细胞容纳装置制造方法及图纸

本公开提供一种细胞容纳装置以及制造此类装置的方法，所述细胞容纳装置具有通道阵列以增大表面积与体积比。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】细胞容纳装置交叉引用本申请要求2017年9月29日提交的美国临时申请No.62/565,962以及2018年5月14日提交的美国临时申请No.62/671,297的利益，所述申请特此通过引用并入本文中。专利技术背景可以使用递送生物产品的治疗装置来治疗代谢紊乱，诸如糖尿病。所述治疗装置可以是可植入的以在延长的时间段内提供生物产品，诸如胰岛素。这些装置可以包括细胞容纳装置和容纳在所述细胞容纳装置内的基质。所述基质可以包括用于产生所述生物产品的细胞。随着基质的尺寸增加，氧和其他营养物的可用性可能是离基质的边缘表面越远而越少，并且在基质内可能会存在氧和营养物浓度较低或没有氧和营养物的区域。氧和营养物浓度较低或没有氧和营养物的这些区域可能无法支持在基质中的细胞存活性和生物产品的合成。氧、营养物和其他剂的输送中的空间限制可以将装置的大小限制为氧、营养物和其他剂可以到达细胞的尺寸。因此，改善到此类装置以及容纳在细胞容纳装置内的基质的内部区域的质量输送可能是有益的。
技术实现思路
本公开大体上涉及医疗装置和方法。在各种方面中，本公开提供包括细胞容纳装置的医疗装置、与之相关的装置以及制造和利用此类装置的方法。在某一方面中，本文中描述了一种细胞容纳装置，所述细胞容纳装置包括：第一膜，所述第一膜具有包括多个通道的第一表面以及与所述第一表面相对的多个第二表面；以及第二膜，所述第二膜与所述第一膜相对并且附接至所述第一膜的所述多个所述第二表面；其中所述第一膜和所述第二膜形成封闭隔间，所述封闭隔间的表面积与体积比是至少约40cm-1，并且其中所述封闭隔间提供用于将细胞容纳在所述装置内的体积。在一些实施方案中，所述隔间包括单个连续的开放空间。在一些实施方案中，所述体积是约8uL至约1,000uL。在一些实施方案中，所述装置的长度和宽度中的至少一者是约0.25cm至约3cm。在一些实施方案中，所述装置的厚度是至少约300μm。在一些实施方案中，所述多个通道大体上垂直于所述第一膜。在一些实施方案中，所述多个通道布置成直线阵列。在一些实施方案中，所述多个通道布置成环形阵列。在一些实施方案中，所述通道的平均直径是约400μm至约3,000μm。在一些实施方案中，所述直径是在所述通道中的最窄点处测量。在一些实施方案中，每个通道的中心与另一个通道的中心隔开约75μm至约500μm的距离。在一些实施方案中，所述通道的高度与直径比是至少约0.2。在一些实施方案中，所述装置沿着横向平面的单位面积的通道数大于约50/cm2。在一些实施方案中，所述第一膜和所述第二膜中的至少一者包括由多个原纤维互连的多个节点。在一些实施方案中，所述第一膜和所述第二膜中的至少一者包括PVDF、PTFE、ePTFE、PCL、PE/PES、PP、PS、PMMA、PLGA、PLLA或其任何组合。在一些实施方案中，所述装置还包括在所述通道内贯穿所述第一膜和所述第二膜的开口。在一些实施方案中，所述开口相对于所述通道的同心度是所述通道的直径的至多25％。在一些实施方案中，所述装置还包括被配置成收纳所述装置的框架。在一些实施方案中，所述框架被配置成收纳多个细胞容纳装置。在一些实施方案中，所述框架包括挠曲机构，所述挠曲机构被配置成防止所述细胞容纳装置的屈曲。在一些实施方案中，所述装置还包括细胞群体。在一些实施方案中，所述细胞群体是胰岛素分泌群体。在一些实施方案中，所述细胞群体是能够实现葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)的干细胞衍生细胞。在一些实施方案中，所述装置还包括涂层，所述涂层包括亲水性聚合物。在一些实施方案中，所述装置的胰岛素扩散系数是约2x10^-6cm2/s至约1x10^-5cm2/s。在一些实施方案中，所述装置的最大的胰岛素扩散距离小于约150μm。在一些实施方案中，所述第一膜与所述第二膜通过至少约0.4N的融合剥离力而融合。在一些实施方案中，所述第一膜和所述第二膜中的至少一者是半渗透的。在一些实施方案中，所述第一膜、所述第二膜或两者的半渗透性被配置成保护所述细胞免受免疫攻击。在一些实施方案中，所述第一膜、所述第二膜或两者的所述半渗透性被配置成在缺少免疫抑制疗法的情况下保护所述细胞免受免疫攻击。在一些实施方案中，所述第一膜和所述第二膜中的至少一者被配置成实现所述装置内的所述细胞的血管化。在一些实施方案中，所述第一膜和所述第二膜中的至少一者被配置成在缺少免疫抑制疗法的情况下实现所述装置内的所述细胞的血管化。本文中提供的另一个方面是一种细胞容纳装置，所述细胞容纳装置包括：第一膜，所述第一膜具有包括多个通道的第一表面以及与所述第一表面相对的多个第二表面；以及第二膜，所述第二膜与所述第一膜相对并且附接至所述第一膜的所述多个所述第二表面；其中所述第一膜和所述第二膜形成封闭隔间，其中所述封闭隔间提供用于将100万个至10亿个胰岛素产生细胞容纳在所述装置内的体积，并且其中所述膜允许胰岛素从所述装置扩散，同时将所述胰岛素产生细胞保持在所述装置内。本文中提供的另一个方面是一种组合物，所述组合物包括胰岛素产生细胞以及容纳所述胰岛素产生细胞的装置，其中所述装置在植入于个体体内之后在将所述胰岛素产生细胞保持在所述装置中的同时释放胰岛素，并且促进所述装置中和周围的组织血管化。在一些实施方案中，在所述装置的植入或血管化期间不向个体施用免疫抑制剂。在一些实施方案中，所述装置包括100万个至10亿个胰岛素产生细胞。在一些实施方案中，所述装置的厚度是至少约300μm。在一些实施方案中，所述装置包括膜，所述膜包括由多个原纤维互连的多个节点。在另一个方面中，本文中描述了一种制造细胞容纳装置的方法，所述方法包括：提供第一膜，所述第一膜具有第一面和相对的第二面；在所述第一膜的所述第一面内形成多个通道；以及将第二膜融合至所述第一膜的所述第二面以形成用于将细胞容纳在所述第一膜的所述第二面与所述第二膜之间的隔间。在一些实施方案中，在所述第一膜内形成多个通道包括：在预定压力和预定温度下将所述第一膜加热预定时间；以及用模具来模制所述多个通道。在一些实施方案中，在所述模具中执行所述第二膜至所述第一膜的所述融合。在一些实施方案中，所述模具包括阳模。在一些实施方案中，所述模具包括阴模。在一些实施方案中，所述预定温度是约100°摄氏(C)至约600℃。在一些实施方案中，所述预定压力是约2磅/平方英寸(psi)至约140psi。在一些实施方案中，所述预定时间是约3分钟至约30分钟。在一些实施方案中，所述预定压力是约3.5psi，并且其中所述预定温度是约370℃。在一些实施方案中，在所述第一膜内形成多个通道以及将所述第二膜融合至所述第一膜包括：将所述第一膜和所述第二膜放置于框架中，其中所述第一膜与所述第二膜是大体上平行的、大体上对准的，并且隔开间隙距离；以及用融合工具撞击所述第一膜上的一个或多个点，其中所述融合工具被加热至设定的融合温度，并且其中所述融合工具在每次撞击期间与所述膜接触设定的融合时间。在一些实施方案中，撞击所述第一膜刺穿所述第一膜、所述第二膜或两者，并且将所述第一膜的一部分融合至所述第二膜。在一些实施方案中，所述框架包围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种细胞容纳装置，所述细胞容纳装置包括：/n(a)第一膜，所述第一膜具有包括多个通道的第一表面以及与所述第一表面相对的多个第二表面；以及/n(b)第二膜，所述第二膜与所述第一膜相对并且附接至所述第一膜的所述多个所述第二表面；/n其中所述第一膜和所述第二膜形成封闭隔间，所述封闭隔间的表面积与体积比是至少约40cm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170929 US 62/565,962;20180514 US 62/671,2971.一种细胞容纳装置，所述细胞容纳装置包括：
(a)第一膜，所述第一膜具有包括多个通道的第一表面以及与所述第一表面相对的多个第二表面；以及
(b)第二膜，所述第二膜与所述第一膜相对并且附接至所述第一膜的所述多个所述第二表面；
其中所述第一膜和所述第二膜形成封闭隔间，所述封闭隔间的表面积与体积比是至少约40cm-1，并且
其中所述封闭隔间提供用于将细胞容纳在所述装置内的体积。


2.如权利要求1所述的装置，其中所述隔间包括单个连续的开放空间。


3.如权利要求1所述的装置，其中所述体积是约8uL至约1,000uL。


4.如权利要求1所述的装置，所述装置的长度和宽度中的至少一者是约0.25cm至约3cm。


5.如权利要求1所述的装置，所述装置的厚度是至少约300μm。


6.如权利要求1所述的装置，其中所述多个通道大体上垂直于所述第一膜。


7.如权利要求1所述的装置，其中所述多个通道布置成直线阵列。


8.如权利要求1所述的装置，其中所述多个通道布置成环形阵列。


9.如权利要求1所述的装置，其中所述多个通道的平均直径是约400μm至约3,000μm。


10.如权利要求9所述的装置，其中所述直径是在所述多个通道中的最窄点处测量。


11.如权利要求1所述的装置，其中所述多个通道中的每一者的中心与另一个通道的中心隔开约75μm至约500μm的距离。


12.如权利要求1所述的装置，其中所述通道的高度与直径比是至少约0.2。


13.如权利要求1所述的装置，其中所述装置沿着横向平面的单位面积的通道数大于约50/cm2。


14.如权利要求1所述的装置，其中所述第一膜和所述第二膜中的至少一者包括由多个原纤维互连的多个节点。


15.如权利要求1所述的装置，其中所述第一膜和所述第二膜中的至少一者包括PVDF、PTFE、ePTFE、PCL、PE/PES、PP、PS、PMMA、PLGA、PLLA或其任何组合。


16.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括在所述通道内贯穿所述第一膜和所述第二膜的开口。


17.如权利要求16所述的装置，其中所述开口相对于所述通道的同心度是所述通道的直径的至多25％。


18.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括被配置成收纳所述装置的框架。


19.如权利要求18所述的装置，其中所述框架被配置成收纳多个细胞容纳装置。


20.如权利要求18所述的装置，其中所述框架包括挠曲机构，所述挠曲机构被配置成防止所述细胞容纳装置的屈曲。


21.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括细胞群体。


22.如权利要求21所述的装置，其中所述细胞群体是胰岛素分泌群体。


23.如权利要求21所述的装置，其中所述细胞群体是能够实现葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)的干细胞衍生细胞。


24.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括涂层，所述涂层包括亲水性聚合物。


25.如权利要求1所述的装置，所述装置的胰岛素扩散系数是约2×10-6cm2/s至约1×10-5cm2/s。


26.如权利要求1所述的装置，所述装置的最大氧扩散距离小于约150μm。


27.如权利要求1所述的装置，其中所述第一膜与所述第二膜通过至少约0.4N的融合剥离力而融合。


28.如权利要求1所述的装置，其中所述第一膜和所述第二膜中的至少一者是半渗透的。


29.如权利要求28所述的装置，其中所述第一膜、所述第二膜或两者的半渗透性被配置成保护所述细胞免受免疫攻击。


30.如权利要求29所述的装置，其中所述第一膜、所述第二膜或两者的所述半渗透性被配置成在缺少免疫抑制疗法的情况下保护所述细胞免受免疫攻击。


31.如权利要求1所述的装置，其中所述第一膜和所述第二膜中的至少一者被配置成实现所述装置内的所述细胞的血管化。


32.如权利要求31所述的组合物，其中所述第一膜和所述第二膜中的至少一者被配置成在缺少免疫抑制疗法的情况下实现所述装置内的所述细胞的血管化。


33.一种细胞容纳装置，所述细胞容纳装置包括：
(a)第一膜，所述第一膜具有包括多个通道的第一表面以及与所述第一表面相对的多个第二表面；以及
(b)第二膜，所述第二膜与所述第一膜相对并且附接至所述第一膜的所述多个所述第二表面；
其中所述第一膜和所述第二膜形成封闭隔间
其中所述封闭隔间提供用于将100万个至10亿个胰岛素产生细胞容纳在所述装置内的体积，并且其中所述膜允许胰岛素从所述装置扩散，同时将所述胰岛素产生细胞保持在所述装置内。


34.一种组合物，所述组合物包括胰岛素产生细胞以及容纳所述胰岛素产生细胞的装置，其中所述装置在植入于个体体内之后在将所述胰岛素产生细胞保持在所述装置中的同时释放胰岛素，并且促进所述装置中和周围的组织血管化。


35.如权利要求34所述的组合物，其中在所述装置的植入或血管化期间不向所述个体施用免疫抑制剂。


36.如权利要求34所述的组合物，所述组合物包括100万个至10亿个胰岛素产生细胞。


37.如权利要求34所述的组合物，其中所述装置的厚度是至少约300um。


38.如权利要求34所述的组合物，其中所述装置包括膜，所述膜包括由多个原纤维互连的多个节点。


39.一种制造细胞容纳装置的方法，所述方法包括：
(a)提供第一膜，所述第一膜具有第一面和相对的第二面；
(b)在所述第一膜的所述第一面内形成多个通道；以及
(c)将第二膜融合至所述第一膜的所述第二面以形成用于将细胞容纳在所述第一膜的所述第二面与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·萨诺斯，D·M·拉文，B·E·宾特兹，D·巴塔佳，J·米尔斯，M·彼灵斯，
申请(专利权)人：森玛治疗公司，
类型：发明
国别省市：美国;US