CN108430512B

CN108430512B - 用于支持身体组织再生的装置以及其制造和使用方法

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Publication number: CN108430512B
Application number: CN201680069943.7A
Authority: CN
Inventors: 德里克·C·达史提; 艾琳·M·贝当古; J·K·强森; 露丝·沃特曼
Original assignee: Lu SiWoteman; Nanofiber Solutions Co ltd; Tulane University
Current assignee: Lu SiWoteman; Nanofiber Solutions Co ltd; Tulane University
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: US20180272037A1; EP3355927B1; EP3355927A1; WO2017059377A1; US11311650B2; EP3355927A4; CN108430512A

Abstract

本发明提供了用于支持身体组织和管状结构例如食管或肠再生的装置，以及制造和使用这些装置的方法。

Description

用于支持身体组织再生的装置以及其制造和使用方法

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2015年9月30日提交的美国临时专利申请号62/234,744的权益和优先权，其内容通过引用以其全文特此并入。

联邦资助声明

本发明是在国家科学基金会授予的NSF-IGERT奖学金第1144646号下由政府支持完成的。政府享有本发明的一定的权利。

背景技术

目前用于修复由于疾病、先天性缺陷或创伤性损伤而造成的对身体器官和结构的损伤的技术往往不令人满意。例如，目前用于替换由疾病或创伤性损伤而受损的食管部分的标准治疗是一种称为“胃上提”的手术，其中食管的受损部分被移除并且胃或甚至大肠被缝合到其余未受损的食管组织上。对于食管癌患者，进行食管切除术，其中手术移除癌组织，并且从胃或大肠重建食管的切除组织。这些手术导致患者的生活质量较差，这些患者必须通过饲管接受营养。此外，这些手术的临床结果并没有吸引力：食管切除术后手术并发症发生率为40％-80％，发病率为50％-60％，手术后30天的死亡率约为22％，且5年生存率低于20％。

虽然临床结果并不突出，但这些修复手术的成本可能会过高。以食管为例，食管切除手术通常花费$110,000，且需要总计约$23,000-$60,000的5年的后续医疗费用。根据目前的护理标准，从食管切除术恢复所需的时间长度增加了患者的成本负担。

希望具有一种可植入医疗装置可用于替换部分或全部受损或患病的食管。也希望具有这种装置来支持其他受损组织和身体器官特别是管状器官的再生。令人惊讶的是，本发明满足了这些需要及其他需要。

联合研究协议的各方

不适用。

对在压缩光盘上提交的序列表或表格以及通过引用并入的材料的引用

不适用。

发明内容

在一些实施例中，本发明提供了用于哺乳动物的可植入医疗装置，该可植入医疗装置包含(a)包含可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维网络的支架，和(b)来自沿着抗炎通路所引发的分离的间充质干细胞(MSC)的所述支架上的因子。在一些实施例中，可吸收的无毒聚合物是聚(己内酯)(“PCL”)、聚乙交酯(“PGA”)、聚(丙交酯-共-乙交酯)(“PLGA”)、聚丙交酯-共-己内酯(“PLCL”)、聚二噁烷酮(“PDO”)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)(“PHBV”)、聚(β-羟基丁酸酯)(“PHB”)、聚酸酐、聚三甲基碳酸酯、聚(乙交酯-共-三亚甲基碳酸酯)、聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(乙交酯-共-己内酯)、聚(DTH亚氨基碳酸酯)、聚(双酚A亚氨基碳酸酯)、聚氨酯、聚氰基丙烯酸酯、和聚磷腈聚己内酯、聚乳酸(“PLA”)、或胶原蛋白。在一些实施例中，可吸收的无毒聚合物是PCL、PGA、PLA、PLGA、聚二噁烷酮、三亚甲基碳酸酯、或聚酸酐。在一些实施例中，可吸收的无毒聚合物是PCL。在一些实施例中，MSC已通过将所述分离的MSC细胞与Toll样受体(“TLR”)3激动剂一起孵育，沿着抗炎通路被引发。在一些实施例中，TLR3激动剂是IL4、IL13、聚腺苷:聚尿嘧啶(聚(A:U))、聚肌苷酸:聚胞苷酸(聚(I:C))、rintatolimid、RGC100、作为TLR3激动剂的聚(I:C)衍生物、以及聚(C:G/I)。在一些实施例中，TLR3激动剂是聚(I:C)。在一些实施例中，纳米纤维是静电纺丝。在一些实施例中，分离的MSC是同种异体的。在一些实施例中，分离的MSC是脂肪来源的MSC或骨髓来源的MSC。在一些实施例中，哺乳动物是人类，并且所述分离的MSC是同种异体的人类MSC。

在另一组实施例中，本发明提供了用于制造用于哺乳动物的具有所希望的形状的可植入医疗装置的方法。方法包括按以下顺序进行的步骤：(a)提供处于所述所希望的形状的纳米纤维网络的支架，所述纳米纤维网络包含可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维，(b)用分离的间充质干细胞(MSC)接种所述支架，(c)孵育所述支架上的分离的MSC，和(d)使所述分离的MSC的所述支架脱细胞化，由此使所述可植入医疗装置处于所述所希望的形状。在一些实施例中，脱细胞化包括将用所述分离的MSC接种的所述支架冻融。在一些实施例中，该方法进一步包括步骤(e)，在所述脱细胞化之后冻干所述支架。在一些实施例中，步骤(c)的孵育持续约24小时至约240小时。在一些实施例中，步骤(c)的孵育持续约24小时至约96小时。在一些实施例中，所述MSC是在步骤(b)或步骤(c)之前或期间，沿着抗炎通路引发的。在一些实施例中，MSC是通过将所述分离的MSC与Toll样受体(“TLR”)3激动剂一起孵育，沿着抗炎通路被引发。在一些实施例中，与TLR3激动剂一起孵育持续约10分钟至约2小时。在一些实施例中，TLR3激动剂是IL4、IL13、聚腺苷:聚尿嘧啶(聚(A:U))、聚肌苷酸:聚胞苷酸(聚(I:C))、rintatolimid、RGC100、作为TLR3激动剂的聚(I:C)衍生物、以及聚(C:G/I)。在一些实施例中，TLR3配体是聚(I:C)。在一些实施例中，纳米纤维是静电纺丝。在一些实施例中，分离的MSC是同种异体的。在一些实施例中，分离的MSC是脂肪来源的MSC或骨髓来源的MSC。在一些实施例中，哺乳动物是人类，并且所述分离的MSC是同种异体的人类MSC。

在另一组实施例中，本发明提供了一种用于制造用于哺乳动物的可植入医疗装置的组合物，其包含：(a)包含可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维网络的支架，和(b)沿着抗炎通路所引发的分离的间充质干细胞(MSC)。在一些实施例中，可吸收的无毒聚合物是聚(己内酯)(“PCL”)、聚乙交酯(“PGA”)、聚(丙交酯-共-乙交酯)(“PLGA”)、聚丙交酯-共-己内酯(“PLCL”)、聚二噁烷酮(“PDO”)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)(“PHBV”)、聚(β-羟基丁酸酯)(“PHB”)、聚酸酐、聚三甲基碳酸酯、聚(乙交酯-共-三亚甲基碳酸酯)、聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(乙交酯-共-己内酯)、聚(DTH亚氨基碳酸酯)、聚(双酚A亚氨基碳酸酯)、聚氰基丙烯酸酯、和聚磷腈聚己内酯、聚乳酸(“PLA”)、明胶、聚氨酯、或胶原蛋白。在一些实施例中，可吸收的无毒聚合物是PCL。在一些实施例中，MSC是通过将所述分离的MSC细胞与Toll样受体(“TLR”)3激动剂一起孵育，沿着抗炎通路被引发。在一些实施例中，TLR3激动剂是IL4、IL13、聚腺苷:聚尿嘧啶(聚(A:U))、聚肌苷酸:聚胞苷酸(聚(I:C))、rintatolimid、RGC100、作为TLR3激动剂的双链RNA、作为TLR3激动剂的聚(I:C)衍生物、或聚(C:G/I)。在一些实施例中，TLR3配体是聚(I:C)。在一些实施例中，纳米纤维是静电纺丝。在一些实施例中，分离的MSC是同种异体的。在一些实施例中，分离的MSC是脂肪来源的MSC或骨髓来源的MSC。在一些实施例中，哺乳动物是人类，并且所述分离的MSC是同种异体的人类MSC。

在另一组实施例中，本发明提供了用具有所希望的形状和大小的可植入医疗装置治疗对其有需要的哺乳动物的方法，其包括将处于所希望的形状和大小的纳米纤维网络支架植入所述哺乳动物中，所述支架由(a)可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维，和(b)来自已沿着抗炎通路引发的分离的间充质干细胞(MSC)的因子组成，由此用所述可植入医疗装置治疗所述哺乳动物。

附图说明

图1.图1是示出了不同浓度的聚(己内酯)(“PCL”)本身和与不同浓度壳聚糖(“CS”)共混的PCL的拉伸试样以兆帕(MPa)计的极限抗拉强度(“UTS”)图表。如图1所示，随着共混物中壳聚糖的百分比的增加，PCL/CS共混物的极限抗拉强度增加。该图显示了每种组合物的五次重复的平均值。

图2.图2是示出了在失效前，聚(己内酯)(“PCL”)或与不同浓度壳聚糖(“CS”)共混的PCL的拉伸试样可以从其初始长度伸长多少的图表。随着以5％引入壳聚糖，这些百分比大幅下降，并且随着壳聚糖在共混物中的百分比的增加而继续下降。伸长率测量为材料在失效前可以从其初始尺寸伸展的程度。例如，100％伸长率的测量值将表明该材料在失效前能够从其初始长度加倍。该图显示了每种组合物的五次重复的平均值。

图3.图3是示出了聚(己内酯)(“PCL”)或与不同浓度壳聚糖(“CS”)共混的PCL的拉伸试样以兆帕计的弹性模量的图表。随着共混物中壳聚糖的百分比的增加，模量显著增加。该图显示了每种组合物的五次重复的平均值。

具体实施方式

A.介绍

一段时间以来人们已经努力使部分或全部由于疾病或损伤而受损的食管的替换工程化。替换包括从患者自身的脱细胞化组织开始，或者使用接种了多种细胞类型或细胞衍生因子的纳米纤维网络支架。不幸的是，尝试提供工程化的替换食管或食管可以在其上再生的支持物尚未得到满意的解决方案。有些倾向于引起疤痕或其他纤维化或炎症反应，导致器官管腔显著收缩。其他方法已显示食管所有层的再生，但需要频繁施用患者血浆或首先放置然后移除装置的手术。

令人惊讶的是，本发明装置、方法和组合物提供了现成的解决方案，该解决方案提供了受损身体组织的部分可以再生的支持物。支持物可以是，例如，平坦或成形的片，其可以用作受损组织区域的贴片，或者可以是管状支架以替换管状器官的一部分或器官的一部分，例如食管、肠、或血管。本发明装置以及其制造和使用方法提供了有间隙空间的可吸收的无毒材料的人工纳米纤维网络支架，其中一旦支架被植入，可以由器官的祖细胞填充。此外，本发明装置在其表面上配置一种或多种促进器官祖细胞募集的一种或多种细胞外基质(“ECM”)因子和一种或多种通过周围组织减少炎症或纤维化反应的抗炎因子，该周围组织可能会损害装置的效用。

在本披露下的研究中，将本发明的一些实施例的管状支架植入鼠模型中与肠相邻。为了避免对动物进行显微外科手术的需要，在这些研究中，将支架包裹在网膜中，腹腔中的腹膜褶皱中，并与肠相邻放置但不与其直接接触。在植入后30天内观察到动物未显示炎症反应的证据。然后将动物处死并将植入物周围的皮肤剃光并可视化。在植入物区域周围没有观察到发红或肿胀。然后从动物中移除支架并进行H&E染色以观察支架中任何细胞的形态学、细胞核和细胞溶质。在支架中可见一群健康的胃肠道细胞，但淋巴细胞很少(若存在的话)，表明有胃肠道细胞募集，但几乎没有炎症反应。在临床使用中，典型地将管状支架连接到正在通过外科吻合术修复的器官上，并且通过腹腔镜手术将平坦或成形的贴片缝合到位，或者在食管的情况下，在没有组织例如网膜放置在植入装置和被修复的器官之间，通过食管支架保持在适当位置。

预期该装置的可吸收的无毒材料会在几个月的时间内降解，并且降解产物将被身体排泄或利用，且已经募集并植入装置的祖细胞将导致形成将保留在原位并用作植入装置的管状器官部分的替换物的细胞层。值得注意的是，其他材料的支架由不同的材料或使用不同的培养技术组成，已报道在几天内将角质化上皮细胞募集并衬在其食管植入物中，并且最终形成所有四层食管组织。基于这些结果，我们预期会看到食管的一些甚至全部层，以及肠的一些甚至全部细胞层的类似发育。

在一些实施例中，本发明方法涉及提供下文部分B中讨论的合成的可吸收的生物相容性聚合物和下文部分C中讨论的壳聚糖中的一种或多种的纳米纤维网络支架。然后将支架用同种异体的间充质干细胞(有时在本文中缩写为“MSC”)接种，并允许孵育一段时间。在本发明方法和装置中使用同种异体的MSC是优于其他方法的优点，因为它允许在需要之前准备好装置并准备好植入而没有大量的延迟等待，同时收集患者的MSC并在装置可以植入患者之前的装置上孵育。在优选的实施例中，MSC已经沿着抗炎通路被引发或极化，并且在优选的实施例中，已经通过与Toll样受体3的激动剂接触，沿着该通路被引发(如下文所讨论的，以此方式所引发的MSC在本文中有时被称为MSC2)。然后将支架进行脱细胞化移除MSC，并储存直至需要。优选地，脱细胞化是通过对支架进行反复的冻融循环。冻融脱细胞化避免了传统脱细胞化方案可遗留的残余表面活性剂污染物。通过脱细胞化去除MSC提供了本发明装置的另一个优点，即消除了随着时间对同种同种异体的细胞产生免疫反应的可能性。

令人惊讶的是，免疫组织化学研究表明脱细胞化支架保留至少一种重要的细胞外基质(“ECM”)蛋白和一种抗炎因子，其在孵育期间从MSC分泌、在脱细胞化过程中释放、或两者都有，且据信可能存在尚未进行免疫组织化学研究的另外的因素。据信这些因子在支架上的存在是有利的，并且与由其他方法制备的支架相比，提供了本发明装置的令人惊讶的优点，包括用相同聚合物组合物制备的那些，但是没有孵育在支架上的引发的MSC2以及随后的脱细胞化。虽然MSC通常被认为是安全的并且可植入而不引起有害的免疫反应，但在植入之前从支架移除MSC确保了支架仅由内源细胞填充。

如上所述的，本发明装置包含壳聚糖以及至少一种合成的聚合物。细胞可以附着到壳聚糖上，并且据信这种特性有助于MSC在上述孵育过程中粘附到支架上。然而重要的是，壳聚糖本身不仅具有抗炎特性，而且它还促进成肌细胞向肌细胞的分化。据信，(a)壳聚糖在支架中的抗炎特性、(b)在植入后壳聚糖在支架中活化装置周围组织中的祖细胞的能力、和(c)在MSC脱细胞化后抗炎因子和ECM蛋白或支架上的蛋白的存在的结合，比以前可用的设备更好的支持和诱导组织或器官再生。这些因素的结合确实可以提供比基于通过使用壳聚糖或通过使用在支架上的MSC2而没有使支架脱细胞化所预期的结果提供令人惊讶地更好的结果。

因此，本发明装置提供了用于修复组织的现成解决方案。在一些实施例中，本发明装置可以形成为贴片以提供再生支持物以修复器官例如食管中的孔。在这些实施例中，该装置通常典型地成形为平坦的或具有尽可能匹配预期使用区域的曲线轮廓。在其他实施例中，这些装置允许替换食管或其他管状组织或器官的部分，例如小肠。支架可以设计成各种形状，包括片或管，以及各种长度、宽度和厚度，允许从业者(例如外科医生)，或者在食管的情况下允许胸外科医生或心胸外科医生选择适合患者预期用途的形状、长度、宽度和厚度的支架。由于本发明装置不具有括约肌，期望将用于替换食管部分的装置植入上食管括约肌和下食管括约肌之间。预期有经验的外科医生执行目前的本领域标准的胃上提手术来替换受损的食管，其中一些受损食管被移除并且胃或(如果必要的话)肠延伸到任何其余部分，有经验的外科医生熟悉平衡移除一些或全部患者器官的需要和任何特定治疗选择的益处和局限性之间所需的权衡。预期本发明装置将能够替换高达约三分之二的患者食管，优选地不包括上或下括约肌。预期这些装置将通过外科吻合术在两端适当地连接。

如本领域技术人员应理解的，食管由多层组织组成。一些疾病，如胃食管反流病(“GERD”)可能已经使一些但不是全部的层受损。在一些实施例中，支架的尺寸可以根据受损部分的长度以及已受损的层的厚度来制作，并用于支持食管的未受损部分，同时支持受损层的修复。在其他疾病中，例如未穿透所有组织层的癌症，如果癌症组织被切除，则从业者可以确定患者将具有更好的术后质量，而没有移除癌组织残留的食管部分。在这种情况下，从业者可以通过标准方法消除癌组织(例如通过内窥镜烧除癌组织)，并且然后植入本发明装置之一，其大小沿着治疗区域延伸，并且具有替换在手术过程中丢失的组织层的厚度，以勾勒出治疗区域的轮廓。方便地，可以通过内窥镜方法将用于勾勒受损食管部分的轮廓的装置放置就位。替换受损或患病的食管或肠道的一部分的方法可以通过常规开放式手术完成。可替代地，如果食管已经形成洞或受侵蚀区域(可能由于GERD或创伤)，可以将平坦或弯曲的装置放置就位，并且可以通过腹腔镜将其缝合到位，或者通过食管支架保持在适当的位置。

B.可吸收的无毒聚合物

在本发明装置和方法中，可吸收的无毒聚合物优选与壳聚糖结合。例如，聚乳酸(“PLA”)，一种可生物降解的聚合物，已被用于许多医疗装置应用。许多合成的可生物降解的聚合物是已知的并且被批准或正在研究用于生物医学用途，包括例如聚乙交酯(“PGA”)、聚(丙交酯-共-乙交酯)(“PLGA”)、聚(己内酯)(“PCL”)、聚丙交酯-共-己内酯(“PLCL”)、聚二噁烷酮(“PDO”)、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)(“PHBV”)、聚(β-羟基丁酸酯)(“PHB”)、聚酸酐、聚三甲基碳酸酯、聚(乙交酯-共-三亚甲基碳酸酯)、聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(乙交酯-共-己内酯)、聚(DTH亚氨基碳酸酯)、聚(双酚A亚氨基碳酸酯)、聚氰基丙烯酸酯、聚磷腈、和聚氨酯(“PU”)。商业应用中使用最广泛的化合物包括PGA和PLA，其次是PLGA、PCL、聚二噁烷酮、三亚甲基碳酸酯、和聚酸酐。在一些优选的实施例中，可吸收的无毒聚合物是PCL。如本文所使用的，“可吸收的”意指可以在被植入的受试者的身体中原位降解并且代谢或排泄的聚合物。如本文所使用的，“无毒”意指聚合物及其降解产物既不具有毒性，也不会在其中已植入聚合物的受试者中引起慢性炎症或免疫反应，在给定待植入的聚合物的量以及由于待植入的聚合物的量降解而导致的降解产物的量的情况下。

任何特别的可吸收的聚合物都可以使用，只要它和它的降解产物都不具有毒性，它当与引发的间充质干细胞一起接种并孵育时，可以与壳聚糖形成聚合物，该聚合物具有可接受的生物力学特性(例如，足够的弹性和对撕裂的抗性)和抗炎因子的附着，并且它当植入受试者的体内经一个月至一年的时间时吸收，其中吸收期为三到九个月是优选的。使用可吸收的材料而不是在体内保持完好的植入物是优选的，因为装置的吸收消除了装置会引起慢性炎症或免疫反应的可能性。如在下文部分C中所解释的，为了方便本文参考，如本文所使用的短语“可吸收的无毒的聚合物”和“可吸收的生物相容性聚合物”和术语“聚合物”是指合成的聚合物，例如前述段落中描述的那些，而术语“壳聚糖”表示以该名称已知的天然聚合物，将在下一部分中讨论。

C.壳聚糖

壳聚糖被维基百科描述为线性多糖，其由随机分布的β-(1-4)-连接的D-葡糖胺(脱乙酰单元)和N-乙酰基-D-葡糖胺(乙酰化单元)组成。它典型地由脱乙酰几丁质制备。壳聚糖可以从例如西格玛-奥德里奇公司(Sigma-AldrichCo.)(圣路易斯，密苏里州)商购获得，其销售多种分子量范围的壳聚糖。所有分子量的壳聚糖均可用于制备本发明装置，并且所有脱乙酰化值均适合，其中脱乙酰化至更高百分比的壳聚糖优选于脱乙酰化至较低百分比的壳聚糖。

本发明方法和装置涉及前一部分中讨论的一种或多种可吸收的无毒聚合物与壳聚糖的结合。不希望受理论束缚，据信壳聚糖的存在有助于间充质干细胞附着到支架上，并且可能有助于在孵育期间由MSC分泌的或在脱细胞化期间从MSC释放的抗炎因子或其他有益因子的附着。

尽管壳聚糖本身是无毒聚合物，但为了便于参考，如本文所使用的短语“可吸收的无毒聚合物”或词语“聚合物”本身是指合成的聚合物，例如上文部分B中所述的但不包括壳聚糖的那些，无论何时预期壳聚糖存在时，反而通过其名称被特定引用。

D.制备纳米纤维网络支架的方法

支架可以通过能够提供具有所希望的形状、尺寸和厚度的可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维网络的任何常规技术来制备。例如，支架可以通过挤出聚合物的纳米纤维并将其围绕心轴或其他形式以所希望的形状成形并且以随机的网状图案分层直至达到希望的厚度(例如，食管的粘膜和固有层的厚度)。

在一些优选的实施例中，支架通过静电纺丝来制备。预期技术人员熟悉静电纺丝，但是简言之，喷丝头(例如皮下注射针)连接到高功率直流电源、注射泵和聚合物溶液。跨过缝隙的是接地的收集器，例如心轴，以待静电纺丝的物体的所希望的形状和尺寸。收集器通常是旋转的。在喷丝头和收集器之间产生电荷差，并且聚合物溶液从针尖挤出。聚合物中的溶剂典型地在聚合物穿过间隙时蒸发，产生聚合物的纳米纤维。随着收集器旋转，纳米纤维典型地以不规则图案布置在收集器上方。随着纳米纤维层在收集器上积聚达到所希望的厚度，纳米纤维的不规则图案导致形成底层收集器形状的纳米纤维网络。在一些实施例中，心轴是光滑的。在一些实施例中，心轴可以具有小峰和谷以增加MSC将被接种入的并且随后在植入装置时受试者的细胞可以迁移到其中的网络的三维性，但是其足够小所以峰和谷不会干扰支架滑离心轴。一旦支架达到所希望的厚度，支架通常从心轴上滑离。

如本文所使用的，关于支架的术语“包含”意指组合物含有所列举的材料，但也可以包含其他未列举的材料，而短语“基本上由……组成”意指含有所列举材料和未列举材料的组合物，该组合物不会实质上影响本发明装置的基本特征和新颖特征。术语“由……组成”用于是指排除未指定的任何材料的组合物。特别注意的是，在将术语应用于本发明支架时，它们用于是指制造网络的纳米纤维的材料。如下文进一步讨论的，在孵育或脱细胞化过程期间通过MSC沉积在纳米纤维上的抗炎因子和促再生因子或两者尚未完全阐明，并且这些因子不旨在被术语“包含”，“基本上由……组成”或“由……组成”排除。在一些实施例中，支架的纳米纤维包含一种或多种上文讨论的合成的聚合物和壳聚糖。在一些实施例中，支架的纳米纤维基本上由一种或多种上文讨论的合成的聚合物和壳聚糖组成。在一些实施例中，支架的纳米纤维由一种或多种上文讨论的合成的聚合物和壳聚糖组成。在一些实施例中，支架的纳米纤维由PCL和壳聚糖组成。在一些实施例中，支架的纳米纤维由约3wt％的PCL和约4％至约13％的壳聚糖组成，其中术语“约”意指±1/2％，并且所述的壳聚糖的百分比是组合物中存在的PCL的干重的百分比。

E.溶解聚合物溶液

可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维网络典型地通过将聚合物溶解在溶液中并且然后通过例如前述部分中所述的静电纺丝等手段形成纳米纤维网络来制备。可吸收的无毒聚合物可以在一种溶液中，且壳聚糖可以在第二种溶液中。在使用静电纺丝的情况下，例如，可以使用两个喷丝头以允许来自两种溶液的纳米纤维同时施用于到收集器。在优选的实施例中，将可吸收的无毒聚合物和壳聚糖溶解在单一溶液中。

典型地，使用酸例如冰乙酸或在水中的乙酸作为溶剂溶解可吸收的无毒聚合物。甚至少量的壳聚糖的添加导致溶液的粘度大幅增加。希望使用具有高蒸气压的溶剂，例如六氟异丙醇(“HFIP”)和酸溶剂来增加用于静电纺丝溶液的挥发性。在本披露下的研究中，用于溶解可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的溶液是95％HFIP和5％冰乙酸。预期其他溶剂组合将允许使来自可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的溶液的纳米纤维静电纺丝。

F.用所希望的物理特性制造纳米纤维

为了适合用作可植入装置来替换食管的一部分，该装置优选地具有弹性和足够的抗拉强度，从而当食物穿过食管或当受试者弯曲或扭曲时不会撕裂。更有弹性或伸长能力，优于较少弹性。

进行了一系列研究以确定示例性可吸收的无毒聚合物、PCL和壳聚糖的特定组合的物理性质。制备不同百分比的PCL和壳聚糖的混合物并进行通用抗拉强度、伸长率和模量的标准测试。这种测量在本领域中是标准的，并且典型地在所谓的通用测试机器或“UTM”上执行。UTM可从例如Admet公司(诺伍德，马萨诸塞州)、TestResources公司(沙科皮，明尼苏达州)、Thwing-Albert仪器公司(西柏林，新泽西州)、和英斯特朗公司(Instron)(诺伍德，马萨诸塞州)商购获得。

在实例中报道了研究结果，但简而言之，组合物的抗拉强度(其随着壳聚糖百分比相对于PCL的增加而下降)与组合物的弹性(其随着壳聚糖百分比的增加而下降)之间呈反比关系。更多的弹性比更小弹性更受欢迎，并且在其中壳聚糖大于PCL组分的固体重量约15％的混合物中，弹性低于被认为可接受的点。研究结果如图1-3所示。在这些图中报道其结果的研究中，壳聚糖百分比表示为每种“共混物”中使用的PCL的干重的百分比。为了提供假设的实例，如果将3克PCL溶于97克95％HFIP/5％冰乙酸中，则通过向溶液中添加5％的3克或0.15克壳聚糖制备5％壳聚糖溶液。

在三个图中，表示弹性、或杨格模量的图3通过随着应变的应力的公式测量被测试材料的抗拉强度和伸长率的组合，并提供材料在失效之前可承受多大的应力和应变的信息。图3描绘的结果表明，在20％的壳聚糖下，模量超过35，这表明其不具有足够的应变抗性并且会在使用中撕裂。具有15％壳多糖的PCL/壳聚糖共混物相对于在溶解于溶剂中之前PCL的干重具有刚好超过20的模量，其被认为等于或高于用于本申请的可接受的最大模量，并且还具有在约60％所测量的伸长率，这对于此应用而言是微不足道的，其中人们希望最大化限度使伸长率最大化与抗撕裂性一致。具有5％壳聚糖的共混物显示刚好超过5的模量，表明壳聚糖的百分比可以降低一个或两个百分比，并且仍然产生具有令人满意的特性的共混物。在优选的实施例中，聚合物/壳聚糖共混物的弹性模量应当在约3至约15之间，更优选地在4至约14，并且更优选地在4至约13、4至约12和4至约11。在一些实施例中，弹性模量优选地为约5至约10。通常，当与PCL共混时，10％壳聚糖提供了伸长率和模量的最佳平衡。因此，为了用于旨在替换或支持食管或肠的装置，PCL应与3％-14％壳聚糖共混，优选地约4％至约13％壳聚糖，更优选地约4％至约11％壳聚糖，甚至更优选地约5％至约11％壳聚糖，还更优选地约6％至约11％壳聚糖，优选地约6％、7％、8％、9％或10％壳聚糖。如本段所使用的，“约”意指所述的数值的±0.5％。

尽管这些研究采用用PCL制成的共混物作为与壳聚糖结合使用的可吸收的生物相容性聚合物的实例，技术人员可以易于确定将与任何其他在部分B中所列的可吸收的生物相容性聚合物组合使用的壳聚糖的百分比，这将导致具有在上述范围内令人满意的的值的弹性模量和伸长率的组合。可以易于确定任何特别的组织或感兴趣器官例如食管或肠的模量和弹性，并且选择的聚合物/壳聚糖共混物弹性模量等于或在感兴物种的组织或器官的弹性模量的百分之几之内。优选地，聚合物/壳聚糖共混物的弹性模量在感兴趣的组织或器官弹性模量的33％内，更优选地在弹性模量的25％内，还更优选地在感兴趣的组织或器官弹性模量的20％、15％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％内。虽然大多数本发明装置旨在用于人类，但也考虑到兽医用途，并且感兴趣的哺乳动物物种例如马、狗、或猫的感兴趣的组织或器官如食管的弹性模量也可以易于确定。测试各种材料的弹性模量在本领域中是众所周知的，但是简言之，通常将感兴趣的组织或器官从感兴趣的物种的新鲜尸体上经手术移除，制造成“拉伸试样”，并且拉伸试样的弹性模量将如本文其他地方所述的使用所谓的通用测试机器来确定。如果感兴趣的物种中感兴趣的器官的弹性模量与人类的感兴趣的器官的弹性模量基本上不同，那么匹配或接近感兴趣的非人类哺乳动物物种中的感兴趣器官的弹性模量的聚合物/壳聚糖共混物可以被设计和用于制造用于感兴趣物种的动物的本发明创造性装置之一。优选地，在支架上孵育的MSC是感兴趣的物种的同种异体MSC。

G.间充质干细胞和沿着抗炎通路引发它们

在本文缩写为“MSC”的间充质干细胞(有时现在称为“间充质基质细胞”)是多能、骨衍生细胞，其可以分化成多种细胞类型。它们易于通过其附着在塑料上而与其他骨衍生细胞分离。人类MSC可以从多个来源商购获得，包括龙沙公司(Lonza Inc.)(艾伦代尔，新泽西州)、和西格玛-奥德里奇股份有限公司(圣路易斯，密苏里州)。例如，龙沙公司销售“Poietics^TM正常人类骨髓来源的间充质干细胞”。西格玛-奥德里奇公司和龙沙公司也销售用于增殖未分化状态的MSC的培养基，且龙沙公司销售用于沿着三种不同通路中的任何一种使MSC分化的培养基，并为每种培养基提供存储和使用方案。

2010年，Waterman等人报道Toll样受体3(“TLR3”)的激动剂使MSC极化为免疫抑制表型，它们被称为“MSC2”。Waterman等人，PLoS ONE[公共科学图书馆综合]5(4):e10088.doi:10.1371/journal.pone.0010088(2010)(“Waterman2010”通过引用并入本文)。在美国公开专利申请2014/0017787(以下称“‘787公开物”)中，Betancourt报道了许多TLR3激动剂：IL4、IL13、聚(腺苷:尿嘧啶)(缩写为“聚(A:C)”)、或聚(肌苷酸:聚胞苷酸)(缩写为“聚(I:C)”)或其组合，并且它们可以通过孵育、转染、转导、通过载体分子、或其组合被递送。(‘787公开物通过引用特此并入。)‘787公开物指出，优选地，TLR3激动剂是聚(I:C)。它进一步报道，在与TLR3激动剂接触之前，所研究的hMSC在生长培养基(DMEM-α和16.5％胎牛血清(FCS))中生长至60％-70％汇合。然后将TLR3激动剂加入新鲜生长培养基中并与细胞一起孵育1小时。然后，将细胞在没有TLR3激动剂的生长培养基中洗涤两次并测定。它进一步指出TLR3激动剂可以以约10pg/mL至约100mg/mL的量提供，但优选地为约1μg/mL至约1.5μg/mL。Waterman 2010报道了相同的方案，并提供了1μg/mL的TLR3激动剂。Waterman2010和‘787公开物称为“免疫抑制表型”的表型在本文中称为“抗炎”表型，且具有该表型的MSC在本文中有时也称为“MSC2”细胞。

基于用这些参考文献中报道的TLR3激动剂所获得的结果，预期其他TLR3激动剂同样可用于本发明方法中。TLR3激动剂包括IL4、IL13、聚腺苷:聚尿嘧啶(聚(A:U))、聚肌苷酸:聚胞苷酸(聚(I:C))、rintatolimid(参见，例如Overton等人，Vaccine[疫苗]32(42):5490-95(2014)；Strayer等人，PLoS One.[公共科学图书馆综合]2012；7(3):e31334.doi:10.1371/journal.pone.0031334),称为“RGC100”的激动剂(Naumann等人，Clin.Dev.Immunol.[临床综述免疫]2013；2013:283649.doi:10.1155/2013/283649.电子版2013年12月2日)，构建为TLR3激动剂的双链RNA(参见，国际专利公开号WO 2013/064584)，被设计成具有更好的药理学性质的聚(I:C)衍生物，包括由Levy报道的那些(JInfect Dis.[传染病杂志]1975年10月；132(4):434-9)，Bumcrot等人(Nat Chem Biol.[自然化学生物学]2006年12月；2(12):711-9)和Basani等人(Vaccine[疫苗]，200927(25):3401-3404)，和聚(C:G/I)(参见，国际专利公开号WO 2013/064584和WO 2015/091578)。这些参考文献均通过引用特此并入。由于它们作为TLR3激动剂的共同作用机制，预期它们均能有效地沿着抗炎通路引发MSC。

在本发明方法的优选实施例中，将MSC与TLR3激动剂一起孵育以引发MSC具有抗炎症表型。优选地，将MSC与一种或多种TLR3激动剂一起孵育10分钟至约2小时，更优选地20分钟至约2小时，还更优选地约30分钟至约2小时，约30分钟至约1.5小时，约35分钟至约1.5小时，约40分钟至约1.5小时，约45分钟至约1.5小时，约50分钟至约70分钟、或约46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69或70分钟，其中术语“约”当提及分钟范围时意指±2分钟，并且当提及单独的分钟数时意指±30秒。TLR3激动剂的浓度可以是‘787公开物中指出的任何浓度，但优选地约1μg/mL，其中在本文中“约”意指±0.5μg/mL，并且更优选地为±0.2μg/mL。然后优选地将MSC洗涤两次。出于本发明方法和制造本发明装置的目的，如所述已经与TLR3激动剂一起孵育的MSC被认为是沿着抗炎通路被引发或极化的。

H.将MSC接种到支架上并孵育

在本发明方法中，MSC被接种在具有所希望的大小和形状的纳米纤维网络支架上。在优选的实施例中，如前述部分所述的，将MSC引发至抗炎症表型。细胞优选地以500,000/cm²至1,500,000/cm²的密度接种，其中密度优选地为500,000至750,000/cm²，更优选地为600,000/cm²。然后在标准细胞培养条件下培养细胞接种的支架。在一个优选的实施例中，意图用于人类的接种的支架维持在37℃和5％CO₂的潮湿培养箱中。典型地将接种的支架在支持MSC增殖的培养基中孵育。例如，培养基可以是可从例如Mediatech公司(马纳萨斯，维吉尼亚州)或美国生物工业(Biological Industries USA)(克伦威尔，康涅狄格州)商购得的补充有10％胎牛血清(“FBS”)的最低基础培养基(“MEM”)α培养基。在实例中报道的研究中使用的培养基是补充有10％FBS的MEMα，不含核苷(赛默飞世尔科技公司(ThermoFisherScientific Inc.)/Gibco^TM，沃尔瑟姆，马萨诸塞州)。对于打算用于非人类哺乳动物物种的支架，其中孵育来自该物种的MSC，孵育优选地在该物种的正常体温下进行。选择孵育期以允许MSC增殖和填充支架的时间。孵育期典型地为至少24小时。当一段时间后支架填充足够时，典型地也少于168小时。优选地，孵育时间在约24小时至约336小时之间，并且在一些实施例中为约24小时至约240小时，在其他实施例中为约24小时至约168小时，在其他实施例中为约24小时至约120小时，在又其他实施例中为约24小时至约120小时，在仍其他实施例中为约24小时至约96小时，在其他实施例中为约24小时至约80小时，在其他实施例中为约24小时至约72小时，在一些其他实施例中为约24小时至约60小时，并且在一些实施例中为约24小时至约50小时，并且在一些实施例中为约72小时，其中术语“约”在本上下文中意指所述的时间的±1小时。

I.对支架进行脱细胞化处理

孵育后，将接种的支架脱细胞化。许多用于脱细胞化的方案和方法是已知的并且可以用于本发明方法中。在一个优选的实施例中，脱细胞化是通过反复冷冻，随后融化的循环。在特别优选的实施例中，冷冻是在液氮中。在一些优选的实施例中，将支架置于3M NaCl溶液中，同时在冷冻后在室温(大约25℃)融化。基于在本披露下的研究中获得的结果，支架优选地冷冻3-5次，最优选地4次。在液氮中冷冻并融化6次或更多次不是优选的，因为预期重复的在之间的温度循环对支架的强度和完整性是有害的。

J.脱细胞化后支架上存在的抗炎因子及其他因子

令人惊讶的是，尽管经受了在液氮中冻结并融化的多次循环并且在冻结之间在3MNaCl溶液中多次洗涤，支架在孵育过程中保留由MSC分泌的或在脱细胞化过程中由MSC释放的因子，或两者。如实例中所列的，迄今进行的免疫组织化学研究显示支架上存在细胞外基质蛋白纤连蛋白和抗炎因子IL-4。据信另外的ECM蛋白质、或抗炎因子、或两者，也可能由MSC分泌或释放并存在于支架上，并且据信这些另外的但尚未确定的因子，与已经显示存在以及在支架中壳聚糖的抗炎和促再生特性的那些结合，有助于本发明装置提供细胞强力募集到装置中而不诱导炎症反应的能力。因此，据信本发明装置的特性不能通过简单地使聚合物/壳聚糖支架或PCL/CS支架与纤连蛋白和IL-4接触来再现。

实例

实例1

该实例讨论了示例性合成的聚合物聚(己内酯)(“PCL”)本身和与不同浓度的壳聚糖一起的抗拉强度、弹性和弹性模量。

研究了PCL和壳聚糖的不同共混物的物理特性。为了比较，研究了PCL本身的两种浓度。简而言之，将6％PCL(基于所用PCL的干重，表示为“wt％”)溶解于95％六氟异丙醇(“HFIP”)/5％冰乙酸的溶剂中以形成溶液，并且形成PCL“试样”用于测试。(为了清楚起见，为了制备100克3wt％的PCL溶液，将3克PCL溶解到97克HFIP溶剂中。)以相同的方式制备PCL和壳聚糖的共混物。注意到，即使是少量的壳聚糖也会使溶液变得粘稠，并且6％的PCL溶液对于静电纺丝而言变得太粘稠，所以PCL的百分比被减半至3％，意图是获得可以用于静电纺丝的溶液。在溶剂中将不同百分比的壳聚糖(5％、10％、15％、和20％)混入3％PCL的单独等分部分中。(为了清楚起见，所列的壳聚糖的百分比表示共混物中存在的PCL的所使用的壳聚糖干重的百分比。为了回到上面的假设，为了制造据称为3％PCL和10％壳聚糖的共混物，将0.30克壳聚糖(3克PCL的10％)溶解到溶液中。)将所得共混物静电纺丝成约250μm厚的片并切成拉伸试样或“狗骨头”并在MultiTest 5-i(迈菱公司(Mecmesin Corp.)，斯特林，维吉尼亚州)上测试以确定它们的抗拉强度、伸长率、和模量弹性。

此研究的结果阐明于图1-3中。图1示出了3wt％和6wt％的PCL以及与5％、10％、15％、和20％壳聚糖共混的3wt％的PCL的以兆帕(MPa)计的极限抗拉强度(“UTS”)。如图1所示，随着壳聚糖的百分比的增加，聚合物共混物的抗拉强度增加。参考图2，随着以5％引入壳聚糖，看到材料的伸长率(显示为百分比)大幅下降，并且随着壳聚糖在共混物中的百分比的增加而继续下降。伸长率测量为材料在失效前可以从其初始尺寸伸展的程度。例如，100％伸长率的测量值将表明该材料在失效前长度能够增加一倍。图3示出了以兆帕显示的材料的模量随着共混物中壳聚糖的百分比的增加而显著增加。每幅图中的图表示出了每种组合物的五次重复的平均值。

实例2

本实例列出了用于制备、接种和孵育下文报道的实例中使用的支架的方案。

1)支架的制备：制备3wt％PCL/10％壳聚糖溶液(与PCL相比)。将该溶液通过20号钝针静电纺丝到旋转的不锈钢棒上以形成管状支架。将管状支架置于70％乙醇中30分钟以消毒它们，用无菌去离子水洗涤3次，并冷冻干燥直至使用。制造用于实例中报道的研究的支架为3-10mm长、直径为1-2mm并且厚度为400微米。

2)MSC2在管状支架上的细胞培养：根据Waterman 2010的程序，使用浓度为1μg/mL的聚(I:C)作为的TLR3激动剂制备MSC2。将TLR3激动剂添加到培养基(MEMα，无核苷，赛默飞世尔科技公司/Gibco^TM，沃尔瑟姆，马萨诸塞州，目录号12561072，补充有10％胎牛血清，pH7.4)中，并且然后将MSC孵育1小时。然后吸出具有聚(I:C)的培养基并用新鲜培养基替换。然后将引发的MSC，现在认为是MSC2，在无菌聚丙烯细胞培养管中以600,000/cm²接种到管状PCL-CS支架上，并在37℃以及5％CO₂的加湿培养箱中，在聚丙烯管的培养基中在PCL-CS支架上培养2-3天。

3)冻/融脱细胞化：将MSC2接种的PCL-CS支架在-80℃的去离子水中冷冻过夜或直至使用。然后将支架在室温下融化并立即置于液氮中10分钟，然后立即浸没入37℃的3MNaCl中水浴10分钟。将该方法重复两次。在其他研究中，添加第四次冻融，并在3M NaCl水浴中浸没5分钟，随后在纯蒸馏水中浸没5分钟。为了减少支架的处理，同时允许准备好浸没入水浴以及随后的排水，本段落中描述的步骤在支架包含在微加工/包埋式盒(ElectronMicroscopy Sciences公司，哈特菲尔德，宾夕法尼亚州)中时进行。

4)扫描电子显微镜(“SEM”)：SEM研究在一些支架上进行。对于这些研究，将样品用10％福尔马林固定，并且然后在分级乙醇(EtOH)系列中脱水。将样品安装在SEM上并溅射涂覆。

5)DAPI染色：在一些研究中，使用DAPI染色研究样品。将用于DAPI染色的样品用10％福尔马林固定，并在室温下在30μM DAPI溶液中孵育10分钟。然后用磷酸盐缓冲盐水(“PBS”)洗涤样品并通过荧光成像进行研究。

实例3

该实例报道了所进行的研究的结果以确定与MSC2孵育后纤连蛋白是否存在于支架上。

进行研究以通过免疫组织化学可视化支架上纤连蛋白的存在。将PCL/壳聚糖支架用(如实例2中所述的用聚(I:C)引发的)MSC2以600,000细胞/cm²接种并允许其生长4天。然后将支架进行冻/融脱细胞化，并且然后洗涤以移除细胞和细胞碎片。然后用福尔马林和石蜡固定支架。将组织的横截面(3-5μm切片)置于载玻片上并通过免疫组织化学分析。使用比色IHC抗体使用过氧化物酶底物反应对横截面的支架上的人类抗纤连蛋白抗体进行标记和可视化。在整个支架上可视化稳健的纤连蛋白信号，表明纤连蛋白在支架上的强沉积和保留。该研究是重复的，并且两次都获得相同的结果。

纤连蛋白是骨架ECM因子，并具有许多Arg-Gly-Asp(“RGD”)基序，其允许其他ECM因子粘附于纤连蛋白并保留在支架上。因此认为在冻融程序之后支架上纤连蛋白的存在指示在冻融脱细胞化程序之后在支架上还存在由MSC2分泌或释放的其他ECM因子。纤连蛋白对于食管组织构建也很重要，因为食管具有相当数量的纤连蛋白。因此，预期当将支架植入受试者中时，纤连蛋白的存在将有助于将来自周围组织的食管前体细胞募集到支架中。

实例4

该实例报道了所进行的研究的结果以确定与MSC2孵育后IL-4是否存在于支架上。IL-4是减少Th1细胞产生并支持Th2细胞上调的显著的细胞因子。IL-4的存在促进M2巨噬细胞的活化，其与IL-10的分泌偶联以导致病理性炎症减轻，减少纤维化并促进伤口修复。

按照前述实例中所述的相同方法，但使用人类抗IL4抗体代替抗纤连蛋白抗体，通过免疫组织化学进行研究以可视化支架上IL-4的存在。将PCL/壳聚糖支架用MSC2以600,000细胞/cm²接种并允许其生长4天。然后将支架进行冻/融脱细胞化，并且然后洗涤支架以移除细胞和细胞碎片。然后用福尔马林和石蜡固定支架。将组织的横截面(3-5μm切片)置于载玻片上并使用抗IL4抗体通过免疫组织化学分析。在整个支架上可视化IL-4信号，表明IL-4在支架上的沉积和保留。该研究是重复的，并且两次都获得相同的结果。

实例5

该实施例列出了研究结果，以确定将通过本发明方法制备的支架植入动物模型中的效果。

如实例2步骤1-3中所述的制备3-4mm长、1-2mm宽和400微米厚的脱细胞化的支架，并在组织培养罩中在UV照射下灭菌30分钟。六只免疫活性小鼠各自具有一个植入其中的支架。为了避免必须进行显微外科手术以替换小鼠的食管或肠的一部分，将每个支架包裹接受它的小鼠的脂肪网膜并放置在小鼠肠道附近。值得注意的是，在使用中，支架将通过外科吻合术连接到其预期的器官(例如肠或食管)，并且不会有组织例如网膜，将支架与器官物理分离。

30天后，将动物处死。将每个植入物周围的区域剃毛，并与周围皮肤相比检查皮肤的肿胀或发红。任何植入物周围都没有注意到肿胀或发红。将每个支架移除，用福尔马林固定以保留任何迁移到支架上或支架内的细胞，并用石蜡包埋。将组织的横截面(3-5μm切片)置于载玻片上并通过苏木精和伊红染液(“H&E”)染色进行分析，其允许观察支架上存在的细胞的形态以及它们的细胞核和细胞质。对载玻片的研究示出了大量胃肠细胞，表明这些细胞在支架上的强力募集。没有看到炎症迹象(如果已经存在，他们表现为紫色簇的密集囊肿)，并且如果有任何淋巴细胞存在，则几乎看不到炎症迹象。如果支架引起炎症反应，我们预期会看到大量的淋巴细胞。这些结果表明支架不引起炎症反应。

有趣的是，虽然支架被包裹在网膜(其是一种脂肪组织)中，但支架上看到的大部分细胞是胃肠细胞，这表明支架优先地募集胃肠细胞而不是网膜脂肪细胞。

应当理解的是，本文所述的实例和实施例仅用于解释说明目的，它们的各种变通或变化对本领域技术人员而言是显而易见的，包括在本申请的精神实质和范围以及所附权利要求的范围内。本文引用的所有公开物、专利和专利申请都出于所有目的以其全部内容而特此并入。

Claims

1.一种用于哺乳动物的可植入医疗装置，该可植入医疗装置包含 (a) 包含可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维网络的支架，和 (b) 通过沿着抗炎通路所引发的分离的间充质干细胞（MSC）沉积在所述支架上的IL-4和纤连蛋白，（1）在所述支架上已经接种了MSC，（2）在所述支架上已经孵育了MSC，然后（3）在所述支架上已经使MSC脱细胞化，并且所述MSC在所述接种步骤（b）（1）或所述孵育步骤（b）（2）之前或期间已经沿着所述抗炎通路被引发，其中，所述IL-4和纤连蛋白保留在所述支架上。

2.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述可吸收的无毒聚合物是聚(己内酯)（“PCL”）、聚乙交酯（“PGA”）、聚(丙交酯-共-乙交酯)（“PLGA”）、聚丙交酯-共-己内酯（“PLCL”）、聚二噁烷酮（“PDO”）、聚(3-羟基丁酸酯-共-3-羟基戊酸酯)（“PHBV”）、聚(β-羟基丁酸酯)（“PHB”）、聚酸酐、聚三甲基碳酸酯、聚(乙交酯-共-三亚甲基碳酸酯)、聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(乙交酯-共-己内酯)、聚(DTH亚氨基碳酸酯)、聚(双酚A亚氨基碳酸酯)、聚氨酯、聚氰基丙烯酸酯、和聚磷腈聚己内酯、聚乳酸（“PLA”）、或胶原蛋白。

3.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述可吸收的无毒聚合物是PCL、PGA、PLA、PLGA、聚二噁烷酮、三亚甲基碳酸酯、或聚酸酐。

4.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述可吸收的无毒聚合物是PCL。

5.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述MSC已通过将所述分离的MSC细胞与Toll样受体（“TLR”）3激动剂一起孵育，沿着抗炎通路被引发。

6.如权利要求5所述的可植入医疗装置，其中所述TLR3激动剂是IL4、IL13、聚腺苷:聚尿嘧啶(聚(A:U))、聚肌苷酸:聚胞苷酸(聚(I:C))、rintatolimid、RGC100、作为TLR3激动剂所构建的双链RNA、作为TLR3激动剂的聚(I:C)衍生物、以及聚(C:G/I)。

7.如权利要求6所述的可植入医疗装置，其中所述TLR3激动剂是聚(I:C)。

8.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述纳米纤维是静电纺丝而成的。

9.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述分离的MSC是同种异体的。

10.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述分离的MSC是脂肪来源的MSC或骨髓来源的MSC。

11.如权利要求1所述的可植入医疗装置，其中所述哺乳动物是人类，并且所述分离的MSC是同种异体的人类MSC。

12.一种用于制造用于哺乳动物的具有所希望的形状的可植入医疗装置的方法，所述方法包括按以下顺序进行的步骤：

(a) 提供处于所述所希望的形状的纳米纤维网络的支架，所述纳米纤维网络包含可吸收的无毒聚合物和壳聚糖的纳米纤维，

(b) 用分离的间充质干细胞（MSC）接种所述支架，

(c) 孵育所述支架上的分离的MSC，和

(d) 使所述分离的MSC的所述支架脱细胞化，

其中，所述MSC是在步骤 (b) 或步骤 (c) 之前或期间，沿着抗炎通路引发的，其中，脱细胞化的所述支架保留有通过引发的所述MSC沉积在所述支架上的IL-4和纤连蛋白，

由此使所述可植入医疗装置处于所述所希望的形状。

13.如权利要求12所述的方法，进一步其中所述脱细胞化包括将用所述分离的MSC接种的所述支架冻融。

14. 如权利要求12所述的方法，该方法进一步包括步骤 (e)，在所述脱细胞化之后冻干所述支架。

15. 如权利要求12所述的方法，进一步其中步骤 (c) 的所述孵育持续24小时至240小时。

16. 如权利要求15所述的方法，进一步其中步骤 (c) 的所述孵育持续24小时至96小时。

17.如权利要求12所述的方法，其中所述MSC是通过将所述分离的MSC与Toll样受体（“TLR”）3激动剂一起孵育，沿着所述抗炎通路被引发。

18.如权利要求17所述的方法，其中与所述TLR3激动剂一起孵育持续10分钟至2小时。

19.如权利要求17所述的方法，其中所述TLR3激动剂是IL4、IL13、聚腺苷:聚尿嘧啶(聚(A:U))、聚肌苷酸:聚胞苷酸(聚(I:C))、rintatolimid、RGC100、作为TLR3激动剂的双链RNA、作为TLR3激动剂的聚(I:C)衍生物、以及聚(C:G/I)。

20.如权利要求19所述的方法，其中所述TLR3配体是聚(I:C)。

21.如权利要求12所述的方法，其中所述纳米纤维是静电纺丝而成的。

22.如权利要求12所述的方法，其中所述分离的MSC是同种异体的。

23.如权利要求12所述的方法，其中所述分离的MSC是脂肪来源的MSC或骨髓来源的MSC。

24.如权利要求12所述的方法，其中所述哺乳动物是人类，并且所述分离的MSC是同种异体的人类MSC。