为再生而制备的无细胞有机组织及其生产方法技术

技术编号:7775311 阅读:195 留言:0更新日期:2012-09-15 16:19
本发明专利技术涉及用于制备用于再生(尤其是用于引入活细胞)的人或动物来源的无细胞有机组织的方法,其包括为无细胞有机组织(2;12)提供多个孔(4;14)的阶段,所述多个孔(4;14)通过其表面(8;18)产生并朝向所述组织(2;12)内部延伸,其中所述多个孔(4;14)由一个或更多个针产生。所述孔(4;14)部分相交,从而形成彼此部分连通的孔(4;14)。本发明专利技术还涉及所制备的用于再生(尤其是用于引入活细胞)的人或动物来源的相应的无细胞有机组织(2;12),其包含孔(4;14),所述孔是用针产生的刺孔,并且从所述组织的表面(8;18)朝向其内部延伸。所述孔(4;14)至少部分相交并且因此是彼此部分连通的孔(4;14)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】 说明书_2] 专利技术的
技术介绍
本专利技术涉及用于制备用于再生(revitalization)(尤其是用于引入活细胞)的人 或动物来源的无细胞有机组织(acellular organic tissue)的方法,其包括为无细胞有机 组织的表面提供多个孔的阶段,所述多个孔朝向所述组织内部延伸,其中所述多个孔由一 个或更多个针产生。本专利技术还涉及所制备的用于再生(尤其是用于引入活细胞)的人或动物来源的无 细胞有机组织,其包含孔,所述孔是用电针产生的刺孔(puncture),并且从所述组织的表面 朝向其内部延伸。现有技术医学界中(且更具体地说,在外科领域中)公知,能够使用可植入活体的组织是日 益重要的,以满足更换器官的一部分或完整器官的不断增长的需要。在实验室中制备并且随后植入宿主(无论是动物或是人)中的生物代用品的生产 属于医疗技术,并且被称为组织工程。根据已知的技术,在实验室中通过将细胞插入到由无机支持物(通常称为“支架 (scaffold) ”)组成的基质中来进行要移植之组织的制备。被插入以替代要被治疗器官中缺损的所述“支架”有利于细胞的三维组织 (organization),直至组织(tissue)完全形成。显然,所述支架必须发生降解过程,直至完全消失,并且被再生的组织所替代,所 述支架中植入的细胞有助于该过程。可用人工支架和可源自人和动物的天然支架(来自“供体”)来获得用该系统所获 得的植入物,例如食管壁。很多出版物论述人工组织,且其中以下出版物可值得一提Tiaw K. S. et al. in Laser surface modification of poly (epsilon-caprolactone) (PCL) membrane for tissue engineering applications (Biomaterials 26 (2005)763-769); Tejas S. Karande et al. in Diffusion in Musculoskeletal Tissue Engineering Scaffolds Design Issues Related to Porosity, Permeability, Architecture, and Nutrient Mixing (Annals of Biomedical Engineering, Vol. 32, no.12, December 2004, p. 1728-1743) ;Tejas S. Karande and C. Mauli Agrawal in Functions and Requirements of Synthetic Scaffolds in Tissue Engineering ( Nanotechnology and Tissue Engineering The Scaffolds , 2008CRC Press, Taylor&Francis Group, 6000Broken Sound Parkway NW, Suite 300,BOCA RATON, FL 33487-2742USA,p. 53-86); Curtis D. Chin et al. in A microfabricated porous collagen-based scaffold as prototype for skin substitutes (Biomed Microdevices(2008)10 :459_467)。所描述的合成组织具有人工产生的结构多孔性,可以以预先确定的方式配置以在组织内部获得足够的迁移。仅最近的出版物提及这样的陈述圆柱形孔(在多孔组织中连续制成)有助于充 分地改善细胞穿透。人或动物来源的支架已经具有有机组织的天然多孔性,其具有类似海绵之孔的均 匀外观。为了能够使用源自供体的支架并随后将其植入人,必需事先以这样的方式处理组 织,以完全清除结缔组织纤维之间所存在的所有细胞,并连续地重新引入属于宿主的人细 胞,以避免排斥反应。用于制造支架(即始于从供体中取组织的无细胞基质)的技术是已知的并因此将 不在本文中详尽地描述,因其基本在于将要处理的组织浸入含有酶物质的液体中,所述酶 物质能够消化和破坏组织中所包含的活细胞,而同时保持结缔组织纤维完整。一旦已获得准备好接受取自宿主之细胞的人或动物来源的无细胞组织,将所述组 织或支架置于所谓的“培养皿(Petri capsule)”(每个生物实验室中使用的小容器,将要 再生的组织被放置在其底部)中或放置在类似的装置中。通过引入培养在培养基中的宿主干细胞而进行再生,所述培养基使细胞获得营 养、存活、增殖和扩散。实质上,开始时位于组织上表面的干细胞移动通过所述组织上表面的天然间隙, 所述间隙之前被供体的细胞所占据。给定的时间间隔之后,在受控的温度下以及在培养基中所含有的营养物质存在 下,活细胞在组织的间隙中重新定位,这使得所述组织准备好被植入宿主的器官中。可注意到的是,一般来说,用于再生支架的细胞是干细胞,其将会或者已经分化, 并且将承担将要植入再生组织之器官的特定功能。植入经所述处理之组织的成败取决于所 述组织内部细胞的毛细扩散。如果所述扩散难以发生或者浅表而不深入,所移植的组织不能被再生并倾向于坏 死,这意味着移植将会失败。上文中清楚地显示要满足的几乎不能放弃的关键和重要条件是组织在其所有部 分中尤其是在其全部深度上深入再生。目前,即便制备和再生处理发生足够长的时间,也不能获得确保成功移植的某些结果。这是由于必须在支架中植入之活细胞的穿透不充分深入。实际上,该缺陷大幅限 制制备适于移植之组织的可能性,因为不能被深入穿透的非常厚的组织在移植之后无法完 全再生。因此,显而易见的是,上文中所描述的技术仅适于移植厚度非常有限(例如,不超 过约0. Imm)的组织。为了克服该缺陷,以本申请人的名义提交的文件WO 2008/146106A2描述了 这样的方法,根据该方法,为无细胞有机组织提供孔,以有利于细胞扩散通过全部组 织。专利US 5,112,354描述骨部分的穿孔(perforation),其意在提高暴露于脱矿质剂 (demineralizing agent)的表面,并且有利于与为了骨诱导而引入的间充质细胞相互作用。根据所述文件,尽管与传统技术相比有大幅的改进,制备以引入细胞为目的的简单组织穿孔仍然花费相对长的时间以达到细胞的均匀穿透,尤其是在非常厚和延伸的组织 的情况中。因此,从细胞在组织内部迁移的角度来看,人或动物来源组织的天然多孔性连同 按照文件WO 2008/146106A2中的描述所制成的孔还不是最佳的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供人或动物来源的无细胞有机组织及其生产方法,所述无细胞 有机组织很容易被活细胞所定植,并且能够克服上述缺陷。更具体地说,本专利技术的目的是提供无细胞有机组织,这样当用干细胞再生所述组 织时,与现有技术相比,所述细胞更易于进入和穿透结缔组织纤维所形成的网中的每一个 间隙,以基本重现失活之前组织的状况。本专利技术的另一个目的是当引入意在制备用于移植之组织的活细胞时,在再生无细 胞支架所必须的处理时间上获得更明显本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.10.29 IT VI2009A0002631.制备用于再生的尤其是用于引入活细胞的人或动物来源的无细胞有机组织的方法, 其包括为所述无细胞有机组织(2 ;12)提供多个孔(4 ;14)的步骤,所述多个孔(4 ;14)通 过所述组织的表面(8 ;18)产生并朝向所述组织(2 ;12)内部延伸,其中所述多个孔(4 ;14) 由一个或更多个针产生,其特征在于所述孔(4;14)至少部分地相交,从而形成至少部分地 彼此连通的孔(4;14)。2.根据权利要求1的方法,其特征在于其还包括这样的步骤,其中在所述组织(12)中 产生与所述孔(14)的至少一部分相连通的储藏腔(20)。3.根据权利要求1或2的方法,其特征在于所述孔和/或储藏腔由与电源相连接的一 个或更多个金属针产生,所述电源使得每个针的尖端通过电流,其强度和波形使得所提供 能量的量足以在所述针的尖端附近打开连接所述有机组织的分子的键。4.根据权利要求3的方法,其特征在于所述电流由具有4MHz波频率的电压确定,其中 所应用的正弦电压波是失真正弦波,并因此具有至少一次、二次和三次谐波。5.根据前述权利要求中任一项的方法,其特征在于所述孔(4;14)具有至少50i!m的 直径。6.根据权利要求2至5中任一项的方法,其特征在于所述储藏腔(20)是基本圆柱形 的,并且...

【专利技术属性】
技术研发人员:毛里齐奥·马尔扎罗
申请(专利权)人:特利亚生物技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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