用于将细胞种植到三维支架上的系统技术方案

提供了用于便利的和无菌分离、收集细胞和将细胞种植到支架或组织移植物上的系统。所述系统可以为封闭的。还提供了用于使用用于分离、收集和种植细胞的公开系统的方法以及产生组织工程血管移植物的方法。所述系统可以以套件被提供以用于有效的和迅速的使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种系统，包括在准备用于植入时从来源(例如个体)收集、分离细胞和将细胞直接种植到生物相容性支架上的装置和方法。
技术介绍
血管和心胸外科医生使用血管移植物修复或替换因外伤或疾病(例如动脉瘤、动脉粥样硬化和感染)而被削弱、损坏或阻塞的动脉和静脉血管部段。历史上，血管移植物已经为同种移植物例如患者自身的大隐静脉或乳内动脉，由合成材料例如聚酯(例如，涤纶)、扩展特氟龙(ePTFE)和其它复合材料制成的假体移植物，或者新鲜的或固定的生物组织移植物。但是，合成移植物通常具有对很多用途的不足的通畅率，而收获同种移植物需要费时的、昂贵的和创伤患者的漫长手术。固定的组织移植物不容许由宿主细胞渗透和占据，而宿主细胞渗透和占据对于重塑和组织维护而言是重要的。因此，固定的组织移植物随着时间退化并且最终将导致故障。由于这些目前可得的合成和生物移植物的不足以及同种移植物的高成本和有限供给，正开发组织工程移植物，其被灭菌、随后在体外使用细胞进行种植和培养。这些组织工程移植物可以显示天然动脉和血管的长期尺寸稳定性和通畅性而具有正常的生理功能，优于用于在替换疗法中使用的其它移植物。历史上，除了培养组织工程移植物以外，细胞的分离和种植通常需要使用无菌环境，例如罩或专用设施例如ISO第7类室。但是，在这种环境中存在种植和培养组织的缺点。例如，这些系统可能对于使用者而言是繁琐的、不方便的、使用起来耗费时间、并且构建和维护起来非常昂贵。由此，本领域中存在对于容许方便的、无菌分离、收集和种植组织工程移植物和其他假体装置的组成和方法的需求。
技术实现思路
本文所述的是一种系统，优选地，封闭的无菌系统，所述系统包括装置和方法，以用于从来源优选地从目标分离和收集细胞(例如源自骨髓的祖细胞例如单核细胞)，并且随后将这些细胞种植到生物相容性的三维支架或组织移植物上。所述支架或移植物能够在用于培养、输送、存储、测试的系统内例如作为组织移植物(例如血管移植物)培育和/或植入到目标内，以在体内、体外或离体地再生和/或修复组织。根据本专利技术，提供了一种用于分离和种植、培养、存储、运输和测试在封闭和无菌系统内的血管移植物的装置和方法，其不需要专用罩或洁净室。在某些方面，本专利技术提供了用于使用人类细胞种植和培养血管移植物的装置和方法，从而得到由活性人类细胞占据的组织工程血管移植物。在某些方面，本专利技术提供了一种封闭的、一次性系统，所述系统使用过滤/洗脱技术分离期望的细胞类型，并且使用真空种植将细胞种植到三维生物相容性支架上。所述被种植的支架随后能够被培育，并且当准备使用时从所述系统中移除。因此，在一个方面，提供了一种用于种植细胞的系统，包括细胞分离流体容器；设置在所述细胞分离流体容器与收集流体容器、洗脱流体容器以及种植容器之间的流动通道，其中，所述流动通道包括入口、出口和介于所述入口和所述出口之间的过滤器，其中，所述过滤器适于容许沿至少两个方向的流动，并且其中，所述流动通道分别与所述细胞分离流体容器、所述收集流体容器、所述洗脱流体容器和所述种植容器中的每一个选择性地流体连通。在某些实施例中，所述种植容器包括多孔管或穿孔管(例如穿孔芯棒)以及设置在所述管的至少一部分附近的生物相容性三维支架。在某些另外的实施例中，所述系统包括与所述种植容器流体连通的残留种植细胞流体容器以及与所述残留种植细胞流体容器流 体连通的真空源。在另一方面，提供了用于使用如本文所述的用于种植细胞的系统的方法。本专利技术还提供了本文所述的任意专利技术。前面的实用性的常见领域仅作为示例给出而非意为限制本公开和所附权利要求的范围。鉴于示例实施例、描述和示例，本领域的技术人员将明白本专利技术的另外的目的和优点。例如，本专利技术的各个方面和实施例可以利用为多种组合，所有这些均由本说明书明确地构想。这些另外的优点、目的和实施例明确地包括在本专利技术的范围内。附图说明结合到说明书内且形成说明书的一部分的附示了本专利技术的若干实施例，并且连同描述一起用来解释本专利技术的原理。附图仅仅用于图示本专利技术的实施例的目的而非意为理解为限制本专利技术。从下面的详细说明，结合示出了本专利技术的示例性实施例的附图，本专利技术的另外的目的、特征和优点将变为明显，在附图中图I展示了如本文所述的示例系统。简要地，(i)骨髓抽吸物(例如，5cc/kg体重)被无菌收集且注入细胞分离流体容器(3)内；(ii)利用重力，使骨髓抽吸物穿过包括过滤器的流动通道(7)，所述过滤器在所述抽吸物从所述过滤器介质的上游表面流动通过所述滤器介质的下游表面时捕获源自骨髓的单核细胞；(iii)所述骨髓抽吸物的剩余部分(其典型地主要包括血浆，但是可以包括红血细胞和/或血小板)被收集在收集流体容器(13)中；(iv)位于洗脱流体容器(9)中的洗脱溶液穿过流动通道(7)，其中，所述洗脱溶液从所述过滤器介质的下游表面流动通过所述介质的上游表面，并且进入种植容器(18)内，使得所述过滤器释放收集在所述种植容器中的源自骨髓的单核细胞；(V)所述种植容器(18)包括插入到穿孔芯棒(20)上的支架；(vi)源自骨髓的单核细胞悬浮液填充所述种植容器,从而完全覆盖被插入到所述穿孔芯棒(20)上的支架；(vii)真空(例如，-20mmHg)被施加，直到所有细胞悬浮液已经穿过支架且被收集在至少一个残留种植细胞流体容器(35a,35b)中为止；以及(viii)被过滤的骨髓吸出物(典型地主要包括血浆)经由重力的作用从所述收集容器(13)流动到种植容器(18)内，所述种植容器(18)包括所述被种植的支架’由此冲洗所述被种植的支架。图IA为在图I中所示的种植容器(18)的立体图，图示了位于种植容器中的细胞悬浮液，其中，悬浮液与支架相接触。图2展示了用于与本文所述的示例性系统一起使用的示例性芯棒设计。简要地，(i)所述穿孔芯棒(20)的敞开端部(126)被插入到抽吸杆(23)上；(ii)所述合适尺寸的联接环(123)随后被插入到所述穿孔芯棒上；以及(iii)所述合适尺寸的支架随后被插入到所述装置上并且被固定。图3图示了能够根据本专利技术的实施例使用的另一种植容器(18)。具体实施方式 下面是提供用于帮助本领域的技术人员实施本专利技术的对本专利技术的详细描述。本领域的普通技术人员可以在不偏离于本专利技术的精神或范围的情况下对本文所述的实施例进行修改和改变。除非另有定义，本文所用的所有技术和科学术语具有与由本专利技术所属领域的技术人员共同理解的相同含义。在本文的专利技术的描述中使用的术语仅仅用于描述特定实施例，而非旨在限制本专利技术。本文提及的所有公布、专利申请、专利、附图和其他参考文献的全部内容通过参引的方式明确并入本文。本文描述的是一种系统，优选地，封闭的无菌系统，所述系统包括用于分离和收集细胞(例如源自骨髓的祖细胞例如单核细胞)的装置和方法，这些细胞被种植到生物相容性三维支架上、被培育并且随后能够例如被植入以例如作为组织移植物(例如血管移植物)。在某些实施例中，所述系统利用过滤/洗脱技术以用于无菌分离细胞、将细胞种植和培育到三维支架上。占据生物相容性支架的无菌分离细胞能够被培养并且在存储、运输和/或测试来自个体的细胞中被采用。可选地，由活性分离细胞占据的支架能够被培养，并且用作例如可植入移植物(例如血管移植物)，以在体内、体外或离体地再生和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：C·布鲁尔，E·L·斯奈德，K·沙菲，M·A·史密斯，
申请(专利权)人：耶鲁大学，帕尔公司，
类型：
国别省市：