用于生产胶原蛋白膜的方法及其应用_2

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间,这将有利于脂肪和/或血 管的去除。在一些实施方式中,所述接触的时间至少为10分钟。
[0034] 在一些实施方式中,本发明的方法还进一步包括在步骤(ii)和步骤(iii)之间和 /或在步骤(iii)和步骤(iv)之间的用于洗涤含有胶原蛋白的组织的步骤。在步骤(ii) 和步骤(iii)之间使用的洗涤步骤的目的是去除变性蛋白。因此,任何能够去除变性蛋白 的洗涤溶液都能够被使用。在一些实施方式中,在步骤(ii)和步骤(iii)之间使用的洗涤 溶液为丙酮。
[0035] 在用丙酮洗涤之后,用无菌水进一步洗涤所述含有胶原蛋白的组织。
[0036] 在一些实施方式中,在NaOH = NaCl溶液中进一步洗涤所述含有胶原蛋白的组织。 如果所述含有胶原蛋白的组织用NaOH = NaCl溶液洗涤,优选地,之后用无菌水进行洗涤。
[0037] 在一些实施方式中,在步骤(iv)后,用所述第一溶液进一步洗涤所述含有胶原蛋 白的组织。
[0038] 本领域技术人员应当理解的是,所述含有胶原蛋白的组织可以是分离自哺乳动物 的任意组织。但是,也应当理解的是,所述含有胶原蛋白的组织将含有致密结缔组织。在一 些实施方式中,所述含有胶原蛋白的组织分离自羊,牛,猪或人。优选地,所述含有胶原蛋白 的组织分离自人。
[0039] 在一些实施方式中,所述含有胶原蛋白的组织是自体移植的。
[0040] 第二方面,本发明提供了由第一方面的方法生产的胶原蛋白膜,其中,由该方法生 产的所述膜含有大于80% (w/w)的具有编织结构和大于300MPa的模量(modulus)的I型 胶原蛋白纤维或束。
[0041] 在一些实施方式中,所述胶原蛋白膜将具有大于400MPa的模量,且优选大于 500MPa〇
[0042] 所述胶原蛋白膜也将具有小于85 %,优选小于80 %的最大负荷的延伸 (extension)〇
[0043] 第三方面,本发明提供了一种制备用于植入到人或动物的体内或组织内的装置的 方法,所述方法包括将胶原蛋白膜放置在所述装置上,其中,所述胶原蛋白膜是通过包括如 下步骤的方法生产的:
[0044] (i)分离含有胶原蛋白的组织,并在乙醇溶液中进行孵育;
[0045] (ii)在含有无机盐和阴离子表面活性剂的第一溶液中孵育来自步骤(i)的所述 含有胶原蛋白的组织以变性其中含有的非胶原蛋白;
[0046] (iii)在含有无机酸的第二溶液中孵育在步骤(ii)中产生的所述含有胶原蛋白 的组织,直至在所述材料中的胶原蛋白变性;以及
[0047] (iv)在含有无机酸的第三溶液中孵育在步骤(iii)中产生的所述含有胶原蛋白 的组织,伴随同时发生的足够时间的机械刺激以使得在所述含有胶原蛋白的组织中的胶原 蛋白束对齐;
[0048] 其中,所述机械刺激包括对含有胶原蛋白的组织周期地施加张力。
[0049] 第四方面,本发明提供了一种用于植入到人或动物的体内或组织内的具有增强的 生物相容性的装置,其中,所述装置包括胶原蛋白膜,该胶原蛋白膜是由包括以下步骤的方 法生产的:
[0050] ⑴分离含有胶原蛋白的组织,并在乙醇溶液中进行孵育;
[0051] (ii)在含有无机盐和阴离子表面活性剂的第一溶液中孵育来自步骤⑴的所述 含有胶原蛋白的组织以变性其中含有的非胶原蛋白;
[0052] (iii)在含有无机酸的第二溶液中孵育在步骤(ii)中产生的所述含有胶原蛋白 的组织,直至在所述材料中的胶原蛋白变性;以及
[0053] (iv)在含有无机酸的第三溶液中孵育在步骤(iii)中产生的所述含有胶原蛋白 的组织,伴随同时发生的足够时间的机械刺激以使得在所述含有胶原蛋白的组织中的胶原 蛋白束对齐;
[0054] 其中,所述机械刺激包括对含有胶原蛋白的组织周期地施加张力。
[0055] -旦被生产,由本发明的方法生产的所述胶原蛋白膜可用于修复各种组织缺陷。
[0056] 因此,第五方面,本发明提供了根据第一方面或第二方面的胶原蛋白膜或者根据 第四方面的装置在哺乳动物中对组织缺陷的修复的应用。
[0057] 第六方面,本发明提供了一种在哺乳动物受试者中治疗组织缺陷的方法,该方法 包括将根据第一方面或第二方面的胶原蛋白膜或者根据第四方面的装置插入到所述组织 缺陷中的步骤。
[0058] 根据胶原蛋白膜的最终用途,本发明的方法能够用于生产不同厚度的胶原蛋白 膜。例如,在非人类的动物的鼓膜修复中使用的膜可以是50 μ m的厚度,而在人类的鼓膜修 复中使用的膜可以是100 μπι的厚度。因此,各种膜的厚度是可以设想到的。
[0059] 第七方面,本发明提供了一种由第一方面的方法生产的至少为IOym的胶原蛋白 膜。优选地,所述膜的厚度在约10 μ m和400 μ m之间。更优选地,厚度在50 μ m和200 μ m 之间。在一些实施方式中,本发明的胶原蛋白膜的厚度为约100 ym。
[0060] 第八方面,本发明提供了一种修复鼓膜穿孔的方法,该方法包括将根据第一方面 或第二方面的胶原蛋白膜或者根据第四方面的装置插入至或邻近于所述鼓膜穿孔的步骤。
[0061] 在一些实施方式中,所述第一方面或第二方面的方法具有限制性条件:没有发生 含有胶原蛋白的组织的交联。在一些实施方式中,第一方面或第二方面的方法具有限制性 条件:在本发明的方法中没有使用戊二醛。
【附图说明】
[0062] 图1显示的是与其他的膜相比,由本发明的方法生产的胶原蛋白膜的表面形 态(Tympacol?指的是本文中的ACS)。扫描电子显微镜显示了三个膜的表面形态(板 A-C ; X500,D ;X200)。Tympacol?(图1中指的是ACS)拥有两个不同的表面,以致密的胶原 蛋白束为特征的光滑的表面(板(Panel)A),和以疏松的胶原蛋白纤维的多孔表面为特征 的粗糙的表面(板B)。纸贴(膜)表面是不平坦的,具有少量的小孔(板c)。Gelfoam? 显示大小不等的大量的孔(板D)。比例尺:500 μ m。
[0063] 图2显示的是由本发明的方法生产的胶原蛋白膜的扫描电子显微镜(SEM)图像 (X100)〇
[0064] 图 3 显不的是市售生物支架("Bio-gide?",Luitpold Pharmaceuticals, Inc, Sh irley,NY,USA)的扫描电子显微镜(SEM)图像(X200)。
[0065] 图4显示的是表明由本发明的方法生产的胶原蛋白膜和市售的Bio-gide?比较的 平均最大负荷的条形图。
[0066] 图5显示的是表明由本发明的方法生产的胶原蛋白膜和市售的Bio-gide?比较的 最大负荷的平均延伸的条形图。
[0067] 图6显示的是表明由本发明的方法生产的胶原蛋白膜和市售的Bio-gide?比较的 平均负荷率(mean load at yield)的条形图。
[0068] 图7显示的是表明由本发明的方法生产的胶原蛋白膜和市售的Bio-gide?比较的 平均延伸率(mean extension at yield)的条形图。
[0069] 图8显示的是与其他市售的膜相比,移植由本发明的方法生产的胶原蛋白膜28天 后愈合的鼓膜(TM)的显微照片。在28天,用Tympacol?治疗的TM (ACS(板B&板D))具有正 常的三片层结构,由在CT层中的致密有序的胶原蛋白束组成。用纸贴治疗的TM(板E,板H) 和用Gelfoam?治疗的TM(辉瑞,皮尔斯,比利时)(板F,板I)在愈合区域变厚且在中间层 具有疏松杂乱的胶原蛋白纤维。在对照组中的TM(板G,板J)仍然较厚且具有非典型结构和 不规则的胶原蛋白纤维区域。在14天,与正常的TM(板K)相比,所有的TM均显著变厚。28 天时,与正常的TM(板L)相比,在ACS组中的TM厚度显示无显著差异(*p〈0. 05, #p〈0. 01)。 箭头指示的是残余的支架。H&E和马松三色染色法(Masson trichrome staining)。比例 尺:50 μ m〇
[0070] 图9显示的是移植后听力恢复的听觉脑干反应评估。听力恢复被定义为紧接穿孔 后(修复前)和移植后在特定时间点(修复后)之间的听觉阈限的差别。数值表示平均值 土平均标准误差(SEM) (η = 5)。使用多重线性回归分析在每组中进行移植后的听力恢复。 当在不同处理之间进行比较时,观察到恢复一段时间的所有大鼠的听觉阈值和显著的差异 (ρ〈〇· 01)。与那些用纸贴、Gelfoair^和自发愈合(对照)处理的大鼠的听力相比,用ACS 处理的大鼠听力恢复的明显更快。组之间的统计显著性是:ACS和自发愈合(ρ〈0. 01) ;ACS 和纸贴(ρ〈0· 01) ;ACS 和Gelfoam? (Ρ〈0· 01)。
[0071] 图10显示的是移植后在不同时间点鼓膜穿孔的愈合。
[0072] 通过阅读附图和随后的实施方式的具体说明,本领域普通技术人员将会理解本发 明的进一步的特征、优点和细节,这种说明仅仅为本发明的示例性描述。
【具体实施方式】
[0073] 一般来讲,本发明的实施方式涉及特别适合用于可植入的医疗装置的胶原蛋白 膜、覆盖物、涂层和/或支架,及其在动物或人类患者中制造和使用的方法。患者可以是人 或其他动物,如灵长类动物、马、牛、羊、犬、或猫科动物。可以提供胶原蛋白膜、涂层、覆盖物 和/或支架作为组织接触表面,其可封装可植入的装置的所有或部分,从而提供降低的免 疫原性应答和/或植入的装置在体内的长期功能。
[0074] 本文所用的术语仅是为了描述具体的实施方式,而不是旨在限制本发明。如本文 所使用的,单数形式"一种"、"一个"和"所述"也旨在包括复数形式,除非上下文另外明确 指出。可以进一步理解的是,在本说明书中使用的术语"包括"和/或"包含",指定所述特 征、整数、步骤、操作、元件和/或组分的存在,但不排除一种或多种其它特征、整数、步骤、 操作、元件、组分和/或它们的组的存在或附加。如本文所使用的,术语"和/或"包括相关 所列项目的一种或多种的任意和所有组合。如本文所用的,短语诸如"在X和Y之间"和"在 约X和Y之间"应解释为包括X和Υ。如本文所用的,短语诸如"在约X和Y之间"表示"在 约X和约Y之间"。如本文所用的,短语诸如"从约X到Υ"表示"从约X到约Υ"。
[0075] 本文所用的术语"约"是指跟随术语10%以上或以下的数值的偏差。例如,提及到 约70%的乙醇,包括在63%和77%之间的范围,即,70%的值的10%以下或以上。这包括 64%、65%、66%、67%、68%、69%、70%、71%、72%、73%、74%、75%、76%和 77%的乙醇。
[0076] 除非另有定义,本文使用的所有术语(包括技术术语和
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