一种用于修复头盖缺陷的植入物制造技术

本发明专利技术涉及一种用于修复头盖缺陷的植入物，其包含：骨髓间充质干细胞(BMMSC)；阿司匹林；水凝胶，和基质，其中所述基质是水不溶性、非弹性、多孔、易弯折的材料，该材料能够吸收或吸附所述BMMSC和阿司匹林；其中BMMSC/水凝胶/阿司匹林形成适合于植入至所述头盖缺陷的复合组合物；并且其中BMMSC/基质/阿司匹林形成适合于覆盖BMMSC/水凝胶/阿司匹林复合组合物的另一复合组合物。

An implant for repairing head defect

The present invention relates to an implant for repairing head defect, comprising: bone marrow mesenchymal stem cells (BMMSC); aspirin; hydrogel, and matrix, wherein the matrix is water insoluble, inelastic, porous, and flexible material capable of absorbing or adsorbing the BMMSC and aspirin, wherein BMMSC/hydrogel/aspirin forms suitable for implantation into the head. A cover defect composite composition, in which BMMSC/matrix/aspirin forms another composite composition suitable for covering BMMSC/hydrogel/aspirin composite composition.

【技术实现步骤摘要】
一种用于修复头盖缺陷的植入物本申请是分案申请，其原申请的国际申请号为PCT/US2012/035036，中国国家申请号为201280029953.X，申请日为2012年4月25日，专利技术名称为“通过抑制干扰素-γ和肿瘤坏死因子-α来改善组织再生的方法和组合物”。关于联邦赞助的研发的声明本专利技术是在由国家卫生局(NIH)的国家牙科与颅面科研究所颁发的第R01DE017449、R01DE019932和R01DE019413号经费的政府支持下进行的。相关申请的交叉引用本申请要求提交于2011年4月25日的临时申请61/478894号所公开的专利技术的权利，本文通过援引并入其全部内容。
本专利技术属于再生医学领域。更具体而言，本专利技术属于采集和分析光学相干层析图像以检测视神经疾病的方法。
技术介绍
再生医学领域寻求修复、替换由损伤或疾病所损害的组织和器官或者使其再生。为此，基于细胞的再生医学被认为是可满足组织再生的许多挑战的具有前景的方向。在基于细胞的再生医学中，干细胞已作为具有前景的细胞源而出现。迄今，经培养物扩展的骨原细胞与组织工程化用支架的联合使用已取得了一些成功(26-28)。然而，基于细胞的组织再生的主要挑战在于要形成大量的与身体的功能性需求相匹配的高品质组织结构体(29,30)。目前的方法尚未克服该领域的这一难题。有鉴于此，仍然亟需改善的用于组织工程化的组合物和方法，尤其是允许形成显著量的满足身体的功能性需求的高品质组织结构体的方法和组合物。另外，还需要进一步澄清免疫应答在基于细胞的组织再生中的作用。
技术实现思路
本专利技术公开了通过抑制IFN-γ和TNF-α、优选通过位点特异性处理且更优选通过用阿司匹林处理来改善基于BMMSC的组织工程化的方法和组合物。促炎性T细胞有助于抑制基于BMMSC的骨形成。本专利技术的发现在于，细胞因子IFN-γ和TNF-α在由促炎性T细胞介导的对基于BMMSC的骨形成的抑制中起着主要作用。特别地，本专利技术发现，BMMSC植入物中的高水平的IFN-γ和TNF-α与骨形成负相关。相比之下，以IFN-γ和TNF-α的对应中和抗体对其的阻断可有效挽救BMMSC介导的骨形成。例如，向BMMSC植入物添加如阿司匹林(例如，100μg)等促炎性细胞因子减少剂恢复了被IFN-γ和TNF-α抑制的骨形成。因此，本专利技术的一个方面涉及一种待应用至需要组织再生的位点的组织工程化用复合组合物或组织再生装置。根据本专利技术的该方面的组合物或装置通常包含BMMSC和可降低促炎性细胞因子水平的有效量的促炎性细胞因子减少剂。在某些实施方式中，所述组合物或装置还可以包含基质(substrate)。在另一些实施方式中，所述组合物或装置还可以包含至少一种载体。在本专利技术的上下文中，术语“促炎性细胞因子减少剂”和“抗炎剂”可互换使用。它们可以是能够直接或间接地减小促炎性细胞因子IFN-γ和/或TNF-α的影响的试剂。例如，可以将能够中和这些细胞因子的抗体用作抗炎剂。任何其它已知的或将来开发出的能够抑制或下调这些细胞因子的试剂也可以用作本专利技术的抗炎剂。在优选实施方式中，促炎性细胞因子是阿司匹林。在另一个优选实施方式中，阿司匹林的量优选为约50μg/ml至约100μg/ml，更优选50μg/ml。适用于本专利技术的组合物或装置中的载体优选为液体，如水凝胶。适用于本专利技术的组合物或装置中的基质优选是水不溶性、非弹性、多孔、易弯折的并且能够吸收或吸附BMMSC和抗炎剂。在一个优选实施方式中，基质是海绵，如GEL-也可以使用本领域中已知的具有相当性质的其它材料。用于该目的的一个实例是吸收性明胶海绵。本专利技术的另一方面涉及形成如上所述的组合物或装置的方法。根据本专利技术该方面的方法通常包括将有效量的一种或多种抗炎剂添加至BMMSC的步骤。在某些实施方式中，可以包括将抗炎剂和/或BMMSC添加至载体的步骤。在某些其它实施方式中，还可以包括将抗炎剂和/或BMMSC沉积至基质的步骤。在一个优选实施方式中，为形成所述组合物/装置，可以以合适量的时间(优选约3天)用阿司匹林处理BMMSC，并与水凝胶混合。可以将这样的水凝胶-BMMSC与阿司匹林一起移植到新产生的头盖骨缺陷处。另一部分BMMSC可以接种至GEL-并与阿司匹林一起培养合适量的时间(优选约3天)。可以将所得的含阿司匹林的凝胶泡沫-BMMSC用来覆盖头盖骨缺陷区域中此前植入的BMMSC-水凝胶复合物。本专利技术的另一方面涉及改善需要新组织的位点处的组织再生。根据本专利技术该方面的方法通常包括将如上所述的复合组合物或装置应用于所述位点。需要组织再生的位点可以是直接或间接可及的任何位点。例如，其可为离体位点或体内位点。在一个优选实施方式中，所述位点是人工生长的组织/器官。在另一个优选实施方式中，所述位点是头盖缺陷位点。本专利技术的另一方面涉及改善受试对象中BMMSC介导的骨组织形成的方法。根据本专利技术该方面的方法通常包括以下步骤：在对受试对象应用基于BMMSC的组织再生诱导物之前，以预定的持续时间对所述受试对象全身性输注Foxp3+调节性T细胞(Treg)。在某些实施方式中，基于BMMSC的组织再生诱导物可以是种子BMMSC。在其它实施方式中，基于BMMSC的组织再生诱导物可以是处于载体中的BMMSC。在另一些实施方式中，基于BMMSC的组织再生诱导物可以是如上所述的组织再生组合物或装置。尽管上述实施方式概述了本专利技术的一般步骤和要素，但本领域技术人员应该理解可能存在各种变化。通过以下具体说明和后附权利要求，本专利技术的其它方面和优点将变得显而易见。附图说明图1：显示了T细胞调节了BMMSC(骨髓间充质干细胞)介导的体内骨形成。(A)评估基于BMMSC的组织再生的图表，(B)当利用羟基磷灰石/磷酸三钙(HA/TCP，40mg/每植入物)作为载体将来自同窝生仔畜的BMMSC(4×106细胞)经皮下植入C57BL6小鼠时，其在植入后8周时无法使骨再生。H&E染色显示出在BMMSC植入物中的HA/TCP颗粒(HA)周围的结缔组织。(C)在相同的植入条件下，在植入后8周，BMMSC在免疫受损的小鼠中形成了显著量的骨(B)、骨髓(BM)和HA/TCP(HA)周围的结缔组织(CT)。(D～F)在BMMSC植入前2天经尾静脉输注泛T(PanT)(D)、CD4+(E)和CD4+CD25-(F)细胞(1×106)阻断了免疫受损的小鼠中BMMSC介导的骨形成。H&E染色显示出在BMMSC植入物中围绕HA/TCP颗粒(HA)周围的结缔组织(CT)。(G)在BMMSC植入之前2天，经尾静脉输注CD4+CD25+Foxp3+调节性T细胞(Tregs,1×106)未显示出对免疫受损的小鼠中的骨(B)和骨髓(Baf)形成的抑制效应。(H)图J半定量分析表明了免疫受损的小鼠(C：对照)和经Treg输注的免疫受损小鼠(G：Tregs)中的BMMSC植入物中显著的骨形成。然而，在C57BL6小鼠(B：C57BL6)、经泛T细胞输注的免疫受损小鼠(D：泛T)、经CD4+细胞输注的免疫受损小鼠(E：CD4+)和经CD4+CD25-细胞输注的免疫受损小鼠(F：CD4+CD25-)中的BMMSC植入物中不存在骨形成。(I)当BMMSC经皮下植入C57B本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于修复头盖缺陷的植入物，其包含：骨髓间充质干细胞(BMMSC)；阿司匹林；水凝胶，和基质，其中所述基质是水不溶性、非弹性、多孔、易弯折的材料，该材料能够吸收或吸附所述BMMSC和阿司匹林；其中BMMSC/水凝胶/阿司匹林形成适合于植入至所述头盖缺陷的复合组合物；并且其中BMMSC/基质/阿司匹林形成适合于覆盖BMMSC/水凝胶/阿司匹林复合组合物的另一复合组合物。

【技术特征摘要】
2011.04.25 US 61/478,8941.一种用于修复头盖缺陷的植入物，其包含：骨髓间充质干细胞(BMMSC)；阿司匹林；水凝胶，和基质，其中所述基质是水不溶性、非弹性、多孔、易弯折的材料，该材料能够吸收或吸附所述BMMSC和阿司匹林；其中BMMSC/水凝胶/阿司匹林形成适合于植入至所述头盖缺陷的复合组合物；并且其中BMMSC/基质/阿司匹林形成适合于覆盖BMMSC/水凝胶/阿司匹林复合组合物的另一复合组合物。2.如权利要求1所述的植入物，其中BMMSC/水凝胶/阿司匹林复合组合物的BMMSC用阿司匹林预处理。3.如权利要求1所述的植入物，其中BMMSC/水凝胶/阿司匹林复合组合物的BMMSC用有效量的阿司匹林预处理，其中阿司匹林的...

【专利技术属性】
技术研发人员：施松涛，刘怡，王磊，
申请(专利权)人：南加州大学，
类型：发明
国别省市：美国,US