摻入有幹細胞或其它生物活性物質的外科縫合線的製作方法

2023-05-30 21:35:51

摻入有幹細胞或其它生物活性物質的外科縫合線的製作方法
【專利摘要】本文描述了在外科縫合線和其它組織支架裝置中固定生物活性分子、幹細胞和其它前體細胞以及其它有治療價值的藥劑的材料和方法。本發明一般涉及將生物活性物質整合併摻入到縫合線構件、組織支架和醫療裝置中，所以在開發新型系統中特別有用，該新型系統使醫務人員能夠進行外科手術和其它醫療程序來利用從患者(或其同種異體等價物)中提取的生物活性物質並隨後將其再引入到傷口或目標手術部位。
【專利說明】摻入有幹細胞或其它生物活性物質的外科縫合線
[0001] 本申請是分案申請，原申請的申請日為2009年6月23日、申請號為 200980124331. 3 (PCT/US2009/048198)、發明名稱為"摻入有幹細胞或其它生物活性物質的 外科縫合線"。
[0002] 優先權
[0003] 本申請主張於2008年6月24日提交的美國臨時申請序列號61/075, 122 (專利申 請代理號：BST-002P)、2008年8月7日提交的美國臨時申請序列號61/086879(專利申請 代理號：BST-002P2)，以及2009年3月31日提交的美國臨時申請序列號61/165,055(專利 申請代理號：BST-002P3)的權益，其全部內容通過引用被併入本文。 發明領域
[0004] 本發明涉及在醫療裝置，尤其是外科縫合線和組織支架中固定生物活性材料，如 幹細胞、其它生物細胞、生物活性分子，尤其是生長因子和其它有治療價值的材料，以及這 種縫合線和支架在將這些材料可控地輸送到患者，更具體而言，需要其的目標組織部位中 的應用。因此，除了醫療裝置構件（construct)、前體（precursor)、試劑盒和包裝系統，本 發明還提供了製作和使用這些材料的方法，並具體包括這樣的新材料和方法：其使醫務人 員能夠在手術室或其它醫療程序環境下以有益的方式利用從患者中提取的生物活性材料 (例如，自體移植材料），這通過隨後將這些移植材料（或它們的同種異體相等物）以治療 構件的方式重新引入傷口或目標手術部位來進行。
[0005] 發明背景
[0006] 外科縫合線通常但不是專門地廣泛用於各種醫療程序中，以使人體的皮膚、內部 器官、血管和所有其它組織在被損傷或手術切斷後保持在一起。除了用作組織緊固件，縫合 線和其它細長的線狀醫療裝置還可以用作目標組織部位的新組織生長如肌腱修復的組織 支架或結構支撐物，或者在目標組織部位的新組織生長如肌腱修復期間的組織支架或結構 支撐物。
[0007] 縫合線作為單獨的線狀材料或作為組合有針的整體件（one-piece unit)可以各 種形式獲得，從單絲到復絲到編織和編制的長絲（filament)構造。它們可以由各種生物相 容性材料製成，範圍從不可吸收材料，如纖維素（棉線、亞麻線）、蛋白質-纖維素（蠶絲）、 處理過的膠原蛋白（羊腸線）、尼龍、聚酯、聚丙烯、芳香族聚醯胺（"芳綸"）、聚四氟乙烯、 鋼、銅、銀、鋁、各種合金及其類似物，包括許多專利聚合物和複合材料，到生物可吸收（或 生物可降解或生物易蝕）合成材料，如乙醇酸和乳酸的聚合物和共聚物 1234。後者--生物 可吸收材料--的使用常常是優選的，因為它避免了對除去縫合線的額外外科程序（以及 與其相關的生物幹擾）的需要。
[0008] 除了生物相容性，優選的縫合線材料還應該具有好的拉伸強度、與末端終止手段 (如捆系或打結）相容、並且能夠在縫合過程中以最小的摩擦和磨損穿過組織。同樣，在 縫合線穿過可能有液體滲出問題的皮膚或其它屏障的情況下，芯吸特性降低的縫合線，例 如具有疏水表面特性的縫合線是優選的。但除了這些期望的操作特性之外，也期望縫合 線一必然被免疫系統視為"外源"的材料一不引起炎症反應或促進感染。甚至更優選的 是積極地防止或抑制炎症和感染的縫合線，其不僅封閉傷口而且積極地促進充分癒合。例 如，除了為受傷的組織提供結構支持，也期望組織支架與粘附細胞和入侵細胞相互作用，並 有效地引導細胞生長和新組織發育，例如，通過釋放生物活性分子，如生長因子和細胞因子 [參見 Tessmar, Joerg 等，"Matrices and Scaffolds for Protein Delivery in Tissue Engineering"，Advanced Drug Delivery Reviews, 59(4-5) :274-291 (May, 2007)，其通過參 考被併入本文]。
[0009] 當基體材料和具體構造的選擇不提供所有期望的特性時，用實現額外益處，例 如但不限於抗微生物特性、摩擦學特性、生物相容性特性和促進組織生長或修復的特性 的材料塗布縫合線，是本領域已知的。特別感興趣的是將生物活性分子如生長因子包含 於縫合線塗層中。例如，塗覆有各種生長因子分子的生物可降解基體的縫合線的使用已 經顯示，導致應用部位的組織再生提高[Dines, Joshua等，"Biologies in Shoulder Surgery:Suture Augmentation and Coating to Enhance tendon repair，'，Techniques in Orthopaedics:Biologics in Shoulder Surgery, vol. 22(1):20-25, (March 2007)]。然 而，儘管從合成生產中引入的選定的生長因子已經證明是有益的，但它們生產成本高，並且 可能在患者中產生不利反應。此外，組分的選定混合可能並不具有與內源組織和液體相關 的需要範圍的治療活性。
[0010] 對於內源性物質，移植材料，如骨髓和脂肪組織以及從其中分離的具體組分，
【權利要求】
1. 製作外科縫合線的方法，所述方法包括： 提供處於開放狀態的縫合線元件，所述縫合線元件包括多個長絲，所述多個長絲被配 置成編制和編織配置中至少一種以限定多個孔或間隙，所述多個孔或間隙具有處於所述開 放狀態的至少一種第一大小和形狀，其足以允許生物細胞穿過所述孔或間隙； 使多個所述生物細胞穿過所述多個孔或間隙以便從所述縫合線元件的外部移動至所 述縫合線元件的內芯；和 將所述縫合線元件處理成關閉狀態，所述縫合線元件的處理使所述多個孔或間隙變形 成處於所述關閉狀態的至少一種第二大小和形狀，所述至少一種第二大小和形狀足以限制 所述多個生物細胞通過所述多個孔或間隙從所述縫合線元件的所述內芯遷移至所述縫合 線元件的所述外部。
2. 權利要求1所述的方法，其中將所述縫合線元件從所述開放狀態處理成關閉狀態引 起所述縫合線元件的直徑變化。
3. 權利要求2所述的方法，其中所述縫合線元件的直徑減小。
4. 權利要求3所述的方法，其中減小所述縫合線元件的直徑增加了所述縫合線元件的 長度。
5. 權利要求1所述的方法，其中所述多個長絲包括可快速吸收長絲和可吸收性降低的 結構長絲。
6. 將生物細胞裝載在外科縫合線中的方法，包括： 提供多孔、編制或編織結構的外科縫合線，特徵在於所述外科縫合線的外表面中的孔 或間隙，其允許生物細胞流動至處於第一狀態的所述外科縫合線的內部； 促使含生物細胞的介質遷移到所述縫合線的所述內部；和 促使所述外科縫合線的所述外表面中的所述孔或間隙變成其中生物細胞的遷移被抑 制的第二狀態。
7. 權利要求6所述的方法，其中促使所述孔或間隙變成第二狀態的步驟包括將生物可 降解物質加入所述外科縫合線的所述外表面的所述孔或間隙。
8. 權利要求6所述的方法，其中促使所述孔或間隙變成第二狀態的步驟包括使所述孔 或間隙的大小或形狀變形，以便所述孔或間隙的至少一個尺寸被減小並且所述生物細胞的 遷移被抑制。
9. 權利要求6所述的方法，其中促使所述孔或間隙變成第二狀態的步驟包括增加所述 縫合線的部分的長度。
10. 將生物細胞裝載在外科縫合線中的方法，包括： 提供多孔、編制或編織結構的外科縫合線，特徵在於允許生物細胞流動至所述縫合線 的內芯的孔或間隙； 促使含生物細胞的介質遷移到所述內芯的所述孔或間隙中；和 通過沿著所述外科縫合線的縱軸或在其周圍施加力而處理所述外科縫合線，以便所述 外科縫合線的直徑減小。
11. 外科縫合線，包括： 縫合線元件，所述縫合線元件包括多個長絲，所述多個長絲被配置成編制和編織配置 中至少一種，所述多個長絲形成具有內部區域和外部區域的多孔結構，所述內部區域包括 位於所述多個長絲之間的第一多個孔，所述外部區域與所述內部區域同心並且徑向地布置 在所述內部區域周圍，所述外部區域具有第二多個孔；和 多個幹細胞，包含在所述第一多個孔中。
12. 權利要求11所述的外科縫合線，其中所述內部區域包含在所述第一多個孔中的第 一多個幹細胞，並且所述外部區域包含在所述第二多個孔中的第二多個幹細胞。
13. 權利要求12所述的外科縫合線，其中所述內部區域包含比所述外部區域更高濃度 的幹細胞。
14. 權利要求13所述的外科縫合線，其中所述第二多個孔中的至少一些孔包含阻礙物 質。
15. 權利要求11所述的外科縫合線，其中所述多個長絲包括可快速吸收長絲和可吸收 性降低的結構長絲，以便所述可快速吸收長絲的降解使得所述第二多個孔大小增加並且所 述縫合線中幹細胞的遷移增加。
【文檔編號】A61L17/06GK104274221SQ201410400739
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2009年6月23日 優先權日:2008年6月24日
【發明者】R·斯皮登, L·平戈爾, L·舍恩 申請人:生物活性外科公司