[发明专利]同轴封装的细胞悬浮液和微组织

说明书

发明领域

本发明涉及再生医学领域，尤其涉及细胞治疗和组织工程，并且本发明提供了用于细胞悬浮液的同轴封装和/或微组织的产生的设备和方法。并且，公开了同轴封装的细胞悬浮液、微组织和组织、以及它们的医学应用。

背景技术

再生医学是医学科学领域中新兴发展的学科。有众多方法和途径用于再生医学中。

细胞治疗基于细胞、尤其是干细胞向受损的组织区域的递送，以便恢复组织功能。

在组织工程中，利用支架和细胞使组织在体外生长。然后将工程组织植入患者，以便取代受损的或失去的组织。

细胞的处理和生长是这些应用中的关键因素。通常地，首先从适当的细胞源，即从患者(“自体的”)或从供体(异源的)收获细胞，并且使其随后经历几个不同步骤，直至最终将它们再次导入患者中，以取代或恢复受损的组织。尽管细胞治疗和组织工程在最近几年中有巨大的进展，但基本的和必需的步骤，例如细胞处理、支架中的细胞(内)生长、细胞分化、细胞递送和细胞保留仍然是成问题的，并且在再生医学成为临床相关之前需要进一步的改进。

特别地，在细胞治疗和组织工程领域中持续存在三个主要问题。首先，注射入患者的细胞需要在位于受损组织的区域中、例如损伤位点停留并保持存活。(干-)细胞治疗的基本原则是在损伤或疾病区域中导入(干-)细胞。被新导入的(干-)细胞具有生长、分裂和分化的能力，并且可以将具有与天然组织相同或相似结构和功能的新形成的组织重新住入(repopulate)受损位点。对发展中的细胞治疗的主要关注点在于下列事实，对于许多治疗，需要大量过量的细胞。通常地，只有1%的注射细胞得以递送和/或保留在目的区域中并在第一周存活。细胞是昂贵的，且难以大量获得(耗时的)。因此，需要含有这种注射细胞和防止它们从注射位点移出，同时允许这些细胞生长、复制和分化的手段。

其次，异质(微)组织、例如血管组织或神经组织的供应仍然是主要的挑战。

第三，体外工程组织目前仅可以具有相当有限的厚度(在约100 μm的范围内)。这是由于下列事实：在使这些组织生长时，不存在允许为工程组织的所有细胞供应例如营养物和氧的血管系统。因此，尤其是通过当前手段进行工程组织的最里面的细胞趋于相继死亡。

发明内容

本发明的目的是提供克服这些问题的手段。特别地，本发明的一个目的是提供允许多个细胞封装在一个同轴和细长的隔室(compartment)中的手段，其中封装的细胞可以彼此连通(communicate)以便增加它们的活力，并由于较容易形成细胞-细胞接触因而增加形成微组织的机会。因此，本发明的一个目的是提供同轴和细长的封装细胞悬浮液的产生方法，所述封装细胞悬浮液包含多个细胞，所述细胞具有彼此连通的可能性。

并且，本发明提供了使厚度为100 μm以上的组织从包含多个细胞的这种细长隔室生长的手段。这是由于下列事实：这种细长隔室可以被培养为纤维状微组织，其在进一步的步骤中可以被排列或堆叠，以便形成厚度增加的组织。这种组织也可以是异质组织，即，它们可以包含不同的细胞类型。

在本发明的一方面，提供了用于同轴挤出的喷嘴 8，其包括至少两个同轴圆筒，其中每个圆筒含有细胞悬浮液1、包含细胞信号分子的溶液或分隔材料3，其中含有细胞悬浮液的或含有包含信号分子的溶液的圆筒被含有分隔材料的圆筒分隔，并且其中最外面的圆筒含有分隔材料。

在本发明的进一步方面，提供了包含根据本发明的喷嘴的挤出机。

在本发明的更进一步方面，提供了根据本发明的喷嘴或挤出机用于产生包含被分隔材料层封装的细胞悬浮液的至少一个隔室的用途。

在本发明的进一步方面，提供了用于细胞悬浮液的封装和/或微组织的产生的方法，所述方法包括：同轴挤出至少一种细胞悬浮液、至少一种分隔材料和任选地至少一种包含细胞信号分子的溶液，其中细胞悬浮液或包含信号分子的溶液被分隔材料分隔，并且其中得到的最外面层由分隔材料组成。

在本发明的进一步方面，提供了可通过根据本发明方法获得的封装的细胞悬浮液或微组织。

在本发明的进一步方面，提供了用作药物的本发明的封装的细胞悬浮液或微组织。

在本发明的另一方面，提供了组织的产生方法，其包括堆叠至少两层根据本发明的微组织的步骤。

最后，提供了包含至少两个堆叠的根据本发明的或可通过本发明方法获得的微组织层的组织。

本发明目的的其他细节、特征、特性和优点在从属权利要求、附图和详述中进行公开。

附图说明