[发明专利]通过血管灌注来导入和除去高浓度的冷冻保护剂的方法

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年7月29日提交的美国临时申请号62/030,205的权益，其全部内容通过引用并入本文。

发明领域

本发明涉及通过冷冻或通过玻璃化保存血管化组织和器官。它涉及器官和组织冷冻保存或存放。它还涉及用冷冻保护作用剂(也称为冷冻保护剂)的组织和器官灌注。本发明是针对组织、器官、甚至整个生物体的冷冻保护剂添加和除去的先前已知方法的改善。

发明背景

本公开涉及通过血管灌注引入和除去高浓度的冷冻保护剂的方法。例如，Fahy等人，2009已经使兔肾能够在生命支持的情况下玻璃化和移植，但是此成就受到针对肾髓质中的冰形成的保护不足限制。在一个方面，本申请解决了冷冻保护剂的血管灌注中的这种和其它缺陷。

通常，通过血管灌注引入可玻璃化浓度的冷冻保护剂受到随着浓度升高而增加的粘度限制。逐步升高灌注压以实现更大的流速(Fahy等人，2009；美国专利8,679,735B2)已经与兔肾中增加的损伤相关，已被认为增加了从血管床到间质流体的反作用(counterproductive)流体转移的风险，已经显示jiu用冷冻保护剂平衡的功效而言的可变/不一致的结果，并且已经以任意方式完成。本申请解决这些方法和理论问题。

Sadri描述了一种灌注装置，其可以在生理条件下允许器官的恒定压力或恒定流灌注(US 5,338,662A)。然而，Sadri描述了此系统对冷冻保护剂的组织或器官灌注的问题的无应用，并且没有解决本文中所述的任何过程或问题。本申请不是用于装置，而是用于与正常生理灌注无关的方法。

发明概述

本公开涉及灌注方法(在本文中称为FlowLock方法)，其特别适合于以下述方式将冷冻保护剂，特别是可玻璃化浓度的冷冻保护剂分布贯穿血管系统，使得在使对作为生物“个体”的每个输注的生物系统的损伤最小化的情况下加速组织与冷冻保护剂的平衡，使得能够遵循可适应具有不同血管阻力的生物系统的标准方案。该方法旨在解决灌注含有冷冻保护剂的高粘度含水灌注液的问题，在动脉灌注液和灌注的组织或器官或器官系统或生物体之间平衡那些冷冻保护剂上没有过度延迟，且不损害灌注的组织、器官、器官系统、或生物体。同时，该方法旨在提供在添加和除去冷冻保护剂期间控制动脉压的方式。

在一个实施方案中，本公开的方法的特征可以在于用于通过血管灌注用冷冻保护剂平衡生物系统(组织、器官、器官系统或生物体)的方法，其包括：

a)对用于所述灌注过程的动脉流速设置(指定)下限；

b)在恒定的第一动脉灌注压下增加动脉灌注液中的冷冻保护剂的浓度，直到所述灌注液的上升粘度引起所述动脉流速下降为变得等于对步骤a)的动脉流速设置的所述下限；

c)在步骤a)的动脉流速的设置下限处将所述动脉流速保持恒定；

d)由于上升的灌注液粘度与步骤a)和c)的动脉流速的恒定下限组合，允许动脉灌注压从步骤b)的第一动脉灌注压升高到等于或低于预设置的最大动脉灌注压的更高压力；然后

e)

i.如果所述动脉灌注压没有达到上述步骤d)的预设置最大动脉灌注压，则继续以步骤a)的动脉流的设置下限灌注所述生物系统，或者，

ii.如果所述动脉灌注压达到上述步骤d)的预设置最大动脉灌注压，则可以根据需要，允许动脉流速下降到上述步骤a)的动脉流的设置下限以下，以将所述动脉灌注压维持于步骤d)的所述预设置最大动脉灌注压。

用于添加和除去冷冻保护剂的增强的安全性的改善的方法

在另一个实施方案中，本公开还提供了用于通过血管灌注用冷冻保护剂平衡生物系统(组织、器官、器官系统或生物体)，然后以增强的安全性除去所述冷冻保护剂的改进的方法，包括关于添加冷冻保护剂描述的方法的所有上述步骤a)-e)，随后：

f)在灌注所述生物系统时，通过开始升高所述动脉灌注液的温度或通过降低所述动脉灌注液的冷冻保护剂浓度，或这两种方式来降低所述动脉灌洗液的粘度，然后；

g)如果所述动脉灌注压在上述步骤d)的所述预设置最大值以下，则继续以上述步骤a)的动脉流速的所述设置下限灌注所述生物系统，直到动脉压力下降到上述步骤b)的所述第一动脉灌注压，此后通过根据完成这点的需要增加所述动脉流速，将所述动脉灌注压维持于上述步骤b)的所述第一动脉灌注压；或者