[发明专利]组织再生多药物混合剂及其递送器械

说明书

公开了用于促进在受试者上的组织(诸如受创伤、受损或受伤附肢)或在受试者内的组织(诸如受创伤、受损或受伤器官)的再生的器械、组合物和方法。所公开的器械、组合物和方法包括或利用可穿戴的套管和再生组合物。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年12月6日提交的美国临时申请系列号62/944,707的优先权权益，其整个内容通过引用并入本文。

关于联邦资助研究或开发的声明

本发明在美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)授予的AR055993的资助下在政府支持下完成。政府享有本发明的某些权利。

发明领域

本发明的领域涉及再生医学。更具体地，本公开内容涉及用于在受试者表面或在有此需要的受试者内部促进组织再生的器械、组合物和方法。所公开的器械包括可穿戴的套管，并且所公开的组合物包括再生组合物。

背景

仅在美国，预计人肢体丧失的发生率在未来30年内显著增加，在2050年之前每年影响360万人(Ziegler-Graham等人,2008)，留下糖尿病患者、战争退伍军人、创伤幸存者、以及患有外周动脉疾病的那些人(在截肢的情况下选择有限)。

先前的努力已经试图诱导肢体再生，包括使用电刺激(Borgens(1982)Science217,747-750；Leppik等人(2015)Sci.Rep.,5,18353；Smith,(1981)Bioelectrochem.and Bioenergetics,8(6),661-670)、组织引导生物材料(Suckow等人(1999)J.of Invest.Surg.,12(5),277-287)、祖细胞移植(Lin等人,(2013)Dev.Cell,24(1),41-51)和调节关键分子途径(Kawakami等人,(2006)GenesDev.,20(23),3232-3237；Yokoyama等人,(2001)Dev.Biology,233(1),72-79)。但是，它们在恢复新肢体的显著生长和成型(patterning)方面的成功有限。

组织再生涉及一系列生物事件，这些事件完全组合以重建在创伤或截肢过程中丧失的切除物或附肢。在典型的创伤愈合应答和再生应答之间存在明显差异。这两个过程虽然在许多实施方案中是相似的，但产生完全不同的终产物。在正常的创伤愈合过程中，许多复杂的生物结构诸如汗腺、导管和毛囊无法重建，因为这样做的生物机制不可用。在典型的成年哺乳动物皮肤创伤中，这些结构不会再生，因为这些组织和器官的发育涉及高度特异性的生理学过程。此外，正常的创伤闭合和瘢痕形成不会为这些结构的再生提供适当环境。另一方面，割处再生是所有原始结构都被原始结构的复制品替换的过程。

虽然一些复杂的动物诸如美西螈在其终生中天然再生肢体、眼和其它整个器官，但哺乳动物通常表现出有限的再生，并且通常不表现出像有尾目动物那样的可塑性和转分化能力。当暴露于通过植入截肢组织中的缓释珠子递送的再生诱导剂时，已经向青春期成熟的无尾动物可以再生其截断的或受伤的肢体。用于诱导再生过程的组织祖细胞也可能有用；幼虫肢体祖细胞已经被证实活化相同的Wnt、Shh信号传递以促进成型。