包囊体系制造技术

本发明专利技术涉及一种组合物，其包括含高甘露糖醛酸的藻酸盐和多分散性指数小于１．５的聚阳离子。所述组合物在制造含有用于同种异体或异种移植的活性细胞的生物相容性微胶囊中特别有用。与现有技术藻酸盐微胶囊相比，这种微胶囊具有增强的耐久性并能长期保持它们的结构和功能整体性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包囊体系，包括用于活细胞的免疫隔离或治疗的 藻酸盐生物胶囊。特别地，但不唯一地，包囊体系可以用于同种异体 或异种移植。本专利技术也涉及制造和使用包囊体系的方法。
技术介绍
细胞移植在实验和临床上日益取得更大成功。 一种细胞移植的迭代(iteration)受益于材料科学、细胞生物学、和药物输送的发展以发 展微囊包封和大囊包封(micro-and macro-encapsulated)的细胞治疗平 台。这些包括二维和三维组织工程构造，其包括不易侵蚀的 (nonerodible)热塑性聚合物、生物可侵蚀(bioerodible)材料、和杂 种组合。这些构造使得用于急性或慢性疾病处理的治疗分子可以受控 制地输送，但是由于需要经常施用可侵蚀材料，和不可降解材料的恢 复(retrieval)和慢性生物相容性组织而得不到广泛使用。在生物可降 解材料的情况下，包囊的细胞治疗的成功很大程度上依赖于材料稳定 性的理解， 一旦移植，最终稳定性怎样冲击移植(graft)的能力以支 持细胞存活、蛋白质分泌和扩散、免疫隔离(immimoisolation)、生物 相容性、物理布置和固定、降解、和分泌产物的效力和药效学。用于 这种细胞治疗的生物胶囊的最普通的材料是藻酸盐， 一种生物可侵蚀 碳水化合物。很久以来藻酸盐作为生物材料在生理和治疗应用中得到广泛的研 究。其作为生物相容性移植材料的潜力首先在1964年在人工扩展血浆 容积(plasma volume)的外科应用中得到开发(1)。十多年以后，藻 酸盐作为细胞载体的基体功能在生物体的一系列实验中得到认识，所 述的实验说明微生物细胞存活23天(2)。在过去的20年间，用于糖 尿病(3-10)、慢性疼痛(11)、血友病(12; 13)、中枢神经系统(CNS) 紊乱(14-24)及其它的治疗的藻酸盐细胞微囊包封已经取得了很大的进步。尽管在许多的动物模型(animal model)中和有限的临床同种异 体移植(allotransplantation)中取得成功，已经存在变化的降解动力学 冲击扩散、免疫隔离，且最终导致移植成活的损失和排斥。已经进行 一些良好设计的研究以表征和控制藻酸盐在体外(25-30)和体内(31; 32)降解的某些方面，但是从严格的材料观点上讲藻酸盐-聚阳离子胶 囊在体内稳定性通常的理解是有限的，且这反之又限制了它们的应用。 本专利技术的目的是有利于进一步理解藻酸盐-聚阳离子生物胶囊的稳 定性，以生产体内应用的更稳定的生物胶囊，和/或为公众提供有用的 选择。
技术实现思路
专利技术概要本专利技术涉及生物耐久(biodurable)组合物，其包括含有高的甘露 糖醛酸含量的藻酸盐，和用于生产微胶囊的多分散性指数<1.5的聚阳 离子。这些微胶囊可以通过标准方法生产。本专利技术的组合物比已知的 组合物更有优势，因为它可以用来生产比已知的微胶囊更耐久的微胶 囊，因此如果用胶囊封包异种细胞(discordant cell)，就可以延长针对 宿主免疫系统的保护。在本文中这说明，为何对包括本专利技术的组合物 的微胶囊观察到降低的体内降解速率。微胶囊也表现出增强的表面形 态，且可以在之前为高炎症位置施用，如下所述。第一方面，本专利技术提供一种组合物，包括含有约50%至约95%， 优选约50%至约90%，更优选约50%至约70%，和最优选约60%至约 70%的甘露糖醛酸残基的藻酸盐，和如聚-L-鸟氨酸的聚阳离子。在一 个优选的具体实施方式中，高甘露糖醛酸藻酸盐和聚阳离子的比率为 约5:1至约10:1，优选约7:1。此外，本专利技术的组合物可包括氯化钙和 氯化钠。在一个具体实施方式中，该组合物可包括高甘露糖醛酸藻酸 盐，浓度为约80%至约90%，优选约85%至约90%，更优选约87%; 聚-L-鸟氨酸，浓度为约10%至约15%，优选约13%;浓度小于约1% 的氯化钙；和浓度小于约1%的氯化钠。聚阳离子，如聚-L-鸟氨酸，以相对纯的形式存在于所述组合物中， 这样分子量种类(molecular weight species)的范围是有限的，且多分散性指数(即平均MW除以中值MW)小于1.5，优选小于1.2，最优选小于1.1。第二方面，本专利技术提供用本专利技术的组合物制备的生物相容性微胶囊，其包括用交联剂(如钙离子)交联的高甘露糖醛酸藻酸盐的核 层，多分散性指数小于1.5的聚阳离子形成半透膜的中间层，和高甘露 糖醛酸藻酸盐外层。核层和外层可包括相同或不同的高甘露糖醛酸藻 酸盐。微胶囊在核层中可进一步包括活细胞。细胞可包括自然存在或基因工程化的细胞(genetically engineered cell),其可以单细胞或细胞簇 的形式存在，选自P胰岛细胞、肝细胞、神经元细胞(如脉络丛细胞、 垂体细胞、嗜铬细胞、软骨细胞)、或能分泌在疾病或症状的处理中 有用的因子的任何其它细胞类型。第三方面，本专利技术包括制备生物相容性微胶囊的方法，包括以下 步骤a) 将含高甘露糖醛酸的藻酸盐溶于等渗盐水中；b) 在大约5至30分钟，优选5至10分钟内将步骤a)的藻酸盐溶 液通过基于空气或频率的液滴产生器(frequency-based droplet generator)喷洒入交联剂过量的搅拌溶液，如约15至约120mM， 更优选约40至约110mM，还更优选约90至约llOmM的氯化 钙中，以形成凝胶胶囊；c) 在约5至30分钟(优选约10分钟)内，在浓度为约0.02至约 0.01% (w/v)，优选0.05% (w/v)下，用多分散性指数小于 1.5的聚阳离子，如聚-L-鸟氨酸，包覆步骤b)的凝胶胶囊；d) 在约5至30分钟(优选约5至10分钟)内，用最终的高甘露 糖醛酸藻酸盐包覆步骤c)的微胶囊；和e) 收集微胶囊；其中在歩骤a)和d)中使用的藻酸盐是相同或不同的，含有约50% 至约95%的甘露糖醛酸残基，优选约50%至约90%，更优选约50% 至约70%，最优选约60%至70%的甘露糖醛酸残基。 步骤a)的藻酸盐溶液包括约1.0%至2.0%w/v的藻酸盐浓度。 步骤d)的藻酸盐溶液包括约0.01至1.7%w/v的藻酸盐浓度。第四方面，本专利技术包括制备微囊包封的细胞的方法，包括以下步骤a) 用含高甘露糖醛酸的藻酸盐的等渗盐水溶液培养活细胞；b) 在约5至约30分钟(优选约5-10分钟)内将步骤a)的细胞-藻 酸盐溶液通过基于空气或频率的液滴产生器喷洒入交联剂过 量的搅拌溶液，如约15mM至约120mM (优选110mM)的氯 化钙中，以形成含有细胞的凝胶胶囊；c) 在约5至30分钟(优选约10分钟)内，在浓度为约0.02%至 0.1% (w/v)(优选0.05%w/v)下，用多分散性指数小于1.5 的聚阳离子，如聚-L-鸟氨酸包覆步骤b)的含有细胞的凝胶胶d) 在约5至30分钟(优选约10分钟)内，用最终的藻酸盐包覆 步骤c)的含细胞的胶囊；和e) 收集含细胞的微胶囊；其中在步骤a)和d)中使用的藻酸盐是相同或不同的，含有约50% 至约95%的甘露糖醛酸残基，优选约50%至约90%，更优选约50% 至约70%，最优选约60%至70%的甘露糖醛酸残基。 步骤a)的藻酸盐溶液包括约1.0%至2.0%w/v的藻酸盐浓度。 步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，其包括含有约５０％至约９５％的甘露糖醛酸残基的藻酸盐，和多分散指数小于约１．５的聚阳离子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A瓦斯康赛洛斯，D埃默里奇，C塔诺斯，B宾茨，MS吉尼，SJM斯金纳，PLJ坦，
申请(专利权)人：生命细胞产品有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]