修改和改编在不背离 本发明的精神和范围下，对本领域技术人员将是容易地显而易见的。
[0056] 另外，本文中公开的全部范围要理解为包括在其中包含的任何和全部子范围。例 如，"1. 0至10. 0"的陈述范围应该考虑包括以最小值1. 0或更大开始并以最大值10. 0或 更小结束的任何和全部子范围，例如1. 〇至5. 3,或4. 7至10. 0,或3. 6至7. 9。
[0057] 本文中公开的所有范围还被认为包括所述范围的端点，除非明确地另有说明。例 如，"5和10之间"的范围通常应该认为包括端点5和10。
[0058] 另外，当词组"高达"结合量或数量使用时，要理解所述量至少是可检测的量或数 量。例如，存在量"高达"规定量的材料可以从可检测量起并高达和包括所述规定量。
[0059] 如在下文进一步描述，本公开涉及可用于形成化学梯度、包括在生物环境内形成 化学梯度的方法、装置和组合物。另外，这种化学梯度可用于组织修复和/或药物投送。例 如，在一些情况下，可通过建立高度可调的神经生长因子（NGF)梯度，所述梯度被设计成引 导轴突生长穿过本文中描述的装置的微通道、例如充有细胞外基质（ECM)材料的水凝胶微 通道，来实现组织修复。
[0060]因此，本公开的方面涉及可用于提供持续的化学梯度、包括在生物环境中提供持 续化学梯度的装置、方法和组合物。在一种变化形式中，纳入了已知量活性剂、例如生长因 子的纤维以预定和预选的取向盘卷，优选在管道中微通道的壁、或外周长周围。以这种方 式，可以向被引入微通道的组织可控地提供预定浓度的所述活性成分。在一些实施方式中， 可以通过沿着所述微通道的长度有意改变存在于给定区域中的纤维节距或卷数，从而沿着 所述微通道的长度可预测地改变所投送的活性剂浓度。以这种方式，可以建立沿着微通道 长度的浓度梯度。例如，当在所述盘卷纤维中提供活性剂例如生长因子（GF)时，这种盘卷 纤维可以在一个或多个微通道或腔周围或内部盘卷，以在所述微通道或腔中提供一种或多 种限定的GF梯度。因此，公开了方法、装置和组合物来生成预定、预选和可预测地控制的化 学梯度。这样的化学梯度本文中也可以称为"可编程"梯度。在一些实施方式中，所述梯度 通过本文中描述的纤维的节距或圈数实现。
[0061] 在一些实施方式中，本文中描述的装置包含具有第一端和第二端的管道、布置在 所述管道中并从第一端向第二端延伸的一个或多个微通道，和在至少一个微通道的外部周 围盘卷的纤维，其中所述纤维包含活性剂，所述活性剂可操作地扩散到所述微通道的内部。 所述装置的管道可具有任何尺寸、形状和结构，并由不会与本发明的目的不相容的任何材 料形成。例如，在一些实施方式中，所述管道由聚合材料例如聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、或聚 烯烃例如聚乙烯或聚丙烯等等形成。此外，在一些情况下，所述管道具有基本上管形或圆柱 形的形状。在一些实施方式中，这种管形或圆柱形的管道具有的内径在约100ym和约50_ 之间，约100ym和约10mm之间，约1mm和约10mm之间，约1mm和约5mm之间，或约200ym和 约500ym之间。在一些情况下，所述管道具有的直径大于约50mm或小于约100ym。另外， 在一些情况下，本文中描述的管道具有的长度在约1mm和约200mm之间，约5mm和约100_ 之间，约1 〇mm和约30mm之间，或约50mm和约1 50mm之间。
[0062]另外，本文中描述的管道可包含不会与本发明的目的不相容的任何材料或由其 形成。例如，在一些实施方式中，所述管道由聚合材料形成，所述聚合材料例如聚氨酯、聚 酯、聚碳酸酯、聚己内酯、聚乳酸（PLA)、胶原蛋白、聚四氟乙烯（PTFE)、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)、聚二甲基硅氧烷（PDMS)、聚醚聚氨酯、聚对苯二甲 酸乙二醇酯（PET)、聚砜（PS)、聚环氧乙烷（PE0)或聚乙二醇（PEG)、聚环氧乙烷-聚环氧丙 烷共聚物（PE0-PP0)、聚烯烃例如聚乙烯（PE)或聚丙烯（PP)，或一种或多种前述项的组合。 在一些情况下，所述管道包含一段植入管或导管，例如Micro-Renathane植入管。也可以使 用其他材料。
[0063] 类似地，本文中描述的管道的微通道可具有不会与本发明的目的不相容的任何大 小与形状。例如，在一些情况下，基本上管形或圆柱形的微通道具有的直径在约l〇〇nm和约 2000ym之间，约100nm和约50ym之间，约100nm和约1ym之间，约500nm和约10ym之 间，约500nm和约5ym之间，或约500nm和约1ym之间。在一些实施方式中，所述微通道 具有的平均直径在约100ym和约2000ym之间，约100ym和约1000ym之间，或约300ym 和约800ym之间。在一些情况下，所述微通道具有的平均直径小于约lOOym或大于约 2000ym。另外，所述微通道可具有高达所述装置的管道长度的约99 %、高达约95%、高达 约90 %或高达约80 %的长度。
[0064] 另外，在一些实施方式中，本文中描述的装置的微通道布置在所述管道中布置的 基质材料内。可以使用不会与本发明的目的不相容的任何基质材料。例如，在一些情况下， 基质材料包含水凝胶，例如生物降解型水凝胶。为了本文中参考的目的，"生物降解型"材料 包括可在生物环境内分解、并可以提供无毒分解产物的材料。在一些情况下，本文中描述的 可生物降解材料包含一个或多个酯键。在一些情况下，本文中描述的装置的基质材料包含 琼脂糖凝胶。可以使用不会与本发明的目的不相容的任何琼脂糖凝胶。例如，在一些情况 下，所述基质材料包含琼脂糖凝胶，所述琼脂糖凝胶基于琼脂糖凝胶的总重量，包含约0. 5 和约5重量％之间的琼脂糖、约1和约4重量％之间的琼脂糖、或约1. 5和约2. 5重量％之 间的琼脂糖。适合用于本文中描述的装置的一些实施方式中的其它非限制性基质材料的例 子包括乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA)、聚乳酸（PLA)、聚己内酯、聚氨酯、聚酯、聚碳酸酯、胶原 蛋白、聚四氟乙烯（PTFE)、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)、聚二 甲基硅氧烷（PDMS)、聚醚-聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚砜（PS)、聚环氧乙烷 (PEO)或聚乙二醇（PEG)、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷共聚物（PEO-PPO)、聚烯烃例如聚乙烯 (PE)或聚丙烯（PP)，或一种或多种前述项的组合。其他基质材料也可以单独或组合使用。
[0065] 此外，不会与本发明的目的不相容的任何纤维都可以盘卷在本文中描述的微通道 外部周围。为了本文中参考的目的，"纤维"包括任何伸长的结构，例如股或细丝。本文中描 述的纤维可具有不会与本发明的目的不相容的任何直径。例如，在一些实施方式中，本文中 描述的纤维具有的直径（在以本文中描述的方式盘卷或盘卷之前）在约l〇〇nm和约100ym 之间，约500nm和约50ym之间，约1ym和约50ym之间，或约10ym和约50ym之间。另 外，在一些实施方式中，盘卷的纤维包括外径在约10ym和约1000ym之间、约50ym和约 500ym之间、或约100ym和约500ym之间的卷、环或圈。
[0066] 关于所述纤维相对于微通道的优选取向，要理解所述纤维以其优选的盘卷状态优 选占据由所述微通道的外周长限定的区域，或是与所述外周长相邻另行取向。以这种方式， 在本文中使用时，术语"微通道的外部"是指所述盘卷纤维借此与微通道一致定位、或环绕 所述微通道的任何取向。
[0067] 另外，在一些变化形式中，本文中描述的装置的纤维包含聚合物例如生物降解型 聚合物或由其形成。在一些情况下，纤维包含聚乙交酯、聚丙交酯、乙交酯-丙交酯共聚物、 聚对二氧六环酮、藻酸盐、乳酸_乙醇酸共聚物、聚乳酸、己内酯或其组合，或由其形成。此 外，如下文进一步描述，本文中描述的装置的纤维可以用不会与本发明的目的不相容的任 何方式盘卷在所述装置的微通道外部周围。例如，在一些情况下，所述纤维以各向同性构造 盘卷在所述微通道外部周围。为了本文中参考的目的，"各向同性"构造包括具有均等或基 本上均等节距的构造。为了本文中参考的目的，纤维的"节距"包括每长度的纤维盘卷周围 的微通道的纤维的环或卷数。为了本文中参考的目的，"均等的"节距包括沿着微通道长度 没有变化的节距。为了本文中参考的目的，"基本上"均等的节距包括沿着微通道长度的变 化小于约10%、小于约5%、或小于约1 %的节距。或者，本文中描述的纤维以各向异性构造 盘卷在所述微通道的外部周围，也是可能的。为了本文中参考的目的，"各向异性"构造包括 非各向同性构造，例如在下文进一步描述的非各向同性构造。此外，在一些变化形式中，本 文中描述的纤维不阻断或阻塞本文中描述的装置的微通道。
[0068] 本文中描述的纤维的活性剂可包括不与本发明的目的不相容的一种或多种活性 剂。为了本文中参考的目的，"活性剂"包括可以以本文中描述的方式提供化学梯度的化学 物种。例如，在一些情况下，活性剂包括药物、肽、蛋白、生长抑制因子、或生长促进因子例如 神经生长因子（NGF)。因此，在一些实施方式中，由本文中描述的装置提供的化学梯度包括 药物浓度梯度或生长因子浓度梯度。可以使用不会与本发明的目的不相容的任何药物。活 性剂也可包括其他需要的分子信号或标志物。另外，在一些实施方式中，所述活性剂是生物 活性的和/或未变性的。
[0069] 此外，如下文进一步描述，本文中描述的装置的的一些实施方式包含布置在管道 中的多个微通道。所述微通道可具有相同或不同的大小、形状和/或结构。另外，在包含多 个微通道的一些情况下，多个纤维可盘卷在所述多个微通道中一个或多个的外部周围。在 一些情况下，所述多个纤维各自盘卷在不同的微通道外部周围，并且至少两个所述盘卷纤 维包含相同或不同的活性剂、相同或不同量的活性剂、和/或相同或不同的节距和/或尺 寸。
[0070] 在另一个方面，本文中描述了组合物，其在一些实施方式中与一些其他组合物相 比较，可提供一个或多个优点。例如，在一些实施方式中，本文中描述的组合物提供了也由 本文中描述的装置提供的一个或多个优点。此外，在一些情况下，本文中描述的组合物可附 加或代替本文中描述的装置用于形成化学梯度。
[0071] 在一些实施方式中，本文中描述的组合物包含盘卷的聚合材料，所述聚合材料包 含活性剂，当所述聚合材料布置在生物室中时，所述活性剂可操作地从所述聚合材料中扩 散出来。在一些情况下，所述盘卷的聚合材料可具有与本文中描述的装置的纤维相同的结 构。例如，在一些情况下，本文中描述的组合物的盘卷聚合材料是生物降解型。在一些实施 方式中，所述聚合材料包括乳酸-乙醇酸共聚物、聚乳酸、己内酯、或其组合。另外，在一些 情况下，所述活性剂包含药物或生长因子。还有，本文中描述的组合物的生物室可包括不会 与本发明的目的不相容的任何生物室。例如，在一些情况下，所述生物室包含活生物的部 分。另外，在一些实施方式中，所述生物室包含神经管道。也可以使用其他生物室，如本文 中进一步的描述。
[0072] 在其他变化形式中，本文中描述的组合物不一定包括盘卷组分，例如本文中描述 的盘卷纤维或聚合材料。例如，在一些情况下，本文中描述的组合物包含含有第一浓度的活 性剂的第一梯度材料或基质和包含第