薄片形式的细胞生长支架颗粒和移植物及其方法技术

本发明专利技术描述了薄片形式的细胞生长支架颗粒，及其制备和使用方法。可使用冲孔或其它切割操作来制备颗粒，以提供在形状和尺寸方面相对均一的颗粒群体，理想地使用一叠多个薄片的起始材料和多个冲头。细胞化移植物和/或细胞条件培养基可使用所述薄片形式的细胞生长支架颗粒来制备。

Cell growth scaffold particles, grafts and their methods of cell growth

The present invention describes the cell growth scaffold particles in the form of thin slices, and the preparation and use methods of the cells. Particles can be prepared by punching or other cutting operations to provide relatively uniform particle size in shape and size, ideally using multiple sheets of starting materials and multiple punches. The cells of the graft and / or cell conditioned medium using the sheet form scaffold to particle preparation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】薄片形式的细胞生长支架颗粒和移植物及其方法相关申请的引用本申请要求2015年5月27日提交的美国临时申请第62/167,263的权益，其通过引用并入本文。背景本专利技术的方面涉及基于生物制剂的材料和方法，在具体方面涉及医疗移植物(呈某些含有细胞的形式)，以及涉及用于其制备或使用的材料和方法。包括细胞外基质和/或活细胞的可植入移植材料是已知的。在某些实践中，可将待引入患者体内的细胞与基底组合以形成含有细胞的可植入移植物。有时，这些应用涉及其中在施加至支架材料之后扩增细胞的数量的培养期。其它使用模式不涉及这种扩增。相反，将细胞施加至基底上并植入而不扩增细胞的数量。在其它实践中，将其中已经培养过细胞的培养基与细胞分离，然后向患者施用。这种“细胞条件化的”培养基含有由细胞产生并分泌至培养基中的生物物质，其可具有治疗益处。再进一步地，将细胞外基质移植物以其它形式向患者施用而不添加细胞。尽管表现出了有前景，但基于生物制剂的医疗技术的临床实施一直相对缓慢。需要有改进的和/或替代的材料和方法，所述材料和方法在基于生物制剂的医学或研究技术的实践中是有用的。在其某些方面，本专利技术针对这些需要。概要本专利技术的某些方面涉及薄片形式的细胞生长支架颗粒，用于其制备和使用的方法以及包含它们的组合物。根据一个实施方案，提供了制备细胞生长支架颗粒的方法。该方法包括迫使至少一个冲头穿过至少一片细胞生长支架材料以从该薄片取出薄片形式的支架颗粒，以及在加压步骤中收集从所述薄片取出的薄片形式的支架颗粒。这种方法还可包括在施加力的过程中对所述至少一张薄片施加张力，以及可通过将弹性构件靠在所述至少一个薄片上挤压来施加张力。这种挤压可在施力期间发生，并且可在冲头移动期间释放所述挤压，以从所述至少一个薄片中撤出冲头。弹性构件可包含具有限定周界的前端的弹性管状壁，并且所述挤压可包括将管状壁的前端靠在至少一个层上挤压。在优选形式中，此类方法包括使用多个冲头(诸如2至20个冲头)，以同时冲穿多片细胞生长支架材料，诸如2至10片。另外或可选择地，冲头可在起始薄片中产生间隔孔的图案，各孔彼此间隔开，使得薄片的整体冲孔残留物保留。在另一个实施方案中，提供了包括一群薄片形式的细胞生长支架颗粒的颗粒细胞生长支架组合物，其中所述颗粒具有由切割边缘限定的周界。切割边缘优选为机械切割边缘，并且可以不含热变性的胶原，呈现胶原纤维的暴露切割端。优选细胞生长支架颗粒包括细胞外基质组织材料，并且优选地，其中所述组织材料保留对于细胞外基质组织材料的来源组织是天然的一种或多种生物活性剂，更优选其中所述一种或多种生物活性剂包括碱性成纤维细胞生长因子(FGF-2)、转化生长因子β(TGF-β)、表皮生长因子(EGF)、软骨衍生生长因子(CDGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、糖蛋白、蛋白聚糖和/或糖胺聚糖。还提供了包括这种支架颗粒和细胞的组合物。在另一个实施方案中提供了用于制备组合物的方法，其包括在包含如本文所述的薄片形式的细胞生长支架颗粒的组合物存在的情况下悬浮温育细胞。所述温育可包括充分培养细胞以形成细胞化小体(cellularizedbody)，其中细胞已在薄片形式的支架颗粒内和/或上沉积了对于所述细胞是内源性的细胞外基质蛋白。在一些形式中，充分进行培养以使所述细胞化小体中的至少1％的胶原蛋白对于该细胞是内源性的。在一些形式中，该方法还包括将细胞从支架颗粒或细胞化小体上脱离下来，例如以形成细胞的单细胞悬液。另外或可选地，所述方法还可包括收集在培养过程中已经条件化的液体培养基，以提供可用于治疗用途的“细胞条件培养基”。在又一些实施方案中提供了治疗患者的方法，其包括向患者施用如本文所述的薄片形式的细胞生长支架颗粒、如本文所述的细胞移植物或如本文所述的条件培养基。根据本文中的描述，另外的实施方式以及其特性和有利方面将是显而易见的。附图简述图1提供薄片形式的细胞生长支架颗粒的说明性实施方案的数字图像。图2提供用于制备薄片形式的细胞生长支架颗粒的冲头排布的图示。图3提供用于制备薄片形式的细胞生长支架颗粒的另一种冲头排布的图示。图4提供细胞移植组合物的说明性实施方案的图示。图5提供数字图像，显示CalcienAM活-死染色的附着于ECM盘状颗粒的第11天CanineURC如以下实验中所述的。图6显示代表如以下实验中所述的从单独培养基，单独ECM盘状颗粒或在SIS盘状颗粒上培养的细胞评估的MCP-1、KC样和IL-8的细胞因子分析的图。图7提供了数字图像，证明了ECM盘状颗粒在注射时维持和保护细胞的能力，如通过(a)在第0天于具有23G针的1cc注射器中IVISLumina成像的、(b)将100μL肌内注射至NODSCID小鼠中并在约48小时后成像的1000万个RFP-HeLa细胞+可注射ECM盘状颗粒证明的，如下面的实验中所述的。详述为了促进对本专利技术原理的理解，现在将参考实施方案，其中的一些实施方案参考附图进行说明，并且将使用特定的语言来描述所述实施方案。然而应该理解的是，并不由此意图限制本专利技术的范围。如本专利技术所属领域的技术人员通常会想到的，所描述的实施方案中的任何改变和进一步的修改，以及如本文所述的本专利技术的原理的任何进一步的应用均涵盖在内。另外，在下面的详细描述中，针对与材料的组成或尺寸相关的各种特征或实施方法的模式给出了许多替代方案。应理解的是，可将每个这样的公开的替代方案或者这样的公开的替代方案的组合与上面概述中讨论的或者在下面的权利要求中阐述的更一般化的特征相结合，以提供本文额外公开的实施方案。如上所公开的，本专利技术的各方面涉及例如在与医学或研究相关的实践中有用的材料和方法。在某些实施方案中，提供了薄片形式的细胞生长支架颗粒及其制备和使用的方法，例如它们在制备可用作组织移植物的细胞化组合物中的用途以及它们在制备可有益地用于疗法的细胞条件培养基中的用途。在本文的一些实施方案中，薄片形式的细胞生长支架颗粒可具有约20微米至约2000微米，或约100至约1000微米，或约100至500微米的最大横截面尺寸。薄片形式的支架颗粒在尺寸上彼此可以是基本上均一的，例如，最大横截面尺寸在彼此的约20％或10％内，或者可以相对于彼此在尺寸上有变化(例如，具有一些较小的颗粒和一些较大的颗粒，潜在地通过混合两种或更多种基本一致的颗粒群体产生的受控总群体，其中所述群体具有彼此不同的尺寸)。在有利的形式中，颗粒呈薄片形式的，并且可具有约20至约1000微米，或约20至约500微米，或约20至约300微米的薄片厚度。另外或可选地，薄片形式的颗粒在薄片平面中考虑时的最大横截面轴线长度(例如高度或宽度)可大于薄片厚度。薄片形式的支架颗粒可具有相对于彼此而言规则的形状或相对于彼此而言不规则的形状。在某些实施方案中，薄片形式的支架颗粒可具有由连续曲线(例如如在通常圆形或卵圆形或环形(例如“垫圈”)形状的薄片形式的颗粒中)限定的周界边缘，在其它形式中可具有多边形周界边缘(例如，具有3至10边，例如三角形、正方形或其它矩形、五边形、六边形、星形等)形状。例如，当在薄片的平面中考虑时，支架颗粒或其在组合物中的相当大比例(例如高于约25％)具有的最大横截面尺寸轴线不大于在与最大横截面尺寸轴线垂直并以其为中心的线上截取的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备细胞生长支架颗粒的方法，其包括：迫使至少一个冲头穿过细胞生长支架材料的至少一个薄片以从所述薄片取出薄片形式的支架颗粒；和收集在所述加压步骤中从所述薄片取出的薄片形式的支架颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.27 US 62/167,2631.一种制备细胞生长支架颗粒的方法，其包括：迫使至少一个冲头穿过细胞生长支架材料的至少一个薄片以从所述薄片取出薄片形式的支架颗粒；和收集在所述加压步骤中从所述薄片取出的薄片形式的支架颗粒。2.权利要求1的方法，其还包括在所述加压过程中向所述至少一张薄片施加张力。3.权利要求2的方法，其中所述施加张力包括将弹性构件靠在所述至少一张薄片上挤压。4.权利要求2或3的方法，其中所述挤压在所述加压过程中发生，并且在所述冲头移动期间被释放，以从所述至少一张薄片撤出所述冲头。5.权利要求3或4的方法，其中所述弹性构件包含具有限定周界的前端的弹性管状壁，并且其中所述挤压包括将所述管状壁的前端靠在所述至少一个层上挤压。6.权利要求4的方法，其中在所述挤压期间，所述周界围绕所述冲头。7.前述权利要求中任一项的方法，进行所述方法以使细胞生长支架颗粒构成按重量计所述一张或多张薄片的至少40％，更优选至少50％，更优选50-60％。8.前述权利要求中任一项的方法，其包括多次进行所述加压步骤以在所述一张或多张薄片中产生多个孔，其中所述细胞生长支架颗粒已被取出以产生所述孔，并且其中所述孔彼此间隔开。9.权利要求7的方法，其中所述孔的相邻孔彼此间隔开至少约0.1mm。10.前述权利要求中任一项的方法，其中所述收集包括将所述薄片形式的支架收集在所述冲头中的通道中。11.权利要求1至8中任一项的方法，其中所述冲头从所述薄片的第一侧进入所述至少一张薄片，并且其中所述收集包括将所述细胞生长支架颗粒释放穿过并超出所述至少一张薄片的第二侧。12.前述权利要求中任一项的方法，其中所述至少一张薄片包括呈堆叠构造的至少两张薄片，并且优选地，其中所述至少一张薄片包括呈堆叠构造的2至10张薄片。13.前述权利要求中任一项的方法，其中所述至少一个冲头包括至少两个冲头，并且优选地，其中所述至少一个冲头包括2至20个冲头。14.根据权利要求13所述的方法，其中所述加压包括同时迫使所述至少两个冲头，优选地所述2至20个冲头穿过所述细胞生长支架材料的至少一张薄片以从所述薄片取出薄片形式的支架颗粒。15.前述权利要求中任一项的方法，其中所述支架材料的至少一张薄片包含细胞外基质组织材料，并且优选地，其中所述组织材料保留原先存在于所述细胞外基质组织材料的来源中的一种或多种生物活性剂，更优选其中所述一种或多种生物活性剂包括碱性成纤维细胞生长因子(FGF-2)、转化生长因子β(TGF-β)、表皮生长因子(EGF)、软骨衍生生长因子(CDGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、糖蛋白、蛋白聚糖和/或糖胺聚糖。16.前述权利要求中任一项的方法，其中所述至少一张薄片的支架材料包含细胞外基质组织材料，其为具有从组织来源分离的薄片结构的膜组织。17.一种根据权利要求1至16中任一项的方法制备的薄片形式的细胞生长支架颗粒。18.一种颗粒细胞生长支架组合物，其包含：薄片形式的细胞生长支架颗粒的群体，其中所述颗粒具有由切割边缘限定的周界。19.权利要求18的组合物，其中所述切割边缘是机械切割边缘。20.权利要求18或19的组合物，其中所述切割边缘不含热变性胶原并且呈...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·J·扎卡赖亚斯，S·查勒伯瑞斯，C·L·巴克斯特，
申请(专利权)人：库克瑞根泰克有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US