[发明专利]制备成骨性骨移植物的方法

说明书

本公开涉及制备成骨性骨移植物的方法。所述方法包括将抗凝剂化合物引入包含来自长骨的髓腔的单核细胞群的一定体积的细胞物质中；收集流出物，所述流出物包含含有收集点处的抗凝剂化合物的所述体积的细胞物质；将所述浓缩的细胞级分与流出物分离，所述浓缩的细胞级分包含单核细胞群和抗凝剂化合物；以及由所述浓缩的细胞级分制备成骨性骨移植物。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年7月31日提交的名称为“Methods of Preparing anOsteogenic Bone Graft”的美国临时申请No.62/199,480的权益，该申请全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开涉及成骨性骨移植物以及用于制备该成骨性骨移植物的方法，该成骨性骨移植物包括单核细胞群的浓缩细胞级分和抗凝剂。

背景技术

骨不连，特别是涉及长骨中大段骨缺损的骨不连，存在显著的愈合挑战。一种愈合这些缺损的方法涉及使用外科扩孔冲洗抽吸(RIA)系统从长骨(例如，股骨或胫骨)的髓管获得的自体移植物的用途。该系统具有能够采集更大量的自体移植物的优点，与例如髂嵴骨移植相比，具有更低的发病率和更大的速度。RIA骨移植作为新的“金标准”出现，因为RIA骨移植涉及在大段骨缺损的修复中或在需要骨移植物的其他临床情况下的使用骨移植物。但仍然存在的一个问题是，在采集期间变得可用的大量细胞(包括间充质干细胞、内皮祖细胞和其他祖细胞)当前就损失掉或未被充分利用。

通常，外科扩孔钻利用类似于在驱动轴的远侧端部处移位的钻头的旋转切割头。用于髓内扩孔的骨切割装置通常使用柔性驱动轴，因为骨的髓管很少是直的并且通常将具有一定程度的弯曲。大多数扩孔钻还具有穿过扩孔钻和驱动轴两者的中心纵向孔。该中心孔旨在接收最初被插入髓管中以充当推进扩孔钻的轨道的长的小直径导销或导线。扩孔钻在矫形手术中用于准备骨髓管以进行外科手术(诸如全髋关节和全膝关节置换术)、用于使长骨骨折稳定的钉插入、髓内截骨术以及用于移植目的的骨采集。

从髓腔抽吸物样品中分离和采集某些细胞类型的常规方法通常涉及样品的离心。在离心期间，细胞群沿着从较小到较大加速度的轴迁移到一相对位置，并根据它们的密度而浓缩在各层中，从而在该过程期间使其他较高和较低密度的细胞类型和血浆移位。

目前，在髓内扩孔期间采集的大多数流出物被作为医疗废物处置。由于存在大体积(约250cc至3000cc)并且存在不促进骨愈合的外来流体、细胞和组织(诸如RBC、血浆、冲洗液、脂肪细胞、甘油三酯、胆固醇酯、用作脂肪因子的某些蛋白质等)，所以没有实际的方法来分离治疗有益的细胞。现有的细胞分离方法通常基于密度梯度(例如，离心法)、过滤(例如，切向流过滤技术)以及其他方法。由于需要非常大的过滤器表面积以及与阻塞、凝聚和细胞死亡相关的复杂情形，在细胞水平上过滤流出物是不切实际的。离心已被用作从总流出物体积中分离和收集细胞的方法；然而，现有系统存在缺陷。大多数市售系统不能处理每个单独容器大于约50cc的流体，或者不能处理在四容器离心机系统中每个离心循环200cc的总量，这使得它们对于处理存在于大多数髓内扩孔规程中的大体积流出物是不切实际的。

此外，由于血液凝固与由扩孔工具产引起的粘附性脂肪粒子的聚集的相互作用，可能会出现与采集的移植材料的有用性相关的问题。血液凝固或血小板凝聚是身体停止出血的自然手段之一。其包括许多凝血因子的复杂级联，所述凝血因子中的一些一直存在于血液中，而一些从受损的组织和活化的血小板释放。当血管内膜破裂时，血小板被吸引而形成血小板栓。这些血小板在其表面上具有结合血清凝血酶分子的凝血酶受体，所述血清凝血酶分子继而在伤口部位将血清中的可溶性纤维蛋白原转化为纤维蛋白。纤维蛋白形成与血小板结合的坚韧不溶性蛋白质的长链。因子XIII完成纤维蛋白的交联，使得纤维蛋白硬化和收缩。该交联的纤维蛋白在血小板栓顶上形成网格完成凝聚。最终产物是纤维蛋白链网，血细胞被捕获在该网中以形成力图停止出血的固体块。由纤维蛋白凝聚引起的促进骨生长细胞的截留可能对创伤性损伤部位处的骨组织再生是有害的。