[发明专利]薄片形式的细胞生长支架颗粒和移植物及其方法

说明书

相关申请的引用

本申请要求2015年5月27日提交的美国临时申请第62/167,263的权益，其通过引用并入本文。

背景

本发明的方面涉及基于生物制剂的材料和方法，在具体方面涉及医疗移植物(呈某些含有细胞的形式)，以及涉及用于其制备或使用的材料和方法。

包括细胞外基质和/或活细胞的可植入移植材料是已知的。在某些实践中，可将待引入患者体内的细胞与基底组合以形成含有细胞的可植入移植物。有时，这些应用涉及其中在施加至支架材料之后扩增细胞的数量的培养期。其它使用模式不涉及这种扩增。相反，将细胞施加至基底上并植入而不扩增细胞的数量。在其它实践中，将其中已经培养过细胞的培养基与细胞分离，然后向患者施用。这种“细胞条件化的”培养基含有由细胞产生并分泌至培养基中的生物物质，其可具有治疗益处。再进一步地，将细胞外基质移植物以其它形式向患者施用而不添加细胞。

尽管表现出了有前景，但基于生物制剂的医疗技术的临床实施一直相对缓慢。需要有改进的和/或替代的材料和方法，所述材料和方法在基于生物制剂的医学或研究技术的实践中是有用的。在其某些方面，本发明针对这些需要。

概要

本发明的某些方面涉及薄片形式的细胞生长支架颗粒，用于其制备和使用的方法以及包含它们的组合物。根据一个实施方案，提供了制备细胞生长支架颗粒的方法。该方法包括迫使至少一个冲头穿过至少一片细胞生长支架材料以从该薄片取出薄片形式的支架颗粒，以及在加压步骤中收集从所述薄片取出的薄片形式的支架颗粒。这种方法还可包括在施加力的过程中对所述至少一张薄片施加张力，以及可通过将弹性构件靠在所述至少一个薄片上挤压来施加张力。这种挤压可在施力期间发生，并且可在冲头移动期间释放所述挤压，以从所述至少一个薄片中撤出冲头。弹性构件可包含具有限定周界的前端的弹性管状壁，并且所述挤压可包括将管状壁的前端靠在至少一个层上挤压。在优选形式中，此类方法包括使用多个冲头(诸如2至20个冲头)，以同时冲穿多片细胞生长支架材料，诸如2至10片。另外或可选择地，冲头可在起始薄片中产生间隔孔的图案，各孔彼此间隔开，使得薄片的整体冲孔残留物保留。

在另一个实施方案中，提供了包括一群薄片形式的细胞生长支架颗粒的颗粒细胞生长支架组合物，其中所述颗粒具有由切割边缘限定的周界。切割边缘优选为机械切割边缘，并且可以不含热变性的胶原，呈现胶原纤维的暴露切割端。优选细胞生长支架颗粒包括细胞外基质组织材料，并且优选地，其中所述组织材料保留对于细胞外基质组织材料的来源组织是天然的一种或多种生物活性剂，更优选其中所述一种或多种生物活性剂包括碱性成纤维细胞生长因子(FGF-2)、转化生长因子β(TGF-β)、表皮生长因子(EGF)、软骨衍生生长因子(CDGF)、血小板衍生生长因子(PDGF)、糖蛋白、蛋白聚糖和/或糖胺聚糖。还提供了包括这种支架颗粒和细胞的组合物。

在另一个实施方案中提供了用于制备组合物的方法，其包括在包含如本文所述的薄片形式的细胞生长支架颗粒的组合物存在的情况下悬浮温育细胞。所述温育可包括充分培养细胞以形成细胞化小体(cellularized body)，其中细胞已在薄片形式的支架颗粒内和/或上沉积了对于所述细胞是内源性的细胞外基质蛋白。在一些形式中，充分进行培养以使所述细胞化小体中的至少1％的胶原蛋白对于该细胞是内源性的。在一些形式中，该方法还包括将细胞从支架颗粒或细胞化小体上脱离下来，例如以形成细胞的单细胞悬液。另外或可选地，所述方法还可包括收集在培养过程中已经条件化的液体培养基，以提供可用于治疗用途的“细胞条件培养基”。

在又一些实施方案中提供了治疗患者的方法，其包括向患者施用如本文所述的薄片形式的细胞生长支架颗粒、如本文所述的细胞移植物或如本文所述的条件培养基。

根据本文中的描述，另外的实施方式以及其特性和有利方面将是显而易见的。

附图简述

图1提供薄片形式的细胞生长支架颗粒的说明性实施方案的数字图像。

图2提供用于制备薄片形式的细胞生长支架颗粒的冲头排布的图示。

图3提供用于制备薄片形式的细胞生长支架颗粒的另一种冲头排布的图示。

图4提供细胞移植组合物的说明性实施方案的图示。

图5提供数字图像，显示Calcien AM活-死染色的附着于ECM盘状颗粒的第11天Canine URC如以下实验中所述的。