方法，以及用不同濃度的至少一種戊二醛(GA)、1-乙基_3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺(EDAC)和/或去甲二氫愈創(chuàng)木酸(NDGA)溶液對(duì)其進(jìn)行交聯(lián)，來(lái)制造三維有孔膠原支架。本發(fā)明的一種實(shí)施方式涉及生物適合的膠原支架和/或包覆物(coating)，用于與可在人或動(dòng)物體內(nèi)或組織內(nèi)^V的設(shè)備一起使用，其中，所述支架或包覆物包含插入所述支架或包覆物中的聚合物。本發(fā)明的一種實(shí)施方式還涉及制備用于植入人或動(dòng)物體內(nèi)或組織內(nèi)的i殳備的方法，所述方法包括將生物適合的膠原支架或包覆物放到所述設(shè)備上，其中，所述支架或包覆物包含插入所述支架或包覆物中的聚合物。本發(fā)明的一種實(shí)施方式還涉及提供具有生物適合的膠原包覆物或支架的可植入設(shè)備的方法，所述方法包括a)將可植入的設(shè)備結(jié)構(gòu)與含膠原的溶液相接觸；b)干燥所述結(jié)構(gòu)上的所述膠原溶液；以及c)將所述結(jié)構(gòu)的所述膠原包埋在聚合物基質(zhì)中。本發(fā)明的一種實(shí)施方式還涉及具有增強(qiáng)的生物適合性的、用于植入人或動(dòng)物體內(nèi)或組織內(nèi)的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包含生物適合的膠原支架和/或包覆物，所述支架和/或包覆物包含插入所述支架或包覆物中的聚合物。附圖簡(jiǎn)述圖l是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的、示例性的葡萄糖電極的傳感元件的示意圖，所述元件包覆有支架。圖2A-2B是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的、GA(圖2A)和NDGA(圖2B)交聯(lián)膠原支架的化學(xué)機(jī)制的示意性闡述。圖3A-3C是掃描電子顯微照片(SEM)，其顯示了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例性膠原支架的SEM形態(tài)。通過(guò)SEM來(lái)測(cè)定膠原支架的孔徑。圖3A顯示了沒(méi)有交聯(lián)的膠原支架(200X;25.0kV);圖3B顯示了用GA交聯(lián)的膠原支架(200X;25.0kV);圖3C顯示了用NDGA交聯(lián)的膠原支架(200X;25.0kV)。圖4是經(jīng)GA和NDGA交聯(lián)的支架的吸7K程度(％)和交聯(lián)程度(%)的柱狀圖，其顯示了才艮據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的經(jīng)GA和NDGA交聯(lián)的支架的容積性質(zhì)(bulkproperty)。結(jié)果以均值士SD(n=3)來(lái)顯示。圖5是％(原重量)對(duì)膠原酶處理時(shí)間(周)的柱狀圖，其顯示了經(jīng)GA和NDGA交聯(lián)的支架在體外的膠原酶抗性。結(jié)果以均值士SD(n=3)來(lái)顯示。圖6A-6D是SEM，其顯示了體外降解研究后支架的SEM形態(tài)。圖6A顯示了兩周膠原酶處理后的經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架(200X;25.0kV);圖6B顯示了兩周膠原酶處理后的經(jīng)GA交聯(lián)的支架(200X;25.0kV);圖6C顯示了四周膠原酶處理后的經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架(200X;25.0kV);圖6D顯示了四周膠原酶處理后的經(jīng)GA交聯(lián)的支架(200X;25.0kV)。圖7A-7F是顯示經(jīng)GA和NDGA交聯(lián)的支架在大鼠皮下組織中的體內(nèi)穩(wěn)定性的數(shù)碼照片。圖7A-7C:#^兩周后；圖7A顯示了經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架；圖7B顯示了經(jīng)GA交聯(lián)的支架；圖7C(左側(cè))顯示了經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架；圖7C(右側(cè))顯示了經(jīng)GA交聯(lián)的支架。圖7D-7F:植入四周后；圖7D顯示了經(jīng)NDGA交聯(lián)的；圖7E顯示了經(jīng)GA交聯(lián)的支架；圖7F(左側(cè))顯示了經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架；圖7F(右側(cè))顯示了經(jīng)GA交聯(lián)的支架。圖8A-8D是可^的葡萄糖傳感元件的光顯微數(shù)碼圖片(圖8A顯示了未被包覆的傳感器；圖8B顯示了包覆有支架的傳感器)和支架區(qū)域的SEM形態(tài)(圖8C顯示了表面；圖8D顯示了橫截面)。圖9是電流(nA)對(duì)時(shí)間(分鐘)的圖，其顯示了葡萄糖傳感器從5mM到15mM葡萄糖濃度的電流計(jì)應(yīng)答曲線(應(yīng)答曲線1-未被包覆的傳感器；應(yīng)答曲線2-包覆有經(jīng)GA交聯(lián)的支架；以及應(yīng)答曲線3-包覆有經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架)。T95。/。被定義為最大電流改變(I1SmM-l5mM)的95%處的時(shí)間。圖IO是電流(nA)對(duì)葡萄糖濃度(mM)的圖，其顯示了未被包覆的和經(jīng)膠原支架包覆的葡萄糖傳感器的電流計(jì)應(yīng)答(2-30mM葡萄糖)。對(duì)照(無(wú)支架)以實(shí)心方塊顯示；經(jīng)GA交聯(lián)的支架以實(shí)心圓圈顯示；經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架以實(shí)心三角來(lái)顯示。結(jié)果以均值士SD(n=3)來(lái)顯示。圖11是靈敏度的改變(％)對(duì)浸漬循環(huán)(dippingcycle)數(shù)的圖，其顯示了支架厚度對(duì)于葡萄糖傳感器靈敏度的影響。結(jié)果以均值士SD(n=3)來(lái)顯示。圖12A-12L是隨時(shí)間采集的數(shù)碼圖，其顯示了生物傳感器的炎癥應(yīng)答(直接#^、-組織測(cè)定)。圖12A-12F顯示了經(jīng)GA交聯(lián)的支架圖12A(3天)；圖12B(7天)；圖12C(14天)；圖12D(21天)；圖12E(28天)；圖12F(49天)。圖12G-12L顯示了經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架圖12G(3天)；圖12H(7天)；圖12I(14天)；圖12J(21天)；圖12K(28天)；圖12L(49天)。與經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架相關(guān)的炎癥較少。圖13顯示了可^iA的葡萄糖傳感器。雙虛線代表皮膚，雙虛線左邊顯示的葡萄糖傳感器的所有組分是植入皮膚中的；雙虛線右邊顯示的葡萄糖傳感器的所有組分處于皮膚外。圖14顯示了可植入的葡萄糖傳感器。在圖的上面部分中的葡萄糖傳感器具有長(zhǎng)的線(30mm)。在圖的下面部分中的葡萄糖傳感器具有短的線(10mm)。圖15A-15C顯示了用^大鼠背部的葡萄糖傳感器進(jìn)行的體內(nèi)研究。圖16顯示了經(jīng)水合的膠原支架。左側(cè)是經(jīng)GA交聯(lián)的膠原支架，右側(cè)是經(jīng)NDGA加強(qiáng)的膠原支架。圖17是傳感器靈敏度的改變(％)對(duì)時(shí)間的圖；對(duì)照(無(wú)支架)以實(shí)心方塊顯示；具有經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架的傳感器以實(shí)心圓圏顯示；具有經(jīng)GA交聯(lián)的支架的傳感器以實(shí)心三角來(lái)顯示。圖18是傳感器靈敏度改變(％)對(duì)^期(周)的圖。短線傳感器的對(duì)照(無(wú)支架)以實(shí)心方塊顯示(8個(gè)植入的傳感器中6個(gè)工作的傳感器)；長(zhǎng)線傳感器的對(duì)照(無(wú)支架)以空心方塊顯示(8個(gè)植入的傳感器中4個(gè)工作的傳感器)；具有經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架的短線傳感器以實(shí)心圓圏來(lái)顯示(8個(gè)植入的傳感器中4個(gè)工作的傳感器)'；具有經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架的長(zhǎng)線傳感器以空心圓圏來(lái)顯示(8個(gè)l的傳感器中2個(gè)工作的傳感器)；具有經(jīng)GA交聯(lián)的支架的短線傳感器以實(shí)心三角來(lái)顯示(8個(gè)植入的傳感器中4個(gè)工作的傳感器)；具有經(jīng)GA交聯(lián)的支架的長(zhǎng)線傳感器以空心三角來(lái)顯示(8個(gè)植入的傳感器中l(wèi)個(gè)工作的傳感器)。圖19A-19C是植入的葡萄糖傳感器的照片，其顯示了^四周后膠原支架的物理穩(wěn)定性。圖19A顯示了分離的植入的長(zhǎng)線葡萄糖傳感器，其具有經(jīng)NDGA加強(qiáng)的膠原支架。圖19B顯示了穩(wěn)定的^L/v的短線葡萄糖傳感器，其具有經(jīng)NDGA加強(qiáng)的膠原支架。圖19C顯示了具有經(jīng)GA交聯(lián)的膠原支架的植入的短線和/或長(zhǎng)線葡萄糖傳感器。圖20A-20D是待進(jìn)行組織學(xué)測(cè)定的組織的數(shù)碼圖(沒(méi)有傳感器的支架)。圖20A顯示了經(jīng)GA交聯(lián)的支架(#^2周后)；圖加B顯示了經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架(植入2周后)；圖20C顯示了經(jīng)GA交聯(lián)的支架(植入4周后)；圖20B顯示了經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架(植入4周后)。圖21顯示了用于制備根據(jù)本發(fā)明的、包含生物適合的膠原支架的設(shè)備的方法的流程圖。虛線表示任選的步驟。本發(fā)明的其它特征、優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)將是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員從附圖和下文對(duì)實(shí)施方式的詳細(xì)描述中可獲知的，這類描述僅為了闡釋本發(fā)明之用。發(fā)明詳述一般而言，本發(fā)明的實(shí)施方式涉及特別適用于可^醫(yī)用設(shè)備的膠原覆蓋物、包覆物和/或支架以及在動(dòng)物或人類患者中制備和使用它們的方法。患者可以是人或其它動(dòng)物，例如靈長(zhǎng)類、馬科、?？?、綿羊科、犬科或貓科動(dòng)物。覆蓋物、包覆物和/或支架可作為組織接觸表面來(lái)提供，其可包裹可植入設(shè)備的全部或部分，以由此提供降低的免疫原性應(yīng)答和/或植入的設(shè)備的長(zhǎng)期有用(long-lived)的體內(nèi)功能性?，F(xiàn)在，下文將參照附圖來(lái)更完善地描述本發(fā)明，附圖中顯示了本發(fā)明的實(shí)施方式。但是本發(fā)明可以以很多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為由本文所示的實(shí)施方式所限；更確切地說(shuō)，這些實(shí)施方式僅是為了使本文的公開(kāi)內(nèi)容徹底、完全來(lái)提供的，它們將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完善傳達(dá)本發(fā)明的范圍。本文中采用相似的數(shù)字來(lái)代指相似的元件。在附圖中，某些線、層、組分、元件或特征的厚度可能為了清楚而有所夸大。除非另有指明，虛線表示任選的特征或操作。本文所用的術(shù)語(yǔ)僅是為了描述特定實(shí)施方式的目的，其并非意欲限制本發(fā)明。在本文中使用時(shí)，單數(shù)形式"一個(gè)/種"、"這個(gè)/種"("a"、"an"和"the")同樣意欲包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另有清楚指明。還應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)用于本申請(qǐng)文件中時(shí)，術(shù)語(yǔ)"包含"及其各種詞性形式("comprise"和/或"comprising")表示所指出的特征、數(shù)字、步驟、操作、元件和/或組分的存在，但是這并不排除一種或多種其它特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組分和/或它們的組的存在或添加。在本文中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)"和/或"包括相關(guān)列出的項(xiàng)目中一種或多種的任何和所有組合。在本文中使用時(shí)，短語(yǔ)，例如"在X和Y之間"以及"在大約X和Y之間"應(yīng)當(dāng)被理解為包括X和Y。在本文中使用時(shí)，短語(yǔ)例如"在大約X和Y之間"表示"在大約X和大約Y之間，，。在本文中使用時(shí)，短語(yǔ)例如"從大約X至Y"表示"從大約X至大約Y，，。除非另有定義，本文中使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))都具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解的相同的含義。還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語(yǔ)，例如在常用詞典中定義的那些，應(yīng)當(dāng)被理解為其含義與其在本申請(qǐng)文件上下文和相關(guān)領(lǐng)域中的含義相符，而不應(yīng)當(dāng)被理解為理想化或過(guò)于正式的意義，除非本文中那樣明確定義過(guò)。為了簡(jiǎn)潔和/或清楚的目的，公知的功能或構(gòu)建物可能不予贅述。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)元件被稱為在另外的元件"之上"、與另外的元件"相聯(lián)結(jié)"、"相連"、"相偶聯(lián)"、"相接觸"等時(shí)，其可直接處于另外的元件上，與另外的元件相聯(lián)結(jié)、相連、相偶聯(lián)或相接觸，或者還可以存在間插(intervening)元件。相反，當(dāng)元件被稱為例如"直接在另外的元件上，'、與另外的元件"直接相聯(lián)結(jié)"、"直接相連"、"直接相偶聯(lián)"或"直接相接觸"時(shí)，不存在間插元件。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將知道，提到結(jié)構(gòu)或特征與另外的特征"相鄰"放置時(shí)，可能還有其它部分覆蓋該相鄰的特征或者處于該相鄰的特征之下。應(yīng)當(dāng)理解，雖然可以在本文中使用術(shù)語(yǔ)第一、第二等來(lái)描述多個(gè)元件、組分、區(qū)域、層和/或截面(section)，但是這些元件、組分、區(qū)域、層和/或截面并不應(yīng)當(dāng)受這些術(shù)語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)僅是為了將一個(gè)元件、組分、區(qū)域、層或截面與另一區(qū)域、層或截面區(qū)分開(kāi)。因此，下文中討論的第一元件、組分、區(qū)域、層或截面也可以被稱為第二元件、組分、區(qū)域、層或截面，而不會(huì)偏離本發(fā)明的教導(dǎo)。操作(或步驟)的順序并不限于權(quán)利要求或圖中所示的步驟，除非另有特別指明。術(shù)語(yǔ)"可植入，，表示設(shè)備可被插入、包埋入、移植入或短時(shí)或長(zhǎng)期聯(lián)結(jié)或放置到患者上或患者中。術(shù)語(yǔ)"組織"表示皮膚、肌肉、骨或細(xì)胞的其它組。術(shù)語(yǔ)"長(zhǎng)期"表示設(shè)備被設(shè)定為保持^至少2個(gè)月，通常至少6個(gè)月，以及在一些實(shí)施方式中，一年或數(shù)年，同時(shí)針對(duì)其想要的功能還保持為有效的。術(shù)語(yǔ)"包覆物"或"覆蓋物，，指設(shè)備的耙表面上的材料。包覆物可以是有孔包覆物，這可抑制下面設(shè)備的細(xì)胞或組織淤積。包覆物可以不促進(jìn)組織生長(zhǎng)。包覆物可以是薄或厚的膜、泡沫或組織淤積和生物降解的其它屏障。術(shù)語(yǔ)"支架"指這樣的有孔材料和/或結(jié)構(gòu)，其中細(xì)胞、組織、血管等可生長(zhǎng)進(jìn)其中、在其中駐扎(colonize)和成群(populate)。支架可抑制i殳備的細(xì)胞和組織淤積，和/或降低異物炎性和免疫原性應(yīng)答，由此延長(zhǎng)留置設(shè)備的功能壽命。膠原"微原纖維"、"原纖維"、"纖維"和"天然纖維"指腱中發(fā)現(xiàn)的天然存在的結(jié)構(gòu)。微原纖維直徑為大約3,5至50nm。原纖維直徑為大約50nm至50jim。天然纖維直徑超過(guò)50nm。"合成纖維"指已形成和/或化學(xué)或物理制造或從其天然存在的狀態(tài)改變的任何纖維樣材料。例如，從經(jīng)消化的腱形成的原纖維的擠出纖維就是合成纖維，但是從哺乳動(dòng)物新收獲的腱纖維是天然纖維。當(dāng)然，合成的膠原纖維可以包括非膠原組分，例如羥磷灰石或促進(jìn)組織生長(zhǎng)的藥物。例如，組合物可含有生長(zhǎng)因子，例如，堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、腫瘤生長(zhǎng)因子p、骨形態(tài)發(fā)生蛋白、血小板衍生生長(zhǎng)因子和胰島素樣生長(zhǎng)因子；趨化因子，例如纖連蛋白和乙酰透明質(zhì)酸；以及細(xì)胞外基質(zhì)分子，例如聚集蛋白聚糖、XMI鏈蛋白聚糖和飾膠蛋白聚糖。當(dāng)然，合成的膠原纖維可以包括非膠原組分，例如微粒、羥磷灰石和其它礦物質(zhì)相，或者促進(jìn)組織生長(zhǎng)的藥物。例如，組合物可含有碳納米管、鋅納米線、納米晶體金剛石或其它納米級(jí)的微粒；更大的晶體和非晶體微粒，例如磷酸鈞、硫酸4丐、磷灰石礦物質(zhì)。例如，組合物可含有治療劑，例如，二膦酸鹽、抗炎性類固醇，生長(zhǎng)因子，例如堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、腫瘤生長(zhǎng)因子p、骨形態(tài)發(fā)生蛋白、血小板衍生生長(zhǎng)因子和胰島素樣生長(zhǎng)因子；趨化因子，例如纖連蛋白和乙酰透明質(zhì)酸；以及細(xì)胞外基質(zhì)分子，例如聚集蛋白聚糖、X5U^鏈蛋白聚糖和飾膠蛋白聚糖。本發(fā)明的實(shí)施方式預(yù)計(jì)可從膠原包覆物和/或支架獲益的設(shè)備的例子包括但不限于，可植入的支撐架(stent),包括心臟、動(dòng)脈、神經(jīng)(腦)、尿道和其它支撐架；可植入的能量發(fā)生器(implantablepowergenerator,IPG)、起搏器、除顫器、復(fù)律器、刺激器和/或用于腦、中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)或外周神經(jīng)系統(tǒng)、心臟或其它生物系統(tǒng)、心臟置換瓣膜的導(dǎo)聯(lián)體系(leadsystem);可植入的傳感器，包括葡萄糖傳感器，心臟傳感器，鑒定或示蹤傳感器(例如RFID)，用于檢測(cè)或測(cè)量02、pH、溫度、離子等的傳感器；整形外科tt^物，包括組織植入物，例如用于下顎、面頰、顎骨和鼻子的面部植入物；可^的皮下或經(jīng)皮的i^口(accessport)、引流管(例如Eustachian引流管)、導(dǎo)管(例如尿管、呼吸輔助管)等。纖維的膠原支架或覆蓋物可被配置為基本上包住靶標(biāo)可植入設(shè)備，或可M蓋其部分。支架或覆蓋物可以是纖維或原纖維以任何合適的方式聚到一起或在設(shè)備上的三維陣列，所述方式包括在壓縮或擠出下通過(guò)它們天然的親和力粘到一起，通過(guò)4吏用粘性包覆物或黏合劑，例如，膠狀包覆物，或者通過(guò)另外將纖維聯(lián)結(jié)起來(lái)以形成陣列。支架或包覆物還可任選包含經(jīng)擠出、電紡(electrospun)、編織(braid)和/或網(wǎng)捕(mesh)的膠原片斷。術(shù)語(yǔ)"編織"及其衍生形式表示以任何方式將三條或更多條纖維或纖維束(相互)紡織和/或互鎖(interlock)在一起，包括編結(jié)(knitting)和打結(jié)(knotting)以及它們或其它互鎖構(gòu)建物的組合。膠原可作為分成薄片的纖維、泡沫、電紡紗線(electrospunyarn)或其它形式提供。在一些實(shí)施方式中，支架或包覆物可被配置為藥物遞送設(shè)備，用于短期或長(zhǎng)期釋》文或洗脫。例如，水凝tt質(zhì)可被整合皿原支架或包覆物之中或之上。在一些實(shí)施方式中，經(jīng)NDGA處理的膠原支架或膠原包覆物被應(yīng)用至生物傳感器或其它可植入的醫(yī)用設(shè)備。本發(fā)明的膠原支架或包覆物能提高植入體內(nèi)或組織內(nèi)的傳感器和設(shè)備的生物適合性和壽命。本發(fā)明實(shí)施方式的膠原支架和/或包覆物的使用降低了植入的生物傳感器和醫(yī)用i殳備上組織反應(yīng)(即，炎癥和纖維化)的影響。在一些實(shí)施方式中，在可^的葡萄糖傳感器周圍提供了不可降解的三維有孔膠原支架，以基本上包裹設(shè)備的至少部分，從而通過(guò)降低組織反應(yīng)來(lái)提高其生物適合性，同時(shí)還刺激血管發(fā)生以及抑制生物淤積。圖1闡釋了葡萄糖傳感器的一個(gè)例子(1—Teflon包覆的Pt-Ir線；2-Ag/AgCl參照線；3-膠原支架；4-電絕緣的密封層(sealant);5-環(huán)氧-Pu外膜；6-酶層；7-剝皮并盤繞的Pt-Ir線；8-具有GOD凝膠的棉纖維)。葡萄糖傳感器的例子在公開(kāi)的美國(guó)專利申請(qǐng)No.20070131549和美國(guó)專利No.6,475,750、6,033,866、6,965,791和6,893,545中已有描述。三維有孔膠原支架可以以任何合適的方式來(lái)提供。在一些實(shí)施方式中，可通過(guò)使用冷凍干燥方法來(lái)制備支架，并使用去曱二氫愈創(chuàng)木酸(NDGA)溶液來(lái)加強(qiáng)。本發(fā)明還涉及包含生物適合的膠原支架的生物傳感器和其它設(shè)備。在一些特別的實(shí)施方式中，所述設(shè)備包含傳感器，例如葡萄糖傳感器。傳感器可以是但不限于電化學(xué)、光學(xué)、聲學(xué)、壓電或熱電傳感器。在一些實(shí)施方式中，對(duì)膠原支架進(jìn)行處理，以形成插入膠原支架中的聚合物，例如，美國(guó)專利No.6,821,530和6,565,960所述。在一些實(shí)施方式中，在足以產(chǎn)生反應(yīng)性的醌的pH下，用包含反應(yīng)性兒茶酚的交聯(lián)化合物來(lái)處理膠原支架。通常，用于反應(yīng)的pH是中性或堿性的。在一種實(shí)施方式中，pH在7至大約8之間。在另一實(shí)施方式中，pH在大約8至大約9之間或在大約9至大約ll之間。在一種特定的實(shí)施方式中，用于交聯(lián)的反應(yīng)性兒茶酚是二兒茶酚。在一種示例性的實(shí)施方式中，膠原支架被包埋在NDGA雙醌(bisquinone)聚合物基質(zhì)中。設(shè)備還可包含環(huán)氧或其它保護(hù)性材料層。在一些實(shí)施方式中，環(huán)氧層位于膠原支架之下。設(shè)備還可包含電絕緣層。在一些實(shí)施方式中，電絕緣層位于膠原支架之下。本發(fā)明的膠原支架可包含直徑為大約10jim至大約200jam,或者直徑為大約20jim至100jtm的開(kāi)孔。在一些實(shí)施方式中，本發(fā)明的膠原支架具有直徑為大約60jam或更小的平均孔徑。在一些實(shí)施方式中，膠原支架具有大約40i^m和大約80jam之間的平均孔徑。如上文所述，膠原支架可被裝載多種治療性化合物，例如具有抗^L生物活性的化合物和/或調(diào)節(jié)炎性應(yīng)答、血管發(fā)生等的化合物。在一些實(shí)施方式中，膠原支架裝栽有抗微生物、抗炎和/或血管發(fā)生化合物、藥物或生長(zhǎng)因子。本發(fā)明的實(shí)施方式還涉及制備用于^體內(nèi)或組織內(nèi)或動(dòng)物中的設(shè)備的方法，其中，在所述設(shè)備的至少部分的外部周圍制備本發(fā)明的生物適合的膠原支架。任選地，設(shè)備或其部分被環(huán)氧層(例如，環(huán)氧聚氨基曱酸酯)和/或電絕緣層所包覆。在一些實(shí)施方式中，所述方法包括將設(shè)備與含膠原的溶液接觸，接著干燥所述設(shè)備上的膠原溶液，然后再在聚合基質(zhì)中交聯(lián)和/或包埋膠原。在一些實(shí)施方式中，含膠原的溶液包含大約0.5%至大約10%(w/v)之間的膠原，通常大約1%(w/v)的膠原。在一些實(shí)施方式中，在酸性溶液中制M膠原的溶液。干燥步驟可以通過(guò)冷凍干燥來(lái)進(jìn)行。將設(shè)備與膠原溶液相接觸然后再干燥膠原溶液的步驟可重復(fù)多次。在一種實(shí)施方式中，所述步驟重復(fù)大約2至4次。在一種特定的實(shí)施方式中，可使用反應(yīng)性兒茶酚，在足以產(chǎn)生反應(yīng)性醌(能聚合以形成聚合物)的pH下，將膠原包埋入聚合物基質(zhì)。在一些實(shí)施方式中，對(duì)用于反應(yīng)性兒茶酚的反應(yīng)溶液加以處理，以增加溶液中溶解氧的水平，例如通過(guò)用氧對(duì)溶液進(jìn)行鼓泡。通常，反應(yīng)中使用的pH為中性或堿性的。在一種實(shí)施方式中，pH在7至大約8之間。在另一實(shí)施方式中，pH在大約8至大約9或者大約9至大約11之間。在一種示例性的實(shí)施方式中，反應(yīng)性兒茶酚是二兒茶酚，例如NDGA。包覆有膠原的設(shè)備可暴露給中性或堿性pH的NDGA溶液，暴露合適的一段時(shí)間(例如24小時(shí))。膠原支架由此被包埋在NDGA雙醌聚合物基質(zhì)中。NDGA處理后，任選地，可對(duì)支架加以洗涂。在一些實(shí)施方式中，對(duì)膠原進(jìn)行處理以將膠原包埋入經(jīng)聚合的基質(zhì)后，包埋入的膠原隨后被冷凍干燥。任選地，所述方法可包括用具有抗微生物、抗炎和/或血管發(fā)生活性的化合物、藥物、生長(zhǎng)因子等裝載膠原支架。這些方法的一些實(shí)施方式的流程圖示于圖21中。在一些實(shí)施方式中，設(shè)備是生物傳感器，其具有，例如，與其相聯(lián)結(jié)、偶聯(lián)或交聯(lián)的核酸、蛋白質(zhì)、有機(jī)化合物或其它分子(例如，酶可聯(lián)結(jié)到傳感器的電極上)。傳感器可用于檢測(cè)葡萄糖、醇、M酸、藥物(及其代謝產(chǎn)物)、尿素、激素和感興趣的其它化合物和分析物。本發(fā)明涉及的傳感器包括但不限于能檢測(cè)」微生物、蛋白質(zhì)、核酸、有機(jī)化合物(例如糖和脂肪酸)以及其它分子或分析物的傳感器。如圖1所示，在一種示例性的實(shí)施方式中，葡萄糖傳感器是巻繞型(coil-type)的葡萄糖傳感器，其包含經(jīng)交聯(lián)的酶，例如葡萄糖氧化酶。在一種實(shí)施方式中，設(shè)備外部上的支架包含直徑為大約10|Lim至大約200pm(均值)，或者直徑為大約20pm至大約100jam的開(kāi)孔。在一種特定的實(shí)施方式中，設(shè)備外側(cè)周圍的膠原支架的平均孔徑具有直徑為大約60pm或更小的平均孔徑。在一種實(shí)施方式中，膠原支架的平均孔徑直徑在大約40jLim和大約80之間。傳感器還可任選地包含層，例如環(huán)氧層和電絕緣層。本發(fā)明的膠原支架可裝載有能調(diào)節(jié)炎性應(yīng)答、血管發(fā)生等的多種化合物。在一種實(shí)施方式中，膠原支架裝載有抗微生物、抗炎和/或血管發(fā)生藥物或生長(zhǎng)因子。本發(fā)明還涉及使用本發(fā)明的設(shè)備(包含本發(fā)明的生物適合的膠原支架)體內(nèi)監(jiān)測(cè)生物學(xué)過(guò)程的方法。在一些實(shí)施方式中，所述設(shè)備是葡萄糖傳感器，其能用于監(jiān)測(cè)患者，例如糖尿病患者中的血糖水平。在另一實(shí)施方式中，所述設(shè)備是能檢測(cè)人或動(dòng)物中激素(例如，與妊刷目關(guān)的激素)水平的傳感器。在其它一些實(shí)施方式中，所述設(shè)備是心臟或神經(jīng)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)器，其用于監(jiān)測(cè)心臟、腦等的功能。在一種示例性的實(shí)施方式中，本發(fā)明的設(shè)備^人或動(dòng)物的體內(nèi)或組織內(nèi)，并且監(jiān)測(cè)或檢測(cè)所述設(shè)備所能監(jiān)測(cè)或檢測(cè)的生物學(xué)過(guò)程等?？墒褂帽景l(fā)明的設(shè)備對(duì)生物學(xué)過(guò)程進(jìn)行數(shù)周、數(shù)月或數(shù)年的監(jiān)測(cè)，其中支架或包覆物提供了對(duì)生物淤積的抗性，由此促進(jìn)了體內(nèi)操作壽命。本發(fā)明還涉及本發(fā)明的膠原支架用于體外或體內(nèi)遞送生物活性化合物、藥物、生長(zhǎng)因子、蛋白質(zhì)、肽、核酸、無(wú)機(jī)或有機(jī)分子等的用途。本發(fā)明的膠原支架可裝載有生物活性化合物等，然后經(jīng)裝載的支架可被;ttyV人或動(dòng)物的機(jī)體、組織、細(xì)胞等或與人或動(dòng)物的機(jī)體、組織、細(xì)胞等相接觸。然后化合物得以從支架釋放進(jìn)機(jī)體、組織、細(xì)胞等。膠原支架在生物可降解或不可降解的支持結(jié)構(gòu)或基質(zhì)上被提供。本發(fā)明所用的膠原可以是合成的，或者源自任何合適的動(dòng)物物種。膠原可來(lái)自脊推動(dòng)物或無(wú)脊稚動(dòng)物(例如，海星、海膽、海綿(sponges)等)。在一些實(shí)施方式中，膠原是魚、鯊魚(shark)、鰩魚(skate)或魟魚(ray)的膠原。在另一實(shí)施方式中，膠原是人、馬、牛、綿羊、豬、犬或貓的膠原。在一種示例性的實(shí)施方式中，膠原是牛的膠原。本發(fā)明的膠原支架在體溫下于體外和體內(nèi)都能穩(wěn)定至少4周。此外，葡萄糖傳感器周圍的支架應(yīng)用不會(huì)顯著影響到傳感器的靈敏度。本發(fā)明的支架可用于遞送抗炎藥物和血管發(fā)生生長(zhǎng)因子(例如VEGF、PDGF),以產(chǎn)生傳感器周圍具有最小程度炎癥和纖維化但具有增加的血管密度的受控局部組織環(huán)境，。本文引用或提到的所有專利、專利申請(qǐng)、臨時(shí)申請(qǐng)和公開(kāi)文本都通過(guò)引用，以與本申請(qǐng)文件的明確教導(dǎo)并無(wú)不一致的程度，整體并入本文，包括所有圖和表格。下面是實(shí)施例，其闡釋了用于實(shí)踐本發(fā)明的流程。這些實(shí)施例不應(yīng)當(dāng)被解釋為限制。除非另有指明，所有百分比都是按重量計(jì)的，所有溶劑混合比例都是按體積計(jì)的。材料和方法材料I型膠原(從胎牛腱純化的)是來(lái)自ShrinersHospitalforChildren(Tampa，F(xiàn)L)的慷慨饋贈(zèng)。去甲二氬愈創(chuàng)木酸(NDGA)購(gòu)自開(kāi)曼化學(xué)公司(CaymanChemicalCo.)(AnnArbor,MI)。葡萄糖、牛血清清蛋白(BSA)和50%(w/w)戊二醛(GA)從費(fèi)舍科學(xué)公司(FisherScientific)(Pittsburgh,PA)獲得。葡萄糖氧化酶(GOD)(EC1.1.3.4.，X畫S型，黑曲霉(/i/gc),157,500U/g)、環(huán)氧粘合劑(ATACS5104)、聚氨基甲酸酯(PU)、四氫呋喃(THF)和膠原酶(EC3.4.24.3，I型，來(lái)自溶組織桿菌(C/仍加V/,"附A/sto(v"'c"附)，302U/mg)從西格瑪阿爾德里克7^司(Sigma-Aldrich)(St.Louis,MO)獲得。Sprague陽(yáng)Dawley遠(yuǎn)交大鼠(雄性，375-399g)從哈蘭公司(Harlan)(Dublin,VA)購(gòu)得。對(duì)膠原支架的制備和交聯(lián)通過(guò)冷凍千燥方法來(lái)制備膠原支架。將膠jf溶解于3%的乙酸中，以制備1%(w/v)的溶液。將溶液應(yīng)用到圓柱形聚丙烯模具(<D10mm,高8mm)上，然后冷凍干燥。獲得圓柱形三維有孔支架。然后用NDGA或GA來(lái)交聯(lián)所述支架，以使得溶解度最小，以及提高對(duì)膠原酶降解的抗性。對(duì)于NDGA交聯(lián)而言，將經(jīng)干燥的膠原支架短暫浸于純的乙醇中，接著在室溫下浸于2MNaCl溶液中12小時(shí)。在室溫下將支架重懸于經(jīng)氧鼓泡的磷酸緩沖的鹽溶液(PBS，0.1MNaH2PO4，pH9.0)中30分鐘。然后用1mLPBS中的3mgNDGA對(duì)支架進(jìn)行處理，如下所述將NDGA以30mg/mL的濃度溶解于0.4NNaOH中。向其中懸有支架的PBS中直接加入lml的NDGA溶液至終濃度為3mg/mL。在NDGA溶液中于室溫下對(duì)支架進(jìn)行24小時(shí)的攪動(dòng)。移出支架，用7K短暫漂洗，然后冷凍干燥。為對(duì)NDGA處理的有效性進(jìn)4亍比較研究，用0.5%的GA在室溫下、乙醇溶液中對(duì)其它支架進(jìn)行2小時(shí)或12小時(shí)的處理。為防止GA交聯(lián)過(guò)程期間基質(zhì)的損失或溶解，用100%的乙醇來(lái)代替水。用去離子水來(lái)洗經(jīng)交聯(lián)的支架，并且再次冷凍干燥。按照標(biāo)準(zhǔn)流程，在金屬蒸發(fā)器中對(duì)樣品進(jìn)行金噴涂包覆后，使用掃描電子顯微鏡方法(SEM)來(lái)檢查交聯(lián)前/后支架的形態(tài)。為評(píng)估交聯(lián)之后支架的穩(wěn)定性，通過(guò)在交聯(lián)之前和之后對(duì)經(jīng)干燥的樣品進(jìn)行稱重來(lái)估計(jì)交聯(lián)程度(Dc)。使用下式來(lái)計(jì)算Dc:Dc[%=(交聯(lián)之后的樣品質(zhì)量/交聯(lián)之前的樣品質(zhì)量)xioo通過(guò)測(cè)量吸水率來(lái)檢查有孔支架的膨脹性。在完全干燥之后對(duì)支架加以稱重(W干)，并將其浸沒(méi)于純凈水中。24小時(shí)后，從水中移出支架，再次立即稱重(W濕)。使用下式來(lái)計(jì)算吸水率。吸水率(％)=[(W濕-W千)/W濕]x100對(duì)膠原支架的體外和體內(nèi)評(píng)估為了檢查經(jīng)交聯(lián)支架的生物學(xué)穩(wěn)定性，進(jìn)行體外和體內(nèi)生物降解測(cè)試。使用細(xì)菌膠原酶來(lái)測(cè)試經(jīng)NDGA和GA交聯(lián)的支架的體外生物降解。在膠原酶溶液(lmg/mL，處于PBS中，37°C)中，對(duì)制造的經(jīng)NDGA和GA交聯(lián)的膠原支架進(jìn)行多至4周的孵育。在孵育期間以給定的時(shí)間間隔(第l周至第4周)從溶液中移出支架，用去離子水漂洗，并冷凍干燥。體外降解作為酶消化前后經(jīng)干燥支架重量變化的百分比來(lái)評(píng)估。為了測(cè)定經(jīng)交聯(lián)支架的體內(nèi)穩(wěn)定性，將經(jīng)NDGA和GA交聯(lián)的膠原支架直接^A大鼠中。用70%的乙醇溶液對(duì)支架進(jìn)行2小時(shí)的消毒，將支架皮下相人大鼠背部。在^L/v后7、14、21和28天對(duì)支架進(jìn)行外植。外植后，對(duì)支架進(jìn)行肉目峰查。在可^的葡萄糖傳感器周圍制備有孔的膠原支架使用鉑-銥(Pt/Ir)線(Teflon包覆的,(D0.125mm,Pt:Ir=9:1，Medwire，SigmundCohn公司,MountVer謹(jǐn)，紐約)來(lái)制備裝載有經(jīng)交聯(lián)酶(GOD:葡萄糖氧化酶)的巻繞型葡萄糖傳感器。然后在傳感器周圍應(yīng)用牛腱I型膠原支架(圖1)。簡(jiǎn)言之，為了制造葡萄糖傳感器，除去Pt/Ir線頂部10mm的Teflon包覆，將線沿著30號(hào)(規(guī)格)的針頭纏繞起來(lái)，以形成巻繞樣的圓柱體。圓柱體單位具有0,55mm的外直徑和0.3mm的內(nèi)直徑以及1mm的長(zhǎng)度。將棉線插入巻繞腔中，以在對(duì)電極的酶包覆期間保持酶溶液。加入GOD,通過(guò)在含有1。/。GOD、4。/。BSA和0.6。/。(w/w)戊二醛的含水溶液中浸漬包覆物來(lái)將GOD與傳感器交聯(lián)。通過(guò)浸漬于環(huán)氧PU溶液(處于THF中，2.5%(w/v)，環(huán)氧:PU-1:1)中，用環(huán)氧聚氨基甲酸酯(環(huán)氧-PU)來(lái)包覆傳感器的外膜。在室溫下對(duì)傳感器干燥至少24小時(shí)。通過(guò)電絕緣密封層(sealant)(Brush-On絕緣帶，NorthAmericanOil公司)來(lái)密封傳感元件的兩端(Long等人，2005;Yu等人，2006)。為在傳感器周圍應(yīng)用膠原支架，用1%(w/v)膠原溶液來(lái)浸漬包覆傳感器，并且冷凍干燥。按照前文所述，將葡萄糖傳感器周圍的有孔支架與NDGA或GA交聯(lián)。獲得的傳感器在室溫下貯藏干燥或在4。C于PBS中貯藏。使用光學(xué)顯微鏡和SEM來(lái)觀察傳感器的形態(tài)。銀線(Teflon包覆的，O0.125mm，世界精確儀器有限公司(WorldPrecisionInstruments,Inc.))凈皮用于制造Ag/AgCl參照電極。銀線被巻繞，在攪拌的0.1M的HCl中，于lmA對(duì)其進(jìn)行過(guò)夜的恒電流陽(yáng)極化(anodizedgalvanostatically)(Long等人，2005;Yu等人，2006)。對(duì)包覆有支架的傳感器的體外表征在PBS(pH7.4)中，于700mV，相對(duì)于并入的Ag/AgCl參照電極來(lái)分析葡萄糖電極。將每個(gè)傳感器的工作電極(Pt/Ir線)和Ag/AgCl參照電極與Apollo4000穩(wěn)壓器(世界精確儀器有限公司(WorldPrecisionInstruments,Inc.)，Sarasota,Florida)相連。令背景電流穩(wěn)定10分鐘，然后將傳感器暴露給一系列葡萄糖溶液，以檢查它們的靈敏度和線性。通過(guò)1)測(cè)量d葡萄糖溶液的應(yīng)答電流(I,)，2)向被測(cè)量的溶液中添加濃縮的葡萄糖溶液，以將葡萄糖濃度增加至C2,以及3)測(cè)量得到的溶液的應(yīng)答電流(I2),來(lái)重復(fù)評(píng)定應(yīng)答靈敏度(S)。靈敏度,"示為1mM葡萄糖增加導(dǎo)致的電流增加，即S=(I2-W/(C2畫d)。經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架的體內(nèi)抗炎效果為評(píng)估NDGA交聯(lián)的體內(nèi)抗炎效果，將經(jīng)NDGA和GA(對(duì)照)交聯(lián)的支架皮下^^Sparague-Dawley大鼠的背部。在^后3、7、14、21、28和49天，將植入位點(diǎn)周圍的皮下組織樣品外植。在設(shè)定的時(shí)間間隔，收集組織樣品，將其原位固定(10%經(jīng)緩沖的福爾馬林)。將固定的組織樣品包埋在石蠟中，并且以10jtm的厚度切片。用蘇木精和伊紅(H&E)對(duì)多個(gè)切片進(jìn)行染色，用帶數(shù)碼相機(jī)的顯微鏡來(lái)拍照。圖4顯示了與植入根據(jù)本發(fā)明的生物傳感器相關(guān)的炎癥應(yīng)答。實(shí)施例l:制備有孔的經(jīng)交聯(lián)的膠原支架NDGA交聯(lián)反應(yīng)的化學(xué)不同于用GA處理進(jìn)行的反應(yīng)(圖2)。GA是用于固定用于組織生物工程的膠原支架的最常用的交聯(lián)劑。GA分子的兩個(gè)醛官能團(tuán)都與兩個(gè)相鄰多肽鏈(特別是賴氨酸側(cè)鏈)之間的氨基反應(yīng)。不幸的是，GA交聯(lián)會(huì)遇到潛在的細(xì)胞毒性問(wèn)題，這是未反應(yīng)的殘基的存在和/或酶促降解期間單體和小聚合物的釋放導(dǎo)致的(Huang-Lee等人，1990;vanLuyn等人，1992)。NDGA是備選的交聯(lián)劑，其具有反應(yīng)性的兒茶酚。；5^f、與NDGA的交聯(lián)模擬鰩魚卵嚢的奎寧鞣化(quininetaiming)機(jī)制。兒茶酚-醌鞣化系統(tǒng)在多種動(dòng)物中普遍流行，所述過(guò)程用于加強(qiáng)易受攻擊的細(xì)胞外J^質(zhì)(例如，昆蟲表皮、貝類足絲)(Koob等人，2002a;Koob等人，2004)。從雜酚樹(shù)(creosotebush)分離的NDGA是低分子量的二兒茶酚，其含有兩個(gè)鄰兒茶酚。NDGA上的兩個(gè)兒茶酚在中性或堿性pH下經(jīng)歷自身氧化，產(chǎn)生反應(yīng)性醌。隨后兩個(gè)醌通過(guò)芳氧自由基的形成和氧化偶聯(lián)偶^^來(lái)，在每個(gè)末端形成雙醌交聯(lián)。NDGA繼續(xù)形成大的交聯(lián)雙醌聚合物網(wǎng)絡(luò)，其中包埋有膠原原纖維。NDGA處理還可形成與膠原氨基酸側(cè)鏈的交聯(lián)(Koob等人，2002a;Koob等人，2002b;Koob等人，2004)。在該研究中，通過(guò)冷凍干燥方法來(lái)制備高度有孔的膠原支架。基于SEM觀察確定，按照本文所述制備的支架具有開(kāi)放的腔室(opencell)和相互連接的孔結(jié)構(gòu)(圖3A)。支架的孔規(guī)則分布，其直徑范圍為20至100nm(平均為~60)。Sharkawy等人，1997報(bào)道，平均孔徑為60nm的聚乙烯醇(PVA)海綿提供了組織向內(nèi)生長(zhǎng)(in-growth)環(huán)境，這允許新血管滲入，但是不允許纖維組織向內(nèi)生長(zhǎng)。與NDGA和GA交聯(lián)之后，兩種支架的孔徑和孔結(jié)構(gòu)都沒(méi)有顯著改變(圖3B和圖3C)。圖4顯示了使用不同交聯(lián)方法時(shí)支架的交聯(lián)程度和吸水率。交聯(lián)過(guò)程后，NDGA處理后質(zhì)量降低至大約70。/。，而GA處理后為60。/。，這是由于未交聯(lián)的膠原組分損失造成的。經(jīng)交聯(lián)的膠原支架比未經(jīng)交聯(lián)的膠原支架具有顯著更高的形狀穩(wěn)定性。此夕卜，經(jīng)NDGA和GA交聯(lián)的支架的膨脹行為表明兩種不同的交聯(lián)劑之間沒(méi)有顯著區(qū)別。兩種經(jīng)交聯(lián)支架的吸水率都超過(guò)99%。海綿樣差"質(zhì)的高膨脹性質(zhì)看起來(lái)依賴于支架的有孔內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其具有良好的吸收特征(Patel等人，1996)。實(shí)施例2:對(duì)有孔膠原支架的體外和體內(nèi)評(píng)估通過(guò)體外和體內(nèi)生物降解測(cè)試來(lái)研究經(jīng)交聯(lián)膠原支架的生物學(xué)穩(wěn)定性。未經(jīng)交聯(lián)的(對(duì)照)和經(jīng)交聯(lián)的支架中的降解都是通過(guò)測(cè)定酶促消化后支架的重量損失來(lái)分析的。未經(jīng)交聯(lián)的支架和用GA交聯(lián)2小時(shí)的支架在膠原酶溶液中于數(shù)小時(shí)內(nèi)都完全降解，而NDAGA或GA交聯(lián)(12小時(shí))的支架在24小時(shí)內(nèi)并未降解。交聯(lián)后能顯示對(duì)酶促消化的抗性的顯著增加。圖5顯示了對(duì)經(jīng)NDGA和GA交聯(lián)的支架的長(zhǎng)期膠原酶體外降解測(cè)試(重量保留％)。暴露給膠原酶l周后，兩種類型的支架都顯示了對(duì)酴&消化的高抗性(>80%的重量保留)。三和四周后，所有支架都留存了其初始質(zhì)量的70%。但是，在經(jīng)GA交聯(lián)的支架的情況下，4周的膠原酶消化過(guò)程后，孔徑有所增加(圖6B對(duì)圖6D)。相反，NDG支架的孔徑看起來(lái)沒(méi)有增加(圖6A和圖6C)。這種結(jié)果表明，NDGA或GA處理可向膠原支架提供提高的酶促生物降解穩(wěn)定性。膠原支架的交聯(lián)更有效地封閉了膠原酶切割位點(diǎn)(Angele等人，2004)。為了研究經(jīng)交聯(lián)支架的體內(nèi)穩(wěn)定性，將經(jīng)交聯(lián)的膠原支架植入Sprague-Dawley大鼠皮下組織，；^后兩周和四周將樣品外植。兩周植入后，經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架沒(méi)有顯示出物理?yè)p傷的證據(jù)，但是經(jīng)GA交聯(lián)的支架整體形狀變形，大小略為降低(圖7A)。四周后，經(jīng)GA交聯(lián)的支架的大小和形狀都明顯改變，而經(jīng)NDGA交聯(lián)的支架卻沒(méi)有顯著改變(圖7B)。這表明，相對(duì)GA處理而言，NDGA處理可大大提高支架的體內(nèi)物理穩(wěn)定性，這可能是因?yàn)榻?jīng)NDGA交聯(lián)的膠原具有更強(qiáng)的機(jī)械性質(zhì)。Koob等人，2002b測(cè)試了經(jīng)NDGA交聯(lián)的膠原纖維，其才艮道稱，經(jīng)NDGA交聯(lián)的纖維的最終拉伸強(qiáng)度顯著高于經(jīng)GA交聯(lián)的纖維，因?yàn)镹DGA不像GA交聯(lián)那樣，其沒(méi)有與膠原進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)。相反，膠原原纖維被包埋入經(jīng)聚合的NDGA基質(zhì)中，即，纖維加強(qiáng)復(fù)合材料(composite)(圖2)。實(shí)施例3:可#^的葡萄糖傳感器周圍的有孔膠原支架首先通過(guò)使用鉑-銥(Pt/Ir)線來(lái)制造裝載有經(jīng)交聯(lián)的酶(GOD:葡萄糖氧化酶)的巻繞型葡萄糖傳感器。然后，在傳感器周圍應(yīng)用牛腱I型膠原支架(圖1)。Yu等人，2006以前報(bào)道稱，這種"巻繞型，，傳感器允許更多的GOD裝載，提供了更大的電化學(xué)表面積，因此較之"針型，，傳感器增加了應(yīng)答電流。本發(fā)明的巻繞型傳感器是有彈性并且小型化的(0.5mm的直徑)，用于皮下^。其包括二電極系統(tǒng)，所述系統(tǒng)具有一個(gè)指示葡萄糖的鉑電極和一個(gè)Ag/AgCl參照反電極。本發(fā)明的傳感器利用了經(jīng)交聯(lián)膠原支架、環(huán)氧聚氨基曱酸酯(環(huán)氧-PU)和GOD的三層膜構(gòu)型。膠原支架(本情況下是外層)可吸收其干重99%的水(包括葡萄糖和其它分子)。支架下的環(huán)氧-PU膜是可透過(guò)葡萄糖和氧的，但是其不能透過(guò)大多數(shù)的干擾物質(zhì)。固定在BSA/GA基質(zhì)中的GOD夾在Pt/Ir線和環(huán)氧-PU膜之間。為了消除包覆期間腔中俘獲的空氣氣泡，為了穩(wěn)定腔內(nèi)部的酶凝膠，以及為了使得酶溶液更易于保留在巻繞中，在巻繞腔內(nèi)部使用棉纖維。通過(guò)冷凍干燥方法來(lái)制備膠原支架，對(duì)其進(jìn)行交聯(lián)，以使得水溶解度和SI^膠原酶降解最小化。用光學(xué)顯微鏡來(lái)驗(yàn)證徹底環(huán)繞傳感器尖端的有孔支架(圖8A和圖8B)。還用SEM來(lái)觀察傳感器周圍支架的表面和橫截面形態(tài)。在表面上觀察到了很多膠原原纖維和均勻的開(kāi)孔結(jié)構(gòu)(圖8C)。在橫截面區(qū)域中觀察到了支架中相互連接的開(kāi)孔和150-200nm的厚度(圖8D)。通過(guò)將葡萄糖濃度從5mM改變至15mM，來(lái)獲得有和沒(méi)有支架(對(duì)照)的葡萄糖傳感器的電流應(yīng)答曲線，如圖9所示。選用這些葡萄糖濃度是因?yàn)檫@些濃度位于被研究的傳感器的線性應(yīng)答區(qū)域(2-30mM)。結(jié)果顯示，支架應(yīng)用到傳感器周圍之前和之后沒(méi)有顯著的應(yīng)答電流改變。但是，具有支架的傳感器達(dá)到平衡電流(T95%)的應(yīng)答時(shí)間要比對(duì)照傳感器更慢。應(yīng)答時(shí)間195%被定義為最大電流改變(12-Ij)的95%時(shí)的時(shí)間。對(duì)照傳感器的195%是14.0分鐘，而具有經(jīng)NDGA和GA交聯(lián)的支架的傳感器的195%分別為17.9分鐘和17.0分鐘。應(yīng)答時(shí)間的延遲(17.9分鐘和17分鐘)可能是由于所增加的有孔支架的物理屏障導(dǎo)致的。具有經(jīng)NDGA和GA交聯(lián)的支架的傳感器和沒(méi)有支架的傳感器應(yīng)答于變化的葡萄糖濃度(2-30mM)產(chǎn)生的電流示于圖10中。在高葡萄糖濃度區(qū)域(20-30mM)，對(duì)照傳感器的應(yīng)答電流僅比具有支架的那些傳感器高一點(diǎn)。傳感器周圍的對(duì)照、經(jīng)NDGA和GA交聯(lián)的支架的平均靈敏度分別為11.0、7.1和8.1nA/mM。因此，葡萄糖傳感器周圍的支架應(yīng)用不會(huì)對(duì)傳感器的功能造成負(fù)面影響。對(duì)具有不同壁厚的支架(通過(guò)在膠原溶液中的浸漬循環(huán)來(lái)控制)的傳感器的靈敏度改變進(jìn)行了檢查。如圖ll所示，浸漬包覆了四次的傳感器的靈敏度保留了其初始靈敏度(即，沒(méi)有支架層)的60%。當(dāng)傳感器浸漬包覆超過(guò)5次時(shí)，葡萄糖不能經(jīng)由支架適當(dāng)擴(kuò)散，靈敏度也降低至初始靈敏度的20%以下。雖然有孔支架材料具有良好的吸水性質(zhì)，但是壁厚能影響到傳感器功能。實(shí)施例4:對(duì)可植入的葡萄糖傳感器的體外和體內(nèi)評(píng)估用于這些研究中的可^v的葡萄糖傳感器示于圖13中，其具有多層傳感元件，如圖1所示。纏繞夾(woundclip)示作為10，Ag/AgCl參照反電極示作為20，環(huán)示作為30，具有支架Pt/Ir電極的傳感器被標(biāo)記為40。在體外研究中，將16個(gè)傳感器在37°C下于PBS(pH7.4)中放置四周。使用穩(wěn)壓器(WPI有限公司)在給定的時(shí)間間隔(第1周至第4周)測(cè)量靈敏度。靈敏度(nA/mM)=(I15mM-ISmM)/(15mM-5mM)。在體內(nèi)研究中，48個(gè)傳感器(24-短線)被皮下植入大鼠背部，并且使用四通道穩(wěn)壓器(WPI有P艮公司)在麻醉下每周測(cè)量靈敏度(見(jiàn)圖14和15)。靈敏度(nA/mM)=(I最大-I0)/(C最大-C0)。使用標(biāo)準(zhǔn)FREESTYLE血糖測(cè)計(jì)儀(Glucometer)來(lái)測(cè)量血葡萄糖的濃度(C)。如圖16所示，7JC合的經(jīng)NDGA加強(qiáng)的膠原支架比經(jīng)GA交聯(lián)的膠原支架具有更高的形狀穩(wěn)定性。在體外靈敏度的方面，在存在支架的情況下觀察到了靈敏度的輕微減少。但是，具有支架的兩種傳感器在體外于多至四周內(nèi)都保持了它們最初靈敏度的超過(guò)80%(見(jiàn)圖17)。因此，葡萄糖傳感器周圍的三維支架應(yīng)用沒(méi)有嚴(yán)重影響傳感器的體外靈敏度。在^的葡萄糖傳感器的體內(nèi)靈敏度的方面，短線傳感器顯示了比長(zhǎng)線傳感器更好的總體表現(xiàn)，這是由于短線傳感器中微小運(yùn)動(dòng)的限制導(dǎo)致的。在^四周后，具有經(jīng)NDGA加強(qiáng)的支架的傳感器比具有經(jīng)GA交聯(lián)的支架的傳感器保留了高得多的靈敏度(見(jiàn)圖18)。在#^的葡萄糖傳感器的物理穩(wěn)定性和靈敏度的方面，在體內(nèi)四周期間，具有經(jīng)NDGA加強(qiáng)的膠原支架的短線傳感器比具有經(jīng)AG交聯(lián)的支架的傳感器具有高得多的靈敏度和物理穩(wěn)定性(見(jiàn)圖19和20)。應(yīng)當(dāng)理解本文所述的實(shí)施例和實(shí)施方式都僅是為了闡述的目的，根據(jù)其的多種改良或改變將被向本領(lǐng)域技術(shù)人員所建議，并且被包括在本申請(qǐng)的宗旨和范疇以及所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。此外，本文公開(kāi)的任何發(fā)明或其實(shí)施方式的任何元件或限制都可與本文公開(kāi)的任何和/或所有其它元件或限制(分別各個(gè)地或以任何組合地)或任何其它發(fā)明或其實(shí)施方式組合，并且所有此類組合都包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，但不會(huì)對(duì)其造成限制。參考文獻(xiàn)美國(guó)專利No.6,821,530美國(guó)專利No.6,565,960AngeleP,AbkeJ，KujatR，F(xiàn)altermeierH，SchumannD，NerlichM,KinnerB，EnglertC，RuszczakZ，MehrlR及其他人.Influenceofdifferentcollagenspeciesonphysico-chemicalpropertiesofcrosslinkedcollagenmatrices.Biomaterials2004;25(14):2831畫41.ArmourJC，LucisanoJY，McKeanBD,GoughDA.Applicationofchronicintravascularbloodglucosesensorindogs.Diabetes1990;39(12):1519-26.AshSR，PoulosJT，RainierJB，ZoppWE,JanleE，KissingerPT.Subcutaneouscapillaryfiltratecollectorformeasurementofbloodglucose.AsaioJ1992;38(3):M416-20.BarbaniN，GiustiP,LazzeriL,PolaccoG，PizziraniG.Bioartificialmaterialsbasedoncollagen:1.Collagencross-linkingwithgaseousglutaraldehyde.JBiomaterSciPolym版1995;7(6):461-9.BindraDS，ZhangY，WilsonGS，SternbergR，ThevenotDR,MoattiD，ReachG.Designand/"v/加studiesofaneedle-typeglucosesensorforsubcutaneousmonitoring.AnalChem1991;63(17):1692-6.ChvapilM,KronenthalL，VanWinkleW，Jr.Medicalandsurgicalapplicationsofcollagen.IntRevConnectTissueRes1973;6:1-61.ErtefaiS，GoughDA.Physiologicalpreparationforstudyingtheresponseofsubcutaneouslyimplantedglucoseandoxygensensors.JBiomedEng1989;ll(5):362-8.FrostMC，MeyerhoffME.Implantablechemicalsensorsforreal-timeclinicalmonitoring:progressandchallenges.CurrOpinChemBiol2002;6(5):633-41.Huang-LeeIX,CheungDT，NimniME.Biochemicalchangesandcytotoxicityassociatedwiththedegradationofpolymericglutaraldehydederivedcrosslinks.JBiomedMaterRes1990;24(9):1185-201.JohnsonKW,MastrototaroJJ，HoweyDC,BrunelleRL,Burden-BradyPL，BryanNA，AndrewCC，RoweHM，AllenDJ，NoffkeBWandothers.v/voevaluationofanelectroenzymaticglucosesensorimplantedinsubcutaneoustissue.BiosensBioelectron1992;7(10):709-14.JosephJI，TorjmanMJ.GlucoseSensors.In:WnekGE,BowlinGL,編輯.Encyclopediaofbiomaterialsandbiomedicalengineering.NewYork:MarcelDekker;2004.p683-692.KernerW，KiwitM，LinkeB，KeckFS，ZierH，PfeifferEF.Thefunctionofahydrogenperoxide-detectingelectroenzymaticglucoseelectrodeismarkedlyimpairedinhumansub-cutaneoustissueandplasma.BiosensBioelectron1993;8(9-10):473-82.KhorE.Methodsforthetreatmentofcollagenoustissuesforbioprostheses.Biomaterials1997;18(2):95-105.KoobTJ，HernandezDJ.MaterialpropertiesofpolymerizedNDGA-collagencompositefibers:developmentofbiologicallybasedtendonconstructs.Biomaterials2002b;23(l):203畫12.KoobTJ，WillisTA，HernandezDJ.BiocompatibilityofNDGA-polymerizedcollagenfibers.I.Evaluationofcytotoxicitywithtendonfibroblastsi"v!>o.JBiomedMaterRes2001a;56(l):31-9.KoobTJ，WillisTA,QiuYS，HernandezDJ.BiocompatibilityofNDGA-polymerizedcollagenfibers.II.Attachment,proliferation,andmigrationoftendonfibroblasts/"v/化仏JBiomedMaterRes2001b;56(l):40-8.KoobTJ.Biomimeticapproachestotendonrepair.CompBiochemPhysiolAMolIntegrPhysiol2002a;133(4):1171-92.KoobTJ.CollagenFixation.在WnekGE，BowlinGL，編輯.Encyclopediaofbiomaterialsandbiomedicalengineering.NewYork:MarcelDekker;2004.第335-347頁(yè)中.KoudelkaM，Rohner-JeanrenaudF，TerrettazJ，Bobbioni-HarschE，deRooijNF,JeanrenaudB./"-Wvobehaviourofhypodermicallyimplantedmicrofabricatedglucosesensors.BiosensBioelectron1991;6(l):31-6.LeeCH，SinglaA，LeeY.Biomedicalapplicationsofcollagen.IntJPharm2001;221(l-2):l-22.LeeS，NayakV，DoddsJ，PishkoM，SmithNB.Glucosemeasurementswithsensorsandultrasound.UltrasoundMedBio，2005;31(7):971-7.LongN，YuB,MoussyY，MoussyF.Strategiesfortestinglong-termtranscutaneousamperometricglucosesensors.DiabetesTechnolTher2005;7(6):927-36.MeyerhoffC，BischofF，SternbergF，ZierH,PfeifferEF.Onlinecontinuousmonitoringofsubcutaneoustissueglucoseinmenbycombiningportableghicosensorwithmierodialysis.Diabetologia1992;35(11):1087-92.MosconeD，MasciniM.MierodialysisandglucosebiosensorforWvomonitoring.AnnBiolClin(Paris)1992;50(5):323-7.MoussyF，HarrisonDJ，O'BrienDW,RajotteRV.Performanceofsubcutaneouslyimplantedneedle-typeglucosesensorsemployinganoveltrilayercoating.AnalChem1993;65(15):2072-7.MoussyF,HarrisonDJ，RajotteRV.AminiaturizedNafion-basedglucosesensor:Z"v/froand/"evaluationindogs.IntJArtifOrgans1994b;17(2):88-94,MoussyF,HarrisonDJ.PreventionoftherapiddegradationofsubcutaneouslyimplantedAg/AgClreferenceelectrodesusingpolymercoatings.AnalChem1994c;66(5):674-9.MoussyF,JakewayS，HarrisonDJ,RajotteRV./wvtoand/"v/wperformanceandlifetimeofperfluorinatedionomer誦coatedglucosesensorsafterhigh-temperaturecuring.AnalChem1994a;66(22):3882畫8.PachenceJM.Collagen-baseddevicesforsofttissuerepair.JBiomedMaterRes1996;33(l):35-40.PatelVR，AmijiMM.Preparationandcharacterizationoffreeze—driedchitosan隱poly(ethykneoxide)hydrogdsforsite-spedficantibioticdeliveryinthestomach.PharmRes1996;13(4):588-93.PickupJC,ShawGW，ClaremontDJ.Wvomolecularsensingindiabetesmellitus:animplantableglucosesensorwithdirectelectrontransfer.Diabetologia1989;32(3):213-7.PieperJS，vanderKraanPM，HafmansT,KampJ,BumaP，vanSusante幾，vandenBergWB,VeerkampJH,vanKuppeveltTH.CrosslinkedtypeIIcollagenmatrices:preparation,characterization,andpotentialforcartilageengineering.Biomaterials2002;23(15):3183國(guó)92.QuinnCP,PathakCP,HellerA，HubbellJA.Photo-crosslinkedcopolymersof2畫hydroxyethylmethacrylate，poly(ethyleneglycol)tetra-acrylateandethylenedimethacrylateforimprovingbiocompatibilityofbiosensors.Biomaterials1995;16(5):389誦96.ReddySM，VadgamaPM.IonexchangermodifiedPVCmembranes—selectivitystudiesandresponse.amplificationofoxalateandlactateenzymeelectrodes.BiosensBioelectron1997;12(9-10):1003-12.ReichertWM,SaavedraSS.Materialsconsiderationsintheselection,performance,andadhesionofpolymericencapsulantsforimplantablesensors.在WilliamsDF，編輯.MedicalandDentalMaterials,NewYork:VCHPublishers,有限乂>司；1992,第303-343頁(yè)中.ReichertWM，SharkawyAA.第28章Biosonsors在VonRecumA，.Handbookofbiomaterialsevaluation:scientific,technical,andclinicaltestingofimplantmaterials.Philadelphia:Taylor&Francis;1999.第439-460頁(yè)中.RigbyGP，CrumpP，VadgamaP.Openflowmicroperfusion:approachto/wv/wglucosemonitoring.MedBiolEngComput1995;33(2):231-4.SharkawyAA，KlitzmanB，TruskeyGA，ReichertWM.Engineeringthetissuewhichencapsulatessubcutaneousimplants.I.Diffusionproperties.JBiomedMaterRes1997;37(3):401-12.SharkawyAA，NeumanMR,ReichertWM.Sensocompatibility:Designconsiderationsforbiosensor-baseddrugdeliverysystems.在ParkK，編輯.ControlledDrugDelivery:TheNextGeneration.Washington,DC:AmericanChemicalSociety,2007中.ShawGW，ClaremontDJ，PickupJC.v/加testingofasimplyconstructed,highlystableglucosesensorsuitableforimplantationindiabeticpatients.BiosensBioelectron1991;6(5):401-6.SheuMT，HuangJC，YehGC，HoHO.Characterizationofcollagengelsolutionsandcollagenmatricesforcellculture.Biomaterials2001;22(13):1713-9.ShichiriM，AsakawaN，YamasakiY,KawamoriR,AbeH.Telemetryglucosemonitoringdevicewithneedle-typeglucosesensor:ausefultoolforbloodglucosemonitoringindiabeticindividuals.DiabetesCare.Volume9;1986.p298-301.ShichiriM，YamasakiY,NaoK，SekiyaM，UedaN.vi'vocharacteristicsofneedle-typeglucosesensor—measurementsofsubcutaneousglucoseconcentrationsinhumanvolunteers.HormMetabResSuppl1988;20:17-20.SungHW，HsuHL，ShihCC,LinDS.Cross-linkingcharacteristicsofbiologicaltissuesfixedwithmonofunctionalormultifunctionalepoxycompounds.Biomaterials1996;17(14):1405-10.vanLuynMJ，vanWachemPB，OldeDaminkLH,DijkstraPJ，F(xiàn)eijenJ，NieuwenhuisP.Secondarycytotoxicityofcross-linkeddermalsheepcollagensduringrepeatedexposuretohumanfibroblasts.Biomaterials1992;13(14):1017隱24.WilkinsE，AtanasovP,MuggenburgBA.Integratedimplantabledeviceforlong-termglucosemonitoring.BiosensBioelectron1995;10(5):485-94.YuB,LongN,MoussyY，MoussyF.Along-termflexibleminimally-invasiveimplantableglucosebiosensorbasedonanepoxy-enhancedpolyurethanemembrane.BiosensBioelectron2006;21(12):2275陽(yáng)82.權(quán)利要求1.生物適合的膠原支架和/或包覆物，其用于與可植入人或動(dòng)物體內(nèi)或組織內(nèi)的設(shè)備一起使用，其中，所述膠原支架或包覆物被包埋在聚合物基質(zhì)中。2.根據(jù)權(quán)利要求l的膠原支架，其中，用包含反應(yīng)性兒茶酚的交聯(lián)化合物在足以產(chǎn)生反應(yīng)性醌的pH下處理所述膠原支架。3.根據(jù)權(quán)利要求2的膠原支架，其中，所述反應(yīng)性兒茶酚是二兒茶酚。4.根據(jù)權(quán)利要求l的膠原支架，其中，所述膠原支架被包埋在去甲二氯愈創(chuàng)木酸(NDGA)雙醌聚合物基質(zhì)中。5.根據(jù)權(quán)利要求l的膠原支架，其中，所述設(shè)備包含傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求5的膠原支架，其中，所述傳感器是葡萄糖傳感器。7.根據(jù)權(quán)利要求l的膠原支架，其中，所述膠原支架包含直徑在大約10pm至大約200nm之間的開(kāi)孔(均值)。8.根據(jù)權(quán)利要求7的膠原支架，其中，所述膠原支架的平均孔徑為直徑大約60pm或更小。9.根據(jù)權(quán)利要求7的膠原支架，其中，所皿原支架的平均孔徑為直徑在大約40nm和大約80]Lim之間。10.根據(jù)權(quán)利要求1的膠原支架，其中，所述支架包含抗微生物、抗炎和/或血管發(fā)生化合物、藥物或生長(zhǎng)因子中的至少一種。11.制備用于植入人或動(dòng)物體內(nèi)或組織內(nèi)的設(shè)備的方法，所述方法包括將生物適合的膠原支架或包覆物放到所迷設(shè)備上，其中，所述膠原支架或包覆物被包埋在聚合物基質(zhì)中。12.根據(jù)權(quán)利要求ll的方法，其中，所述方法包括a)將所述設(shè)備與含膠原的溶液相接觸；b)干燥所迷設(shè)備上的所述膠原溶液；以及c)將所述i殳備上的所述膠原包埋在聚合物基質(zhì)中。13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，用反應(yīng)性兒茶酚在足以產(chǎn)生反應(yīng)性醌的pH下將所述膠原包埋在所述基質(zhì)中。14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中，所述反應(yīng)性兒茶酚是二兒茶酚。15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，所述二兒茶酚是NDGA。16.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，所述方法的步驟(a)和(b)重復(fù)至少一次。17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，所述方法的步驟(a)和(b)重復(fù)至少二至四次。18.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，所述干燥步驟包括冷凍干燥。19.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，包埋在所ii^質(zhì)中的所述膠原隨后被冷凍干燥。20.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，步驟(a)中所述含膠原的溶液包含大約1%(w/v)的膠原。21.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，所述膠原支架包含直徑為大約10Hm至大約200jim的開(kāi)孔(均值)。22.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中，所述膠原支架的平均孔徑為直徑大約60pm或更小。23.根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其中，所述膠原支架的平均孔徑為直徑在40^tm和80jim之間。24.提供具有生物適合的膠原包覆物或支架的可植入設(shè)備的方法，其中，所述膠原支架或包覆物被包埋在聚合物基質(zhì)中，所述方法包括a)將可M^設(shè)備結(jié)構(gòu)與含膠原的溶液相接觸；b)干燥所述結(jié)構(gòu)上的所^原溶液；以及c)將所述結(jié)構(gòu)的所述膠原包埋在聚合物基質(zhì)中。25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中，使用反應(yīng)性兒茶酚在足以產(chǎn)生反應(yīng)性醌的pH下將所述膠原包埋在所述基質(zhì)中。26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中，所述反應(yīng)性兒茶酚是二兒茶酚。27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中，所述二兒茶酚是NDGA。28.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中，所述方法的步驟(a)和(b)重復(fù)至少一次。29.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中，所述方法的步驟(a)和(b)重復(fù)多次。30.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中，所述千燥步驟是冷凍干燥。31.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中，包埋在所述基質(zhì)中的所述膠原隨后^t冷凍干燥。32.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中，步驟(a)中所述含膠原的溶液包含大約1%(w/v)的膠原。33.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中，所述膠原支架包含直徑為大約10fim至大約200pm的開(kāi)孔(均值)。34.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中，所皿原支架的平均孔徑為直徑大約60pm或更小。35.根據(jù)權(quán)利要求33的方法，其中，所述膠原支架的平均孔徑為直徑在40jnm和80,之間。36.具有增強(qiáng)的生物適合性的、用于植入人或動(dòng)物體內(nèi)或組織內(nèi)的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包含包埋在聚合物基質(zhì)中的生物適合的膠原支架或包覆物。37.根據(jù)權(quán)利要求36的設(shè)備，其中，用包含反應(yīng)性兒茶酚的交聯(lián)化合物在足以產(chǎn)生反應(yīng)性醌的pH下處理所述支架和/或包覆物。38.根據(jù)權(quán)利要求37的設(shè)備，其中，所述反應(yīng)性兒茶酚是二兒茶酚。39.根據(jù)權(quán)利要求36的設(shè)備，其中，所述膠原支架和/或包覆物被包埋在去曱二氫愈創(chuàng)木酸(NDGA)雙醌聚合物基質(zhì)中。40.根據(jù)權(quán)利要求36的設(shè)備，其中，所述設(shè)備是傳感器。41.根據(jù)權(quán)利要求36的設(shè)備，其中，所述設(shè)備是葡萄糖傳感器。42.根據(jù)權(quán)利要求36的設(shè)備，其中，所述設(shè)備包含在所述膠原支架和/或包覆物之下的環(huán)氧包覆物。43.根據(jù)權(quán)利要求42的設(shè)備，其中，所述環(huán)氧包覆物是環(huán)氧聚氨基甲酸酯包覆物。44.根據(jù)權(quán)利要求36的設(shè)備，其中，所述支架包含直徑為大約10jun至大約200pm的開(kāi)孔(均值)。45.根據(jù)權(quán)利要求44的設(shè)備，其中，所述膠原支架的平均孔徑為直徑大約60pm或更小。46.根據(jù)權(quán)利要求44的設(shè)備，其中，所述膠原支架的平均孔徑為直徑在大約40jam和大約80jim之間。47.根據(jù)權(quán)利要求36的設(shè)備，其中，所述支架包含抗微生物、抗炎和/或血管發(fā)生化合物、藥物或生長(zhǎng)因子。48.基本如本文所述的生物適合的膠原支架，及其用途。49.制備基本如本文所述的生物適合的膠原支架的方法。50.基本如本文所述，用于植入人或動(dòng)物的體內(nèi)或組織內(nèi)的設(shè)備及其用途，所述設(shè)備包含生物適合的膠原支架和/或包覆物。51.制備基本如本文所述的用于#^人或動(dòng)物的體內(nèi)或組織內(nèi)的設(shè)備的方法。全文摘要本發(fā)明涉及不可降解的三維有孔膠原支架和包覆物。這些支架可在用于植入體內(nèi)的傳感器周圍制備。本發(fā)明的一種特定實(shí)施方式涉及可植入的葡萄糖傳感器。包含本發(fā)明的膠原支架的傳感器具有提高的生物適合性，這是通過(guò)在刺激血管發(fā)生的同時(shí)最小化組織反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明還涉及制備本發(fā)明的膠原支架的方法。本發(fā)明還涉及在傳感器外部的周圍具有本發(fā)明的膠原支架的傳感器。文檔編號(hào)A61K9/00GK101505723SQ200780031074公開(kāi)日2009年8月12日申請(qǐng)日期2007年6月22日優(yōu)先權(quán)日2006年6月22日發(fā)明者F·穆西,T·J·科布,Y·M·朱申請(qǐng)人:南佛羅里達(dá)大學(xué);雪林納斯兒童醫(yī)院