工程化生物神经移植物的制备及其应用制造技术

一种工程化三维结构包括彼此粘附的活细胞。所述活细胞适当地包括施万细胞和至少一种其它类型的细胞。伴随施万细胞的细胞可以适当地为骨髓干细胞或具有一种或多种抗炎性质的另一种类型的细胞。所述结构适当地为移植物，该移植物在被移植到活有机体的切断神经的近端残根与远端残根之间时促进恢复性轴突生长。所述移植物可任选地包括多个在所述移植物的相反轴向末端之间延伸的无细胞导管。生物打印(Bio-printing)技术可以用于通过堆叠多个多细胞体来组装三维构建体，所述三维构建体通过成熟而变为轴突导向移植物，每个多细胞体包括多个活细胞，这些活细胞彼此充分粘附以便在堆叠所述多细胞体来形成所述结构时避免发生塌陷。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及再生医学和组织工程领域，更具体地涉及轴突导向移植物的制备及其用于修复受损神经的用途。背景神经是封闭的缆绳样的轴突束。神经提供沿着每个轴突传输的电化学神经脉冲的共同路径。每个神经含有许多轴突。每个轴突由称为神经内膜的结缔组织层包围。轴突一起束集成称为神经束的群组，每个神经束包裹在称为神经束膜的结缔组织层中。最后，整个神经包裹在称为神经外膜的结缔组织层中。当神经轴突被切断时，仍然与细胞体连接的末端被标记为近端节段，而另一末端被称为远端节段。周围神经系统(PNS)中的神经再生通过轴突芽进行，轴突芽在近端残余部分形成并且生长至其到达远端残余部分为止。芽的生长通过从施万(Schwann)细胞(神经膜细胞)分泌的趋化因子来控制。只要细胞体是完整的，近端轴突就能够再生，并且其与神经内膜通道中的施万细胞进行接触。人轴突生长速率在小神经中可达到2毫米/天，在大神经中可达到5毫米/天。然而，远端节段在受损伤后的数小时内经历沃勒变性(Walleriandegeneration);轴突和髓磷脂发生变性，但是神经内膜保持不变。在再生后期，剩余神经内膜管引导轴突生长回到正确靶标。在沃勒变性期间，施万细胞沿着神经内膜管长成有序的多个列，从而产生保护和维持神经内膜通道的宾格内氏带(band of Bungner ;boB)。另外，巨噬细胞和施万细胞释放增强再生长的神经营养因子。专利技术概述本专利技术的一个方面是多细胞构建体。所述构建体包括多细胞区域，所述多细胞区域具有多个彼此粘附的活细胞以形成细长移植物，以便恢复切断神经的末端之间的神经连接。多个无细胞通道在移植物的内部轴向延伸。本专利技术的另一个方面是细长三维结构。所述结构包括多个工程化多细胞体。每个多细胞体包括多个彼此粘附的活细胞。所述结构还包括多个离散填充体。每个填充体包括抵抗细胞从所述多细胞体迁移和向内生长至所述填充体中的生物相容性材料。所述多细胞体以使得每个多细胞体接触至少一个其它多细胞体的方式来布置，并且所述填充体经过安放和布置以便形成多个在所述结构的相反末端之间延伸的无细胞通道。本专利技术的另一个方面是细长三维结构。所述结构包括多个不受神经支配的多细胞体。每个多细胞体包括多个彼此粘附的活细胞。所述结构包括多个离散填充体。每个填充体包括抵抗细胞从所述多细胞体迁移和向内生长至所述填充体中的生物相容性材料。所述多细胞体以使得每个多细胞体接触至少一个其它多细胞体的方式来布置，并且所述填充体经过安放和布置以便形成多个在所述结构的相反末端之间延伸的无细胞通道。本专利技术的另一个方面是细长三维结构。所述结构包括多个多细胞体。每个多细胞体包括组织培养基和多个彼此粘附的活细胞。所述结构包括多个离散填充体。每个填充体包括抵抗细胞从所述多细胞体迁移和向内生长至所述填充体中的生物相容性材料。所述多细胞体以使得每个多细胞体接触至少一个其它多细胞体的方式来布置，并且所述填充体经过安放和布置以便形成多个在所述结构的相反末端之间延伸的无细胞通道。本专利技术的另一个方面是一种轴突导向移植物，所述移植物在被移植到具有神经系统的活有机体中并且被安放在切断神经的末端之间的间隙中时通过促进再生轴突生长穿过所述移植物来恢复神经功能。所述移植物包括细长三维结构，其包含多个活细胞和多个在细长三维结构的相反末端之间延伸的离散的无细胞通道。在另一个方面，本专利技术包括一种轴突导向移植物，所述移植物在被移植到具有神 经系统的活有机体中并且被安放在切断神经的末端之间的间隙中时通过促进再生轴突生长穿过所述移植物来恢复神经功能。轴突导向移植物包括由多个活细胞制成的细长三维结构。活细胞包括施万细胞。所述细长三维结构是工程化组织，不是自体移植物，是不受神经支配的，和/或包括组织培养基。本专利技术的另一个方面是一种轴突导向移植物，所述移植物在被移植到具有神经系统的活有机体中并且被安放在切断神经的末端之间的间隙中时通过促进再生轴突生长穿过所述移植物来恢复神经功能。所述移植物包括包含多个活细胞的细长三维结构。所述三维结构包括外侧部分和中央部分，所述中央部分在所述外侧部分的相反末端之间轴向延伸，以使得所述外围部分围绕所述中央部分。所述中央部分的活细胞群包含的施万细胞的百分比高于所述外侧部分的活细胞群中的施万细胞的百分比。所述细长三维结构是工程化组织，不是自体移植物，是不受神经支配的，和/或包括组织培养基。本专利技术的另一个方面是一种轴突导向移植物，所述移植物在被移植到具有神经系统的活有机体中并且被安放在切断神经的末端之间的间隙中时通过促进再生轴突生长穿过所述移植物来恢复神经功能。所述移植物包括包含多个活细胞的细长三维结构。多个活细胞包括施万细胞。至少一个无细胞通道在细长三维结构的相反末端之间延伸。至少一个填充体处于无细胞通道中。至少一个填充体包括琼脂糖。至少一些所述施万细胞沿着所述无细胞通道与所述填充体相邻安置。本专利技术的另一个方面是包括多个彼此粘附的活细胞的多细胞体。多个活细胞包括第一类型的活细胞和第二类型的活细胞。第一类型的活细胞是施万细胞，并且施万细胞占多个活细胞的约O. 1%至约20%。本专利技术的另一个方面是包括多个彼此粘附的活细胞的多细胞体。多个活细胞包括第一类型的活细胞和第二类型的活细胞。第一类型的活细胞是骨髓干细胞，并且骨髓干细胞占多个活细胞的约90%。本专利技术的另一个方面是三维结构。所述三维结构包括多个细长的多细胞体。每个多细胞体包括多个彼此粘附的活细胞。所述多细胞体具有相反的轴向末端。多细胞体以三维方式布置，其中多细胞体相对于彼此具有并排的取向，并且一个多细胞体的至少一个末端与一个相邻多细胞体的相应末端轴向偏置。本专利技术的另一个方面是制备具有以施万细胞填充的多个轴向通道的多细胞构建体的方法。所述方法包括以下步骤I)制备多种类型的细胞粘团，所述细胞粘团在选定的活细胞当中具有不同浓度的施万细胞，2)使每个细胞粘团成形为细长的形状，3)将成形的细胞粘团在受控环境中孵育以使得细胞彼此粘附以便形成细长的多细胞杆，4)制备具有与多细胞杆相似大小的无细胞填充杆或支承杆 5)根据一定的方式来布置多个多细胞杆和无细胞杆，所述方式使得每个多细胞杆接触至少一个其它多细胞杆，并且使得具有较低浓度施万细胞的多细胞杆放置在周围层中，而具有较高浓度施万细胞的多细胞杆放置在中心，以及6)使多细胞杆与至少一个其它多细胞杆融合以便形成所需构建体。在某些实施方案中，本文公开三维神经移植物构建体，其包含(a)多个第一工程化多细胞体，其中多个第一工程化多细胞体中的每个工程化多细胞体包括多个第一活细胞；(b)多个第二工程化多细胞体，其中多个第二工程化多细胞体中的每个工程化多细胞体包括多个第二活细胞；和(C)多个离散填充体，其中多个离散填充体中的每个离散填充体包括抵抗多个第一活细胞或第二活细胞迁移和向内生长的生物相容性材料；其中多个离散填充体形成多个在三维结构的第一末端与第二末端之间纵向延伸的无细胞通道。在一些实施方案中，多个第一活细胞和多个第二活细胞包括间充质干细胞、骨髓干细胞、毛囊干细胞、嗅鞘细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞、施万细胞或其任意组合。在一些实施方案中，多个第一活细胞包括施万细胞。在一些实施方案中，多个第二活细胞包括骨髓干细胞。在一些实施方案中，多个第一工程化多细胞本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·弗尔加克斯，S·H·科尔伯特，B·A·哈伯德，F·马尔加，D·克里斯蒂安森，
申请(专利权)人：密苏里大学管理者，
类型：
国别省市：