可注射丝素蛋白粒子及其用途制造技术

技术编号:14783962 阅读:95 留言:0更新日期:2017-03-10 10:36
本文提供的发明专利技术涉及用于在受试者中修复或扩充组织的组合物、方法、递送装置和试剂盒。本文所述的组合物是可注射的,这使得可通过微创程序(例如通过注射)将其置于待治疗的组织中;和/或可将其灵活地模塑入任何形状和/或大小的组织间隙中。在一些实施方式中,本文所述的组合物包含多个丝素蛋白粒子,所述丝素蛋白粒子可在一段时间内在组织中保持其初始体积。可将所述组合物用作填料以替换组织间隙(例如用于组织修复和/或扩充);或将所述组合物用作支架以支持组织再生和/或重建。在一些实施方式中,可将本文所述的组合物用于软组织修复或扩充。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用根据35U.S.C.§119(e),本申请要求2011年11月9日提交的美国临时申请No.61/557,603的优先权,以引用的方式将其内容整体并入本文。政府支持本专利技术是在由美国国立卫生研究院授予的基金号EB002520、以及由美国军队(US Army)授予的基金号W81XWH-08-2-0032的政府支持下完成的。美国政府对本专利技术享有一定权利。
本专利技术总体上涉及用于生物医学应用的基于丝素蛋白(silk fibroin)的材料,例如,用于软组织修复、扩充(augmentation)和/或重建中。
技术介绍
对软组织缺陷(来自于创伤、手术切除或先天性缺陷)的恢复应从以下策略入手:在较长时间内维持组织的大小和形状,使之接近正常尺寸。目前临床上的策略包括游离脂肪转移和人工填料。对于接受乳房切除术的乳腺癌患者,使用充满盐水或硅胶的硅胶壳(silicone shell)来替换(replace)空隙。这使得患者具有不自然的外观和触感,并伴有导致修正手术的包膜挛缩(capsular contracture)的风险。选择脂肪移植和人工填料无法随时间推移而保持体积(retain volume)。因此,选择脂肪移植和人工填料可能需要第二手术部位、具有无血管性坏死、并且通常不使原始组织再生。牛和人胶原蛋白作为用于软组织扩充和填充(filling)的可注射材料已得到广泛使用。胶原蛋白是动物身体的主要细胞外结构蛋白,已被用来作为植入物材料,以替换或扩充结缔组织,如皮肤、腱、软骨和骨。此外,出于美容目的而将胶原蛋白注射或植入人体内已有数年。然而,将胶原蛋白用于软组织扩充和/或填充是昂贵的,并且不具有长期持久的效果,例如,其结果常常仅持续约3个月。透明质酸(HA)是天然地在人体中发现的、并且广泛分布在整个结缔组织、上皮组织和神经组织中的糖胺聚糖。非交联透明质酸的组分在注射后数月内趋向于降解,因此需要相当频繁地重新注射,以维持其软组织扩充作用。最近,已经将交联透明质酸的组分用于软组织扩充。然而,这样的交联组分包含相当大的悬浮于凝胶中的透明质酸粒子,每个大约接近2mm。较大的粒子可能具有更持久的作用,但较大的粒子大小会使注射更具挑战性,并且为接受者产生不愉快的经历。综上所述,用于软组织再生、修复和/或扩充的现有策略的主要缺点包括:对于大规模组织缺陷的移植需要的组织量大;供体部位发病、可能需要第二手术部位、无血管性坏死;支架的形状和/或大小随时间而损耗;材料与天然组织不匹配;以及不能使组织再生。因此,对于开发如下策略或支架具有强烈需求:其可通过微创程序给药,并在至少3个月或更长时间(例如,至少6个月或至少1年)内提供体积恢复的持续保持,同时身体逐渐重塑并再生出接近正常组织的结构和功能的部位。
技术实现思路
本文所述的各个方面的实施方式至少部分地基于加工可注射形式的丝素蛋白支架(例如丝素蛋白粒子),所述支架可在一段时间内在待修复或扩充的组织中保持初始体积的至少一部分。例如,可使用微创程序(例如注射)将此类丝素蛋白粒子作为填料置入受试者待修复或扩充的组织,以替换空隙(例如,从而用于组织扩充或修复);或作为支架置入受试者待修复或扩充的组织(例如,从而用于组织再生或重建)。因此,本文所提供的一个方面为用于在受试者中修复或扩充组织的可注射组合物,所述组合物包含多个丝素蛋白粒子,其中,所述丝素蛋白粒子的至少一部分在一段时间(例如,至少约6周)内在待修复或扩充的组织中保持其初始体积的至少一部分(例如,至少约50%)。本文所提供的另一方面涉及用于在受试者中修复或扩充组织的方法。该方法包括向待修复或扩充的组织中置入包含多个丝素蛋白粒子的组合物,其中,所述丝素蛋白粒子的至少一部分在一段时间(例如,至少约6周或更长时间)内在所述组织中保持其初始体积的至少一部分(例如,至少约50%或更多)。在一个实施方式中,通过注射将所述组合物置入待修复或扩充的组织中。在本文提供的组合物和方法的某些实施方式中,丝素蛋白粒子可不含两亲性肽。在其它实施方式中,丝素蛋白粒子可包含两亲性肽。示例性的两亲性肽例如可包含RGD基序。在本文提供的组合物和方法的一些实施方式中,丝素蛋白粒子的至少一部分可在一段时间内在组织中保持其初始体积的至少约50%,包括其初始体积的至少约60%、至少约70%、至少约80%或更多。在本文提供的组合物和方法的一些实施方式中,丝素蛋白粒子的至少一部分可在至少约6周、至少约3个月、至少约6个月或更长时间内保持其初始体积的至少一部分。可通过调节丝素蛋白粒子的降解和/或溶解特性来部分地对丝素蛋白粒子的体积保持进行控制。在此类实施方式中,丝素蛋白粒子的至少一部分可适于(be adapted to)在至少约6周(包括至少约3个月、6个月或更长时间)内降解不超过其初始体积的50%,例如,包括不超过其初始体积的30%、不超过其初始体积的10%。根据组织的缺陷大小和/或丝素蛋白粒子的期望性质,丝素蛋白粒子可适于任何大小。在一些实施方式中,丝素蛋白粒子可具有适合于注射入组织的大小。例如,本文提供的丝素蛋白粒子可具有约500nm至约5000μm的大小。在一些实施方式中,丝素蛋白粒子可具有约1μm至约2000μm的大小。在一些实施方式中,丝素蛋白粒子可具有约10μm至约1500μm的大小。在一些实施方式中,丝素蛋白粒子可具有约1μm至约1000μm的大小。在一些实施方式中,丝素蛋白粒子可具有约1μm至约500μm的大小。在一些实施方式中,丝素蛋白粒子可具有约3μm至约425μm的大小。在一些实施方式中,丝素蛋白粒子可具有约500μm至约1200μm的大小。在一些实施方式中,丝素蛋白粒子可具有约800μm至约1000μm的大小。丝素蛋白粒子可适于模拟天然组织的结构形态和/或将活性剂递送至组织的局部区域。例如,丝素蛋白粒子可以是多孔的。在一些实施方式中,丝素蛋白粒子的孔隙率可适于模拟天然组织中发现的结构形态和/或细胞密度梯度。在一些实施方式中,丝素蛋白粒子的孔隙率可适于以预先确定的释放曲线将活性剂递送至组织。在一些实施方式中,丝素蛋白粒子的孔隙率可适于在一段时间内保持其初始体积的至少一部分。例如,丝素蛋白多孔粒子可具有至少约1%的孔隙率,例如,包括至少约3%、至少约5%、至少约10%、至少约15%、至少约20%、至少约30%、<本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于在受试者中修复或扩充组织的方法,所述方法包括:在待修复或扩充的组织中注射包含多个丝素蛋白粒子的组合物,其中,所述丝素蛋白粒子的至少一部分在至少约6周内在所述组织中保持其初始体积的至少约50%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.09 US 61/557,6031.一种用于在受试者中修复或扩充组织的方法,所述方法包括:在
待修复或扩充的组织中注射包含多个丝素蛋白粒子的组合物,其中,所
述丝素蛋白粒子的至少一部分在至少约6周内在所述组织中保持其初始
体积的至少约50%。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子的至少一部
分在至少约3个月内在所述组织中保持其初始体积的至少约50%。
3.如权利要求2所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子的至少一部
分在至少约6个月内在所述组织中保持其初始体积的至少约50%。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子
的至少一部分在至少约6周内在所述组织中保持其初始体积的至少约
60%。
5.如权利要求4所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子的至少一部
分在至少约6周内在所述组织中保持其初始体积的至少约70%。
6.如权利要求5所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子的至少一部
分在至少约6周内在所述组织中保持其初始体积的至少约80%。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子
的至少一部分在至少约3个月内在所述组织中保持其初始体积的至少约
70%。
8.如权利要求1-7中任一项所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子
的至少一部分适于在至少约6周内降解不超过其初始体积的50%。
9.如权利要求8所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子的至少一部
分适于在至少约3个月内降解不超过其初始体积的50%。
10.如权利要求1-9中任一项所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子
的至少一部分适于在至少约6周内降解不超过其初始体积的30%。
11.如权利要求10所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子的至少一
部分适于在至少约6周内降解不超过其初始体积的10%。
12.如权利要求1-11中任一项所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒
子的至少一部分适于在至少约3个月内降解不超过其初始体积的30%。
13.如权利要求1-12中任一项所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒
子是多孔的。
14.如权利要求13所述的方法,其中,所述多孔丝素蛋白粒子具有
至少约1%、至少约5%、至少约10%、至少约15%、或至少约30%的孔
隙率。
15.如权利要求14所述的方法,其中,所述多孔丝素蛋白粒子具有
至少约50%的孔隙率。
16.如权利要求15所述的方法,其中,所述多孔丝素蛋白粒子具有
至少约70%的孔隙率。
17.如权利要求13-16中任一项所述的方法,其中,所述孔的大小为
约10nm至约1000μm。
18.如权利要求17所述的方法,其中,所述孔的大小为约1μm至约
1000μm。
19.如权利要求1-18中任一项所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒
子的大小为约500nm至约5000μm。
20.如权利要求19所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子的大小为
约1μm至约2000μm。
21.如权利要求20所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒子的大小为
约10μm至约1500μm。
22.如权利要求1-21中任一项所述的方法,其中,所述多孔丝素蛋
白粒子为通过机械手段由固态多孔丝素蛋白缩减获得。
23.如权利要求22所述的方法,其中,所述机械手段选自于由下列
手段所组成的组:微粉化、碾磨、粉碎、破碎、研磨、切削,以及以上
手段的任意组合。
24.如权利要求22-23中任一项所述的方法,其中,所述固态多孔丝
素蛋白通过致孔剂浸出法形成。
25.如权利要求1-24中任一项所述的方法,其中,所述组合物或所
述丝素蛋白粒子进一步包含至少一种活性剂。
26.如权利要求25所述的方法,其中,所述至少一种活性剂为生物
活性剂、美容活性剂、细胞附着剂、造影剂,或以上活性剂的任意组合。
27.如权利要求26所述的方法,其中,所述生物活性剂选自于由下
列生物活性剂所组成的组:药物、治疗剂、麻醉剂、细胞生长因子、肽、
拟肽、抗体或抗体部分、抗体样分子、核酸、多糖,以及以上生物活性
剂的任意组合。
28.如权利要求26所述的方法,其中,所述细胞附着剂选自于由下
列细胞附着剂所组成的组:透明质酸、胶原蛋白、交联的透明质酸/胶原
蛋白、整联蛋白结合分子、壳聚糖、弹性蛋白、纤连蛋白、玻连蛋白、
层粘连蛋白、蛋白聚糖,以上细胞附着剂的任意衍生物,以及以上细胞
附着剂的任意组合。
29.如权利要求26所述的方法,其中,所述美容活性剂选自于由下
列美容活性剂所组成的组:抗老化剂、抗自由基剂、抗氧化剂、水合剂、

\t美白剂、着色剂、脱色素剂、防晒剂、肌肉松弛剂,以及以上美容活性
剂的任意组合。
30.如权利要求1-29中任一项所述的方法,其中,所述组合物进一
步包含细胞。
31.如权利要求30所述的方法,其中,所述细胞为干细胞。
32.如权利要求1-31中任一项所述的方法,其中,所述组合物进一
步包含生物流体或浓缩物。
33.如权利要求32所述的方法,其中,所述生物流体或浓缩物为脂
肪抽吸物、骨髓抽吸物,或它们的任意组合。
34.如权利要求32所述的方法,其中,所述生物流体或浓缩物为脂
肪抽吸物。
35.如权利要求32-34中任一项所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒
子与所述生物流体或浓缩物的体积比为约1:19至约12:19。
36.如权利要求32-34中任一项所述的方法,其中,所述丝素蛋白粒
子与所述生物流体或浓缩物的体积比为约3:19至约6:19。
37.如权利要求1-36中任一项所述的方法,其中,所述组合物或所
述丝素蛋白粒子进一步包含水凝胶。
38.如权利要求1-37中任一项所述的方法,其中,所述组合物或所
述丝素蛋白粒子进一步包含真皮填充材料。
39.如权利要求38所述的方法,其中,所述真皮填充材料选自于由
下列真皮填充材料所组成的组:聚(甲基丙烯酸甲酯)微球、羟磷灰石、聚
(L-乳酸)、透明质酸、胶原蛋白,以及以上真皮填充材料的任意组合。
40.如权利要求1-39中任一项所述的方法,其中,所述组合物进一
步包含药学上可接受的载体。
41.如权利要求1-40中任一项所述的方法,其中,所述注射通过皮
下注射、肌肉下注射或肌内注射进行。
42.如权利要求1-41中任一项所述的方法,其中,所述注射使用约
25g-26g的针进行。
43.如权利要求1-42中任一项所述的方法,其中,当在所述组织中
注射时,所述组合物为至少部分干燥的。
44.如权利要求1-43中任一项所述的方法,其中,当在所述组织中
注射时,所述组合物为至少部分水合的。
45.如权利要求1-44中任一项所述的方法,其中,所述组织为软组
织。
46.如权利要求45所述的方法,其中,所述软组织选自于由下列软
组织所组成的组:腱、韧带、皮肤、乳房组织、纤维组织、结缔组织、
肌肉,以及以上软组织的任意组合。
47.如权利要求46所述的方法,其中,所述软组织为皮肤。
48.如权利要求46所述的方法,其中,所述软组织为乳房组织。
49.如权利要求1-48中任一项所述的方法,其中,所述受试者为哺
乳动物受试者。
50.如权利要求49所述的方法,其中,所述哺乳动物受试者为人。
51.如权利要求1-50中任一项所述的方法,其中,所述组合物在干
燥状态下存储或运输。
52.如权利要求51所述的方法,其中,所述组合物在约0℃至约60℃
的温度存储或运输。
53.如权利要求52所述的方法,其中,所述组合物在约10℃至约
60℃的温度存储或运输。
54.如权利要求53所述的方法,其中,所述组合物在约15℃至约
60℃的温度存储或运输。
55.如权利要求1-5...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊万吉莉娅·贝拉斯卡西·马拉彼得·J·鲁宾大卫·L·卡普兰詹姆斯·J·尤
申请(专利权)人:塔夫茨大学信托人联邦高等教育系统匹兹堡大学维克森林大学健康科学
类型:发明
国别省市:美国;US

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