[发明专利]用于稳定包含胶原蛋白的组织产品防止酶降解的方法

说明书

公开了用于产生交联的组织基质的方法，由此类方法产生的交联的组织基质，以及包含此类组织基质的组织产品。该方法包括：(1)使包含胶原蛋白的组织基质脱水，以形成脱水的包含胶原蛋白的组织基质；并且(2)照射脱水的包含胶原蛋白的组织基质，使得脱水的包含胶原蛋白的组织基质的至少一部分交联。

本专利申请要求于2016年2月11日提交的美国临时专利申请序列号62/294,042的优先权，其在此全文以引用方式并入本文。

本公开涉及通过交联来稳定包含胶原蛋白的细胞外组织基质以防酶降解的方法。本公开还涉及由此类方法产生的交联的包含胶原蛋白的细胞外组织基质，以及由此类基质产生的组织产品。

包含胶原蛋白的组织产品常被用于再生、修复、补充、或以其它方式处理患病或受损的组织和器官。当植入患者或动物之中或之上时，这些组织产品随时间推移经历酶降解，从而破坏胶原蛋白和/或其它蛋白质，并且导致组织产品的各种机械性能(例如断裂载荷、强度、弹性、缝合保持强度、刚度等)降低或改变。

胶原蛋白基材料的一些机械性能可通过引入分子间交联来增加。此外，交联可降低对某些酶的酶敏感性。因此，可通过交联使包含胶原蛋白的组织稳定化以防酶降解和随之降低的机械性能。胶原蛋白可经由化学方法，诸如通过使用包含醛、异氰酸酯和/或碳二亚胺官能团的化学交联剂进行交联。然而，使用化学交联剂可能引起生物相容性问题。

作为另外一种选择，可例如采用紫外(UV)光经由照射对包含胶原蛋白的组织进行交联。用UV光交联迅速而有效，并且不具有与诱导的细胞毒性相关联的风险。然而，由于其天然湿润条件以及任何添加的交联剂(诸如核黄素)的存在，UV光随着其跨越包含胶原蛋白的组织基质而变得高度衰减。换言之，随着基质的厚度增大，渗透到基质较深部分中的UV光就越弱。因此，UV光迄今尚未有效地用于交联厚度大于200μm的基于胶原蛋白的基质。

因此，需要一种用UV光交联包含胶原蛋白的组织基质，特别是厚度大于200μm的基质的改善的方法，从而使其稳定化而防止酶降解，同时还避免与某些化学交联剂相关的潜在生物相容性问题。本公开提供了此类方法，并提供了交联组织基质、以及由此类方法产生的该交联组织基质的产品。

根据各种实施方案，提供了用于产生交联组织基质的方法。该方法可包括以下步骤：(1)使包含胶原蛋白的组织基质脱水，以形成脱水的包含胶原蛋白的组织基质，以及(2)用UV光照射脱水的包含胶原蛋白的组织基质，使得脱水的包含胶原蛋白的组织基质的至少一部分发生交联。在一些实施方案中，包含胶原蛋白的组织基质是脱细胞组织基质。在某些实施方案中，包含胶原蛋白的组织基质是皮肤组织基质。在某些其它实施方案中，包含胶原蛋白的组织基质来源于选自以下的组织：筋膜、肌肉(平滑肌、心肌、或横纹肌)、心包组织、硬脑膜、脐带组织、胎盘组织、心脏瓣膜组织、韧带组织、肌腱组织、动脉组织、静脉组织、神经结缔组织、膀胱组织、输尿管组织以及肠组织。

在一些实施方案中，该方法还包括在步骤(1)之前，用光活化交联剂浸渍包含胶原蛋白的组织基质。在某些实施方案中，光活化交联剂是核黄素-5'-磷酸酯。在这些实施方案的某些中，通过使包含胶原蛋白的组织基质浸泡在包含核黄素-5'-磷酸酯的水溶液中来用核黄素-5'-磷酸酯对其进行浸渍。在这些实施方案的某些中，水溶液包含0.1％至1.0％的核黄素-5'-磷酸酯。在这些实施方案的某些中，水溶液是磷酸盐缓冲盐水溶液。在一些实施方案中，该方法还包括步骤(3)使交联的包含胶原蛋白的组织基质再水化。

在一些实施方案中，UV光是UV-A光。在某些实施方案中，UV-A光具有约370nm的波长。

在一些实施方案中，包含胶原蛋白的组织基质具有大于200μm的厚度。在某些实施方案中，包含胶原蛋白的组织基质具有800μm或更大的厚度。

在一些实施方案中，包含胶原蛋白的组织基质经由真空干燥、空气干燥、或经惰性气体处理进行脱水。