[发明专利]具有支持和径向扩散支架的可植入细胞装置

说明书

技术领域

本发明涉及可植入医疗装置领域。具体而言，本发明涉及具有支持和扩散支架的用包封的细胞治疗疾病和病症的可植入细胞装置例如囊状物(capsule)。

背景技术

许多临床病症、缺陷和疾病状态可以通过提供给患者以活细胞产生的一种或多种生物活性因子或从患者中去除被活细胞代谢的有害因子来治疗或减轻。在许多情况下，这些因子可以恢复或补偿器官或组织功能的损害或丧失。其病因包括分泌器官或组织功能丧失的疾病或缺陷状态的实例包括：

(a)糖尿病，其中胰腺胰岛产生胰岛素受损害或丧失；

(b)甲状旁腺功能减退，其中甲状旁腺激素产生的丧失引起血钙水平下降，导致严重的肌肉抽搐；

(c)帕金森病，其中多巴胺产生减少；和

(d)贫血，特征为继发于促红细胞生成素缺陷的红血细胞产生丧失。器官或组织功能的损害或丧失可导致另外的代谢功能的丧失。

因此，许多研究者试图通过移植整个器官、器官组织或提供分泌产物或影响代谢功能的细胞重建器官或组织功能。此外，移植可提供巨大的益处，但是相对较少数量的适合及可获得用于移植的器官限制其应用。一般而言，患者必须被免疫抑制以避免移植物的免疫排斥，其导致移植物功能的丧失以及最终被移植的组织或细胞的坏死。在很多情况下，移植物必须持续长时间，甚至在患者的生存期的剩余时间内保持功能。患者在相当长的时间内保持于免疫抑制状态是不期望且昂贵的。

对这样的移植操作的理想替代方式是在物理载体内植入细胞或组织，所述物理载体将允许营养物质、废物和分泌的产物扩散但阻止免疫排斥的细胞和分子效应物。已经开发了保护产生选择的产物的组织或细胞免受免疫系统侵害的多种装置。这些包括血管外扩散腔室、血管内扩散腔室、血管内超滤腔室和微囊化细胞的植入。这些装置将减轻保持患者在免疫抑制状态的需要。已知装置的问题是在装置内生长的细胞的中央坏死。中央坏死可发生在长期植入后，并引起内广泛的细胞死亡。

用于延长时间地提供腔室每单位体积的更高表面积用于分布细胞以及改善的扩散用于递送适宜量的所需物质例如生长因子、神经肽、酶、激素或其他因子的或者提供其他所需的代谢功能的方法和装置对于需要长期治疗者将是非常有利的。

已知不同类型的细胞囊状物。例如，US 5,786,216公开了具有赋予所述装置以抗拉强度的内部支持物的囊状物。该支持物可包括沿所述囊状物的轴径向延伸的鳍状物，或者内部支持物的外表面可被粗糙化或形状不规则化。US 6,627,422公开具有用于细胞附着的网(mesh)或纱(yam)支持物的装置。WO 2006/122551公开具有细长系绳的包封的细胞装置，所述细长系绳包含加强件以使系绳更坚硬。

发明内容

根据本发明的实施方案，公开可植入的细胞装置。该装置包括限定和封闭腔室的膜；在腔室内的用于减小生物活性因子到达膜/跨膜的扩散距离的距离部件；以及在腔室内的用于增加腔室每单位体积的细胞支持表面积的用于分布细胞的支持部件。

根据本发明的另一个实施方案，公开用于制造可植入的细胞装置的方法。该方法包括形成由膜围成的腔室，所述腔室包括用于减小生物活性因子到达膜/跨膜的扩散距离的距离部件和用于增加腔室每单位体积的细胞支持表面积的用于分布细胞的支持部件。其后，给所述腔室加载细胞群，所述细胞能够分泌生物活性因子或提供给受体以生物功能；最后，密封所述腔室。

本发明的装置允许细胞在哺乳动物内，如哺乳动物的脑中更长期的存活。根据本发明的长期意指至少6个月，例如至少9个月，更优选至少一年。因此，所述植入的装置是从植入时间起长期可用的。

附图说明

本发明的实施方案及其优点可从下面的详细描述并结合附图得到最好地理解，在附图中，

图1例示根据本发明的实施方案的装置的剖视图；

图2(A)-(E)例示根据本发明的多种实施方案的距离部件；

图3(A)-(C)例示根据本发明的多种实施方案的距离部件的横截面正视图和俯视图；

图4(A)-(E)例示根据本发明的多种实施方案的支持部件的正视图和俯视图；

图5例示根据本发明的实施方案的具有多种支持部件以及系绳的组合的距离部件；

图6以根据本发明实施方案的装置的不同元件的尺寸例示该装置。

图7例示具有作为距离部件的绞合丝线(twisted wire)和刚毛形状的支持部件的的装置。绞合丝线和刚毛一起限定刷支架。