生物相容性调整细胞培养基组合物及其用途制造技术

技术编号:23409180 阅读:21 留言:0更新日期:2020-02-22 17:47
本发明专利技术部分涉及生物相容性组合物,其包含生物相容性聚合物基质和调整细胞培养基,所述调整细胞培养基包括:i)细胞培养基和ii)由在细胞培养基中培养的一种或多种细胞合成和分泌的一种或多种药剂,及其治疗用途,特别是在调节骨和/或牙龈组织生长方面。

Biocompatibility regulating cell culture medium composition and its application

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物相容性调整细胞培养基组合物及其用途相关申请的交叉引用本申请要求2017年3月31日提交的美国临时申请号62/479,733的权益;所述申请的全部内容通过此引用以其整体并入本文。专利
本专利技术的领域是细胞培养、牙周和骨应用以及医学生物技术,特别是生物相容性组合物,其包含注入有培养细胞产生的调整细胞培养基的聚合物基质。包括任何种类的细胞(例如成纤维细胞和成骨细胞)的培养细胞,在细胞培养基中体外生长,且在培养过程中,培养细胞合成并分泌药剂到细胞培养基中。收集含有药剂的细胞培养基,并将其与聚合物基质结合以生成生物相容性组合物和药物制剂。该组合物和制剂可用于再生过程,包括但不限于,再生骨、牙龈或组织;促进骨生长;更新皮肤细胞和组织;刺激伤口愈合;和治疗牙科相关的疾病、紊乱和病症,例如牙周病和牙龈病。专利技术背景牙周病,范围从牙龈炎到更严重形式的牙周炎,仍然是一个重要的健康问题,并且是美国和全世界成人牙齿脱落的主要原因(E.Reich等人(1993)Comm.Dent.OralEpidem.21:379;J.Angelillo等人(1996)Comm.Dent.OralEpidem.24:336;H.Murray等人(1997)Int.Dent.J.47:3-8;R.COliver等人(1998)J.Periodontol.69:269-278;G.Ong(1998)Int.DentalJ.48:233-238;I.Haddad等人(1999)DentalJ.49:343-346;E.F.Corbet等人(2000)Periodontol.29:122-152;A.Sheiham等人(2000)Periodontol.29:104-121;I.Chestnutt等人(2000)J.Dentist.28:295-297;U.M.Irfan等人(2001)J.Int.Acad.Periodontol.3:14-21)。据估计,不同类型的牙周病影响到美国人口的15-35%,这换算为数以千万计的患者(J.M.Albandar等人(1999)J.Peridontol.70:13-29)并每年花费数十亿美元。此外,牙周病的所涉问题超出对口腔组织和结构完整性的有害影响,并且代表在包括心血管疾病、妊娠并发症和糖尿病在内的几种全身性病症中增加发病率和死亡率的潜在危险因素(R.C.Page等人(1998)Ann.Periodontol.3:108-120;R.I.Garcia等人(1998)Ann.Periodontol.3:339-349)。牙周炎是一种传染病,其中,牙菌斑的存在会刺激炎症过程,这可导致临床附着体和牙槽骨的丢失。在成人中观察到最常见的牙周病形式,并显示出慢性进展(I.Brook(2003)Gen.Dent.51:424-428)。牙周病的进展依赖于宿主响应的慢性持续。在口腔中存在的数百种细菌菌种中,仅有少量牵涉到牙周病的病因(S.S.Socransky等人(2002)Periodontal.28:12-55)。生物膜可含有细菌,例如牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonasgingivalis)、福氏拟杆菌(Bacteroidesforsythus)和齿垢密螺旋体(Treponemadenticola),其存在与牙周病的临床特征、尤其是探查时的袋深度和出血明显相关(S.S.Socransky等人(1998)J.Clin.Periodontol.25:134-144)。这些致病生物中的一些可以侵入牙周组织、牙本质小管以及口腔的其它区域。常规的牙周治疗强调,通过使用放置在齿龈缝中的牙科器械以机械地剪切来自牙齿结构的积垢,从根表面机械去除细菌的软和硬的积垢。然而,刮治术(scaling)和牙根平整(rootplanning)在去除这些积垢方面往往只是部分有效。此外,即使在容易接近的区域的情况下,去除也是短暂的,细菌会重新定植在根表面。当毒性菌开始在牙周区域大量生长时,它们会在牙龈线下释放有毒和致病性产物,这引起炎症反应,并可导致慢性感染。当细菌毒素溶解牙槽骨时,牙龈和骨会一起后退,暴露出齿根。在其它情况下,骨可以后退,但牙龈仍然肿胀,并在已替换丢失的骨的碎屑袋周围形成壁。在这两种情况下,齿根都会暴露在空气或刺激性细菌毒素中,这二者都会导致自发性疼痛或牙齿对冷、热、甜或酸味食物的敏感性。虽然由骨丢失造成的损伤通常是永久性的,但是早期的牙周炎可以用适当的家庭口腔卫生来阻止,从而使牙齿脱落的风险最小化。随着骨丢失的进展,必须进行更积极的治疗以保持牙齿清洁。如果骨丢失持续和牙支持受损,牙齿就会松动,最终会脱落或需要拔出。目前的牙周病治疗主要涉及使用含有抗微生物化合物或各种非甾体抗炎药(NSAID)的组合物。全身抗生素已被用于牙周治疗(R.J.Genco(1981)J.Periodontal.52:545-558)。然而,全身性递送(如口服或肌内)通常不能在延长的时间段内提供足够浓度的抗生素到齿龈缝区域。在牙周病的晚期病例中,可进行外科干预以消除牙周袋并修整骨的轮廓。松动牙的夹板疗法和牙齿表面的选择性整形以消除创伤性咬合可能是必要的。尽管有这些已知的治疗,仍然需要改进的组合物和方法用于预防和治疗牙周病。特别是,预防和治疗牙周炎相关骨丢失的方法是非常合乎需要的。专利技术概述本专利技术至少部分地基于这样的发现,即调整细胞培养基可与聚合物基质(例如,琼脂糖)结合,以产生生物相容性组合物和药物制剂,以供再生用途。在一个方面,提供了一种生物相容性组合物,其包含(a)生物相容性聚合物基质和(b)调整细胞培养基,所述调整细胞培养基包含i)细胞培养基和ii)由在细胞培养基中培养的一种或多种细胞合成和分泌的一种或多种药剂。还提供了许多实施方案,这些实施方案可应用于本专利技术的任何方面和/或与本文描述的任何其它实施方案相结合。例如,在一个实施方案中,细胞是成纤维细胞,例如真皮成纤维细胞,且特别是新生儿真皮成纤维细胞。在另一个实施方案中,细胞是成骨细胞。在又一个实施方案中,细胞是成纤维细胞和成骨细胞。在再一个实施方案中,细胞是成纤维细胞和成骨细胞的共同培养物。在另一个实施方案中,细胞是活跃增殖的细胞。在又一个实施方案中,细胞培养基包含基础细胞培养基,并且还包含一种或多种选自胎牛血清(FBS)、L-谷氨酰胺、人表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和抗坏血酸的补充剂。在再一个实施方案中,基础细胞培养基是Dulbecco改良eagle培养基(DMEM)。在另一个实施方案中,补充剂是重组生长因子,例如人重组生长因子。在又一个实施方案中,一种或多种药剂包括生长因子。在再一个实施方案中,一种或多种药剂选自血小板衍生生长因子(PDGF)、表皮生长因子(EGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、角质形成细胞生长因子(KGF)、转化生长因子α(TGFα)、转化生长因子β(TGFβ)、转化生长因子β-1(TGFβl)、转化生长因子β-2(TGFβ2)、胰岛素本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物相容性组合物,其包含:/n(a) 生物相容性聚合物基质;和/n(b) 调整细胞培养基,包括i) 细胞培养基和ii) 由在细胞培养基中培养的一种或多种细胞合成和分泌的一种或多种药剂。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170331 US 62/4797331.一种生物相容性组合物,其包含:
(a)生物相容性聚合物基质;和
(b)调整细胞培养基,包括i)细胞培养基和ii)由在细胞培养基中培养的一种或多种细胞合成和分泌的一种或多种药剂。


2.权利要求1的组合物,其中细胞是成纤维细胞。


3.权利要求2的组合物,其中成纤维细胞是真皮成纤维细胞。


4.权利要求3的组合物,其中真皮成纤维细胞为新生儿真皮成纤维细胞。


5.权利要求1的组合物,其中细胞是成骨细胞。


6.权利要求1-5中任一项的组合物,其中细胞是成纤维细胞和成骨细胞。


7.权利要求1-6中任一项的组合物,其中细胞是成纤维细胞和成骨细胞的共同培养物。


8.权利要求1-7中任一项的组合物,其中细胞是活跃增殖的细胞。


9.权利要求1-8中任一项的组合物,其中细胞培养基包含基础细胞培养基,并且还包含一种或多种选自胎牛血清(FBS)、L-谷氨酰胺、人表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和抗坏血酸的补充剂。


10.权利要求9的组合物,其中基础细胞培养基是Dulbecco改良eagle培养基(DMEM)。


11.权利要求9或10的组合物,其中补充剂是重组生长因子。


12.权利要求11的组合物,其中重组生长因子是人重组生长因子。


13.权利要求1-12中任一项的组合物,其中一种或多种药剂包括生长因子。


14.权利要求1-13中任一项的组合物,其中一种或多种药剂选自血小板衍生生长因子(PDGF)、表皮生长因子(EGF)、成纤维细胞生长因子(FGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、血管内皮生长因子(VEGF)、角质形成细胞生长因子(KGF)、转化生长因子α(TGFα)、转化生长因子β(TGFβ)、转化生长因子β-1(TGFβl)、转化生长因子β-2(TGFβ2)、胰岛素样生长因子(IGF)、神经生长因子(NGF)、肝细胞生长因子(HGF)、胰岛素、氢化可的松、尿抑胃素、血小板源性伤口愈合因子(PDWHF)、脑源性神经营养因子(BDNF)、血小板因子IV(PFIV)、肿瘤坏死因子(TNF)、粒细胞集落刺激因子(GCSF)、集落刺激因子(CSF)、骨形态发生蛋白(BMP)、骨钙蛋白、骨桥蛋白、白介素-1、白介素-6、白介素-8(IL-8)、白介素-11,和生长分化因子(GDF),或其组合。


15.权利要求1-14中任一项的组合物,其中,由在细胞培养基中培养的一种或多种细胞合成和分泌的一种或多种药剂以选自以下的浓度存在于调整培养基中:与培养前细胞培养基中的浓度相比,增加到约至少2倍、约2倍、约3倍、约4倍、约5倍、约6倍、约7倍、约8倍、约9倍、约10倍、约11倍、约12倍、约13倍、约14倍、约15倍、约16倍、约17倍、约18倍、约19倍、约20倍、约25倍、约30倍、约40倍、约50倍、约60倍、约70倍、约80倍、约90倍,和约100倍。


16.权利要求1-15中任一项的组合物,其中细胞在细胞培养基中培养至少24小时,任选至少48小时或至少72小时。


17.权利要求1-16中任一项的组合物,其中生物相容性组合物不包含细胞。


18.权利要求1-17中任一项的组合物,其中调整细胞培养基被浓缩,任选其中调整细胞培养基通过切向流过滤来浓缩。


19.权利要求1-18中任一项的组合物,其中聚合物基质为琼脂糖。


20.权利要求19的组合物,其中琼脂糖是从海草衍生的。


21.权利要求19或20的组合物,其中琼脂糖是低熔点琼脂糖或超低熔点琼脂糖。


22.权利要求19-21中任一项的组合物,其中琼脂糖选自约0.8%-3.0%重量:体积(w:v)、约0.9%w:v、约1.0%w:v、约1.1%w:v、约1.2%w:v、约1.3%w:v、约1.4%w:v、约1.5%w:v、约1.6%w:v、约1.7%w:v、约1.8%w:v、约1.9%w:v、约2.0%w:v、约2.1%w:v、约2.2%w:v、约2.3%w:v、约2.4%w:v、约2.5%w:v、约2.6%w:v、约2.7%w:v、约2.8%w:v、约2.9%w:v和约3.0%w:v。


23.权利要求1-22中任一项的组合物,其中调整细胞培养基是生物相容性组合物体积的约50%。


24.一种生产生物相容性组合物的方法,其包括:
(a)在细胞培养基中培养细胞;
(b)将培养细胞与用由细胞培养基中的细胞合成和分泌的一种或多种药剂调整的细胞培养基分离,以产生调整细胞培养基;和
(c)使调整细胞培养基与生物相容性聚合物基质混合。


25.权利要求24的方法,其中细胞是成纤维细胞。


26.权利要求25的方法,其中成纤维细胞是真皮成纤维细胞。


27.权利要求26的方法,其中真皮成纤维细胞为新生儿真皮成纤维细胞。


28.权利要求25的方法,其中细胞是成骨细胞。


29.权利要求24-28中任一项的方法,其中细胞是成纤维细胞和成骨细胞。


30.权利要求24-29中任一项的方法,其中细胞是成纤维细胞和成骨细胞的共同培养物。


31.权利要求24-30中任一项的方法,其中细胞是活跃增殖的细胞。


32.权利要求24-31中任一项的方法,其中细胞培养基包含基础细胞培养基,并且还包含一种或多种选自胎牛血清(FBS)、L-谷氨酰胺、人表皮生长因子(EGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)和抗坏血酸的补充剂...

【专利技术属性】
技术研发人员:RC金
申请(专利权)人:细尔琳生物医学公司
类型:发明
国别省市:美国;US

相关技术
    暂无相关专利
网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1