[发明专利]掺入有干细胞或其它生物活性物质的外科缝合线

说明书

优先权

本申请主张于2008年6月24日提交的美国临时申请序列号61/075,122(专利申请代理号：BST-002P)、2008年8月7日提交的美国临时申请序列号61/086879(专利申请代理号：BST-002P2)，以及2009年3月31日提交的美国临时申请序列号61/165,055(专利申请代理号：BST-002P3)的权益，其全部内容通过引用被并入本文。

发明领域

本发明涉及在医疗装置，尤其是外科缝合线和组织支架中固定生物活性材料，如干细胞、其它生物细胞、生物活性分子，尤其是生长因子和其它有治疗价值的材料，以及这种缝合线和支架在将这些材料可控地输送到患者，更具体而言，需要其的目标组织部位中的应用。因此，除了医疗装置构件(construct)、前体(precursor)、试剂盒和包装系统，本发明还提供了制作和使用这些材料的方法，并具体包括这样的新材料和方法：其使医务人员能够在手术室或其它医疗程序环境下以有益的方式利用从患者中提取的生物活性材料(例如，自体移植材料)，这通过随后将这些移植材料(或它们的同种异体相等物)以治疗构件的方式重新引入伤口或目标手术部位来进行。

发明背景

外科缝合线通常但不是专门地广泛用于各种医疗程序中，以使人体的皮肤、内部器官、血管和所有其它组织在被损伤或手术切断后保持在一起。除了用作组织紧固件，缝合线和其它细长的线状医疗装置还可以用作目标组织部位的新组织生长如肌腱修复的组织支架或结构支撑物，或者在目标组织部位的新组织生长如肌腱修复期间的组织支架或结构支撑物。

缝合线作为单独的线状材料或作为组合有针的整体件(one-piece unit)可以各种形式获得，从单丝到复丝到编织和编制的长丝(filament)构造。它们可以由各种生物相容性材料制成，范围从不可吸收材料，如纤维素(棉线、亚麻线)、蛋白质-纤维素(蚕丝)、处理过的胶原蛋白(羊肠线)、尼龙、聚酯、聚丙烯、芳香族聚酰胺(“芳纶”)、聚四氟乙烯、钢、铜、银、铝、各种合金及其类似物，包括许多专利聚合物和复合材料，到生物可吸收(或生物可降解或生物易蚀)合成材料，如乙醇酸和乳酸的聚合物和共聚物1234。后者——生物可吸收材料——的使用常常是优选的，因为它避免了对除去缝合线的额外外科程序(以及与其相关的生物干扰)的需要。

除了生物相容性，优选的缝合线材料还应该具有好的拉伸强度、与末端终止手段(如捆系或打结)相容、并且能够在缝合过程中以最小的摩擦和磨损穿过组织。同样，在缝合线穿过可能有液体渗出问题的皮肤或其它屏障的情况下，芯吸特性降低的缝合线，例如具有疏水表面特性的缝合线是优选的。但除了这些期望的操作特性之外，也期望缝合线——必然被免疫系统视为“外源”的材料——不引起炎症反应或促进感染。甚至更优选的是积极地防止或抑制炎症和感染的缝合线，其不仅封闭伤口而且积极地促进充分愈合。例如，除了为受伤的组织提供结构支持，也期望组织支架与粘附细胞和入侵细胞相互作用，并有效地引导细胞生长和新组织发育，例如，通过释放生物活性分子，如生长因子和细胞因子[参见Tessmar，Joerg等，“Matrices and Scaffolds for Protein Delivery in Tissue Engineering”，Advanced Drug Delivery Reviews，59(4-5)：274-291(May，2007)，其通过参考被并入本文]。

当基体材料和具体构造的选择不提供所有期望的特性时，用实现额外益处，例如但不限于抗微生物特性、摩擦学特性、生物相容性特性和促进组织生长或修复的特性的材料涂布缝合线，是本领域已知的。特别感兴趣的是将生物活性分子如生长因子包含于缝合线涂层中。例如，涂覆有各种生长因子分子的生物可降解基体的缝合线的使用已经显示，导致应用部位的组织再生提高[Dines，Joshua等，“Biologics in Shoulder Surgery：Suture Augmentation and Coating to Enhance tendon repair”，Techniques in Orthopaedics：Biologics in Shoulder Surgery，vol.22(1)：20-25，(March 2007)]。然而，尽管从合成生产中引入的选定的生长因子已经证明是有益的，但它们生产成本高，并且可能在患者中产生不利反应。此外，组分的选定混合可能并不具有与内源组织和液体相关的需要范围的治疗活性。