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本申请要求2015年5月5日提交的美国临时专利申请62/156,935号的优先权。
发明领域
本发明涉及组织再生。更具体地，本发明涉及提供用于骨和软组织再生的制剂。
发明背景
骨是构成脊椎骨骼一部分的刚性器官。骨具有多种功能，包括身体器官的支撑和保护，红细胞和淋巴细胞的产生，矿物质的储存以及身体的活动能力。骨轻巧而坚固，具有各种形状和尺寸，并具有复杂的内部和外部结构。骨中有两种类型的骨组织：皮层骨和松质骨。皮质骨组织形成骨的皮质或外壳。它是紧凑，致密，坚硬，强壮和坚硬的组织，充满了由有机组分，主要是胶原，和由各种盐，主要是钙和磷酸盐形成的骨矿物质的无机组分制成的矿化基质。在矿化基质中，有微小的空间，称为骨板，含有骨细胞。松质骨组织存在于骨的骨髓空间(髓腔)中，并且具有海绵状外观，具有许多大的空间。在骨中存在的其他类型的组织包括骨髓-其中产生红细胞和淋巴细胞，骨内膜-在骨的髓腔内衬的组织，骨外膜-覆盖骨，神经，血管和软骨的表面的薄结缔组织。
骨中有四种类型的骨细胞：成骨细胞，骨细胞，衬细胞和破骨细胞。
成骨细胞是负责骨组织形成的单核小细胞，因此在骨形成，重建和修复中起重要作用。在骨形成期间，成骨细胞首先分泌独特的富含胶原蛋白的细胞外基质，其作为骨架，通过磷酸钙沉积在骨架上发生骨组织的矿化，然后通过氢氧化物和碳酸氢根离子进行硬化。在骨形成期间，一些成骨细胞被捕获在硬化的骨组织中，而另一些成骨细胞被保留在新骨组织的顶部。
骨细胞是被捕获在新形成的骨组织中的成骨细胞。它们位于骨组织中的微小空间，称为骨板。骨细胞通过长的细胞延伸相互连通，感测骨中的机械应力，并且由于机械应力而将信号发送给成骨细胞进行骨重建。
衬细胞是保留在新骨组织顶部的成骨细胞，并用于保护下面的骨组织。
破骨细胞是负责骨破裂的多核巨噬细胞样细胞。破骨细胞通过局部酸化和蛋白酶分泌的组合去除骨，局部酸化去除矿物质，蛋白酶分泌分解胶原基质。穿过骨的破骨细胞通常由成骨细胞紧贴在后面跟随，成骨细胞形成新的骨组织。这种重建过程对骨健康非常重要。因此，由于其在骨重建中的重要性，骨的分解由激素控制，激素指示破骨细胞在何时何地分解骨组织。
骨形成发生在骨系统的胎儿发育和伤口愈合。骨形成有两个不同的过程：软骨内骨化和膜内骨化。在软骨内骨化期间，软骨首先由间充质祖细胞形成。然后，称为软骨细胞(chondrocyte)的软骨的细胞(cartilagecell)经历肥大，并且细胞外基质矿化。然后，血管侵入新形成的组织，带来降解现有软骨基质的细胞。之后骨组织由骨祖细胞形成。在胎儿发育期间，长骨由软骨内骨化形成。另一方面，膜内骨化是更直接的过程，其中骨祖细胞直接形成骨组织。在胎儿发育，颅骨由膜内骨化形成。取决于局部环境因素，包括骨的端部相对于彼此能够移动多少，骨中的伤口愈合可以进行任一过程。例如，在骨的端部相对于彼此可以显著移动的情况下，软骨内骨化是有利的。
骨祖细胞具有分化成成骨细胞或软骨细胞的能力，分别产生骨或软骨，这取决于它们暴露于的信号分子。这些细胞驻留在骨膜和骨髓中。骨祖细胞是由间充质干细胞产生的祖细胞。
骨再生是正常骨折愈合期间发生的一种骨形成的复杂生理过程，并且涉及连续骨重建。然而，存在复杂的临床状况，其中在很大程度上需要骨再生，例如在由主要创伤、感染肿瘤切除或骨异常产生的大型骨缺损的骨骼重建期间；或在再生过程受损的情况下，例如血管坏死、萎缩性不愈合和骨质疏松症。
在某些情况下，例如牙齿重建和不愈合骨折，受损区域中可能有足够的祖细胞会被刺激以诱导局部骨形成。然而，在其他情况下，例如受损部位，例如肿瘤被去除和局部组织被照射的地方，可能没有足够的局部祖细胞诱导局部骨形成。还有一种替代方法，例如在损伤部位释放生长因子以诱导祖细胞的形成，其中肿瘤被去除的部位可能不是一个好主意。
另一种方法是软组织再生，其包括例如牙龈组织移植物例如结缔组织移植物、游离龈移植物和蒂状移植物。还存在一些情况，其中使用组织刺激蛋白来促进身体的自然能力以支持组织生长。
软组织再生程序的一个例子是牙龈重建。围绕牙齿的牙龈具有2-3mm的明亮粉红色带，是非常强附着的粘膜，然后是较暗的、较大面积的未附着粘膜，折叠至脸颊。当用植入物代替牙齿时，需要坚固附着的牙龈带来保持植入物的长期健康。这对于植入物尤其重要，因为在植入物周围的牙龈中，血液供应更不稳定，并且理论上更容易受到伤害，因为对植入物的粘附比对牙齿的久(比较长的生物学宽度)。当没有附着组织的适当条带时，可以用软组织移植来重建。
根据rozaliadimitriou等(2011)：“目前，增强受损或‘不充分的骨再生过程’的策略有很多，包括‘金标准’自体骨移植、自由腓骨血管移植、同种异体移植，以及使用生长因子、骨传导支架、骨祖细胞和牵引成骨。在组织工程和基因治疗方面的‘局部’改进策略，甚至骨修复的‘全身性’增强方面，正在进行深入调查，以克服当前方法的局限性，以生产尽可能与正常骨识别为相同的、具有生物力学特性的骨移植替代物，从而加速整个再生过程，或者甚至解决系统性疾病，诸如骨疾病和骨质疏松症等。”(rozaliadimitriou，elenajones，dennismcgonagle和peterv.giannoudis.bmcmedicine，2011,9:66doi：10.1186/1741-7015-9-66)。
一般来说，目前关键尺寸骨缺损的临床治疗是有问题的，由于骨组织的复杂解剖学和生理学以及医学技术的局限性，常常产生不良的愈合。
骨再生手术包括骨矫正缺损(由创伤\疾病等引起)的程序；添加缺失的骨部分；脊柱融合手术；和上颌窦抬升手术。此外，骨再生过程可以包括使用笼(cage)。
骨再生的一般应用包括：不愈合性骨折愈合；颅面重建；由肿瘤消除或创伤导致节段性缺损的愈合；髋关节植入物周围修正的骨质增大；和脊柱融合。
骨再生在牙科手术中的应用包括：牙齿拔除后置于牙槽内的植入物周围建立骨组织；用于未来植入假牙或修复的牙槽保存；去除牙齿根部、切除或摘除受影响的牙齿后的骨缺损填充；以及重新打开伤口后的骨缺损修复。
骨再生手术的一个例子是鼻窦抬升。窦底提升是当患者上颌骨中的骨太薄而不能牢固地固定牙种植体时通常进行的骨移植手术。手术涉及重大创伤。手术后6至9个月，新骨生成。
骨组织工程提供了一种有希望的可选策略，通过结合工程原理利用身体对组织损伤的天然生物反应来治愈严重的骨损伤。成骨细胞、生长因子和生物材料支架构成了用于实现损伤组织修复和再生的、许多骨组织工程策略的基础。理想的生物材料支架将为受伤部位提供机械支撑，并将生长因子和细胞输送到缺陷处以促进组织生长。此外，应到那个以受控的方式讲解该生物材料，从而不引起明显的炎症反应。
用于骨再生的一个重要因素是具有能够分化和增殖成为成骨细胞的活细胞的来源。长期以来，自体骨移植已经被使用和认为是用于骨科手术骨再生的金标准材料。自体骨通常从骨盆前后髂嵴获取。获取的自体骨也可以作为含有内部血管网络的血管化骨移植物，从而修复明显的骨缺损，或作为用于结构支持的三层骨皮质移植物(tricorticalgraft)。虽然自体骨移植是一种提供骨细胞的安全有效的方法，但是它仍有很多种局限，包括供体位点发病率、有限的细胞数量、需要会产生频繁疼痛和并发症后果的二期科手术(minaw.morcos，hadilal-jallad和reggiehamdy，2015，reviewarticle-comprehensivereviewofadiposestemcellsanditsimplicationindistractionosteogenesisandboneregeneration，biomedresearchinternational,volume2015,articleid842975,http://dx.doi.org/10.1155/2015/842975，以下称为morcos等人，2015)。
获取自体骨移植物的另一种可选方法是扩髓冲洗抽吸(reamerirrigationaspiration)系统。扩髓冲洗抽吸是一种髓内扩孔系统，可在髓内扩张期间提供连续冲洗和抽吸。它最初旨在通过收集包含大量成骨细胞的扩孔材料来减少扩展长骨骨折的不良反应。这提供了大量的可用作自体骨移植物的皮质骨质疏松骨材料。这通常是从股骨获取[89]。该技术提供了大量的自体骨移植物，其对应于同时从髂嵴前、后获得的骨移植物；然而，对于二期手术的需要和可以提供的有限数量的细胞而言仍然具有相似的限制(morcos等人，2015)。
另一种方法是在不同制剂中可用的同种异体骨。然而，同种异体移植骨缺乏成骨能力，因为它不含活的骨细胞；因此，它不被认为是成骨细胞的良好来源。此外，它具有携带疾病传播和免疫应答的风险(morcos等，2015)。
由于自体移植和同种异体移植都有限制，所以已经考虑使用间充质干细胞。
间充质干细胞是多能间质细胞，可以在合适的分子信号下分化并增殖成多种细胞类型，包括：软骨细胞(软骨的细胞)、肌细胞(肌肉细胞)、脂细胞(脂肪细胞)和成骨细胞。已经在多种组织(包括骨髓和脂肪组织)中发现间充质干细胞，并且生长因子可用于增强间充质干细胞的细胞增殖和分化成成骨细胞系(morcos等，2015)。
干细胞是能够进行自我更新和多系分化的未分化祖细胞。它们根据其来源分为两类：胚胎干细胞和成体干细胞。成体干细胞衍生自分化的出生后组织，并被认为在损伤和衰老期间密切参与组织和器官的再生和修复。成体干细胞被认为是多能的，因为它们具有低可塑性(morcos等，2015)。
间充质干细胞是一种成体干细胞，最初是在骨髓中发现的，然后从一些成体和胎儿组织中分离和表征，包括脂肪组织、真皮、骨膜、脐带血、胎盘和羊水、和滑膜液。间充质干细胞具有显著的治疗潜力，可以应用于多个领域，特别是间充质干细胞表现出较低免疫原性的领域。间充质干细胞可以分化成成骨细胞、成软骨细胞和脂细胞(morcos等，2015)。
当提供正确的条件时，脂肪来源的间充质干细胞能够分化成多谱系细胞系，特别是软骨细胞、骨细胞和脂细胞。通过在特定培养基中培养脂肪来源的间充质干细胞，可以实现体外诱导脂肪来源的间充质干细胞分化。分化脂肪来源的间充质干细胞的另一种做法是物理刺激的应用，包括机械力、磁场和电场(morcos等，2015)。
脂肪来源的间充质干细胞是从脂质分离的。一克的脂肪组织产生大约3×105-1×106个间充质干细胞，其是一克骨髓中间充质干细胞的数量的500倍。与骨髓间充质干细胞相比，脂肪来源的间充质干细胞具有几个优点。首先，脂肪来源的间充质干细胞可以大量获得，几乎是无限的，并且可以以侵入性较小方法获得大量细胞群体，例如吸脂抽吸或皮下脂肪组织片段。此外，脂肪来源的间充质干细胞可以容易地在体外扩增，具有广泛的自我更新能力，并且在实验室设置中通过差异沉降容易地分离。脂肪来源的间充质干细胞可以分化成各种类型的细胞，包括脂细胞、成骨细胞和软骨细胞(morcos等，2015)。
脂肪组织包括脂细胞以及包括内皮细胞、内皮祖细胞、周皮细胞和包围并支持它们的红细胞的异质细胞群，其在分离时被称为基间质血管组分。为了分离脂肪来源的间充质干细胞，收获脂细胞，随后用ii型胶原酶切碎并消化。然后通过离心分离间质血管组分，因为它具有比脂细胞更高的密度。随后通过培养中的塑性粘附从间质血管组分分离脂肪来源的间充质干细胞，其可以容易地在体外培养和扩增。此外，分离的脂肪来源的间充质干细胞可以在血清和二甲基亚砜的介质中冷冻保存，而不会失去其分化和增殖的能力(morcos等，2015)。
用于从脂肪组织分离脂肪来源的间充质干细胞、以及使用分离的脂肪来源的间充质干细胞用于软组织或骨组织再生的几种方法是本领域已知的。
一种方法涉及酶的使用。例如，美国专利申请公开号us2008/0095750a1描述了一种从人体吸脂组织中分离成体干细胞的方法，所述方法包括吸脂组织的胶原酶消化，差异离心和培养中的扩增。类似地，美国专利申请公开号us2015/0037289a1描述了一种制备用于治疗动物中骨、韧带、腱或软骨损伤的干细胞制剂的方法，所述方法包括：从源动物收集脂肪组织，使脂肪组织与包含胶原酶和蛋白酶的酶制剂接触，所述酶制剂消化脂肪组织中所含的脂肪和结缔组织，同时保留脂肪组织中的干细胞，以及收集干细胞。之后，从同一源动物收集血液，并用于制备富含血小板的血浆，将其与收集的干细胞混合以激活干细胞。
诸如胶原酶的酶通常用于溶解使脂肪组织聚合的胶原质中的连结(参见例如zuk等，molbiolcell.2002,13:4279-4295；zuk等人,tissueeng.2001；7:211-228)。尽管胶原酶有效，但是由于以下原因可能不适合制备干细胞：
-酶处理导致高水平的细胞死亡，从而减少分离的干细胞的数量并产生更多的细胞碎片；
-酶可能损害和破坏独特的细胞类型；
-用酶分离的干细胞污染可能使其不适合移植；和
-监管机构可能认为在分离干细胞中使用酶会导致需要药物批准的细胞产品。
另一种方法是体外培养用特异性生长培养基分离的、脂肪来源的间充质干细胞体，以将干细胞分化为所需细胞类型。例如，美国专利6,777,231b1特别描述了由患者获得原始吸脂抽吸物，冲洗吸脂抽吸物，用胶原酶消化，离心，用红细胞溶解液处理细胞沉淀，以及通过离心分离所获得的干细胞。然后，将一批分离的脂肪来源的干细胞在软骨形成培养基中以高密度培养数周。此外，将分离的脂肪来源的干细胞群体培养直至接近融合，然后置于骨形成培养基数周。
另一种方法是涉及波能量的使用。例如，美国专利申请公开号us2006/0051865a1描述了从脂肪组织分离具有分化成间充质细胞源潜能的细胞的方法，所述方法包括使脂肪组织进行电磁波、声波或其他的波能源，和离心组织以形成包含干细胞的沉淀。此外，美国专利申请公开号us2015/0231244a1描述了脂肪来源的干细胞处理系统，其特别包括超声发生器，其配置为超声能量来激发原始脂肪组织，以用于从原始脂肪组织分离脂肪来源干细胞。
目前，用于组织分离脂软组织或骨组织再生的、从脂肪组织分离脂肪来源的间充质细胞的方法、装置和系统比较繁琐、昂贵的和复杂，有时涉及酶的使用并且偶尔需要很长时间。
发明概述
除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的具有相同含义。尽管与本文所述的那些方法和材料相似或等同的方法和材料可以用于本发明的实践或测试中，仍然在下文描述了合适的方法和材料。如发生冲突，专利说明书(包括定义)将予以控制。此外，材料、方法和实施方式仅用于说明，并不限制本发明。
根据本发明的一个方面，提供了一种配置为从至少一种脂肪组织机械地去除脂肪相的装置，所述装置包括第一压迫元件和第二压迫元件。
根据一实施方式，所述装置还包括脂肪相分离元件。
根据另一实施方式，所述脂肪相分离元件是抽吸元件。
根据另一实施方式，所述脂肪相分离元件是排液元件。
根据另一实施方式，所述装置还包括至少一个穿孔元件。
根据另一实施方式，所述压迫元件中的至少一个基本上是平坦的。
根据又一实施方式，所述压迫元件中的至少一个基本上是圆柱形的。
根据又一实施方式，所述第一压迫元件具有包括基部和至少一个壁的碗状结构，并且所述碗状的第二压迫元件具有包括基部和至少一个壁的碗状结构，其中，第二压迫元件配置为容纳在由所述碗状的第一压迫元件的基部和至少一个壁限定的空间中。
根据另一实施方式，所述装置包括碗状的第一压迫元件和碗状的第二压迫元件，还包括压迫穿孔单元，其包括围绕限定多个网格空间的多个交叉条带的网格的框架；所述框架和网格包括配置为与至少一种脂肪组织接触的第一表面，和第二表面；所述压迫穿孔单元还包括至少一个穿孔构件，所述至少一个穿孔构件包括末端，指向所述第一表面并且配置为通过延伸超过所述第一表面而在至少一种脂肪组织穿孔；腿部，附接到所述末端；以及弹性连接件，将所述末端连接至条带，其中所述压迫穿孔单元配置为放置在所述碗状的第一压迫元件的基部上。
根据本发明的另一方面，提供了一种制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法，所述方法包括：从至少一种脂肪组织机械地去除脂肪相。
根据一实施方式，从至少一种脂肪组织机械地去除脂肪相包括：均化所述至少一种脂肪组织以提供匀浆，以及从所述匀浆中提取脂肪耗尽的脂肪组织。
根据另一实施方式，从至少一种脂肪组织机械地去除脂肪相包括：压迫所述至少一种脂肪组织。
根据另一实施方式，所述压迫至少一种脂肪组织包括：在第一压迫元件和第二压迫元件之间压迫所述至少一种脂肪组织。
根据另一实施方式，该方法还包括：从脂肪耗尽的脂肪组织分离脂肪相。
根据另一实施方式，所述方法还包括：对所述至少一种脂肪组织穿孔。
根据又一实施方式，所述方法还包括：添加配置为增强间充质干细胞的增殖和分化的制剂。
根据又一实施方式，所述方法还包括：与至少一种类型的骨组织混合。
根据另外的实施方式，所述方法还包括：与至少一种类型的骨替代物混合。
根据本发明的另一方面，提供了一种含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂，其中，通过从至少一种脂肪组织机械地去除脂肪相制备脂肪耗尽的脂肪组织。
根据一实施方式，所述制剂还包含配置为增强间充质干细胞增殖和分化的制剂。
根据另一实施方式，所述制剂还包含至少一种类型的骨组织。
根据另一实施方式，制剂还包含至少一种类型的骨替代物。
附图说明
这里仅通过示例的方式，参照附图来描述实施方式。现在具体参考详细附图，需要强调的是呈现出的通过示例的方式展示的细节、和用于说明讨论的优选实施方式，是为了提供被认为是最有用的和容易理解的实施方式的原理和概念方面的描述。在这方面，没有尝试展示比基本理解所必需的细节更详细的结构细节，对于本领域技术人员来说，附图的描述在实践中的若干形式是显而易见的。
在附图中：
-图1示意性地示出了根据示一个例性实施方式的脂肪相去除装置，其包括第一压迫元件和第二压迫元件。
-图2示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置的横截面图，其还包括排液元件。
-图3示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相移除装置的横截面图，其还包括附接到所述第一压迫元件的穿孔元件。
-图4示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相移除装置的横截面图，其还包括附接到所述第二压迫元件的穿孔元件。
-图5示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置的横截面图，其还包括：包括至少一个齿状结构的穿孔元件，附接到所述第一压迫元件，和包括至少一个齿状结构的穿孔元件，附接到所述第二压迫元件。
-图6示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置的横截面视图，其包括基本上是平坦的第一压迫元件和基本上是圆柱形的第二压迫元件。
-图7示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置的横截面图，其包括基本上是平坦的第一压迫元件和基本上是圆柱形的第二压迫元件，其中所述基本上平坦的第一压迫元件还包括排液元件。
-图8示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置的横截面视图，其包括基本上是平坦的第一压迫元件和基本上是圆柱形的第二压迫元件，其中所述基本上是平坦的第一压迫元件还包括排液元件和包括至少一个齿状结构穿孔元件，附接到所述基本上是平坦的第一压迫元件。
-图9示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置的横截面视图，其包括基本上是平坦的第一压迫元件和基本上是圆柱形的第二压迫元件，其中所述基本上是平坦的第一压迫元件还包括排液元件，并且所述基本上是圆柱形的第二压迫元件还包括穿孔元件。
-图10示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置的横截面图，其包括基本上是平坦的第一压迫元件和基本上是圆柱形的第二压迫元件，其中所述基本上是平坦的第一压迫元件还包括排液元件和包括至少一个齿状结构的穿孔元件，并且所述基本上是圆柱形的第二压迫元件还包括包括至少一个齿状结构的穿孔元件。
-图11示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相移除装置的横截面图，其包括基本上是圆柱形的第一压迫元件和基本上是圆柱形的第二压迫元件。
-图12示意性地示出了一个根据示例性实施方式的脂肪相去除装置的横截面视图，其包括基本上是圆柱形的第一压迫元件和基本上是圆柱形的第二压迫元件，其中所述基本上是圆柱形的第二压迫元件还包括包括至少一个齿状结构的穿孔元件。
-图13示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置的横截面图，其包括基本上是圆柱形的第一压迫元件和基本上是圆柱形的第二压迫元件，其中所述基本上圆柱形的第一压迫元件还包括包括至少一个齿状结构的穿孔元件，并且所述基本上是圆柱形的第二压迫元件还包括包括至少一个齿状结构的穿孔元件。
-图14示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪去除装置的横截面图，其包括碗状的第一压迫元件和碗状的第二压迫元件。
-图15示意性地示出了根据一个示例性实施方式的压迫和穿孔单元的透视图，其配置为压迫和穿孔至少一种脂肪组织。
-图16示意性地示出了根据一个示例性实施方式的、处于松弛状态的压迫和穿孔单元的横截面图。
-图17示意性地示出了根据一个示例性实施方式的、处于压迫状态的压迫和穿孔单元的横截面图。
-图18示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置的横截面视图，其包括与压迫和穿孔单元组合的碗状的第一压迫元件和碗状的第二压迫元件。
-图19示意性地示出了根据一个示例性实施方式的压力施加装置的透视图。
具体实施方式
在详细解释至少一实施方式之前，应当理解，本发明在其应用上不限于在以下描述或附图阐述的组件的结构和布置的细节。本发明能够以其他实施方式、或者以各种方式实践或执行。此外，应当理解，本文中使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被视为限制。在讨论下面描述的各种附图时，相同的附图标记表示相同的部件。图纸一般不按比例。
为了清楚起见，一些附图省略了非必需元件。
本发明的一个目的是提供一种简单且便宜的装置和方法，用于在短时间内提供一种衍生自脂肪组织的制剂，所述制剂适合对需要软组织或骨组织再生的患者进行移植或注射。
本发明的一个目的是提供一种制备包含脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的装置。
本发明的另一个目的是提供一种制备包含脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法。
本发明的又一个目的是提供一种包含脂肪耗尽的脂肪组织的制剂，其配置为移植或注射到需要软组织或骨再生的患者体内。
本文公开的术语“脂肪组织”是指从动物获得的脂肪组织，所述脂肪组织尤其包括脂细胞和间充质干细胞。
本文公开的术语“动物”是指具有脂肪组织的任何真核细胞生物体，包括人类。
本文公开的术语“患者”是指一种动物，由其提供脂肪组织，和/或需要软组织或骨再生。
本文公开的术语“脂肪相”是指脂肪组织的一部分，根据一些实施方式，其包含完整的脂肪细胞，即脂细胞。根据一些其它实施方式，脂肪相可进一步包含甘油三酸酯。根据一些另外的实施方式，所述脂肪相可以进一步包含胆固醇酯。根据另外的实施方式，所述脂肪相可以进一步包含脂细胞碎片。
本文公开的“脂肪耗尽的脂肪组织”是指一种脂肪组织，通过机械方法去除其至少部分脂肪相。根据一些实施方式，一种包含脂肪耗尽的脂肪组织的制剂配置为移植或注射到需要软组织再生的患者中。根据一些其它实施方式，一种包含脂肪耗尽脂肪组织的制剂配置为移植或注射到需要骨再生的患者中。应当注意，根据本发明的实施方式制备的包含脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的任何使用都在本发明的范围内。
根据本发明的一个方面，提供了一种制备包含脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的装置，在下文中有时称为“脂肪相去除装置”或“所述装置”。
根据本发明的另一方面，提供了一种制备包含脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法，在下文中有时称为“所述方法”。
根据本发明的另一方面，提供了一种含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂，其配置为移植或注射到需要软组织或骨再生的患者中，在下文中有时称为“所述制剂”。
图1示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100，其包括第一压迫元件10和第二压迫元件20。所述装置100配置为从至少一种脂肪组织500机械地去除脂肪相。进一步地，所述装置100配置为以从至少一种脂肪组织500中压出脂肪相的至少一部分的方式，压迫位于所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20之间的至少一种脂肪组织500。在所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20之间压迫至少一种脂肪组织500，可以压碎存在于至少一种脂肪组织500中的脂肪细胞，例如大的脂肪细胞。结果，脂肪相的至少一部分从所述至少一种脂肪组织500中压出。
根据一实施方式，所述第一压迫元件10是静止的，并且所述第二压迫元件20朝向所述第一压迫元件移动，同时压迫在其间的至少一种脂肪组织500。根据另一实施方式，所述第二压迫元件20是静止的，并且所述第一压迫元件10朝向所述第二压迫元件20移动，同时压迫在其间的至少一种脂肪组织500。根据另一实施方式，所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20都向另一个移动，同时压迫在其间的至少一种脂肪组织500。
根据一实施方式，所述第一压迫元件10在所述第二压迫元件20的上方(未示出)。根据另一实施方式，所述第一压迫元件10在所述第二压迫元件20的下方，如图1所示。根据另一实施方式，所述第一压迫元件10位于所述第二压迫元件20的旁边。根据上述实施方式中的任意一个，在压迫所述至少一种脂肪组织500期间，将至少一种脂肪组织500放置于所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20之间。
根据一些实施方式，所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20基本上是平坦的，如图1所示。因此，第一压迫元件10例如是台面，第二压迫元件20例如是重量元件。应当注意，所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20可以具有能够压迫至少一种脂肪组织500的任何结构。
根据一实施方式，在压迫至少一个脂肪片500期间移动的所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件20，通过手动移动。例如但不限于，所述移动的压迫元件10或20可以由用户的手握住并且在压迫至少一种脂肪组织500期间朝着另一所述压迫元件20或10移动。
根据另一实施方式，在压迫至少一个脂肪片500期间移动的所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件20通过机械机构移动，例如但不限于发动机、电动机、手动机械机构等。
根据另一实施方式，在所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20都移动的情况下，用于移动压迫元件的方式的任何组合都在本发明的范围内。例如，所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20可以通过手动移动；所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20可以通过机械机构移动；所述第一压迫元件10可以通过手动移动，并且所述第二压迫元件20可以通过机械机构移动，反之亦然。
根据另外的实施方式，所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20配置为在压迫期间对至少一种脂肪组织500施加受控压力。压力水平一方面影响从至少一种脂肪组织500去除的脂肪相的量，另一方面影响所获得的脂肪耗尽的脂肪组织的质量。因此，应该对至少一种脂肪组织500施加一定的最小压力水平，以便能够从至少一种脂肪组织去除脂肪相。另一方面，应该对至少一种脂肪组织500施加一定的最大压力水平，以避免对至少一种脂肪组织的破坏和使所获得的脂肪耗尽的脂肪组织无用。因此，根据本实施方式，所述脂肪相去除装置100还包括压力控制元件，该压力控制元件配置为通过所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20来控制施加在所述至少一种脂肪组织500上的压力。
根据一实施方式，所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20配置为当压迫在其间的至少一种脂肪组织500时变得接触。根据优选实施方式，在压迫至少一种脂肪组织500期间，例如为了避免过度压迫或破碎所述至少一种脂肪组织500，在所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20之间保持一定尺寸的间隙。在压迫至少一种脂肪组织500期间，在所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20之间保持的间隙的尺寸与被压迫的至少一种脂肪组织500的尺寸相关。根据一实施方式，所述间隙在大致0-500μm的范围内。根据另一实施方式，所述间隙在大致0-300μm的范围内。根据又一实施方式，所述间隙的大致为150μm。应当注意，在所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20之间保持任何尺寸的间隙都在本发明的范围内。因此，根据本实施方式，所述脂肪相去除装置100还包括距离控制元件，其配置为控制所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件20朝向彼此的移动距离，以便在所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20之间保持预定尺寸的间隙。
根据另一实施方式，在压迫至少一种脂肪组织500期间移动的所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件20，包括具有已知重量值的至少一个重量类元件。因此，根据示例性实施方式，所述第一压迫元件10是静止的。至少一种脂肪组织500被放置在所述第一压迫元件10上，并且所述第二压迫元件20包括至少一个重量元件，其从上方压迫所述至少一种脂肪组织500。根据该实施方式，通过使用至少一个具有所需重量值的重量元件来控制施加在所述至少一种脂肪组织500上的压力。
根据另一实施方式，在压迫至少一种脂肪组织500期间移动的所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件20，配置为以一定速度移动。移动压力元件的移动速度一方面影响从至少一种脂肪组织500去除的脂肪相的量，另一方面影响所获得的脂肪耗尽的脂肪组织的质量。因此，根据该实施方式，所述脂肪相去除装置100还包括速度控制元件，其配置为当压迫至少一种脂肪组织500时控制移动压迫元件移动的速度。
根据另一实施方式，所述脂肪相去除装置100配置为在一段时间内压迫至少一种脂肪组织500。在压迫至少一种脂肪组织500的时间段一方面影响从至少一种脂肪组织500去除的脂肪相的量，另一方面影响所获得的脂肪耗尽的脂肪组织的质量。因此，根据本实施方式，所述脂肪相去除装置100还包括定时器，其配置为控制至少一种脂肪组织500被压迫的时间段。
根据另一实施方式，所述脂肪相去除装置100配置为在受控温度下压迫至少一种脂肪组织500。压迫所述至少一种脂肪组织500的温度一方面影响从至少一种脂肪组织500去除的脂肪相的量，另一方面影响所获得的脂肪耗尽的脂肪组织的质量。例如，升高温度使得至少一种脂肪组织500中的脂肪材料更加流动且更少固态，从而增加在压迫期间从至少一种脂肪组织500去除的脂肪相的量。另一方面，温度升高太多可能威胁存在于脂肪耗尽的脂肪组织中的细胞的存活力。根据一些示例性实施方式，所述脂肪相去除装置100配置为在例如但不限于的环境温度，大致在18-28℃的温度范围内，并且优选温度大致在37-42℃的范围内压迫所述至少一种脂肪组织500。因此，根据本实施方式，所述脂肪相去除装置100还包括温度控制元件，其配置为控制至少一种脂肪组织500被压迫的温度。
根据一些实施方式，所述脂肪相去除装置100还包括脂肪相分离元件。根据一实施方式，所述脂肪相分离元件与所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件20分离。根据另一实施方式，所述脂肪相分离元件附接到所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件20。根据另一实施方式，所述脂肪相分离元件是所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件20的一部分。
根据一些实施方式，所述脂肪相分离元件配置为在用所述脂肪相去除装置100压迫至少一种脂肪组织500期间，将脂肪相与脂肪耗尽的脂肪组织分离。根据一些其它实施方式，所述脂肪相分离元件配置为在所述脂肪相去除装置100压迫至少一种脂肪组织500之后，将脂肪相与脂肪耗尽的脂肪组织分离。
根据一实施方式，所述脂肪相分离元件是配置为抽吸脂肪相的抽吸元件，从而将脂肪相与脂肪耗尽的脂肪组织分离。所述抽吸元件的实例包括但不限于注射器状元件、抽吸器状元件和与真空泵流体连接的导管。
根据另一实施方式，所述脂肪相分离元件是排液元件，通过排出脂肪相而将脂肪相与无脂肪的脂肪组织分离。所述排液元件的实例包括但不限于，在压迫元件10和/或20的表面上的排液槽，其配置为在压迫期间或之后允许脂肪相从压迫的至少一种脂肪组织500中流出。根据一实施方式，所述第一压迫元件10包括排液元件。根据另一实施方式，所述第二压迫元件20包括排液元件。根据又一实施方式，所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20均包括排液元件。
图2示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其还包括排液元件30。根据图2所示的示例性实施方式，所述排液元件30是所述第一压迫元件10的周边的排液槽。
根据一些实施方式，所述脂肪相去除装置100还包括至少一个穿孔元件。所述至少一个穿孔元件配置为在压迫所述至少一种脂肪组织500期间，以便于从所述至少一种脂肪组织500中排出脂肪相的方式穿孔或切开所述至少一种脂肪组织500。
根据一些实施方式，所述穿孔元件是与所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件20分离的。本领域已知的、配置为穿孔或切开至少一种脂肪组织500的任何穿孔元件都在本发明的范围内，例如但不限于针、手术刀、镊子，包括多个齿状结构的类似于梳子或刷子等的元件。
根据一些其它实施方式，所述至少一个穿孔元件在用所述脂肪相去除装置100压迫期间，以允许对至少一种脂肪组织500穿孔或切口的方式附接到所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件20。在本文中应当注意，术语“附接”被定义为物理附接，例如通过胶合或焊接，或者作为所述脂肪相去除装置100的一部分，例如在铸造压迫元件10和/或20期间由金属或塑料制成。仅用于说明性目的的一个示例是附接到所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件20的穿孔元件，其为附接到所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元素20的表面上的至少一个齿状结构。
图3示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其还包括附接至所述第一压迫元件10的穿孔元件140。所述穿孔元件140可以是如上所述的任何类型。根据图3所示的示例性实施方式，所述穿孔元件140包括至少一个齿状结构145。在压迫位于所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20之间的至少一种脂肪组织500期间，连接至所述第一压迫元件10的表面上的穿孔元件140配置为在压迫期间，穿孔至少一种脂肪组织500并便于脂肪相从所述至少一种脂肪组织500中排出。
图4示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其还包括连接至所述第二压迫元件20的穿孔元件240。根据图4所示的示例性实施方式，所述穿孔元件240包括至少一个齿状结构245。在压迫位于所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20之间的至少一种脂肪组织500期间，连接至所述第二压迫元件20的表面的穿孔元件240配置为在压迫期间，穿孔至少一种脂肪组织500并便于脂肪相从所述至少一种脂肪组织500中排出。
图5示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相移除装置100的横截面图，其还包括：包括至少一个齿状结构145的穿孔元件140，附接到所述第一压迫元件10，以及包括至少一个齿状结构245的穿孔元件240，附接到所述第二压迫元件20。在压迫位于所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20之间的至少一种脂肪组织500期间，两个穿孔元件140和240均配置为穿孔至少一种脂肪组织500，并便于脂肪相从所述至少一种脂肪组织500中排出。
根据图1-5所示的实施方式，所述第一压迫元件10和所述第二压迫元件20基本上是平坦的。根据一些其他实施方式，至少一个压迫元件基本上是圆柱形的，即所述第一压迫元件10和/或所述第二压迫元件基本上是圆柱形的。根据一些另外的实施方式，至少一个压迫元件基本上是平坦的。根据一些另外的实施方式，至少一个压迫元件基本上是圆柱形的。然而，应该再次强调，配置为能够压迫至少一种脂肪组织500的第一压迫元件10和第二压迫元件20的任何结构都在本发明的范围内。
图6示意性地示出了根据示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其包括基本上是平坦的第一压迫元件10和基本上是圆柱形的第二压迫元件60，配置为以从至少一种脂肪组织500挤出至少部分脂肪相的方式，压迫位于基本上是平坦的第一压迫元件10和基本上是圆柱形的第二压迫元件60之间的至少一种脂肪组织500。基本上是圆柱形的第二压迫元件60配置为在压迫至少一种脂肪组织500的同时在至少一种脂肪组织500上滚动。
图7示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其包括基本上是平坦的第一压迫元件10和基本上是圆柱形的第二压迫元件60，其中所述基本上是平坦的第一压迫元件10还包括排液元件30。根据图7所示的示例性实施方式，所述排液元件30是位于所述基本上是平坦的第一压迫元件10的周边的排液槽。
图8示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其包括基本上是平坦的第一压迫元件10和基本上是圆柱形的第二压迫元件60，其中所述基本上是平坦的第一压迫元件10还包括排液元件30和包括至少一个齿状结构145的穿孔元件140，附接到所述基本上是平坦的第一压迫元件10。
图9示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其包括基本上是平坦的第一压迫元件10和基本上是圆柱形的第二压迫元件60，其中所述基本上是平坦的第一压迫元件10还包括排液元件30，并且所述基本上是圆柱形的第二压迫元件60还包括穿孔元件640。如上所述，所述穿孔元件640可以是任何类型的。根据图9所示的示例性实施方式，所述穿孔元件640包括至少一个齿形结构645。
图10示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其包括基本上是平坦的第一压迫元件10和基本上是圆柱形的第二压迫元件60，其中所述基本上是平坦的第一压迫元件10还包括排液元件30和包括至少一个齿状结构145的穿孔元件140，并且所述基本上是圆柱形的第二压迫元件60还包括包括至少一个齿状结构645的穿孔元件640。
根据图6-10所示的实施方式，两个压迫元件中的一个是基本上平坦的，而另一个压迫元件基本上是圆柱形的。关于压迫元件的移动的一些实施方式-一个相对于另一个的实施方式如下：根据一实施方式，在压迫所述至少一种脂肪组织500期间，所述基本上平坦的压迫元件配置为静止的，并且所述基本上是圆柱形的压迫元件配置为沿着所述基本上是平坦的压迫元件滚动。根据另一实施方式，在压迫所述至少一种脂肪组织500期间，所述基本上是圆柱形的压迫元件配置为静止的，并沿着所述基本上是平坦的压迫元件的表面滚动，所述基本上是平坦的压迫元件以允许基本上是圆柱形的压迫元件沿所述基本上是平坦的压迫元件的表面滚动的方式而移动。根据又一实施方式，在压迫所述至少一种脂肪组织500期间，所述基本上是圆柱形的压迫元件和基本上是平坦的压迫元件均配置为以允许所述基本上是圆柱形的压迫元件沿着所述基本上是平坦的压迫元件的表面滚动的方式移动。
根据一些另外的实施方式，所述第一压迫元件和所述第二压迫元件基本上都是圆柱形的。根据这些实施方式，两个基本上是圆柱形的压迫元件配置为以压迫至少一种脂肪组织500的方式相对于另一个滚动。
图11示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其包括基本上是圆柱形的第一压迫元件70和基本上是圆柱形的第二压迫元件60，两者均配置为压迫其间的至少一种脂肪组织500。
图12示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其包括基本上是圆柱形的第一压迫元件70和基本上是圆柱形的第二压迫元件60，其中所述基本上是圆柱形的第二压迫元件60还包括包括至少一个齿状结构645的穿孔元件640，。
图13示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其包括基本上是圆柱形的第一压迫元件70和基本上是圆柱形的第二压迫元件60，其中所述基本上是圆柱形的第一压迫元件70还包括包括至少一个齿状结构745的穿孔元件740，并且所述基本上是圆柱形的第二压迫元件60还包括包括至少一个齿状结构645的穿孔元件640。
图14示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其包括碗状的第一压迫元件80和碗状的第二压迫元件90。
所述碗状的第一压迫元件80包括基部802，其配置为允许至少一种脂肪组织500放置于所述基部802上。所述基部可以具有任何结构和构造。根据图14所示的优选示例性实施方式，所述碗状的第一压迫元件80的基部802是平坦的。所述碗状的第一压迫元件还包括至少一个壁804，所述壁的数量取决于所述基部802的结构。在所述基部802为圆形的实施方式中，存在从所述圆形基部804的周边延伸的一个壁804；而在所述基部802为四边形的实施方式中，当每个壁804从四边形基部802的边缘延伸时，存在四个壁804。所述基部802和所述至少一个壁804限定空间806。根据一些实施方式，所述碗状的第一压迫元件80还包括排液元件30。
所述碗状的第二压迫元件90包括基部902和至少一个壁904，两者限定空间906。所述碗状的第二压迫元件配置为容纳在所述碗状的第一压迫元件80的空间806中。因此，所述碗状第二压迫元件90的任何结构和结构，尤其是在所述基部902和所述至少一个壁904的结构中，允许所述碗状的第二压迫元件90容纳在中的所述碗状第一压迫元件80的空间806，均在本发明的范围内。
图15示意性地示出了根据一个示例性实施方式的压迫和穿孔单元1000的透视图，其配置为压迫和穿孔至少一种脂肪组织500。根据一些实施方式，所述压迫和穿孔单元配置为独立地穿孔并压迫至少一种脂肪组织。根据一个优选实施方式，所述压迫和穿孔单元1000配置为与脂肪相去除装置100组合地穿孔并压迫至少一种脂肪组织500。根据图15所示的一实施方式，所述压迫和穿孔单元1000包括框架1010，其包围限定多个网格空间1030的多个交叉条带1020，以及至少一个穿孔构件1040，其配置为从网格空间1030延伸。根据一些实施方式，压迫和穿孔单元1000可以处于松弛状态。根据一些其它实施方式，所述压迫和穿孔单元1000可处于压迫状态。
图16示意性地示出了根据一个示例性实施方式的处于松弛状态的压迫和穿孔单元1000的横截面图。所述框架1010和多个交叉条带1020的网格包括第一表面1012和第二表面1014。所述第一表面1012配置为与至少一种脂肪组织500接触。至少一个穿孔构件还包括附接至末端1046的腿部1044，和将所述末端1046连接至条带1020的弹性连接器1042。
根据一些实施方式，所述至少一个穿孔构件1040的末端1046具有允许穿孔至少一种脂肪组织500的尺寸和形状。根据一实施方式，所述末端1046是尖锐的，如图16所示。根据另一实施方式，所述末端1046的宽度大致为1mm。根据另一实施方式，所述末端的长度在大致0.5-2mm的范围内。
在松弛状态下，如图16所示，根据一个优选实施方式，所述至少一个穿孔构件1040的末端1046位于所述第一表面1012的高度处。根据另一实施方式，所述末端1046延伸超过所述第一表面1012(未示出)，并且根据另一实施方式，所述末端1046位于所述第一表面1012的下方。此外，在松弛状态下，根据优选实施方式，所述腿部1044延伸到所述第二表面1014的外侧。
图17示意性地示出了根据一个示例性实施方式示的处于压迫状态的压迫和穿孔单元1000的横截面图。根据一些实施方式，当至少一个穿孔构件1040的腿部1044被放置在表面(未示出)上时，所述压迫和穿孔单元1000配置为朝向所述第二表面1014压迫，如箭头950所示。结果，由于表面在腿部1044上施加的对抗力，以及所述弹性连接器1042的弹性，所述至少一个穿孔构件1040的末端1046被推向所述第一表面1012，如箭头所示960，使得所述末端1046延伸超过所述第一表面1012。如果至少一种脂肪组织500与所述第一表面1012接触，则所述末端1046穿孔所述至少一种脂肪组织500，并且允许在压迫期间从所述至少一种脂肪组织500排出脂肪相。当沿方向950上的压力被解除时，由于所述弹性连接器1042的弹性，所述至少一个穿孔构件1040返回到松弛状态，如图16所示。
图18示意性地示出了根据一个示例性实施方式的脂肪相去除装置100的横截面图，其包括碗状的第一压迫元件80和碗状的第二压迫元件90，与压迫和穿孔单位1000结合。所述压迫和穿孔单元1000位于所述碗状的第一压迫元件80的基部802上，并且至少一种脂肪组织500与所述压迫和穿孔单元1000的第一表面1012接触。当至少一种脂肪组织500被压迫在所述压迫和穿孔单元1000的第一表面1012和所述碗状的第二压迫元件90的基部902之间时，所述至少一个穿孔构件1040被推向所述第一表面1012，并且所述末端1046穿孔至少一种脂肪组织500，如上所述。由于压迫和穿孔所述至少一种脂肪组织500，脂肪相510排出所述脂肪组织500，并且在所述压迫和穿孔单元1000的下方被收集在所述碗状的第一压迫元件80的基部802上。因此，所述压迫和穿孔单元1000的第一表面1012和所述碗状的第一压迫元件80的基部802之间的高度差用作其中收集所述脂肪相510的排出元件。
根据一些实施方式，提供了压力施加装置。根据一个一般实施方式，所述压力施加装置包括主体，配置为保持所述脂肪相去除装置100的保持器，以及推压机，其配置为向所述脂肪相去除装置100提供压力，用于压迫至少一种脂肪组织。此外，根据一些另外的实施方式，所述压力施加装置还包括如上所述的控制元件，例如但不限于压力控制元件、速度控制元件、定时器和温度控制元件。
应当注意，本文公开的压力施加装置的实施方式应被理解为仅用于演示目的的示例性实施方式，并且配置为执行本文公开的功能的任何压力施加装置都在本发明的范围内。
图19示意性地示出了根据一个示例性实施方式的压力施加装置2000的透视图。根据一实施方式，图19所示的施压装置2000配置为向包括碗状的第一压迫元件80和碗状第二压迫元件90的脂肪相移除装置100提供压力，如图14中所示的示例。根据另一实施方式，图19所示的压力施加装置2000配置为，与压迫和穿孔单元1000组合，向如图18所示的包括碗状的第一压迫元件80和碗状的第二压迫元件90的脂肪相移除装置100提供压力。
根据一些实施方式，图19所示的压力施加装置2000包括具有第一部分2110和第二部分2120的主体2100，附接到所述主体2100的第一部分2110的脂肪相移除装置保持器2200，以及附接到所述主体2100的第二部分2120的推压机2300。根据一实施方式，所述脂肪相去除装置保持器2200配置为保持包括碗状的第一压迫元件80和碗状的第二压迫元件90的脂肪相去除装置100。根据另一实施方式，所述脂肪相去除装置保持器2200配置为，与压迫和穿孔单元1000组合，保持包括碗状的第一压迫元件80和碗状的第二压迫元件90的脂肪去除装置100，如图18的示例所示。应当注意，图19所示的压力施加装置2000仅是示例性的。根据本文所述的实施方式，配置为对脂肪相去除装置100施加压力的任何压力施加装置2000都在本发明的范围内。
根据另一实施方式，图19所示的推压机2300配置为容纳在所述碗状的第二压迫元件90的空间906中。此外，所述推压机2300配置为将所述碗状的第二压迫元件90朝向所述碗状的第一压迫元件80压迫，用于压迫至少一种脂肪组织500，如上所述。
根据另一实施方式，所述压力施加装置2000还包括用于致动推压机2300(未示出)的机械机构。根据又一实施方式，所述压力施加装置2000还包括如上所述的控制元件，例如但不限于压力控制元件、速度控制元件、定时器和温度控制元件。
应当注意，如图19所示的压力施加装置2000的构造和取向仅是示例性的，并且所述压力施加装置2000的其它构造和取向也在本发明的范围内。例如，根据图19所示的实施方式，将所述脂肪相去除装置保持器2200置于所述推压机2300的下方。然而，所述脂肪相去除装置保持器2200位于的所述推压机2300上方的相反方向(未示出)，也在本发明的范围内。
根据图1-19所示的实施方式，脂肪相去除装置100配置为压迫至少一种脂肪组织500，以允许从至少一种脂肪组织500排出脂肪相。这些实施方式的共同特征是通过对至少一种脂肪组织施加外部压力来从至少一种脂肪组织中去除脂肪相。应当注意，施加在至少一种脂肪组织上的其它类型的压力也在本发明的范围内，例如但不限于在至少一种脂肪组织的脂肪相上施加负压。
根据对至少一种脂肪组织的脂肪相施加负压的另一实施方式，提供了配置为从脂肪组织抽吸脂肪相的抽吸元件。抽吸作用对脂肪相施加负压，结果从脂肪组织去除脂肪相。配置为从脂肪组织抽吸脂肪相的任何抽吸元件都在本发明的范围内，例如但不限于注射器，与真空泵流体连接的插管等。
根据一实施方式，抽吸元件配置为从至少一种脂肪组织独立地去除脂肪相。例如，根据一些实施方式，与真空泵流体连接的插管可以在所述至少一种脂肪组织穿孔，从而便于接近至少一种脂肪组织中的脂肪相，并且通过与真空泵流体连接的插管去除脂肪相。
根据另一实施方式，抽吸元件配置为与另一元件，例如但不限于穿孔元件，组合从至少一种脂肪组织去除脂肪相。根据该实施方式，本文公开的穿孔元件用于在至少一种脂肪组织穿孔，从而便于抽吸元件接近到达至少一种脂肪组织的脂肪相，并从至少一种脂肪组织去除脂肪相。
根据本发明的另一方面，提供了制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法，所述方法包括：从至少一种脂肪组织机械地去除脂肪相。
从动物提供至少一种脂肪组织。用于从动物提供脂肪组织的本领域已知的任何方法都在本发明的范围内，例如但不限于皮下脂肪组织吸引术。
根据一实施方式，在制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法中，从至少一种脂肪组织中去除脂肪相包括均化脂肪组织，和从匀浆中提取脂肪耗尽的脂肪组织。例如但不限于，使用均化器进行脂肪组织的均化。例如但不限于，通过离心匀浆进行从匀浆中提取无脂肪的脂肪组织。离心后，获得相-含有细胞内流体的下层水相，含有源于脂肪组织的细胞的中间细胞相，以及含有例如甘油三酯的上部脂肪相。中间细胞相是均化的脂肪耗尽的脂肪组织。通过本领域已知的用于将细胞相与其它相分离的任何方法进行细胞相与下相和上相的分离，例如但不限于用注射器、或移液管、或与泵流体连接的插管吸出细胞相；并且通过配置为允许水相和脂肪相通过但不允许细胞相通过的基层过滤。这种基层的实例包括但不限于膜，纱布等。
根据另一实施方式，在制备含有无脂肪的脂肪组织的制剂的方法中，从至少一种脂肪组织中去除脂肪相包括压迫所述至少一种脂肪组织。
根据又一实施方式，在制备含有无脂肪的脂肪组织的制剂的方法中，压迫所述至少一种脂肪组织包括在所述第一压迫元件和第二压迫元件之间压迫所述至少一种脂肪组织。包括本文公开的实施方式在内的在第一压迫元件和第二压迫元件之间压迫至少一种脂肪组织的本领域已知的任何实施方式在本发明的范围内。
应当注意，通过使用使用者的至少一只手掌来压迫至少一种脂肪组织也在本发明的范围内，包括但不限于用手掌将至少一种脂肪组织压迫在表面上，如桌子表面；以及将至少一种脂肪组织压迫在手掌之间。
根据又一实施方式，在制备含有无脂肪的脂肪组织的制剂的方法中，压迫所述至少一种脂肪组织包括从所述至少一种脂肪组织抽吸所述脂肪相。包括本文公开的实施方式在内的从至少一种脂肪组织抽吸脂肪相的本领域已知的任何实施方式在本发明的范围内。
根据又一实施方式，制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法还包括在所述至少一种脂肪组织穿孔。根据一些实施方式，在从至少一种脂肪组织去除脂肪相之前在所述至少一种脂肪组织穿孔。根据一些其它实施方式，在从至少一种脂肪组织去除脂肪相期间在所述至少一种脂肪组织穿孔。包括本文公开的实施方式在内的在从脂肪组织去除脂肪相之前或期间在至少一种脂肪组织穿孔的本领域内已知的任何实施方式在本发明的范围内。
根据另一实施方式，制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法还包括控制在压迫期间施加在所述至少一种脂肪组织上的压力。包括本文公开的实施方式在内的用于在压迫至少一种脂肪组织期间控制压力的本领域已知的任何实施方式在本发明的范围内。
根据又一实施方式，制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法还包括在压迫所述至少一种脂肪组织期间控制第一压迫元件和第二压迫元件中的任何一个或两者的移动的速度。包括本文公开的实施方式在内的用于控制第一压迫元件和第二压迫元件中的任何一个或两者的移动的速度的本领域内已知的任何实施方式在本发明的范围内。
根据又一实施方式，制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法还包括控制压迫所述至少一种脂肪组织的时间段。包括本文公开的实施方式在内的控制压迫至少一种脂肪组织的时间段的本领域内已知的任何实施方式在本发明的范围内。
根据另外的实施方式，制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法还包括控制压迫至少一种脂肪组织的温度。包括本文公开的实施方式在内的控制压迫至少一种脂肪组织的温度的本领域内已知的任何实施方式在本发明的范围内。
根据一实施方式，在环境温度下压迫至少一种脂肪组织。根据另一实施方式，在基本上18-28℃的温度下压迫至少一种脂肪组织。根据优选实施方式，在基本上37-40℃的温度下压迫至少一种脂肪组织。
根据一些实施方式，在制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法中，将脂肪耗尽的脂肪组织配置为不需要进一步的操作或处理而被移植或注射到需要软组织再生的患者中，例如但不限于，在口腔中和牙龈退缩的区域缺乏软组织。此外，本发明的脂肪耗尽的脂肪组织配置为不需要进一步的操作或处理而在牙科手术或口腔手术中用作牙科再生膜，或用作治疗皮肤缺陷的移植物。
为了提高本发明的无脂肪的脂肪组织的软组织再生效率，根据一些实施方式，制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法还包括加入富含生长因子的制剂，配置为增强间充质干细胞的增殖和分化。本领域已知的任何配置为增强间充质干细胞的增殖和分化的富含生长因子的制剂在本发明的范围内，例如但不限于富含血小板的血纤维蛋白，富血小板血浆，富含血小板的生长因子，富血小板生长因子，浓缩生长因子及其任何组合。
根据一实施方式，将富含生长因子的制剂加入到被压迫的无脂肪的脂肪组织中，例如但不限于用图1、2、6、7、11和14所示的压迫装置压迫的无脂肪的脂肪组织。根据优选的实施方式，将富含生长因子的制剂加入到被穿孔和压迫的无脂肪的脂肪组织中，例如但不限于用图3-5、8-10、12-13和18所示的穿孔压迫装置压迫的无脂肪的脂肪组织。无脂肪的脂肪组织的穿孔有助于富含生长因子的制剂进入无脂肪的脂肪组织，从而提高富含生长因子的制剂的效果。
根据一些实施方式，在制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法中，将脂肪耗尽的脂肪组织配置为被移植或注射到需要骨组织再生的患者中。在“发明背景”中详细说明了需要骨组织再生的情况的例子。
因此，根据一实施方式，制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法还包括向所述无脂肪的脂肪组织中加入至少一种类型的骨组织。本领域已知的任何类型的骨组织在本发明的范围内。根据另一实施方式，制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法还包括向所述无脂肪的脂肪组织中加入至少一种骨替代物。本领域已知的任何骨替代物在本发明的范围内。根据另一实施方式，制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法还包括加入至少一种类型的骨组织和至少一种骨替代物。
根据另一实施方式，制备含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的方法还包括加入富含生长因子的制剂，其配置为增强间充质干细胞的增殖和分化；并将至少一种类型的骨组织添加到所述无脂肪的脂肪组织。根据上述实施方式，添加富含生长因子的制剂，其配置为增强间充质干细胞的增殖和分化。
根据优选实施方式，所述至少一种类型的骨组织和/或所述至少一种骨替代物，伴有或不伴有配置为增强间充质干细胞的增殖和分化的富含生长因子的制剂，与脂肪耗尽的脂肪组织混合，例如但不限于通过使用混合器。根据另一个优选的实施方式，用混合器的混合在大体上5-10分钟的范围内持续一段时间。根据另一优选实施方式，混合直至混合物均匀。根据另一优选实施方式，混合直至混合物为半固体并适合作为骨移植物移植。
根据本发明的另一方面，提供了包含脂肪耗尽的脂肪组织的制剂，其配置为移植或注射到需要软组织或骨再生的患者中。
根据一实施方式，根据本领域已知的任何实施方式，包括本文公开的实施方式，通过从至少一种脂肪组织中机械地去除脂肪相来制备脂肪耗尽的脂肪组织。
根据另一实施方式，制剂含有脂肪耗尽的脂肪组织和富含生长因子的制剂，其配置为增强间充质干细胞的增殖和分化。
根据另一实施方式，制剂含有脂肪耗尽的脂肪组织和至少一种类型的骨组织。
根据另一实施方式，制剂含有脂肪耗尽的脂肪组织和至少一种骨替代物。
根据另一实施方式，制剂含有脂肪耗尽的脂肪组织，至少一种类型的骨组织和至少一种骨替代物。
根据又一实施方式，制剂含有脂肪耗尽的脂肪组织；富含生长因子的制剂，其配置为增强间充质干细胞的增殖和分化；和至少一种类型的骨组织。
根据又一实施方式，制剂含有脂肪耗尽的脂肪组织；富含生长因子的制剂，其配置为增强间充质干细胞的增殖和分化；和至少一种骨替代物。
根据另外的实施方式，制剂含有脂肪耗尽的脂肪组织；富含生长因子的制剂，其配置为增强间充质干细胞的增殖和分化；至少一种类型的骨组织；和至少一种骨替代物。
应当注意，根据本文公开的实施方式，配置为移植或注射到需要软组织或骨再生的患者中的制剂的任何一种成分，即脂肪耗尽的脂肪组织，配置成增强间充质干细胞增殖和分化的富含生长因子的制剂，至少一种类型的骨组织，和至少一种骨替代物，是根据本领域已知的实施方式制备，包括本文公开的实施方式。
应该进一步指出的是，制备本发明的含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的装置的使用以及本发明的含有脂肪耗尽的脂肪组织的制剂的制备方法-显著缩短了时间并且简化了配置为移植或注射到需要软组织或骨再生的患者中的制剂的制备。目前可获得的方法涉及例如脂肪组织的酶处理，其给制备过程增加负担；或需要长时间的孵育时间，其以几天和几周的数量级延长准备时间。此外，目前可用的方法需要使用特殊的实验室设备，例如孵化器。另一方面，本发明提供了操作简单且成本低廉的装置。此外，本发明提供了更快的制备制剂的方法。例如，制备配置为移植或注射到需要软组织再生的患者中的制剂的方法持续长达大体上半小时，以及制备配置为移植或注射到需要骨再生的患者中的制剂的方法持续长达大体上一个小时。此外，本发明提供的制剂缩短了移植或注射后软组织或骨的再生和修复时间，并且增加了涉及使用本发明制剂的临床程序的成功率。
应当理解，为了清楚而在不同实施方式的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施方式中组合提供。相反，为了简洁而在单个实施方式的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独提供或以任何合适的子组合提供。
尽管已经结合本发明的具体实施方式描述了本发明，但是显然，许多替代方案，修改和变化对于本领域技术人员是显而易见的。因此，旨在包括落在所附权利要求的精神和广泛范围内的所有这样的替代方案，修改和变化。