[发明专利]层叠组织移植产品

说明书

一种组织移植物，包含两个或多个材料层，其中，每个层包含胞外基质(ECM)或聚合物材料，并且其中通过将一个层的一部分与另一层的一部分互锁将所述层层叠在一起。在一个实施方式中，组织移植物包含具有多个凸耳的材料的第一层、和具有多个孔的材料的第二层，上述第一层的每个凸耳位于贯穿上述第二层的孔中，上述孔和上述凸耳具有尺寸，以使上述凸耳与上述第二层的表面接合，并使上述第一层与上述第二层互锁。在另一些实施方式中，提供一种通过将两个或多个层层叠和互锁来制备组织移植物的方法；还提供组织移植物用于替换或修复人类或其他动物中的组织的用途；还提供一种设备，该设备包括模型、凸耳切割装置、穿刺装置和用于将凸耳穿通组织移植物的层中的穿孔的装置。

技术领域

本发明涉及在促进损伤的或患病的组织结构的再生和愈合中有用的组织移植产品。更详细而言，本发明涉及层叠移植产品和用于制造该产品的方法，上述产品由多个生物的和/或合成的材料的片形成。

背景技术

来自温血脊椎动物包括人类的去细胞组织的成分可被用作组织移植材料。通常的组织移植组成可来源于真皮、小肠、膀胱、肾小囊、单纯的腺胃(glandular stomach)和前胃基质(请见例如美国专利第4902508号、第5554389号、第6099567号、第7087089号和第8415159号，将它们的全部内容通过引用结合入本文)。这些成分已知是胞外基质(ECM)，且在提供用于组织生长和再生的化学和结构环境方面具有重要的作用。用于组织再生的ECM支架通常由从各种器官和从各种动物结缔组织和基膜源分离的去细胞的人类和动物组织来制备。这些支架促进组织再生，且在免疫上耐受良好。

理想的组织移植物是最可能接近自然组织的类似物。需要进行组织处理以除去细胞的成分和确保安全以避免传热性疾病，否则上述细胞的成分会引起排斥。可引入进一步处理以定制移植物的制造，从而满足位点特异的需要，并且改善保存期限。每个连续的处理步骤都有可能损害ECM，改变免疫应答，结果影响组织重构过程。化学处理、干燥和消毒技术损害ECM，因此影响移植物在体内的行为。即用的产品受到外科医生的喜爱。所以，最低限度地处理的湿移植物是优选的。

一些ECM移植材料的一个限制是移植物的厚度取决于从源材料获得的组织层的厚度。例如，前胃ECM片的厚度受到源组织的厚度的限制。此外，一些应用例如疝修补、皮肤移植、硬脑膜的置换、腱修复和整形外科通常需要较厚的移植物，以提供足够的拉伸强度、生物力学性能和生物活性。

ECM组织的各个片通常具有各向异性的力学性质，其由于组织内的胶原纤维的取向而在方向上特异。这导致在ECM组织的天然单层片的物理性质中的方向变化。包含具有不同纤维取向的交替片的层叠移植结构能将结构的方向变化减至最低限度，形成在多个方向上都较强的各向同性结构。

为了定制ECM移植物以满足位点特异性需要，可以使用如下技术来制造包括多个ECM片的层叠移植产品，上述技术是例如压缩、干燥、化学交联、缝合、或通过使用粘合剂(请见美国专利第5885619号、第5955110号和第8415159号)。

使用这些技术而制造的移植产品具有限制。其中，使用空气、加热或冻干来干燥移植产品，作为水丧失的结果，ECM受到损坏。在冻干的情况下，冰晶体形成导致支架的结构变化(4)。当采用脱水和压缩作为方法来制造层叠移植产品时，ECM蛋白质通常会在处理中损坏，结果引起过大的免疫应答。脱水和压缩的产品的另一个限制是它们倾向于在再水合后、在手术处理、移植中和随着时间的分离而分层。