【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及生物学和医学领域。更具体地，本专利技术涉及生物工程改造的胶原结构体以及用于制备和使用所述结构体的方法。这些结构体和方法可应用于提供替代组织和/或细胞，和/或将试剂递送至生物靶标，例如组织和细胞。
技术介绍
1、当疾病或损伤对生物组织造成严重损害时，临床医生通常会受到用于移植的合适供体组织的可用性的限制。生物工程改造的结构体为该问题提供了令人振奋的解决方案，但除了合成材料与生物组织和/或细胞相容的需要之外，还受到强度和柔性要求的限制。
2、遭遇可用于移植的供体组织短缺的领域的一个实例是角膜疾病和创伤。目前，传统的眼库是捐赠组织的储存和分配中心。理想情况下，这些眼库还具有获得和培养角膜组织并对另外的组织进行生物工程改造以用于治疗应用的能力。
3、角膜是眼睛的透明的保护性外层。它允许光线穿过瞳孔，是眼睛光学系统的主要屈光元件。它用作细菌、污垢和其他有害物质的屏障。角膜由五层组成：外上皮层(outerepithelium)、鲍曼层(bowman’s layer)、基质层、德斯密氏膜(descemet's membrane)和内内皮层。德斯密氏膜是角膜内皮的基底膜，并且是致密的、厚的、相对透明且无细胞的基质，其将角膜后基质与下面的内皮分开。角膜基质约占角膜总厚度的90％，主要由胶原组成。
4、角膜盲是全球第二大失明原因。角膜盲的原因包括沙眼、盘尾丝虫病、麻风病、新生儿眼炎和干眼症等疾病，以及眼创伤、角膜溃疡和使用传统眼药引起的并发症等其他过程。
5、角膜损伤是澳大利亚最常
6、在轻微的情况下，受损的角膜能够通过正常的愈合途径再生。然而，在其他情况下，角膜的正常愈合机制不足，导致形成不愈合的缺陷，该缺陷可导致角膜融化、角膜新生血管形成、透明度丧失、感染、瘢痕和视力下降直至失明。
7、角膜内皮疾病是影响角膜的病症的一个实例，它将受益于用于组织替代的改进的结构体。虽然角膜内皮疾病的手术治疗近年来通过使用板层移植得到了发展，但这种手术在技术上仍然存在困难，并且使用宝贵的供体角膜组织。公认的并发症包括供体组织半脱位。
8、目前角膜损伤的医疗治疗包括抗生素、眼垫、缝合线和手术黏合剂，这些可有助于解决一些小问题。然而，它们并不能充分解决较严重(advanced)情况下出现的问题，包括缓解疼痛、感染和/或瘢痕组织的形成。感染是一种严重的并发症，通常需要住院治疗。严重角膜损伤中常见的瘢痕化可导致永久性视力丧失。在这种情况下，角膜移植是视力康复的唯一选择，但全球范围内都存在供体角膜短缺的问题。
9、上述许多问题并不限于角膜损伤和疾病，在其他身体组织损伤和/或退化的情况下也常见。
10、需要改进的结构体和方法，用于提供替代组织和/或细胞，和/或将试剂递送至生物靶标，例如组织和细胞。
技术实现思路
1、本专利技术缓解了与用于替换生物组织和/或将试剂递送至生物靶标例如组织和细胞的目前供应和方法相关的问题中的至少一个问题。本专利技术人已经开发了包含iv型胶原的结构体，其是透明的、可交联的、坚固的、柔性的和/或可打印的。出人意料的是，结构体可以提供培养内皮细胞例如人角膜内皮细胞的独特方式。
2、不受限制地，本文描述的结构体和方法通常可用于将试剂(例如细胞、药物和/或其他物质)递送至生物靶标(例如组织、膜、细胞)并且可以应用于例如内皮组织替代，包括人角膜内皮组织。
3、本专利技术至少部分涉及以下实施方案：
4、实施方案1.一种包含组合物的结构体，其中所述组合物包含：
5、-iv型胶原；
6、-一种或多种交联剂；
7、-内皮细胞；以及
8、-血小板裂解物和/或其组分。
9、实施方案2.一种包含组合物的结构体，其中所述组合物包含：
10、-iv型胶原；
11、-一种或多种交联剂；以及
12、-内皮细胞。
13、实施方案3.如实施方案1或实施方案2所述的结构体，其中所述内皮细胞是角膜内皮细胞。
14、实施方案4.如实施方案1至3中任一项所述的结构体，其中所述内皮细胞是人内皮细胞。
15、实施方案5.如实施方案1、3或4中任一项所述的结构体，其中所述血小板裂解物是人血小板裂解物。
16、实施方案6.如实施方案1或3至5中任一项所述的结构体，其中所述血小板裂解物的组分是以下的任何一种或多种：纤维蛋白原、碱性成纤维细胞生长因子(bfgf)、转化生长因子(tgf-β)、胰岛素样生长因子(igf-1)、脑源性神经营养因子(bdnf)、血管内皮生长因子(vegf)、表皮生长因子(egf)、肝细胞生长因子(hgf)、血小板衍生生长因子(pdgf)、igg和白蛋白。
17、实施方案7.如实施方案1或3至6中任一项所述的结构体，其中所述血小板裂解物的组分是纤维蛋白原。
18、实施方案8.如实施方案7所述的结构体，其中所述纤维蛋白原是人纤维蛋白原。
19、实施方案9.如实施方案1至8中任一项所述的结构体，其中所述结构体和/或所述组合物进一步包含钠离子和/或钙离子。
20、实施方案10.如实施方案1至9中任一项所述的结构体，其中所述一种或多种交联剂能够被uv光、蓝光、绿光或白光活化。
21、实施方案11.如实施方案1至10中任一项所述的结构体，其中所述一种或多种交联剂包含核黄素。
22、实施方案12.如实施方案1至11中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含至少一个层，该至少一个层包含所述iv型胶原和所述一种或多种交联剂，并且其中每个层通过使溶液交联来产生，所述溶液包含：
23、-6-24mg/ml iv型胶原，以及
24、-0.04-0.15m钠离子和/或0.008-0.4m钙离子。
25、实施方案13.如实施方案12所述的结构体，其中所述溶液包含：
26、(i)6-24mg/ml iv型胶原、0.06-0.1m钠离子和0.01-0.04m钙离子；或者
27、(ii)3-15mg/ml iv型胶原、0.06-0.08m钠离子和0.015-0.03m钙离子；或者
28、(iii)4-12mg/ml iv型胶原、0.06-0.07m钠离子和0.018-0.02m钙离子。
29、实施方案14.如实施方案12或实施方案13所述的结构体，其中所述溶液包含：
30、(i)少于24mg/ml的iv型胶原；
31、(ii)多于0.04m的钠离子；以及
32、(iii)多于0.008m的钙离子。
33、实施方案本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种包含组合物的结构体，其中所述组合物包含：
2.一种包含组合物的结构体，其中所述组合物包含：
3.如权利要求1或权利要求2所述的结构体，其中所述内皮细胞是角膜内皮细胞。
4.如权利要求1至3中任一项所述的结构体，其中所述内皮细胞是人内皮细胞。
5.如权利要求1、3或4中任一项所述的结构体，其中所述血小板裂解物是人血小板裂解物。
6.如权利要求1或3至5中任一项所述的结构体，其中所述血小板裂解物的组分是以下的任何一种或多种：纤维蛋白原、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、转化生长因子(TGF-β)、胰岛素样生长因子(IGF-1)、脑源性神经营养因子(BDNF)、血管内皮生长因子(VEGF)、表皮生长因子(EGF)、肝细胞生长因子(HGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、IgG和白蛋白。
7.如权利要求1或3至6中任一项所述的结构体，其中所述血小板裂解物的组分是纤维蛋白原。
8.如权利要求7所述的结构体，其中所述纤维蛋白原是人纤维蛋白原。
9.如权利要求1至8中任一项所述的结构体，
10.如权利要求1至9中任一项所述的结构体，其中所述一种或多种交联剂能够被UV光、蓝光、绿光或白光活化。
11.如权利要求1至10中任一项所述的结构体，其中所述一种或多种交联剂包括核黄素。
12.如权利要求1至11中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含至少一个层，所述至少一个层包含所述IV型胶原和所述一种或多种交联剂，并且其中每个层通过使溶液交联来产生，所述溶液包含：
13.如权利要求12所述的结构体，其中所述溶液包含：
14.如权利要求12或权利要求13所述的结构体，其中所述溶液包含：
15.如权利要求12至14中任一项所述的结构体，其中所述溶液包含0.01-0.1mg核黄素。
16.如权利要求1至15中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含两个层或更多个层，所述两个层或更多个层包含所述IV型胶原和所述一种或多种交联剂，并且其中所述两个层或更多个层中的每个层已与至少一个其他层交联。
17.如权利要求12至16中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含至少一个另外的层，所述至少一个另外的层包含I型胶原和一种或多种交联剂，其中所述另外的层通过使溶液交联来产生，所述溶液包含：
18.如权利要求17所述的结构体，其中每个层已与至少一个其他层交联。
19.如权利要求1至18中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含第一层，所述第一层包含所述胶原和所述一种或多种交联剂，所述第一层在与一个或多个其他层交联之前已经被单独交联。
20.如权利要求1至11中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含至少一个层，所述至少一个层包含IV型胶原、I型胶原和所述一种或多种交联剂，并且其中每个层通过使溶液交联来产生，所述溶液包含：
21.如权利要求20所述的结构体，其中所述溶液包含0.01-0.1mg核黄素。
22.如权利要求20或权利要求21所述的结构体，其中所述结构体包含两个层或更多个层，所述两个层或更多个层包含所述IV型胶原、I型胶原和所述一种或多种交联剂，并且其中所述两个层或更多个层中的每个层已与至少一个其他层交联。
23.如权利要求20至22中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含第一层，所述第一层包含所述胶原和所述一种或多种交联剂，所述第一层在与一个或多个其他层交联之前已经被单独交联。
24.如权利要求1至23中任一项所述的结构体，其中所述结构体和/或所述组合物还包含哺乳动物细胞。
25.如权利要求24所述的结构体，其中所述哺乳动物细胞包含人细胞或由人细胞组成。
26.如权利要求1至25中任一项所述的结构体，其中所述结构体和/或所述组合物还包含以下的任何一种或多种：培养基、生长因子、激素、基质蛋白、糖蛋白、维生素、离子、离子源、纤连蛋白、氨基酸、抗生素、麻醉剂、因子XIII、胎牛血清(FBS)、胎小牛血清(FCS)、人血清、血小板裂解物、人血小板裂解物、治疗性药物。
27.如权利要求26所述的结构体，其中所述结构体和/或所述组合物包含含有所述离子和氨基酸的培养基。
28.如权利要求26或权利要求27所述的结构体，其中
29.如权利要求1至28中任一项所述的结构体，其中所述结构体和/或所述组合物包含离子，并且其中所述离子是包含在所述结构体和/或所述组合物中的离子盐的组分。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种包含组合物的结构体，其中所述组合物包含：
2.一种包含组合物的结构体，其中所述组合物包含：
3.如权利要求1或权利要求2所述的结构体，其中所述内皮细胞是角膜内皮细胞。
4.如权利要求1至3中任一项所述的结构体，其中所述内皮细胞是人内皮细胞。
5.如权利要求1、3或4中任一项所述的结构体，其中所述血小板裂解物是人血小板裂解物。
6.如权利要求1或3至5中任一项所述的结构体，其中所述血小板裂解物的组分是以下的任何一种或多种：纤维蛋白原、碱性成纤维细胞生长因子(bfgf)、转化生长因子(tgf-β)、胰岛素样生长因子(igf-1)、脑源性神经营养因子(bdnf)、血管内皮生长因子(vegf)、表皮生长因子(egf)、肝细胞生长因子(hgf)、血小板衍生生长因子(pdgf)、igg和白蛋白。
7.如权利要求1或3至6中任一项所述的结构体，其中所述血小板裂解物的组分是纤维蛋白原。
8.如权利要求7所述的结构体，其中所述纤维蛋白原是人纤维蛋白原。
9.如权利要求1至8中任一项所述的结构体，其中所述结构体和/或所述组合物还包含钠离子和/或钙离子。
10.如权利要求1至9中任一项所述的结构体，其中所述一种或多种交联剂能够被uv光、蓝光、绿光或白光活化。
11.如权利要求1至10中任一项所述的结构体，其中所述一种或多种交联剂包括核黄素。
12.如权利要求1至11中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含至少一个层，所述至少一个层包含所述iv型胶原和所述一种或多种交联剂，并且其中每个层通过使溶液交联来产生，所述溶液包含：
13.如权利要求12所述的结构体，其中所述溶液包含：
14.如权利要求12或权利要求13所述的结构体，其中所述溶液包含：
15.如权利要求12至14中任一项所述的结构体，其中所述溶液包含0.01-0.1mg核黄素。
16.如权利要求1至15中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含两个层或更多个层，所述两个层或更多个层包含所述iv型胶原和所述一种或多种交联剂，并且其中所述两个层或更多个层中的每个层已与至少一个其他层交联。
17.如权利要求12至16中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含至少一个另外的层，所述至少一个另外的层包含i型胶原和一种或多种交联剂，其中所述另外的层通过使溶液交联来产生，所述溶液包含：
18.如权利要求17所述的结构体，其中每个层已与至少一个其他层交联。
19.如权利要求1至18中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含第一层，所述第一层包含所述胶原和所述一种或多种交联剂，所述第一层在与一个或多个其他层交联之前已经被单独交联。
20.如权利要求1至11中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含至少一个层，所述至少一个层包含iv型胶原、i型胶原和所述一种或多种交联剂，并且其中每个层通过使溶液交联来产生，所述溶液包含：
21.如权利要求20所述的结构体，其中所述溶液包含0.01-0.1mg核黄素。
22.如权利要求20或权利要求21所述的结构体，其中所述结构体包含两个层或更多个层，所述两个层或更多个层包含所述iv型胶原、i型胶原和所述一种或多种交联剂，并且其中所述两个层或更多个层中的每个层已与至少一个其他层交联。
23.如权利要求20至22中任一项所述的结构体，其中所述结构体包含第一层，所述第一层包含所述胶原和所述一种或多种交联剂，所述第一层在与一个或多个其他层交联之前已经被单独交联。
24.如权利要求1至23中任一项所述的结构体，其中所述结构体和/或所述组合物还包含哺乳动物细胞。
25.如权利要求24所述的结构体，其中所述哺乳动物细胞包含人细胞或由人细胞组成。
26.如权利要求1至25中任一项所述的结构体，其中所述结构体和/或所述组合物还包含以下的任何一种或多种：培养基、生长因子、激素、基质蛋白、糖蛋白、维生素、离子、离子源、纤连蛋白、氨基酸、抗生素、麻醉剂、因子xiii、胎牛血清(fbs)、胎小牛血清(fcs)、人血清、血小板裂解物、人血小板裂解物、治疗性药物。
27.如权利要求26所述的结构体，其中所述结构体和/或所述组合物包含含有所述离子和氨基酸的培养基。
28.如权利要求26或权利要求27所述的结构体，其中
29.如权利要求1至28中任一项所述的结构体，其中所述结构体和/或所述组合物包含离子，并且其中所述离子是包含在所述结构体和/或所述组合物中的离子盐的组分。
30.如权利要求1至29中任一项所述的结构体，其中所述iv型胶原被中和。
31.如权利要求1至30中任一项所述的结构体，其中所述结构体和/或所述组合物还包含以下的任何一种或多种：viii型胶原、层粘连蛋白、巢蛋白、基底膜聚糖。
32.一种制备结构体的方法，所述方法包括：
33.一种制备结构体的方法，所述方法包括：
34.一种培养内皮细胞的方法，所述方法包括：
35.一种培养内皮细胞的方法，所述方法包括：
36.如权利要求32至35中任一项所述的方法，其中所述组合物通过在(ii)之前使第二溶液交联来生产，所述第二溶液包含：
37.如权利要求32至35中任一项所述的方法，其中所述溶液还包含i型胶原。
38.如权利要求32至37中任一项所述的方法，其中所述内皮细胞是角膜内皮细胞。
39.如权利要求32、34或36至38中任一项所述的方法，其中所述血小板裂解物是人血小板裂解物。
40.如权利要求32、34或36至39中任一项所述的方法，其中所述血小板裂解物的组分是以下的任何一种或多种：纤维蛋白原、bfgf、tgf-β、igf-1、bdnf、vegf、egf、hgf、pdgf、igg、白蛋白。
41.如权利要求32、34或36至40中任一项所述的方法，其中所述血小板裂解物的组分是纤维蛋白原。
42.如权利要求41所述的方法，其中所述纤维蛋白原是人纤维蛋白原。
43.如权利要求32至42中任一项所述的方法，其还包括在步骤(i)和/或步骤(ii)中添加钠离子和/或钙离子。
44.如权利要求32至43中任一项所述的方法，其中所述一种或多种交联剂能够被uv光、蓝光、绿光或白光活化。
45.如权利要求32至44中任一项所述的方法，其中所述一种或多种交联剂包括核黄素。
46.如权利要求32至45中任一项所述的方法，其中所述组合物包含至少一个层，所述至少一个层包含经交联的溶液，并且其中所述溶液包含：
47.如权利要求46所述的方法，其中所述溶液包含：
48.如权利要求46或权利要求47所述的方法，其中所述溶液包含：
49.如权利要求45至48中任一项所述的方法，其中所述溶液包含0.01-0.1mg核黄素。
50.如权利要求32至49中任一项所述的方法，其中所述组合物包含两个层或更多个层，所述两个层或更多个层包含所述胶原和所述一种或多种交联剂，并且其中所述两个层或更多个层中的每个层已与至少一个其他层交联。
51.如权利要求32至50中任一项所述的方法，其中所述组合物包含第一层，所述第一层包含所述胶原和所述一种或多种交联剂，所述第一层在与一个或多个其他层交联之前已经被单独交联。
52.如权利要求50或权利要求51所述的方法，其中所述组合物的至少一个层在疏水性材料上交联。
53.如权利要求52所述的方法，其中所述疏水性材料是硅酮或石蜡膜。
54.如权利要求50或权利要求51所述的方法，其中所述组合物的至少一个层在冷材...
【专利技术属性】
技术研发人员：游璟璟，G·萨顿，M·奥福麦斯，C·佩索格罗，S·华，L·文，
申请(专利权)人：悉尼大学，
类型：发明
国别省市：
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