用于神经束再生的生物混合物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于神经束再生的生物混合物，其包含可降解和生物相容的可植入管状混合结构，并且其特征在于其包含三个不同孔隙度的层：内层a)、中间层b)和外层c)，其间具有不间断的连接，所述三层由基于交联透明质酸的相同多孔水凝胶组成，包含所述混合管状结构的生物混合物，其可以含有纤维材料，优选聚‑L‑乳酸，涉及一种制备所述管状混合结构和所述生物混合物的方法，以及涉及其用于在影响中枢神经系统的疾病，优选帕金森病中再生神经束的用途。

A biological mixture for nerve beam regeneration

The invention relates to a method for biological nerve regeneration mixture, comprising an implantable tubular mixed structure degradation and biocompatibility, and characterized in that it comprises three different porosity layers: inner a), middle layer and outer layer B) C), which has the uninterrupted connection, the three layer based on the same cross-linked hyaluronic acid hydrogel composition, comprising the mixed biological mixture of tubular structure, which can contain fiber material, preferably poly L lactic acid, relates to a method for preparing the tubular structure mixed with the biological mixture, and relates to the used effects in the central nervous system the use of regenerative nerve bundle disease, preferably in Parkinson's disease.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于神经束再生的生物混合物说明专利
本专利技术涉及用于再生神经束的生物混合物(biohybrid)，其包含用于所述束再生的管状混合支架，以及涉及所述管状支架。专利技术背景影响中枢神经系统的各种疾病，诸如帕金森病，目前用缓解症状和减缓变性的药物治疗。然而，对于它们中的许多来说，并不存在构成真正且有效的治疗的疗法。一种仍在临床试验中的解决方案是由原位移植的细胞组成的；然而，存在存活率低并且有效性低。在周围神经系统中，还有其它类似于神经再生管道(duct)的解决方案。在形成包括其它聚合物诸如聚-L-乳酸(PLLA)和其中Schwann细胞生长并且其中掺入各种生长因子、神经营养因子等的多孔管中使用透明质酸(HA)是现有技术中已知的。文章“Newartificialnerveductsmadewithphotocrosslinkedhyaluronicacidforperipheralnerve20regeneration”，SakaiY1,MatsuyamaY,TakahashiK,SatoT,HattoriT,NakashimaS,IshiguroN.BiomedMaterEng.2007;17(3):191-7描述了基于光网状(photoreticulated)HA的管状多孔结构，其直径为1.2mm和孔径为50μm，Schwann细胞在其上生长。然而，该文献中描述的多孔管状结构与本专利技术不同之处在于它不由三层组成。此外，该文章中使用的试剂的组成是用肉桂酸改性的透明质酸并与本专利技术的组成不同，本专利技术是未改性的透明质酸，其随后通过与例如二乙烯基砜反应而交联，以形成Hylan。组成的这种差异影响合成材料的物理化学行为、降解速率和生物反应，因此所述管道和本专利技术的管道是不可比的。另一篇题为“Bectrospunadherent-antiadherentbilayeredmembranesbasedoncross-linkedhyaluronicforadvancedtissueengineeringapplications”的文章，Arnal-PastorM,MartínezRamosC.,PérezGarnésM,MonleónPradasM,VallésLluchA.MaterSciEngCMaterBiolAppl.2013Oct；33(7):4086-93涉及其中一层为HA，另一层为聚乳酸的双层结构。然而，这些不是管状结构，并且没有提及它们的孔隙度。WO2006077085公开了衍生自自交联HA和神经元干细胞的生物材料，其用于再生周围神经系统和脊髓中的损伤。根据该文献的权利要求5，生物材料可以是具有多孔壁(wall)的管的形式。然而，在WO2006077085的情况下，不存在三层结构，其中它们中的每一个中具有不同孔隙度。该生物材料通过以下方法获得：a)用包被溶液处理HA衍生物，其促进神经干细胞粘附、神经突生长和分化；b)使分离的神经干细胞与前述步骤的HA衍生物接触，和c)在选自β-FGF(基本的成纤维细胞生长因子)、CNTF(睫状神经营养因子)、BDNF(脑源性神经营养因子)和GDNF(胶质细胞衍生神经营养因子)或其混合物的神经营养生长因子存在下培养和扩增粘附的细胞。专利申请US2003060871涉及一种生物稳定和生物可吸收的管状结构，其可以具有最多三层，其中一层总是膨胀的PTFE，并且另外两层可以是聚乳酸和HA。它是用于释放药物的支撑管(stent)。不同的层可能具有不同的孔径。然而并不是说HA是网状的。因此，它与本专利技术的管状支架也具有本质的差异。目前没有产品允许以受保护的方式移植和运输脑中的神经细胞，以便在中枢神经系统疾病，特别是帕金森病中再生黑质纹状体束。本专利技术提供的可生物降解和生物相容的管状支架可以解决这个问题。基于本专利技术的管道的策略以如下方式克服了现有技术的缺陷，其将允许用多巴胺能细胞重新弥补黑质，并保护和引导轴突延伸的过程，直到其到达与纹状体重新连接并以这种方式再生黑质纹状体束。本专利技术提出的解决方案也可以用于周围神经系统中的神经再生。本专利技术提供的解决方案具有以下有利性质：a)管道壁允许必要分子的自由流动以用于细胞的发育和存活。b)它保护移植细胞在意图再生并防止侵略性细胞到达其内部的地方。c)它是可生物降解的并从身体完全消失而不需要新的外科手术干预。它消失的速度也可以通过合成过程中一些参数的微小变化来广泛地调节。d)限制或抑制有机体内任何装置移植固有的对异物的反应影响。e)它可以充当药物载体，使其在受损区域逐渐释放。专利技术描述在本说明书中，下面给出的术语具有以下含义：-“混合管状支架”、“管状支架”、“混合管状管道”和“管状管道”可互换使用。本专利技术涉及透明质酸的管状支架或混合管状管道，其中将聚-L-乳酸(PLLA)纤维引入到内腔中，并且可以用感兴趣的细胞通常诸如Schwann细胞或胶质细胞和/或神经的神经元或前体体外接种，使得可以评价其性能。管道的管状结构应能够隔离和保护在其内腔中接种的细胞免受周围的外部不利微环境影响，由于其多微孔形态，允许氧和营养物质的交换以及废物的处理。与此交换任务同时，多微孔结构充当大分子或细胞的屏障。因此，本专利技术涉及可降解和生物相容的可植入管状支架，其特征在于其包含三个不同孔隙度的层：内层a)、中间层b)和外层c)，其间具有不间断的连接，并且所有三层由基于交联透明质酸的相同多孔水凝胶组成。根据管状支架的具体实施方案：-内层a)具有小于约1μm，优选约0.1至0.4μm，更优选约0.2μm的微孔，-中间层b)具有大于内层和外层的孔的互连孔，其具有蜂窝结构，尺寸为约10至70μm，优选为约20至50μm，以及-外层c)具有小于约12μm，优选约1至12，更优选约1至10μm的孔。根据具体应用的需要，本专利技术的混合管状管道或管状支架可以具有高至5cm的长度。该管道或混合管状支架具有直径为1至0.20mm的位于中心的内部通道或内腔。中心通道在湿条件下应足够宽以允许在其中插入PLLA纤维。本专利技术还涉及一种生物混合物，其定义为包含如上所定义的管状支架加上其中所含的产物的组件(assembly)，所述产物可以是例如细胞，它可以是神经营养因子等，或任何组合。这样的生物混合物可以在其内部携带Schwann细胞或嗅觉围被胶质细胞(olfactoryenvelopingglial)，或通常是胶质细胞和神经细胞。根据具体实施方案，生物混合物还包含其内腔中的生长因子和/或药物。生长因子是例如神经营养因子NGF、BDNF或GDNF。药物是例如多巴胺能药，诸如左旋多巴。优选地，在嵌入凝胶或微粒的内腔中发现生长因子和/或药物。凝胶可以是例如可注射和原位可胶凝的肽或水凝胶的溶液，诸如纤维蛋白、胶原蛋白或琼脂糖。微粒可以具有亲水特征诸如明胶，或疏水性如PLLA，或交联明胶，取决于其中待加载的分子的特征和高至数十微米级的不同尺寸。根据具体实施方案，生物混合物包含平行布置在内腔的高至数十微米的可降解合成聚酯(例如，聚-L-乳酸、聚乙醇酸(PGA)、聚己酸内酯或其共聚物)的微丝、尼龙或丝，其用作支持粘附和引导细胞迁移和轴突延伸。此外，本专利技术还涉及一种获得所定义的管状支架的方法，其特征在于至少包括：-布置用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可降解的可植入和生物相容的管状支架，其特征在于，其包含三个不同孔隙度的层：内层a)、中间层b)和外层c)，所述三层之间具有不间断的连接，并且所述三层由基于交联透明质酸的相同多孔水凝胶组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.16 ES P2014318551.一种可降解的可植入和生物相容的管状支架，其特征在于，其包含三个不同孔隙度的层：内层a)、中间层b)和外层c)，所述三层之间具有不间断的连接，并且所述三层由基于交联透明质酸的相同多孔水凝胶组成。2.根据权利要求1所述的管状支架，其特征在于，所述多孔水凝胶层具有以下孔隙度：-内层a)具有小于1μm的微孔；-中间层b)具有大于内层和外层的孔的尺寸为10至70μm的互连蜂窝状孔，以及-外层c)具有尺寸小于12μm的不规则孔。3.根据前述权利要求中任一项所述的管状支架，其特征在于，其具有大小为约400μm的内直径和高至50mm的长度。4.一种生物混合物，其特征在于，其包含前述权利要求中任一项所定义的管状支架。5.根据权利要求4所述的生物混合物，其特征在于，其在其内部包含Schwann细胞或嗅觉围被胶质细胞。6.根据权利要求4或5中一项所述的生物混合物，其特征在于，其还包含其内腔中的生长因子和/或药物。7.根据权利要求6所述的生物混合物，其特征在于，所述生长因子选自神经营养因子NGF、BDNF或GDNF。8.根据权利要求6所述的生物混合物，其特征在于，所述药物是多巴胺能药。9.根据权利要求6所述的生物混合物，其特征在于，生长因子和/或药物存在于嵌入凝胶或微粒的内腔中。10.根据权利要求9所述的生物混合物，其特征在于，所述凝胶是可注射和原位可胶凝的肽或水凝胶的溶液，优选纤维蛋白、胶原蛋白或琼脂糖。11.根据权利要求9所述的生物混合物，其特征在于，所述微粒具有亲水特征。12.根据权利要求9所述的生物混合物，其特征在于，所述微粒具有疏水特征。13.根据权利要求9所述的生物混合物，其特征在于，所述微粒是PLLA或交联明胶的微粒。14....

【专利技术属性】
技术研发人员：M蒙勒安普拉达斯，A瓦勒斯鲁奇，C马蒂内兹拉莫斯，G维拉里诺菲特雷，JA巴西亚巴卡，UA戈梅兹皮内多，
申请(专利权)人：巴伦西亚理工大学，圣卡洛斯临床医院生物医学研究基金会，
类型：发明
国别省市：西班牙,ES