CN1527697A - 用于动物的免疫调节装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于调节哺乳动物免疫应答的可植入免疫调节装置，其包含位于多孔壳体中的大量纤维。纤维填充物带有单抗原或多抗原，以及依赖于应用任选地带有一种或多种生物活性化合物，例如细胞因子(如淋巴因子、趋化因子等)、附着因子、基因、肽、蛋白质、核苷酸、糖类或者细胞。

Description

用于动物的免疫调节装置
本申请要求2001年5月11日提交的临时专利申请60/290,542的权利，在此将其引入作为参考。
发明领域
本发明涉及一种用于在哺乳动物中调节对抗原的免疫应答的可植入装置和方法。更具体地，本发明提供一种包含纤维载体和至少一种抗原的多孔的、可植入的装置。该装置可用于调节免疫系统，以提供对抗原强烈的应答，或者下调现有的应答。
发明背景
对抗原的免疫应答的诱导以及该应答的强度取决于抗原、各种免疫细胞、以及包括细胞因子在内的协同刺激分子之间的复杂相互作用。免疫细胞暴露于抗原和协同刺激性环境的时间和程度可进一步调节免疫应答。体内这些不同类型的细胞和辅助因子可被带到诸如淋巴结等淋巴组织的附近。在涉及该过程的众多类型的细胞中，诸如巨噬细胞和树突状细胞等抗原呈递细胞(APC)将抗原由外围传送至有组织的局部淋巴组织，对抗原进行加工并将抗原性肽呈递给T细胞，以及分泌协同刺激分子。因此，如果使抗原以一种局部交错方式抵达淋巴器官，那么在最佳浓度梯度和含有协同刺激分子的适当环境下即能够在引流淋巴结内诱导应答。
以这种方式，如通过疫苗接种，将外来抗原引入体内并不一定会引起所希望的强烈免疫应答的产生。用于疫苗接种的抗原可包括减毒并灭活的细菌和病毒及其组分。疫苗接种的成功在某种程度上取决于抗原的类型和数量、免疫位点的位置、以及疫苗接种时免疫系统的状况。并非所有的抗原都具有同等的免疫原性，而对弱免疫原性抗原而言，几乎没有可用来提高免疫有效性的替代方法。尽管有多种技术可用来在实验动物中加强免疫应答的产生，如将抗原与一种更具免疫原性的载体蛋白或生物分子(如钥孔血蓝素)相结合，或使用弗氏佐剂或Ribi等佐剂，但还没有用于人类免疫接种的这种技术和佐剂。因此，有许多疾病本可通过在暴露于感染性因子之前进行免疫接种的方法加以预防，或利用治疗性疫苗来诱导产生对已有致病因子或细胞如癌的有效免疫应答，而这些方法却无法提供给病人。
为确定被产生无菌性脓肿的异物所吸引的免疫细胞群体，而在哺乳动物体内进行了海绵植入研究，并使植入前或植入后的海绵带有抗原以进一步研究被吸引的细胞群体。Vallera等(1982，CancerResearch 42：397-404)将含有肿瘤细胞的海绵植入小鼠以检测在16天的周期内被吸引的细胞的构成，并发现在早期时出现了细胞毒性细胞前体，而细胞毒性在第16天时达到峰值。将含有肿瘤细胞的海绵植入已先前用肿瘤细胞免疫的小鼠，则显示海绵内细胞毒性细胞的出现更加迅速。在两种情况下，来自脾、淋巴结或腹膜内的细胞均未显示出细胞毒性，这表明对海绵内抗原的应答具有高度区域性。Zangemeister Wittke等(1989，J.Immunol.143：379-385)是将肿瘤疫苗注入到植入肿瘤免疫小鼠的海绵内，并监测海绵部位二次免疫应答的产生。在邻近植入海绵的淋巴结内没有出现明显的伴发效应。
克服海绵一些局限性的用于免疫调节的其它装置已经被提供了。美国专利4,919,929教导，抗原可被加到固体形状的微粒中，在植入后缓慢释放抗原。发现这种类型的装置增加了哺乳动物奶中的抗体滴度，因而使那些使用它的动物中产生了更高水平的免疫力。申请WO93/17662披露了一种装置，其包含环绕芯的密封膜，它是一种带有治疗活性成分(包括抗原)的凝胶。在密封膜中至少有一个能够释放活性物到周围的开口。该膜的使用表现为相对于凝胶单独来说而减慢生物活性分子(包括抗原)的释放速率。因此该装置主要作为缓慢释放的贮池起作用，而并不能有助于细胞与生物活性物的相互作用，必须在装置外部进行作用。美国专利4,732,155提出了一种装置，其中有一个提供趋化引诱剂的延长释放的贮池，它被邻近贮池的纤维网环绕。细胞附着在贮池上并陷于纤维网中，该装置打算用于表征对测试化合物的过敏和炎性应答，其通过受控性暴露于化合物并通过捕获对它有应答的细胞起作用。该装置将延长暴露于抗原的机制和辅助与抗原的细胞相互作用的机制两者相结合。然而该装置的开放性纤维网并不能局部保持细胞因子和趋化因子由应答的细胞分泌，因为开放性的纤维网不能提供对可溶性因子的扩散阻力。
该设计在WO 99/44583中被改进了，其提供了一种位于带孔的但是不通透的膜中的多孔基质。抗原加入该装置中，可作为天然抗原呈递或者可以是包装进缓释聚合物中提供抗原的延长呈递。特定的细胞通过装置中的抗原从孔的扩散而被吸引到装置，也可以穿过孔进入装置，但是膜提供了足够的扩散阻力使细胞分泌的细胞因子集中在装置内部。细胞和细胞因子的高局部密度产生了比用非受控性基质或者用简单延长释放到周围组织所观察到的更强烈的免疫应答。
上述装置优选的实施方式设想的多孔基质是海绵以及膜是带孔的管。尽管使用该装置发现了非常良好的免疫调节，然而小型化并大量生产是无法实现的。主要的原因是很难将多孔海绵装入管中。由于低的松密度，海绵是机械脆弱的，在受到拉伸和装入小直径管中的压缩力时容易分裂。通过降低松密度，能够获得更良好的机械性质，然而基质并不包含足够的孔隙度以获得高细胞密度。此外，很难切割多孔海绵的小圆柱芯以装入管中。原因是多孔海绵的脆弱机械性质导致在尺寸被切割到很小时分裂。因此，WO 99/44583设计的装置仅仅可实施来制造直径大于1mm的。植入这样一种大外形装置需要相当大的针或套管针，这可能对病人来说非常疼痛并引起重大局部创伤。使用该装置设计的一个额外问题是，很难经济地大量生产。原因是每片海绵都需要单独切割并填充进管中。这将很难机械化并快速进行。
因此，提供一种用于在哺乳动物中调节对特定抗原的免疫应答的可植入装置和方法将是有益的，其在原理上类似于WO 99/44583披露的设计，其填充物保持多孔海绵呈现的多孔性，这对快速的细胞渗透是必要的，然而克服了海绵的机械脆弱性。
发明概述
本发明涉及一种可植入的免疫调节装置，适用于调节哺乳动物中的免疫应答，其包括一个具有许多孔的不通透的壳体，所述不通透的生物相容的壳体具有一个内腔，一个生物相容的纤维支架置于所述内腔中。该纤维支架带有单抗原或多抗原，以及依赖于应用任选地带有一种或多种生物活性化合物，例如细胞因子(如淋巴因子、趋化因子等)、非细胞因子的淋巴细胞趋化剂、附着因子、基因、肽、蛋白质、核苷酸、糖或者细胞。该装置的壳体优选由玻璃化转变温度低于生理温度的聚合物制造，以便装置植入进软组织时刺激最小。壳体允许细胞进入但是阻止可溶性分子扩散出装置。这有助于集中由应答装入的抗原而进入装置的细胞以及其它存在于装置中的细胞所分泌的细胞因子(例如淋巴因子和趋化因子)。这种细胞和细胞因子的局部集中明显增强了相对于带标准佐剂的植入抗原的免疫应答。纤维支架提供了细胞驻留、加工抗原以及相互作用的支架。
本发明中披露的纤维支架的其它优点包括容易小型化装置到直径小于1mm、快速插入到小直径管中的可能性或者甚至是具有连续在基质周围挤压管子的能力。
附图简述
图1是此处描述的免疫调节装置的一个实例的透视图。
图2是由实施例1中描述的方法制备的适用于本发明的变形纤维的一个实例的扫描电子显微照片。
图3是免疫调节装置的一个实例的透视图，显示装置的一端是密封的。
图4是免疫调节装置的一个实例的透视图，显示装置的一端是卷曲的。
图5是免疫调节装置的一个实例的透视图，显示装置的一端是卷曲的并且是密封的。
发明详述
这里披露了一种免疫调节装置，其允许细胞的进入和细胞分泌的细胞因子的集中。免疫调节装置的透视图提供在图1中。免疫调节装置2由围绕内腔10的壳体4构成。壳体4具有从外表面8延伸到内腔10的孔6。内腔具有至少1×10-8cm3的体积，优选至少3×10-8cm3，以及最优选的内腔大小将足以引起来自其植入的动物预期的免疫应答(这可以通过本领域公知的方法如ELISA加以确定)。壳体2可以具有不同的三维形状(如圆柱形、球形、矩形、斜方形等)。例如壳体2一般具有纵向轴，横截面可以是圆形、圆柱形或多边形。优选的容易制造的是圆柱形。圆柱形免疫调节装置2在图1中说明。圆柱形免疫调节装置的末端可以是封闭的，或者如图1所示保持开放。免疫调节装置2的外表面8优选对细胞因子和免疫细胞不通透，并具有允许免疫细胞进出的多个孔6。孔6的数量一般少于外表面积的25％，优选是少于外表面积的大约10％。孔6的大小可以在大约10到大约500微米的范围，优选在大约100到大约400微米的范围。免疫调节装置2的内腔10填充由许多纤维(如纱或麻)组成的纤维支架12。
纤维支架12由生物相容纤维组成，优选变形纤维，它提供了比非变形纤维更低的松密度。变形纤维的低松密度能够使免疫调节装置2迅速聚集相当数量的细胞，并有助于保持纤维支架12在壳体4内部。纤维支架12带有单抗原或多抗原，以及依赖于应用任选地带有其它生物活性或药学活性化合物(例如细胞因子(如白介素1-18；干扰素α、β和γ；生长因子；集落刺激因子，趋化因子，肿瘤坏死因子α和β等)，非细胞因子的淋巴细胞趋化引诱剂(如C5a，LTB4等)、附着因子、基因、肽、蛋白质、核苷酸、糖类或者合成分子)或者细胞。
装置的壳体4和纤维支架12由生物相容材料制成，它可以是可吸收的或不可吸收的。装置优选由柔软的生物相容材料制成，因而最小程度刺激病人。优选地，壳体由具有低于生理温度的玻璃化转变温度的聚合物或聚合物混合物制成。可选的是装置能够由与使其更柔软的增塑剂混合的聚合物制成。
在理论上来说，但是不限制本发明的范围，认为壳体应允许细胞进出但阻止可溶性分子扩散出装置。这一点据信有助于集中由应答装入的抗原而进入装置的细胞(如抗原呈递细胞)以及其它存在于装置中的细胞(如辅助T细胞、B细胞等)分泌的细胞因子。纤维支架提供了细胞驻留和加工抗原的支架。这种细胞和细胞因子的局部集中明显增强了相对于带标准佐剂的植入抗原的免疫应答。
可植入装置的计划受者是动物；优选人类，但是也包括家养动物(如绵羊、奶牛、马、猪、山羊、骆驼、鸸鹋、鸵鸟或驴)、家禽(如鸡、火鸡、鹅、鸭或猎鸟)、鱼(如鲑鱼或鲟鱼)、实验动物(如兔、豚鼠、大鼠或小鼠)、宠物(如狗或猫)或者被捕获或自由状态的野生动物。
许多生物相容的可吸收以及不可吸收的材料能够用来制造壳体或纤维支架。合适的用来作为壳体或纤维支架的不可吸收的材料包括但不限于聚酰胺(如聚亚己基己二酰胺(尼龙6，6)、聚亚己基癸二酰胺(尼龙610)、聚己内酰胺(尼龙6)、聚亚己基十二烷基二酰胺(尼龙12)以及聚间苯二甲酰己二胺(尼龙61)、它们的共聚物和混合物)、聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(如披露于EPA 287,899和EPA 448,840)、它们的共聚物(如披露于美国专利No.4,314,561；Re 32,770；美国专利No.4,224,946；5,102,419和5,147,382)以及它们的混合物)、含氟聚合物(如聚四氟乙烯和聚偏二氟乙烯的共聚物(如披露于美国专利No.4,564,013)和它们的混合物)、聚烯烃(如聚丙烯，包括无规立构的，但是优选全同的或者间同立构聚丙烯和它们的混合物，以及主要由全同或间同立构聚丙烯与不均匀有规立构聚丙烯和聚乙烯混合而构成的混合物)、有机硅氧烷(如聚二甲基硅氧烷橡胶，例如来自Dow Corning的SILASTIC硅酮管)、聚乙烯橡胶(如聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮等)以及它们的混合物。
此外，纤维支架可以由天然纤维如棉花、亚麻和丝绸制成(尽管丝绸被认为是不可吸收的材料，但它在人体内被分解了)。生丝由两种长丝构成，通过丝胶连接在一起。丝绸经脱胶(去除丝胶)，得到的单一长丝用来制造纤维。单独的丝纤维的每根长丝的纤度(dpf)在大约0.8到大约2.0的范围。对纤维制造来说，通常使用的丝绸具有大约0.8到大约1.6的dpf，更优选大约0.8到大约1.4的dpf。
最好等级的丝绸很容易从中国和日本的供应商获得。
聚酯也是公知的商业化供应的可用于制造壳体或纤维支架的合成聚合物。用于制造该装置的最优选的聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯。通常用来制造纤维的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物具有大于30,000的重均分子量，优选大于40,000以及最优选在大约42,000到大约45,000的范围。由这些聚合物形成的长丝应该具有大于5克/旦的韧度，以及优选大于7克/旦。聚对苯二甲酸乙二醇酯纱通常可从各个商品纤维供应商处获得(例如E.I.DuPont和Hoechst Celanese)。优选可从Hoechst Celanese购买的商标为TREVIRA、型号712和718聚酯纱的商品供应纤维。
各种含氟聚合物也可以用来制造壳体和纤维支架，例如聚四氟乙烯和聚偏二氟乙烯(例如美国专利No.4,052,550)、它们的共聚物和混合物。通常优选的是聚偏二氟乙烯均聚物和聚偏二氟乙烯和六氟丙烯共聚物形成的氟聚合物混合物，其披露于美国专利No.4,564,013，在此引入作为参考。
如前所述，用于本申请目的的术语聚丙烯包括无规立构的，但是优选全同以及间同立构聚丙烯(如披露于美国专利No.5,269,807，在此引入作为参考)和它们的混合物，以及主要由全同或间同立构聚丙烯与不均匀有规立构聚丙烯和聚乙烯混合而构成的混合物(例如披露于美国专利No.4,557,264，公开于1985年12月10日，授权给Ethicon.Inc.，在此引入作为参考)，以及主要由丙烯和其它α-烯烃如乙烯构成的共聚物(其披露于美国专利No.4,520,822，公开于1985年6月4日，授权给Ethicon，在此引入作为参考)。优选的用于制造纤维的聚丙烯材料是全同立构聚丙烯，其中不与任何其它聚合物混合或者单体共聚。制备本发明的柔软聚丙烯纤维的优选方法利用具有重均分子量大约26000到大约420,000的全同立构聚丙烯均聚物作为原料粒。理想等级的聚丙烯可以有商品化的粉末和粒状两种形式。
各种生物可吸收的聚合物能够用来制造本发明的壳体或纤维支架。合适生物相容的、生物可吸收的聚合物的例子包括但不限于选自下面组的聚合物：脂肪族聚酯、聚氨基酸、共聚醚酯、聚草酸亚烷基酯、聚酰胺、酪氨酸衍生的聚碳酸酯、聚亚氨基碳酸酯、聚原酸酯、聚草酸酯、聚酰氨基酯、含胺基的聚草酸酯、聚酐、聚磷腈、生物分子(即生物聚合物，如胶原、弹性蛋白、生物可吸收淀粉等)以及它们的混合物。对本发明的目的来说，脂肪族聚酯包括但不限于丙交酯(其包括乳酸、D-、L-和内消旋丙交酯)、乙交酯(包括羟基乙酸)、δ-己内酯、p-二噁烷酮(1，4-二噁烷-2-酮)、三亚甲基碳酸酯(1，3-二噁烷-2-酮)、δ-戊内酯、β-丁内酯、γ-丁内酯、ε-癸内酯、羟基丁酸酯、羟基戊酸酯、1，4-二氧杂环庚烷-2-酮(包括它的二聚体，1，5，8，12-四氧环十四烷基-7，14-二酮)、1，5-二氧杂环庚烷-2-酮、6，6-二甲基-1，4-二噁烷-2-酮、2，5-二酮吗啉、新戊内酯、γ，γ-二乙基丙内酯、亚乙基碳酸酯、亚乙基草酸酯、3-甲基-1，4-二噁烷-2，5-二酮、3，3-二乙基-1，4-二噁烷-2，5-二酮、6，8-二氧代双环辛烷-7-酮的均聚物和共聚物以及它们的聚合物混合物。对本发明的目的来说，聚亚氨基碳酸酯理解为包括那些聚合物，如披露于Kemnitzer和Kohn的Handbook of Biodegradable Polymers中的，由Domb等人编辑，Hardwood Academic Press出版，第251-272页(1997)。对本发明的目的来说，共聚醚酯理解为包括那些共聚醚酯，如披露于Cohn和Younes在Journal of Biomaterials Research，第22卷，993-1009页，1988，以及Colm在Polymer Preprints(ACSDivision of Polymer Chemistry)，第30(1)卷，498页，1989(即PEO/PLA)。对本发明的目的来说，聚草酸亚烷基酯包括那些披露于美国专利4,208,511；4,141,087；4,130,639；4,140,678；4,105,034以及4,205,399中的，在此引入作为参考。聚磷腈，二元、三元以及更高级由L-丙交酯、D，L-丙交酯、乙交酯、乳酸、羟基乙酸、对-二噁烷酮、三亚甲基碳酸酯以及ε-己内酯制备的基于混合单体的聚合物，例如由Allcock披露于The Encyclopedia of Polymer Science，第13卷，31-41页，Wiley Intersciences，John Wiley & Sons，1988，以及由Vandorpe等人披露于Handbook of Biodegradable Polymers，由Domb等人编辑，Hardwood Academic Press，第161-182页(1997)。聚酐包括那些由以HOOC-C6H4-O-(CH2)m-O-C6H4-COOH形式的二酸衍生的，其中m是2到8的整数，以及它们与最多12个碳的脂肪族α-ω二酸的共聚物。聚草酸酯、聚草酰胺以及含胺和/或氨基的聚草酸酯披露于下面的美国专利的一篇或多篇：5,464,929；5,595,751；5,597,579；5,607,687；5,618,552；5,620,698；5,645,850；5,648,088；5,698,213；5,700,583以及5,859,150，在此引入作为参考。聚原酸酯诸如由Heller披露于Handbook of BiodegradablePolymers，由Domb等人编辑，Hardwood Academic Press；第99-118页(1997)。
如这里使用的术语“乙交酯”理解为包括聚羟基乙酸。进一步地，术语“丙交酯”理解为包括L-丙交酯、D-丙交酯、它们的混合物，以及乳酸聚合物和共聚物。
特别适合用于本发明的是生物相容的可吸收的聚合物，选自下面的组：脂肪族聚酯、共聚物和混合物，其包括但不限于丙交酯(其包括D-、L-乳酸和D-、L-、内消旋丙交酯)、乙交酯(包括羟基乙酸)、ε-己内酯、p-二噁烷酮(披露于美国专利No.4,052,988的1，4-二噁烷-2-酮，在此引入作为参考)、烷基取代的p-二噁烷酮衍生物(即授权给Ethicon的美国专利5,703,200中披露的6，6-二甲基-1，4-二噁烷-2-酮，在此引入作为参考)、三亚甲基碳酸酯(1，3-二噁烷-2-酮)、烷基取代的1，3-二噁烷-2-酮(其披露于美国专利No.5,412,068，在此引入作为参考)、δ-戊内酯、β-丁内酯、γ-丁内酯、ε-癸内酯、羟基丁酸酯、羟基戊酸酯、1，4-二氧杂环庚烷-2-酮(披露于美国专利4,052,988，以及授权给Ethicon的美国专利5,442,032中披露的它的二聚体1，5，8，12-四氧环十四烷基-7，14-二酮，在此引入作为参考)、1，5-二氧杂环庚烷-2-酮的均聚物和共聚物以及它们的聚合物混合物。优选的纤维材料包括但不限于三亚甲基碳酸酯、ε-己内酯和乙交酯的共聚物(例如披露于美国专利No.5,431,679和5,854,383，在此引入作为参考)以及p-二噁烷酮、三亚甲基碳酸酯和乙交酯的共聚物，以及丙交酯和p-二噁烷酮的共聚物。优选的是由丙交酯和乙交酯制成的纤维，有时在本文简单称之为丙交酯和乙交酯的均聚物和共聚物，以及乙交酯和ε-己内酯的共聚物，例如披露于美国专利No.5,133,739；4,700,704和4,605,730，在此引入作为参考，最优选用来作为纤维的是由大约80％到大约100％重量的乙交酯、其它为丙交酯而形成的共聚物。更优选的是由大约85％到大约95％重量的乙交酯、其它为丙交酯而形成的共聚物。
本发明使用的聚合物的分子量可如本领域公知的有所不同，以提供预期的作用特性。然而，优选脂肪族聚酯具有的分子量可提供大约0.5到大约5.0分升每克(dl/g)的特性粘度，其根据在0.1g/dl的六氟异丙醇中于25℃测量得到，以及优选在大约0.7到3.5分升每克(dl/g)之间。
如上所述，壳体4的外表面8将被孔6打穿，它提供了细胞进出免疫调节装置2的内腔10的通道。在植入的时候，壳体2完全不使水通透扩散穿过壳体未打孔的壁。壳体2优选由一种或多种可吸收的聚合物制成，当它们降解时可变得对水溶性介质更加通透。可吸收的聚合物可以是天然或合成来源的。用于膜的可吸收的聚合物最优选具有低于生理温度的玻璃化转变温度，因而在植入软组织中时刺激更小。优选用于壳体的聚合物包括有极大含量的ε-己内酯或者对-二噁烷酮(至少30％重量)的共聚物。特别令人满意的组成包括大约35％到大约45％重量的ε-己内酯以及大约55％到大约65％重量的乙交酯、丙交酯(或乳酸)和它们的混合物的弹性共聚物。另一种特别令人满意的组成包括含有大约0％到大约80％重量对-二噁烷酮以及大约0％到大约20％重量的丙交酯、乙交酯和它们的组合的对-二噁烷酮均聚物或共聚物。膜在体内的降解时间优选长于1个月而短于6个月，以及更优选长于1个月而短于4个月。
壳体4可以是纤维支架能够置入的任何形状。壳体最初可以有开口，在放入纤维支架12后可以随后密封。壳体4可通过常规聚合物加工技术制造，包括模压、焊接、铸造、挤出、注塑、机器加工或者它们的组合。这些常规工艺是本领域公知的并披露于Encyclopedia ofPolymer Science and Engineering，在此引入作为参考。熔融挤出成型是优选的加工方法，因为它迅速、便宜、可规模化，并能够用于许多感兴趣的聚合物的无溶剂加工。加工助剂和增塑剂可以加入聚合物中，以降低加工温度和/或改善产品的物理性质。可以加入加工助剂如溶剂以通过降低聚合物的玻璃化转变温度而降低加工温度。随后，助剂的去除可通过加热和/或真空处理或者通过将挤出的产品经过第二溶剂，聚合物在其中具有最小溶解性但是该溶剂能够与加工助剂混溶。例如，卤化溶剂如二氯甲烷或氯仿可加入到丙交酯和ε-己内酯的均聚物和共聚物中。在挤出成型之后，溶剂可通过蒸发、真空处理和/或加热而去除。这些溶剂也可通过将压出型材经过与卤化溶剂具有混溶性的第二溶剂如乙醇而进行萃取。增塑剂也可添加入聚合物中以增加其可操作性、柔性、或者膨胀性。一般地这些材料通过增加聚合物的自由体积而起作用。例如，许多柠檬酸盐、苹果酸盐和辛酸盐可用来塑化许多脂肪族聚酯。某些聚合物或共聚物的低聚物也可用来塑化系统。
优选的壳体形状是那些在一个方向上具有最小直径的，以便使用小的标准针进行植入。最优选的形状是圆柱形，其具有的外径优选小于1毫米，以及最优选小于750微米。这种形状和尺寸有利于使用18号标准或者更小的针将装置植入。对这种实例来说，优选的是壁厚优选小于250微米，最优选小于150微米。在壳体4中的孔6一般要足够大以提供给细胞的进出。孔优选横截面直径大于大约10微米而小于大约500微米，更优选横截面直径在大约100到大约400微米。孔密度优选不超过装置外表面积的25％，更优选低于免疫调节装置壳体外表面积的10％。孔的形成可以使用任何适当的钻孔技术(例如使用皮下注射针头、机械或者激光)，或者可替代地，通过在壁聚合物中包括一种溶剂或水溶性固体，以后可通过将管浸入溶剂中浸出它们以产生孔洞。可替代地，如果使用生物相容的水溶性微粒如糖、氨基酸、聚合物如PVP、蛋白质如明胶、糖类如透明质酸和某些羧甲基纤维素，可在微粒存在时将装置植入。在暴露于体液时，形成孔的微粒可浸出或降解而形成孔。大多数的孔必须完全延伸穿过装置的壁，并为免疫应答中涉及的细胞进入装置的内腔10以及为抗原和细胞因子扩散出免疫调节装置2的内腔10提供通道。如果免疫调节装置2具有一个或多个免疫调节装置的开放末端14，可以用片层16密封或者保持开放，但是优选保持开放。具有一个密封末端的免疫调节装置的实例示于图3。
在本发明的另一个实例中，内表面18的两部分可以接触纤维支架12以限制免疫调节装置2中的纤维移动。例如，如果免疫调节装置2是圆柱形的，那么装置在纤维支架12周围的部分可以是卷曲的。卷曲可以用加热进行以永久性改变壳体4的一部分形状。卷曲的装置的一个实例示于图4。或者可替代地，卷曲可以用切割进行并密封免疫调节装置2的一端，以形成具有一个密封末端20的圆柱形装置。这种具有密封末端的装置的实例示于图5。
适用于本装置的纤维可以使用常规纺纱方法制造，例如熔融纺纱方法或者溶液纺纱。在纺纱之后，纱可以如本领域公知的使用纺丝油剂处理进行冷却、拉伸以及退火。由这些纤维制备的纤维支架应该具有大于20％的孔隙度，更优选在大约25％到大约95％，以及最优选在大约30％到大约90％。
纤维支架应该由具有大约0.2到大约10旦范围的长丝制备，优选大约0.8到大约6旦范围，以及更优选大约1到大约3旦范围。长丝一般成束(纱)挤出，具有大约20到大约400旦范围的纤度，以及优选大约50到大约100旦。纤维需要处理以产生纤维支架所需的松密度或孔隙度。优选用于该应用的纱是变形纱。有许多可用于形成纤维支架的变形纱的类型，例如膨体纱、盘纱、包芯膨体纱、卷缩纱、缠结纱、改性弹力纱、非捻回弹力纱、定型纱、弹力纱和捻回弹力纱以及它们的组合。制造这些纱的方法是公知的，包括假捻法、缠结(如旋转定型(rotoset)或空气喷射缠结)、卷曲(如齿轮卷曲、边缘卷曲或填料箱卷曲)，以及编织拆散法。优选地，纤维通过织物变形工艺的假捻法、填料箱卷曲或者编织拆散法进行变形。长丝进行变形以提供更高程度的永久性卷曲或者随机线环或者螺旋。一般优选卷曲纤维。卷曲引起长丝的取向在卷曲点改变角度。角度改变优选在每个卷曲点大于10度。卷曲可通过各种方法完成，但是最容易通过以填料箱填充挤出长丝而产生。
纤维支架优选是由天然或合成来源的可吸收聚合物制成的变形纤维。每根纤维长丝优选具有小于20微米的直径，以及最优选小于15微米。这将给予长丝足够的柔韧度以完全充满管腔并为细胞在壳体的内腔中聚集提供合适的表面。纤维优选在正常皮下植入中1个月后进行生物降解(通过水解和/或酶作用)，但是在6个月内将完全生物降解，更优选1到4个月之间。用于制造纤维支架的优良聚合物的例子是90％乙交酯(或羟基乙酸)和10％丙交酯(或乳酸)的共聚物，具有大约0.7到大约1.5分升每克(dl/g)的特性粘度，其根据在0.1g/dl六氟异丙醇溶液中于25℃测定。
使用纤维支架的最明显优点是纤维容易放进壳体中。例如，变形纤维可被伸展，然后壳体挤出、模压或者在它们周围覆盖成型。在伸展的纤维周围放好壳体后，张力可以松开以允许纤维采取它们的卷曲形状并填充到壳体内部的空间。不象海绵还可以被压缩，变形纤维可以以很长的长度缠绕在线轴上，其可以在芯-鞘或者包线挤出方法中作为芯连续喂纱。鞘可以是与伸展纤维共挤出并拉伸的模压聚合物。单个单元可以通过切割芯-鞘结构体到预期长度而形成。穿孔的产生可以通过刺穿管壁以形成小洞。开孔海绵很难以连续形式产生，因此需要将壳体成形为小的不连续单元以填充海绵。
纤维支架与海绵相比的另一个优点是纤维线轴是坚固的，而开孔海绵很脆弱、容易分裂。这在装置的小型化中是重要的考虑因素。小束纤维可被伸展、压缩或者进行剧烈的机械加工。相反，小尺寸的海绵容易分裂或者破裂，并且只能进行温和加工。亚毫米装置的形成必须使填充物进行有效压缩以适合壳体的小空间。小型化在植入设备后减少病人疼痛和不适方面是非常重要的。因此使用比开孔海绵更能充分压缩的纤维就使得从病人的观点来看更受欢迎的更小设备成为可能。
乍看起来，可能期望用简单的直纤维填充壳体。然而，直纤维长时间成束置于壳体中，并不能提供大量细胞进入的理想环境。而且，直纤维需要改变装置以防止纤维在操作中从装置中掉出来。如果纤维是紧密包装或者编织以提供壳体中的空间配合，那么将没有用于细胞聚集的足够孔隙度。将纤维变形以允许它们有效填充空间，同时保持用高细胞数量密度聚集所需的孔隙度。变形纤维的这种低松密度能够使其与壳体壁配合，而不必担心在储藏和操作过程中填充紧密。
变形纤维可以被填充到预制管中，或者将管子挤出到长丝周围。在填充过程中，将长丝沿整齐的方向伸展是可以期望的。这将迅速压缩纤维到比它们在松弛状态所占据的更小的直径。在管内腔中的孔隙容积优选大于30％，更优选大于50％。一旦放松，变形的纤维应该完全充满装置的内腔，并应该由于管壁施加在填充物上的压缩力而呆在内腔适当的位置。
优选形成充满变形纤维的管子的方法包括以连续方式沿伸展的长丝周围挤出管子。这可以通过如此实现：使变形纤维缠绕在线轴上作为芯并在张力下经挤出机模口腔进行喂纱，环绕芯的壁聚合物作为鞘连续挤出。随后以机械方法或者使用电磁辐射(如激光烧蚀)经聚合物壁进行钻孔。特别期望的是调节钻孔深度以使壁被完全钻穿而不损坏填充物。使用电磁辐射可以实现这一点，通过提供刚好够的聚焦能来烧蚀管壁。可替代地，也可以通过将变形纤维用细线或针填充到预制管中，然后在张力下经管道拖出变形长丝。此外，也可以通过使用压差(如真空或吹风)填充预制管以经管道拖出变形长丝。在该结构中，管中的孔可在填充内腔之前或者之后产生。切割充满变形纤维的管子的长度到大于几个毫米，更优选大于5毫米。
在植入之前，在装置内腔填充抗原、抗原混合物以及任选的一种或多种细胞因子。抗原可以是干的或者湿的形式。可能的抗原包括肽、蛋白质、核酸、糖类或者甚至细胞或细胞碎片。抗原在植入时是可以生物利用的(以持续释放形式任选地立即释放一部分)或者设计为在植入后是可以生物利用的(如3天后)。抗原可以持续释放形式提供，例如包装在微颗粒中，也可以不包装形式提供，或者它们的结合。装载抗原的一种方法是将其悬浮在合适的液体中，然后注入或者泵入填充管的内腔。变形纤维填充物必须在足够的压力下通过液体对流呆在适当位置。随后将充满液体的装置植入，或者可以在植入前将充满的液体脱水或冻干，在填充装置内腔中留下期望的抗原。可替代地，可以在插入壳体前将变形纤维用抗原等浸泡。脱水体系将在植入后再水化，使抗原以合适的形式存在来产生预期的免疫调节应答。特别方便的植入部位是皮下直接插入皮肤下，然而任何提供通道给抗原呈递细胞、巨噬细胞和其它的免疫系统细胞的部位都是合意的。希望的免疫调节应答可以包括产生对预期抗原的体液和/或细胞免疫，或者可替代地，对特定过敏原或细胞类型的脱敏化。
任何特定的抗原或者合成或天然抗原的组合都可以用作抗原性物质来参与免疫调节装置并植入动物中。抗原可来自细菌、真菌、病毒、细胞(如来自寄生虫或者在自身免疫治疗中来自动物组织)或者人工来源，其包含至少一个动物免疫系统将应答的抗原表位。在免疫中，期望抗原可诱导对使用了它的动物的保护性免疫。抗原的来源可以是杀死的微生物的制剂；活的弱毒化的微生物；灭活的细菌毒素(类毒素)；纯化的大分子；重组产生的大分子和类似物。对哺乳动物来说，优选的抗原或抗原混合物来自存在多价抗原性结构域的细菌或病毒来源。合适的细菌抗原来源包括但不限于马驹放线杆菌，李氏放线杆菌，种子放线杆菌，产气气杆菌，布氏疏螺旋体，嘎氏疏螺旋体，阿氏疏螺旋体，莫氏巴倍氏菌，肺炎杆菌，蜡样芽孢杆菌，炭疽芽孢杆菌，百日咳杆菌，流产布鲁氏菌，马尔他布鲁氏菌，羊布鲁氏菌，猪布鲁氏菌，犬布鲁氏菌，胚胎弯曲杆菌，胚胎弯曲杆菌肠亚种，鹦鹉热衣原体，砂眼衣原体，破伤风梭菌，疮疱丙酸杆菌1型和2型，白喉杆菌，马棒杆菌，化脓棒杆菌，牛肾盂炎棒杆菌，伯氏立克次氏体，肺炎双球菌，大肠杆菌，嗜噬胞埃里希氏体，马埃里希氏体，土拉热弗朗西丝氏菌，坏死梭杆菌，Giardialambia，性病性肉芽肿，流感嗜血杆菌，阴道嗜血杆菌，b类杜克雷氏杆菌，性病性淋巴肉芽肿，波蒙那钩端螺旋体，单核细胞增生杆菌，人型枝原体，牛莫拉氏菌，结核分枝杆菌，麻风分枝杆菌，牛生殖道枝原体，淋病奈瑟氏球菌，脑膜炎奈瑟氏球菌，嗜麦芽假单孢菌，多杀巴斯德氏菌，溶血巴斯德氏菌，普通变形菌，绿脓杆菌，柏氏鼠疟原虫，恶性疟原虫，三日疟原虫，卵形疟原虫，间日疟原虫，普氏立克次氏体，穆氏立克次氏体，立氏立克次氏体，恙虫热立克次氏体，小蛛立克次氏体，绵羊流产沙门氏菌，马流产沙门氏菌，都柏林沙门氏菌，肠炎沙门氏菌，海德尔堡沙门氏菌，副伤寒沙门氏菌，鼠伤寒沙门氏菌，志贺氏痢疾杆菌，金黄色葡萄球菌，ecoli链球菌，表皮葡萄球菌，酿脓链球菌，变异链球菌，B组链球菌，牛链球菌，停乳链球菌，马链球菌，乳房链球菌，绿色链球菌，梅毒密螺旋体，霍乱弧菌，鼠疫杆菌，小肠结肠炎耶尔赞氏菌，烟曲霉，皮炎芽生菌，Catidida albicatis，新型隐球酵母，粗球孢菌，荚膜组织胞浆菌以及它们的组合。合适的病毒抗原来源包括但不限于流感病毒，HIV，hanta病毒(如Sin Nombre病毒)，流行性腮腺炎病毒，风疹病毒，麻疹病毒，天花病毒，肝炎病毒(如A，B，C，D，E)，立谷热，病毒性脑炎病毒，人乳头瘤病毒，细胞巨化病毒，脊髓灰质炎病毒，狂犬病病毒，Equine herpes病毒，马动脉炎病毒，IBR--IBP病毒，BVD-MD病毒，疱疹病毒(人1型和2型)以及它们的组合。合适的寄生虫抗原来源包括但不限于裂体吸虫属，盘尾属，寄生变形虫以及它们的组合。本装置和方法可提供预防的优选的感染性疾病包括抗病毒如流感，HIV，人乳头瘤，肝炎，细胞巨化病毒，脊髓灰质炎和狂犬病；抗细菌如大肠杆菌，假单胞菌属，志贺氏菌痢疾，梅毒螺旋体，分枝杆菌(肺结核和laprae)，衣原体，立克次氏体，和奈瑟氏菌属；真菌如曲霉菌和假丝酵母；以及寄生性多细胞病原体。
对免疫应答的抑制对治疗疾病来说也是值得期望的，例如变态反应，或者为病人暴露于外部抗原进行准备，例如为移植。不适当的免疫应答据信是许多自身免疫和其它疾病潜在的病因，例如I型糖尿病、风湿性关节炎、多发性硬化、眼色素层炎、全身性红斑狼疮、重症肌无力以及甲状腺功能亢进。通过在个体中植入本发明的包含疑似抗原的装置，使易于识别抗原的细胞能够进入被诱导进行凋亡，并从免疫系统中被剔除。抗原特异祖细胞的剔除可以允许外部抗原在以后不被排斥地植入。
本发明进一步的应用包括在实验动物中促进多克隆抗体(免疫血清)和单克隆抗体的产生以及获得由此产生的期望的抗体型。在一个实例中，用于制备抗仅仅微量抗原的多克隆抗体(免疫血清)和单克隆抗体的方法可以通过本发明的装置进行。为免疫动物，可以向装置供给少量稀有抗原，此后可以收集脾细胞。该方法改善了目前将稀有抗原直接引入脾的冗长而不可预期的方法。进一步地，使用本发明的装置可能避免了加强免疫的需要，而且将更快地产生免疫应答。免疫动物需要的时间缩短可允许更迅速产生单克隆抗体。在另一个实例中，用于制备杂交瘤的免疫细胞可以在用装置中提供的抗原免疫动物后从装置中收集。该方法也可用来产生人单克隆抗体，其通过将本发明的装置植入到个体的人中，装载抗原到装置中，然后从装置中收集免疫细胞用于生产杂交瘤。上述的多克隆抗体(免疫血清)和单克隆抗体可用于诊断、基础研究、成像和/或治疗。在另一个实例中，人单克隆抗体可以使用植入到严重联合免疫缺陷(SCID)小鼠中的本发明装置而产生，其通过下面的步骤。首先，将人外周血淋巴细胞注入到SCID小鼠中，人淋巴细胞在鼠免疫系统中增殖。在植入包含有植入后可生物利用的预期抗原的本发明装置之后，随后从装置中收集细胞，这将提供人B淋巴细胞，然后可用于制备分泌抗预期抗原的人抗体的杂交瘤。
本发明装置的进一步应用在于从哺乳动物中采集免疫细胞用于以后重新引入哺乳动物中。细胞从装置中的移出，例如，通过从植入的装置抽吸，或者通过将聚合物基质从身体中分解去除之后从装置中采集，随后保存细胞，例如通过低温保存，以及在以后的时候重新引入哺乳动物中。这对于进行全身放射治疗的哺乳动物来说可能特别有用。不包含抗原的本发明装置可被植入并维持一段足够允许免疫细胞移进装置的时间(例如7到10天)。然后将装置或其内含物移出并低温保存其中所含的细胞。在放射治疗后，可将细胞重新引入到哺乳动物体内，由此细胞将重建免疫系统。在该应用的另一个实例中，在收集之前，可将协同刺激因子，诸如诱导免疫细胞增殖的细胞因子引入到装置中，以增加装置中细胞的产量。在进一步的实例中，从带有抗原的装置中采集的免疫细胞可用于自动免疫接种，其中可保存细胞，然后重新引入到哺乳动物中，例如在化学治疗或其它治疗性操作过程之后。在更进一步的实例中，从装置中采集的细胞可低温保存，以后可在引入体内之前将其暴露于抗原(例如癌抗原)进行来自体内的T细胞增殖，用于过继性免疫治疗。
实施例
下面的实施例说明了用于产生免疫调节应答的填充变形纤维的装置的结构。本领域技术人员将认识到，这些特定的实施例并不限制本发明的范围，许多填充了装载抗原的变形纤维的装置的替代形式也可以在本发明的范围内产生。
实施例1
变形纤维填充
纤维变形使用TechtexHDC10变形机(texturizer)(Techniservice，738 West Cypress Street，Kennett Square，PA19348-0817)进行。9个56旦的天然90/10乙交酯共聚丙交酯的线轴(特性粘度按照在0.1g/dl六氟异丙醇溶液中于25℃测定为大约1.1分升每克(dl/g))。长丝拉伸大约5倍(相对于最终长度的原始长度)。将长丝放在纱架上，通过将拉伸的纱一起穿过共用眼孔而合并成一个单一的504旦的线束。单独纱长丝的直径在12-20μm之间。每根纱使用5-7克的预张力将其拖过门式张力器。然后用分离辊(15纱圈)将最大的线束通过加热的导丝盘，将加热的导丝盘设定温度130℃。然后将该线束通过两个轧纹辊装进填料箱中。填料箱和辊之间的间隙为0.012英寸，填料箱中的温度大约为50℃(不加热箱子，升高的50℃的温度来自在导丝盘上加热过的纱)。卷曲变形的均一性通过精确控制填料箱中的卷边柱高度来维持。柱的高度控制通过位于填料箱中的光敏元件来提供，发信号给绕丝变速器来加速/减速。填料箱光敏元件设置在从箱子上部起第8个孔。在填料箱之后，变形纱束通过设为5克的门式张力器来合并并保持线束中的所有纱在同样的张力下。然后在绕丝机上绕丝前将变形纱通过超喂辊以降低高的纱张力。绕丝机速度设为170m/min。所得的变形纤维的图像示于图2。
实施例2
膜的形成
膜可由聚(对-二噁烷)(PDO)以及35/65的ε-己内酯/乙交酯(CAP/GLY)共聚物形成。PDO和CAP/GLY的特性粘度(dl/g)根据在0.1g/dl的六氟异丙醇溶液中于25℃测定，分别是1.80和1.30。所有膜通过使用3/4英寸的Brabender单螺杆挤出机(C.W.BrabenderInstruments，Inc.，So.Hackencack，NJ)在氮气流下挤出形成。形成了具有几种内部和外部尺寸的膜。用于挤出膜的挤出条件示于表1中。从模口中出来后，立即将所有的膜穿过一条充满5-10℃温度冷水的12英尺冷却槽。对CAP/GLY膜来说，切割成短片段(约2-3英尺)并以一端悬挂于室温，以允许聚合物的固化和结晶。
                           表1：挤出条件
  聚合物   模口尺寸模口X末端(密耳)  ■■■(℃)    ■■■(℃)    ■■■(℃) ■■■(℃)     ■(℃)     ■■(psi)   Pair(psi) 转速(rpm) 卷取速度(FTM)   ■■(mm)
  35/65CAP/GLY  170×138     140   145    145 145   140   1900     0.1     12     20   2.0
  35/65CAP/GLY  102×83     140   145    145 145   145   4480     0     4     18   1.03
  35/65CAP/GLY  53×40     140   145    145 145   140   4300     0.1     3     14   0.5
  35/65CAP/GLY  56×40     140   145    150 150   150   2470     0.3     4     34   0.65
  PDO  102×83     130   135    135 135   135   5000     0     5     20   1.03
  PDO  102×83     145   150    150 150   150   3750     0     5     20   0.65
在挤出后，用刀片将膜切割成预期的长度(2-2.5cm)。膜孔使用Resonetics公司(Nashua，NH)的受激准分子激光器(Lambda-PhysikEMG201MSC Excimer Laser)在193nm波长操作形成。激光器连接到Resonetics工作站，工作站包括一个屏蔽发射成像光束传递系统和一个三轴向(X、Y、θ)计算机处理的移动控制系统。大小在100到500微米之间的孔洞穿过膜壁而形成。对不同管子的钻孔参数显示在表2。
                  表2：激光钻孔条件
    聚合物   OD/ID(mm/mm)   通量(J/cm2) 脉冲速率(Hz)   -刻蚀速率(μm/脉冲)
  35/65 CAP/GLY     2.0×1.5.，0.9×0.7     10     50     0.63
  35/65 CAP/GLY     2.0×1.5     3.5     50     0.56
  35/65 CAP/GLY     2.0×1.5     0.7     10     0.5
  35/65 CAP/GLY     1.03×0.83，0.65×0.45     2     25     0.67
  PDO     1.03×0.83，0.65×0.45     2.6     50     0.5
实施例3
VLN结构的形成
来自实施例1的变形纤维填充物如下放进实施例2中所述的膜中。变形纤维与一根小针或细丝线相连，经过膜进行拖拉。将纤维切割成膜的长度。给出的孔隙度是由膜的内腔体积、置于膜内部的变形纱的重量、以及使用的纤维的密度而计算的。表3显示了几种几何结构和所得的孔隙度。
              表3：含有变形纤维的可吸收VLN结构
    膜组成   OD/ID/长度(mm/mm/mm)     孔直径(μm)     #孔     纤维重量(mg) ～孔隙度(％)   样品#
  CAP/GLY   2.0/1.5/25     300     20     12   80％     1
  CAP/GLY   2.0/1.5/20     300     16     10   80％     2
  CAP/GLY   2.0/1.5/20     300     12     10   80％     3
  CAP/GLY   2.0/1.5/20     300     8     10   80％     4
  CAP/GLY   2.0/1.5/20     300     4     10   80％     5
  CAP/GLY   2.0/1.5/20     不可行     0     10   80％     6
  CAP/GLY   2.0/1.5/25     300     16     10   83％     7
  CAP/GLY   2.0/1.5/25     300     16     15   75％     8
  CAP/GLY   2.0/1.5/20     300     20     8   83％     9
  CAP/GLY   2.0/1.5/20     300     20     12   75％     10
  CAP/GLY   0.65/0.45/25     150     4     2   65％     11
  CAP/GLY   0.65/0.45/25     150     12     2   65％     12
  CAP/GLY   0.65/0.45/25     150     20     2   65％     13
  PDO   0.65/0.45/25     150     4     1.3   75％     14
  PDO   0.65/0.45/25     150     8     1.3   75％     15
  PDO   0.65/0.45/25     150     12     1.1   80％     16
  PDO   0.65/0.45/25     150     16     1.3   75％     17
实施例4
现有技术(WO 99/44583)已经表明，使用25mm长的、具有1.5mm内径和2mm外径的硅酮管的不可吸收装置，其中填充一段25mm长的羟基化聚乙酸乙烯酯海绵，与使用和不使用常规佐剂如Ribi的常规肌肉注射相比，诱导了对流感疫苗(在BALB/c小鼠中)更强烈的免疫应答。类似地，本发明的装置，例如实施例3中所述的可吸收的、填充纤维的装置(样品#1)，能够装载约100ng的流感抗原(FLUSHIELD流感病毒疫苗，三价，类型A&B；得自Henry Schein，Melville NY)。将雌性BALB/c小鼠(6-8周大)用阿佛丁麻醉。每只动物在第1天通过在背部中线切开0.5cm而插入一个装置。
在免疫后合适的时间间隔，将小鼠抽血，使用常规ELISA或其它合适的方法来测试血清中流感特异的体液应答以确定免疫应答。装置中抗原的优化剂量可以通过在植入后适当的时间间隔产生剂量应答曲线来确定。类似地，可在合适的时间间隔(如第3，7，10天等)确定装置中的细胞群体以证实细胞移动进入了装置中，确定装置中的细胞类型和优化的孔洞结构等以提供最有利的在任何动物中用特定抗原(或多种抗原)进行免疫调节的条件。

Claims (52)

1.一种适用于调节动物中免疫应答的免疫调节装置，包括一个不通透的、生物相容的壳体，在其外表面具有许多合适大小的孔以允许免疫细胞的进出，所述的不通透的、生物相容的壳体具有一个内腔，生物相容的纤维支架被置于所述的内腔中。
2.权利要求1的免疫调节装置，其中纤维支架具有大约25％到大约95％的孔隙度。
3.权利要求1的免疫调节装置，其中纤维支架由具有小于20微米直径的长丝制造。
4.权利要求1的免疫调节装置，其中纤维支架由具有大约0.2到大约10旦纤度的长丝制造。
5.权利要求1的免疫调节装置，其中纤维支架由具有大约0.8到大约6旦纤度的长丝制造。
6.权利要求1的免疫调节装置，其中纤维支架由具有大约20到大约400旦总纤度的长丝束制造。
7.权利要求1的免疫调节装置，其中纤维支架由变形纱制造。
8.权利要求7的免疫调节装置，其中变形纱选自膨体纱、盘纱、包芯膨体纱、卷缩纱、缠结纱、改性弹力纱、非捻回弹力纱、定型纱、弹力纱和捻回弹力纱以及它们的组合。
9.权利要求1的免疫调节装置，其中免疫调节装置具有的三维形状选自球形、圆柱形、矩形和斜方形。
10.权利要求8的免疫调节装置，其中免疫调节装置的形状是圆柱形。
11.权利要求10的免疫调节装置，其中圆柱形状的免疫调节装置具有小于1毫米的外径。
12.权利要求11的免疫调节装置，其中圆柱形状的免疫调节装置具有小于750微米的外径。
13.权利要求10的免疫调节装置，其中圆柱形状的免疫调节装置具有小于250微米的壁厚。
14.权利要求13的免疫调节装置，其中圆柱形状的免疫调节装置具有小于150微米的壁厚。
15.权利要求1的免疫调节装置，其中免疫调节装置外表面的孔占小于25％的外表面。
16.权利要求15的免疫调节装置，其中孔的大小范围在大约10到大约500微米。
17.权利要求1的免疫调节装置，其中免疫调节装置是生物可吸收的。
18.权利要求17的免疫调节装置，其中生物可吸收的免疫调节装置由选自脂肪族聚酯、聚氨基酸、共聚醚酯、聚草酸亚烷基酯、聚酰胺、酪氨酸衍生的聚碳酸酯、聚亚氨基碳酸酯、聚原酸酯、聚草酸酯、聚酰氨基酯、含胺基的聚草酸酯、聚酐、聚磷腈、生物分子以及它们的混合物的聚合物制造。
19.权利要求18的免疫调节装置，其中生物可吸收的免疫调节装置由脂肪族聚酯制造。
20.权利要求19的免疫调节装置，其中脂肪族聚酯选自丙交酯(其包括乳酸、D-、L-和内消旋丙交酯)、乙交酯(包括羟基乙酸)、ε-己内酯、p-二噁烷酮(1，4-二噁烷-2-酮)、三亚甲基碳酸酯(1，3-二噁烷-2-酮)、三亚甲基碳酸酯的烷基衍生物、δ-戊内酯、β-丁内酯、γ-丁内酯、ε-癸内酯、羟基丁酸酯、羟基戊酸酯、1，4-二氧杂环庚烷-2-酮(包括它的二聚体，1，5，8，12-四氧环十四烷基-7，14-二酮)、1，5-二氧杂环庚烷-2-酮、6，6-二甲基-1，4-二噁烷-2-酮、2，5-二酮吗啉、新戊内酯、γ，γ-二乙基丙内酯、亚乙基碳酸酯、亚乙基草酸酯、3-甲基-1，4-二噁烷-2，5-二酮、3，3-二乙基-1，4-二噁烷-2，5-二酮、6，8-二氧代双环辛烷-7-酮的均聚物和共聚物以及它们的聚合物混合物。
21.权利要求20的免疫调节装置，其中壳体由选自丙交酯(其包括乳酸、D-、L-和内消旋丙交酯)、乙交酯(包括羟基乙酸)、ε-己内酯、p-二噁烷酮(1，4-二噁烷-2-酮)、三亚甲基碳酸酯(1，3-二噁烷-2-酮)、三亚甲基碳酸酯的烷基衍生物、1，4-二氧杂环庚烷-2-酮(包括它的二聚体，1，5，8，12-四氧环十四烷基-7，14-二酮)、1，5-二氧杂环庚烷-2-酮、6，6-二甲基-1，4-二噁烷-2-酮的均聚物和共聚物以及它们的聚合物混合物的脂肪族聚酯制造。
22.权利要求20的免疫调节装置，其中壳体由选自聚p-二噁烷酮、乙交酯共聚ε-己内酯、乙交酯共聚三亚甲基碳酸酯、乙交酯共聚-1，5-二氧杂环庚烷-2-酮、6，6-二甲基-1，4-二噁烷-2-酮和它们的混合物的脂肪族聚酯制造。
23.权利要求1的免疫调节装置，其中生物相容的纤维支架由选自丙交酯(其包括乳酸、D-、L-和内消旋丙交酯)、乙交酯(包括羟基乙酸)、ε-己内酯、p-二噁烷酮(1，4-二噁烷-2-酮)、三亚甲基碳酸酯(1，3-二噁烷-2-酮)、三亚甲基碳酸酯的烷基衍生物、1，4-二氧杂环庚烷-2-酮(包括它的二聚体，1，5，8，12-四氧环十四烷基-7，14-二酮)、1，5-二氧杂环庚烷-2-酮、6，6-二甲基-1，4-二噁烷-2-酮的均聚物和共聚物以及它们的聚合物混合物的脂肪族聚酯制造。
24.权利要求23的免疫调节装置，其中生物相容的纤维支架由选自聚乙交酯、聚p-二噁烷酮、乙交酯共聚ε-己内酯、乙交酯共聚三亚甲基碳酸酯和乙交酯共聚丙交酯的脂肪族聚酯制造。
25.权利要求1的免疫调节装置，其中壳体由聚p-二噁烷酮制造，以及纤维支架由大约90％重量乙交酯和大约10％重量丙交酯的共聚物制造。
26.权利要求25的免疫调节装置，其中纤维支架由变形纱制造。
27.权利要求1的免疫调节装置，其中壳体由大约35％到大约45％重量的ε-己内酯和大约55％到大约65％重量的乙交酯的共聚物制造，以及纤维支架由大约90％重量的乙交酯和大约10％重量的丙交酯的共聚物制造。
28.权利要求27的免疫调节装置，其中纤维支架由变形纱制造。
29.权利要求1的免疫调节装置，其包含一种或多种抗原。
30.权利要求29的免疫调节装置，其中抗原选自天然抗原、合成抗原以及它们的组合。
31.权利要求30的免疫调节装置，其中天然抗原源自下列微生物，选自：
马驹放线杆菌，李氏放线杆菌，种子放线杆菌，产气气杆菌，布氏疏螺旋体，嘎氏疏螺旋体，阿氏疏螺旋体，莫氏巴倍氏菌，肺炎杆菌，蜡样芽孢杆菌，炭疽芽孢杆菌，百日咳杆菌，流产布鲁氏菌，马尔他布鲁氏菌，羊布鲁氏菌，猪布鲁氏菌，犬布鲁氏菌，胚胎弯曲杆菌，胚胎弯曲杆菌肠亚种，鹦鹉热衣原体，砂眼衣原体，破伤风梭菌，疮疱丙酸杆菌1型和2型，白喉杆菌，马棒杆菌，化脓棒杆菌，牛肾盂炎棒杆菌，伯氏立克次氏体，肺炎双球菌，大肠杆菌，嗜噬胞埃里希氏体，马埃里希氏体，土拉热弗朗西丝氏菌，坏死梭杆菌，Giardia lambia，性病性肉芽肿，流感嗜血杆菌，阴道嗜血杆菌，b类杜克雷氏杆菌，性病性淋巴肉芽肿，波蒙那钩端螺旋体，单核细胞增生杆菌，人型枝原体，牛莫拉氏菌，结核分枝杆菌，麻风分枝杆菌，牛生殖道枝原体，淋病奈瑟氏球菌，脑膜炎奈瑟氏球菌，嗜麦芽假单孢菌，多杀巴斯德氏菌，溶血巴斯德氏菌，普通变形菌，绿脓杆菌，柏氏鼠疟原虫，恶性疟原虫，三日疟原虫，卵形疟原虫，间日疟原虫，普氏立克次氏体，穆氏立克次氏体，立氏立克次氏体，恙虫热立克次氏体，小蛛立克次氏体，绵羊流产沙门氏菌，马流产沙门氏菌，都柏林沙门氏菌，肠炎沙门氏菌，海德尔堡沙门氏菌，副伤寒沙门氏菌，鼠伤寒沙门氏菌，志贺氏痢疾杆菌，金黄色葡萄球菌，ecoli链球菌，表皮葡萄球菌，酿脓链球菌，变异链球菌，B组链球菌，牛链球菌，停乳链球菌，马链球菌，乳房链球菌，绿色链球菌，梅毒密螺旋体，霍乱弧菌，鼠疫杆菌，小肠结肠炎耶尔赞氏菌，烟曲霉，皮炎芽生菌，Catidida albicatis，新型隐球酵母，粗球孢菌，荚膜组织胞浆菌，流感病毒，HIV，hanta病毒，人乳头瘤病毒，细胞巨化病毒，脊髓灰质炎病毒，狂犬病病毒，Equine herpes病毒，马动脉炎病毒，IBR--IBP病毒，BVD-MD病毒，疱疹病毒(人1型和2型)，流行性腮腺炎病毒，风疹病毒，麻疹病毒，天花病毒，肝炎病毒，立谷热，病毒性脑炎病毒，裂体吸虫属，盘尾属，寄生变形虫以及它们的组合。
32.一种调节动物中的免疫系统对抗原应答的方法，其通过在所述动物体内植入一种免疫调节装置，该装置包括一个不通透的、生物相容的壳体，在壳体外表面具有许多合适大小的孔以允许免疫细胞的进出，所述的不通透的、生物相容的壳体具有一个内腔，生物相容的纤维支架被置于所述的内腔中，所述的内腔包含大量足以激发免疫应答的抗原。
33.权利要求32的方法，其中抗原在免疫调节装置被植入到所述动物中时是可生物利用的。
34.权利要求32的方法，其中抗原在免疫调节装置被植入到所述动物中以后成为可生物利用的。
35.权利要求32的方法，其中抗原的数量以及免疫调节装置中所述抗原的生物利用性的定时相对于免疫调节装置植入所述动物的时间导致了诱导或增强对所述抗原的免疫应答。
36.权利要求32的方法，其中抗原的数量以及免疫调节装置中所述抗原的生物利用性的定时相对于所述免疫调节装置植入所述动物的时间足以导致抑制或下调对所述抗原现有的或者潜在的免疫应答。
37.权利要求32的方法，其中多抗原存在于装置中，它的量足以激发免疫应答。
38.权利要求32的方法，其中在免疫调节装置被植入的时候，只有部分抗原是可生物利用的。
39.权利要求37的方法，其中在免疫调节装置被植入的时候，只有部分多抗原是可生物利用的。
40.权利要求32的方法，其中在免疫调节装置植入以后3天，只有部分抗原是可生物利用的。
41.一种从动物获取免疫细胞的方法，包括从免疫调节装置收集免疫细胞，该装置包括一个不通透的、生物相容的壳体，在壳体外表面具有许多合适大小的孔以允许免疫细胞的进出，所述的不通透的、生物相容的壳体具有一个内腔，生物相容的纤维支架被置于所述的内腔中，所述的内腔中具有大量足以激发免疫应答的抗原或趋化剂，该装置被植入到动物中的时间足够允许免疫细胞移进免疫调节装置中。
42.权利要求41的方法，其中收集的细胞被重新引入到动物中。
43.一种制造免疫调节装置的方法，该装置具有一个不通透的、生物相容的壳体，壳体具有一个外表面和一个内腔，包括将纤维支架置于不通透的、生物相容的壳体的内腔中；并在所述的生物相容的、不通透的壳体上形成合适大小的孔以允许免疫细胞的进出。
44.权利要求43的方法，其中生物相容的、不通透的壳体具有圆柱形状，其具有第一末端和第二末端。
45.权利要求44的方法，其中生物相容的、不通透的壳体的第一末端是密封的。
46.权利要求45的方法，其中在纤维支架被放进生物相容的、不通透的壳体之后将末端密封。
47.权利要求46的方法，其中生物相容的、不通透的壳体由聚合物制造。
48.权利要求47的方法，其中生物相容的、不通透的壳体的末端被卷曲并加热以密封所述的第一末端。
49.权利要求43的方法，其中至少一种抗原被插入到内腔中，其量足以激发免疫应答。
50.权利要求43的免疫调节装置，其中孔通过激光烧蚀而形成。
51.权利要求43的免疫调节装置，其中具有一个外表面和一个内腔的、不通透的、生物相容的壳体通过挤出生物相容的聚合物而形成。
52.权利要求10的免疫调节装置，其中圆柱体具有第一末端和第二末端，所述的第一末端被密封。
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