[发明专利]可植入装置

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2004年11月30日提交的美国专利申请11/001,556的优先权，所述美国专利申请11/001,556是名称为“Implantable device”的美国专利申请10/466,069的部分继续申请，所述美国专利申请10/466,069为PCT专利申请PCT/IL2001/00031的美国国家阶段申请。每个这些申请均在此引入作为参考。

技术领域

本发明一般地涉及可植入医疗装置，具体地涉及含活细胞的可植入医疗装置。

背景技术

氧对于包括有氧代谢的许多生理和代谢过程来说是必需的。氧缺乏常导致细胞损伤或死亡。氧在创伤愈合包括由成纤维细胞形成胶原、血管新生和多形核细胞功能方面发挥着重要作用。在常规治疗技术无效的情况下，有时使用高压氧疗法用于创伤愈合。

有些疾病是由于一种或多种物质比如激素的分泌不足引起的。例如，由以下细胞分泌的激素分泌不足可引起疾病：胰岛细胞、肝细胞、甲状腺细胞、甲状旁腺细胞、神经细胞、卵巢细胞、肾上腺细胞、肾皮质细胞、血管内皮细胞、胸腺细胞卵巢细胞和睾丸细胞。这些疾病包括糖尿病、帕金森氏病、阿尔茨海默氏病、低血压和高血压、甲状腺功能不足以及各种肝病。例如激素胰岛素是由胰岛的β细胞产生的。在正常个体中，胰岛素释放受调控，从而将血糖水平维持在70-110毫克每分升。对糖尿病患者，胰岛素或者根本不产生(I型糖尿病)，或者机体细胞不能对所产生胰岛素作出适当的反应(II型糖尿病)。因此血糖水平升高。

由激素分泌不足引起的疾病通常通过施用激素治疗。不过，尽管在理解和治疗很多这些疾病方面取得了进步，但使用外源激素精确地调节代谢经常是不可能的。例如糖尿病患者需要每天测量几次血糖水平以及随后注射适量的胰岛素以将胰岛素和葡萄糖水平调整至可接受的范围之内。

由于一些原因，包括免疫系统对移植器官的排斥，器官移植在今天对大多数这些疾病来说并不是可行的治疗方式。分离的细胞可被植入体内，并联合对患者或细胞进行处理以防止排斥，例如通过包封所述细胞，或通过向患者应用免疫抑制剂或辐射。

Vardi等的PCT公开WO 01/50983以及其在国家阶段、被转让给本申请受让人的美国专利申请10/466,069，在此引入作为参考，其描述了包含容纳功能细胞和氧发生器之腔室的可植入装置，所述氧发生器用于给所述功能细胞供氧。在一个实施方案中，所述氧发生器包含光合细胞，当光照时其可将二氧化碳转化成氧。在另一个实施方案中，所述氧发生器包含通过电解产生氧的电极。

在此引入作为参考的Colton等人的美国专利6,368,592描述了通过使用将水电解成氢和氧的氧发生器产生氧而体外或体内给细胞供氧的技术。该氧发生器可用于向容纳于植入体内之包封腔室中的细胞供氧，比如用半透屏障层所围绕的免疫隔离(immunoisolation)腔室，所述半透屏障层允许被选择的组分进入和离开所述腔室。生物活性分子可与所述细胞一起存在。

在此引入作为参考的Giampapa的美国专利5,443,508描述了可植入生物剂递送系统。该系统包括适于皮下植入皮肤真皮之下的容器(pod)。所述容器包括多孔表面并具有至少一个与所述多孔表面以流体连通的内部腔室。该系统包括适于可拆卸地固定于所述腔室的拱顶。所述拱顶包括内部腔室，每个均与容器内部以流体连通。在植入之前，所述腔室被负载以生物活性剂，比如激素、酶、生物反应调节剂、自由基清除剂、或遗传改变的细胞培养物。时控释放的微泵将所述试剂泵入所述容器的内部腔室，通过多孔表面传入生长因子刺激的毛细基质内，随后进入该对象的血流。在内容物耗尽或在医学要求改变药物时，可将该容器取出、重装填并再固定到所述拱顶，或可通过向拱顶内注射而经皮原位再注入。所述容器表面可以用一种或多种血管生长因子或相关生物分子处理。

在此引入作为参考的Yang等的美国专利5,614,378描述了用于封闭生态生命支持系统中产氧的光生物反应器系统。其中描述了该光生物反应器系统可用于在人工肺中将二氧化碳转化为氧。

在此引入作为参考的Clark，Jr.美国专利4,721,677描述了可植入生物传感器和感测在存在氧时由分析物如葡萄糖和酶之间的酶促反应所产生的产物如过氧化氢的方法。所述生物传感器配有封闭腔室以容纳氧并可适于从邻近该容器的动物组织中提取氧。该生物传感器被设计成光学或电学感测由所述酶促反应生成的产物用作该分析物的函数。