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生物活性移植物和复合物.pdf

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生物 活性 移植 复合物
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摘要
申请专利号:

CN201080063724.0

申请日:

20101203

公开号:

CN102781487A

公开日:

20121114

当前法律状态:

有效性:

有效

法律详情:
IPC分类号: A61L27/56,A61L27/20,A61L27/12,A61L27/38,A61F2/28 主分类号: A61L27/56,A61L27/20,A61L27/12,A61L27/38,A61F2/28
申请人: 阿米特·普拉卡什·戈维
发明人: 阿米特·普拉卡什·戈维,克里斯蒂安·甘博亚
地址: 美国加利福尼亚州
优先权: PCT/US2009/067799,12/636,751
专利代理机构: 北京康信知识产权代理有限责任公司 代理人: 张英;宋春妮
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法律状态
申请(专利)号:

CN201080063724.0

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

法律状态类型:

摘要

太阳城集团本发明公开了各种生物活性移植物和/或生物相容性材料以及制作其的方法。在一个实施方式中,骨材料获自获自捐献者。所获得的骨材料与溶解剂接触,所述溶解剂配制成从所获得的骨材料的细胞材料中释放生长因子和生物活性物质。然后将获得的骨材料用清洗剂清洗。所获得的骨材料的pH被基本中和。在另外的实施方式中,矫形植入物包含抗菌性多糖。该植入物还可以包含骨刺激剂。

权利要求书

1.一种多孔形状记忆骨传导性矫形植入物,包含:抗菌性多糖;以及骨刺激剂。2.根据权利要求1所述的植入物,其中,所述多糖是壳聚糖。3.根据权利要求2所述的植入物,其中,所述壳聚糖浓度高于约5%。4.根据权利要求2所述的植入物,其中,所述壳聚糖浓度高于约30%。5.根据权利要求1所述的植入物,其中,所述骨刺激剂包含钙盐。6.根据权利要求5所述的植入物,其中,所述钙盐浓度高于约10%。7.根据权利要求5所述的植入物,其中,所述钙盐浓度高于约30%。8.根据权利要求5所述的植入物,其中,所述钙盐为磷酸钙。9.根据权利要求1所述的植入物,其中,所述骨刺激剂包含大于约100μm的颗粒。10.根据权利要求1所述的植入物,其中,所述骨刺激剂包含组织。11.根据权利要求10所述的植入物,其中,所述组织是同种异体移植、异种移植或自体移植组织。12.根据权利要求10所述的植入物,其中,所述组织为至少部分去矿化的骨。13.根据权利要求1所述的植入物,其中,所述植入物是交联的。14.根据权利要求1所述的植入物,其中,所述植入物的孔径至少部分基于控制速率的冷冻。15.根据权利要求14所述的植入物,其中,所述植入物的孔的走向至少部分基于所述植入物的指定表面的定向冷冻而调节。16.根据权利要求1所述的植入物,其中,所述植入物至少部分脱水并压缩。17.根据权利要求14所述的植入物,其中,所述压缩的植入物的水化使所述植入物恢复至未压缩形状。18.一种有延展性的矫形植入物,包含:抗菌性多糖;骨刺激剂;和水。19.根据权利要求18所述的植入物,其中,所述多糖是壳聚糖。20.根据权利要求19所述的植入物,其中,所述壳聚糖浓度低于约10%。21.根据权利要求19所述的植入物,其中,所述壳聚糖浓度低于约2.5%。22.根据权利要求18所述的植入物,其中,所述骨刺激剂包含钙盐。23.根据权利要求22所述的植入物,其中,所述钙盐浓度高于约10%。24.根据权利要求22所述的植入物,其中,所述钙盐浓度高于约40%。25.根据权利要求18所述的植入物,其中,所述骨刺激剂包含组织。26.根据权利要求25所述的植入物,其中,所述组织为同种异体移植组织。27.根据权利要求25所述的植入物,其中,所述组织为至少部分去矿化的骨。28.根据权利要求18所述的植入物,其中,所述骨刺激剂包含大于约100μm的颗粒。29.根据权利要求28所述的植入物,其中,所述颗粒是骨传导性的。30.根据权利要求18所述的植入物,其中,所述植入物表现出针对金黄色葡萄球菌(MSRA)的抗菌活性。31.一种矫形植入物涂层,包含:抗菌性多糖。32.一种包括权利要求31所述的植入物涂层的植入物。33.一种矫形植入物,包含:抗菌性多糖;其中,所述矫形植入物是颗粒形式的。34.根据权利要求33所述的植入物,其中,在与自身移植骨混合时,配制所述植入物以形成油灰。35.根据权利要求33所述的植入物,其中,在与生理流体混合时,配制所述植入物以形成油灰。36.根据权利要求33所述的植入物,进一步包含骨刺激剂。37.根据权利要求36所述的植入物,其中,所述骨刺激剂包含钙盐。

说明书

相关申请的引用

太阳城集团本申请是2009年12月13日提交的名为“生物活性移植物和复合物”的美国专利申请系列号12/636,751的继续申请,其全部内容通过引用并入本文并要求2008年12月13日提交的名为“衍生自生理流体生长刺激剂和制备其的方法”的美国临时系列号61/201,612的权益,其全部内容通过引用并入本文,以及2009年9月7日提交的名为“生物活性同种异体移植物和复合物”的美国临时申请系列号61/240,283的权益,其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

不论是同种异体移植、自身移植还是异种移植的骨移植物可应用于患有与骨骼结构中的不稳定或异常相关的疼痛或者其他异常疾病的患者。作为非限制性实例,患有脊椎不稳定或者一块或多块椎骨运动过量的患者可以用脊柱融合术方法治疗,包括去除处于两块椎骨之间的部分椎间盘。然后可以将骨移植物或脊骨植入物或两者的组合插入或围绕去除椎间盘的区域以促进两块邻近椎骨的融合。这样的骨移植物或脊骨植入物可以包括由皮质骨、松质骨、皮质松质骨或以上提及三种类型的骨材料的组合制成的获取的(harvested)骨片段。患者还可患有各种退化性疾病,其中可以选择骨移植物的植入作为治疗。

附图说明

太阳城集团参考以下的附图可以更好地理解本发明的许多方面。附图中的组分不一定是按比例的,重点在于清楚地说明本发明的原理。此外,在附图中,相似的标号在多个视图中指示相应的部分。

图1是说明根据本发明的一个实施方式的流程图。

图2是说明根据本发明的一个实施方式的流程图。

图3是说明根据本发明的一个实施方式的流程图。

图4是说明根据本发明的一个实施方式的流程图。

太阳城集团图5是说明根据本发明的一个实施方式的流程图。

太阳城集团图6是说明根据本发明的一个实施方式的流程图。

太阳城集团图7是说明根据本发明的一个实施方式的流程图。

图8是说明根据本发明的一个实施方式的流程图。

图9是说明根据本发明的一个实施方式的流程图。

图10是说明根据本发明的一个实施方式的流程图。

图11是说明根据本发明的一个实施方式的流程图。

太阳城集团图12-13是说明产生根据本发明的壳聚糖/矿物油灰的各种实施方式的方法的流程图。

太阳城集团图14-17是说明产生根据本发明的壳聚糖/骨油灰的各种实施方式的方法的流程图。

太阳城集团图18-20是说明产生根据本发明的壳聚糖/矿物支架海绵的各种实施方式的方法的流程图。

图21-26是说明产生根据本发明的壳聚糖/骨支架海绵的各种实施方式的方法的流程图。

图27是说明根据本发明的各种实施方式的物料性质的实例的图表。

图28-29是说明根据本发明的各种实施方式的支架膨胀的实例的图。

具体实施方式

本发明的各种实施方式涉及刺激组织生长的生物活性因子和/或生物相容性材料。应当理解,这些生物活性因子可以从包含细胞的生理溶液中获取。生理溶液可以作为在身体中的天然溶液存在,或在提取细胞时从组织中获得。包含细胞的任何组织可以是生理流体的来源,如,例如,中胚层组织、内胚层组织以及外胚层组织。这些组织的实例包括骨髓、血液、脂肪、皮肤、肌肉、脉管系统、软骨、韧带、腱、筋膜、心包、神经和头发。这些组织还可包括器官,如胰、心、肾、肝、肠、胃和骨。在按照本发明所描述的加工之前,可以将细胞浓缩。

本发明的一个实施方式涉及由细胞骨组织制成骨诱导性植入物以及制作骨诱导性植入物的方法。由细胞骨组织制成的植入物可以包含骨诱导性和/或骨传导性材料,以促进处于植入物插入区域或在植入物插入区域周围的融合和/或新骨增长。因此,根据一个实施方式,部分的松质骨、皮质松质骨和/或骨皮质或其任何组合可获自捐献者。在一个实施方式中,获得的材料可以以尽可能多地保持捐献样品中的骨髓的方式富集。

太阳城集团富集的样品可以经受裂解条件和/或裂解剂,以促进细胞在其中的裂解以释放包含在样品中的生长因子和营养素。换句话说,富集的样品可以经受溶解在富集的样品中的细胞的裂解剂。一旦细胞组分被裂解,它们释放生长因子和/或生物活性物质如细胞因子和营养素,以刺激生长、分化和修复。这些生长物质可以是细胞因子如包含TGF-β家庭成员的蛋白类、激素类或糖蛋白类(包括骨形态发生蛋白类),白细胞介素类,干扰素类,淋巴因子,趋化因子,血小板衍生生长因子,VEGF以及促进组织生长、修复或再生的其他刺激剂。

太阳城集团在其他实施方式中,可以裂解来自其他组织的细胞以释放可以结合到富集的样品的生长物质并进一步加工为植入物。裂解条件性质上可以是机械的,如热解、微流体、超声、电休克、磨、珠磨、均化、弗压氏碎器(french press)、碰撞、过度剪切、压力、真空力及其组合。过度剪切可以通过小孔有力吸取、在引起高引力的每分钟过度转数下的离心而引发。温度、压力或流动的急剧变化也可以用于裂解细胞组分。裂解条件可以包括热解技术,这些技术可涉及冷冻、冷冻-融化循环、以及加热以破裂细胞壁。裂解条件还可以包括可涉及细胞溶解或皱缩的渗透休克技术的微流体技术。

裂解条件还可以包括施加超声技术,包括但不限于,超声处理、声孔效应、超声化学、声致发光和空穴现象。裂解条件还可以包括电休克技术,如电穿孔以及经受高电压和/或电流源。裂解条件进一步可以包括物理碰撞或研磨细胞的研磨或打击技术,以破碎细胞膜,释放包含其中的刺激物质。

裂解还可以通过将富集的样品的细胞经受裂解剂来实现,裂解剂可以促进由于pH不平衡而裂解的刺激生长物质的释放,包括经受洗涤剂、酶、病毒、溶剂、表面活性剂、溶血素以及其组合。由pH不平衡化学诱导的细胞裂解可涉及将富集的样品的细胞经受裂解剂,以破碎细胞壁并释放可溶的生长物质。在一些实施方式中,裂解剂可以包含一种或多种酸和/或碱。

在经受裂解剂之后,富集的样品可以经受缓冲液或其他溶液,以基本中和生长因子与裂解剂的混合物的pH值。在一些实施方式中,可能期望pH是酸性的(例如pH低于7)或者碱性的(例如pH高于7)以保持特定生长因子或生物活性物质的溶解度。例如,与中性或碱性pH值相比,骨形态发生蛋白(尤其是BMP-2、BMP-4、BMP-6、BMP-7、BMP-9、BMP-14以及其他骨形态发生蛋白1-30)在处于7以下的酸性pH值时是更可溶的。

在其他实施方式中,裂解剂可以包含挥发性酸或碱如醋酸或氨,且细胞物质在经受裂解剂后可以利用干燥技术如蒸发、真空干燥、冻干、冷冻干燥、升华、沉淀以及可以接受的类似方法而被中和或者部分中和。在其他实施方式中,裂解剂可以包含可以破裂细胞壁并将可能围绕细胞的任何脂质屏障去除的洗涤剂。酶类、病毒类、溶剂类、表面活性剂类以及溶血素类还可以帮助分解或者去除外面的细胞膜,释放包含其中的生物活性生长物质。

在这些裂解剂的使用和/或富集的样品经受裂解条件之后,接着可以按照以上所提到的进行中和,和/或另外的次级过程以去除任何不期望的残余。可以将由裂解过程所释放的生长剂、营养素等加入至载体如合成支架、生物支架,以及自体组织、同种异体组织和异种移植组织。还在其他实施方式中,用作载体的富集的样品可以经受裂解条件和/或裂解剂,且由裂解过程所释放的生长因子可以结合到该样品的至少一部分。换句话说,由裂解细胞物质所释放的生长物质可以立即用于自体使用。在其他实施方式中,可将释放的生长物质储存而用于同种异体使用。储存技术可以包括冷冻或冻干以保持生物活性。生长因子和营养素也可以在所选的载体上被冷冻或冻干,以允许刺激物质至载体的完全结合,以及以允许外科医师的直接使用。冷冻干燥还允许更长的室温有效期以及浓缩至更小体积的机会。

太阳城集团本发明另外的实施方式涉及从包含细胞的生理溶液获得一组特定的生长因子和营养素。在该实施方式中,细胞按照以上所描述的被裂解,然后将裂解溶液经受具有带电表面的物质,包括但不限于,层析树脂、陶瓷,矿化组织、去矿化组织、软组织以及具有电荷的其他材料。带电表面吸引某些刺激生长物质和分子,将它们从裂解溶液中去除。剩余的生长物质然后可以用于再生或修复期望的组织类型。类似于前一个实施方式,生长物质溶液可以进一步浓缩和冷冻或者冻干,以延长有效期。

太阳城集团本发明另外的实施方式包括选择性清洗、裂解、或去除某些细胞组分而保持其他细胞组分。选择性裂解或去除可以通过上面提到的方法来物理(physically)实现。作为可以理解的,某些细胞可以对各种裂解机制有抵抗作用。作为非限制性实例,间充质干细胞由于它们有抵抗作用的细胞壁和无效的细胞体积而对细胞溶解和渗透裂解是有抵抗作用的。因此,为了实现选择性裂解,渗透裂解可以用于从血液或骨髓中裂解红细胞和白细胞。一旦非抗性细胞被裂解,获得的溶液为富集的MSC群。然后溶液可以经由离心作用、荧光激活细胞分选术(FACS)、过滤、磁珠分选(magnetic bead selection and depletion)、和/或重力沉降而进一步浓缩。对于同种异体移植,FACS和磁珠分选可用于去除会引起植入患者免疫应答的任何剩余细胞。一旦植入,细胞可以以同源的方式运行并分化成期望的表型。

本发明另外的实施方式包括前面两个实施方式的组合。生理溶液可以通过选择性裂解而富集,并通过离心、FACS、磁珠分选、和/或重力沉降而进一步浓缩。将富集的生理溶液加入到按照前面所描述的方法裂解的生理溶液中,以帮助细胞诱导分化成期望的表型。然后这些细胞可以以期望的方式运行以再生和修复组织。

在另外的实施方式中,松质骨可以经受只部分裂解存在的细胞群的弱裂解剂(如少于1M的醋酸)。在该实施方式中,部分裂解释放生长因子并且将它们与骨结合,而其他细胞(如间叶干细胞和祖细胞)可仍然保持有活力并附在骨上。

在另外的实施方式中,松质骨可经受弱裂解剂(如水),然后经受前面说明的机械裂解条件(如热解、高/低压、超声处理、离心等。)。一旦细胞裂解,将骨、细胞片断、以及碎片从包含生长因子的溶液中去除。然后可通过加入酸或另外的质子给体溶液而使该溶液带正电荷。然后可将在该溶液中的生长因子利用所描述的技术浓缩、冷冻或冻干成可溶粉末。可溶粉末可在手术期间在将其加入至植入物之前用液体重溶或者在植入之前以粉末形式加入至植入物。

在另外的实施方式中,骨诱导性生长因子可以从包含细胞的生理流体中形成。按照前面所描述的裂解这些细胞,并可将其加载到来自与细胞相同的组织捐赠者的同种异体移植骨上。可将刺激生长物质在冻干或冷冻之前加载到该骨上。可以在加载刺激生长物质之前将骨矿化或去矿化以允许刺激生长物质更完全的结合。也可以在加载刺激生长物质之前或之后将骨颗粒化(morselized),允许其用于流动的复合物。

太阳城集团在另外的实施方式中,包含细胞的生理流体(如滑液)可以从活供者、尸体供者或自身获得。这些液体可经受所描述的机械或化学裂解条件以溶液化生长因子。一旦生长因子从这些细胞释放,可通过所描述的方法(如过滤、离心或重力沉降)来去除固体物质(如细胞片断、碎片或血小板)。一旦将固体物质去除,然后可通过加入酸或另外的质子给体液而使该溶液带正电荷。然后可将在该溶液中的生长因子利用所描述的技术浓缩、冷冻或冻干成可溶粉末。可溶粉末可在手术期间在将其加入至植入物之前用液体重溶或者在植入之前以粉末形式加入至植入物。选择性地,可以以类似的方式制备具有或没有滑液的软骨,用于修复或再生软骨或脊骨盘。此外,其他组织如肌肉、脂肪、神经、真皮、心脏的组织、血管组织、髓核组织、纤维环组织或其他的固体组织可以按照该方式制备以用于帮助修复或再生组织。

太阳城集团刺激生长物质可以来自各种细胞溶液。这些溶液可包含培养和/或未培养的细胞,并且可以是自体、同种异体或异种来源。如果细胞同种异体或异种来源,至少可以进行利用前面所描述的方法的部分裂解或免疫细胞消耗,以使刺激生长物质不引起患者的免疫应答。选择性地,免疫应答物质,例如CD45+细胞和其他白细胞,可以在使用之前去除以降低或消除免疫应答。这些免疫应答物质可通过本发明前面所描述的选择性裂解来去除。

本发明的各种实施方式涉及用于提供抗菌多糖支架的复合物和/或方法,该支架可与骨激发性物质如刺激组织生长、细胞粘着、细胞增殖以及增强伤口愈合的生物活性生长因子以及不同类型的细胞相结合。壳聚糖是在海洋甲壳类动物壳以及细菌和真菌的细胞壁中发现的多糖。壳聚糖是一种可以支持组织生长的无毒生物相容材料。因为生物相容性、抗菌活性、加工通用性以及将细胞与生长因子结合的能力的组合,壳聚糖是一种支持组织生长的卓越生物材料。可购买用于在这些应用中使用的材料,这些应用如,但不限于:骨空隙填充物、肌骨骼缺损、非结构性骨缺损、结构性骨缺损、椎间隙、横突间隙、植入物涂层、止血剂、伤口覆盖、骨肿瘤以及感染部位的治疗。该支架还可包含矿物质。

在一个实施方式中,一种生物相容的形状记忆骨传导性和/或骨诱导性抗菌可压缩的植入物支架可用于组织工程。例如,本发明提供包括壳聚糖溶液和产生可压缩的固体多孔基底的无毒矿物混合物的矫形结构。

该支架可包括具有范围在约5%至约80%、范围在约10%至约70%、和/或范围在约15%至约60%的重量百分比的壳聚糖。在一些实施方式中,该壳聚糖浓度高于约5%、高于约30%、或更高。在其他实施方式中,该壳聚糖浓度低于约10%或低于约2.5%。

根据本发明的各种实施,壳聚糖的分子量可在约1kDa至约750kDal的范围之间、在约10kDal至约650kDa的范围之间、和/或在约50kDa至约550kDa的范围之间。

太阳城集团所使用的壳聚糖可以是去乙酰化壳聚糖。根据一个实施,脱乙酰化的程度可在,但不限于,约50%至约99%脱乙酰化的范围内。通常,脱乙酰化的百分比/程度越低,在植入时降解发生地越快。脱乙酰化百分比也可以特定于具体的张力和压缩性质。去乙酰化越低,支架的拉伸强度越低。

根据各种实施,壳聚糖的脱乙酰化百分比可以在从约50%至约66.6%的范围内,以生产更快的降解曲线并依次具有影响孔隙率的更低密度。在其他实施中,壳聚糖的脱乙酰化百分比可以为在约66.6%至约83.2%的中间范围内,以生产中间降解曲线并依次具有影响孔隙率的中间密度。还根据其他的实施,壳聚糖的脱乙酰化百分比可以为在约83.2%至约99%的中间范围内,以生产更长的降解曲线并依次具有影响孔隙率的更高密度。

太阳城集团壳聚糖材料可以与另外的蛋白或氨基酸结合,以提高蛋白和细胞结合。蛋白、酶、结构蛋白、细胞信号或配体结合蛋白、或者氨基酸类的实例包括但不限于,骨胶原、谷氨酸和赖氨酸。壳聚糖可以为医学级或包含低水平的有毒污染物(如重金属类、内毒素类以及其他潜在有毒残留物或污染物)的等价质量。

根据本发明的各种实施方式,壳聚糖溶液可以通过在低pH的液体(如酸)中溶解来制备。低pH液体包括但不限于,乙酸、盐酸、磷酸、硫酸、硝酸、羟乙酸、羧酸、或氨基酸。使用的酸的量可在约0.1%至约50%之间,和/或可在约0.1%至约25%之间。在一些实施方式中,pH可以介于微酸性至中性或偏中性之间。中和可以通过使用碱性物质来获得,碱性物质如,但不限于,氢氧化钠、氢氧化氨(氨水)、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化铯、氢氧化锶、氢氧化钙、氢氧化锂、氢氧化铷、丁基锂、二异丙基氨基锂、锂乙胺、氨基钠、氢化钠和双(三甲基甲硅烷基)氨基锂。中和也可以通过使用碱性氨基酸来获得,其包括赖氨酸、组氨酸、甲基赖氨酸、精氨酸、精氨基琥珀酸、L-精氨酸、L-焦谷氨酸和鸟氨酸。可使用实现中和的不同技术,如可以接受的蒸发、真空干燥、冻干、冷冻干燥、升华、沉淀以及类似方法。制得的溶液产生包含壳聚糖与至少部分由水组成的液体介质的混悬液或凝胶。该混悬剂或凝胶含可以包含组织和/或矿物颗粒。组织可包括同种异体移植物、自体移植物或异种移植物。

然后制得的壳聚糖/矿物混悬液可通过技术(如注射塑型、真空模塑法、注塑压缩成型、旋转塑型、静电纺丝、3D印刷、铸造和相位分离法)而成形至期望的形式(如多孔体(porous solids)或半固态)。这些形状可以是矫形形状,如,例如钉、管、针、螺丝钉、片、楔形锚、条、带、钩、夹、垫圈、线、纤维、环、板、球和立方体。

太阳城集团根据本发明另外的方面,壳聚糖支架可具有范围从约1μm至约5mm的基质孔隙度。基质支架还可具有与其内部孔隙度相比,不同的表面孔隙度。表面孔隙度可具有从约1μm至约1mm的范围,而内部孔隙度可具有从10μm至约5mm的范围。总体孔径可以取决于壳聚糖的浓度,更低的浓度将产生更大的孔径,而更高的浓度将产生更小的孔径。孔径还可以被设计成竖直排列、纵向排列、水平排列,或其组合,这取决于在制备时所使用的方法或植入的预期部位。孔和通道的大小和方向可以通过控制冻结速率和定向冻结来控制。可以改变变量如冻结速度、冻结温度和指定的冻结区域,以由于温度梯度的功能而调整孔/通道大小和方向。植入物可以以每1分钟至20分钟-0.1°C至-15°C的变速下降速率冻结,产生均匀的结晶。在冷冻干燥之后,结晶蒸发,使孔留在植入物内。例如,每10分钟-10°C的慢下降速率将产生更大的孔径,而1分钟-10°C的快下降速率产生更小的孔径。通道,而不是孔,可以通过降低变速下降速率甚至进一步至每15分钟-5°C而形成。方向性孔和/或通道可以通过在冷冻干燥时施加冷冻源至植入物的指定区域。例如,如果冷冻源施加于植入物的指定区域(如指定的表面),孔或通道方向将垂直于冷冻源。所施加的冷冻源的组合可以产生多向孔或通道结构。如果冷冻源未置于任何的指定区域,那么孔或通道方向可以是各向异性的。

根据本发明的另一方面,植入物一旦与液体水化可具有形状记忆。脱水或水化的海绵可被周向、单向或多向压缩,直至原始大小的约十分之一,但在水化时,回到其原始形状。支架可以压缩成各种形状,如,但不限于,管、针、立方体、条和片。压缩可指向支架外部地发生,或从支架向外内部地发生。

太阳城集团在一些实施方式中,生物相容的植入物可包含矿物,如钙盐(例如磷酸钙)、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、卤化物、氧化物硫化物磷酸盐(oxide sulfide phosphate)、金属或包含金银铜的半金属、合金、和/或其组合。根据目前的实施方式的一个方面,磷酸钙可以选自羟磷灰石(HA)、硅酸盐羟基磷灰石(HA)、磷酸三钙(TCP)、纯的/取代的β磷酸三钙(β-TCP)、α磷酸三钙(α-TCP)、磷酸八钙(OCP)、磷酸四钙(TTCP)、无水磷酸二钙(DCPD)、和/或其组合。矿物粒径可在约1nm至1mm的粉末的范围内。矿物含量还可以以范围从约50μm直至约5毫米的粒度大小加入。植入物可包含大于100μm的颗粒,以增加压缩阻力以及细胞/蛋白结合。钙盐浓度可大于约10%、大于约30%或大于约40%。

支架可包含范围在约5%至约75%、范围在约8%至约72%、和/或范围在约10%至约70%的矿物。根据实施方式的另一方面,支架可以由范围在约5%至约75%、范围在约8%至约72%、和/或范围在约10%至约70%的矿化、去矿化、或部分去矿化的骨构成。

根据本发明的另一方面,植入物具有取决于在配方中使用的壳聚糖和pH水平的量的抗微生物性和/或抗菌性。壳聚糖浓度与pH一起可以提供针对但不限于下列的生物的抗菌活性:金黄色葡萄球菌(MRSA)、粪肠球菌(VRE)、鲍氏不动杆菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、酿脓链球菌、表皮葡萄球菌、铜绿假单胞菌、粪肠球菌、粘质沙雷菌、嗜麦芽窄食假单胞菌、变异链球菌、艰难梭菌、肺炎链球菌、索氏志贺菌(shigella species)、产气肠杆菌、奇异变形杆菌、普通变形杆菌、弗氏柠檬酸杆菌属、阴沟肠杆菌、粘膜炎莫拉菌、藤黄微球菌、和霍乱弧菌。在pH增加后,材料的刚性也增加。在一些实施方式中,壳聚糖溶液可以在从约5mg/mL至约200mg/mL的范围内。pH水平可低于8和/或低于7。

根据各种实施方式,支架张力、剪切、和压缩性质可以利用如下方法通过交联而加强:干热交联、化学交联、物理交联、或光度交联)。干热交联可涉及用或不用负压,使支架经受高温。化学交联可包括用亚硝酸、丙二醛、补骨脂素类、醛类、甲醛、戊二醛、乙醛、丙醛、丁醛、苯甲醛、肉桂醛、和/或甲苯甲醛的处理。光交联可利用可包括紫处线、等离子体或其他能源的能源和/或光源。

在一个实施方式中,一种生物相容的形状记忆骨传导性和/或骨诱导性抗菌可压缩植入物支架可用于组织工程。包含壳聚糖溶液和骨混合物的矫形结构产生可压缩的固体多孔基底。骨可选自同种异体移植骨、异种移植骨、自体移植骨或其组合。骨可以是细或粗研磨的粉末或多孔颗粒。例如,颗粒可大于约100μm,以增加压缩阻力或细胞/蛋白结合。粉剂可以取决于应用均匀或不均匀地整合入整个支架。骨还可以矿化、去矿化、部分去矿化、溶液化、或胶化。

太阳城集团在一个选择性实施方式中,一种生物相容的形状记忆骨传导性和/或骨诱导性抗菌可压缩植入物支架可用于组织工程。包含壳聚糖溶液和矿物/骨混合物的矫形结构产生相当有压缩阻力的固体且多孔基底。支架可能包括更大粒径的矿物和骨(例如大于约100μm)以有助于压缩阻力。

太阳城集团在其他实施方式中,一种生物相容的骨传导性和/或骨诱导性抗菌植入物支架可用于组织工程。包含壳聚糖溶液和矿物/骨混合物的矫形结构产生承重植入物。例如,承重或者压缩阻力可通过交联、增加密度,和/或更大的粒径来增强。

根据一种实施,支架可由去矿化或部分去矿化的骨和壳聚糖构成。壳聚糖可在约0.1%至约20%和/或约0.5%至约15%的范围内。根据第二实施,支架可由钙盐和壳聚糖构成。壳聚糖可在约0.1%至约20%和/或约0.5%至约15%的范围内。

在各种实施方式中,一种生物相容的骨传导性和/或骨诱导性抗菌植入物支架可用于组织工程。包含壳聚糖溶液的矫形结构包括一种或多种物质,包括生长因子、生长因子刺激物质、维生素类、和/或生物活性分子。还可以包括钙盐(例如磷酸钙)和/或组织(例如骨)作为骨激发物质。

生长因子可与支架结合。生长因子包括,但不限于,骨形态生成蛋白(BMP)、转化生长因子β(TGF-β)、生长分化因子(GDF)、软骨形态发生蛋白(CDMP)、介白素、干扰素、淋巴因子、趋化因子、血小板衍生生长因子(PDGF)、VEGF、β-成纤维细胞生长因子(β-FGF)、成纤维细胞生长因子(FGF),以及促进生长、修复或再生组织的其他刺激物质。骨形态生成蛋白可以选自BMP-2、BMP-3、BMP-4、BMP-5、BMP-6、BMP-7、BMP-8、BMP-9、BMP-10、BMP-11、BMP-12、BMP-13、BMP-14、BMP-15和BMP-16。骨形态生成蛋白还可以是重组人骨形态生成蛋白。生长因子也可以是血管生长因子或促有丝分裂生长因子。

太阳城集团在其他实施方式中,一种生物相容的骨传导性和/或骨诱导性抗菌植入物支架可用于组织工程。包含壳聚糖溶液和矿物/骨混合物的矫形结构包含种植的细胞。该细胞可以由间充质干细胞、脂肪细胞、软骨细胞、骨细胞、成纤维细胞、成骨细胞、前成骨细胞、骨祖细胞、及其组合组成。

太阳城集团在各种实施方式中,一种生物相容的骨传导性和/或骨诱导性抗菌植入物支架可用于组织工程。包含壳聚糖溶液和矿物/骨混合物的矫形结构具有类似于油灰的稠度。材料可以被塑型以满足不同情形。可以调节配方参数,以具有基于应用的不同粘度和粘着性状。

在选择性实施方式中,一种生物相容的骨传导性和/或骨诱导性抗菌植入物支架可用于组织工程。包含壳聚糖溶液和矿物/骨混合物的矫形结构具有可流动的稠度。材料可以被定制以满足不同情形。可以设定粘度参数以在应用如糊剂、可注射胶和喷雾剂中具有较不粘稠的性质。糊剂和胶可以以期望的外形被施加到组织,以有助于应用的效能。可以将较不粘稠的制剂如油灰或非常粘稠的可注射/可流动的流体施加于如骨空隙(bone voids)、生物惰性植入物、空心螺钉、螺钉周围、或其他矫形应用的位置。

在各种其他实施方式中,一种生物相容的骨传导性和/或骨诱导性抗菌植入物支架可用于组织工程。包含壳聚糖溶液和矿物/骨混合物的矫形结构具有用于涂覆目的的低粘度。涂层可以施加于生物惰性材料如,但不限于,聚醚醚酮、不锈钢、钛、聚亚苯基砜和硅树脂结构。例如,涂层可以施加于(例如喷射)生物惰性植入物如,但不限于,笼、螺丝钉、螺丝钉头、针、杆、丝、两尖钉、连接器、全髋假体、髋臼杯、和片。涂层还可施加于(例如喷射)生物活性植入物如,但不限于,矿物、自身移植、同种移植、异种移植物、去矿化骨、部分去矿化骨、矿化骨、和胶原。

本文中所描述的系统和方法可以在手术环境中采用,其中需要将刺激生长物质植入患者中。虽然本发明描述用于产生刺激生长物质,尤其是源于包含细胞或细胞组织的生理溶液的刺激生长物质的方法和系统,应理解,这些方法和系统可以应用于各种的医疗应用,包括针对再生或修复骨、软骨、肌肉、腱、韧带、脉管系统、脂肪、纤维环、髓核、皮肤、头发、血、淋巴结、筋膜、神经、心脏、胰腺、肝、眼、牙、消化、呼吸、生殖,以及其他软组织应用(如在再生医学和组织工程中)。

太阳城集团现在参考图1,其描绘根据本发明的一个实施方式的方法。在图1中说明的实施方式中,示出可以适于骨应用的植入物。在图1的实施方式中,在框102中,松质骨从尸体、活供体回收,或从患者自体获得。可以磨或切割获得的松质骨至期望的可以接受的形状和构型。注意在获取和切割操作期间保留骨内的一些细胞材料、骨髓、和/或血。在现有技术植入物中,骨中的骨髓和/或血可以从获取的骨样品中系统地去除和/或清除。在本发明的实施方式中,松质骨可能具有在如髂嵴、椎体、chondyles等中的骨皮质部分。因此,在一些实施方式中,取决于具体应用的需要,松质骨可在进一步处理之前将皮质部分去除。

然后在框104中,将松质骨经受用作如上描述的裂解剂的醋酸。在一个实施方式中,醋酸浓度可以大于1%,在0.2M-17M的摩尔范围内。采用醋酸裂解剂以裂解保留在松质骨的多孔骨结构中和骨表面上的细胞。裂解的细胞释放并溶液化(或溶解)包含在细胞材料中的生长因子和生物活性物质。醋酸裂解剂还允许溶液化的生物活性物质与骨结合。在框106中,骨可进一步在经受酸裂解剂之后并在生物活性物质与骨结合后用清洗剂清洗。可以进行漂洗,以去除过量的醋酸、细胞片段、脂、和/或碎片。另外,在框108中,获取的骨的pH可基本被中和。在一些实施方式中,在框106中,获取的骨的pH可以通过清洗剂和清洗步骤来中和。在其他实施方式中,可不需要pH中和。在框110中,获取的骨的进一步的pH中和可通过利用蒸发、真空干燥或冷冻干燥的脱水来实现,以将醋酸裂解剂减少至残留物,并引起植入物更中性的pH。

清洗溶液可以是水、盐水(NaCI、PBS等)、过氧化物类、醇(异丙醇、乙醇等)、晶体、灭菌液体(抗生素如庆大霉素、万古霉素、杆菌肽、多粘菌素、两性霉素、氨苄青霉素(氨苄西林)、阿米卡星、替考拉宁等)、保存液(DMEM、DMSO、甘露醇、蔗糖、葡萄糖等)、保存剂、和/或在同种异体移植物过程中使用的其他液体。得到的产物产生具有增加的生物活性的松质骨植入物。在一些实施方式中,可形成具有增加的生物活性的研磨的颗粒状填充物植入物以及有结构的松质骨植入物。

现在参考图2,其描绘本发明可替代的实施方式。所描绘的流程图说明形成由获取的具有生物活性的骨皮质和来自获取的松质骨的结合至骨皮质材料的生长因子所制成的植入物的方法。在所描绘的实施方式中,在框202中,骨皮质从尸体、活供体回收,或从患者自体获得。在框204中,松质骨也从相同供体获得。取决于具体的应用要求,可将获得的骨皮质磨或切割至期望的形状和构型。可以清洁并去矿化骨皮质(例如用盐酸洗涤和/或用柠檬酸酸处理)以去除其矿物含物。取决于期望的应用,可将获得的松质骨磨或切割至特定的形状和构型。注意在获取和切割操作期间尽可能多地保留松质骨内的骨髓、和血。在本发明的实施方式中,松质骨可能具有如在髂嵴、椎体、chondyles等中的骨皮质部分。

太阳城集团因此,在一些实施方式中,取决于植入物的应用,松质骨在进一步处理之前可部分去除皮质部分。然后在框206中,将松质骨经受作为裂解剂的盐酸(例如0.1M-16M),以裂解保留在多孔骨结构中和骨表面上的细胞。裂解的细胞释放并溶液化包含在细胞材料中的生长因子和生物活性物质。对比图1中在上面所公开的实施方式,可以采用盐酸作为限制溶液化的生长因子和生物活性物质与松质骨结合的裂解剂,但它们(溶液化的生长因子和生物活性物质)存在于盐酸和裂解液混合物中。然后,在框208中,将在裂解液混合物中的溶液化的生长因子以及生物活性物质加入到从相同供体获得的骨皮质中。

在盐酸混合物中的生长因子和生物活性物质很容易与矿化和/或去矿化的骨皮质结合(例如1分钟-50个小时的结合太阳城集团)。在框210中,在结合之后将骨皮质进一步清洗和清洁,以去除过量的盐酸、细胞片段、脂、和/或碎片。清洗溶液可以是水、盐水、过氧化物类、醇、晶体、灭菌液体、保存液、保存剂、和/或在同种异体移植物过程中使用的其他液体。在框212中,骨皮质然后可以经受pH中和,其可以通过在框214中的在上面相同实施方式中提及的脱水来实现。pH中和还可以通过可以接受的其他化学物质或物理方法来实现。在一些实施方式中,可以以该方式制作具有增加的生物活性的研磨的颗粒状填充物植入物以及有结构的骨皮质植入物。

现在参考图3,其描绘本发明选择性(alternative,可替代)的实施方式。在框302中,骨皮质和松质骨从尸体、活供体获取和/或回收,或从患者自体获得。如果需要特定的植入物应用,可将松质骨和/或骨皮质磨或切割至期望的形状和构型。注意在获取和切割操作期间尽可能多地保留骨内的细胞材料、骨髓、和/或血。在图3的实施方式中,在框304中,将获取的松质骨和获取的骨皮质粉碎,然后混合,以产生基本同质的混合物。如果需要,可在与松质骨混合之前利用上面提及的盐酸洗涤的技术将骨皮质去矿化。

可通过与另外的液体(如水)混合,来进一步匀质化松质骨和骨皮质混合物,以使生长因子可以在全部混合物中更加匀质地分布。然后在框306中,将含骨溶液经受作为裂解剂的醋酸(例如浓度0.1M-17M),以裂解保留在多孔骨结构中和骨表面上的细胞。裂解的细胞释放并溶液化包含在细胞材料中的生长因子和生物活性物质。醋酸还允许溶液化的生物活性物质与骨皮质和松质骨的混合物结合。可能需要进一步的酸洗涤以进一步地将骨去矿化,减少其模量,和/或使其更呈海绵状。可使用任何类型的酸(包括乙酸、盐酸、柠檬酸、磷酸等)以进一步将骨去矿化。

太阳城集团在框308中,在结合之后可将骨进一步清洗并清洁,以去除过量的酸、细胞片段、脂、和/或碎片。在一些实施方式中,可通过蒸发、真空干燥或冻干将骨脱水,以去除任何剩余的醋酸并中和的骨皮质和松质骨混合物的pH(框310和框312中)。清洗溶液可以包括水、盐水、过氧化物类、醇、晶体、灭菌液体、保存液、保存剂、或在同种异体移植物过程中使用的其他液体。因此,可以以该方式制作具有增加的生物活性的研磨的颗粒状填充物植入物以及有结构的皮质松质骨植入物。

现在参考图4,其描绘本发明选择性的实施方式。在框402中,松质骨从尸体、活供体回收,或从患者自体获得。如果需要特定的植入物应用,可将获取的松质骨磨或切割至期望的形状和构型。注意在获取和切割操作期间尽可能多地保留骨内的细胞材料、骨髓、和/或血。在本发明的实施方式中,松质骨可能具有如在髂嵴、椎体、chondyles等中的骨皮质部分。因此,可将松质骨的骨皮质部分从松质骨中移除。然后在框404中,将松质骨经受作为裂解剂的醋酸(例如0.1M-17M),以裂解保留在多孔骨结构中和骨表面上的细胞。裂解的细胞释放并溶液化包含在细胞材料中的生长因子和生物活性物质。醋酸还允许溶液化的生物活性物质与骨结合。在框408中,可利用至少一种使用任何酸的去矿化洗涤将松质骨进一步地去矿化,酸包括但不限于,乙酸、盐酸、柠檬酸、磷酸等,以改变骨的机械性质并且去除矿物含物。

在框410中,在去矿化洗涤之间可进行压缩测试,以确定骨的柔性和压缩性的水平是否适于给定应用。如果骨对于期望的应用太硬,可进行进一步的去矿化洗涤。在框411中,一旦达到期望的柔性,结合之后可将骨进一步清洗并清洁,以去除过量的酸、细胞片段、脂、或碎片。在一些实施方式中,可通过蒸发、真空干燥或冻干将骨脱水,以去除任何剩余的醋酸并引起植入物更加中性的pH(框412和框414中)。应理解,pH中和可以通过除脱水之外的化学物质或物理方法实现。清洗溶液可以是水、盐水、过氧化物类、醇、晶体、灭菌液体、保存液、保存剂等,或在同种异体移植物过程中使用的其他液体。因此,可以以该方式制作具有增加的生物活性的研磨的颗粒状填充物植入物以及有结构但可变形/可压缩的松质骨植入物。

太阳城集团现在参考图5,其描绘本发明选择性的实施方式。在框502中,骨皮质从尸体、活供体回收,或从患者自体获得。取决于植入物的应用,可将骨皮质磨或切割至期望的形状和构型。因此,在框504中,松质骨也从与骨皮质相同的供体获得。取决于期望的应用,可将松质骨磨或切割至特定的形状和构型。注意在获取和切割操作期间尽可能多地保留松质骨内的细胞材料、骨髓、和/或血。在本发明的实施方式中,松质骨可能具有如在髂嵴、椎体、chondyles等中的骨皮质部分。因此,松质骨可在进一步处理之前将皮质部分去除。在框506中,将松质骨经受裂解剂,如但不限于盐酸,以裂解保留在多孔骨结构中和骨表面上的细胞。

在框510和在框512中,可将获取的骨皮质清洁并去矿化以去除其矿物含物,其包括但不限于钙盐。该去矿化方法可能涉及在酸中的浸泡和/或将酸循环真空灌注到骨孔里。

采用真空辅助的循环去矿化方法,作为非限制性实例,可能将所需要的去矿化太阳城集团减少一分钟到五十九分钟。真空辅助的循环去矿化循环可以有助于从整个植入物而不仅是在表面上相当均匀地去除钙矿物质。如果去矿化步骤通过在酸中浸泡骨皮质而实施,可能出现非均匀的钙矿物质去除。非均匀的钙矿物去除可以导致变化在整个植入物的不同部分的钙浓度梯度。

太阳城集团采用真空辅助的循环去矿化相对于将样品在酸中浸泡而可以产生更均匀的钙浓度,这带来具有更好的韧性和弹性的更坚固的植入物。另外,该方法可以被用于减少骨的模量,以更好地匹配在患者的手术植入位置发现的自然机械性质。这可以有利于骨质疏松、骨质减少的患者,或患有低骨密度或骨矿物质密度的患者。此外,这均匀的模量减少在植入部位去皮的手术位置是有利的。均匀的钙矿物质去除还可以减少脊柱融合中的沉降速率。利用真空辅助的循环去矿化还可更好地保持骨皮质内的生长因子。

在框514中,如果确定骨皮质的模量水平是可接受的,该模量减少的骨皮质或皮质松质骨还可以用结合的生长因子和/或生物活性物质制作。裂解获取的松质骨的细胞释放并溶液化包含在细胞材料中的生长因子和生物活性物质。盐酸还限制溶解的生物活性物质及生长因子与松质骨的结合。在框515中,将在盐酸中的溶解的生长因子以及生物活性物质加入到从相同供体获得的骨皮质中。生长因子及生物活性物质很容易地与矿化的或去矿化的骨皮质结合。

在框516中,在结合之后可将骨进一步清洗并清洁,以去除过量的盐酸、细胞片段、脂、和/或碎片等。清洗溶液可以是水、盐水、过氧化物类、醇、类晶体、灭菌液体、保存液、保存剂、和/或在同种异体移植物过程中使用的其他液体。另外,如果植入物进一步地被去矿化,植入物可以在与生物活性物质和/或生长因子结合之前或之后制成可变形的。因此,可以以该方式制作具有增加的生物活性的模量减少的有结构的骨皮质植入物。

现在参考图6,其描绘本发明选择性的实施方式。在框602中,骨髓从尸体、活供体获取,或从患者自体获得。如果使用尸体供体,通过获取在进行任何骨剖切之前的骨髓可获得较大体积的骨髓。在一些实施方式中,利用连接真空管的管状锥来富集骨髓,还增加从尸体供体获得骨髓的收率。管状锥的尖端在松质骨内分裂开,允许真空通过插管将骨髓牵引入采集室里。

太阳城集团从活供体在供体在去除生命支持之前获取骨髓还可以采用骨髓获取技术,因为在移动髓时,由生理循环所引起的血流将额外的骨髓材料冲到用于进一步抽吸的区域里。在框606中,在已富集骨髓之后,可以通过过滤、离心、磁珠绑定、荧光激活细胞分选(FACS)、和/或可想到的其他细胞分选或浓缩技术来集中特定的细胞类型(如间充质干细胞、成骨细胞、骨细胞、或其他祖细胞)以增加细胞浓度、分开细胞类型、或从溶液中除去特定的细胞类型。在框606中,一旦获得期望的细胞群,可将其经受前面所描述的裂解技术,如经受醋酸。

一旦将醋酸加入到细胞,它们在给定太阳城集团来裂解且将生长因子和其他生物活性物质溶解。可以将该溶液离心或过滤以去除任何的细胞片段或细胞碎片。溶液可能经历第二过滤步骤以去除其他固体沉淀物,如析出的血红蛋白。溶液可能经历第三过滤步骤以浓缩溶液中的生长因子和其他生物活性物质。然后,利用前面所描述方法(如冷干)将溶液脱水。在框610中,将溶液减少至水可溶的粉末并且在框612中,可在真空下密封以增加保存期限。还可以将溶液结冰以增加保存期限。该粉末可以富含数量或生物活性分子和/或生长因子,包括但不限于,BMP-2、VEGF、aFGF、FGF–6、TGF-B1、以及可想到的其他。

现在参考图7,其描绘本发明选择性的实施方式。在所描述的实施方式中,在框702中,松质骨从尸体、活供体回收,或从患者自体获得。如果需要特定的植入物应用,可将获取的松质骨磨或切割至期望的形状和构型。注意在获取和切割操作期间尽可能多地保留骨内的骨髓和血。在本发明的实施方式中,松质骨可能具有如在髂嵴、椎体、chondyles等中的骨皮质部分。因此,松质骨可在进一步处理之前将皮质部分去除。在框704中,然后将获取的松质骨经受裂解剂(如水),以溶解包含在松质骨内的细胞。如果使用特定的抗凝剂(如肝素)作为裂解剂,通过裂解细胞而释放的生长因子会在溶液中溶解。如果没有使用抗凝剂或如果使用不同的抗凝血剂,如枸橼酸钠,细胞将被溶解并且释放生长因子,但是它们不会液体中充分地溶解。

太阳城集团在该情况下,然后在框706中,将骨液体中移出,且在框708中,将增溶剂(如酸)加入到液体以溶解生长因子和其他生物活性物质。一旦生长因子和其他生物活性物质已溶解,可将液体中和和/或冻干(在框710中)。如果使用醋酸作为增溶剂,中和可以是不一定的,因为大量醋酸在冻干期间将蒸发。选择性地,可使用其他裂解剂和增溶剂用于裂解细胞并且溶解生长因子,防止生长因子和生物活性物质与从中富集细胞的松质骨结合。

现在参考图8,其描绘本发明选择性的实施方式。在所描绘的实施方式中,在框802中,松质骨从尸体、活供体回收,或从患者自体获得。如果需要特定的植入物应用,可将松质骨磨或切割至期望的形状和构型。注意在获取和切割操作期间尽可能多地保留骨内的骨髓和血。松质骨可能具有如在髂嵴、椎体、chondyles等中的骨皮质部分。因此,可将获取的松质骨的骨皮质部分移除。在框804中,将获取的松质骨经受水以选择性地裂解不期望的细胞类型,如红血细胞、白血细胞等。在一些实施方式中,骨对水的比率可以采用从1份骨对1份水到1份骨对200份水的范围。未附在骨上的任何剩余活细胞可以以该方式清洗掉。另外,使用弱的裂解剂(如少于1M的醋酸)可能引起溶解的生长因子与骨结合,但仍然保留附在骨上的活祖先细胞。

期望的细胞,如间质干细胞、骨髓间质细胞、祖先细胞等在多孔骨结构中和在骨表面上保持活力。前面所描述的其他机械裂解技术如超声处理、搅拌诱导修剪、热解可能与水浴共同使用,以促进细胞材料的裂解。在框806中,在裂解太阳城集团(例如1分钟-50小时)已过去之后,加入盐水以恢复溶液的渗透性至生理水平(例如大约0.9%的盐)。在框808中,在溶液恢复到等渗条件之后,将液体轻轻倒出,留下骨。有效的清洗还有助于去除不期望的未与松质骨结合的细胞,并且在倾倒步骤中将它们弃除。

太阳城集团在框810中,可将抗生素施加至骨以帮助降低生物负荷量水平。选择性地,在一些实施方式中,可以在裂解步骤之前将抗生素给至获取的松质骨。可使用的一些抗生素包括庆大霉素、万古霉素、两性霉素、前面提到的或可以想到的其他抗生素,或可以用于降低同种异体移植组织中的生物负荷量的各种抗生素。在降低生物负荷量之后,骨可经受贮藏或保存液体,如DMEM、DMSO、蔗糖、甘露醇、葡萄糖等。然后将骨冻结,直到解冻用于以修复骨骼缺陷的手术操作。在一些实施方式中,骨可以被冻结至或低于-40℃的温度。

现在参考图9,其描绘本发明选择性的实施方式。在所描绘的实施方式中,可将在上面参考图6和/或7所描述的实施方式中所获得的生长因子和生物活性物质(作为非限制性实例)在脱水之前加入到可生物降解或可再吸收的聚合物。因此,在框902中所获取的骨髓可经受在框904中的至少一次如上面参考图6所描述的过滤操作。在框906中,获取的骨髓可以经受也上面提到的裂解剂。

太阳城集团在该实施方式中,生长因子以及生物活性物质按照前面所描述的(方法)来获取并加入到含普通溶剂(如一种酸)的聚合物中。可生物降解的聚合物可以为蛋白或多糖,如骨胶原、透明质酸、壳聚糖、明胶等,以及两种或更多种聚合物的组合。在框910中,在将生长因子和生物活性物质加入到聚合物之后,混合以获得基本匀质的溶液。然后可将任何泡沫或杂质从基本匀质的溶液中去除。如果需要将其他材料(如,但不限于,磷酸钙、去矿化骨、羟基磷灰石、肝素、硫酸软骨素等)嵌入植入物中,用于生长因子附着、降解副产物、和/或机械强化,还可以将它们加到到混合物。

在框912中,混合物在,在一些实施方式中,从-200℃到0℃的范围内冷冻,以将包含在混合物中的水成核到冰,并将聚合物/生物活性混合物凝结至多孔结构里。混合物可以被冻结成任何几何形状,包括,球形、圆柱形、矩形、以片的形式、管形式等。植入物将倾向于以保持该形状,以聚合物的形状记忆性质给予空间以在体内扩大。可以增加温度以产生更大的孔或减少减少温度以产生小孔。通过与期望的孔方向垂直地放置低温源而可以将孔做成定向的。在框914中,一旦混合物在期望的温度和孔方向冻结,将植入物冻干和/或脱水以基本消除包含在其内的水。如果使用醋酸或另外的挥发物质作为溶剂,该溶剂也将通过冻干而消除。

太阳城集团在框915中,在完成冻干之后,支架可在乙醇、盐水、碱或缓冲剂中基本被中和,这用作裂解剂的溶剂。在醋酸溶剂的情况下,冻干的植入物可以在乙醇中清洗,接着在盐水或其他清洗剂中清洗。在盐水清洗之后,植入物可以用不含盐的水清洗并真空干燥或冻干以延长保存期限。在框918中,脱水的植入物可以在真空下包装或在真空密封小瓶中密封。植入物还可以在冻结和冻干之前或者在中和和冻干之后被压缩,以产生在经受液体时膨胀的压缩支架。在经受液体后,这样的植入物基本膨胀到近似最初的支架大小。通过压缩中和的支架并在没有冻结的情况下干燥可实现延时膨胀。

现在参考图10,其描绘本发明选择性的实施方式。在所描绘的实施方式中,可将在上面参考图6和/或7所讨论的实施方式中所获得的生长因子和生物活性物质(作为非限制性实例)加入到可生物降解或可再吸收的聚合物以产生可流动的液体和/或凝胶。在该实施方式中,生长因子以及生物活性物质按照前面所描述的(方法)来获取并加入到含普通溶剂(如一种酸)的聚合物中。因此,在框1002中所获取的骨髓可经受框1004中的至少一次如上面参考图6所描述的过滤操作。在框1006中,获取的骨髓可以经受也上面提到的裂解剂。

可生物降解的聚合物可以为蛋白或多糖,如骨胶原、透明质酸、壳聚糖、明胶等,以及两种或更多种聚合物的组合。在框1010中,在将生长因子和生物活性物质加入到聚合物之后,混合以获得基本匀质的溶液。可去除任何泡沫或杂质。如果需要将其他材料(如,但不限于,磷酸钙、去矿化骨、羟基磷灰石、肝素、硫酸软骨素等)嵌入植入物中,用于生长因子附着、降解副产物、和/或机械强化,还可以将它们加到到混合物。

可以选择身体耐受的裂解剂。例如,可以将生长因子以及生物活性物质加入到壳聚糖并在醋酸溶液(0.01M-17M)中。还可以将去矿化的骨加入到该溶液中。混合此溶液,且可以通过施加真空或离心来去除泡沫。在框1012中,可以将凝胶包装在注射器中,并冻结和/或保持在环境温度。一旦注射和/或植入体内,凝胶与组织结合。生理流体体可缓冲凝胶以中和pH并且引起凝胶原位凝固。一旦凝胶凝固,期望的治疗性植入物保留在预期的手术位置并且将迁移减至最小。

现在参考图11,其描绘本发明选择性的实施方式。按照在上面参考图10所讨论的实施方式中所描述的所获得凝胶可利用技术如真空干燥、溶剂蒸发等来脱水,以将凝胶减至到半硬膜和/或小球。因此,在框1102中所获取的骨髓可经受框1104中的至少一次如上面参考图6所描述的过滤操作。在框1106中,获取的骨髓可以经受也上面提到的裂解剂。

太阳城集团在框1112中,按照上面所描述的将凝胶脱水。在框1114中,丸剂可进一步地磨或切至期望的粒径,这取决于期望的植入物应用。一旦经受液体并植入手术位置,由研磨小球所产生小球和/或粉末形成也可以与组织结合的粘性油灰。该结合性质使油灰在植入时基本保持在手术位置。该油灰可以用作生物活性手术粘合剂。这样的油灰在与用于手术过程的自体材料(如用于脊柱融合操作的自体移植骨)一起使用时也是有用的,因为其可有利于帮助将自体移植物保持在粘性团中并且将迁移减至最小。

太阳城集团现在参考图12,所显示的是说明以生产实施方式的低pH壳聚糖/矿物油灰的方法的流程框图。在框1202中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。在框1204中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液。酸可在约0.1%至约25%的范围内。然后,在框1206中,加入以粉末或颗粒形式的矿物质,并且在框1208中,搅成同质混合物。在框1210中,接着将湿的或冻结的油灰包装。

太阳城集团现在参考图13,所显示的是说明以生产实施方式的中性至偏中性的壳聚糖/矿物油灰的方法的流程框图。在框1302中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。在框1304中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框1306中,接着通过加入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)并且搅拌以匀质该碱性溶液而将悬浮液中和或部分中和。然后,在框1308中,加入以粉末或颗粒形式的矿物质,并且在框1310中,搅成同质混合物。在框1312中,接着将湿的或冻结的油灰包装。

太阳城集团现在参考图14,其描绘说明以生产实施方式的低pH壳聚糖/骨油灰的方法的流程框图。在框1402中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。在框1404中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液。酸可在约0.1%至约25%的范围内。然后,在框1406中,加入以粉末或颗粒形式的骨,并且在框1408中,搅成同质混合物。在框1410中,接着将湿的或冻结的油灰包装。

太阳城集团现在参考图15,所显示的是说明以生产实施方式的中性至偏中性的壳聚糖/骨油灰的方法的流程框图。在框1502中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。在框1504中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框1506中,接着通过加入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)并且搅拌以匀质该碱性溶液而将悬浮液中和或部分中和。然后,在框1508中,加入以粉末或颗粒形式的骨(如同种异体移植骨),并且在框1510中,搅成同质混合物。在框1512中,接着将湿的或冻结的油灰包装。

太阳城集团现在参考图16,所显示的是说明以生产实施方式的低pH壳聚糖/去矿化骨油灰的方法的流程框图。在框1602中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。在框1604中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液。酸可在约0.1%至约25%的范围内。然后,在框1606中,加入以粉末或颗粒形式的去矿化或部分去矿化骨,并且在框1608中,搅成同质混合物。在框1610中,接着将湿的或冻结的油灰包装。

现在参考图17,其描绘说明以生产实施方式的中性至偏中性壳聚糖/去矿化骨油灰的方法的流程框图。在框1702中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。在框1604中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框1606中,接着通过加入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)并且搅拌以匀质该碱性溶液而将悬浮液中和或部分中和。然后,在框1708中,加入以粉末或颗粒形式的去矿化或部分去矿化骨(如同种异体移植骨),并且在框1710中,搅拌成同质混合物。在框1712中,接着将湿的或冻结的油灰包装。

太阳城集团现在参考图18,所显示的是说明以生产实施方式的中性至偏中性的壳聚糖/矿物支架海绵的方法的流程框图。在框1802中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。然后,在框1804中,加入以粉末或颗粒形式的矿物质,并且搅成同质混合物。在框1806中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液,并且在框1808中搅拌。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框1810中,然后将悬浮液置入模中以符合一种或多种期望的形状。在框1812中,接着将悬浮液冷冻干燥。将模置入制冷器中并且将悬浮液冻结以允许形成结晶。冻干已冻结的悬浮液并将形成的支架从模中推出。在框1814中,接着通过浸入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)而将支架中和或部分中和。在框1816中,然后将支架在无菌水或PBS中清洗任何剩余的碱性溶液并且在框1818中,在支架冻结和冻干的地方冷冻干燥。在框1820中,将支架压缩成期望的形状并在框1822中包装和消毒。

现在参考图19,所显示的是说明以生产另外的实施方式的中性至偏中性的壳聚糖/矿物支架海绵的方法的流程框图。在框1902中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。然后,在框1904中,加入以粉末或颗粒形式的矿物质,并且搅成同质混合物。在框1906中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液,并在框1908中搅拌。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框1910中,然后将悬浮液置入模中以符合一种或多种期望的形状。在框1912中,接着将悬浮液冷冻干燥。将模置入制冷器中并且将悬浮液冻结以允许形成结晶。冻干已冻结的悬浮液并将形成的支架从模中推出。在框1914中,接着通过浸入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)而将支架中和或部分中和。在框1916中,然后将支架在无菌水或PBS中清洗任何剩余的碱性溶液并且在框1918中,在支架冻结和冻干的地方冷冻干燥。在框1920中,接着将蛋白通过浸泡或真空灌注的方式结合到支架上。

太阳城集团现在参考图20,其描绘说明以生产实施方式的中性至偏中性含种子细胞的壳聚糖/矿物支架海绵的方法的流程框图。在框2002中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。然后,在框2004中,加入以粉末或颗粒形式的矿物质,并且搅成同质混合物。在框2006中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液,并且在框2008中搅拌。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框2010中,然后将悬浮液置入模中以符合一种或多种期望的形状。在框2012中,接着将悬浮液冷冻干燥。将模置入制冷器中并且将悬浮液冻结以允许形成结晶。冻干已冻结的悬浮液并将形成的支架从模中推出。在框2014中,接着通过浸入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)而将支架中和或部分中和。在框2016中,然后将支架在无菌水或PBS中清洗任何剩余的碱性溶液并且在框2018中,在支架冻结和冻干的地方冷冻干燥。在框2020中,然后将种子细胞通过水化、浸泡或真空灌注的方式结合到支架上。

现在参考图21,所显示的是说明以生产实施方式的中性至偏中性的壳聚糖/骨支架海绵的方法的流程框图。在框2102中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。然后,在框2104中,加入以粉末或颗粒形式的骨,并且搅拌成同质混合物。在框2106中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液,并且在框2108中搅拌。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框2110中,然后将悬浮液置入模中以符合一种或多种期望的形状。在框2112中,接着将悬浮液冷冻干燥。将模置入制冷器中并且将悬浮液冻结以允许形成结晶。冻干已冻结的悬浮液并将形成的支架从模中推出。在框2114中,接着通过浸入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)而将支架中和或部分中和。在框2116中,然后将支架在无菌水或PBS中清洗任何剩余的碱性溶液并且在框2118中,在支架冻结和冻干的地方冷冻干燥。在框2120中,将支架压缩成期望的形状并在框2122中包装和消毒。

现在参考图22,所显示的是说明以生产另外的实施方式的中性至偏中性的壳聚糖/骨支架海绵的方法的流程框图。在框2202中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。然后,在框2204中,加入以粉末或颗粒形式的骨,并且搅拌成同质混合物。在框2206中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液,并且在框2208中搅拌。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框2210中,然后将悬浮液置入模中以符合一种或多种期望的形状。在框2212中,接着将悬浮液冷冻干燥。将模置入制冷器中并且将悬浮液冻结以允许形成结晶。冻干已冻结的悬浮液并将形成的支架从模中推出。在框2214中,接着通过浸入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)而将支架中和或部分中和。在框2216中,然后将支架在无菌水或PBS中清洗任何剩余的碱性溶液并且在框2218中,在支架冻结和冻干的地方冷冻干燥。在框2220中,接着将蛋白通过浸泡或真空灌注的方式结合到支架上。

太阳城集团现在参考图23,其描绘说明以生产实施方式的中性至偏中性含种子细胞的壳聚糖/骨支架海绵的方法的流程框图。在框2302中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。然后,在框2304中,加入以粉末或颗粒形式的骨,并且搅拌成同质混合物。在框2306中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液,并且在框2308中搅拌。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框2310中,然后将悬浮液置入模中以符合一种或多种期望的形状。在框2312中,接着将悬浮液冷冻干燥。将模置入制冷器中并且将悬浮液冻结以允许形成结晶。冻干已冻结的悬浮液并将形成的支架从模中推出。在框2314中,接着通过浸入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)而将支架中和或部分中和。在框2316中,然后将支架在无菌水或PBS中清洗任何剩余的碱性溶液并且在框2318中,在支架冻结和冻干的地方冷冻干燥。在框2320中,然后将种子细胞通过水化、浸泡或真空灌注的方式结合到支架上。

现在参考图24,所显示的是说明以生产实施方式的中性至偏中性的壳聚糖/去矿化骨支架海绵的方法的流程框图。在框2402中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。然后,在框2404中,加入以粉末或颗粒形式的去矿化或部分去矿化骨,并搅成同质混合物。在框2406中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液,并且在框2408中搅拌。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框2410中,然后将悬浮液置入模中以符合一种或多种期望的形状。在框2412中,接着将悬浮液冷冻干燥。将模置入制冷器中并且将悬浮液冻结以允许形成结晶。冻干已冻结的悬浮液并将形成的支架从模中推出。在框2414中,接着通过浸入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)而将支架中和或部分中和。在框2416中,然后将支架在无菌水或PBS中清洗任何剩余的碱性溶液并且在框2418中,在支架冻结和冻干的地方冷冻干燥。在框2420中,将支架压缩成期望的形状并在框2422中包装和消毒。

太阳城集团现在参考图25,所显示的是说明以生产另外的实施方式的中性至偏中性的壳聚糖/去矿化骨支架海绵的方法的流程框图。在框2502中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。然后,在框2504中,加入以粉末或颗粒形式的去矿化或部分去矿化骨,并搅成同质混合物。在框2506中,接着加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液,并且在框2508中搅拌。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框2510中,然后将悬浮液置入模中以符合一种或多种期望的形状。在框2512中,接着将悬浮液冷冻干燥。将模置入制冷器中并且将悬浮液冻结以允许形成结晶。冻干已冻结的悬浮液并将形成的支架从模中推出。在框2514中,接着通过浸入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)而将支架中和或部分中和。在框2516中,然后将支架在无菌水或PBS中清洗任何剩余的碱性溶液并且在框2518中,在支架冻结和冻干的地方冷冻干燥。在框2520中,接着将蛋白通过浸泡或真空灌注的方式结合到支架上。

现在参考图26,其描绘说明以生产实施方式的中性至偏中性含种子细胞的壳聚糖/去矿化骨支架海绵的方法的流程框图。在框2602中,制作壳聚糖溶液。壳聚糖溶液可在约1%至约25%的范围内。然后,在框2604中,加入以粉末或颗粒形式的去矿化或部分去矿化骨,并搅成同质混合物。在框2606中,然后加入酸(例如醋酸)以促使溶液成为悬浮液,并且在框2608中搅拌。酸可在约0.1%至约25%的范围内。在框2610中,然后将悬浮液置入模中以符合一种或多种期望的形状。在框2612中,接着将悬浮液冷冻干燥。将模置入制冷器中并且将悬浮液冻结以允许形成结晶。冻干已冻结的悬浮液并将形成的支架从模中推出。在框2614中,接着通过浸入碱性溶液(例如氢氧化钠或氢氧化铵)而将支架中和或部分中和。在框2616中,然后将支架在无菌水或PBS中清洗任何剩余的碱性溶液并且在框2618中,在支架冻结和冻干的地方冷冻干燥。在框2620中,然后将种子细胞通过水化、浸泡或真空灌注的方式结合到支架上。一旦细胞被结合,可带有低温防腐剂并冻结而包装支架。

太阳城集团提供下面的非限制性实施例用于进一步地说明。

太阳城集团支架海绵制剂-质量百分比(份/100份)

在第一非限制性实施例中,最终产生在83.6%的水中,混入6%的磷酸三钙(TCP)的6%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入4.4%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将悬浮液置入模中并以每15分钟5°C变速控制速率冻结到-80°C的温度。一旦悬浮液转变为固体,将模冻干,直至完成干燥。然后,将支架用2摩尔NaOH溶液水化。接着用无菌水清洗支架,直至达到中性pH。然后将支架以控制速率冻结,并冷冻干燥,直至干燥。

在第二非限制性实施例中,混入6%的TCP的4%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)产生在85.6%的水中。然后将该溶液混入4.5%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将悬浮液置入模中并以每15分钟5°C变速控制速率冻结到-80°C的温度。一旦悬浮液转变为固体,将模冻干,直至完成干燥。然后,将支架用2摩尔NaOH溶液水化。接着用无菌水清洗支架,直至达到中性pH。然后将支架以控制速率冻结,并冷冻干燥,直至干燥。

在第三非限制性实施例中,最终产生在86.45%的水中,混入6%份的TCP的3%的大于300kDal分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入4.55%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将悬浮液置入模中并以每15分钟5°C变速控制速率冻结到-80°C的温度。一旦悬浮液转变为固体,将模冻干,直至完成干燥。然后,将支架用2摩尔NaOH溶液水化。接着用无菌水清洗支架,直至达到中性pH。然后将支架以控制速率冻结,并冷冻干燥,直至干燥。

在第四非限制性实施例中,最终产生在87.4%的水中,混入6%的TCP的2%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入4.6%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将悬浮液置入模中并以每15分钟5°C变速控制速率冻结到-80°C的温度。一旦悬浮液转变为固体,将模冻干,直至完成干燥。然后,将支架用2摩尔NaOH溶液水化。接着用无菌水清洗支架,直至达到中性pH。然后将支架以控制速率冻结,并冷冻干燥,直至干燥。

太阳城集团含蛋白的海绵制剂-质量百分比(份/100份)

太阳城集团在非限制性实施例中,最终产生在86.45%的水中,混入6%份的TCP的3%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入4.55%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将悬浮液置入模中并以每15分钟5°C变速控制速率冻结到-80°C的温度。一旦悬浮液转变为固体,将模冻干,直至完成干燥。然后,将支架用2摩尔NaOH溶液水化。接着用无菌水清洗支架,直至达到中性pH。然后将支架以控制速率冻结,并冷冻干燥,直至干燥。接着将支架用蛋白溶液充分渗透。

太阳城集团含细胞的海绵制剂-质量百分比(份/100份)

在非限制性实施例中,最终产生在86.45%的水中,混入6%份的TCP的3%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入4.55%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将悬浮液置入模中并以每15分钟5°C变速控制速率冻结到-80°C的温度。一旦悬浮液转变为固体,将模冻干,直至完成干燥。然后,将支架用2摩尔NaOH溶液水化。接着用无菌水清洗支架,直至达到中性pH。然后将支架以控制速率冻结,并冷冻干燥,直至干燥。接着将支架用含活细胞的生理溶液充分渗透。

酸性油灰制剂-质量百分比(份/100份)

在第一非限制性实施例中,最终产生混入45%的水的1%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入1%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将53%的TCP加入到悬浮液里,并且搅拌,直至到达匀质混合物。

太阳城集团在第二非限制性实施例中,最终产生混入44%的水的1%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入2%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将53%的TCP加入到悬浮液里,并且搅拌,直至到达匀质混合物。

在第三非限制性实施例中,最终产生混入43%的水的1%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入3%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将53%的TCP加入到悬浮液里,并且搅拌,直至到达匀质混合物。

中性油灰制剂-质量百分比(份/100份)

太阳城集团在非限制性实施例中,最终产生混入45%的水的1%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入1%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将悬浮液用3%2摩尔NaOH溶液中和并且搅拌。接着将53%的TCP加入到悬浮液里并搅拌,直至到达油灰样稠度。

太阳城集团含蛋白的油灰制剂-质量百分比(份/100份)

太阳城集团在非限制性实施例中,最终产生混入45%的水的1%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入1%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将悬浮液用3%2摩尔NaOH溶液中和并且搅拌。接着将53%的TCP加入到悬浮液里并搅拌,直至到达油灰样稠度。接着将油灰用蛋白溶液充分渗透。

太阳城集团含细胞的油灰制剂-质量百分比(份/100份)

在非限制性实例中,最终产生混入45%的水的1%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入1%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将悬浮液用3%2摩尔NaOH溶液中和并且搅拌。接着将53%的TCP加入到悬浮液里并搅拌,直至到达油灰样稠度。接着将油灰用含活细胞的生理溶液充分渗透。

颗粒状粉末制剂-质量百分比(份/100份)

在非限制性实施例中,最终产生混入45%的水的2%的大于300kDa分子量的壳聚糖溶液(>75%去乙酰化)。然后将该溶液混入2%的醋酸以促使该溶液成为悬浮液。接着将51%的TCP加入到悬浮液里并搅拌,直至到达油灰样稠度。将油灰冻干并磨成粉末。将粉末与自体移植骨或手术中的生理溶液混合,以产生凝胶或油灰。颗粒状粉末可保持为粉末,用于后面的再组成。

壳聚糖/TCP支架表现出范围从约20至80μm的孔隙度。图27提供41.13%和20.42%材料密度支架的材料性质的实施例,包括体积、材料体积、静体积以及ROI。

太阳城集团接着参考图28,所显示的是根据支架的示例性实施方式的圆周膨胀的图。在该实施方式中,比较支架的水化尺寸与压缩尺寸,并基于含60mg/mL TCP的30mg/ml壳聚糖制剂计算总的膨胀百分比。

太阳城集团接着参考图29,所显示的是根据支架的示例性实施方式的单轴膨胀的图。在该实施方式中,比较支架的水化尺寸与压缩尺寸。计算对于不同制剂的总的膨胀百分比,制剂分别包含对应40、60、80、100、和120mg/ml的磷酸三钙浓度的20、30、40、50、和60mg/ml的壳聚糖浓度。

太阳城集团应当指出,本文中表达比率、浓度、量和其他数值数据可以采用范围形式。应理解,使用此范围形式是为了方便和简洁,因此,应以灵活的方式解释成,不仅包括明确列举为范围界限的数值,而且还包括包含在该范围内的所有单个数值或子范围,如同明确地列举每个数值和子范围。为了说明,“约0.1%至约5%”的浓度范围,应解释以不仅包括约0.1wt%至5wt%的明显列举的浓度,而且还包括在指示范围内的单个浓度(例如1%、2%、3%、和4%)和子范围(例如0.5%、1.1%、2.2%、3.3%、和4.4%)。在一个实施方式中,术语“约”可以包括根据数值的有效数字的传统约数。此外,术语“约‘x’至‘y’”包括“约‘x’至约‘y’”。

虽然在包括的附图中所描绘的流程图显示执行各步骤的具体顺序,应理解执行的顺序可不同于所描绘的。例如,相对于所显示的顺序可以打乱两个或更多个块的执行顺序。此外,显示连续的两个或更多个块可同时或部分同时地执行。应当强调的是本发明上面所描述的实施方式仅是为了明确理解本发明的原理而列的可能的实施例的实施。在不基本背离本发明的精神和原理的条件下,可以对上面所描述的(多个)实施方式进行改变和修改。旨在所有这样的改变和修改包括在本发明的并由所附权利要求保护的范围内。

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