用于医疗用途的动物组织的保存和储存制造技术

本发明专利技术提供了一种用于处理组织以形成干燥组织部分的方法，所述干燥组织部分易于再水合并且在植入人体之前不需要冲洗。所述方法包括预处理和固定步骤，所述预处理和固定步骤包括具有柔性主链和至少一个极性基团的渗透剂分子；所述步骤还包括阳离子和阴离子以增强渗透剂分子整合到组织部分结构分子中并与其键合，以提供在弯曲期间所述干燥组织部分的抗破裂性。裂性。裂性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于医疗用途的动物组织的保存和储存
[0001]日期：2020年1月15日
[0002]相关申请的交叉引用：
[0003]本专利申请参考并由此包含由Tara S.Kupumbati于2019年2月19日提交的编号为62/807,682且标题为“Animal Tissue Preservation for Medical Use”(用于医疗用途的动物组织保存)的临时专利申请中的所有信息。

技术介绍
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[0004]包括人类组织在内的从各种动物来源获取的组织已被用作多种医疗装置中的组织部分，以用于植入人体。此类组织部分可从心包组织、心脏瓣膜组织、血管组织或动物来源的其他组织获得。另选地，组织部分可以是由细胞在培养箱中生长而形成的工程化组织，并形成由结构分子组成的组织部分，这些结构分子包括胶原蛋白、弹性蛋白、脂质和在组织部分的分子基质中存在的其他分子。组织部分可用作例如心脏瓣膜小叶、血管移植物、组织补片，或用于在体内应用诸如组织部分之类的替代组织的其他应用。
[0005]通常，此类组织部分在戊二醛中交联，例如，以减少身体可能对该组织部分的免疫反应，免疫反应可能导致对组织部分的排斥以及组织部分在体内的潜在细胞和酶促降解。戊二醛交联后，通常将组织部分作为湿组织部分包装在含水防腐剂中。组织部分作为湿组织部分被运输到医院并等待植入患者体内。然后要求医师和手术室工作人员用盐水从湿组织部分中冲洗含水防腐剂溶液较长的时间，以确保在植入之前所有的防腐剂溶液已从组织部分上去除。
[0006]许多开发活动已被应用于组织部分的整体处理，以努力从交联的组织部分中去除水，使得组织部分可以作为干燥组织部分包装和运输，从而消除与从组织部分中冲洗防腐剂溶液相关联的损失时间。然后干燥组织部分可在手术室中由医师再水合并直接植入患者体内。由于使用目前的处理方法的干燥组织部分的易碎性质，此类干燥组织部分已遭受增加的破裂和组织破坏；另外，此类干燥组织部分在手术室中再水合也非常慢。需要一种用于组织部分的处理方法，其允许组织部分作为干燥组织部分包装和运输，保持其柔性以避免破裂，并允许医师容易地再水合组织部分以备直接植入，而不需要从组织部分中冲洗掉防腐剂溶液。

技术实现思路
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[0007]本专利技术是一种用于处理组织部分的组织处理系统和方法，使得该组织部分可作为干燥组织部分包装和运输到医院，该干燥组织部分是柔性的并且不形成可弱化结构和导致组织部分破坏的破裂。处理方法包括三个步骤：预处理、固定和干燥。每个步骤都有助于形成柔性干燥组织部分。
[0008]组织部分可由异种或同种心包组织、心脏瓣膜组织、血管导管组织或取自活体动物的其他组织形成，包括猪组织、牛组织、马组织、人尸体组织或已用于植入体内的其他组织。而且，组织部分可以是由细胞在培养箱中生长的工程化组织，由此此类细胞产生胶原蛋
白、弹性蛋白、脂质和在动物和人的组织中存在的其他分子。组织部分可用于形成例如用于心脏瓣膜的小叶、血管移植物、用于覆盖身体中的开口的补片，以及用于体内可能需要组织部分的其他目的。
[0009]本专利技术方法的预处理步骤包括形成预处理水溶液和使用预处理溶液作为组织部分的预处理步骤。预处理溶液由渗透剂和抗衡离子组成。抗衡离子可以是添加到预处理溶液中的阳离子或阴离子。渗透剂由具有柔性主链的分子组成，其中每个渗透剂分子具有至少一个连接到主链的极性基团或极性部分，这些极性基团或极性部分能够与正离子或负离子形成吸引力；极性部分可以是具有正电荷或负电荷的官能团或具有能够吸引正离子或负离子的偶极的分子。渗透剂包括分子，诸如甘油、聚乙二醇、脂肪酸、维生素、糖和其他类似结构的分子。向预处理溶液添加正电荷和负电荷两者的抗衡离子；此类抗衡离子包括钠离子(Na+)、钙离子(Ca++)、钾离子(K+)、铁离子(Fe+++)、亚铁离子(Fe++)；氯离子(Cl
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)、氢氧根离子(OH
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)、硫酸根离子(SO4
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)、磷酸根离子(PO4
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)和人体中常见的其他离子。抗衡离子是阳离子和阴离子，其在水溶液中解离，并将其自身定位在胶原分子、脂质分子、弹性蛋白分子或组织部分中存在的其他分子上存在的极性基团或带电基团附近。抗衡离子通过在渗透剂的极性基团和结构分子上存在的带电或极性基团之间提供吸引力而有助于允许渗透剂渗透到组织部分的分子间空隙中，该结构分子包括组织部分的分子结构中存在的胶原、弹性蛋白和脂质分子。抗衡离子，诸如钠和氢氧化物，可有助于转化疏水性羧酸以反应并形成水溶性盐；然后该水溶性盐可渗透到组织部分的分子结构中，并可通过例如对胶原分子的极性基团的吸引力来保持。
[0010]预处理步骤通过将组织部分置于预处理溶液中开始，该预处理溶液允许柔性渗透剂整合到组织部分的分子结构中，并将渗透剂分子置于胶原分子和组织部分的其他结构分子附近，使得随后接触交联剂分子时将在这些分子之间产生化学键，包括共价键。由于与渗透剂分子缔合的柔性部分，渗透剂分子在各个相邻胶原分子之间的位置为组织部分的分子结构提供了增强的柔性。
[0011]本专利技术还包括固定溶液的形成和使用固定溶液作为固定步骤，以交联天然组织部分中初始存在的分子和已从预处理溶液和固定溶液扩散到组织部分的分子结构中的分子。固定溶液由交联剂、抗衡离子和渗透剂组成。交联剂可以是能够在组织部分内存在的分子与固定溶液中存在的分子之间反应并形成化学键的戊二醛、甲醛、其他醛、或各种醛与其他分子的组合。固定溶液中抗衡离子和渗透剂分子的存在允许交联剂分子更大程度地整合到组织部分的分子结构中，并防止已从预处理溶液整合到组织部分的分子结构中的抗衡离子和渗透剂分子扩散出组织部分。
[0012]抗衡离子可将非水性脂肪酸例如转化为水溶性盐，该水溶性盐可例如通过离子吸引力渗透到组织部分的分子结构中并与结构分子诸如胶原分子保持紧密接近，并通过交联剂与胶原分子交联。固定溶液中渗透剂分子的存在进一步增强了柔性渗透剂分子在组织部分内两个现有结构分子诸如胶原分子之间的位置处的保持。固定溶液中抗衡离子和渗透剂分子的存在防止已整合到组织部分的分子结构中的抗衡离子和渗透剂分子(来自预处理溶液)扩散出组织部分并向固定溶液扩散。
[0013]固定步骤如下进行：将组织部分从其在预处理溶液内的初始位置取出，并将其置于固定溶液中，以使组织部分的结构分子诸如胶原分子之间以及结构分子与渗透剂分子之
间发生交联。在预处理步骤之后和固定步骤之前不冲洗组织部分，使得组织部分中存在的渗透剂分子和脂质分子被保持，并随后通过交联剂交联到组织部分的分子结构中。此外，在组织部分的分子结构中存在的脂质和弹性蛋白分子也彼此交联，与其他结构分子交联，以及与渗透剂分子交联。渗透剂分子的存在，其柔性主链整合在组织部分的相应或相邻结构分子诸如胶原分子之间并与之交联，导致结构分子之间的分子间距离从天然状态增加到在预处理或固定步骤期间存在的距离，并为组织部分提供改善的柔性和组织部分弯曲而不破裂的能力；在随后的处理步骤期间保持了这种柔性。
[0014]本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备组织部分的方法，所述方法包括：A.用预处理溶液预处理所述组织部分，所述预处理溶液包含具有柔性烃部分的渗透剂分子，所述柔性烃部分能够增加所述组织部分的柔性，所述渗透剂分子还具有极性部分，所述预处理溶液还含有抗衡离子，所述抗衡离子由阴离子和阳离子组成，所述渗透剂分子和所述抗衡离子能够物理地整合到含有所述组织部分的结构分子的分子结构中，所述抗衡离子对所述渗透剂分子的所述极性部分和与所述结构分子提供吸引力，以保持所述渗透剂分子与所述结构分子的分子接触，B.从所述预处理溶液中取出所述组织部分并将所述组织部分置于固定溶液中，所述固定溶液由所述渗透剂分子、所述抗衡离子和交联剂分子组成，所述交联剂分子能够与所述组织部分的所述结构分子以及与已能够整合到所述组织部分的所述分子结构内的所述渗透剂分子形成交联键，所述分子接触使所述交联键的形成增加，所述交联键提供所述组织部分的固定，C.通过从所述固定溶液中取出所述组织部分并将所述组织部分置于干燥溶液中来干燥所述组织部分，所述干燥溶液包含能够吸收所述组织部分的所述分子结构中存在的水分子的干燥剂，D.从所述干燥溶液中取出所述组织部分并从所述组织部分中去除水分子，从而形成干燥组织部分，E.由此所述渗透剂分子的所述柔性烃部分为所述干燥组织部分提供抵抗由于所述组织部分的弯曲而导致的破裂的柔性。2.如权利要求1所述的方法，其中：A.所述干燥溶液还包含所述渗透剂分子和所述抗衡离子，B.存在于所述干燥溶液中的所述抗衡离子防止已能够整合到所述组织部分的所述分子结构内的所述抗衡离子扩散出所述组织部分，并且存在于所述干燥溶液中的所述渗透剂分子防止已能够整合到所述组织部分的所述分子结构内的所述渗透剂分子扩散出所述组织部分。3.如权利要求1所述的方法，其中所述固定溶液内的所述渗透剂分子防止已能够整合到所述组织部分的所述分子结构中的所述渗透剂分子扩散出所述组织部分。4.如权利要求1所述的方法，其中所述固定溶液内的所述抗衡离子防止已能够整合到所述组织部分的所述分子结构内的所述抗衡离子扩散出所述组织部分。5.如权利要求1所述的方法，其中将所述组织部分从所述预处理溶液直接置于所述固定溶液中，而不冲洗所述组织部分，以将已能够整合到所述组织部分的所述分子结构内的所述渗透剂分子保持在所述组织部分内。6.如权利要求1所述的方法，其中所述渗透剂选自包括聚乙二醇、甘油、脂肪酸、维生素、糖和多糖的组。7.如权利要求1所述的方法，其中所述固定剂选自包括戊二醛、甲醛和其他醛的组。8.如权利要求1所述的方法，其中所述干燥剂选自包括异丙醇、乙醇、丙醇、其他多元醇和丙酮的组。9.如权利要求1所述的方法，其中所述抗衡离子选自包括钠离子、钙离子、亚铁离子、铁离子、钾离子、氯离子、氢氧根离子、硫酸根离子和磷酸根离子的组。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述渗透剂在所述预处理溶液内的浓度为至少一百毫摩尔。11.如权利要求1所述的方法，其中所述渗透剂在所述固定溶液内的浓度为至少一百毫摩尔。12.如权利要求2所述的方法，其中所述渗透剂在所述干燥溶液内的浓度为至少一百毫摩尔。13.如权利要求1所述的方法，其中所述抗衡离子在所述预处理溶液内的浓度为至少三百毫摩尔。14.如权利要求1所述的方法，其中所述抗衡离子在所述固定溶液内的浓度为至少三百毫摩尔。15.如权利要求2所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：塔拉，
申请(专利权)人：塔拉，
类型：发明
国别省市：