本文主要介紹了山東賽克賽斯藥業(yè)科技有限公司研發(fā)的創(chuàng)新醫(yī)療器械“可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠”的臨床前研發(fā)實(shí)驗(yàn)。

一、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及組成

可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠（以下可簡稱“醫(yī)用膠”）由粉 劑、溶液（溶液 A、溶液 B）和配套工具組成，其中粉劑的 成分為分子量 20000 左右的四臂聚乙二醇-N-羥基丁二酰亞 胺-戊二酸酯（4-arm-PEG-SG）、染色劑亮藍(lán) 85 和抗氧化劑 二丁基羥基甲苯（BHT）；溶液A為酸性磷酸鹽緩沖溶液；溶液B為含三賴氨酸（Tri-lys）和聚乙烯亞胺（PEI）的堿性 四硼酸鈉緩沖溶液；配套工具包括雙聯(lián)注射器架、混液連接配件、混液噴頭。產(chǎn)品組成的示意圖如圖1所示。

圖 1 產(chǎn)品組成示意圖

該產(chǎn)品中4-arm-PEG-SG裝于粉劑瓶中，溶液A和溶液B裝于注射器中。配套工具經(jīng)環(huán)氧乙烷滅菌后與產(chǎn)品一起包裝，整體經(jīng)輻射滅菌，一次性使用。

二、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的產(chǎn)品適用范圍

該產(chǎn)品適用于開顱手術(shù)中，硬腦膜縫合部位的輔助封合, 防止腦脊液滲漏。

三、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的作用機(jī)理

該產(chǎn)品主要組分4-arm-PEG-SG、Tri-lys 和 PEI 在混合時(shí)發(fā)生親核取代反應(yīng)，形成以酰胺鍵結(jié)合的交聯(lián)大分子，即水凝膠。水凝膠的粘合作用一方面來自水凝膠內(nèi)部分子以酰胺鍵交聯(lián)鍵合的作用力，另一方面是改性聚乙二醇與施用部位 組織蛋白質(zhì)的氨基發(fā)生同樣親核取代反應(yīng)的鍵合力。

四、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的產(chǎn)品技術(shù)要求研究項(xiàng)目

1 外觀

2 裝量

3 溶液 A、B 的澄清度

4 粉劑溶解時(shí)間

5 固化時(shí)間

6 破裂強(qiáng)度

7 溶脹率

8 有效使用量

9 噴涂面積

10 粘附性

11 抗?jié)B性能

12 粉劑中 4-arm-PEG-SG 的鑒別

13 溶液 A 的鑒別

14 十水合四硼酸鈉的鑒別

15 三賴氨酸的鑒別

16 聚乙烯亞胺的鑒別

17 凝膠的鑒別

18 溶液 A 的 pH 值

19 溶液 B 的 pH 值

20 凝膠的 pH 值

21 粉劑含水量

22 粉劑中亮藍(lán)的含量

23 粉劑中溶劑殘留限量

24 微量元素限量

25 熾灼殘?jiān)?/span>

26 重金屬總含量

27 溶液 A 中無水磷酸二氫鈉的含量

28 溶液 B 中十水合四硼酸鈉的含量

29 溶液 B 中三賴氨酸的含量

30 溶液 B 中聚乙烯亞胺的含量

31 4-arm-PEG-SG 分子量

32 4-arm-PEG-SG 分子量分散系數(shù)

33 凝膠交聯(lián)度

34 配套工具外觀

35 注射器性能（容量允差、殘留容量、器身密合 性、可萃取金屬含量、酸堿度、易氧化物等）

36 配套工具配合性

37 配套工具氣密性

38 配套工具環(huán)氧乙烷殘留量

39 無菌

40 細(xì)菌內(nèi)毒素

五、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠化學(xué)結(jié)構(gòu)研究

申請(qǐng)人對(duì)本產(chǎn)品進(jìn)行了凝膠化學(xué)結(jié)構(gòu)研究，對(duì)凝膠結(jié)構(gòu)、交聯(lián)過程、凝膠性能進(jìn)行了定性和定量分析。在結(jié)構(gòu)層面，采用核磁、紅外分析、掃描電鏡等表征手段對(duì)凝膠進(jìn)行了測試，研究了凝膠的交聯(lián)進(jìn)程，明確了其化學(xué)組成和形貌結(jié)構(gòu)； 在性能方面，研究了凝膠溶脹和力學(xué)強(qiáng)度等性能。

六、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的體外降解研究

申請(qǐng)人從宏觀和微觀兩個(gè)層面對(duì)可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的體外降解進(jìn)行研究。在使用磷酸鹽緩沖液（PBS）模 擬體液的環(huán)境中，凝膠的降解時(shí)間為12周，并對(duì)凝膠降解產(chǎn)物進(jìn)行了分析。 

七、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的代謝動(dòng)力學(xué)研究

本研究主要包括兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：①利用3H標(biāo)記示蹤技術(shù)，將3H-PEI標(biāo)記凝膠植入于大鼠硬腦膜上，植入凝膠后進(jìn)行尿糞排泄實(shí)驗(yàn)，揭示醫(yī)用膠成分PEI的大鼠排泄規(guī)律；②利用3H和14C雙核素標(biāo)記示蹤技術(shù)，將含14C-PEG-SG和含3H-Tris-lys 的標(biāo)記凝膠植入于大鼠硬腦膜上，植入凝膠后進(jìn)行尿糞排泄實(shí)驗(yàn)、血液暴露實(shí)驗(yàn)和組織分布實(shí)驗(yàn)。揭示醫(yī)用膠成分 Tris-lys、PEG-SG 在動(dòng)物體內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。通過示蹤技術(shù)獲得基本的代謝動(dòng)力學(xué)參數(shù)，闡明可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的吸收、分布和排泄的過程和特點(diǎn)。

八、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的生物相容性研究

該產(chǎn)品為植入組織的器械，與硬腦膜持久接觸（大于 30 天），申請(qǐng)人依據(jù) GB/T 16886 系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了生物相容性評(píng)價(jià)，選擇開展的生物學(xué)試驗(yàn)包括：細(xì)胞毒性、皮內(nèi)反應(yīng)試驗(yàn)、遲發(fā)型超敏反應(yīng)、急性全身毒性、亞慢性全身毒性、溶血、遺傳毒性[鼠傷寒沙門氏菌回復(fù)突變（Ames）試驗(yàn)、體外小鼠淋巴瘤細(xì)胞突變?cè)囼?yàn)和染色體畸變?cè)囼?yàn)]、植入與降解、熱原。

生物相容性風(fēng)險(xiǎn)可接受。

九、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的滅菌研究

該產(chǎn)品無菌狀態(tài)提供，采用電子束輻射滅菌。申請(qǐng)人提供了滅菌確認(rèn)報(bào)告，證明無菌保證水平為10-6。

十、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的產(chǎn)品有效期和包裝研究

該產(chǎn)品在 2℃-25℃貯存條件下有效期為2年。申請(qǐng)人提供了有效期的驗(yàn)證報(bào)告，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為加速老化和實(shí)時(shí)老化驗(yàn)證，包括產(chǎn)品穩(wěn)定性、包裝完整性驗(yàn)證。

十一、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠的動(dòng)物研究

申請(qǐng)人開展了三項(xiàng)動(dòng)物研究以驗(yàn)證產(chǎn)品的有效性和安全性。

1、可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠對(duì)犬顱腦腦脊液滲漏的封合研究和在犬顱腦內(nèi)的可降解研究對(duì)犬顱腦腦脊液滲漏的封合研究：選用Beagle犬構(gòu)建顱腦腦脊液滲漏模型，觀察指標(biāo)包括腦脊液滲漏、血液學(xué)、血 清生化學(xué)、組織病理學(xué)及體重、飲食、行為、傷口愈合等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，醫(yī)用膠可有效封合犬硬腦膜縫合處的腦脊液 滲漏，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物未觀察到醫(yī)用膠相關(guān)的異常表現(xiàn)。犬顱腦內(nèi)的可降解研究：Beagle犬硬腦膜處噴涂醫(yī)用膠后，于術(shù)后不同時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行核磁檢測，可觀察到膠體信號(hào)逐漸減少，第8周后檢測不出膠體信號(hào)。研究表明了產(chǎn)品的可降解性。

2、SD 大鼠側(cè)腦室及小腦延髓池單次注射可吸收硬腦膜封合醫(yī)用膠浸提液后的神經(jīng)毒性反應(yīng)研究研究目的為評(píng)價(jià)醫(yī)用膠的神經(jīng)毒性。觀察指標(biāo)包括體重、攝食量、行為、神經(jīng)精神活動(dòng)狀況檢查、血液學(xué)檢查、血清生化學(xué)檢查和組織病理學(xué)檢查。實(shí)驗(yàn)未觀察到醫(yī)用膠相關(guān)的神經(jīng)毒性。

3、大鼠腦實(shí)質(zhì)植入醫(yī)用膠后局部的神經(jīng)毒性研究研究目的為觀察SD大鼠腦實(shí)質(zhì)單次植入醫(yī)用膠后植入部位的神經(jīng)毒性。觀察指標(biāo)包括神經(jīng)精神活動(dòng)狀況檢查、血液學(xué)、血清生化學(xué)、組織病理學(xué)檢查及攝食量、體重和一般狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)未見醫(yī)用膠對(duì)大鼠神經(jīng)活動(dòng)狀況有神經(jīng)毒性相關(guān) 的影響，腦實(shí)質(zhì)植入部位組織病理學(xué)結(jié)果顯示植入醫(yī)用膠早期植入部位有局部炎癥反應(yīng)（輕微刺激），后期可逐漸恢復(fù)。