包装待再生组织基质的方法与流程

本发明涉及移植前待再生的生物组织的包装领域。

背景技术

用于自体、同种异体或异种移植物或移植体的生物组织可以从外科手术干预期间从供体(人或动物来源)提取的组织中获得，例如在放置髋关节假体期间的股骨或软组织(例如人的阔筋膜)。提取的生物组织经过许多处理步骤，将任何生物元素(细胞、细菌等)清除，以产生经过处理的离体组织样本，并进一步脱水以提供生物组织基质，然后进行存储备用。组织基质的使用意味着在存在生物流体的环境中放置组织基质而再生为再生组织。

例如，Dufrane等人在Biomaterials 23(2002)2979-2988公开了这样一种用于物理和化学处理阔筋膜的工艺。典型的处理步骤是对提取的组织进行离心，以去除其中包含的大部分血液和/或脂肪；将组织切成所需大小的小块，对组织进行化学处理以去除任何细胞、细菌病毒的痕迹。处理后，将处理过的组织冻干并最终包装为组织基质。

为了满足安全法规的标准，上述工艺需要在无菌和/或分类的条件下进行(即满足管控标准)。该处理是耗时的(当由操作员进行人工操作时)、全面的并且必须确保产品可以长期储存。

通常，生物组织基质块以干燥形式在软包装中存储以尽可能长时间地保持干燥，或者在硬质的、有渗透性的包装中存储。将处理过的离体组织样本冻干至最高6％的含水量，从冻干机中移除，并对所得组织基质进行存储。然而，仅仅在包装前从冻干机中取出组织基质的步骤会导致环境水分的吸收，从而限制了产品的保质期，并存在污染组织的风险。

当医疗专业人员需要使用如上存储的生物组织基质时，他打开包含该组织基质的包装并将其再生为生物组织，即他用来自接收治疗的患者的体液再水化该组织。这可确保成功移植并将移植排斥反应的风险降至最低。

这一步骤涉及的对组织基质的操作存在污染组织基质的风险。

因此，申请人认为有必要提出一种新的包装组织基质的方法以及通过该方法获得的包装后待再生的生物组织，该方法降低了移植前组织基质污染的风险并提高了其保质期。

技术实现要素：

为达到这一目的，本发明提出了一种在真空下生产包含待再生的用于移植的生物组织基质的小瓶的方法，包括以下步骤：

-将处理过的离体组织样本置于敞开的硬质小瓶中；

-将小瓶置于冻干机中；

-在真空下运行冻干工艺，以将处理过的离体组织样本转化为生物组织基质；

-在真空下，在冻干机内部用封闭部件气封小瓶，并且

-从冻干机中移除密封的小瓶。

优选地，在运行冻干工艺之前，在将小瓶置于冻干机之前或之后，本方法还包括以下步骤：

-将封闭部件预先定位到小瓶上，定位的方式允许小瓶的内部和外部的流体连通，流体连通通过小瓶的开口实现。

真空应理解为标准冻干机中通常采用的低压。例如达到低于1mbar的压力，优选低于50μbar，更优选低于10μbar的压力。

使用本方法能够获得用于临床使用的小瓶，小瓶在真空下用封闭部件密封并且包含待再生的用于移植的生物组织基质。再生通常通过在血液、骨髓、脂肪组织提取物中加入悬浮细胞，或采用生长因子悬浮液、含有干细胞或任何其他生物活性剂的培养液来进行。封闭部件优选地是可重新密封的。

关于“临床使用”，应该理解成材料和制造条件的标准应该符合官方规定。例如，材料优选地是医疗级或医药级的，生产/制造在进行了灭菌步骤的无菌环境中进行。

“生物组织”是指在外科手术干预期间从供体(人或动物来源)提取的组织，例如在放置髋关节假体期间的股骨或软组织(如人阔筋膜)。

“处理过的离体组织样本”是指在经过了许多用于将任何通常存在于生物组织中的生物元素(细胞、细菌等)清除的处理步骤(物理方法例如离心，或化学方法例如抗菌处理)之后提取的生物组织，

“生物组织基质”或“组织基质”是指经过脱水步骤(通常为冻干法)后的离体组织样本。

“再生组织”是指置于生物流体之后形成的生物组织基质，生物流体中含有适合于将基质复原为适合用于移植的组织的元素。

本发明还涉及将真空下密封的包含生物组织基质(待再生并用于移植)的小瓶用于产生再生组织。

本发明还涉及将包装在真空密封的小瓶中的生物组织基质再生为生物组织的方法，包括以下步骤：

-在小瓶中引入再生流体以将组织基质再生为生物组织。

小瓶可以是例如玻璃或其他材料如聚合物或塑料制成的小瓶或烧瓶或瓶子，其厚度和成分适合承受小瓶内外之间的压力差。它还应该适合与生物组织基质接触，这意味着它不应将任何化学物质释放到生物基质中。小瓶优选是无菌的和/或医药、外科、临床或兽医级的。

该封闭部件可以是任何合适的塞子或盖子，能够确保在小瓶中长时间保持真空并且湿气不能渗透到小瓶中。例如，该封闭部件可以是软木塞，但优选是医药级橡胶塞，或包括橡胶部件，或是可注射膜。这样的小瓶和封闭部件通常用于储存化学产品，例如那些由参考WHEAW224100进行商品化的产品。橡胶具有良好的气密性和水密性，并且可确保小瓶中包装的组织基质保持干燥并且处于真空状态。可以通过将橡胶塞子压入小瓶开口内将其放置到位，也可以通过热工艺或使用粘合剂将不透膜密封到小瓶上。

有利地，该封闭部件适用于可逆的针穿孔。这意味着针头可以通过封闭部件插入以在小瓶的内部和外部之间形成流体连通，并且在移除针头之后，塞子的气密和水密特征得以恢复。通常，针头有一个自由末端，并且另一个末端与注射器相连。橡胶塞子或可注射膜通常允许可逆的穿孔，但可以设想能实现这些特征的任何其他封闭方式。

封闭部件可以在冻干机内部或外部进一步使用额外的固定部件(例如金属环或塑料环首螺钉)固定在小瓶上，以增强密封性并赋予其更长的保质期。

优选地，本方法使包装的组织基质的湿度(或水分含量)低于10％(按重量计算)，最好低于6％(按重量计算)，湿度(或水分含量)通过受热前后的组织的重量差测量。

诸如橡胶塞子或可注射膜之类的封闭部件具有额外的优点，即可以将注射器针头插入其中而不会破坏气密性和水密性。这对于在用于移植之前向组织基质上引入再生流体是特别有意义的。

具有封闭部件的小瓶还能确保在储存期间避免基质组织的污染。

小瓶的尺寸与要容纳的组织基质块的尺寸和再生组织所需的再生流体的量相适应。

附图说明

通过以下几个示例的描述，参考附图，将更好地理解本发明：

图1示出了本发明的方法。

具体实施方式

参考图1，离体组织样本1，其源于已经历多个清理步骤的生物组织在步骤A中被引入小瓶2中，清理是以手动方式，例如Biomaterials 23(2002)2979-2988中公开的，或以自动方式，如PCT/EP2017/083540中公开的。该离体组织样本1在此可以是例如一块骨基质，小瓶2在此是圆柱形玻璃小瓶，具有较窄的颈部3。

在步骤B中，在此处为橡胶制成的塞子4定位成部分地插入小瓶2的颈部3中，这样留出了开口5，开口5用于小瓶的内部和外部之间的流体连通。

将塞子预先定位在小瓶的开口上的步骤B特别适用于所示出的那种塞子4，其具有支腿14使得塞子能够被阻塞在小瓶的颈部中，同时在支腿14之间留下一个开放空间5使气体和湿气在离体组织样本1和小瓶2的外部之间流动。

然而，在该方法的后续过程中，还有其他部件可以将塞子插入小瓶的颈部，这将在下文加以说明。

在步骤C中，将容纳了离体组织样本1并将塞子4盖至半开位置的小瓶2置于冻干机6中。为简单起见，此处示出了一个包含三个小瓶的简单冻干机，但一个冻干机通常可以包含几个小瓶，甚至数百个小瓶，具体取决于它们的尺寸，这些小瓶排列在一个或几个架子上，这些架子以使小瓶不能在架子上自由移动的方式(例如设置齿条)来容纳这些小瓶，或根据冻干机的构型安排其他排列方式。

当所有待冻干的小瓶已被引入冻干机后，关闭冻干机，并且在步骤D中进行冻干工艺。通常，降低冻干机内的温度以冻结小瓶的内容物(这里是离体组织样本1)，并将压力降低到离体组织样本1的水分升华点。

继续该工艺以获得尽可能干燥的组织基质10，优选水分含量低于10％(以重量计)，更优选6％(以重量计)或更少。

在冻干工艺结束时，在步骤E中，在冻干机打开并破坏真空之前，塞子4被按压以使其完全插入小瓶的颈部3中。这样，几乎完全脱水的组织基质10在真空下与小瓶的外部隔离。

在实践中，可操作板7可以安装在冻干机内部，在小瓶上方。在冻干工艺结束时，该板7可以向下运动以对预先定位的塞子4施加压力，直到塞子完全插入小瓶2的颈部3中。

可替代地，塞子可以一开始附加/粘附到板7并且在向下按压时固定地插入小瓶2的颈部3中。还可以设想，当一排小瓶布置在冻干机的架子上时，布置在冻干机中的板或辊将薄膜沉积在小瓶上，并且通过施加热量，例如来自板或辊，该薄膜被热密封到颈部的顶部瓶领上。

本领域技术人员由此理解，有多种技术方式能够在冻干机内部实施密封小瓶的步骤。

在步骤F中，打开冻干机,并移除密封的小瓶2，小瓶2中包含了真空下用于移植的待再生脱水生物组织基质10。

基质10现在以长保质期和易于使用的形式包装。小瓶内部的真空会倾向于对橡胶塞子施加吸力，从而帮助将其保持在适当的位置。由于组织基质在冻干后不暴露于环境空气中，因此所包装的材料的湿度含量保持在10％(按重量计)以下，优选低于6％(按重量计)，组织基质的保质期远超市场上现有的基质。

可选地，为了加强小瓶的密封，特别是对于橡胶塞子和玻璃小瓶，可以在步骤G中将铝盖8置于密封小瓶2上，可以在步骤F中将盖压合到小瓶颈部3上，以便将盖子8和橡胶塞子4固定到小瓶上并且避免任何不需要的开口。

有利地，该盖不完全覆盖塞子的顶部或者包括可打开的条带以容易地暴露橡胶塞子的顶部区域。这为进一步使用小瓶中的组织基质提供了一些优势。

尽管此处在小瓶2中示出了单个立方体骨基质10，但本发明不限于具有任何种类形状的待再生的任何特定组织基质。例如，可以是其他组织基质，如皮肤、真皮、肌腱、皮质骨粉、膀胱、骨骼肌……

在某些情况下，每个小瓶可能有不止一块组织基质。

可以设想小瓶的标记步骤，以防之前未进行标记。标签通常包含一个标识符(条形码、二维码、RFID芯片……)，用于组织基质的可追溯性，这在本领域是众所周知的。

组织基质可以通过操作员在无菌设施中以完全手动的方式或使用一些自动化步骤执行的清理步骤来制备。组织基质也可以用完全自动化的方式制备，例如在PCT/EP2017/083540中描述的反应器中，其包括：

-用于生物组织的引入和分类(根据法规标准引入无菌区)的气闸入口；

-用于处理生物组织以产生组织基质的部件；

-用于包装组织基质的部件；

-包装好的组织基质的气闸出口；

-将该生物组织从气闸入口移动到处理部件的自动化部件，以及

-将该生物组织基质从处理部件移动到包装部件并进一步移动到气闸出口的自动化部件。

在这种情况下，本发明的方法与包装部件以及处理部件(冻干)有关。

将包装在真空密封的小瓶2中的生物组织基质10进行再生的方法，包括在小瓶中引入再生流体以将组织基质再生为生物组织。组织再生后即适合移植到患者身上。

参考图2，在小瓶中引入再生流体以将组织基质10再生成生物组织的步骤I，可以通过使用初始含有再生流体21的注射器20来执行。注射器20的针头22的自由末端通过塞子4引入小瓶2中，塞子可以是橡胶塞子或可注射膜。通过按压注射器的活塞和/或小瓶内部与外部环境之间的压力差产生的吸力，再生流体被转移到小瓶中的组织基质10上。然后将注射器的针头从塞子上移除，塞子重新密封，不留下任何开口(因此，针在塞子上的穿孔可逆)。

一段时间后(取决于组织的类型)，该基质再生为生物组织，适合移植到患者身上。专业人员只需打开小瓶并对组织取样。

该再生流体可以是血液中的悬浮细胞、富血小板血浆、骨髓、脂肪组织提取物、生长因子溶液、含有干细胞的培养液或生物活性剂的悬浮液……

如上所述在小瓶中使用组织基质的优点是可以确保组织直到移植前的最后一分钟的无菌性，因为对于组织的操作步骤减少了，组织不会与其他容器接触，并且小瓶中的物质不存在任何潜在的污染。

可替换地，在塞子不适合针穿孔的情况下，例如当组织基质在真空下包装在用塑料薄膜作为封闭部件密封的塑料托盘中时，移除薄膜，将再生流体添加到小瓶中。为组织基质再生为适合移植的生物组织留出时间。这些步骤可以直接在手术室中进行，在手术室中污染可得到高度控制。

再生流体可以源自患者自己，并且可以是血液中的悬浮细胞、富血小板血浆、骨髓、脂肪组织提取物、生长因子溶液、含有干细胞或任何其他的生物活性剂的培养液。

组织基质可以源自患者自己，并且可以是例如骨骼、皮肤、真皮、肌腱、皮质骨粉、膀胱、骨骼肌。

患者可以是人类患者或动物。