用于支持身体组织再生的装置以及其制造和使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了用于支持身体组织和管状结构例如食管或肠再生的装置，以及制造和使用这些装置的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于支持身体组织再生的装置以及其制造和使用方法相关专利申请的交叉引用本申请要求2015年9月30日提交的美国临时专利申请号62/234,744的权益和优先权，其内容通过引用以其全文特此并入。联邦资助声明本专利技术是在国家科学基金会授予的NSF-IGERT奖学金第1144646号下由政府支持完成的。政府享有本专利技术的一定的权利。
技术介绍
目前用于修复由于疾病、先天性缺陷或创伤性损伤而造成的对身体器官和结构的损伤的技术往往不令人满意。例如，目前用于替换由疾病或创伤性损伤而受损的食管部分的标准治疗是一种称为“胃上提”的手术，其中食管的受损部分被移除并且胃或甚至大肠被缝合到其余未受损的食管组织上。对于食管癌患者，进行食管切除术，其中手术移除癌组织，并且从胃或大肠重建食管的切除组织。这些手术导致患者的生活质量较差，这些患者必须通过饲管接受营养。此外，这些手术的临床结果并没有吸引力：食管切除术后手术并发症发生率为40％-80％，发病率为50％-60％，手术后30天的死亡率约为22％，且5年生存率低于20％。虽然临床结果并不突出，但这些修复手术的成本可能会过高。以食管为例，食管切除手术通常花费$110,000，且需要总计约$23,000-$60,000的5年的后续医疗费用。根据目前的护理标准，从食管切除术恢复所需的时间长度增加了患者的成本负担。希望具有一种可植入医疗装置可用于替换部分或全部受损或患病的食管。也希望具有这种装置来支持其他受损组织和身体器官特别是管状器官的再生。令人惊讶的是，本专利技术满足了这些需要及其他需要。联合研究协议的各方不适用。对在压缩光盘上提交的序列表或表格以及通过引用并入的材料的引用不适用。
技术实现思路
在一些实施例中，本专利技术提供了用于哺乳动物的可植入医疗装置，该可植入医疗装置包含(a)包含可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维网络的支架，和(b)来自沿着抗炎通路所引发的分离的间充质干细胞(MSC)的所述支架上的因子。在一些实施例中，可吸收的无毒聚合物是聚(己内酯)(“PCL”)、聚乙交酯(“PGA”)、聚(丙交酯-共-乙交酯)(“PLGA”)、聚丙交酯-共-己内酯(“PLCL”)、聚二噁烷酮(“PDO”)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)(“PHBV”)、聚(β-羟基丁酸酯)(“PHB”)、聚酸酐、聚三甲基碳酸酯、聚(乙交酯-共-三亚甲基碳酸酯)、聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(乙交酯-共-己内酯)、聚(DTH亚氨基碳酸酯)、聚(双酚A亚氨基碳酸酯)、聚氨酯、聚氰基丙烯酸酯、和聚磷腈聚己内酯、聚乳酸(“PLA”)、或胶原蛋白。在一些实施例中，可吸收的无毒聚合物是PCL、PGA、PLA、PLGA、聚二噁烷酮、三亚甲基碳酸酯、或聚酸酐。在一些实施例中，可吸收的无毒聚合物是PCL。在一些实施例中，MSC已通过将所述分离的MSC细胞与Toll样受体(“TLR”)3激动剂一起孵育，沿着抗炎通路被引发。在一些实施例中，TLR3激动剂是IL4、IL13、聚腺苷:聚尿嘧啶(聚(A:U))、聚肌苷酸:聚胞苷酸(聚(I:C))、rintatolimid、RGC100、作为TLR3激动剂的聚(I:C)衍生物、以及聚(C:G/I)。在一些实施例中，TLR3激动剂是聚(I:C)。在一些实施例中，纳米纤维是静电纺丝。在一些实施例中，分离的MSC是同种异体的。在一些实施例中，分离的MSC是脂肪来源的MSC或骨髓来源的MSC。在一些实施例中，哺乳动物是人类，并且所述分离的MSC是同种异体的人类MSC。在另一组实施例中，本专利技术提供了用于制造用于哺乳动物的具有所希望的形状的可植入医疗装置的方法。方法包括按以下顺序进行的步骤：(a)提供处于所述所希望的形状的纳米纤维网络的支架，所述纳米纤维网络包含可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维，(b)用分离的间充质干细胞(MSC)接种所述支架，(c)孵育所述支架上的分离的MSC，和(d)使所述分离的MSC的所述支架脱细胞化，由此使所述可植入医疗装置处于所述所希望的形状。在一些实施例中，脱细胞化包括将用所述分离的MSC接种的所述支架冻融。在一些实施例中，该方法进一步包括步骤(e)，在所述脱细胞化之后冻干所述支架。在一些实施例中，步骤(c)的孵育持续约24小时至约240小时。在一些实施例中，步骤(c)的孵育持续约24小时至约96小时。在一些实施例中，所述MSC是在步骤(b)或步骤(c)之前或期间，沿着抗炎通路引发的。在一些实施例中，MSC是通过将所述分离的MSC与Toll样受体(“TLR”)3激动剂一起孵育，沿着抗炎通路被引发。在一些实施例中，与TLR3激动剂一起孵育持续约10分钟至约2小时。在一些实施例中，TLR3激动剂是IL4、IL13、聚腺苷:聚尿嘧啶(聚(A:U))、聚肌苷酸:聚胞苷酸(聚(I:C))、rintatolimid、RGC100、作为TLR3激动剂的聚(I:C)衍生物、以及聚(C:G/I)。在一些实施例中，TLR3配体是聚(I:C)。在一些实施例中，纳米纤维是静电纺丝。在一些实施例中，分离的MSC是同种异体的。在一些实施例中，分离的MSC是脂肪来源的MSC或骨髓来源的MSC。在一些实施例中，哺乳动物是人类，并且所述分离的MSC是同种异体的人类MSC。在另一组实施例中，本专利技术提供了一种用于制造用于哺乳动物的可植入医疗装置的组合物，其包含：(a)包含可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维网络的支架，和(b)沿着抗炎通路所引发的分离的间充质干细胞(MSC)。在一些实施例中，可吸收的无毒聚合物是聚(己内酯)(“PCL”)、聚乙交酯(“PGA”)、聚(丙交酯-共-乙交酯)(“PLGA”)、聚丙交酯-共-己内酯(“PLCL”)、聚二噁烷酮(“PDO”)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)(“PHBV”)、聚(β-羟基丁酸酯)(“PHB”)、聚酸酐、聚三甲基碳酸酯、聚(乙交酯-共-三亚甲基碳酸酯)、聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(乙交酯-共-己内酯)、聚(DTH亚氨基碳酸酯)、聚(双酚A亚氨基碳酸酯)、聚氰基丙烯酸酯、和聚磷腈聚己内酯、聚乳酸(“PLA”)、明胶、聚氨酯、或胶原蛋白。在一些实施例中，可吸收的无毒聚合物是PCL。在一些实施例中，MSC是通过将所述分离的MSC细胞与Toll样受体(“TLR”)3激动剂一起孵育，沿着抗炎通路被引发。在一些实施例中，TLR3激动剂是IL4、IL13、聚腺苷:聚尿嘧啶(聚(A:U))、聚肌苷酸:聚胞苷酸(聚(I:C))、rintatolimid、RGC100、作为TLR3激动剂的双链RNA、作为TLR3激动剂的聚(I:C)衍生物、或聚(C:G/I)。在一些实施例中，TLR3配体是聚(I:C)。在一些实施例中，纳米纤维是静电纺丝。在一些实施例中，分离的MSC是同种异体的。在一些实施例中，分离的MSC是脂肪来源的MSC或骨髓来源的MSC。在一些实施例中，哺乳动物是人类，并且所述分离的MSC是同种异体的人类MSC。在另一组实施例中，本专利技术提供了用具有所希望的形状和大小的可植入医疗装置治疗对其有需要的哺乳动物的方法，其包括将处于所希望的形状和大小的纳米纤维网络支架植入所述哺乳动物中，所述支架由(a)可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维，和(b)来自已沿着本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于哺乳动物的可植入医疗装置，该可植入医疗装置包含(a)包含可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维网络的支架，和(b)来自沿着抗炎通路所引发的分离的间充质干细胞(MSC)的所述支架上的因子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.30 US 62/234,7441.一种用于哺乳动物的可植入医疗装置，该可植入医疗装置包含(a)包含可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维网络的支架，和(b)来自沿着抗炎通路所引发的分离的间充质干细胞(MSC)的所述支架上的因子。2.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述可吸收的无毒聚合物是聚(己内酯)(“PCL”)、聚乙交酯(“PGA”)、聚(丙交酯-共-乙交酯)(“PLGA”)、聚丙交酯-共-己内酯(“PLCL”)、聚二噁烷酮(“PDO”)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)(“PHBV”)、聚(β-羟基丁酸酯)(“PHB”)、聚酸酐、聚三甲基碳酸酯、聚(乙交酯-共-三亚甲基碳酸酯)、聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(乙交酯-共-己内酯)、聚(DTH亚氨基碳酸酯)、聚(双酚A亚氨基碳酸酯)、聚氨酯、聚氰基丙烯酸酯、和聚磷腈聚己内酯、聚乳酸(“PLA”)、或胶原蛋白。3.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述可吸收的无毒聚合物是PCL、PGA、PLA、PLGA、聚二噁烷酮、三亚甲基碳酸酯、或聚酸酐。4.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述可吸收的无毒聚合物是PCL。5.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述MSC已通过将所述分离的MSC细胞与Toll样受体(“TLR”)3激动剂一起孵育，沿着抗炎通路被引发。6.如权利要求5所述的可植入医疗装置，其中所述TLR3激动剂是IL4、IL13、聚腺苷:聚尿嘧啶(聚(A:U))、聚肌苷酸:聚胞苷酸(聚(I:C))、rintatolimid、RGC100、作为TLR3激动剂所构建的双链RNA、作为TLR3激动剂的聚(I:C)衍生物、以及聚(C:G/I)。7.如权利要求6所述的可植入医疗装置，其中所述TLR3激动剂的聚(I:C)。8.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述纳米纤维是静电纺丝。9.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述分离的MSC是同种异体的。10.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述分离的MSC是脂肪来源的MSC或骨髓来源的MSC。11.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述哺乳动物是人类，并且所述分离的MSC是同种异体的人类MSC。12.一种用于制造用于哺乳动物的具有所希望的形状的可植入医疗装置的方法，所述方法包括按以下顺序进行的步骤：(a)提供处于所述所希望的形状的纳米纤维网络的支架，所述纳米纤维网络包含可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维，(b)用分离的间充质干细胞(MSC)接种所述支架，(c)孵育所述支架上的分离的MSC，和(d)使所述分离的MSC的所述支架脱细胞化，由此使所述可植入医疗装置处于所述所希望的形状。13.如权利要求12所述的方法，进一步其中所述脱细胞化包括将用所述分离的MSC接种的所述支架冻融。14.如权利要求12所述的方法，该方法进一步包括步骤(e)，在所述脱细胞化之后冻干所述支架。15.如权利要求12所述的方法，进一步其中步骤(c)的所述孵育持续约24小时至约240小时。16.如权利要求15所述的方法，进一步其中步骤(c)的所述孵育持续约24小时至约96小时。17.如权利要求12所述的方法，进一步其中所述MSC是在步骤(b)或步骤(c)之前或期间，沿着抗炎通路引发的。18.如权利要求17所...

【专利技术属性】
技术研发人员：德里克·C·达史提，艾琳·M·贝当古，J·K·强森，露丝·沃特曼，
申请(专利权)人：杜雷安教育基金会行政处，纳米纤维解决方案公司，露丝·沃特曼，
类型：发明
国别省市：美国,US