本文描述了在外科缝合线和其它组织支架装置中固定生物活性分子、干细胞和其它前体细胞以及其它有治疗价值的药剂的材料和方法。本发明专利技术一般涉及将生物活性物质整合并掺入到缝合线构件、组织支架和医疗装置中，所以在开发新型系统中特别有用，该新型系统使医务人员能够进行外科手术和其它医疗程序来利用从患者(或其同种异体等价物)中提取的生物活性物质并随后将其再引入到伤口或目标手术部位。
【技术实现步骤摘要】
掺入有干细胞或其它生物活性物质的外科缝合线本申请是分案申请，原申请的申请日为2009年6月23日、申请号为200980124331.3(PCT/US2009/048198)、专利技术名称为“掺入有干细胞或其它生物活性物质的外科缝合线”。优先权本申请主张于2008年6月24日提交的美国临时申请序列号61/075,122(专利申请代理号：BST-002P)、2008年8月7日提交的美国临时申请序列号61/086879(专利申请代理号：BST-002P2)，以及2009年3月31日提交的美国临时申请序列号61/165,055(专利申请代理号：BST-002P3)的权益，其全部内容通过引用被并入本文。专利
本专利技术涉及在医疗装置，尤其是外科缝合线和组织支架中固定生物活性材料，如干细胞、其它生物细胞、生物活性分子，尤其是生长因子和其它有治疗价值的材料，以及这种缝合线和支架在将这些材料可控地输送到患者，更具体而言，需要其的目标组织部位中的应用。因此，除了医疗装置构件(construct)、前体(precursor)、试剂盒和包装系统，本专利技术还提供了制作和使用这些材料的方法，并具体包括这样的新材料和方法：其使医务人员能够在手术室或其它医疗程序环境下以有益的方式利用从患者中提取的生物活性材料(例如，自体移植材料)，这通过随后将这些移植材料(或它们的同种异体相等物)以治疗构件的方式重新引入伤口或目标手术部位来进行。专利技术背景外科缝合线通常但不是专门地广泛用于各种医疗程序中，以使人体的皮肤、内部器官、血管和所有其它组织在被损伤或手术切断后保持在一起。除了用作组织紧固件，缝合线和其它细长的线状医疗装置还可以用作目标组织部位的新组织生长如肌腱修复的组织支架或结构支撑物，或者在目标组织部位的新组织生长如肌腱修复期间的组织支架或结构支撑物。缝合线作为单独的线状材料或作为组合有针的整体件(one-pieceunit)可以各种形式获得，从单丝到复丝到编织和编制的长丝(filament)构造。它们可以由各种生物相容性材料制成，范围从不可吸收材料，如纤维素(棉线、亚麻线)、蛋白质-纤维素(蚕丝)、处理过的胶原蛋白(羊肠线)、尼龙、聚酯、聚丙烯、芳香族聚酰胺(“芳纶”)、聚四氟乙烯、钢、铜、银、铝、各种合金及其类似物，包括许多专利聚合物和复合材料，到生物可吸收(或生物可降解或生物易蚀)合成材料，如乙醇酸和乳酸的聚合物和共聚物1234。后者——生物可吸收材料——的使用常常是优选的，因为它避免了对除去缝合线的额外外科程序(以及与其相关的生物干扰)的需要。除了生物相容性，优选的缝合线材料还应该具有好的拉伸强度、与末端终止手段(如捆系或打结)相容、并且能够在缝合过程中以最小的摩擦和磨损穿过组织。同样，在缝合线穿过可能有液体渗出问题的皮肤或其它屏障的情况下，芯吸特性降低的缝合线，例如具有疏水表面特性的缝合线是优选的。但除了这些期望的操作特性之外，也期望缝合线——必然被免疫系统视为“外源”的材料——不引起炎症反应或促进感染。甚至更优选的是积极地防止或抑制炎症和感染的缝合线，其不仅封闭伤口而且积极地促进充分愈合。例如，除了为受伤的组织提供结构支持，也期望组织支架与粘附细胞和入侵细胞相互作用，并有效地引导细胞生长和新组织发育，例如，通过释放生物活性分子，如生长因子和细胞因子[参见Tessmar,Joerg等,“MatricesandScaffoldsforProteinDeliveryinTissueEngineering”,AdvancedDrugDeliveryReviews,59(4-5):274-291(May,2007)，其通过参考被并入本文]。当基体材料和具体构造的选择不提供所有期望的特性时，用实现额外益处，例如但不限于抗微生物特性、摩擦学特性、生物相容性特性和促进组织生长或修复的特性的材料涂布缝合线，是本领域已知的。特别感兴趣的是将生物活性分子如生长因子包含于缝合线涂层中。例如，涂覆有各种生长因子分子的生物可降解基体的缝合线的使用已经显示，导致应用部位的组织再生提高[Dines,Joshua等,“BiologicsinShoulderSurgery:SutureAugmentationandCoatingtoEnhancetendonrepair”,TechniquesinOrthopaedics:BiologicsinShoulderSurgery,vol.22(1):20-25,(March2007)]。然而，尽管从合成生产中引入的选定的生长因子已经证明是有益的，但它们生产成本高，并且可能在患者中产生不利反应。此外，组分的选定混合可能并不具有与内源组织和液体相关的需要范围的治疗活性。对于内源性物质，移植材料，如骨髓和脂肪组织以及从其中分离的具体组分，如生长因子和干细胞或祖细胞，也可用在缝合线和组织支架的背景下。与合成材料——其机制和形式(modality)常常无法充分理解——相反，已知内源组织、细胞和分子的移植导致促进组织生长的共生、协同效应。尽管移植物和移植材料可以从预期的受体(自体移植物)或匹配的供体(同种异体移植物)获得，但前者有几个明显的优势，如内在的生物相容性、易得和可用性以及成本低。在移植材料的背景下，干细胞特别备受关注，其不但有能力分化成各种组织，而且也有能力引发其它生物学过程，发送影响其它细胞分化、细胞向特定组织区域募集和/或免疫调节系统调节的化学信号(因而促进快速愈合，并具有减少肿胀和减少瘢痕组织形成的潜在的额外益处)。尽管本领域中有大量配置有这些治疗和/或生物活性物质的缝合线的例子(参见，例如Brotz等的美国专利第6,264,675号，以及Olmo等的美国专利公开2006/0047312、Stopek等的美国专利公开2008/0171972，其全部通过引用被并入本文)，但这些技术常常关注的是表面涂层，尤其是那些提供给缝合线表面抗微生物特性或有限量的预定类型的生物活性分子，如特定生长因子的表面涂层，其常常通过重组技术在无菌生产环境中进行生产。然而，由于感兴趣的涂层在插入过程中被基本上除去(例如，通过与邻近组织接触而被擦去或剥去)或在引入后快速分散，这些预制的合成涂层系统在生物学环境的背景下常常表现欠佳。很少有足够浓度和密度的生物活性物质在缝合线(以及与其相关的生物活性物质)发挥其有益效果所需的必要时间内维持在目标部位。尽管通过给缝合线表面提供过量的生物活性物质这种结果可以逆转，但高局部浓度的生物活性物质可以导致有害、甚至有毒的作用。此外，考虑到制备某些生物活性物质，尤其是天然和合成的生长因子的高成本，这不是有成本效益的方案。除了如上所述的缺点，预制涂层系统也不会容易适于与移植物和移植材料一起使用，不论移植物和移植材料是从预期受体(自体移植物)还是匹配的供体(同种异体移植物)中提取的。输送移植材料的目前可用选择方案通常包括将材料直接注射到感兴趣的区域，或者在插入之前将材料注射到骨移植物或骨移植替代物中。然而，在任一情况下，通常都没有系统将材料固定在感兴趣的区域。因此，通过将生物活性物质整合在外科紧固件和组织支架(本文通常称为“缝合线”)中，本专利技术满足了本领域中对可控、长期输送感兴趣的生物活性物质，如干细胞和/本文档来自技高网...
【技术保护点】
制作外科缝合线的方法，所述方法包括：提供处于开放状态的缝合线元件，所述缝合线元件包括多个长丝，所述多个长丝被配置成编制和编织配置中至少一种以限定多个孔或间隙，所述多个孔或间隙具有处于所述开放状态的至少一种第一大小和形状，其足以允许生物细胞穿过所述孔或间隙；使多个所述生物细胞穿过所述多个孔或间隙以便从所述缝合线元件的外部移动至所述缝合线元件的内芯；和将所述缝合线元件处理成关闭状态，所述缝合线元件的处理使所述多个孔或间隙变形成处于所述关闭状态的至少一种第二大小和形状，所述至少一种第二大小和形状足以限制所述多个生物细胞通过所述多个孔或间隙从所述缝合线元件的所述内芯迁移至所述缝合线元件的所述外部。
【技术特征摘要】
2008.06.24 US 61/075,122;2008.08.07 US 61/086,879;1.制作外科缝合线的方法，所述方法包括：提供处于开放状态的缝合线元件，所述缝合线元件包括多个长丝，所述多个长丝被配置成编制配置或编织配置中至少一种以限定多个孔或间隙，所述多个孔或间隙具有处于所述开放状态的第一大小和形状，其足以允许生物细胞穿过所述孔或间隙；使多个所述生物细胞穿过所述多个孔或间隙以便从所述缝合线元件的外部移动至所述缝合线元件的内芯；和将所述缝合线元件处理成关闭状态，所述缝合线元件的处理使所述多个孔或间隙变形成处于所述关闭状态的第二大小和形状，所述第二大小和形状足以限制所述多个生物细胞通过所述多个孔或间隙从所述缝合线元件的所述内芯迁移至所述缝合线元件的所述外部。2.权利要求1所述的方法，其中将所述缝合线元件从所述开放状态处理成关闭状态引起所述缝合线元件的直径变化。3.权利要求2所述的方法，其中所述缝合线元件的直径减小。4.权利要求3所述的方法，其中减小所述缝合线元件的直径增加了所述缝合线元件的长度。5.权利要求1所述的方法，其中所述缝合线元件进一步包括外鞘，其中所述外鞘包括可快速吸收长丝和可吸收性降低的结构长丝。6.权利要求1所述的方法，所述多个长丝形成编制配置或编织配置，其中每个长丝具有：a)限定所述缝合线元件的外部的其长度的至少一部分；和b)限定所述内芯的其长度的至少一部分。7.将生物细胞装载在外科缝合线中的方法，包括：提供多孔、编制或编织结构的外科缝合线，特征在于所述外科缝合线的外表面中的孔或间隙，其允许生物细胞流动至处于第一状态的所述外科缝合线的内部；促使含生物细胞的介质迁移到所述缝合线的所述内部；和促使所述外科缝合线的所述外表面中的所述孔或...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·斯皮登，L·平戈尔，L·舍恩，
申请(专利权)人：生物活性外科公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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