生物合成角膜制造技术

本发明专利技术提供制造用于提供光学透明的角膜植入物的生物合成角膜，所述角膜植入物用作损伤的，患病的或有缺陷的角膜的再生修复的支架。架。架。

【技术实现步骤摘要】
生物合成角膜
[0001]本申请是申请号为201710620903.3、申请日为2017年7月26日、专利技术名称为“生物合成角膜”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及合成角膜替代，并且提供一种制造用于提供光学透明角膜植入物的生物合成角膜，所述角膜植入物用作损伤、患病或有缺陷的角膜的再生修复的支架。

技术介绍

[0003]角膜用作眼睛的保护屏障，并且还将光折射并聚焦到视网膜上。疾病或创伤导致的角膜表面的光学清晰度的损失或失真是失明的主要原因。全世界估计有800万到1000万人准备从角膜移植中受益，但是供体角膜的缺乏和相关成本限制了手术的可用性。例如，在中国大约有 200万人患有角膜性失明。虽然角膜移植在美国和一些欧洲国家是角膜性失明的护理标准，但在中国对于这种手术严重缺乏供体角膜。据世界卫生组织(WHO)和ORBIS国际组织估计，在中国每年只进行 5000
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6000例角膜移植手术。换句话说，超过99.5％的患者没有接受治疗。眼科医生和患者正迫切地等待角膜移植的替代方法。
[0004]在扩大对角膜移植的尝试中，近期的努力集中在合成替代角膜的发展。在提议用于制造这种合成替代角膜的各种材料中，某些胶原蛋白已经单独或与其它聚合材料组合用于合成角膜镶嵌物和植入物的制造。参见例如国际公开号WO 88/02622，WO 90/05755，WO2006/015490，WO 2006/020859和WO 2007/028258；也参见例如Li 等人的(2003)Proc Natl Acad Sci USA 100(26)：15346
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15351，Liu 等人的(2006)Biomacromolecules 7：1819
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1828，Liu等人的(2008) Biomaterials 29：1147
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1158，Merrett等人的(2008)Invest OphthalmolVis Sci 49(9)：3887
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3894。重组人胶原蛋白(RHC)被认为是用于制造角膜植入物的有前景的材料，因为它是无毒的，非免疫原性的和非炎性的。迄今为止，在使用交联的重组人胶原蛋白制造的角膜植入物的人类患者中已经获得了良好的结果。(参见Fagerholm等人的(2009) Clin Transl Sci 2(2)：162
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164，Fagerholm等人的(2010)Sci Transl Med.2 (46)：1
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8，Fagerholm等人的(2014)Biomaterials 35：2420
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2427)。然而，这些现有技术的植入物各有缺陷，包括拉伸强度不足，从而妨碍使用常规缝合。(Fagerholm等人的，同上)。以前对增加由胶原蛋白制成的角膜植入物的拉伸强度付出的努力导致植入物具有降低的光学清晰度。
[0005]因此，仍然迫切需要合成角膜替代物，其保留胶原蛋白的优点，但是仍然可以实现改善的可缝合性，甚至可以提供光学高清晰度。本专利技术通过提供具有更高的光学清晰度的生物合成角膜满足了此需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供了一种生物合成角膜，其被设计为产生光学透明的角膜植入物。本专利技术的生物合成角膜还用作损伤，患病或有缺陷的角膜的再生修复的支架。本专利技术的生物合
成角膜由高度纯化的重组人胶原蛋白制成，重组人胶原蛋白以高度密集有序的小直径微纤维阵列排列。该组合物导致具有改善的可缝合性的生物合成角膜。因为本专利技术的生物合成角膜具有更高的光学清晰度，所以它是对现有技术中提供的合成替代角膜的改进，包括以前由胶原蛋白制成的合成替代角膜。令人惊奇的是，本专利技术的生物合成角膜提供了这种优异的光学清晰度，同时其与现有技术的合成替代角膜相比允许更高的胶原蛋白含量和改进的可缝合性。
[0007]在优选的实施例中，生物合成角膜包含高度纯化的重组人III型胶原蛋白。在具体实施例中，生物合成角膜基本上由高度纯化的重组人 III型胶原蛋白组成。本专利技术的生物合成角膜被制造以产生高度密集有序的小直径直接酰胺交联的胶原蛋白微纤维阵列。在一个实施例中，相比于现有技术中提供的合成替代角膜，包括以前由胶原蛋白制成的合成替代角膜，本专利技术的胶原蛋白微纤维具有更一致和更窄的纤维直径。本专利技术的微纤维的直径小于25nm，而天然角膜纤维的直径大约为 25nm。生物合成角膜中的最终胶原蛋白浓度约为8
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18％(w/w)，特别地约为8
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15％，更特别地约为8
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11％。在特别的优选实施例中，胶原蛋白含量约为8
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9％(w/w)，特别地约为8.36％。在另一个特别的优选实施例中，胶原蛋白含量约为11
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15％(w/w)，特别地约为11％，约为12％，约为13％，约为14％或约为15％。
[0008]在第一方面，本专利技术提供了一种生物合成角膜，其基本上由酰胺交联的重组人III型胶原蛋白组成，具有8
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18％(w/w)的胶原蛋白含量并且在300nm光波长处其光密度约小于或等于0.09。在具体实施例中，生物合成角膜具有约8％至约15％的胶原蛋白含量。在各种实施例中，生物合成角膜中的胶原蛋白基本上以密集有序的小直径微纤维阵列排列。在各种实施例中，生物合成角膜在380
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750nm的光波长处具有≤0.05，特别地≤0.04，甚至更特别地≤0.03的光密度。
[0009]在第二方面，本专利技术提供了通过包括以下步骤的过程制备的第一方面的生物合成角膜：(a)在约0
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3℃将重组人III型胶原蛋白凝胶与碳二亚胺交联剂在缓冲至pH 5.2
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5.3的溶液中混合，使得最终胶原蛋白浓度为8
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18％(w/w)，特别地为8
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15％，更特别地为8
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11％，胶原蛋白胺基与碳二亚胺交联剂的摩尔比约为1:0.3，约为1:0.4，约为1:0.5 或约为1:0.6；(b)将所述混合物挤出到具有腔的模具中，该腔具有适合宿主角膜的尺寸，厚度和曲率；和(c)在室温(18
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24℃，更优选约21℃)约100％湿度温育过夜，以允许模具内的交联过程的完成。在特别的优选实施例中，使用2
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(N
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吗啉代)乙磺酸(MES)以0.150
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0.340M，更特别地约为0.157
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0.277M，甚至更具体地约为0.165M 的交联最终浓度将溶液缓冲至pH 5.2
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5.3。在具体实施例中，胶原蛋白胺基与碳二亚胺交联剂的摩尔比约为1:0.4。在具体实施例中，混合在约0℃进行。
[0010]在第二方面的具体实施例中，生物合成角膜通过包括以下步骤的过程制备：(a)在约0
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3℃将重组人III型胶原蛋白凝胶与N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物合成角膜，所述生物合成角膜基本上由酰胺交联的重组人III型胶原蛋白组成，具有约8％至约18％(w/w)的胶原蛋白含量并且在300nm的光波长处具有≤0.09的光密度。2.根据权利要求1所述的生物合成角膜，其中，所述胶原蛋白含量约为8％至约15％(w/w)。3.根据权利要求1所述的生物合成角膜，其中，所述重组人III型胶原蛋白以密集有序的小直径微纤维阵列排列。4.根据权利要求1所述的生物合成角膜，其中，在380
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750nm的光波长处所述光密度≤0.05。5.根据权利要求1所述的生物合成角膜，所述生物合成角膜通过包括以下步骤的过程制备：(a)在约0
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3℃将重组人III型胶原蛋白凝胶与碳二亚胺交联剂在缓冲至pH 5.2
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5.3的溶液中混合，以获得约8
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18％(w/w)的最终胶原蛋白浓度，使得交联发生，胶原蛋白胺基与碳二亚胺交联剂的摩尔比选自约1:0.3，约1...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特，
申请(专利权)人：珐博进中国医药技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：