根據本發明專利技術的實施方案，本發明專利技術公開了可植入的細胞裝置。所述裝置包括限定和封閉腔室的膜；在腔室內的用于減小生物活性因子到達膜/跨膜的擴散距離的距離部件；以及在腔室內的用于增加腔室每單位體積的細胞支持表面積用于分布細胞的支持部件。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及可植入醫療裝置領域。具體而言，本專利技術涉及具有支持和擴散支架的用包封的細胞治療疾病和病癥的可植入細胞裝置例如囊狀物(capsule)。
技術介紹
許多臨床病癥、缺陷和疾病狀態可以通過提供給患者以活細胞產生的一種或多種生物活性因子或從患者中去除被活細胞代謝的有害因子來治療或減輕。在許多情況下，這些因子可以恢復或補償器官或組織功能的損害或喪失。其病因包括分泌器官或組織功能喪失的疾病或缺陷狀態的實例包括:(a)糖尿病，其中胰腺胰島產生胰島素受損害或喪失；(b)甲狀旁腺功能減退，其中甲狀旁腺激素產生的喪失引起血鈣水平下降，導致嚴重的肌肉抽搐；(C)帕金森病，其中多巴胺產生減少；和(d)貧血，特征為繼發于促紅細胞生成素缺陷的紅血細胞產生喪失。器官或組織功能的損害或喪失可導致另外的代謝功能的喪失。因此，許多研究者試圖通過移植整個器官、器官組織或提供分泌產物或影響代謝功能的細胞重建器官或組織功能。此外，移植可提供巨大的益處，但是相對較少數量的適合及可獲得用于移植的器官限制其應用。一般而言，患者必須被免疫抑制以避免移植物的免疫排斥，其導致移植物功能的喪失以及最終被移植的組織或細胞的壞死。在很多情況下，移植物必須持續長時間，甚至在患者的生存期的剩余時間內保持功能。患者在相當長的時間內保持于免疫抑制狀態是不期望且昂貴的。對這樣的移植操作的理想替代方式是在物理載體內植入細胞或組織，所述物理載體將允許營養物質、廢物和分泌的產物擴散但阻止免疫排斥的細胞和分子效應物。已經開發了保護產生選擇的產物的組織或細胞免受免疫系統侵害的多種裝置。這些包括血管外擴散腔室、血管內擴散腔室、血管內超濾腔室和微囊化細胞的植入。這些裝置將減輕保持患者在免疫抑制狀態的需要。已知裝置的問題是在裝置內生長的細胞的中央壞死。中央壞死可發生在長期植入后，并引起內廣泛的細胞死亡。用于延長時間地提供腔室每單位體積的更高表面積用于分布細胞以及改善的擴散用于遞送適宜量的所需物質例如生長因子、神經肽、酶、激素或其他因子的或者提供其他所需的代謝功能的方法和裝置對于需要長期治療者將是非常有利的。已知不同類型的細胞囊狀物。例如，US 5，786，216公開了具有賦予所述裝置以抗拉強度的內部支持物的囊狀物。該支持物可包括沿所述囊狀物的軸徑向延伸的鰭狀物，或者內部支持物的外表面可被粗糙化或形狀不規則化。US 6，627，422公開具有用于細胞附著的網(mesh)或紗(yam)支持物的裝置。WO 2006/122551公開具有細長系繩的包封的細胞裝置，所述細長系繩包含加強件以使系繩更堅硬。
技術實現思路
根據本專利技術的實施方案，公開可植入的細胞裝置。該裝置包括限定和封閉腔室的膜；在腔室內的用于減小生物活性因子到達膜/跨膜的擴散距離的距離部件；以及在腔室內的用于增加腔室每單位體積的細胞支持表面積的用于分布細胞的支持部件。根據本專利技術的另一個實施方案，公開用于制造可植入的細胞裝置的方法。該方法包括形成由膜圍成的腔室，所述腔室包括用于減小生物活性因子到達膜/跨膜的擴散距離的距離部件和用于增加腔室每單位體積的細胞支持表面積的用于分布細胞的支持部件。其后，給所述腔室加載細胞群，所述細胞能夠分泌生物活性因子或提供給受體以生物功能；最后，密封所述腔室。本專利技術的裝置允許細胞在哺乳動物內，如哺乳動物的腦中更長期的存活。根據本專利技術的長期意指至少6個月，例如至少9個月，更優選至少一年。因此，所述植入的裝置是從植入時間起長期可用的。附圖說明本專利技術的實施方案及其優點可從下面的詳細描述并結合附圖得到最好地理解，在附圖中，圖1例示根據本專利技術的實施方案的裝置的剖視圖；圖2㈧-(E)例示根據本專利技術的多種實施方案的距離部件；圖3(A)_(C)例示根據本專利技術的多種實施方案的距離部件的橫截面正視圖和俯視圖；圖4(A)_(E)例示根據本專利技術的多種實施方案的支持部件的正視圖和俯視 圖5例示根據本專利技術的實施方案的具有多種支持部件以及系繩的組合的距離部件；圖6以根據本專利技術實施方案的裝置的不同元件的尺寸例示該裝置。圖7例示具有作為距離部件的絞合絲線(twisted wire)和剛毛形狀的支持部件的的裝置。絞合絲線和剛毛一起限定刷支架。圖8例示裝置，其中所述距離部件，此處為絞合絲線，通過端部封閉器(closure)突出以作為連接器連接于未示出的系繩管。具體實施例方式一般地，本專利技術用特定的實施方案進行描述，如在徑向方向上具有圓形橫截面、相對于腔室中央放置的距離部件。然而，本領域技術人員應理解，可以使用本專利技術的替代實施方案實施本專利技術。此外，在不同的圖中，以相同的附圖標記標識該裝置的相同元件。圖1例示根據本專利技術的實施方案的可植入的細胞裝置的剖視圖。裝置100包括限定和封閉腔室110的膜105、用于減小生物活性因子到達膜/跨膜的擴散距離Dl的距離部件115、以及用于增加腔室110每單位體積的細胞支持表面積的用于分布細胞的支持部件120。距離部件115和支持部件120都位于腔室110中。距離部件和支持部件的組合導致:a)腔室中細胞的改善即更均勻的分布，b)腔室的任何亞區室中細胞層數減少，c)腔室的中央部分中或周圍或距離部件周圍的中央壞死，即指示細胞死亡的細胞形態學變化的減少，d)增加用于特定的包封細胞群的腔室內活細胞的數量。生物活性因子腔室內分布的細胞能夠分泌生物活性因子或提供給受體生物功能。在所述裝置的腔室中，細胞懸浮在液體介質中或固定在水凝膠或細胞外基質材料中。可用于本專利技術中的細胞類型和用于包封的細胞的基因工程在WO 2006/122551中描述，該專利文獻通過引用并入本文。生物活性因子選自神經肽、神經遞質、激素、細胞因子、淋巴因子、酶、生物反應調節劑、生長因子、抗體和營養因子組成的組。膜 所述裝置包括含有半滲透層125的膜105，其限定和封閉腔室110。該膜在一端與腔室頂部相連，在另一端與腔室底部相連。該膜包括至少一個生物相容性半透層125，通過其:生物活性因子可以從腔室進入周圍環境，如中樞神經系統；和營養物質可以從周圍環境，如中樞神經系統進入腔室。“生物相容性材料”包括植入宿主后不引起足以導致囊狀物排斥或例如通過降解使其不可操作的有害的宿主反應的材料。在本專利技術的多種實施方案中，所述膜由選自以下各項組成的組的材料制成:包括丙烯酸共聚物的聚丙烯酸酯、聚乙二烯、聚氯乙烯共聚物、聚氨酯、聚苯乙烯、聚酰胺、醋酸纖維素、硝酸纖維素、包括聚醚砜的聚砜、聚磷腈、聚丙烯腈、丙烯腈氯乙烯共聚物(poly (acrylonitrile/covinyl chloride))、聚四氟乙烯及它們的衍生物、共聚物和混合物。膜的厚度在約30-230 μπι的范圍內。膜的厚度是這樣的，其提供給囊狀物足夠的強度以保持細胞被包封，并基于此點使其保持盡可能薄以占用盡可能小的空間。膜/護套(jacket)優選具有小于IOOOkD,更優選50_700kD之間，更優選70_300kD之間，更優選70-150kD之間，例如70和130kD之間的截留分子量。應選擇截留分子量以確保生物活性分子可從裝置例如囊狀物脫離，同時保護包封的細胞免受患者的免疫系統侵害。由膜限定的腔室可以包括各種橫截面形狀。在一個實施方案中，所述腔室的徑向方向上的橫截面形狀是直徑范圍為220-180本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：拉爾斯·U·沃爾伯格，詹斯·托諾伊，
申請(專利權)人：Ns基因公司，
類型：
國別省市：
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