DE10357747A1 - Stents for vascular or non-vascular applications by minimally invasive implantation include a biodegradable shape-memory polymer material - Google Patents

Stents for vascular or non-vascular applications by minimally invasive implantation include a biodegradable shape-memory polymer material Download PDF

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Andreas Lendlein
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Abstract

A stent for vascular or non-vascular applications includes a biodegradable shape-memory polymer material (SMP). Independent claims are also included for (i) production of the stent from the SMP by extrusion, coating, casting or spinning or weaving; (ii) a kit comprising the stent and a heatable balloon catheter or a balloon catheter with a light conductor; and (iii) minimal invasion implantation of the stent comprising (1) placing the stent on a heatable or light-conductive balloon catheter, the SMP material having two programmed memory forms, the first of which is a tube with a greater diameter than the second; (2) introducing the thus-placed stent in its second form at the required place; (3) heating or illuminating the stent at a suitable wavelength (especially by UV); (4) effecting the SMP effect to convert the stent to its first or permanent form; and (5) removing the catheter.

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein temporärer Stent aus bioabbaubaren Shape Memory Polymeren (SMP) zum Einsatz im nicht-vaskulären Bereich. Der Stent lässt sich in komprimierter Form minimalinvasiv implantieren und nimmt seine gewünschte Größe am Einsatzort durch den Shape-Memory-Effekt ein. Der Stent löst sich mit der Zeit durch biologischen Abbau langsam auf, wodurch ein weiterer Eingriff zur Entfernung entfällt. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Implantation des Stents sowie zur Herstellung und Programmierung des Stents.object The invention is a temporary Stent made of biodegradable shape memory polymers (SMP) in the non-vascular Area. The stent leaves Implant minimally invasively in compressed form and take it his desired Size at the job site through the shape memory effect. The stent dissolves over time biodegradation slowly, thereby further interfering with the Distance is eliminated. Another object of the invention is a method for implantation of the stent and for the production and programming of the stent.

Zur Behandlung verstopfter oder verengter Hohlorgane oder nach operativen Eingriffen werden tubuläre Gewebestützen (Stents) in das Hohlorgan eingesetzt. Sie dienen dazu, die verengte Stelle aufzuhalten oder die Funktion des verletzten Hohlorgans zu übernehmen um wieder einen normalen Durch- oder Abfluß von Körperflüssigkeiten zu ermöglichen.to Treatment of clogged or narrowed hollow organs or after surgical Intervention is tubular tissue scaffolds (Stents) inserted into the hollow organ. They serve the narrowed Stop the spot or take over the function of the injured hollow organ again to allow a normal flow or drain of body fluids.

Stents sind üblicherweise zylinderförmige Gebilde aus einer Art Maschendraht (wire coil design) oder Röhren, die perforiert oder nicht perforiert sein können (slottet tube design). Gebräuchliche Stents sind zwischen 1 und 12 cm lang und im Durchmesser etwa 1–12 mm groß.stents are common cylindrical Structure of a kind of wire mesh (wire coil design) or tubes, the perforated or not perforated (slottet tube design). common Stents are between 1 and 12 cm long and about 1-12 mm in diameter.

Die mechanischen Anforderungen an einen Stent sind widersprüchlich. Einerseits muß ein Stent hohe radiale Kräfte auf das zu stützende Hohlorgan ausüben. Andererseits ist es erforderlich, dass sich der Stent radial komprimieren lässt um ihn leicht in ein Hohlorgan einführen zu können ohne dabei die Gefäßwand bzw. das umliegende Gewebe zu verletzen.The Mechanical requirements for a stent are contradictory. On the one hand, one has to Stent high radial forces on the to be supported Exercise hollow organ. On the other hand, it is necessary for the stent to compress radially lets go easily insert it into a hollow organ to be able to without doing the vessel wall or the injure surrounding tissues.

Dieses Problem wurde dadurch gelöst, dass die Stents in komprimierter Form eingesetzt und erst an der richtigen Stelle aufgespannt werden. Im komprimierten Zustand ist der Durchmesser kleiner als im expandierten Zustand. Dieser Vorgang läßt sich prinzipiell auch zur minimalinvasiven Entfernung des Stents nutzen. Ein mögliches Problem ist dabei jedoch, dass die üblicherweise eingesetzten metallischen Werkstoffe sich nicht immer vollständig gleichmäßig aufspannen bzw. wieder zusammenfalten lassen, was ein potentielles Verletzungsrisiko für das angrenzende Gewebe darstellt.This Problem was solved by that the stents are used in compressed form and only at the be spanned in the right place. In the compressed state the diameter is smaller than in the expanded state. This process let yourself in principle also for minimally invasive removal of the stent use. One potential Problem is, however, that the commonly used metallic Materials do not always span completely evenly or fold again, which is a potential risk of injury for the representing adjacent tissues.

Zum minimalinvasiven Einsetzen eines Stents haben sich zwei verschiedene Technologien etabliert (Market report "US peripheral and vascular stent and AAA stent graft market" (Frost & Sullivan), 2001):

  • – Ballon expandierbare Stents (System besteht aus Ballon, Katheter, Stent)
  • – Selbst-expandierbare Stents (System besteht aus Hülse zum Einführen (protective sheeth), Katheter, Stent);
For the minimally invasive insertion of a stent, two different technologies have been established (Market Report "US peripheral and vascular stent and AAA stent graft market" (Frost & Sullivan), 2001):
  • - balloon expandable stents (system consists of balloon, catheter, stent)
  • - Self-expandable stents (system consists of protective sleeve, catheter, stent);

Selbst-expandierende Stents bestehen aus einem Formgedächtnismaterial (SM-Material), wobei metallische SM-Materialien, wie Nitinol im Vordergrund stehen. Der Formgedächtniseffekt ist ein in den letzten Jahren mit großem Interesse untersuchter Effekt, der eine gezielte Formveränderung durch anlegen eines äußeren Reizes ermöglicht (zu Einzelheiten in dieser Hinsicht wird auf die bereits publizierte Literatur verwiesen, beispielsweise „Shape Memory Alloys", Scientific American, Vol. 281 (1979), Seiten 74–82). Die Materialien sind in der Lage bei einer Temperaturerhöhung ihre Form gezielt zu ändern. Der Formgedächtniseffekt wird ausgelöst, um den Durchmesser des Stents „von selbst" zu vergrößern und am Einsatzort zu fixieren.Self-expanding Stents consist of a shape memory material (SM material), wherein metallic SM materials, such as nitinol are in the foreground. The shape memory effect has been studied with great interest in recent years Effect of a targeted change in shape by creating an external stimulus allows (for details in this regard, refer to the already published Referenced, for example, "Shape Memory Alloys", Scientific American, Vol. 281 (1979), pages 74-82). The materials are capable of raising their temperature To change shape specifically. The shape memory effect is caused, around the diameter of the stent "from itself "to enlarge and to fix at the place of use.

Problematisch gestaltet sich, wie oben bereits angedeutet die Entfernung expandierter Stents. Wenn der Stent aus einem röhrenförmigen Hohlraum herausgezogen werden muß, besteht die Gefahr, dass dabei das umliegende Gewebe durch Abrasion verletzt wird, weil der Stent zu groß ist und scharte Kanten aufweist. Der Formgedächtniseffekt wird daher auch angewendet, um den Durchmesser des Stents wieder zu verringern, wenn ein Stent wieder entfernt werden soll. Beispiele für entfernbare Implantate (Stents) aus Formgedächtnis-Metallen sind im Stand der Technik bekannt: US 6413273 „Method and system for temporarily supporting a tubular organ"; US 6348067 "Method and system with shape memory heating apparatus for temporarily supporting a tubular organ"; US 5037427 "Method of implanting a stent within a tubular organ of a living body and of removing saure"; US 5197978 "Removable heat-recoverable tissue supporting device".As already indicated above, the removal of expanded stents is problematic. If the stent must be pulled out of a tubular cavity, there is a risk that the surrounding tissue is injured by abrasion, because the stent is too large and has sharp edges. The shape memory effect is therefore also used to reduce the diameter of the stent again when a stent is to be removed again. Examples of removable shape-memory metal stents are known in the art: US 6413273 "Method and system for temporary supporting a tubular organ"; US 6348067 "Method and system with shape memory heating apparatus for temporarily supporting a tubular organ"; US 5037427 "Method of implanting a stent within a tubular organ of a living body and of removing acid"; US 5197978 "Removable heat-recoverable tissue supporting device".

Nitinol ist nicht einsetzbar bei einer Nickel-Allergie. Das Material ist außerdem sehr teuer und nur durch aufwendige Verfahren programmierbar. Dieses Programmierverfahren benötigt vergleichsweise hohe Temperaturen, so dass eine Programmierung im Körper nicht möglich ist. Das SM-Material wird daher außerhalb des Körpers programmiert, d.h. in seine temporäre Form gebracht. Nach dem Implantieren wird dann der Formgedächtniseffekt ausgelöst und der Stent expandiert, d.h. gewinnt seine permanente Form zurück. Eine Entfernung des Stents durch erneute Ausnutzung des Formgedächtniseffekts ist dann nicht möglich. Ein häufiges Problem bei metallischen Stents nicht nur im vaskulären Bereich ist darüber hinaus das Auftreten einer Restenose.Nitinol can not be used with a nickel allergy. The material is also very expensive and programmable only by expensive procedures. This programming method requires comparatively high temperatures, so that programming in the body is not possible. The SM material is therefore programmed outside the body, ie brought into its temporary shape. After implantation then the Formge triggered and the stent expands, ie regains its permanent shape. Removal of the stent by reusing the shape memory effect is then not possible. In addition, a common problem with metallic stents not only in the vascular area is the occurrence of restenosis.

Andere metallische Stents aus SM-Materialien, beispielsweise aus der US 5197978 , ermöglichen dagegen auch eine Ausnutzung des Formgedächtniseffekts zur Entfernung des Stents. Allerdings sind diese metallischen Werkstoffe in ihrer Herstellung sehr aufwendig und die Gewebeverträglichkeit ist nicht immer gesichert. Aufgrund der schlecht angepassten mechanischen Eigenschaften der Stents treten immer wieder Entzündungen und Schmerzen auf.Other metallic stents made of SM materials, for example from the US 5197978 On the other hand, use of the shape memory effect also allows removal of the stent. However, these metallic materials are very expensive to manufacture and the tissue compatibility is not always guaranteed. Due to the poorly adapted mechanical properties of the stents, inflammation and pain occur again and again.

Der in US 5716410 "Temporary stent and method of use" beschriebene temporäre Stent ist eine Spirale aus einem Formgedächtniskunststoff (SMP). Das SMP-Material enthält einen eingebetteten Heizdraht. Der Heizdraht ist über einen Katheter-Schaft an einen elektrischen Kontroller angeschlossen, wobei das Schaftende als hohle Röhre über das eine Ende der Spirale gestülpt ist. Erwärmt man den implantierten Stent, der sich in seiner expandierten, temporären Form befindet, über die Schalttemperatur Ttrans, so verkleinert sich der Durchmesser der Spirale. Hierdurch soll eine einfache Entfernung des Stents ermöglicht werden. Ein Nachteil der spiraligen Struktur besteht darin, dass die radialen Kräfte zu gering sind, um röhrenförmige Hohlräume aufzudehnen. Die radialen Kräfte der Spirale verteilen sich nur über eine geringe Kontaktfläche zum Gewebe; es besteht die Gefahr einer lokalen mechanischen Überbelastung durch Druck, evtl. sogar einer Einschneidung ins Gewebe. Außerdem gestaltet sich die Befestigung des Katheter-Schafts (Heizelements) an den Heizdraht der implantierten Spirale als schwierig, weil der Katheter-Schaft erst über das eine Ende der Spirale übergestülpt werden muß.The in US 5716410 "Temporary stent and method of use" described temporary stent is a spiral of a shape memory plastic (SMP). The SMP material contains an embedded heating wire. The heating wire is connected via a catheter shaft to an electrical controller, wherein the shaft end is slipped over the one end of the spiral as a hollow tube. If the implanted stent, which is in its expanded, temporary shape, is heated above the switching temperature T trans , the diameter of the spiral is reduced. This is intended to allow easy removal of the stent. A disadvantage of the spiral structure is that the radial forces are too small to expand tubular cavities. The radial forces of the spiral are distributed only over a small contact surface to the tissue; There is a risk of local mechanical overload due to pressure, possibly even a cut into the tissue. In addition, the attachment of the catheter shaft (heating element) to the heating wire of the implanted coil is difficult because the catheter shaft must first be slipped over one end of the coil.

Die US 5964744 beschreibt Implantate wie z.B. Röhrchen und Katheter für den urogenitalen Bereich oder Magen-Darm Trakt aus polymeren Formgedächtnismaterialien, die ein hydrophiles Polymer enthalten. In einem wässrigen Medium nimmt das Material Feuchtigkeit auf, erweicht dadurch und ändert seine Form. Alternativ oder zusätzlich erweicht das Material beim Erwärmen. Beim uretheralen Stent wird der Effekt dazu genutzt, die geraden Enden des Stents am Einsatzort (z.B. Niere und Blase) zu verbiegen. Dadurch wird der uretherale Stent am Einsatzort fixiert, sodaß der Stent bei peristaltischen Bewegungen des Gewebes nicht verrutschen kann.The US 5964744 describes implants such as tubes and urogenital or gastrointestinal tracts made of polymeric shape memory materials containing a hydrophilic polymer. In an aqueous medium, the material absorbs moisture, softens and changes its shape. Alternatively or additionally, the material softens when heated. In the ureteral stent, the effect is used to bend the straight ends of the stent at the site of use (eg, kidney and bladder). As a result, the ureteral stent is fixed on site, so that the stent can not slip in peristaltic movements of the tissue.

Die WO 02/41929 beschreibt röhrenförmige Gefäßimplantate mit Formgedächtnis, die z.B. auch als Gallengangstents geeignet sind. Das Material ist ein aliphatisches, polycarbonatbasiertes thermoplastisches Polyurethan mit biostabiler Eigenschaft.The WO 02/41929 describes tubular vascular implants with shape memory, the e.g. Also suitable as bile duct stents. The material is an aliphatic, polycarbonate-based thermoplastic polyurethane with biostable property.

Ein Nachteil der im Stand der Technik verwendeten Materialien ist, dass sie nicht abbaubar sind. Das Implantat muß in einem zweiten Eingriff aus dem Körper entfernt werden.One Disadvantage of the materials used in the prior art is that they are not degradable. The implant must undergo a second procedure out of the body be removed.

Die US 6245103 beschreibt bioabsorbierbare, selbst-expandierende Stents aus geflochtenen Filamenten. Dabei wird ein Stent unter Anwendung einer äußeren radialen Kraft komprimiert. Der Stent ist auf einem Katheter montiert und wird von einer äußeren Hülse unter Spannung im komprimierten Zustand gehalten. Drückt man den Stent aus dieser Anordnung heraus, vergrößert sich sein Durchmesser von selbst aufgrund der Rückstellkraft des elastischen Materials. Hierbei handelt es sich nicht um den Formgedächtniseffekt, der durch einen externen Stimulus, z.B. eine Temperaturerhöhung, ausgelöst wird.The US 6245103 describes bioabsorbable self-expanding stents of braided filaments. In this case, a stent is compressed using an external radial force. The stent is mounted on a catheter and is held in tension by an outer sleeve under tension. Pressing the stent out of this arrangement will increase its diameter by itself due to the restoring force of the elastic material. This is not the shape memory effect that is triggered by an external stimulus, such as a temperature increase.

Die US 6569191 beschreibt selbst-expandierende Stents aus bioabbaubaren verwobenen Fäden. Außen auf dem Stent sind mehrere Streifen aus einem elastischen, bioabbaubaren Polymer festgeklebt. Die Streifen haben Formgedächtniseigenschaften. Sie ziehen sich beim Erwärmen auf Körpertemperatur oder durch Aufnahme von Feuchtigkeit zusammen. Dadurch wird der Stent ebenfalls zusammengezogen; gleichzeitig vergrößert sich der Durchmesser des Stents. Die elastischen Streifen verstärken die radialen Kräfte des Stents nach außen hin. Die Streifen bestehen beispielsweise aus einem Formgedächtnispolymer basierend auf Milchsäure und/oder Glycolsäure.The US 6569191 describes self-expanding stents made of biodegradable interwoven threads. Externally on the stent are several strips of elastic, biodegradable polymer stuck. The stripes have shape memory properties. They contract when heated to body temperature or through absorption of moisture. As a result, the stent is also contracted; at the same time the diameter of the stent increases. The elastic strips reinforce the radial forces of the stent outwards. The strips consist, for example, of a shape memory polymer based on lactic acid and / or glycolic acid.

Die im Stand der Technik verwendeten bioabbaubaren, d.h. i.d.R. hydrolysierbaren Materialien zeigen jedoch teilweise ein problematisches Abbauverhalten. So findet ein Abbau statt, der zur Erzeugung von kleinen Partikeln führt, die ein potentielles Risiko darstellen. Die Partikel können die Kanäle oder Röhren (z.B. Harnröhre) verstopfen. Darüber hinaus kann ein Abbau auch die Struktur/Natur eines Implantats so ändern, dass eine Unverträglichkeit mit Blut und/oder Gewebe auftritt.The biodegradable used in the art, i. i.d.R. hydrolyzable However, materials partly show problematic degradation behavior. Thus, a degradation takes place, which generates small particles leads, that pose a potential risk. The particles can be the channels or tubes (e.g., urethra) clog. About that In addition, degradation can also change the structure / nature of an implant such that a intolerance occurs with blood and / or tissue.

Weitere Probleme die immer wieder auftreten, sind Schmerzen, die durch die unzureichende mechanische Anpassung des Stents an das umliegende Gewebe verursacht werden, sowie das Verrutschen des Stents.Further Problems that occur again and again are pain caused by the insufficient mechanical adaptation of the stent to the surrounding Tissue, as well as the slipping of the stent.

Da Stents aber einen immer weiteren Einsatzbereich in der Medizin erobert haben, sind Anstrengungen notwendig, die oben geschilderten Nachteile zu überwinden. Es werden also Stents für den nicht-vaskulären Einsatz gebraucht, die eine minimalinvasive Implantierung ebenso ermöglichen, wie einen Einsatz ohne dass ein Eingriff zur Entfernung notwendig ist. Die Materialien für den Stent sollten darüber hinaus an den jeweiligen Einsatzort anpassbar sein, z.B. im Hinblick auf variierende mechanische Beanspruchungen. Die Materialien sollten bevorzugt noch eine weitere Funktionalisierung des Stents ermöglichen, z.B. durch Einbettung weiterer medizinisch nützlicher Stoffe.There Stents but conquered an ever wider range of applications in medicine efforts are necessary, the disadvantages described above to overcome. So there are stents for the non-vascular Use that requires a minimally invasive implant as well enable, like an insert without any intervention necessary for removal is. The materials for the stent should think about it be adaptable to the particular site of use, e.g. in view to varying mechanical stresses. The materials should preferably still allow a further functionalization of the stent, e.g. by embedding other medically useful substances.

Um die Nachteile des St. d. Techniks zu überwinden wird benötigt:

  • – ein einfaches Verfahren welches die minimalinvasive Implantation eines Stents ermöglicht,
  • – ein Stent, der sich ohne Beeinträchtigung des umliegenden Gewebes abbaut, wobei gleichzeitig eine ausreichende mechanische Festigkeit über den beabsichtigten Einsatzzeitraum gesichert ist und wobei die Abbauprodukte keine Nachteiligen Wirkungen ausüben,
  • – ein Verfahren zur Herstellung und Programmierung eines solchen Stents
To the disadvantages of St. d. Technique to overcome is needed:
  • A simple procedure which enables the minimally invasive implantation of a stent,
  • A stent which degrades without affecting the surrounding tissue, at the same time ensuring sufficient mechanical strength over the intended period of use, and wherein the degradation products have no adverse effects,
  • A method of making and programming such a stent

Kurze Beschreibung der ErfindungShort description of invention

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gelöst, so wie er in den Ansprüchen definiert ist. Diese Stents umfassen ein Formgedächtnis-Material (SMP-Material), bevorzugt ein SMP-Material, das einen thermisch induzierten oder Licht induzierten Formgedächtniseffekt zeigt. Die erfindungsgemäß einzusetzenden SMP-Materialien können eine oder zwei Formen im Gedächtnis haben. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Untersansprüchen definiert.These Problem is solved by the subject matter of the present invention, as well he in the claims is defined. These stents comprise a shape memory material (SMP material), preferably an SMP material that induced a thermally induced or light induced Shape memory effect shows. The invention to be used SMP materials can one or two forms in memory to have. Preferred embodiments are in the subclaims Are defined.

Derartige Stents lösen die oben angesprochenen Probleme, entweder insgesamt oder doch zumindest teilweise. Somit stellt die vorliegende Erfindung Stents zur Verfügung, umfassend ein SMP-Material, die durch Einsatz des Formgedächtniseffekts minimalinvasiv und atraumatisch eingeführt werden können, die in ihrem Abbauverhalten gewebe- und ggf. hämokompatibel sind und eine ausreichende Festigkeit/Stabilität besitzen, so dass sie trotz des stattfindenen Abbaus eine ausreichende Stabilität zeigen. Derartige Stents, hergestellt mit den erfindungsgemäß einzusetzenden Materialien zeigen insbesondere einen partikelfreies Abbauverhalten. Dies ist wichtig, da Partikel, die während eines Abbaus entstehen zu Problemen führen können, wie Verstopfung oder Verletzung von Harnleitern usw. Die Stents der vorliegenden Erfindung jedoch zeigen derartige Probleme nicht. Sollten beim Abbau trotzdem einmal Partikel entstehen, so wären diese relativ unproblematisch, da sie in der Form von Hydrogelpartikeln vorliegen, die weich und elastisch sind, so dass die oben geschilderten Probleme nicht auftreten.such Release stents the above issues, either in their entirety or at least partially. Thus, the present invention provides stents comprising an SMP material minimally invasive by using the shape memory effect and introduced atraumatically can be are in their degradation behavior tissue and possibly hemocompatible and a sufficient strength / stability own, so that they despite the degradation taking place a sufficient stability demonstrate. Such stents made with the invention to be used In particular, materials show a particle-free degradation behavior. This is important because of particles that form during degradation cause problems can, such as constipation or injury of ureters etc. The stents However, the present invention does not show such problems. If particles nevertheless develop during the degradation, they would be relatively unproblematic, since they are in the form of hydrogel particles present, which are soft and elastic, so that the above Problems do not occur.

Da die Stents in ihrer temporären Form vor der Platzierung im Körper vorliegen müssen sie bei ausreichend niedrigen Temperaturen bzw. ausreichend geschützt vor Bestrahlung gelagert werden, auch während des Transports, um ein ungewolltes Auslösen des Formgedächtniseffekts zu verhindern.There the stents in their temporary Shape before placement in the body must be present they are at sufficiently low temperatures or sufficiently protected Irradiation can be stored, even during transport, to a unwanted triggering the shape memory effect to prevent.

Kurze Beschreibung der FigurenShort description the figures

1 zeigt schematisch den Größenunterschied zwischen der permanenten und der temporären Form des Stents der Erfindung. 1 Fig. 12 schematically shows the difference in size between the permanent and the temporary form of the stent of the invention.

2 zeigt eine schematische Darstellung der Arbeitsschritte zur Einbringung des Stents. Dabei stellt der hellgraue Teil den Stent, der dunkelgraue Teil den Ballon des Katheters und der schwarze Teil den Katheter dar. 2 shows a schematic representation of the steps for introducing the stent. The light gray part represents the stent, the dark gray part the balloon of the catheter and the black part the catheter.

3 zeigt schematisch ein bekanntes Verfahren zur Programmierung eines Stents (vgl. US 5591222 ) 3 schematically shows a known method for programming a stent (see. US 5591222 )

Detaillierte Beschreibung der Erfindungdetailed Description of the invention

In bevorzugten Ausführungsformen wird die Aufgabe durch einen Stent aus SMP gelöst, dadurch gekennzeichnet, dassIn preferred embodiments, the object is achieved by a stent made of SMP, thereby ge indicates that

Ein mögliches Verfahren zum minimalinvasiven Einsetzen eines Stents, umfasst die folgenden Schritte (2)

  • 1. der auf einem temperierbaren Ballonkatheter vorgesehene Stent wird in das tubuläre, nicht-vaskuläre Organ minimalinvasiv eingeführt
  • 2. der platzierte Stent wird mittels Katheter über seine Ttrans (mindestens 40 °C) erwärmt (Ballon füllt sich mit warmem Wasser (Flüssigkeit) oder Gas) oder mit Licht einer Wellenlänge kleiner 260 nm bestrahlt. Hierbei expandiert der Stent und weitet sich
  • 3. der Stent liegt nun in seiner permanenten Form vor (gedehnt) und der Ballonkatheter kann entfernt werden
One possible method of minimally invasive insertion of a stent involves the following steps ( 2 )
  • 1. The provided on a temperature-adjustable balloon catheter stent is introduced minimally invasive in the tubular, non-vascular organ
  • 2. The placed stent is heated by catheter over its T trans (at least 40 ° C) (balloon fills with warm water (liquid) or gas) or irradiated with light of a wavelength less than 260 nm. The stent expands and expands
  • 3. The stent is now in its permanent shape (stretched) and the balloon catheter can be removed

Verfahren zur Programmierung des erfindungsgemäßen Stents (3)

  • 1. Der erfindungsgemäße Stent wird auf während der Programmierung auf einen Durchmesser gebracht der kleiner als der ursprüngliche Durchmesser ist. Hierzu wird eine geeignetes Werkzeug, das in 3 dargestellt ist, verwendet. Dieses Programmierungswerkzeug besteht aus einem thermostatierbaren Block, welcher aus einer Röhre mit zwei unterschiedlichen Durchmessern (ID1 und ID2) enthält. Hierbei gelte ID1 > ID2.
  • 2. Der Stent wird in seiner unprogrammierten (permanenten) Form in den linken Teil des Werkzeuges eingeführt. Hierbei soll der Außendurchmesser DS1 des zu programmierenden Stents nur geringfügig kleiner sein als der Innendurchmesser ID1 des Werkzeuges.
  • 3. Das Werkzeug nach 3 wird auf eine Temperatur größer Ttrans erwärmt.
  • 4. Der auf eine Temperatur größer Ttranserwärmte Stent wird mit Hilfe eines Führungsdrahtes oder einer Führungsschnur in den rechten Bereich des Werkzeuges gezogen. Hierbei nimmt der Außendurchmesser des Stents auf DS2 ab und der Stent erhält seine temporäre Form.
  • 5. Das Werkzeug nach 3 wird auf eine Temperatur kleiner Ttrans abgekühlt. Hierdurch wird die temporäre Form des Stents fixiert.
  • 6. Der auf eine Temperatur kleiner Ttrans gekühlte Stent wird mit Hilfe eines Führungsdrahtes oder einer Führungsschnur aus dem Werkzeug gezogen und kann auf einen geeigneten Katheter montiert werden.
Method for programming the stent according to the invention ( 3 )
  • 1. The stent according to the invention is brought to during programming on a diameter which is smaller than the original diameter. This will be a suitable tool that in 3 is shown used. This programming tool consists of a thermostable block, which consists of a tube with two different diameters (ID 1 and ID 2 ). In this case, ID 1 > ID 2 applies.
  • 2. The stent is inserted in its unprogrammed (permanent) shape in the left part of the tool. In this case, the outer diameter DS 1 of the stent to be programmed should only be slightly smaller than the inner diameter ID 1 of the tool.
  • 3. The tool after 3 is heated to a temperature greater than T trans .
  • 4. The stent heated to a temperature greater than T trans is drawn into the right hand area of the tool by means of a guide wire or guide cord. Here, the outer diameter of the stent decreases to DS 2 and the stent gets its temporary shape.
  • 5. The tool after 3 is cooled to a temperature less than T trans . This fixes the temporary shape of the stent.
  • 6. The stent, cooled to a temperature lower than T trans , is pulled out of the tool using a guidewire or guide cord and can be mounted on a suitable catheter.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung weiter beschrieben.in the Next, the present invention will be further described.

Der Stent der vorliegenden Erfindung umfasst ein SMP-Material. Geeignet sind Thermoplasten, Blends und Netzwerke. Auch Komposite aus bioabbaubaren SMP mit anorganischen, abbaubaren Nanopartikeln sind geeignet. Bevorzugt ist in das SMP-Material kein Heizelement eingebettet. Der Formgedächtniseffekt kann thermisch mit Hilfe eines beheizbaren Mediums, durch Anwendung von IR- oder NIR-Strahlung, durch Anlegen eines oszillierenden elektrischen Feldes oder durch UV-Bestrahlung ausgelöst werden.Of the Stent of the present invention comprises a SMP material. Suitable are thermoplastics, blends and networks. Also composites of biodegradable SMP with inorganic, degradable nanoparticles are suitable. Prefers is in the SMP material no heating element embedded. The shape memory effect can be thermal by means of a heatable medium, by application of IR or NIR radiation, by applying an oscillating electric field or triggered by UV irradiation become.

Mit der Definition, dass der erfindungsgemäße Stent ein SMP-Material umfasst soll definiert werden, dass der Stent einerseits im wesentlichen aus einem SMP-Material besteht, aber dass andererseits der Stent auch ein Grundgerüst aus einem bioabbaubaren Kunststoff umfassen kann, eingebettet bzw. beschichtet mit einem SMP-Material. Diese beiden wesentlichen Konstruktionen bieten die folgenden Vorteile.With the definition that the stent according to the invention comprises an SMP material should be defined that the stent on the one hand substantially made of a SMP material, but that on the other hand, the stent too a skeleton from a biodegradable plastic, embedded or coated with a SMP material. These two essential constructions offer the following advantages.

Stents, die im wesentlichen aus SMP-Materialien bestehen verwenden das SMP-Material, um die mechanischen Eigenschaften des Stents zu bestimmen. Dadurch, dass die im folgenden beschriebenen Materialien dazu eingesetzt werden, wird eine gute Gewebeverträglichkeit gesichert. Weiter können derartige Stents, wie oben beschrieben minimalinvasiv implantiert und wieder entfernt werden. Die SMP-Materialien können weiterhin relativ einfach verarbeitet werden, was die Herstellung erleichtert. Schließlich können die SMP-Materialien noch mit weiteren Stoffen compoundiert oder beschichtet werden, so dass eine weitere Funktionalisierung möglich ist. In diesem Zusammenhang wird auf die folgenden Ausführungen verwiesen.stents which consist essentially of SMP materials use the SMP material, to determine the mechanical properties of the stent. Thereby, that the materials described below are used a good tissue compatibility is ensured. Further can Such stents, as described above minimally invasive implanted and removed again. The SMP materials can continue be relatively easily processed, which facilitates the production. After all can the SMP materials still compounded with other substances or be coated so that a further functionalization is possible. In this context, the following statements directed.

Die zweite prinzipiell mögliche Ausführungsform ist ein Stent, der ein Grundgerüst umfasst, wie beispielsweise eine „Maschendrahtkonstruktion" oder eine verformbare Röhre. Diese Grundgerüste sind mit einem SMP-Material beschichtet bzw. in dieses eingebettet. Insbesondere mit Maschendrahtkonstruktionen hat es sich gezeigt, dass die SMP-Materialien eine ausreichend große Kraft ausüben können, um das Grundgerüst zu verformen, wenn der Formgedächtniseffekt ausgelöst wird. Diese Ausführungsform erlaubt es also die positiven Eigenschaften der konventionellen Stents mit den oben geschilderten positiven Effekten der SMP-Materialien zu kombinieren. Insbesondere können so Stents mit einer sehr hohen mechanischen Widerstandsfähigkeit erhalten werden, da dass Grundgerüst dazu beiträgt. Daher eignet sich diese Ausführungsform insbesondere für Stents, die starker mechanischer Beanspruchung ausgesetzt werden. Weiterhin ermöglicht der Einsatz des Grundgerüsts die Einsatzmenge an SMP-Materialien zu verringern, was Kosten sparen kann.The second possible embodiment in principle is a stent comprising a skeleton, such as a "wire mesh construction" or a deformable tube, These skeletons are coated with or embedded in an SMP material, in particular with wire mesh constructions SMP materials can apply sufficient force to deform the framework when the shape memory effect is triggered, thus allowing the positive properties of conventional stents to be combined with the positive effects of SMP materials described above with a very high mechanical resistance, since the basic structure contributes to this, which is why this embodiment is particularly suitable for stents which are exposed to strong mechanical stress Use of the skeleton to reduce the amount of SMP materials used, which can save costs.

Wenn das Grundgerüst aus einem metallischen Material besteht, dann bevorzugt aus bioabbaubaren Metallen wie Magnesium oder Magnesium-Legierungen.If the basic structure consists of a metallic material, then preferably of biodegradable metals like magnesium or magnesium alloys.

Derartige Stents in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ermöglichen eine sichere Platzierung des Stents und ein verträgliches Abbauverhalten. In einer Alternative zeigt der erfindungsgemäße Stent üblicherweise ein Verhalten, nach Platzierung, in Übereinstimmung mit einem 3-Phasen-Modell.such Stents in agreement With the present invention enable secure placement of the stent and a compatible one Degradation behavior. In an alternative, the stent according to the invention usually shows a behavior, after placement, in accordance with a 3-phase model.

Die beabsichtigte Verwendung des Stents bestimmt dabei dessen Ausgestaltung, beispielsweise Oberflächenbeschaffenheit (Mikrostrukturierung) oder Vorliegen von Beschichtungen etc..The Intended use of the stent determines its design, For example, surface texture (Microstructuring) or presence of coatings etc ..

Prinzipiell sind dabei die folgenden Ausgestaltungen möglich.in principle are the following configurations possible.

Die Oberfläche des Stents ist kompatibel im Hinblick auf die physiologische Umgebung am Einsatzort ausgestaltet, durch geeignete Beschichtung (z.B. Hydrogel-Beschichtung) oder Oberflächenmikrostrukturierung. Beim Stent-Design müssen die Rahmenbedingungen wie pH Wert und Keimzahl je nach Einsatzort berücksichtigt werden.The surface The stent is compatible with respect to the physiological environment on site, by suitable coating (e.g., hydrogel coating) or surface microstructuring. When stent design need the general conditions such as pH value and germ count depending on the place of use considered become.

Anschließend erfolgt eine Besiedelung der Oberfläche mit Endothelzellen, was ggf. durch eine entsprechende Modifikation der Oberfläche (z.B. Beschichtung) unterstützt werden kann. Damit wird der Stent langsam mit Endothelzellen überwachsen.Then done a colonization of the surface with endothelial cells, possibly by a corresponding modification the surface (e.g., coating) can be. This slowly overgrows the stent with endothelial cells.

Schließlich setzt der üblicherweise hydrolytische Abbau ein, der Stent degradiert im Kontakt mit dem Weichgewebe aber übt aufgrund des oben beschriebenen Abbauverhaltens (partikelfreier Abbau, mechanische Stabilität wird durch Abbau über eine lange Zeit nicht beeinträchtigt) weiter die gewünschte Stützwirkung aus.Finally, sets the usual hydrolytic degradation, the stent degrades in contact with the soft tissue but practice due to the degradation behavior described above (particle-free Degradation, mechanical stability is over by degradation not affected for a long time) continue the desired Supporting effect.

Eine andere Alternative ist, dass der Stent nach Platzierung außerhalb der Endothelschicht verbleiben soll, was durch geeignete Maßnahmen, wie Auswahl der Oberfläche, Segmentauswahl für die SMP-Materialien etc. erreicht werden kann.A Another alternative is that the stent should be placed outside the endothelial layer should remain, which can be achieved by appropriate measures, like choosing the surface, Segment selection for the SMP materials etc. can be achieved.

Im folgenden werden geeignete Materialien für die Stents der vorliegenden Erfindung beschrieben.in the The following will be suitable materials for the stents of the present invention Invention described.

SMP-Materialien im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Materialien, die durch ihre chemisch-physikalische Struktur in der Lage sind, gezielte Formänderungen durchzuführen. Die Materialien besitzen neben ihrer eigentlichen permanenten Form eine weitere Form, die dem Material temporär aufgeprägt werden kann. Solche Materialien sind durch zwei strukturelle Merkmale charakterisiert: Netzpunkte (physikalisch oder kovalent) und Schaltsegmente.SMP materials For the purposes of the present invention are materials that their chemical-physical structure are capable of being targeted deformations perform. The materials have besides their actual permanent shape Another form that can be temporarily applied to the material. Such materials are characterized by two structural features: network points (physical or covalent) and switching segments.

SMP mit thermisch induziertem Formgedächtniseffekt besitzen mindestens ein Schaltsegment mit einer Übergangstemperatur als Schalttemperatur. Die Schaltsegmente bilden temporäre Vernetzungsstellen, die sich beim Erwärmen oberhalb der Übergangstemperatur lösen und beim Abkühlen erneut bilden. Die Übergangstemperatur kann eine Glastemperatur Tg amorpher Bereiche oder Schmelztemperatur Tm kristalliner Bereiche sein. Sie wird im folgenden verallgemeinert als Ttrans bezeichnet.Thermally induced shape memory SMPs have at least one switching segment with a transition temperature as the switching temperature. The switching segments form temporary cross-linking sites that dissolve when heated above the transition temperature and form again on cooling. The transition temperature may be a glass transition temperature T g of amorphous regions or melting temperature T m of crystalline regions. It is referred to in general as T trans .

Oberhalb von Ttrans befindet sich das Material im amorphen Zustand und ist elastisch. Wird also eine Probe über die Übergangstemperatur Ttrans erwärmt, im flexiblen Zustand dann deformiert und wieder unter die Übergangstemperatur abgekühlt, so werden die Kettensegmente durch Einfrieren von Freiheitsgraden im deformierten Zustand fixiert (Programmierung). Es werden temporäre Vernetzungsstellen (nichtkovalent) geformt, so dass die Probe auch ohne äußere Last nicht mehr in ihre ursprüngliche Form zurück kehren kann. Beim erneuten Erwärmen auf eine Temperatur oberhalb der Übergangstemperatur werden diese temporären Vernetzungsstellen wieder aufgelöst und die Probe kehrt zu ihrer ursprünglichen Form zurück. Durch erneutes Programmieren kann die temporäre Form wieder hergestellt werden. Die Genauigkeit, mit der die ursprüngliche Form wieder erhalten wird, wird als Rückstellverhältnis bezeichnet.Above T trans , the material is in the amorphous state and is elastic. Thus, if a sample over the transition temperature T trans heated, then deformed in the flexible state and cooled again below the transition temperature, the chain segments are fixed by freezing degrees of freedom in the deformed state (programming). Temporary cross-linking sites (noncovalent) are formed so that the sample can not return to its original shape even without external load. Upon reheating to a temperature above the transition temperature, these temporary crosslinks are redissolved and the sample returns to its original shape. By reprogramming the temporary shape can be restored. The accuracy with which the original shape is restored is called the reset ratio.

In photoschaltbaren SMP übernehmen photoreaktive Gruppen, die sich durch Bestrahlung mit Licht reversibel miteinander verknüpfen lassen, die Funktion des Schaltsegments. Die Programmierung einer temporären Form und Wiederherstellung der permanenten Form erfolgt in diesem Fall durch Bestrahlung ohne dass eine Temperaturänderung erforderlich ist.In take photoswitchable SMP photoreactive groups that are reversible by irradiation with light link together let the function of the switching segment. The programming of a temporary Form and restoration of the permanent form takes place in this Fall by irradiation without a temperature change is required.

Prinzipiell sind alle SMP-Materialien zur Herstellung von Stents einsetzbar. Beispielhaft kann hier auf die Materialien und die Herstellungsverfahren verwiesen werden, die in den folgenden Anmeldungen beschrieben sind, die hier durch Verweis direkt mit zum Inhalt der vorliegenden Anmeldung gehören:
Deutsche Patentanmeldungen: 10208211.1, 10215858.4, 10217351.4, 10217350.8, 10228120.3, 10253391.1, 10300271.5, 10316573.8
Europäische Patentanmeldungen: 99934294.2, 99908402.3
In principle, all SMP materials can be used for the production of stents. By way of example, reference may be made to the materials and the methods of preparation described in the following applications, which are hereby incorporated by reference into the subject of the present application:
German patent applications: 10208211.1, 10215858.4, 10217351.4, 10217350.8, 10228120.3, 10253391.1, 10300271.5, 10316573.8
European patent applications: 99934294.2, 99908402.3

SMP-Materialien mit zwei Formen im Gedächtnis sind im US Patent 6,388,043 beschrieben, das hier durch Verweis mit umfasst ist.SMP materials with two forms in memory are described in US Patent 6,388,043, which is hereby incorporated by reference is included.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Stents können thermoplastische Elastomere verwendet werden. Geeignete thermoplastische Elastomere zeichnen sich durch mindestens zwei Übergangstemperaturen aus. Die höhere Übergangstemperatur kann den physikalischen Netzpunkten, die die permanente Form des Stents bestimmen, zugeordnet werden. Die niedrigere Übergangstemperatur, bei welcher der Formgedächtniseffekt ausgelöst werden kann, kann den Schaltsegmenten zugeordnet werden (Schalttemperatur, Ttrans). Bei geeigneten thermoplastischen Elastomeren liegt die Schalttemperatur typischerweise etwa 3 bis 20 °C oberhalb der Körpertemperatur.For the production of the stents according to the invention thermoplastic elastomers can be used. Suitable thermoplastic elastomers are characterized by at least two transition temperatures. The higher transition temperature can be assigned to the physical network points that determine the permanent shape of the stent. The lower transition temperature, at which the shape memory effect can be triggered, can be assigned to the switching segments (switching temperature, T trans ). For suitable thermoplastic elastomers, the switching temperature is typically about 3 to 20 ° C above body temperature.

Beispiele für thermoplastische Elastomere sind Multiblockcopolymere. Bevorzugte Multiblockcopolymere sind zusammengesetzt aus den Blöcken (Makrodiolen) bestehend aus α,ω-Diol-Polymeren von Poly(ε-caprolacton) (PCL), Poly(ethylen glycol) (PEG), Poly(pentadecalacton), Poly(ethylenoxid), Poly(propylenoxid), Poly(propylenglycol), Poly(tetrahydrofuran), Poly(dioxanon), Poly(lactid), Poly(glycolid) und Poly(lactid-ran-glycolid) oder aus α,ω-Diol-Copolymeren der Monomere, auf denen die oben genannten Verbindungen basieren, in einem Molekulargewichtsbereich Mn von 250 bis 500 000 g/mol. Zwei unterschiedliche Makrodiole werden mit Hilfe eines geeigneten bifunktionellen Kopplungsreagenz (im speziellen ein aliphatisches oder aromatisches Diisocyanat oder Disäurechlorid oder Phosgen) zu einem thermoplastischen Elastomer mit Molekulargewichten Mn im Bereich von 500 bis 50 000 000 g/mol verknüpft. In einem phasensegregierten Polymer kann bei jedem der Blöcke des o. g. Polymers unabhängig vom anderen Block eine Phase mit mindestens einem thermischen Übergang (Glas- oder Schmelzübergang) zugeordnet werden.Examples of thermoplastic elastomers are multiblock copolymers. Preferred multiblock copolymers are composed of the blocks (macrodiols) consisting of α, ω-diol polymers of poly (ε-caprolactone) (PCL), poly (ethylene glycol) (PEG), poly (pentadecalactone), poly (ethylene oxide), poly (propylene oxide), poly (propylene glycol), poly (tetrahydrofuran), poly (dioxanone), poly (lactide), poly (glycolide) and poly (lactide-ran-glycolide) or from α, ω-diol copolymers of the monomers which are based on the abovementioned compounds, in a molecular weight range M n of from 250 to 500 000 g / mol. Two different macrodiols are linked by means of a suitable bifunctional coupling reagent (in particular an aliphatic or aromatic diisocyanate or diacid chloride or phosgene) to give a thermoplastic elastomer having molecular weights M n in the range from 500 to 50,000,000 g / mol. In a phase-segregated polymer, a phase with at least one thermal transition (glass transition or melt transition) can be assigned to each of the blocks of the abovementioned polymer independently of the other block.

Besonders bevorzugt sind Multiblockcopolymere aus Makrodiolen basierend auf Pentadecalacton (PDL) und ε-Caprolacton (PCL) und einem Diisocyanat. Die Schalttemperatur – hier eine Schmelztemperatur – kann über die Blocklänge des PCLs im Bereich zwischen ca. 30 und 55 °C eingestellt werden. Die physikalischen Netzpunkte zur Fixierung der permanenten Form des Stents werden von einer zweiten kristallinen Phase mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 87–95 °C gebildet. Auch Blends aus Multiblockcopolymeren sind geeignet. Durch das Mischungsverhältnis lassen sich die Übergangstemperaturen gezielt einstellen.Especially Preference is given to multiblock copolymers of macrodiols based on Pentadecalactone (PDL) and ε-caprolactone (PCL) and a diisocyanate. The switching temperature - here one Melting temperature - can over the block length of the PCL in the range between about 30 and 55 ° C are set. The physical Mesh points to fix the permanent shape of the stent of a second crystalline phase having a melting point in the range formed from 87-95 ° C. Blends of multiblock copolymers are also suitable. Leave by the mixing ratio the transition temperatures set specifically.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Stents können auch Polymernetzwerke verwendet werden. Geeignete Polymernetzwerke zeichnen sich durch kovalente Netzpunkte und mindestens einem Schaltsegment mit mindestens einer Übergangstemperatur aus. Die kovalenten Netzpunkte bestimmen die permanente Form des Stents. Bei geeigneten Polymernetzwerken liegt die Schalttemperatur, bei welcher der Formgedächtniseffekt ausgelöst werden kann, typischerweise etwa 3 bis 20 °C oberhalb der Körpertemperatur.to Production of the stents according to the invention can also be used polymer networks. Suitable polymer networks are characterized by covalent network points and at least one switching segment with at least one transition temperature out. The covalent network points determine the permanent shape of the Stents. With suitable polymer networks, the switching temperature is at which the shape memory effect triggered typically about 3 to 20 ° C above body temperature.

Zur Herstellung eines kovalenten Polymernetzwerks wird eines der im obigen Abschnitt beschriebenen Makrodiole mit Hilfe eines multifunktionellen Kopplungsreagenz vernetzt. Dieses Kopplungsreagenz kann eine mindestens trifunktionelle, niedermolekulare Verbindung oder ein multifunktionales Polymer sein. Im Falle des Polymers kann es sich um ein Sternpolymer mit mindestens drei Armen, ein graft-Polymer mit mindestens zwei Seitenketten, ein hyperverzweigtes Polymer oder um eine dendritische Struktur handeln. Sowohl im Falle der niedermolekularen als auch der polymeren Verbindungen müssen die Endgruppen zur Reaktion mit den Diolen befähigt sein. Im speziellen können hierfür Isocyanatgruppen verwendet werden (Polyurethan-Netzwerke).to Production of a covalent polymer network will be one of the in above described macrodiols using a multifunctional Crosslinked coupling reagent. This coupling reagent can be an at least trifunctional, low molecular weight compound or a multifunctional Be a polymer. In the case of the polymer may be a star polymer with at least three arms, a graft polymer with at least two Side chains, a hyperbranched polymer or a dendritic Act structure. Both in the case of low molecular weight as well of the polymeric compounds the end groups are capable of reacting with the diols. In particular, for this purpose, isocyanate groups used (polyurethane networks).

Insbesondere bevorzugt sind amorphe Polyurethannetzwerke aus Triolen und/oder Tetrolen und Diisocyanat. Die Darstellung sternförmiger Präpolymere wie Oligo[(rac-lactat)-co-glykolat]triol oder -tetrol erfolgt durch die ringöffnende Copolymerisation von rac-Dilactid und Diglykolid in der Schmelze der Monomere mit hydroxyfunktionellen Initiatoren unter Zusatz des Katalysators Dibutylzinn(IV)oxid (DBTO). Als Initiatoren der ringöffnenden Polymerisation werden Ethylenglykol, 1,1,1-Tris(hydroxy-methyl)ethan bzw. Pentaerythrit eingesetzt. Analog werden Oligo(lactat-co-hydroxycaproat)tetrole und Oligo(lactathydroxyethoxyacetat)tetrole sowie [Oligo(propylengiycol)-block-oligo(rac-lactat)-co-glycolat)]triole hergestellt. Die erfindungsgemäßen Netzwerke können einfach durch Umsetung der Präpolymere mit Diisocyanat, z. B. einem Isomerengemisch aus 2,2,4- und 2,4,4-Trimethylhexan-1,6-diisocyanat (TMDI), in Lösung, z.B. in Dichloromethan, und anschließender Trocknung erhalten werden.Particularly preferred are amorphous polyurethane networks of triols and / or tetrols and diisocyanate. Star-shaped prepolymers such as oligo [(rac-lactate) -co-glycolate] triol or tetrol are prepared by the ring-opening copolymerization of rac-dilactide and diglycolide in the melt of the monomers with hydroxy-functional initiators with addition of the catalyst dibutyltin (IV) oxide ( DBTO). Ethylene glycol, 1,1,1-tris (hydroxy-methyl) ethane or pentaerythritol are used as initiators of the ring-opening polymerization. Analogously, oligo (lactate-co-hydroxycaproate) tetrols and oligo (lactothydroxyethoxyacetate) tetrols as well as [oligo (propylene glycol) -block oligo (rac-lactate) -co-glycolate)] triols are prepared. The networks of the invention can be easily prepared by reacting the prepolymers with diisocyanate, for. B. a mixture of isomers 2,2,4- and 2,4,4-trimethylhexane-1,6-diisocyanate (TMDI), in solution, eg in dichloromethane, and subsequent drying.

Weiterhin können die im obigen Abschnitt beschriebenen Makrodiole zu entsprechenden α,ω-Divinylverbindungen funktionalisiert werden, die thermisch oder photochemisch vernetzt werden können. Die Funktionalisierung erlaubt bevorzugt eine kovalente Verknüpfung der Makromonomere durch Reaktionen, die keine Nebenprodukte ergeben. Bevorzugt wird diese Funktionalisierung durch ethylenisch ungesättigte Einheiten zur Verfügung gestellt, insbesondere bevorzugt durch Acrylatgruppen und Methacrylatgruppen, wobei letztere insbesondere bevorzugt sind. Hierbei kann im speziellen die Umsetzung zu α,ω-Makrodimethacrylaten, bzw. Makrodiacrylaten durch die Reaktion mit den entsprechenden Säurechloriden in Gegenwart einer geeigneten Base durchgeführt werden. Die Netzwerke werden erhalten durch das Vernetzen der endgruppenfunktionalisierten Makromonomere. Diese Vernetzung kann erreicht werden durch das Bestrahlen der Schmelze, umfassend die endgruppenfunktionalisierte Makromonomerkomponente und ggf. ein niedermolekulares Comonomer, wie nachfolgend erläutert wird. Geeignete Verfahrensbedingungen dafür sind das Bestrahlen der Mischung in Schmelze, vorzugsweise bei Temperaturen im Bereich von 40 bis 100 °C, mit Licht einer Wellenlänge von vorzugsweise 308 nm. Alternativ ist eine Wärmevernetzung möglich wenn ein entsprechendes Initiatorsystem eingesetzt wird.Farther can the macrodiols described in the above section to corresponding α, ω-divinyl compounds be functionalized, the thermally or photochemically crosslinked can be. The functionalization preferably allows a covalent linkage of Macromonomers by reactions that give no by-products. This functionalization is preferably carried out by ethylenically unsaturated units disposal provided, in particular preferred by acrylate groups and methacrylate groups, the latter being particularly preferred. This can be special the conversion into α, ω-macrodimethacrylates, or Makrodiacrylaten by the reaction with the corresponding acid chlorides be carried out in the presence of a suitable base. The networks will be obtained by crosslinking the end-group functionalized macromonomers. This crosslinking can be achieved by the irradiation of the melt, comprising the end group-functionalized macromonomer component and optionally a low molecular weight comonomer, as explained below. Suitable process conditions for this are the irradiation of the mixture in melt, preferably at temperatures in the range of 40 to 100 ° C, with light of one wavelength of preferably 308 nm. Alternatively, thermal crosslinking is possible if a corresponding initiator system is used.

Werden die oben beschriebenen Makromonomere vernetzt, so entstehen Netzwerke mit einer einheitlichen Struktur, wenn lediglich eine Art an Makromonomer eingesetzt wird. Werden zwei Arten an Monomeren eingesetzt, so werden Netzwerke vom AB-Typ erhalten. Solche Netzwerke vom AB-Typ können auch erhalten werden, wenn die funktionalisierten Makromonomere mit geeigneten niedermolekularen oder oligomeren Verbindungen copolymerisiert werden. Sind die Makromonomere mit Acrylatgruppen oder Methacrylatgruppen funktionalisiert, so sind geeignete Verbindungen, die copolymersisiert werden können, niedermolekulare Acrylate, Methacrylate, Diacrylate oder Dimethacrylate. Bevorzugte Verbindungen dieser Art sind Acrylate, wie Butylacrylat oder Hexylacrylat, und Methacrylate, wie Methylmethacrylat und Hydroxyethylmethacrylat.Become crosslinking the above-described macromonomers, creating networks with a uniform structure, if only one kind of macromonomer is used. If two types of monomers are used, then Obtained networks of AB type. Such AB type networks can also obtained when the functionalized macromonomers with suitable low molecular weight or oligomeric compounds are copolymerized. Are the macromonomers functionalized with acrylate groups or methacrylate groups, so are suitable compounds that can be copolymerized low molecular weight acrylates, Methacrylates, diacrylates or dimethacrylates. Preferred compounds of this type are acrylates, such as butyl acrylate or hexyl acrylate, and Methacrylates, such as methyl methacrylate and hydroxyethyl methacrylate.

Diese Verbindungen, die mit den Makromonomeren copolymerisiert werden können, können in einer Menge von 5 bis 70 Gew.-%, bezogen auf das Netzwerk aus Makromonomer und der niedermolekularen Verbindung vorliegen, bevorzugt in einer Menge von 15 bis 60 Gew.-%. Der Einbau von variierenden Mengen der niedermolekularen Verbindung erfolgt durch Zugabe entsprechender Mengen an Verbindung zur zu vernetzenden Mischung. Der Einbau der niedermolekularen Verbindung in das Netzwerk erfolgt in einer Menge, die der in der Vernetzungsmischung enthaltenen Menge entspricht.These Compounds which are copolymerized with the macromonomers can, can in an amount of 5 to 70% by weight based on the network Macromonomer and the low molecular weight compound are present in an amount of 15 to 60% by weight. The installation of varying Quantities of the low molecular weight compound by adding appropriate Amounts of compound to be cross-linked mixture. The installation of the low molecular weight compound enters the network in a crowd which corresponds to the amount contained in the crosslinking mixture.

Die erfindungsgemäß zu verwendenden Makromonomere werden im folgenden detailliert beschrieben.The to be used according to the invention Macromonomers are described in detail below.

Durch Variation des Molgewichtes der Makrodiole lassen sich Netzwerke mit unterschiedlichen Vernetzungsdichten (bzw. Segmentlängen) und mechanischen Eigenschaften erzielen. Die kovalent zu vernetzenden Makromonomere weisen bevorzugt ein Zahlenmittel des Molgewichts, bestimmt durch GPC-Analyse von 2000 bis 30000 g/mol, bevorzugt von 5000 bis 20000 g/mol und insbesondere bevorzugt von 7500 bis 15000 g/mol auf. Die kovalent zu vernetzenden Makromonomere weisen bevorzugt an beiden Enden der Makromonomerkette eine Methacrylatgruppe auf. Eine derartige Funktionalisierung erlaubt die Vernetzung der Makromonomere durch einfache Photoinitiation (Bestrahlung).By Variation of the molecular weight of the macrodiols can be networks with different crosslinking densities (or segment lengths) and achieve mechanical properties. The covalently crosslinked Macromonomers preferably have a number average molecular weight, determined by GPC analysis from 2000 to 30,000 g / mol, preferably from 5000 to 20,000 g / mol, and more preferably from 7,500 to 15,000 g / mol. The covalently crosslinked macromonomers are preferred at both ends of the macromonomer chain, a methacrylate group. Such functionalization allows crosslinking of the macromonomers by simple photoinitiation (irradiation).

Die Makromonomere sind bevorzugt Polyestermakromonomere, insbesondere bevorzugt Polyestermakromonomere auf der Basis von ε-Caprolacton. Andere mögliche Polyestermakromonomere basieren auf Lactideinheiten, Glycolideinheiten, p-Dioxanoneinheiten und deren Mischungen und Mischungen mit ε-Caprolactoneinheiten, wobei Polyestermakromonomere mit Caprolactoneinheiten insbesondere bevorzugt sind. Bevorzugte Polyestermakromonomere sind weiterhin Poly(caprolacton-co-glycolid) und Poly(caprolacton-co-lactid). Über das Mengenverhältnis der Comonomere lässt sich die Übergangstemperatur einstellen, ebenso wie Abbaugeschwindigkeit.The Macromonomers are preferably polyester macromonomers, in particular preferably polyester macromonomers based on ε-caprolactone. Other possible Polyester macromonomers are based on lactide units, glycolide units, p-dioxanone and mixtures thereof and mixtures with ε-caprolactone units, wherein Polyester macromonomers with caprolactone units are particularly preferred are. Preferred polyester macromonomers are also poly (caprolactone-co-glycolide) and poly (caprolactone-co-lactide). About the ratio of Comonomer leaves the transition temperature set, as well as degradation rate.

Insbesondere bevorzugt sind die erfindungsgemäß einzusetzenden Makromonomere Polyester, umfassend die vernetzbaren Endgruppen. Ein insbesondere bevorzugter, erfindungsgemäß einzusetzenden Polyester ist ein Polyester auf der Basis von ε-Caprolacton oder Pentadecalacton, für den die oben aufgeführten Angaben über das Molgewicht gelten. Die Herstellung eines solchen Polyestermakromonomeren, an den Enden funktionalisiert, bevorzugt mit Methacrylatgruppen, kann durch einfache Synthesen, die dem Fachmann bekannt sind hergestellt werden. Diese Netzwerke, ohne Berücksichtigung der weiteren wesentlichen polymeren Komponente der vorliegenden Erfindung, zeigen semikristalline Eigenschaften und weisen einen Schmelzpunkt der Polyesterkomponente auf (bestimmbar durch DSC-Messungen), der abhängig von der Art der eingesetzten Polyesterkomponente ist und darüber somit auch steuerbar ist. Bekanntermaßen liegt diese Temperatur (Tm1) für Segmente basierend auf Caprolactoneinheiten zwischen 30 und 60 °C in Abhängigkeit von der Molmasse des Makromonomers.With particular preference the macromonomers to be used according to the invention are polyesters comprising the crosslinkable end groups. A particularly preferred polyester to be used according to the invention is a polyester based on ε-caprolactone or pentadecalactone, for which the above-mentioned molecular weight data apply. The preparation of such a polyester macromonomer, functionalized at the ends, preferably with methacrylate groups, can be prepared by simple syntheses known to those skilled in the art. These networks, without regard to the other essential polymeric component of the present invention, exhibit semicrystalline properties and have a melt Point of the polyester component (determined by DSC measurements), which is dependent on the nature of the polyester component used and therefore is also controllable. As is known, this temperature (T m 1) for segments based on caprolactone units is between 30 and 60 ° C., depending on the molar mass of the macromonomer.

Ein bevorzugtes Netzwerk mit einer Schmelztemperatur als Schalttemperatur basiert auf dem Makromonomer Poly(caprolacton-co-glycolid)-dimethacrylat. Das Makromonomer kann als solches umgesetzt oder mit n-Butylacrylat zum AB-Netzwerk copolymerisiert werden. Die permanente Form des Stents wird durch kovalente Netzpunkte bestimmt. Das Netzwerk zeichnet sich durch eine kristalline Phase aus, deren Schmelztemperatur z.B. durch das Comonomerverhältnis von Caprolacton zu Glycolid gezielt im Bereich von 20 bis 57 °C eingestellt werden kann. n-Butylacrylat als Comonomer kann z.B. zur Optimierung der mechanischen Eigenschaften des Stents verwendet werden.One preferred network with a melting temperature as the switching temperature based on the macromonomer poly (caprolactone-co-glycolide) dimethacrylate. The macromonomer can be reacted as such or with n-butyl acrylate to be copolymerized to the AB network. The permanent form of the Stents are determined by covalent mesh points. The network is drawing is characterized by a crystalline phase whose melting temperature is e.g. by the comonomer ratio from caprolactone to glycolide targeted in the range of 20 to 57 ° C adjusted can be. n-butyl acrylate as a comonomer may e.g. for optimization the mechanical properties of the stent are used.

Ein weiteres bevorzugtes Netzwerk mit einer Glastemperatur als Schalttemperatur wird erhalten aus einem ABA Triblockdimethacrylat als Makromonomer, gekennzeichnet durch einen Mittelblock B aus Polypropylenoxid und Endblöcken A aus Poly(rac-lactid). Die amorphen Netzwerke weisen einen sehr breiten Schalttemperaturbereich auf.One Another preferred network with a glass transition temperature as the switching temperature is obtained from an ABA triblock dimethacrylate as macromonomer, characterized by a middle block B of polypropylene oxide and end blocks A of poly (rac-lactide). The amorphous networks have a lot wide switching temperature range.

Zur Herstellung von Stents mit zwei Formen im Gedächtnis sind Netzwerke mit zwei Übergangstemperaturen geeignet, wie beispielsweise interpenetrierende Netzwerke (IPNs). Das kovalente Netzwerk basiert auf Poly(caprolacton)-dimethacrylat als Makromonomer; die interpenetrierende Komponente ist ein Multiblockcopolymer aus Makrodiolen basierend auf Pentadecalacton (PDL) und ε-Caprolacton (PCL) und einem Diisocyanat. Die permanente Form des Materials wird durch die kovalenten Netzpunkte bestimmt. Die beiden Übergangstemperaturen – Schmelztemperaturen der kristallinen Phasen – lassen sich als Schalttemperaturen für jeweils eine temporäre Form nutzen. Die untere Schalttemperatur Ttrans 1 kann über die Blocklänge des PCLs im Bereich zwischen ca. 30 und 55 °C eingestellt werden. Die obere Schalttemperatur Ttrans 2 liegt im Bereich von 87–95 °C.For the production of stents with two shapes in memory, networks with two transition temperatures are suitable, such as interpenetrating networks (IPNs). The covalent network is based on poly (caprolactone) dimethacrylate as macromonomer; the interpenetrating component is a multiblock copolymer of macrodiols based on pentadecalactone (PDL) and ε-caprolactone (PCL) and a diisocyanate. The permanent shape of the material is determined by the covalent network points. The two transition temperatures - melting temperatures of the crystalline phases - can be used as switching temperatures, each for a temporary shape. The lower switching temperature T trans 1 can be set over the block length of the PCL in the range between approximately 30 and 55 ° C. The upper switching temperature T trans 2 is in the range of 87-95 ° C.

Weiterhin können zur Herstellung der erfindungsgemäßen Stents photosensitive Netzwerke verwendet werden. Geeignete photosensitive Netzwerke sind amorph und zeichnen sich durch kovalente Netzpunkte aus, die die permanente Form des Stents bestimmen. Ein weiteres Merkmal ist eine photoreaktive Komponente bzw. eine durch Licht reversibel schaltbare Einheit, die die temporäre Form des Stents bestimmt.Farther can for producing the stents of the invention photosensitive networks be used. Suitable photosensitive networks are amorphous and are characterized by covalent mesh points that are the permanent ones Determine the shape of the stent. Another feature is a photoreactive one Component or a unit reversibly switchable by light, the the temporary Shape of the stent determined.

Im Falle der photosensitiven Polymere wird ein geeignetes Netzwerk verwendet, welches entlang der amorphen Kettensegmente photosensitve Substituenten enthält. Bei UV-Bestrahlung sind diese Gruppen fähig, kovalente Bindungen miteinander einzugehen. Deformiert man das Material und bestrahlt es mit Licht einer geeigneten Wellenlänge λ1, wird das ursprüngliche Netzwerk zusätzlich quervernetzt. Aufgrund der Vernetzung erreicht man eine temporäre Fixierung des Materials im deformierten Zustand (Programmierung). Da die Photovernetzung reversibel ist, lässt sich durch erneutes Bestrahlen mit Licht einer anderen Wellenlänge λ2 die Vernetzung wieder lösen und somit die ursprüngliche Form des Materials wieder abrufen (Wiederherstellung). Ein solcher photomechanischer Zyklus lässt sich beliebig oft wiederholen. Die Basis der photosensitiven Materialien ist ein weitmaschiges Polymernetzwerk, das, wie vorstehend ausgeführt, transparent im Hinblick auf die zur Auslösung der Formveränderung gedachten Strahlung ist, d.h. bevorzugt eine UV-transparente Matrix bildet. Erfindungsgemäß bevorzugt sind Netzwerke der vorliegenden Erfindung basierend auf niedermolekularen Acrylaten und Methacrylaten, die sich radikalisch polymerisieren lassen, insbesondere C1-C6-(Meth)Acrylate und Hydroxyderivate, wobei Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Hydroxypropylacrylat, Poly(ethylenglycol)methacrylat und n-Butylacrylat bevorzugt sind; vorzugsweise werden n-Butylacrylat und Hydroxyethylmethacrylat verwendet.in the Case of the photosensitive polymers becomes a suitable network which photosensitve along the amorphous chain segments Contains substituents. In UV irradiation are these groups capable of to enter into covalent bonds with each other. Deformed the material and irradiated with light of a suitable wavelength λ1, the original Network in addition cross-linked. Due to the networking one achieves a temporary fixation of the material in the deformed state (programming). Because the photocrosslinking is reversible, leaves by re-irradiation with light of a different wavelength λ2 networking solve again and thus the original one Recall form of the material (restoration). Such a Photomechanical cycle leaves Repeat as often as you like. The basis of the photosensitive materials is a wide-meshed polymer network which, as stated above, is transparent in terms of triggering the change of form imaginary radiation is, i. preferably a UV-transparent matrix forms. According to the invention preferred are networks of the present invention based on low molecular weight Acrylates and methacrylates, which polymerize radically in particular C1-C6 (meth) acrylates and hydroxy derivatives, wherein Hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, Poly (ethylene glycol) methacrylate and n-butyl acrylate are preferred; Preferably, n-butyl acrylate and hydroxyethyl methacrylate are used.

Als Comonomer zur Herstellung der polymeren Netzwerke der vorliegenden Erfindung wird eine Komponente eingesetzt, die für die Vernetzung der Segmente verantwortlich ist. Die chemische Natur dieser Komponente hängt natürlich von der Natur der Monomere ab.When Comonomer for the preparation of the polymeric networks of the present Invention is a component used for the networking of the segments responsible for. Of course, the chemical nature of this component depends on the nature of the monomers.

Für die bevorzugten Netzwerke auf der Basis der oben als bevorzugt beschriebenen Acrylatmonomere sind geeignete Vernetzer bifunktionelle Acrylatverbindungen, die mit den Ausgangsmaterialien für die Kettensegmente geeignet reaktiv sind, so dass sie gemeinsam umgesetzt werden können. Derartige Vernetzer umfassen kurze, bifunktionelle Vernetzer, wie Ethylendiacrylat, niedermolekulare bi- oder polyfunktionelle Vernetzer, oligomere, lineare Diacrylatvernetzer, wie Poly(oxyethylen)diacrylaten oder Poly(oxypropylen)diacrylaten, und verzweigte Oligomere oder Polymere mit Acrylatendgruppen.For the preferred Networks are based on the acrylate monomers described above as being preferred suitable crosslinkers bifunctional acrylate compounds with the starting materials for the chain segments are suitably reactive so they work together can be implemented. Such crosslinkers include short, bifunctional crosslinkers, such as Ethylene diacrylate, low molecular weight bi- or polyfunctional crosslinkers, oligomeric, linear diacrylate crosslinkers, such as poly (oxyethylene) diacrylates or poly (oxypropylene) diacrylates, and branched oligomers or Polymers with acrylate end groups.

Als weitere Komponente umfasst das erfindungsgemäße Netzwerk eine photoreaktive Komponente (Gruppe), die für die Auslösung der gezielt steuerbaren Formveränderung mitverantwortlich ist. Diese photoreaktive Gruppe ist eine Einheit, die durch Anregung mit einer geeigneten Lichtstrahlung, bevorzugt UV-Strahlung zu einer reversiblen Reaktion fähig ist (mit einer zweiten photoreaktiven Gruppe), die zur Erzeugung oder Lösung von kovalenten Bindungen führt. Bevorzugte photoreaktive Gruppen sind solche, die zu einer reversiblen Photodimerisierung fähig sind. Als photoreaktive Komponenten in den erfindungsgemäßen photosensitiven Netzwerken dienen bevorzugt verschiedene Zimtsäureester (Cinnamate, CA) und Cinnamylacylsäureester (Cinnamylacylate, CAA).When further component, the network according to the invention comprises a photoreactive Component (group), which for the trigger the specifically controllable change in shape is jointly responsible. This photoreactive group is a unit which by excitation with a suitable light radiation, preferred UV radiation is capable of a reversible reaction (with a second photoreactive group) used to generate or dissolve covalent bonds leads. Preferred photoreactive groups are those which are reversible Photodimerization capable are. As photoreactive components in the photosensitive Networks preferably serve various cinnamic acid esters (Cinnamate, CA) and Cinnamylacylsäureester (Cinnamyl acylates, CAA).

Es ist bekannt, dass Zimtsäure und ihre Derivate unter UV-Licht von etwa 300 nm unter Ausbildung eines Cyclobutans dimerisieren. Die Dimere lassen sich wieder spalten, wenn mit UV-Licht einer kleineren Wellenlänge von etwa 240 nm bestrahlt wird. Die Absorptionsmaxima lassen sich durch Substituenten am Phenylring verschieben, verbleiben aber stets im UV-Bereich. Weitere Derivate, die sich photodimerisieren lassen, sind 1,3-Diphenyl-2-propen-1-on (Chalkon), Cinnamylacylsäure, 4-Methylcoumarin, verschiedene ortho-substituierte Zimtsäuren, Cinammyloxysilane (Silylether des Zimtalkohols).It is known to be cinnamic acid and their derivatives under UV light of about 300 nm to form a Cyclobutane dimerization. The dimers can be split again, when irradiated with UV light of a smaller wavelength of about 240 nm becomes. The absorption maxima can be attributed to substituents on the phenyl ring shift, but always remain in the UV range. Further derivatives, which can be photodimerized are 1,3-diphenyl-2-propen-1-one (Chalcone), cinnamylacylic acid, 4-methylcoumarin, various ortho-substituted cinnamic acids, cinammyloxysilanes (Silyl ether of cinnamyl alcohol).

Bei der Photodimerisierung von Zimtsäure und ähnlichen Derivaten handelt es sich um eine [2+2] Cycloaddition der Doppelbindungen zu einem Cyclobutanderivat. Sowohl die E- als auch Z-Isomere sind in der Lage, diese Reaktion einzugehen. Unter Bestrahlung läuft die E/Z-Isomerisierung in Konkurrenz zur Cycloaddition ab. Im kristallinen Zustand ist die E/Z-Isomerisierung jedoch gehindert. Aufgrund der verschiedenen Anordnungsmöglichkeiten der Isomere zueinander sind theoretisch 11 verschiedene stereoisomere Produkte (Truxillsäuren, Truxinsäuren) möglich. Der für die Reaktion erforderliche Abstand der Doppelbindungen zweier Zimtsäuregruppen beträgt etwa 4 Å.at the photodimerization of cinnamic acid and similar Derivatives are a [2 + 2] cycloaddition of the double bonds to a cyclobutane derivative. Both the E and Z isomers are able to respond to this. Under irradiation runs the E / Z isomerization in competition with cycloaddition. In the crystalline State is the E / Z isomerization however, prevented. Due to the different arrangement possibilities The isomers of each other are theoretically 11 different stereoisomers Products (truxilic acids, Truxinsäuren) possible. The for the reaction required distance of the double bonds of two cinnamic acid groups is about 4 Å.

Die Netzwerke zeichnen sich durch die folgenden Eigenschaften aus: Insgesamt sind die Netzwerke gute SMP-Materialien, mit hohen Rückstellwerten, d.h. die ursprüngliche Form wird auch bei mehrfachem Durchlaufen eines Zyklus an Formänderungen zu einem hohen Prozentsatz, üblicherweise oberhalb von 90%, erneut erhalten. Dabei tritt auch kein nachteiliger Verlust an mechanischen Eigenschaftswerten auf.The Networks are characterized by the following features: Overall are the networks good SMP materials, with high reset values, i.e. the original Shape also changes in shape after multiple cycles to a high percentage, usually above 90%, received again. There is also no disadvantage Loss of mechanical property values.

Da die oben genannten Materialien auf aliphatischen Polyestern basieren, sind die eingesetzten SMP-Materialien hydrolysierbar bzw. bioabbaubar. Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass diese Materialien sich einerseits in biokompatibler Weise zersetzen (d.h. die Abbauprodukte sind nicht toxisch) und dabei gleichzeitig während des Abbauvorgangs die mechanische Integrität des Stents erhalten bleibt, was eine ausreichend lange Funktionalität des Stents sichert.There the above materials are based on aliphatic polyesters, the used SMP materials are hydrolyzable or biodegradable. surprisingly It has been shown that these materials are on the one hand in biocompatible manner (i.e., the degradation products are not toxic) and at the same time during the degradation process mechanical integrity of the stent, resulting in sufficiently long stent functionality guaranteed.

Verarbeitung der Polymere zu Stentsprocessing the polymers to stents

Zur Verarbeitung von thermoplastischen Elastomeren zu Stents beispielsweise in Form einer Hohlröhre o. ä. (1) können alle üblichen polymertechnischen Methoden wie Spritzguß, Extrusion, Rapid Prototyping u.s.w. angewandt werden, die dem Fachmann bekannt sind. Zusätzlich können Fertigungsverfahren wir Laser-Cutting eingesetzt werden. Im Falle der thermoplastischen Elastomere können verschiedene Designs durch ein Ausspinnen in Mono- oder Multifilament-Fäden mit anschließender Verwebung zu einen zylinderförmigen Netz mit Maschenstruktur realisiert werden.For processing thermoplastic elastomers into stents, for example in the form of a hollow tube or the like ( 1 ), all the usual polymer engineering methods such as injection molding, extrusion, rapid prototyping, etc. can be used, which are known in the art. In addition, manufacturing processes such as laser cutting can be used. In the case of thermoplastic elastomers, various designs can be realized by spinning out in monofilament or multifilament yarns, followed by interweaving to form a cylindrical network with a mesh structure.

Bei der Herstellung von Stents aus Polymernetzwerken muß beachtet werden, dass die Form in der die Vernetzungsreaktion der Makromonomere erfolgt, der permanenten Form des Stents entspricht (Formgussverfahren mit anschließender Härtung). Speziell die erfindungsgemäßen Netzwerkmaterialen bedürfen daher zur weiteren Verarbeitung spezieller Fräs- und Schneidemethoden. Hierbei empfiehlt sich die Perforation bzw. das Schneiden beispielsweise einer Röhre mit Hilfe von LASER-Licht geeigneter Wellenlänge. Mit Hilfe dieser Technik – im speziellen bei der Kombination von CAD und gepulsten CO2 oder YAG-Lasern – können Formen bis zu einer Größe von 20 μm herab gearbeitet werden, ohne dass das Material einer hohen thermischen Belastung (und damit unerwünschten Nebenreaktionen an der Oberfläche) ausgesetzt wird. Alternativ empfiehlt sich eine spanabhebende Weiterverarbeitung zum einsatzfähigen Stent.When fabricating stents from polymer networks, note that the shape in which the crosslinking reaction of the macromonomers occurs corresponds to the permanent shape of the stent (casting followed by curing). In particular, the network materials according to the invention therefore require special milling and cutting methods for further processing. Here, the perforation or cutting, for example, a tube with the help of LASER light of suitable wavelength is recommended. With the help of this technique - especially with the combination of CAD and pulsed CO 2 or YAG lasers - molds can be downsized down to a size of 20 microns, without the material of a high thermal load (and thus undesirable side reactions ) is suspended. Alternatively, it is advisable to perform a machining process for the stent that can be used.

Die zweite Ausführungsform wird erhalten durch Beschichten bzw. Einbetten eines konventionellen Materials (siehe oben) in ein SMP-Material durch ein geeignetes Verfahren.The second embodiment is obtained by coating or embedding a conventional material (see above) into an SMP material by a suitable method.

Die erforderlichen mechanischen Eigenschaften eines Stents hängen vom Einsatzort ab und erfordern ein angepasstes Design. Wird der implantierte Stent starken mechanischen Verformungen ausgesetzt, ist eine sehr hohe Flexibilität erforderlich, ohne dass der Stent bei den Bewegungen kollabiert. Prinzipiell ist hier das „wire coil design" besser geeignet. In anderen Bereichen tiefergelegener Organe, wird der Stent weniger durch Verformungen mechanisch belastet, sondern eher durch einen relativ hohen Außendruck. Ein hierfür geeigneter Stent muß sich durch hohe radiale Kräfte auf das umliegende Gewebe auszeichnen. Hier erscheint das „slotted tube design" besser geeignet. Röhren mit Perforationen ermöglichen den Einstrom von Flüssigkeiten aus dem umliegenden Gewebe in den Stent (Drainage).The required mechanical properties of a stent depend on the site and require a customized design. If the implanted stent is subjected to severe mechanical deformation, a very high degree of flexibility is required without the stent collapsing during the movements. In principle, the "wire coil design" is better suited here: In other areas of lower organs, the stent is less affected mechanically by deformations, but rather by a relatively high external pressure.A suitable stent must be characterized by high radial forces on the surrounding tissue Here the "slotted tube design" seems more suitable. Tubes with perforations allow the inflow of fluids from the surrounding tissue into the stent (drainage).

Da bei Stents die im nicht-vaskulären Bereich eingesetzt werden sollen Drainage-Effekte im Vordergrund stehen, bietet sich für derartige Stents insbesondere ein Design mit eingebettetem konventionellen Grundgerüst an, oder ein Design im wesentlichen aus SMP-Material (perforierte Röhre oder Netzkörper), da bei diesen am einfachsten die für die Drainage notwendige Durchlässigkeit für Flüssigkeit gegeben ist, bei gleichzeitig ausreichender mechanischer Festigkeit.There in stents that are in non-vascular Area to be used drainage effects in the foreground stand, offers itself for Such stents in particular a design with embedded conventional backbone, or a design essentially made of SMP material (perforated tube or Net body) since in these the easiest the necessary for the drainage permeability for liquid is given, at the same time sufficient mechanical strength.

Funktionalisierung der Stentsfunctionalization the stents

Zur leichteren Einführung des Stents kann dieser ggf. mit einem Coating, das die Gleitfähigkeit erhöht, ausgerüstet werden (z.B. Silicone oder Hydrogele).to easier introduction If necessary, the stent may be coated with a coating that has the lubricity be increased, equipped (e.g., silicones or hydrogels).

Zur leichteren Lokalisierung des Stents durch bildgebende diagnostische Verfahren kann der Formgedächtniskunststoff mit einem geeigneten Röntgen-Kontrastmittel (bspw. BaSO4) verblendet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht im Einbau von Metallfäden (bspw. Edelstahl) in den Stent. Diese Metallfäden dienen hierbei nicht zur Stabilisierung (sondern zur Lokalisierung); es ist deren ausschließliche Aufgabe den Röntgenkontrast zu erhöhen.For easier localization of the stent by diagnostic imaging methods, the shape memory plastic can be veneered with a suitable X-ray contrast agent (eg BaSO 4 ). Another possibility is the installation of metal threads (eg stainless steel) in the stent. These metal threads are not used for stabilization (but for localization); it is their exclusive task to increase the X-ray contrast.

Eine dritte Möglichkeit besteht in der Verblendung mit Metallen, die neben ihres hohen Röntgenkontrasts noch virostatische, fungizide oder bakterizide Eigenschaften (bspw. Nano-Silber) besitzen. Eine weitere Alternative in dieser Hinsicht ist der Einbau von röntgenopaken Chromophoren wie z.B. Trijodbenzol-Derivate in die SMP-Materialien selbst.A third possibility consists in veneering with metals, in addition to their high X-ray contrast nor virostatic, fungicidal or bactericidal properties (eg. Nano-silver). Another alternative in this regard is the installation of radiopaque Chromophores such as e.g. Triiodobenzene derivatives in the SMP materials even.

In einer weiteren Ausführungsform kann das SMP mit anorganischen, bioabbaubaren Nanopartikeln compoundiert werden. Beispiele sind Partikel aus Magnesium oder Magnesium-Legierungen oder Magnetit. Geeignet sind auch Partikel aus Carbon. Derartig funktionalisierte SMP können in einem oszillierendem elektrischen Feld aufgeheizt werden, um den Formgedächtniseffekt auszulösen.In a further embodiment For example, the SMP can be compounded with inorganic, biodegradable nanoparticles become. Examples are particles of magnesium or magnesium alloys or magnetite. Also suitable are particles of carbon. Such functionalized SMP can be heated in an oscillating electric field to the shape memory effect trigger.

Der erfindungsgemäße Stent kann weiterhin mit einer Reihe von therapeutisch wirksamen Substanzen beladen sein, welche den Heilungsprozess unterstützen, die Restenose des Stents unterdrücken oder auch Folgeerkrankungen verhindern. Im Speziellen können eingesetzt werden:

  • – Entzündungshemmende Wirkstoffe (bspw. Ethacridinlactat)
  • – Schmerzlindernde Wirkstoffe (bspw. Acetylsalicilsäure)
  • – Antibiotische Wirkstoffe (bspw. Enoxacin, Nitrofurantoin)
  • – Wirkstoffe gegen Viren, Pilze (bspw. Elementares Silber)
  • – Antithrombische Wirkstoffe (bspw. AAS, Clopidogrel, Hirudin, Lepirudin, Desirudin)
  • – Cytostatische Wirkstoffe (bspw. Sirolimus, Rapamycin, oder Rapamune)
  • – Immunosuppresive Wirkstoffe (bspw. ABT-578)
  • – Wirkstoffe zur Herabsetzung der Restenose (bspw. Taxol, Paclitaxel, Sirolimus, Actinomycin D)
The stent according to the invention can furthermore be loaded with a series of therapeutically active substances which assist the healing process, suppress restenosis of the stent or even prevent secondary diseases. In particular, can be used:
  • Anti-inflammatory agents (eg ethacridine lactate)
  • - pain relieving agents (eg acetylsalicylic acid)
  • - antibiotics (eg enoxacin, nitrofurantoin)
  • - active substances against viruses, fungi (eg elemental silver)
  • Antithrombic agents (eg AAS, clopidogrel, hirudin, lepirudin, desirudin)
  • - Cytostatic agents (eg sirolimus, rapamycin, or rapamune)
  • - immunosuppressive agents (eg ABT-578)
  • - agents for the reduction of restenosis (eg taxol, paclitaxel, sirolimus, actinomycin D)

Der erfindungsgemäße Stent kann auf unterschiedliche Art und Weise mit Wirkstoffen beladen werden.Of the Stent according to the invention can be loaded with active ingredients in different ways become.

Die Wirkstoffe können entweder direkt mit dem Kunststoff verblendet oder als Coating auf den Stent aufgebracht werden.The Active ingredients can either veneered directly with the plastic or as a coating on be applied to the stent.

Derartige Stents können auch im Bereich Gentherapie eingesetzt werden.such Stents can also be used in the field of gene therapy.

Werden die Wirkstoffe in die hydrophile Beschichtung eingebracht, so werden diese freigesetzt, so lange der Stent eine diffusionskontrollierte Freisetzung ermöglicht. Hierbei ist zu beachten, dass die Diffusionsgeschwindigkeit der Wirkstoffe aus der hydrophilen Beschichtung höher sein muss als die Abbaugeschwindigkeit des Material des Stents.Become the active ingredients are incorporated into the hydrophilic coating, so be these are released as long as the stent is a diffusion-controlled Release possible. It should be noted that the diffusion rate of the Active ingredients from the hydrophilic coating must be higher than the rate of degradation of the Material of the stent.

Werden die Wirkstoffe in das Material des erfindungsgemäßen Stents eingebracht, so erfolgt die Freisetzung der Wirkstoffe während des Abbaus, ggf. nachdem der Stent mit Endothelzellen überwachsen ist und im Kontakt mit dem Weichgewebe steht. Hierbei geht die Freisetzung des Wirkstoffes mit dem Abbau des Stents einher; daher ist zu beachten, dass die Diffusionsgeschwindigkeit des Wirkstoffes aus dem Stent geringer sein muss als die Abbaugeschwindigkeit des Material des Stents.Become introduced the active ingredients in the material of the stent according to the invention, so the release of the active substances takes place during the degradation, if necessary after the stent overgrown with endothelial cells is and is in contact with the soft tissue. Here is the release the drug is associated with the degradation of the stent; therefore it should be noted that the rate of diffusion of the drug from the stent must be less than the degradation rate of the material of the Stents.

Im speziellen kommen folgende Einsatzgebiete in Fragein the special the following application areas come into question

Design nicht-vaskulärer StentsDesign of non-vascular stents

Die wesentlichen Einsatzgebiete sind der gesamte Magen-Darm-Trakt, Luft- und Speiseröhre, Gallengang, Harnleiter, Harnröhre und Eileiter. Dementsprechend kommen Stents in den unterschiedlichsten Größen zum Einsatz. Die unterschiedlichen pH-Werte der Körperflüssigkeiten und das Auftreten von Keimen müssen im Stent-Design individuell berücksichtigt werden.The essential areas of use are the entire gastrointestinal tract, air and esophagus, Bile duct, ureter, urethra and fallopian tubes. Accordingly, stents come in the most diverse Sizes to Commitment. The different pH levels of body fluids and the occurrence of germs must be in Individually considered stent design become.

Unabhängig vom Einsatzort werden nicht-vaskuläre Stents im wesentlichen zur Drainage von Körperflüssigkeiten wie Gallensaft, Bauchspeicheldrüsensaft oder Urin eingesetzt. Daher empfiehlt sich ein Design eines perforierten Schlauchs, der zum einen die aus dem Hohlraum abzutransportierende Flüssigkeit sicher abführen kann, auf der anderen Seite jedoch über die komplette Strecke die Flüssigkeit aufnimmt. Weiterhin muss das verwendete Polymermaterial eine hohe Flexibiltät aufweisen, um einen Tragekomfort sicherzustellen. Zur besseren Identifikation bei röngtenographischen Untersuchungen kann das Ausgangsmaterial mit Röntgenkontrastmitteln wie Bariumsulfat geblendet werden oder es werden röntgenopake Chromophore in die SMP-Materialien eingebaut, z.B. durch Einpolymerisieren geeigneter Monomere. Wenn Stents in Gebieten eingesetzt werden sollen, in denen Keime vorkommen, kann die Einarbeitung von antibiotischen Wirkstoffen in das Material sinnvoll sein.Independent of Site will be non-vascular Stents essentially for the drainage of body fluids such as bile, pancreatic juice or urine. Therefore, a design of a perforated is recommended Hose, on the one hand to be removed from the cavity liquid safely dissipate on the other hand, however, over the entire route the liquid receives. Furthermore, the polymer material used has a high flexibility to ensure comfort. For better identification in the case of The starting material can be examined with X-ray contrast media such as barium sulfate or X-ray opaque chromophores in the SMP materials installed, e.g. by copolymerizing suitable monomers. If Stents should be used in areas where germs occur, may be the incorporation of antibiotic agents into the material make sense.

Die insbesondere im uretheralen Bereich häufig auftretende Verkrustung der Stents kann durch geeignete Beschichtung oder Oberflächenmodifikation vermindert werden.The especially in the uretheral area frequently occurring encrustation The stents may be made by suitable coating or surface modification be reduced.

Die Fixierung des Stents hängt im Wesentlichen vom Einsatzort ab. Im Falle eines urethralen Stents findet sich das proximale Ende im Nierenbecken, das distale in der Harnblase oder auch außerhalb des Körpers. Hierbei formt das proximale Ende des nach Abschluss der Expansion im Nierenbecken eine Schlaufe und so sichert so einen den Halt.The Fixation of the stent hangs essentially from the place of use. In the case of a urethral stent finds the proximal end is in the renal pelvis, the distal in the urinary bladder or outside of the body. This forms the proximal end of the after expansion in the renal pelvis a loop and so secures a stop.

Eine andere Möglichkeit zur Fixierung von Stents besteht darin, dass der Stent sich über radiale Kräfte nach außen hin fest an das umliegende Gewebe andrückt oder Anker-Elemente enthält, die der Fixierung dienen.A different possibility for stent fixation, the stent is radial Forces after Outside firmly presses against the surrounding tissue or contains anchor elements, the serve the fixation.

Im Falle von Gallen- oder Nierenstents ist eine atraumatische Platzierung und Entfernung eine unerlässliche Bedingung. Insbesondere muss hier bei der Platzierung sichergestellt sein, dass das Gewebe nicht durch abrasive Effekte in Mitleidenschaft gezogen wird und so Entzündungen hervorgerufen werden. Daher besitzt ein Stent, der in diesem Bereich eingesetzt wird, keinerlei zurückhaltende Elemente, die das Gewebe verletzen könnten.in the Trap of biliary or renal stents is an atraumatic placement and removal an indispensable Condition. In particular, it must be ensured here at the placement be that the tissue is not affected by abrasive effects is pulled and so inflammation be caused. Therefore, a stent possesses that in this area is used, no restrained Elements that could hurt the tissue.

Beispiele geeigneter Materialien, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden können, sind im folgenden exemplarisch dargelegt:Examples suitable materials, within the scope of the present invention can be used are exemplified below:

Beispiele für MultiblockcopolymereExamples for multiblock copolymers

Das Multiblockcopolymer wurde aus Makrodiolen basierend auf Pentadecalacton (PDL) und ε-Caprolacton (PCL) und einem Diisocyanat hergestellt. PDL gibt den Anteil an Pentadecalacton im Multiblockcopolymer an (ohne Berücksichtigung der Diisocyanatverbrückungen) sowie das Molgewicht der Polypentadecalactonsegmente. PCL gibt die entsprechenden Angaben für Caprolactoneinheiten an.The Multiblock copolymer was prepared from macrodiols based on pentadecalactone (PDL) and ε-caprolactone (PCL) and a diisocyanate. PDL indicates the share Pentadecalactone in the multiblock copolymer (without consideration the diisocyanate bridging) and the molecular weight of the polypentadecalactone segments. PCL gives the corresponding information for Caprolactone units on.

Figure 00240001
Figure 00240001

Die mechanische Eigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur für Beispiel 8 sind wie folgt:

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The mechanical properties as a function of temperature for Example 8 are as follows:
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Beispiele für polymere NetzwerkeExamples of polymers networks

Geeignete polymere Netzwerke werden erhalten durch die Copolymerisation eines Makrodimethacrylats, basierend auf Glycolid- und ε-Caprolacton-Einheiten, mit n-Butylacrylat. Der Gewichtsanteil an Glycolid im Makrodimethacrylat beträgt 9 Gew.-% (bzw. 11 Gew-% in Beispiel 13). Die Molgewichte der Makrodimethacrylate betragen etwa 10000–11000 g/mol.Suitable polymeric networks are obtained by the copolymerization of a macrodime thacrylates, based on glycolide and ε-caprolactone units, with n-butyl acrylate. The proportion by weight of glycolide in the macrodimethacrylate is 9% by weight (or 11% by weight in Example 13). The molecular weights of the macrodimethacrylates are about 10000-11000 g / mol.

Figure 00250002
Figure 00250002

Beispiele für amorphe polymere NetzwerkeExamples of amorphous polymeric networks

Die amorphen Netzwerke wurden aus ABA Triblockdimethacrylaten hergestellt, wobei A für Segmente aus Poly(rac-lactid) und B für Segmente aus ataktischem Poly(propylenoxid) (Mn = 4000 g/mol) steht.The amorphous networks were prepared from ABA triblock dimethacrylates, where A represents segments of poly (rac-lactide) and B represents segments of atactic poly (propylene oxide) (M n = 4000 g / mol).

Figure 00260001
Figure 00260001

Die polymeren amorphen Netzwerke wurden im Hinblick auf ihre weiteren thermischen und mechanischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in den folgenden Tabellen zusammengefasst.The polymeric amorphous networks were used for their further investigated thermal and mechanical properties. The results These investigations are summarized in the following tables.

Figure 00260002
Figure 00260002

Figure 00270001
Figure 00270001

Beispiele für photosensitive NetzwerkeExamples of photosensitive networks

10 mmol n-Butylacrylat (BA), ein Zimtsäureester (0,1 – 3 mmol) und ggf. 2 mmol Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) werden in einem Glaskolben vermischt. Zur Mischung werden 1 mol% AiBN und 0,3 mol% Poly(propylenglycol)dimethacrylat (Mn = 560) hinzugefügt. Die Mischung wird mit einer Spritze in eine Form aus zwei silylierten Objektträgern, zwischen denen sich ein Teflondichtring einer Dicke von 0,5 mm befindet, gefüllt. Die Polymerisation der Mischung erfolgt 18 Stunden bei 80 °C.10 mmol of n-butyl acrylate (BA), a cinnamic acid ester (0.1-3 mmol) and optionally 2 mmol of hydroxyethyl methacrylate (HEMA) are mixed in a glass flask. To the mixture are added 1 mol% of AiBN and 0.3 mol% of poly (propylene glycol) dimethacrylate (M n = 560). The mixture is filled with a syringe into a mold of two silylated slides, between which there is a 0.5 mm thick Teflon sealing ring. The polymerization of the mixture takes place at 80 ° C. for 18 hours.

Die Form in der die Vernetzung erfolgt entspricht der permanenten Form. Die Mischung lässt sich auch in beliebigen anderen Formen vernetzen.The Form in which the networking takes place corresponds to the permanent form. The mixture leaves also network in any other forms.

Nach der Polymerisation wird das Netzwerk aus der Form gelöst und mit 150 mL Hexan-Fraktion bedeckt. Dann wird nach und nach Chloroform zugegeben. Dieses Lösungsmittelgemisch wird innerhalb von 24 Stunden mehrmals ausgetauscht, um niedermolekulare und unvernetzte Bestandteile herauszulösen. Abschließend wird das Netzwerk mit Hexan-Fraktion gereinigt und im Vakuum bei 30 °C über Nacht getrocknet. Das Gewicht der extrahierten Probe relativ zum vorherigen Gewicht entspricht dem Gelgehalt. Die beiden nachfolgenden Tabellen zeigen die Mengen der verwendeten Monomere sowie die Quellung Q der Netzwerke in Chloroform und deren Gelgehalt G.To the polymerization, the network is released from the mold and with 150 mL hexane fraction covered. Then chloroform is added gradually. This solvent mixture is replaced several times within 24 hours to low molecular weight and uncrosslinked components. Finally, it will cleaned the network with hexane fraction and vacuumed at 30 ° C overnight dried. The weight of the extracted sample relative to the previous one Weight corresponds to the gel content. The two following tables show the amounts of monomers used and the swelling Q. the networks in chloroform and their gel content G.

Figure 00280001
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In einer weiteren Serie wird den binären Polymersystemen zusätzlich ein Anteil von 2 mmol Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) zugefügt, da durch dieses Comonomer eine weitere Möglichkeit zur Kontrolle der mechanischen Eigenschaften der Polymernetzwerke zu erwarten ist.In Another series will be added to the binary polymer systems Added proportion of 2 mmol hydroxyethyl methacrylate (HEMA), as by This comonomer is another option to control the mechanical properties of the polymer networks is to be expected.

Figure 00290001
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Herstellung der interpenetrierenden Netzwerke IPNmanufacturing of the interpenetrating networks IPN

n-Butylacrylat wird mit 3 Gew.-% (0,6 mol%) Poly(propylenglykol)dimethacrylat (Molgewicht 560 g/mol) in Gegenwart von 0,1 Gew.-% AiBN wie oben beschrieben vernetzt. Der Film wird anschließend in THF gequollen, um unverbrauchtes Monomer herauszulösen, und dann wieder getrocknet. Dann lässt man den Film in einer Lösung des sternförmigen photoreaktiven Makromonomers in THF (10 Gew.-%) aufquellen und anschließend wieder trocknen. Die Beladung des Netzwerks mit der photoreaktiven Komponente beträgt dann etwa 30 Gew.-%.n-butyl acrylate is with 3 wt .-% (0.6 mol%) of poly (propylene glycol) dimethacrylate (molecular weight 560 g / mol) in the presence of 0.1% by weight of AiBN as described above networked. The film is then swollen in THF to be fresh Release the monomer, and then dried again. Then you leave the film in a solution of the stellate swell photoreactive macromonomer in THF (10 wt .-%) and then again dry. The loading of the network with the photoreactive component is then about 30% by weight.

Herstellung der sternförmigen photosensitiven Makromonomeremanufacturing the star-shaped photosensitive macromonomers

Sternförmiges Poly(ethylenglycol) mit 4 Armen (Molgewicht 2000 g/mol) wird in trockenem THF und Triethylamin gelöst. Dazu wird langsam in trockenem THF gelöstes Cinnamyliden acetylchlorid getropft. Das Reaktionsgemisch wird für 12 Stunden bei Raumtemperatur, dann für 3 Tage bei 50 °C gerührt. Ausgefallene Salze werden abfiltriert, das Filtrat aufkonzentriert und das erhaltene Produkt mit Diethylether gewaschen. H-NMR Messungen ergeben einen Umsatz von 85 %. UV-spektroskopisch weist das Makromonomer vor der Photoreaktion ein Absorptionsmaximum bei 310 nm, nach der Photoreaktion bei 254 nm auf.Star shaped poly (ethylene glycol) with 4 arms (molecular weight 2000 g / mol) is dissolved in dry THF and triethylamine solved. This is slowly dissolved in dry THF cinnamylidene acetyl chloride dripped. The reaction mixture is allowed to stand at room temperature for 12 hours, then for 3 days at 50 ° C touched. Precipitated salts are filtered off, the filtrate is concentrated and the product obtained is washed with diethyl ether. H-NMR measurements give a turnover of 85%. UV-spectroscopy shows the macromonomer before the photoreaction an absorption maximum at 310 nm, after Photoreaction at 254 nm.

Die polymeren amorphen Netzwerke wurden im Hinblick auf ihre weiteren thermischen und mechanischen Eigenschaften untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in der folgenden Tabelle zusammengefasst.The polymeric amorphous networks were used for their further investigated thermal and mechanical properties. The results These studies are summarized in the following table.

Figure 00300001
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Figure 00310001
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Die Formgedächtniseigenschaften wurden in zyklischen photomechanischen Experimenten bestimmt. Hierzu wurden ausgestanzte, hantelförmige 0,5 mm dicke Folienstücke mit einer Länge von 10 mm und einer Breite von 3 mm verwendet.The Shape memory properties were determined in cyclic photomechanical experiments. For this were punched, dumbbell-shaped 0.5 mm thick pieces of film with a length of 10 mm and a width of 3 mm.

Beispiele für Formgedächtnispolymere mit zwei Formen im Gedächtnis sind in der US 6388043 beschrieben, die hier durch Verweis mit umfasst ist.Examples of shape memory polymers with two forms in memory are in the US 6388043 described, which is hereby incorporated by reference.

Claims (12)

Stent, umfassend ein bioabbaubares SMP-Material, zum Einsatz im nicht-vaskulären Bereich.Stent comprising a biodegradable SMP material, for use in non-vascular Area. Stent nach Anspruch 1, wobei der Stent ein Grundgerüst aus einem bioabbaubaren Kunststoff oder einem abbaubaren Metall aufweist, beschichtet mit dem SMP-Material.The stent of claim 1, wherein the stent is a skeleton of one biodegradable plastic or a degradable metal, coated with the SMP material. Stent nach Anspruch 2, wobei das abbaubare Metall eine Magnesiumlegierung, reines Magnesium oder ein Komposit aus Magnesium bzw. einer Magnesiumlegierung mit bioabbaubarem Polymer ist.The stent of claim 2, wherein the degradable metal a magnesium alloy, pure magnesium or a composite Magnesium or a magnesium alloy with biodegradable polymer is. Stent nach einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend zusätzliche Additive, ausgewählt unter Röntgenkontrastmaterialien und medizinisch wirksamen Verbindungen.Stent according to one of the preceding claims, further including additional Additives, selected under X-ray contrast materials and medically effective compounds. Stent nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das SMP-Material ausgewählt ist unter polymeren Netzwerken, thermoplastischen SMP-Materialien, Kompositmaterialien oder Blends.Stent according to at least one of the preceding claims, wherein the SMP material selected is among polymeric networks, SMP thermoplastic materials, Composite materials or blends. Stent nach mindestens einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das SMP-Material ausgewählt ist unter SMP-Materialien bei denen der SMP-Effekt thermisch induziert wird, photoinduziert wird und/oder wobei das SMP-Material biokompotibel und/oder hämokompatibel ist und/oder wobei das SMP-Material ein partikelfreies Abbauverhalten zeigt.Stent according to at least one of the preceding claims, wherein the SMP material selected is among SMP materials where the SMP effect is thermally induced is being photoinduced and / or wherein the SMP material is biocompatible and / or hemocompatible and / or wherein the SMP material is a particle-free degradation behavior shows. Stent nach Anspruch 5, wobei das Netzwerk Caprolatconeinheiten enthält.The stent of claim 5, wherein the network comprises caprolatone units contains. Stent nach Anspruch 7, wobei das Netzwerk aus vernetzten Caprolactonmakromonomeren besteht.The stent of claim 7, wherein the network is networked Caprolactonmakromonomeren consists. Verfahren zur Herstellung eines Stents nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend die Verarbeitung des SMP-Materials zu einem Stent durch Extrusionsverfahren, Beschichtungsverfahren, Formgussverfahren oder Spinn- und Webverfahren.Process for producing a stent according to one the preceding claims, comprising the processing of the SMP material into a stent by extrusion processes, Coating process, casting or spinning and weaving. Kit, umfassend einen Stent nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8 und zusätzlich einen temperierbaren Ballonkatheter und/oder einen Ballonkatheter mit einem Lichtleiter.Kit comprising a stent for at least one the claims 1 to 8 and in addition a heatable balloon catheter and / or a balloon catheter with a light guide. Verfahren zur minimalinvasiven Implantation eines Stents, umfassend die folgenden Schritte: – Platzieren eines Stents nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auf einen temperierbaren Ballonkatheter oder einen Ballonkatheter mit einem Lichtleiter, wobei das SMP-Material zwei Formen im Gegächtnis hat und wobei diese Material auf zwei Formen programmiert wurde, wobei die erste Form, verglichen mit der zweiten Form, eine Röhrenform mit einem größeren Durchmesser darstellt, – Einführen des so platzierten Stents, wobei das SMP-Material in seiner zweiten Form vorliegt, an die gewünschte Stelle, – Erwärmen des Stents durch Einführen eines erwärmenden Mediums in den Katheter oder Einbringen von Licht (bevorzugt UV-Licht) einer geeigneten Wellenlänge, – Auslösen des SMP Effekts um den Stent in die erste Form zu bringen, – Entfernen des Ballonkatheters.Method for minimally invasive implantation of a Stents, comprising the following steps: - Placing a stent after one of the claims 1 to 8 on a temperature-controlled balloon catheter or a balloon catheter with a light guide, wherein the SMP material has two forms in the memory and wherein this material was programmed in two forms, wherein the first shape, compared to the second shape, a tubular shape with a larger diameter represents, - Introduction of so placed stents, with the SMP material in its second Form is present, to the desired Job, - heating the Stents by insertion a warming Medium into the catheter or introducing light (preferably UV light) a suitable wavelength, - Trigger the SMP effect to bring the stent to its first shape - Remove of the balloon catheter. Verfahren zur minimalinvasiven Implantation eines Stents, umfassend die folgenden Schritte: – Platzieren eines Stents nach einem der Ansprüche 1 bis 8 auf einen temperierbaren Ballonkatheter oder einen Ballonkatheter mit einem Lichtleiter, – Einführen des so platzierten Stents an die gewünschte Stelle, – Erwärmen des Stents durch Einführen eines erwärmenden Mediums in den Katheter oder Einbringen von Licht (bevorzugt UV-Licht) einer geeigneten Wellenlänge, – Auslösen des SMP Effekts um den Stent in seine permanente Form zu bringen, – Entfernen des Ballonkatheters.Method for minimally invasive implantation of a Stents, comprising the following steps: - Placing a stent after one of the claims 1 to 8 on a temperature-controlled balloon catheter or a balloon catheter with a light guide, - Introduction of so placed stents to the desired Job, - heating the Stents by insertion a warming Medium into the catheter or introducing light (preferably UV light) a suitable wavelength, - Trigger the SMP effect to bring the stent into its permanent shape - Remove of the balloon catheter.
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