[发明专利]用于医疗移植物的细胞接种的方法、基底和系统

说明书

参考相关申请

本申请要求2010年5月25日提交的标题为METHODS，SUBSTRATES，AND SYSTEMS USEFUL FOR CELL SEEDING OF MEDICAL GRAFTS的美国临时专利申请系列No.61/348,135的利益，其通过引用整体并入本文。

背景

本发明总地来说涉及医学材料和方法，并且在具体方面涉及包含细胞的医疗移植物以及用于制备其的方法、基底和装置。

组织工程领域已显示了用于改进跨多种病况或损伤的患者的医学治疗的远大前景。研究的一个领域是，包含来自患者或其它来源的活细胞的可植入移植物材料的领域。关于来自患者的细胞的收集和再引入(称为自体细胞治疗)，用于处理来自患者的组织样品以产生可被再引入患者的细胞制剂的方法和系统是已知的。已有人提出，可将此类方法和系统在医院中在“床边”使用，例如用于其中生物学组织样品获自患者，被处理成细胞组合物并且被再引入患者的单次医院过程或医院就诊。

在某些使用模式中，可将待引入患者的细胞与细胞生长基底组合以形成包含细胞的可植入移植物。有时，此类使用模式包括，在应用于细胞生长基底后扩增细胞数目的培养期。其它使用模式不包括这样的扩增。相反地，将细胞施用至细胞生长基底，然后植入而无需培养期。

虽然已显示了应用前景，但包含细胞的移植物材料的临床实施一直以来进展缓慢。存在对用于将细胞与细胞生长基底组合以便它们在患者中能够存活并且通常扩增的更方便和/或有效的方法或材料的需要。在某些方面，本发明解决了此类需要。

概述

在一些实施方案中，本发明提供了用于制备给患者施用的包含细胞的移植物材料的方法、细胞生长基底和装置。本发明的细胞生长基底可包括允许它们与细胞悬浮液的增强的组合的特征。在某些实施方案中，此类特征包括，在将细胞悬浮液施用于基底的过程中促进细胞分配的、在细胞生长基底中界定的管状通道。本文中公开的其它实施方案涉及，用于制备接种细胞的可流动基质(matrix)移植物组合物的方法和装置；用于在将细胞组合物应用于细胞生长基底之前预条件化(pre-conditioning)所述细胞生长基底的方法和装置；用于通过将细胞组合物与基底材料组合来制备接种细胞的可植入移植物的自动化方法和装置，例如包括用于将细胞分配在整个基底材料中的特征；以及细胞生长基底的颗粒形式和它们用于制备可流动的细胞移植物材料的用途。

在一个具体的实施方案中，提供了用于支持细胞生长的细胞生长基底。所述基底包括至少一个伸长的管状通道，该通道具有界定从细胞生长基底主体的表面上的第一管腔开口延伸入细胞生长基底的内部区域的管腔的通道壁。管腔可被构造来接收包含细胞的液体介质流以将细胞分配至细胞生长基底的内部区域中。细胞生长基底可以为细胞生长基质。基底可包含胶原和/或还可包含在基底的外部并且与管腔开口流体连接的合成的聚合管状元件。基底可包括多个管状通道。至少一个管状通道可包括至少一个主管状通道和至少一个从主管状通道分枝的次级管状通道(secondary tubular passage)。基底可包含可重塑的胶原性细胞外基质片层材料，且片层材料可保有用于片层材料的来自动物来源组织的蛋白聚糖、生长因子、和/或糖胺聚糖。

在另一个实施方案中，提供了用于制备接种细胞的材料的方法，其包括将细胞生长基底例如上述段落中描述的细胞生长基底连接至液体细胞悬浮液的来源，其中连接包括将伸长的通道与所述来源的运输腔流体连接。该方法还包括将一定量的液体细胞悬浮液运输通过运输腔，并进入伸长的通道以将细胞递送至基底的内部区域。连接步骤可包括，将基底插入细胞接种室(具有与液体细胞悬浮液的来源流体连接的输入管)和将输入管流体连接至基底的第一管腔开口。

在其它实施方案中，提供了用于制备用于递送至患者的接种细胞的组合物的方法。所述方法包括，将流体细胞外基质颗粒组合物(包含细胞外基质的颗粒和液体介质)与液体细胞悬浮液组合以形成细胞流体组合物。所述方法还可包括，混合细胞流体组合物和/或使细胞流体组合物形成凝胶。导致胶凝的方法(gel-causation)可包括改变细胞流体组合物的pH和/或改变细胞流体组合物的温度的步骤。