旨在用于角膜的长期存储或对人或动物角膜的活体外实验的医疗设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及旨在用于角膜的长期存储、特别地用于移植、或用于对人或动物角膜的活体外(ex vivo)实验的医疗设备的技术部门。
【背景技术】
[0002]根据技术状态，全世界主要采用两种不同的方式存储角膜移植物:使用称为冷存储的技术在+4°C持续短时期(最多10天)，或根据称为器官培养的技术在从+31°C到+37°C的温度。器官培养使用从允许多达五个星期的长期存储的细胞培养媒介得到的营养媒介。它是顺次技术，该顺次技术包括初始阶段，在该初始阶段期间角膜变得水肿(它的厚度乘以二，从500-600 μπι到1000-1200 μm)以及在它的后表面上褶；和在12到72小时内的第二阶段，在该第二阶段期间移植物浸入相同的器官培养媒介但具有额外的大分子(T500右旋糖酐或聚羟亚烃188)，其减少移植物的肿胀以降低它的厚度和减小移植之前后褶。
[0003]在这两个技术中，移植物浸入角膜在其中游离的简单的玻璃或塑料瓶中，或角膜切片固定在笼或篮(如隐形眼镜盒)中的盒子中。在两个情况中没有存储媒介的循环，也没有在角膜的任一侧上保持压力梯度。
[0004]然而，为了采用最佳方式存储，移植物必须处于与在它的生理环境中发现的那些类似的条件中。被复制的生理参数特别的是眼睛的前房参数，即，例如人眼的大约18毫米汞柱(mmHg)的眼内压和大约31到37°的温度，以及在内皮侧(模仿眼房水的永久复原)和上皮侧(模仿眼泪的永久循环)两者上角膜存储液的循环。如果这些条件未被复制，特另Ij地在后皱区域中加速角膜细胞死亡以及角膜基质变得水肿和它的透明性瞬间损失。
[0005]美国专利US5789240描述角膜组装设备，其模拟眼睛的前房。该设备允许复制眼内压、温度和眼内液循环参数但它仅旨在用于实验室实验以实行药物穿透测试。该设备不允许在患者中角膜移植之前存储角膜移植物。特别地，不允许在角膜两侧(即，上皮和内皮侦U上保存液体的无菌循环。它不是完全透明以允许在不开启设备的情况下检查角膜。因此，角膜的生存时间必须短并且与将它用于角膜移植是不兼容的。
[0006]法国专利2944185描述角膜的“灌注室”，其设计成仅在垂直位置以模仿眼泪的流动。该灌注室也旨在用于实验室实验，特别地临床前毒性研究但不用于移植前角膜移植物的存储。它包括设计成充满凝胶以保持角膜的形状的内皮隔室但不包括内皮侧上营养液的任何循环。它不包括角膜的任一侧上的压力梯度保持系统。它不是完全透明的。
[0007]来自英国眼科学杂志British Journal of Ophthalmology 2001 ;85:450-3 的文章 〃A simple corneal perfus1n chamber for drug penetrat1n and toxicitystudies"呈现开发成接收人角膜的聚碳酸脂室，然而它仅用猪和猫角膜测试。它不包括通过蠕动栗设置成运动的封闭回路液体循环。通过引力(包含位于一定高度处的灌注液的瓶子)维持ISmmHg压力梯度。角膜上皮与耳朵接触以及上皮隔室不是密闭的。它不是完全透明的。该灌注室也不是旨在用于在移植之前存储角膜样本。
[0008]另外，没有之前技术的设备允许使角膜平整以允许激光切割角膜组织或促进平坦表面上内皮细胞的观察。在目前的技术状态中，在不适用于移植物存储的特定支承上通过飞秒激光切割角膜。在现有技术状态中，移植物必须从它们的存储媒介提取、手动地放置在暴露于环境空气的特定支承上以及然后放置在激光切割系统下。为了使角膜平整，另外的设备必须附连到实际的激光而不是附连到角膜样本支承。最后，没有现有技术设备声称执行移植物细胞治疗的可能性。
[0009]关于对分子穿透的活体外实验和毒性研究的现有技术设备的使用，它们没有将下面的特性组合:允许就长期(若干星期)人或动物角膜的无菌存储，包括内皮侧上的压力梯度，包括角膜两侧上的液体循环，完全透明和具有角膜平整设备。
【发明内容】
[0010]本发明将自身定位的目的是采用简单、安全、有效和合理的方式来矫正这些缺点。
[0011]本发明提出解决的问题是形成长期人角膜存储设备，其允许:
[0012]-在角膜两侧上保存液体的无菌循环，形成具有内皮侧上过压的角膜的两侧之间的压力梯度。
[0013]-检查整个角膜，
[0014]-使角膜圆顶平整而不开启生物反应，即不威胁角膜样本的无菌。
[0015]因此，探寻的目的是使活体外角膜保持在类似的生理条件中以便改进移植之前角膜移植物的存储以及也用于基本和/或临床前活体外实验。
[0016]该设备当然也不限于角膜存储或对人样本中角膜的实验。它还允许对来自具有不同于人角膜的角膜直径的任何动物样本的角膜进行实验。生物反应的几何形状(主要是角膜的中央凹进部分的直径)、以及温度、压力和存储液体组成条件能够根据要存储的角膜的动物样本而按期望变化。
[0017]为了解决这样的问题，我们设计和开发一种用于角膜存储的设备，其包括:
[0018]-用于角膜样本的接收和圈闭的装置，连接到用于将所述角膜置于能够被调节的压力下的装置，
[0019]-用于将保存液体注入所述用于角膜的接收和圈闭的装置的布局中的装置，
[0020]-用于使角膜圆顶平整的装置，
[0021]-用于对微生物和/或生物医学测试目的的存储媒介进行采样的装置，和
[0022]-用于将物质注入到生物反应器中而不必开启它的装置。
[0023]根据本发明，该设备是显著的，因为呈现用于角膜的接收和圈闭的装置通过加紧角膜周围的巩膜睫状区域而使它不动，这实现保存液体和角膜的两个表面之间的接触。因此，对被称为内皮室和上皮室的两个空间定界。
[0024]有利的是，根据本发明的设备中的保存液体处于覆盖全世界用于角膜存储的温度范围的I和40°C之间变化的温度。
[0025]有利地和以实现在任意时刻完全检查角膜的状况，用于角膜的接收和圈闭的装置的布局包括用于基于围绕角膜的生物反应器的部分的透明性来检查角膜的整个装置。
[0026]在本发明的实施例的优选形式中，设备包括三个部分:
[0027]-称为中间部件的第一部分，其用作角膜样本的接收和支承以及与命名为内皮盖的第二部分一起参与它的圈闭。该中间部件包括具有角膜直径(根据动物样本而变化)的中央孔。该孔的边缘通过旨在接收巩膜的圆形凹槽而延长。该角膜样本(上皮向下)放置在该孔上以及通过安放在该凹槽上的它的巩膜睫状区域而维持。在该缘的边缘处有环形缘，其防止角膜横向移动以及从采用该方式定界的凹进部分里面出来。该角膜因此自动地定中心在中间部件的孔上。
[0028]-命名为内皮盖的第二部分，旨在夹到中间部件的上表面。该内皮盖自身可以由两个接合的部分形成，这两个接合的部分对称为内皮室的空间定界，其中保存媒介与角膜的内皮表面接触循环。该盖的下部分被具有与中间部件相同直径的孔穿透。该孔的边缘具有旨在对应于中间部件的凹槽的圆形边缘以使巩膜平整，从而使得在巩膜水平处紧紧地接触以及恰当地将内皮和上皮室分离。该角膜因此牢靠地圈闭在中间部件和内皮盖之间。该内皮盖的上部分室透明的以便实现观察角膜而不开启生物反应器的内皮室。
[0029]该内皮盖包括边缘上的大的凹口(旨在允许竖直的光学显微镜的物镜通过)、角膜内皮显微镜、光学相干断层扫描(OCT)、激光或旨在用于分析角膜的处理和需要尽可能接近角膜的任何其他仪器。
[0030]使用内皮盖和中间部件之间的两个倾斜的滑块(一个在内皮盖上和一个在中间部件上)的渐近阻塞系统允许巩膜睫状区域的最佳平整而不管它的厚度。这些滑块在它们的表面上是微圆锯齿状的，这增加它们之间的摩擦和防止当操控生物反应器时滑块突然解除阻塞。
[0031]-命名为上皮盖的第三部分，拧在中间部件的下表面上用于形成角膜上皮侧上的密闭隔室，从而形成上皮室。该盖能够被调节以使它更接近角膜的上皮侧，从而允许角膜的受控平整。该平整表面可以是平坦或弯曲的。该上皮盖可以位于非平坦的位置(不与上皮接触)或经由逐步或渐近调节设备而处于平坦位置。该上皮盖也是透明的以实现角膜检查而不开启生物