用于修复和再生软骨和其它组织的组合物以及该组合物的用途制造技术

本发明专利技术涉及修复人或动物的组织诸如软骨、半月板、韧带、腱、骨、皮肤、角膜、牙周组织、脓肿、切除的肿瘤和溃疡等的新方法。该方法包括将温度依赖性聚合物凝胶组合物导入所述组织的步骤，使得所述组合物与该组织粘连并促进对修复该组织的细胞增殖的支持。所述的组合物除聚合物外优选包括血液成分，诸如全血、经处理的血液、静脉血、动脉血、来自骨的血液、来自骨髓的血液、骨髓、脐带血、胎盘血、红细胞、白细胞、单核细胞、血小板、血纤蛋白原、凝血酶和富含血小板的血浆。本发明专利技术还涉及用于本发明专利技术方法的新组合物。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
(a)专利
本专利技术涉及用于改善软骨组织和其它组织的修复并使它们再生的组合物和方法，所述的其它组织包括但不限于半月板、韧带、腱、骨、皮肤、角膜、牙周组织、脓肿、切除的肿瘤和溃疡。(b)现有技术的描述1)软骨的修复问题软骨结构、功能、发育、病理学关节软骨覆盖动关节内的骨端以使运动力分布在骨结构下面，同时使关节具有几乎不产生摩擦的接触面。这些特性是由II型胶原蛋白和其它小胶原蛋白成分和高含量蛋白聚糖的软骨聚集蛋白聚糖组成的胞外基质所提供的。一般来说，纤维胶原蛋白网状结构耐拉伸和剪切力，而高度带电荷的软骨聚集蛋白聚糖耐压缩和间隙液流。低摩擦特性是关节表面和滑液的特定分子组成以及组织液加载在关节表面的过程中渗出的结果(Ateshian，1997；Higaki等，1997；Schwatz和Hills，1998)。关节软骨是在前软骨间充质细胞凝聚和主要诱导表型从I型胶原蛋白转换成II型胶原蛋白后的长骨发育过程中形成的(Hall，1983；Pechak等，1986)。当软骨细胞肥大并转变成X型胶原蛋白表达时由软骨形成骨，同时伴有血管侵害、基质钙化、成骨细胞出现和骨基质形成。在成年人中，薄层关节软骨保留在骨端并由软骨细胞通过合成、装配和更新胞外基质来持续支持(Kuettner，1992)。当因物理性创伤而发生骨折时或当更加剧的侵蚀(作为许多类型关节炎的特征)与软骨下的骨接触而产生关节痛症状时，发生关节软骨疾病(McCarty和Koopman，1993)。除关节软骨外，关节组织保留在成年人体内的几个身体部位上，诸如耳和鼻，这些区域通常是实施重建手术的主体。2)软骨的修复天然反应成年人对关节软骨的损伤具有有限的反应，这主要因缺乏血管化作用和存在致密的富含蛋白聚糖的胞外基质(Newman，1998；Buckwalter和Mankin，1997；Minas和Nehrer，1997)。前者抑制炎症和发生多能性修复细胞，而后者使非迁移的基质内居留的软骨细胞中毒。然而，透过软骨下骨的损害产生一个导管与高度血管化的骨连接而形成血纤蛋白凝块，俘获产生颗粒化组织损害中骨和骨髓源的细胞。所述颗粒化组织中较深的部分重建软骨下的骨板，而上部转化成纤维软骨修复组织。这种组织可以短暂具有透明软骨的组织学外观，不过没有其力学性能(Wei等，1997)且由此不能够抵御损伤后第一年结束前产生变性外观的局部受力。因此，成年人关节软骨中对修复的自然反应在部分厚度的损害不具有修复反应(而不是软骨流动和本位的软骨细胞克隆)，而带有骨穿孔的全厚度损害显示出有限的和断裂的反应。然而，年龄是一个重要因素，因为全厚度损害在未成熟关节软骨中愈合得情况好于在成年人关节软骨中的愈合情况(DePalma等，1966；Wei等，1997)且胎儿关节软骨中的浅撕裂伤在1个月内完全愈合而不涉及任何维管系统或骨衍生的细胞(Namba等，1998)。3)用于辅助软骨修复的最新手段用于症状性软骨缺损的最新临床处理手段包括目的如下的技术1)通过修整和清创术除去表面的不规则损害；2)通过钻孔、折断或摩擦而穿透软骨下骨以便增加上述天然修复反应(属于骨髓刺激技术)；3)用于保留连接用软骨的关节改造或开放式楔形截骨术；4)药理调节；5)组织移植；和6)细胞移植(Newman，1998；BuckWalter和Mankin，1997)。已经证实这些方法中的大多数在减轻症状方面具有一定短期的疗效(几个月-几年)，而没有人能够证明可持续在前几年后成功地修复关节损害。修整、清创、钻孔、折断和摩擦关节成形术的骨髓刺激技术使得症状得到短暂缓解而产生最终降解的次级功能的纤维软骨组织。对缺损部位提供生长因子的药理调节可以增加天然修复，但迄今为止仍不足以做到(Hunziker和Rosenberg，1996；Sellers等，1997)。含有存活软骨细胞的同种异体移植和自体组织移植骨软骨组织移植物可以使修复更为成功，但供体极为有限(Mahomed等，1992；Outerbridge等，1995)。4)骨髓刺激骨髓刺激技术的种类包括清创术、修整、钻孔、显微断裂和摩擦关节成形术。它们目前广泛用于矫形临床实践来治疗属于全厚度的即达到软骨下的骨且大小有限、一般为小于3cm2区域的关节软骨病灶损害。Pridie等人开始应用这些方法(Pridie，1959；Install，1967；DePalma等，1966)，他们推断，因侵害软骨/骨接触面而诱发骨出血进入无血管的软骨缺损处由此可能在关节软骨损害的区域内形成血块。然后这种血肿可以启动传统的伤口愈合情况串联发生，这些情况导致血管化组织的伤口内成功愈合或至少形成瘢痕(Clark，1996)。后来提出了对Pridie钻孔技术的改进技术，包括摩擦关节成形术(Childers和Ellwood，1979；Johnson，1991)和显微压裂(Rodrigo等，1993；Steadman等，1997)。摩擦关节成形术应用机械化设备以便研磨掉异常的致密软骨下骨而达到较软较深骨内的供血处。显微折断技术应用尖锐的小工具或锥钻在软骨下骨板上钻足够深的孔(一般3-4mm)，再次达到血管处并在软骨损害的内部形成血块。使用显微折断技术的医师要求观察到高于钻孔的成功率，这是因缺乏任何加热诱发的坏死和软骨下板生物力学去稳定程度较低所造成的，所述的软骨下骨板带有大量较小的骨折孔而不是钻孔在板内产生的大缝隙(Steadman等，1998)。另一种用于治疗关节软骨病灶损害的相关技术是镶嵌式成形术(mosaicplasty)或骨软骨自体组织移植(OATS)，其中软骨/骨圆柱体可从外周“未使用的”关节区转至含有软骨损害的高度负载的区域(Hangody等，1997)。在矫形专家中对于关节软骨各种损害应接受的治疗类型没有普遍一致的意见。也缺乏严格科学研究来证明这些特定适应证的治疗功效。因此，对软骨损害治疗的选择主要取决于医师的训练、倾向和个人经验。缺乏一致意见的原因是多方面的，但包括所治疗损害类型的可变性，且如果“良好质量”血块形成可以成功地控制，所治疗的损害也是可变的。与使用这些方法形成良好质量血块相关的某些问题在于1)不受控制的骨出血性质，这种出血始终没有完全充满软骨损害处；2)在血块形成几分钟内发生的血小板介导的血块收缩减小了血块大小且可以使其从周围软骨中分离(Cohen等，1975)；3)滑液或循环关节液稀释骨血；和4)滑液纤溶或血块溶解活性(Mankin，1974)。这些问题中的某些是在体外形成血块、然后将其切成一定大小并包入半月板缺损(Amoczky等，1988)或骨软骨缺损(Palette等，1992)的研究后解决的。与传统伤口愈合级联发生相类似的某些方法随后确实有助于缺损的愈合。这种方法确实使缺损更多地充满修复组织，然而，这种修复组织的质量一般是不可接受的，因它们主要是纤维性的而没有足够的力学性能。使用这种手段修复组织的安全性能低，其原因可能是1)血小板介导的血块持续收缩；2)因广泛体外操作而导致某些血液成分缺乏活力；和3)体外血块的固化防止了与软骨缺损周围的所有组织表面粘连并限制了缺损的填充。概括地说，目前由矫形专家实施的用于治疗关节软骨病灶损害的临床方法大多数与损伤内部血块的形成情本文档来自技高网...

【技术保护点】
修复患者组织的方法，所述的方法包括将温度依赖性聚合物凝胶组合物导入所述组织的步骤，使所述的组合物与该组织粘连并促进对修复该组织的细胞增殖的支持。

【技术特征摘要】
1.修复患者组织的方法，所述的方法包括将温度依赖性聚合物凝胶组合物导入所述组织的步骤，使所述的组合物与该组织粘连并促进对修复该组织的细胞增殖的支持。2.权利要求1所述的方法，其中所述的组合物包括至少一种血液成分。3.修复患者组织的方法，所述的方法包括将聚合物组合物导入所述组织的步骤，所述的聚合物组合物可与至少一种血液成分混合，所述的聚合物组合物在与所述血液成分混合时产生一种混合物，所述的混合物此时或在加热时转变成非液态，所述的混合物保留在导入部位并与其粘连而用于修复该组织。4.权利要求3所述的方法，其中所述的聚合物是修饰的或天然的多糖。5.权利要求4所述的方法，其中所述的多糖选自由脱乙酰壳多糖、壳多糖、透明质素、葡糖胺聚糖、硫酸软骨素、硫酸角质素、硫酸皮质素、肝素和硫酸肝素组成的组。6.权利要求3所述的方法，其中所述的聚合物组合物包括一种天然的、重组的或合成的蛋白质或一种聚氨基酸。7.权利要求6所述的方法，其中所述的聚氨基酸是聚赖氨酸。8.权利要求6所述的方法，其中所述的天然蛋白质是可溶性胶原蛋白或明胶。9.权利要求3所述的方法，其中所述的聚合物组合物包括聚乳酸、聚乙醇酸、含有羧酸、氨基、磺酸、膦酸、氧次膦酸官能团的含或不含其它官能团的合成均聚物和嵌段共聚物。10.权利要求9所述的方法，其中所述的其它官能团选自羟基、硫羟基、烷氧基、芳氧基、酰氧基和芳酰氧基组成的组。11.权利要求3所述的方法，其中所述的聚合物组合物起初溶于或悬浮于含有无机盐的缓冲液中。12.权利要求11所述的方法，其中所述的无机盐选自包括氯化钠、钾、钙、镁的磷酸盐、硫酸盐和羧酸盐组成的组。13.权利要求3所述的方法，其中将所述的聚合物组合物溶于或悬浮于含有有机盐的缓冲液中，所述的有机盐选自由甘油磷酸、果糖磷酸、葡糖磷酸、L-丝氨酸磷酸、腺苷磷酸、葡糖胺、半乳糖胺、HEPES、PIPES和MES组成的组。14.权利要求3所述的方法，其中所述的聚合物组合物具有6.5-7.8的pH。15.权利要求3所述的方法，其中所述的聚合物溶液具有调节至250mOsm/L-600mOsm/L之间生理值的摩尔渗透压浓度。16.权利要求3所述的方法，其中所述的血液成分选自由全血、经处理的血液、静脉血、动脉血、来自骨的血液、来自骨髓的血液、骨髓、脐带血和胎盘血组成的组。17.权利要求3所述的方法，其中所述的血液成分选自由红细胞、白细胞、单核细胞、血小板、血纤蛋白原和凝血酶组成的组。18.权利要求3所述的方法，其中所述的血液成分包括富含血小板的不含红细胞的血浆。19.权利要求3所述的方法，其中所述的血液成分是抗凝的。20.权利要求19所述的方法，其中所述的血液成分含有选自柠檬酸盐、肝素或EDTA的抗凝剂。21.权利要求3所述的方法，其中所述的血液成分包括用于改善导入部位上的凝固/固化的原凝血剂。22.权利要求21所述的方法，其中所述的原凝血剂选自由凝血酶、钙、胶原蛋白、鞣花酸、肾上腺素、腺苷二磷酸、组织因子、磷脂和凝固因子组成的组。23.权利要求22所述的方法，其中所述的凝固因子是因子VII。24.权利要求3所述的方法，其中所述的血液成分是自体固有的或非自体固有的。25.权利要求3所述的方法，其中所述的聚合物组合物相对于所述血液成分的使用比例在1∶100-100∶1之间改变。26.权利要求3所述的方法，其中使用声波、搅拌、涡旋或用注射器多次抽吸将所述的聚合物组合物与血液成分以机械方式混合。27.权利要求3-26中任意一项所述的方法，其中所述的组织选自由软骨、半月板、韧带、腱、骨、皮肤、角膜、牙周组织、上颌面组织、颞下颌组织、脓肿、切除的肿瘤和溃疡组成的组。28.用于修复组织的聚合物组合物，所述的聚合物组合物包括聚合物和血液成分。29.用于修复患者组织的聚合物组合物，所述的聚合物组合物可与至少一种血液成分混合，所述的聚合物组合物在与所述血液成分混合时产生一种混合物，所述的混合物此时或在加热时转变成非液态，所述的混合物保留在导入部位并与其粘连而用于修复该组织。30.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的聚合物是改性的或天然的多糖。31.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的多糖选自由脱乙酰壳多糖、壳多糖、透明质素、葡糖胺聚糖、硫酸软骨素、硫酸角质素、硫酸皮质素、肝素和硫酸肝素组成的组。32.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的聚合物组合物包括一种天然的、重组的或合成的蛋白质或一种聚氨基酸。33.权利要求32所述的聚合物组合物，其中所述的聚氨基酸是聚赖氨酸。34.权利要求32所述的聚合物组合物，其中所述的天然蛋白质是可溶性胶原蛋白或明胶。35.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的聚合物组合物包括聚乳酸、聚乙醇酸、含有羧酸、氨基、磺酸、膦酸、氧次膦酸官能团的含或不含其它官能团的合成的均聚物和嵌段共聚物。36.权利要求35所述的聚合物组合物，其中所述的其它官能团选自由羟基、硫羟基、烷氧基、芳氧基、酰氧基和芳酰氧基组成的组。37.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的聚合物组合物起初溶于或悬浮于含有无机盐的缓冲液中。38.权利要求37所述的聚合物组合物，其中所述的无机盐选自由包括氯化钠、钾、钙、镁的磷酸盐、硫酸盐和羧酸盐在内的盐组成的组。39.权利要求29所述的聚合物组合物，其中将所述的聚合物组合物溶于或悬浮于含有有机盐的缓冲液中，所述的有机盐选自由甘油磷酸、果糖磷酸、葡糖磷酸、L-丝氨酸磷酸、腺苷磷酸、葡糖胺、半乳糖胺、HEPES、PIPES和MES组成的组。40.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的聚合物组合物具有6.5-7.8的pH。41.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的聚合物溶液具有调节至250mOsm/L-600mOsm/L之间生理值的摩尔渗透压浓度。42.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的血液成分选自由全血、经处理的血液、静脉血、动脉血、来自骨的血液、来自骨髓的血液、骨髓、脐带血和胎盘血组成的组。43.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的血液成分选自由红细胞、白细胞、单核细胞、血小板、血纤蛋白原和凝血酶组成的组。44.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的血液成分包括富含血小板的不含红细胞的血浆。45.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的血液成分是抗凝的。46.权利要求45所述的聚合物组合物，其中所述的血液成分含有选自柠檬酸盐、肝素或EDTA的抗凝剂。47.权利要求29所述的聚合物组合物，其中所述的血液成分包括用于改善导入部位上的凝固/固化的原凝血剂。48.权利要求47所述的聚合物组合物，其中所述的原凝血剂选自由凝血酶、钙、胶原蛋白、鞣花酸、肾上腺素、腺苷二磷酸、组织因子、磷脂和凝固因子组成的组。49.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡罗琳D霍曼，迈克尔D布希曼，马克D麦基，
申请(专利权)人：生物合成技术加拿大公司，
类型：发明
国别省市：CA[加拿大]