KR20190005856A

KR20190005856A - 조정가능한 성장 인자 레벨을 가진 활성화된 혈소판 조성

Info

Publication number: KR20190005856A
Application number: KR1020187032082A
Authority: KR
Inventors: 바실 보그단 네쿨리스; 후안 호세 베세라; 크리스틴 안젤라 모톤; 앤드류 솔리즈 토레스; 안토니오 카이아파
Original assignee: 제네럴 일렉트릭 컴퍼니
Priority date: 2016-04-05
Filing date: 2016-04-05
Publication date: 2019-01-16
Also published as: CA3018505A1; JP6840770B2; CN109072166A; KR102516995B1; WO2017176253A1; JP2019513360A

Abstract

본 발명은 조정가능하거나 맞춤화 가능한 활성화된 제품 조성물을 생성하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 임의의 실시예에서, 전기 펄스 파라미터, 유속, 또는 샘플 용기 크기 중 하나 이상은, 활성화된 제품 조성물을 생성하기 위하여 변경된다. 활성화된 제품 조성물은 특정 환자 또는 절차에 기초하여 맞춤화되거나 최적화될 수도 있다.

Description

조정가능한 성장 인자 레벨을 가진 활성화된 혈소판 조성

본 발명은 조정가능한 성장 인자 레벨을 가진 활성화된 혈소판 조성물에 관한 것이다.

본 명세서에 개시된 주제는 일반적으로 수술 또는 외상(trauma)을 위한 치료와 같은 다양한 의료 애플리케이션들에 사용되는 혈소판 치료법(therapy)에 관한 것이다. 어떤 실시예는 혈소판 활성화 및 사용자에 의해 지정되거나 "조정(tune)"될 수 있는 성장 인자 레벨을 제공하는 것에 관한 것이다.

혈소판 겔("활성화된 혈소판이 풍부한 혈장"이라고도 함)의 사용은 상처(wound) 치유(예를 들어, 수술 후) 및 지혈을 촉진하는 것을 포함하여, 다양한 애플리케이션에 대한 클리닉 또는 기타 건강 관리 시설에서 사용될 수도 있는 최근 생겨난 치료 접근 방법이다. 특히, 상처 치유 처치와 같은 혈소판 치료법의 사용에 대한 관심은, 신경 상해, 건염, 골관절염, 심장 근육 손상, 및 골 수선 및 재생과 같은 많은 유형의 상해 및 조건에 존재한다. 또한, 환자에게 사용되는 혈소판 겔의 유도는, 자가 조직일 수 있으며, 이는 혈소판이 환자 자신의 조직 및/또는 체액으로부터 유도된다는 것을 의미한다. 따라서, 환자로부터의 혈액 샘플을 사용하여 환자를 치료하는데 사용되는 혈소판 겔을 유도할 수도 있다.

예를 들어, 의사는 환자로부터 혈액을 채취할 수 있다. 그 후, 혈액을 원심 분리하여 혈소판이 풍부한 혈장(PRP)을 생성할 수 있다. 혈소판 활성화에 따라, 혈액 내의 혈소판은 상처 치유 케스케이드를 용이하게 하고 촉진시키는 단백질 및 성장 인자를 릴리즈(release)한다. 따라서, 임상 워크플로우는 환자의 혈액을 채취하는 것, 혈액을 원심 분리하여 혈소판을 분리하는 것, 소의 트롬빈을 사용하는 것과 같은 체외(ex vivo) 혈소판 활성화를 수행하는 것을 수반할 수도 있다. 그 후, 활성화된 혈소판 또는 혈소판 겔은 상처 또는 다른 치료 영역에 적용될 수도 있다. 체내 혈소판 활성화가 대신 사용되는 경우, 의사는 혈소판 활성제를 첨가하지 않고 PRP를 현장에 적용할 수 있다. 성장 인자 릴리즈 및 응고를 포함하는 혈소판 활성화는, 일반적으로 결합 조직 내의 콜라겐에 의해 유도된다.

트롬빈(예를 들어, 소의 트롬빈)이 혈소판 활성화를 유도하는데 사용되는 이러한 최외(ex vivo) 애플리케이션에 있어서, 결과적인 성장 인자 레벨은 생물학적 반응에 기초하여 고정될 수도 있다. 이는 상이한 성장 인자의 양 및/또는 각각의 비율 또는 프로포션(prpportion)이 트롬빈 기반 활성화의 본성에 의해 결정된다. 따라서, 이러한 반응에서, 임상의는 상이한 성장 인자의 각각의 양 또는 비율을 조절하거나 조작할 수 없고, 그 대신에 종래의 활성화 조성물로 임시 변통 해야만 한다.

본래 청구된 발명의 범위에 상응하는 어떤 실시예가 이하에 요약된다. 이들 실시예는 청구된 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니라, 오히려 이들 실시예는 본 발명의 가능한 형태에 대한 간략한 요약만을 제공하고자 한다. 실제로, 본 발명은 이하에서 설명되는 실시 예와 유사하거나 또는 이와 상이할 수 있는 다양한 형태를 포함할 수도 있다.

일 실시예에서, 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법에 따라, 샘플은 펄스 발생 장치의 전극에 대해 위치 결정된다. 일 세트의 전기 펄스 파라미터가 지정된다. 상이한 파라미터 값들이 활성화된 제품 조성물에서 상이한 레벨의 하나 이상의 성장 인자를 산출한다. 상기 샘플은 상기 파라미터 값들에 따라 발생된 하나 이상의 전기 펄스에 노출된다. 상기 샘플은, 상기 하나 이상의 전기 펄스에 노출될 때, 적어도 부분적으로 상기 일 세트의 전기 펄스 파라미터에 의해 결정된 하나 이상의 성장 인자의 레벨을 갖는 활성화된 제품 조성물을 산출한다.

다른 실시 양태에서, 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법에 따르면, 큐벳(cuvette) 크기가 선택된다. 상이한 큐벳 크기는 활성화된 제품 조성물에서 상이한 레벨의 하나 이상의 인자를 산출한다. 샘플은 상기 선택된 크기의 큐벳 내에 배치된다. 상기 큐벳은 펄스 발생 장치의 샘플 홀더 내에 배치된다. 상기 샘플은 하나 이상의 전기 펄스에 노출된다. 상기 샘플은, 상기 하나 이상의 전기 펄스에 노출될 때, 적어도 부분적으로 상기 큐벳 크기에 의해 결정된 상기 하나 이상의 성장 인자의 레벨을 갖는 활성화된 제품 조성물을 산출한다. 큐벳 크기는 전계(그 이유는 전계가 큐벳 간격으로 나눠진 전압이기 때문임) 및/또는 에너지 밀도를 결정할 수 있다.

추가의 실시예에서, 활성화된 혈액 유도 세포 치료를 맞춤화하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법에 따르면, 상처의 유형 또는 상처 치유 케스케이드의 각각의 공정 중 하나 또는 양자에 기초하여 환자를 치료하기 위한 맞춤화된 성장 인자 프로파일이 결정된다. 결정된 성장 인자 프로파일에 대응하여 하나 이상의 전기 펄스 파라미터 및 큐벳 크기가 선택된다. 성장 인자 프로파일은 상처 치유 케스케이드의 특정 단계 또는 공정에 맞춰질 수도 있다. 예를 들어, 상피화 단계는, 흉터를 촉진시키는 것으로 알려진 성장 인자인 TGFb1이 감소된 성장 인자 프로파일을 필요로 할 수도 있다. 상처의 육아 단계는, 혈관 형성을 촉진시키는 것으로 알려진 성장 인자인 VEGF가 풍부한 성장 인자 프로파일, 새로운 혈관 형성을 요구할 수도 있다. 선택된 크기의 큐벳에 배치된 샘플은, 선택된 전기 펄스 파라미터에 기초하여 생성된 하나 이상의 전기 펄스에 노출되어, 성장 인자 프로파일을 갖는 활성화된 제품 조성물을 생성한다.

추가적인 실시예에서, 전기 펄스 발생 시스템이 제공된다. 일 실시예에서, 시스템은 적어도 2개의 상이한 크기의 큐벳을 수용하도록 구성된 샘플 홀더; 상기 샘플 홀더에 존재할 때, 큐벳 내로 하나 이상의 전기 펄스를 발생하도록 구성된 펄스 발생 회로; 하나 이상의 프로세서 실행 가능한 루틴을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 메모리; 및 상기 컴퓨터 판독 가능한 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 프로세서 실행 가능한 루틴을 액세스 및 실행하도록 구성된 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서 실행 가능한 루틴은, 실행될 때, 규정된 성장 인자 프로파일에 대응하는 하나 이상의 전기 펄스 파라미터를 지정하는 입력을 수신하는 것 - 상이한 전기 펄스 파라미터 값들은 상기 성장 인자 프로파일에서 상이한 레벨의 하나 이상의 성장 인자를 산출함 - ; 및 상기 규정된 성장 인자 프로파일을 가지는 활성화된 제품 조성물을 발생시키도록 상기 펄스 발생 회로를 사용하여 상기 입력에 기초하여 하나 이상의 전기 펄스를 발생시키는 것을 포함한 동작들을 수행되게 한다.

본 발명의 이들 및 다른 특징부(feature), 양태, 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명이 읽혀질 때 더 잘 이해될 것이며, 도면에서 동일한 문자는 도면 전반에 걸쳐 동일한 부분을 나타낸다.
도 1은 본 방법의 양태에 따른 펄스 발생 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 방법의 양태에 따른, 다양한 시나리오 하에서 생성된 혈소판 활성화 조성물에서의 혈소판 유도 성장 인자(platelet derived growth factor; PDGF) 레벨을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 방법의 양태에 따른, 다양한 시나리오 하에서 생성된 혈소판 활성화 조성물에서의 상피 성장 인자(epidermal growth factor; EGF) 레벨을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 방법의 양태에 따른, 다양한 시나리오 하에서 생성된 혈소판 활성화 조성물에서의 혈관 내피 성장 인자(vascular endothelial growth factor; VEGF) 레벨을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 양태에 따른, 다양한 시나리오 하에서 생성된 혈소판 활성화 조성물에서의 형질 전환 성장 인자 베타 1(TGFb1) 레벨을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 연구의 일부에 따라 획득된 성장 인자를 사용하는 체외 세포 증식 분석의 상피화 결과를 나타낸다.
도 7은 본 연구의 일부에 따라 획득된 성장 인자를 사용하는 체외 세포 증식 분석의 혈관 형성 결과를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 양태에 따라, 맞춤화 가능한 또는 조정 가능한 혈소판 활성화 조성물의 생성 단계를 나타내는 공정 흐름도이다.

본 발명의 주제 중 하나 이상의 특정 실시예를 아래에서 설명할 것이다. 이들 실시예의 간결한 설명을 제공하기 위해, 실제 구현의 모든 특징은 명세서에 기술되지 않을 수도 있다. 임의의 엔지니어링 또는 설계 프로젝트에서와 같이, 임의의 이러한 실제 구현을 개발할 때, 시스템 관련 및 비즈니스 관련 제약 조건 준수와 같은 개발자의 구체적인 목표를 달성하기 위해 많은 구현 관련 결정을 내려야 하며, 이는 구현마다 다를 수 있다. 또한, 이러한 개발 노력은 복잡하고 시간 소모적일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 이 개시 내용의 이점을 갖는 당업자를 위한 설계, 제조, 및 제작의 일상적인 착수일 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명의 다양한 실시예들의 요소들을 소개할 때, "a", "an", "the" 및 "상기(said)"라는 용어는 하나 이상의 요소가 있음을 의미하는 것으로 의도된다. "구비하는", "포함하는" 및 "갖는"이라는 용어는 포괄적인 것으로 의도되며, 열거된 요소 이외에 추가적인 요소가 있을 수도 있음을 의미한다.

혈소판 활성화 및/또는 응집은 체내 및/또는 체외의 상처를 치료하는데 사용될 수도 있다. 체내 혈소판 활성화를 위해, 불활성화된 혈소판 풍부 혈장(PRP)이 상해 부위에 적용되거나 주입되고, 결합 조직에 존재하는 콜라겐과 같은 신체 내의 자연 발생 화합물에 의해 활성화된다.

종래의 체외 프로세스 동안에, 추출 및 분리된 혈액 중의 혈소판은 성장 인자(예를 들어, 혈소판 유도 성장 인자(PDGF))의 릴리즈를 유도하는 트롬빈과 같은 혈소판 활성화 화합물에 노출된다. 예를 들어, 체외 혈소판 활성화를 위해, 의사는 환자로부터 혈액을 체취하여 혈액 샘플을 원심 분리하여 혈소판이 풍부한 혈장(PRP) 샘플을 생성할 수 있다. 트롬빈과 같은 염화칼슘(CaCl₂) 및 혈소판 활성화 화합물을 PRP 샘플에 첨가하여 혈소판 활성화를 유발하고 성장 인자를 함유하는 겔을 형성하여 상처에 적용할 수 있다. 그러나, 이러한 프로세스는 서로에 대하여 다른 성장 인자의 다양한 레벨을 맞추거나 조절할 어떤 방식도 허용하지 않는다. 따라서, 결과적인 성장 인자 혼합물이 당면한 작업에 최적화되어 있는지 여부에 관계없이, 임상의는 활성화 프로세스의 결과를 간단히 사용해야 한다.

본 명세서에서 논의된 본 실시예는 활성화 파라미터에 응답하여 상이한 레벨 또는 양의 성장 인자의 릴리즈를 가능하게 하는 하나 이상의 맞춤형 에너지 노출 프로토콜에의 노출에 응답하여 체외 혈소판(또는 다른 세포) 활성화 및 성장 인자 릴리즈에 관한 것이다. 성장 인자의 릴리즈 이외에도, 본 접근 방법은 또한 활성화 절차에서 다른 인자의 방출을 제어하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 활성화된 혈소판(또는 노출된 샘플의 다른 세포)은 본 명세서에서 논의된 접근 방법에 응답하여 내인성 항산화제(endogenous antioxidants), 활성 산소 종(reactive oxygen species), 기질 금속 단백질 가수 분해 효소-2(matrix metalloproteinase-2; MMP-2) 및 기타 요인을 조정 가능하거나 조절 가능한 방식으로 릴리즈할 수도 있다. 즉, 본 명세서에서 논의된 바와 같이 조정 가능하거나 맞춤화 가능한 활성화는, 성장 인자의 맞춤화된 릴리즈뿐만 아니라 상처 치유 프로세스와 관련될 수 있는 다른 인자(예를 들어, 위에 열거된 것들)를 포함할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 특정 예 또는 논의가 성장 인자의 맥락에서 제공될 수도 있지만, 그러한 예 및 논의는 또한 위에 열거된 것과 같은 다른 인자를 포함하며, 이는 또한 상이하고, 맞춤화 가능한 활성화 프로토콜에 응답하여 차등적으로 릴리즈될 수도 있다.

본 접근 방법은 혈소판, 적혈구, 백혈구 등을 포함하여(그러나 이로 제한되지는 않음) 활성화되었을 때 단백질, 성장 인자를 릴리즈하는 다양한 유형의 세포에 관하여 사용될 수도 있다. 이러한 방식으로, 혈소판 겔은, 생성된 특정 인자의 양을 최적화하기 위하여 혈소판 겔 내의 상이한 성장 인자의 레벨이 조정되거나, 또는 다른 것들에 대하여 특정 인자의 원하는 비율 또는 프로포션(proportion)을 얻기 위해 서로에 대하여 조절될 수도 있다. 이것은 다른 성장 인자 프로파일, 상이한 내인성 항산화제 프로파일, 상이한 활성 산소 종 프로파일 등을 가질 수 있는 맞춤화된 또는 최적화된 혈소판 겔의 생산을 허용한다. 이것은 치유 케스케이드의 상이한 스테이지(예를 들어, 혈관 형성(angiogenesis), 상피화(epithelization) 등)가 상이한 성장 인자 또는 다른 인자로부터 이익을 얻거나 이들에 의해 개선될 수도 있기 때문에 유용할 수 있다. 따라서, 상처 치유 프로세스의 특정 스테이지에 기초하여 성장 인자 레벨을 조절함으로써, 상처 치유 프로세스가 빨라질 수 있다.

본 명세서에서 논의된 체외 혈소판 활성화는, 다른 유형의 에너지에의 노출이 또한 고려되고 포괄되더라도, PRP 샘플 또는 혈소판을 함유하는 임의의 현탁액과 같은 혈액 샘플을 전기 펄스에 노출(예를 들어, 펄스화된 전기장에 대한 노출)시켜 혈소판 활성화를 유발하는 것을 포함할 수도 있다. 체외 성장 인자 방출을 위한 방법은, 전기 자극 전에 혈액 샘플에 화학 물질을 첨가하는 것을 포함할 수도 있거나 또는 포함하지 않을 수도 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 활성화는 활성화 노출의 파라미터에 따라, 샘플(예를 들어, 적혈구) 내의 세포의 파괴(예를 들어, 세포의 용해)를 포함할 수도 있거나 또는 포함하지 않을 수도 있다. 세포 용해의 프로세스는 활성화 노출의 파라미터에 따라 조정될 수 있다. 특정 실시예에서, 전기 자극 또는 활성화는, 상이한 성장 인자 레벨 및/또는 서로에 대한 성장 인자의 상이한 프로포션을 산출하는 상이한 파라미터 또는 파라미터들의 조합을 사용하여, 상이한 전기 파라미터(예를 들어 진폭, 전압, 전기장, 에너지 밀도, 전류, 펄스 폭, 펄스 수 등)를 사용하여 적용될 수 있다. 그에 대응하여, 다른 유형의 에너지에 대한 노출은, 일반적으로 해당 유형의 에너지 생성 또는 노출과 연관된 하나 이상의 파라미터를 조절하는 것을 포함할 수도 있다. 이러한 다르게 만들어진 활성화된 조성물은, 상이한 생물학적 또는 의학적 효과(예를 들어, 향상된 상처 치유)를 달성하는 데 사용될 수도 있고, 따라서 원하는 효과는 주어진 세포 조성물을 활성화시키는데 사용되는 전기적 펄스 파라미터를 결정할 수도 있다.

전술한 내용을 고려하여, 도 1은 체외 혈소판(또는 다른 세포 제품) 활성화 및 맞춤화 가능한 또는 조정 가능한 성장 인자 릴리즈를 위한 펄스 발생 시스템(10)을 개략적으로 도시한다. 시스템(10)은 펄스 발생 회로(12) 및 대향 전극(또는 전극 어레이)(14 및 16)을 포함한다. 도시된 실시 예에서, 전극(14 및 16)은 큐벳(18)의 대향 측면에 이격되어 있다. 즉, 큐벳(18)은 전극들 사이에 배치되고, 전극(14, 16)은 콘택트(20)를 통해 펄스 발생 회로에 결합된다. 즉, 도전성 커플링(즉, 접촉 커플링)이 도시된 예에서 설명된다. 그러나, 이 접촉-커플링 실시예는 설명을 용이하게 하고 본 접근 방법을 설명하기 위한 유용한 상황을 제공하기 위해서만 제공되며, (본 명세서에서 논의된 바와 같은) 샘플을 활성화 에너지에 노출시키는 유일한 적절한 메커니즘은 아니다. 예를 들어, 다른 구현들에서, 논의된 에너지 결합을 달성하기 위해 비접촉식 결합 기술(예를 들어, 용량성 또는 유도성의 결합 기술)이 사용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 혈소판 현탁액에 대한 에너지 결합은, 샘플 컨테이너와 도관 및 전극 사이의 접촉(이 예에서 도시됨)을 포함하는 것 또는 유도성 또는 용량성 효과를 이용하는 이러한 접촉이 없는지 여부에 대하여, 임의의 적합한 메카니즘을 통해 일어나는 것으로 이해되어야 한다.

물리적 또는 구조적 구현에 관계없이, 펄스 발생 회로(12)는 동작 중에, 활성화되거나 자극될 때 단백질 및/또는 성장 인자를 방출하는 샘플(22) 내의 혈소판 또는 다른 세포 유형을 활성화시키기 위해 큐벳(18) 내의 혈액, 혈액 성분 또는 혈소판 현탁액 샘플(22)을 전기적으로 자극 또는 활성화시킨다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 이는 전극(14, 16) 및 큐벳(18)이 물리적으로 통합되거나 인터페이싱되는 방식에 관계없이, 펄스 발생 회로(12)가 작동할 때 큐벳(18) 내에 포함된 샘플에 펄스화된 전계를 인가하는 형태를 취할 수도 있다. 특정 실시예에서, 시스템(10)은 상이한 직경 또는 폭의 큐벳과 같은 상이한 크기의 큐벳을 수용 또는 보유하도록 구성될 수도 있다.

특정 실시예에서, 상기 큐벳(18)은 상기 전극(14 및 16)을 포함하는 샘플 홀더(24)로부터 이용될 수 있거나 및/또는 제거될 수도 있다. 큐벳(18)을 샘플 홀더(24)에 삽입하고 전극(14, 16)을 콘택트(20)와 접촉시킴으로써 펄스 발생 회로(12)가 샘플(22)에 걸친 전기 펄스를 생성할 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 상기 큐벳(18)은 적절한 샘플 용기의 일례에 불과하며, 상기 샘플(22)을 유지하고 상기 전극(14 및 16)과 접촉하고, 상기 전기 펄스를 전도하도록 구성된 다른 유형의 용기가 상기 시스템(10)과 함께 사용될 수도 있다. 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 전극(14, 16) 사이의 간격은 인가된 전압 및 큐벳 갭 거리의 비율로서 규정되는 펄스의 전계 강도에 영향을 줄 수도 있다. 예를 들어, 1cm 너비의 큐벳을 1kV 펄스에 노출시키면 1kV/cm의 전계 강도가 발생한다. 발생된 전기 펄스와 관련된 전계 강도, 전극 분리 거리, 및 다른 파라미터는, 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 활성화 절차 동안 서로에 대하여 성장 인자 레벨을 변화시키도록 변화되거나 조절될 수 있는 인자이다.

이해할 수 있는 바와 같이, 도시된 큐벳 또는 용기 기반 활성화 시스템은 배치(batch) 유형 처리 환경에 적합하다. 그러나, 도관이 대신에 도관의 대향 측면에 있거나 도관을 둘러싸는 전극(14 및 16)을 통과하는 플로 스루형 처리 환경이 대신 사용될 수도 있다. 이러한 플로우 스루 배열은 샘플이 도관을 통해 연속적으로 흐르게 하여 활성화를 위해 펄스 전기장에 노출시키고, 활성화된 제품은 연속 방식 또는 반연속 방식으로 수집된다. 이러한 실시예에서, 전극들에서의 전기적 파라미터들 및/또는 전극들(14 및 16) 사이의 폭에 부가하여, 또는 그 대신에, 다른 파라미터들이 또한 활성화된 제품을 조정하거나 맞춤화 하도록 조절될 수도 있다. 예를 들어, 도관을 통과하는 샘플(예를 들어, 혈소판 현탁액)의 유속 및/또는 도관의 직경은, 또한 활성화 프로세스의 인자 또는 파라미터로서 고려되거나 조절될 수도 있다. 즉, 전극에 대해 특정된 전기적 파라미터 이외에, 유속 및 전극 간격 중 하나 또는 양자가 활성화 동안에 샘플에 의해 경험되는 전계 노출(또는 필드 밀도 노출)을 결정할 수도 있다.

임의의 실시예에서, 시스템은 제어 및 입력 회로를 포함할 수도 있고, 전용 하우징으로 구현될 수도 있거나, 또는 컴퓨터 또는 다른 프로세서 기반 제어 시스템에 결합될 수도 있다. 예를 들어, 시스템(10)은 펄스 발생 회로(12)를 제어하는 프로세서(26)를 포함하거나 또는 그 프로세서(26)와 통신할 수도 있다. 시스템(10)의 추가 구성요소는 프로세서(26)에 의해 실행되는 명령어를 저장하는 메모리(28)를 포함할 수도 있다. 그러한 명령어는 펄스 발생 회로(12)를 사용하여 전기 펄스를 생성하기 위한 프로토콜 및/또는 파라미터를 포함할 수도 있다. 프로세서(26)는 예를 들어 범용 단일 칩 마이크로프로세서 또는 다중 칩 마이크로프로세서를 포함할 수도 있다. 또한, 프로세서(26)는 애플리케이션 특정 프로세서 또는 회로와 같은 임의의 종래의 특수 목적 프로세서일 수도 있다. 메모리(28)는 랜덤 액세스 메모리, 대용량 저장 디바이스, 고체 상태 메모리 디바이스, 또는 분리형 메모리와 같은 임의의 적절한 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 매체일 수도 있다. 또한, 디스플레이(30)는 시스템(10)의 동작과 관련된 조작자에게 표시를 제공할 수도 있다. 시스템(10)은, 펄스 발생 회로(12)를 활성화하고, 적절한 펄스 파라미터를 선택 또는 지정하거나, 또는 복수의 이러한 프로파일들(예를 들어, 각각이 상처 치유의 상이한 단계들에 대응하는 프로파일들) 중에서 미리 구성된 펄스 프로파일을 선택하기 위한 사용자 입력 디바이스(32)(예를 들어, 키보드, 마우스, 터치스크린, 트랙볼, PDA 또는 스마트 폰과 같은 핸드 헬드 디바이스 또는 이들의 임의의 조합)를 포함할 수도 있다.

본 명세서에 논의된 바와 같은 펄스 발생 시스템(10)은, 혈소판(또는 다른 셀 타입) 활성화에 더하여 혈소판 또는 다른 세포 유형 활성화를 위한 단일 목적 디바이스로서 또는 전기 천공(electroporation), 가속화된 세포 성장과 같은 다른 전계 노출 애플리케이션을 위해 사용될 수도 있는 다목적 디바이스로서 구현될 수도 있다. 또한, 시스템(10)은, 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 하나 이상의 규정된 프로토콜에 따라 및/또는 성장 인자의 상이한 레벨 또는 비율을 생성하도록 변경될 수 있는 하나 이상의 파라미터를 사용하여 전기 펄스를 생성하도록 구성될 수도 있다. 프로토콜은 사용자 입력에 의해 생성될 수도 있고 및/또는 품종(forma) 리스트 또는 메뉴와 같이 사용자에 의해 선택되도록 메모리(28)에 저장될 수도 있다. 일 실시예에서, 펄스 발생 회로(12)는, 하나 이상의 성장 인자 레벨이 특정 펄스 파라미터 값에 의해 결정되는 맞춤화되고 활성화된 세포 조성물(예를 들어, 상처 치유의 특정 단계를 향상시키기 위하여 맞춤화된 겔)을 생성하기 위하여, 특정 전계 강도, 펄스 길이, 총 노출 시간, (플로우-스루 구현을 위한) 유속 또는 다른 특성을 사용하는 프로토콜을 구현하기 위해 프로세서(26)의 제어 하에서 동작할 수도 있다. 이러한 프로토콜은 원하는 생물학적 또는 의학적 효과(예를 들어, 상처 치유 단계) 및/또는 활성화 동안 샘플의 세포의 파괴 또는 용해에 대응하는 것과 같은 경험적 또는 이론적 연구에 의해 결정될 수도 있다. 다른 실시예에서, 시스템(10)은 전계 강도, 펄스 길이, 유속(flow rate), 및/또는 총 노출 시간 중 하나 이상과 관련된 사용자 입력을 수신하도록 구성될 수도 있는데, 즉, 사용자는 이러한 동작 파라미터들 중 하나 이상을 변경 또는 지정할 수 있다. 또한, 시스템(10)은 특정 펄스 형상을 생성하거나 또는 사용자 입력 및/또는 저장된 프로토콜 설정(setting)에 따라 서로 다를 수 있는 일련의 펄스를 생성하도록 구성될 수도 있다.

예로서, 일 실시예에서, 시스템(10)에 의해 생성된 펄스는, 애플리케이션에 따라서, 약 1 나노초 내지 약 100 마이크로초의 지속 기간, 및 약 0.1 kV/cm 내지 약 350 kV/cm의 전계 강도를 가질 수도 있다. 위에 언급한 바와 같이, 펄스의 전계 강도는 인가된 전압을 전극(14 및 16) 사이의 거리로 나눈 값이다. 시스템(10)에 의해 생성된 펄스는 일반적으로 0.1 kV/cm 이상의 전계 강도를 가지는 반면에, 펄스는 일반적으로 셀을 포함하는 현탁액의 항복 필드를 초과하지 않을 것이다.

일부 실시예에서, 펄스 발생 시스템(10)은 감지 기능을 포함할 수도 있다. 즉, 펄스 발생 시스템(10)은 샘플(22)을 세포 활성화를 위해 사용되는 전기 펄스의 전계 강도보다 낮은 전계 강도를 갖는 전기 펄스일 수 있는 감지 신호에 노출시키도록 구성될 수도 있다. 펄스 생성 시스템(10)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 전도성 및 유전율을 포함하지만 이에 한정되지 않는, 샘플(22)의 전기적 특성의 일부를 평가하기 위해 감지 신호를 획득 및/또는 처리할 수 있는 전류 감지 회로(34)를 포함한다. 전류 감지 회로(34)는 감지 신호의 발생 및 처리를 제어할 수 있는 프로세서(26)에 결합될 수도 있으며, 일부 실시예에서는 처리의 일부를 수행할 수도 있다. 다른 실시예에서, 전류 감지 회로(34)는, 감지 신호의 처리를 제어하는?전용 프로세서를 포함할 수도 있고, 결과를 보고하기 위해 프로세서(26)와 통신할 수도 있다. 대안적으로, 전류 감지 회로(34)는 펄스 발생 회로(12)와 일체형으로 될 수 있어, 후속 활성화 전기 펄스의 발생에 사용되는 입력을 제공할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 감지 신호의 처리는 전술한 전용 프로세서 또는 프로세서(26)에 의해 수행될 수도 있다.

다양한 전기 펄스 인자 또는 파라미터와 관련하여, 이들 인자는, 큐벳 간격(즉, 펄스가 인가되는 큐벳(18)의 폭), (플로우 스루 실시예에서의) 유속, 전압, 전계(예를 들어, 강도 또는 밀도), 전류, 펄스 폭, 및 인가된 펄스의 수를 포함하지만, 이들에 한정되지는 않는다. 한 연구에서, 이들 파라미터의 조합은, 다른 제어 또는 활성화 시나리오[예를 들어, 치료되지 않은 혈소판이 풍부한 혈장(platelet rich plasma; PRP), PRP + 염화칼슘(CaCl₂), PRP + 트롬빈(예를 들어, 소의 트롬빈 활성화된 PRP)]와 함께 테스트된다. 표 1은 전기 자극을 사용하여 혈소판을 활성화시키기 위해 연구에 사용된 전기 펄스 파라미터의 다양한 조합을 요약한 것이다.

또한, 표 1의 마지막 열은, 리스트에 실려 있는 파라미터들을 가지는 펄스에 노출되었을 때 샘플에서 용혈이 발생했는지 여부를 나타낸다. 전기 파라미터는 용혈(적혈 용해)을 피하거나 그 반대가 되도록 조절될 수 있다. 도시된 예에서, 샘플 내의 용혈은, 전계 및 전류가 가장 높은 2개의 시나리오에서 관찰되었다. 따라서, 다른 고려 사항 중에서, 샘플 내의 세포 용해 또는 파괴의 바람직함 또는 바람직하지 않음은, 활성화 프로토콜에 대한 전기적 또는 다른 파라미터(예를 들어, 전극 간격 및 유속)를 선택하는데 있어서 고려 사항일 수 있다.

표 1

이 연구의 결과를 도 2 내지 도 5에 나타내었으며, 도 2는 측정된 혈소판 유도 성장 인자(platelet derived growth factor; PDGF)를 그래프로 나타내고, 도 3은 측정된 표피 성장 인자(epidermal growth factor; EGF)를 그래프로 나타내고, 도 4는 측정된 혈관 내피 성장 인자(vascular endothelial growth factor; VEGF)를 그래프로 나타내고, 도 5는 측정 된 형질 전환 성장 인자 베타(β)1(transforming growth factor beta; TGFb1)을 그래프로 나타낸다. 이들 결과에서 볼 수 있듯이, 파라미터가 다른 전기 펄스는, 전기 자극과 비전기 자극 결과 사이뿐만 아니라 파라미터가 다른 전기 자극 시나리오간에도 각각의 다른 성장 인자의 레벨을 산출한다. 이들 도면에서, 실험 조건은 다음과 같으며 즉, PRP = 혈소판이 풍부한 혈장(활성화되지 않음); 칼슘 = 혈소판이 풍부한 혈장 + 염화칼슘; 트롬빈 = 혈소판이 풍부한 혈장, 염화칼슘. 및 소의 트롬빈(혈소판 활성제); 1, 2, 3, 4, 5 = 혈소판이 풍부한 혈장, 염화칼슘, 및 표 1에 도시된 전기 자극 조건 1-5를 통한 활성화이다.

예로서, PDGF에 대하여 그리고 도 12에 도시된 바와 같이, 표 1의 시나리오 1에서 도시된 바와 같이 파라미터화된 전기 펄스 및 큐벳 간격은, 다른 4개의 시나리오(~ 8,000 pg PDGF/mL)와 다른, 그리고 또한 3개의 비전기 시나리오(PRP는 ~ 600 pg PDGF/mL, 칼슘은 ~ 6,000 pg PDGF/mL, 트롬빈은 ~ 8,000 pg PDGF/mL)와 다른 PDGF(~ 3,800 pg PDGF/mL)의 레벨을 산출하였다. 따라서, 전기 펄스 특성, 큐벳 간격 또는 폭, 및/또는 펄스 동안 샘플에서 보여지는 에너지 밀도와 같은 전기 및 공간 인자의 일부 조합의 조작에 의해 활성화된 혈소판 조성물 내의 상이한 레벨의 PDGF가 획득되었다.

이와 유사하게, EGF에 대하여 그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 표 1의 시나리오 1 내지 5에 도시된 바와 같이 파라미터화된 전기 펄스 및 큐벳 간격은, 시나리오 1의 ~ 100 pg EGF/mL로부터 시나리오 3의 ~ 3,300 pg EGF/mL까지의 범위의 각 넘버링된 시나리오에 대하여 EGF 레벨이 인지 가능하게 상이한 레벨의 EGF를 산출하였다. 또한, 트롬빈 활성화된 혈소판에 대해 측정된 EGF의 레벨은, 단지 ~ 500 pg EGF/mL이었고, 이는 비전기적으로 활성화된 샘플에서 관찰된 최고 레벨이었다. 따라서, 전기 펄스 특성, 큐벳 간격 또는 폭, 및/또는 펄스 동안에 샘플에서 보여지는 에너지 밀도와 같은, 전기적 및 공간 인자의 일부 조합을 조작함으로써, 활성화된 혈소판 조성물 내의 상이한 레벨의 EGF가 얻어졌다.

VEGF(도 4)에 대하여, 표 1의 시나리오 1 내지 5에 도시된 바와 같이 상이한 전기 펄스 파라미터 및 큐벳 간격이, 각각의 넘버링된 시나리오에 대해 상이한 레벨의 VEGF를 산출하고, 시나리오 1 및 2는 각각 ~ 800 pg VEGF/mL 및 ~ 1,750 pg VEGF/mL를 산출하고, 시나리오 3-5는 ~ 2,250 pg VEGF/mL 내지 ~ 2,500 pg VEGF/mL를 산출한다. 따라서, 이전의 실시예에서와 같이, 활성화된 혈소판 조성물 내의 상이한 레벨의 VEGF는, 전기 펄스 특성, 큐벳 간격 또는 폭, 및/또는 펄스 동안에 샘플에서 보여지는 에너지 밀도와 같은, 전기적 및 공간적 인자의 일부 조합을 조작함으로써 얻어졌다.

마지막으로, TGFb1에 대하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 표 1의 시나리오 1 내지 5에 도시된 바와 같이 파라미터화된 전기 펄스 및 큐벳 간격은, 각각의 넘버링된 시나리오에 대해 시나리오 2의 1,000 pg 미만의 TGFb1/mL 내지 시나리오 3의 ~ 65,000 pg TGFb1/mL 범위의 인지가능하게 상이한 레벨의 TGFb1를 산출하며, 다른 시나리오는 이들 값들 사이에 포함된다. 따라서, 이전의 예에서와 같이, 활성화된 혈소판 조성물 내의 상이한 레벨의 TGFb1은, 전기적 펄스 특성, 큐벳 간격 또는 폭, 및/또는 펄스 동안에 샘플에서 보여지는 에너지 밀도와 같은 전기적 및 공간 인자의 일부 조합을 조작함으로써 얻어졌다. 추가 예로서, 전기 조건 2는 트롬빈 활성화(도 5)에 비해 더 낮은 레벨의 TGFb1을 생성하지만, 동일한 레벨의 PDGF-aa(도 2), VEGF(도 4), 및 EGF(도 3)을 트롬빈으로서 생성한다. 과학적 문헌에서는 TGFb1이 흉터(scarring)의 증가와 상관관계가 있음을 시사하므로, 본 명세서에 설명된 전기 자극 2에 의해 생성된 혈소판 겔은, 트롬빈 활성화를 통해 생성된 혈소판 젤에 비해 적은 흉터를 유발할 수 있다.

이전의 예로부터, 상이한 성장 인자는 전기 펄스 및/또는 전극 간격의 변화하는 상이한 양태에 응답하여 차등적으로 방출된다는 것을 알 수 있다. 따라서, 이해되는 바와 같이, 원하는 성장 인자 프로파일에 기초하여, 전기 펄스 또는 펄스 시퀀스가?원하는 레벨의 원하는 성장 인자를 방출하도록 파라미터화될 수도 있다. 또한, 펄스 파라미터는 상이한 펄스에 의한 상이한 성장 인자의 방출을 목표로 하기 위해 펄스 사이에서 변경되거나 조절될 수도 있다.

전극 간격에 기인하는 공간적 변화가 때로는 차등적 성장 인자 릴리즈의 요인으로 나타난다는 것은 아무런 가치가 없다. 예를 들어, 시나리오 2, 3, 및 4는 모두 2mm 큐벳 간격으로 수행되지만, 적어도 EGF, VEGF, 및 TGFb1 방출과 관련하여 상이한 전기 펄스 파라미터의 각각은 결과를 제공하고, 여기서 방출된 각각의 성장 인자의 양은, 시나리오 2에 대해서 보다는 시나리오 4에 대하여 더 크고, 시나리오 4에 대해서 보다는 시나리오 3에 대하여 더 크다. 즉, 이러한 시나리오에서, 큐벳 간격이 일정하게 유지되므로, 차별화 요인자는 전기 펄스 파라미터의 차이이다.

이와 반대로, 시나리오 2 및 시나리오 5와 관련하여, 전기장, 전류, 펄스 폭, 및 적용되는 펄스의 수에 관한 대략 유사한 전기 펄스 파라미터 상이한 간격을 갖는 큐벳(시나리오 2에서 2 mm 및 시나리오 5에서 4 mm). 이 경우에, 이들 2개의 시나리오에서 서로 다른 양의 EGF, VEGF, 및 (특히) TGFb1이 방출되어, 큐벳 간격 또는 큐벳 간격(에너지 밀도 또는 전기장과 같은)의 일부 파라미터 파생물이 차별화 인자임을 강력하게 암시한다. 따라서, 전기 펄스 파라미터 및 공간 인자(개별적으로 또는 혼동된 방식으로)는 절대적 의미로 및/또는 다른 성장 인자와 관련하여 하나 이상의 성장 인자의 방출에 차등적으로(예를 들어, 우선적으로) 영향을 줄 수 있다.

이러한 지식을 사용하여, 따라서, 원하는 양의 하나 이상의 특정 성장(또는 다른) 인자를 가지며, 다른 인자에 대한 하나 이상의 인자의 원하는 비율 또는 포로포션을 가지며, 또는 절대적 의미 또는 상대적 의미로 인자의 특정 프로파일을 가지는 혈소판 활성화 조성물(예를 들어, 겔)을 생성시킬 수 있다. 즉, 혈소판 활성화 조성물은, 전기 펄스 파라미터, 전극 간격, 및/또는 (플로우-스루 구현에서의) 유속의 적절한 조합을 사용하여 조정되거나 맞춤화되어, 임상의가 상처 치유 단계에 특이한 조성물(예를 들어, 혈관 형성을 필요로 하는 상처에 대한 높은 VEGF, 새로운 혈관 등)과 같이, 주어진 환자에 대해 원하는 의학적 또는 생물학적 효과를 가지는 혈소판 활성화 조성물을 생성 또는 주문(order)할 수 있다. 실제로 이것은 선택 가능한 버튼 또는 메뉴 항목 또는 그래픽 인터페이스의 리스트과 같이 시스템(10)에 프로그램된 사전 설정 옵션을 사용하여 구현될 수도 있으며, 여기서 각 옵션은 상이한 의학적 효과 또는 처방, 및/또는 다른 세트의 미리 구성된 전기 펄스 파라미터에 대응하고, 이에 따라 조성물의 상이한 성장 인자 프로파일에 대응한다. 그러나, 이러한 배열에서도, 커스텀 또는 사용자 지정 전기 펄스 파라미터를 입력하기 위한 옵션이 사용자에게 제공될 수도 있다.

추가 예로서, 도 6 및 도 7은 비활성화된 PRP, 소의 트롬빈으로 활성화된 PRP 및 표 1로부터의 전기적 조건 2, 3 및 5 (도 2, 3, 4 및 5의 성장 인자 프로파일을 참조)로부터의 성장 인자를 사용하여 체외 세포 증식 분석의 결과를 나타낸다. 이들 분석은 상피화를 위한 대용물로서 인간의 피부의 섬유 아세포(도 6) 및 혈관 형성의 대용물로서 인간의 피부의 미세 혈관 내피 세포(도 7)를 사용하였다. 도 6은 전기적 조건 2, 3 및 5가 트롬빈 활성화(빠른 상피화)에 비해 높은 속도로 세포 증식을 유발한다는 것을 보여준다. 그러나 도 7은 전기적 조건 3이 소의 트롬빈 활성화(빠른 혈관 형성)에 비해 높은 증식 레이트를 유발하는 반면에, 전기적 조건 2 및 5가 소의 트롬빈(느린 혈관 형성)에 비해 느린 증식을 나타내는 것을 보여준다. 이러한 분석은 임상의가 혈소판이 풍부한 혈장의 적절한 전기 자극을 사용하여 상처 치유 효과를 조정할 수 있는 가능성을 입증한다.

전술한 내용을 고려하여, 도 8은 본 명세서에서 논의된 바와 같이 혈소판 활성화 조성물(50)을 생성하는데 사용될 수 있는 공정 흐름(40)의 예를 나타낸다. 방법(40)의 어떤 단계들은 조작자에 의해 수행될 수 있는 반면에, 방법의 다른 단계들은 전기 펄스의 구성 및/또는 애플리케이션을 제어하는 하나 이상의 알고리즘을 실행하는 것과 같이, 시스템(10)에 의해 수행될 수도 있음을 이해하여야 한다.

도 8을 참조하면, 혈액 샘플(42)(예를 들어, 전혈(whole blood) 샘플)은 일 구현예에서 PRP 샘플(46)을 생성하기 위해 초기에 처리된다(단계 44). 자가(autologous) 구현에서, 혈액 샘플(42)은 이전 방문 동안 또는 현재 치료 세션 중에 환자 자신으로부터 얻어질 수 있다. 다른 구현예에서, 혈액 샘플은 환자 이외의 누군가로부터 획득될 수 있다. 또한, 도시된 처리 단계(44)는 일부 경우에서 존재하지 않을 수 있으며, 후속 단계들은 혈액 샘플(42)에서 대신 수행되는 것으로 이해된다. 수행될 때, 처리 단계(44)는 혈액 샘플(42)로부터 PRP 샘플(46)을 생성하기 위한 원심 분리 또는 여과 또는 임의의 다른 적절한 접근과 같은 혈소판 분리에 적합한 하나 이상의 기술에 기초할 수도 있다. 어떤 구현예에서, CaCl₂는 시스템(10)을 통해 단계 52에서 하나 이상의 펄스에 노출되기 전에, 샘플(PRP 또는 전혈)에 첨가될 수도 있다.

도시된 공정 흐름에서, 조작자가 샘플(PRP 또는 전혈)이 전기 펄스에 노출되는 동안에 배치되는 큐벳 또는 도관 크기(예를 들어, 전극 간격)를 선택하는 단계 48이 도시된다. (2 mm, 4 mm, 또는 다른 적절한 크기와 같은) 임의의 적절한 전극 간격이, 사용될 수도 있고, 위에서 언급한 바와 같이, 큐벳 크기의 선택은, 상대적 의미로(즉, 다른 성장 인자에 비례함) 또는 절대적 의미로(즉, 현재의 총량 또는 농도; 다른 성장 인자 레벨과는 무관함), 활성화된 혈소판 조성물에 존재하는 하나 이상의 성장 인자의 레벨에서의 인자일 수도 있다

선택된 큐벳 크기 내의 PRP 또는 혈액 샘플은, 시스템(10) 내에 배치되고, 단계 52에서 하나 이상의 전기 펄스에 노출될 준비가 된다. 펄스 발생 이전에, 펄스 파라미터(54)는 조작자에 의해 선택되거나 또는 달리 지정될 수도 있다. 구현에 따라서, 펄스 폭(즉, 지속 기간) 및 인가되는 펄스 수뿐만 아니라 펄스의 전기적 특성(전압, 전기장, 전류 등을 포함하지만 이에 한정되지 않음)은, 직접적으로, 또는 사용될 때(단계 60), 특정 생물학적 또는 의학적 효과를 제공하기 위하여 최적화되거나 또는 맞춤화된 조성물(50)과 같은, 미리 정해진 활성화된 혈소판 조성물(50)에 대응하는 (예를 들어, 메뉴 또는 프로토콜의 리스트로부터의) 미리 설정된 프로토콜의 선택에 의해, 단계 56에서 조작자에 의해 지정될 수도 있다.

혈소판 활성화가 특정 예에서 언급되었지만, 혈소판이 풍부한 혈장에 존재할 수 있는 다른 세포 유형(예를 들어, 적혈구, 백혈구 등)은, 본 명세서에서 논의된 바와 같은 단백질 및/또는 성장 인자를 릴리즈하기 위하여 활성화될 수 있다고 이해되어야 한다. 즉, 본 접근 방법은 단백질 및/또는 성장 인자의 맞춤형 릴리즈가 그러한 세포가 활성화될 때 단지 혈소판이 아닌 다양한 유형의 세포를 형성하도록 일반적으로 이해될 수도 있다. 또한, 위에서 언급한 바와 같이, 상기 논의의 어떤 부분에서 성장 인자가 예로서 언급되었지만, 다른 인자(예를 들어, 내생적 항산화제, 활성 산소 종, 기질 금속 단백질 가수분해 효소-2(matrix metalloproteinase-2; MMP-2)가 활성화된 제품에 존재할 수도 있고, 본 명세서에 논의된 바와 같이 맞춤화되거나 또는 조정되는 레벨 또는 비율을 가질 수도 있다.

개시된 실시예 중 하나 이상은 단독으로 또는 조합하여 체외 혈소판 활성화 및 성장 및 다른 인자의 방출을 위한 의학 기술에 유용한 하나 이상의 기술적 효과를 제공할 수도 있다. 체외 혈소판 활성화에 대한 본 기술은, 상이한 전기적 특성, 지속 기간, 및/또는 상이한 펄스 수를 갖는 상이한 크기 및/또는 전기 펄스의 큐벳 또는 도관을 사용하여, 하나 이상의 성장 또는 다른 인자의 양 또는 농도에 대한 활성화된 혈소판 조성물, 또는 조성물의 다른 인자에 대한 하나 이상의 인자의 상대적 프로포션을 맞춤화 또는 조정할 수 있다. 이러한 방식으로, 화학 수단(예를 들어, 트롬빈, 콜라겐, 칼슘 등에의 노출에 의함)을 포함하는 다른 수단에 의해 활성화가 이루어질 때 관찰된 성장 인자 레벨과 상이한 성장 인자 레벨을 갖는 활성화된 혈소판 조성물이 생성된다. 명세서에 설명된 기술적 효과 및 기술적 문제는 단지 예로서 제공되며 제한하도록 의도되지는 않는다. 본 명세서에 설명된 실시예는 다른 기술적 효과를 가질 수도 있고 다른 기술적인 문제를 해결할 수 있음을 주목하여야 한다.

본 발명의 어떤 특징부만이 본 명세서에 예시되고 설명되었지만, 많은 수정 및 변경이 당업자에게 발생할 것이다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 본 발명의 진정한 사상 내에 있는 그러한 모든 수정 및 변경을 커버하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다. 실시예들 중 일부는 체내 혈소판 활성화 워크플로우에 사용될 수 있다. 하나는 응고없이 전기 자극에 의한 PRP의 성장 인자 방출을 유발할 수 있고, 상해 부위에 이 PRP를 주입할 수 있다. 이렇게 방출된 성장 인자는 상해 부위의 상처 치유에 사용될 수 있다. 또한, 어떤 실시예에서, 혈소판은 또한 결합 조직 내의 콜라겐에 의해 완전히 활성화될 수 있다.

Claims

성장 인자를 릴리즈(release)하기 위한 방법에 있어서,
펄스 발생 장치의 전극에 대하여 샘플을 위치 결정하는 단계와,
일 세트의 전기 펄스 파라미터를 지정하는 단계 - 상이한 파라미터 값들이 활성화된 제품 조성물에서 상이한 레벨의 하나 이상의 성장 인자를 산출함 - 와,
상기 파라미터 값들에 따라 발생된 하나 이상의 전기 펄스에 상기 샘플을 노출시키는 단계 - 상기 샘플은, 상기 하나 이상의 전기 펄스에 노출될 때, 적어도 부분적으로 상기 일 세트의 전기 펄스 파라미터에 의해 결정된 하나 이상의 성장 인자의 레벨을 갖는 활성화된 제품 조성물을 산출함 -
를 포함하는 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 샘플은 혈소판이 풍부한 혈장 샘플, 혈소판 현탁액, 또는 전혈(whole blood) 샘플 중 하나를 포함하는 것인 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
제1항에 있어서,
복수의 용기 크기로부터 용기 또는 도관 크기를 선택하는 단계와,
이전의 선택된 크기의 용기 내에 상기 샘플을 배치하는 단계 - 상기 샘플을 위치 결정하는 단계는, 상기 전극들 사이의 샘플 홀더 내에 상기 샘플을 유지하는 용기를 배치하는 단계를 포함하고, 상기 활성화된 제품 조성물은 적어도 부분적으로 상기 용기 크기에 의해 결정된 상기 하나 이상의 인자의 레벨을 가짐 -
를 더 포함하는 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 전극들 사이에 상기 샘플을 위치 결정하는 단계는, 상기 전극들 사이의 도관을 통해 상기 샘플을 유동시키는 단계를 포함하고, 상기 활성화된 제품 조성물은, 적어도 부분적으로 도관 직경 또는 상기 도관을 통과하는 상기 샘플의 유속(flow rate) 중 하나 또는 양자에 의해 결정된 상기 하나 이상의 인자의 레벨을 가지는 것인 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 일 세트의 전기 펄스 파라미터는, 전압, 전계, 전류, 펄스 폭, 에너지 밀도, 혈소판 당 에너지, 또는 펄스 수 중 하나 이상을 포함하는 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 성장 인자는, 혈소판, 적혈구, 또는 백혈구 중 하나 이상에 의해 릴리즈되며, 혈소판 유도 성장 인자, 상피 성장 인자, 혈관 내피 성장 인자, 또는 형질 전환 성장 인자 베타 1을 포함하는 성장 인자를 포함하는 것인 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
제1항에 있어서, 상기 샘플의 세포는 상기 하나 이상의 전기 펄스에 응답하여 용해되지 않는 것인 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법에 있어서,
큐벳(cuvette) 크기를 선택하는 단계 - 상이한 큐벳 크기가 활성화된 제품 조성물에서 상이한 레벨의 하나 이상의 인자를 산출함 - 와,
상기 선택된 크기의 큐벳 내에 샘플을 배치시키는 단계와,
상기 펄스 발생 장치의 샘플 홀더 내에 상기 큐벳을 배치하는 단계와,
상기 샘플을 하나 이상의 전기 펄스에 노출시키는 단계
를 포함하며,
상기 샘플은, 상기 하나 이상의 전기 펄스에 노출될 때, 적어도 부분적으로 상기 큐벳 크기에 의해 결정된 상기 하나 이상의 성장 인자의 레벨을 갖는 활성화된 제품 조성물을 산출하는 것인 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
제8항에 있어서,
일 세트의 전기 펄스 파라미터를 지정하는 단계를 더 포함하며, 상이한 파라미터 값은 상기 활성화된 제품 조성물에서 상이한 레벨의 하나 이상의 성장 인자를 산출하고, 상기 활성화된 제품 조성물은, 적어도 부분적으로 상기 일 세트의 전기 펄스 파라미터에 의해 결정된 하나 이상의 성장 인자의 레벨을 가지는 것인 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
제9항에 있어서, 상기 일 세트의 전기 펄스 파라미터는, 전압, 전계, 전류, 펄스 폭, 에너지 밀도, 또는 펄스 수 중 하나 이상을 포함하는 것인 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
제8항에 있어서, 상기 하나 이상의 성장 인자는, 혈소판 유도 성장 인자, 상피 성장 인자, 혈관 내피 성장 인자, 또는 형질 전환 성장 인자 베타 1 중 하나 이상을 포함하는 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
제8항에 있어서, 상기 샘플의 세포는 상기 하나 이상의 전기 펄스에 응답하여 용해되지 않는 것인 성장 인자를 릴리즈하기 위한 방법.
활성화된 혈액 유도 세포 치료를 맞춤화하기 위한 방법에 있어서,
상처(wound)의 유형 또는 상처 치유 케스케이드의 각각의 공정 중 하나 또는 양자에 기초하여 환자를 치료하기 위한 맞춤화된 성장 인자 프로파일을 결정하는 단계와,
결정된 성장 인자 프로파일에 대응하여 하나 이상의 전기 펄스 파라미터 및 큐벳 크기를 선택하는 단계와,
선택된 전기 펄스 파라미터에 기초하여 발생된 하나 이상의 전기 펄스에 선택된 크기의 큐벳에 배치된 샘플을 노출시켜, 상기 성장 인자 프로파일를 갖는 활성화된 제품 조성물을 생성하는 단계를 포함하는 활성화된 혈액 유도 세포 치료를 맞춤화하기 위한 방법.
제13항에 있어서, 상기 성장 인자 프로파일을 결정하는 단계는, 상기 활성화된 혈소판 조성물에 존재하도록, 혈소판, 적혈구, 또는 백혈구 중 하나 이상으로부터 릴리즈되고, 혈소판 유도 성장 인자, 상피 성장 인자, 혈관 내피 성장 인자, 또는 형질 전환 성장 인자 베타 1 중 하나 이상을 포함하는 성장 인자의 절대량을 결정하는 단계를 포함하는 것인 활성화된 혈액 유도 세포 치료를 맞춤화하기 위한 방법.
제13항에 있어서, 상기 성장 인자 프로파일을 결정하는 단계는, 다른 성장 인자에 대해 활성화된 제품 조성물에 존재하도록, 혈소판 유도 성장 인자, 상피 성장 인자, 혈관 내피 성장 인자, 또는 형질 전환 성장 인자 베타 1 중 하나 이상의 상대량을 결정하는 단계를 포함하는 것인 활성화된 혈액 유도 세포 치료를 맞춤화하기 위한 방법.
제13항에 있어서, 상기 하나 이상의 전기 펄스 파라미터를 선택하는 단계는, 전압, 전계, 전류, 펄스 폭, 에너지 밀도, 또는 펄스 수 중 하나 이상에 대한 값을 지정하는 단계를 포함하는 활성화된 혈액 유도 세포 치료를 맞춤화하기 위한 방법.
제13항에 있어서, 상기 하나 이상의 전기 펄스 파라미터를 선택하는 단계는, 복수의 미리 구성된 펄스 프로파일로부터 미리 구성된 펄스 프로파일을 선택하는 단계를 포함하는 활성화된 혈액 유도 세포 치료를 맞춤화하기 위한 방법.
전기 펄스 발생 시스템에 있어서,
적어도 2개의 상이한 크기의 큐벳을 수용하도록 구성된 샘플 홀더와,
상기 샘플 홀더에 존재할 때, 큐벳 내로 하나 이상의 전기 펄스를 발생하도록 구성된 펄스 발생 회로와,
사용자 입력을 수신하도록 구성된 하나 이상의 사용자 입력 디바이스와,
하나 이상의 프로세서 실행 가능한 루틴을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독 가능한 메모리와,
상기 컴퓨터 판독 가능한 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 프로세서 실행 가능한 루틴을 액세스 및 실행하도록 구성된 프로세서 - 상기 프로세서 실행 가능한 루틴은, 실행될 때, 규정된 성장 인자 프로파일에 대응하는 하나 이상의 전기 펄스 파라미터를 지정하는 입력을 수신하는 것 - 상이한 전기 펄스 파라미터 값들은 상기 성장 인자 프로파일에서 상이한 레벨의 하나 이상의 성장 인자를 산출함 - ; 및 상기 규정된 성장 인자 프로파일을 가지는 활성화된 제품 조성물을 발생시키도록 상기 펄스 발생 회로를 사용하여 상기 입력에 기초하여 하나 이상의 전기 펄스를 발생시키는 것을 포함한 동작들을 수행되게 하는 것인 전기 펄스 발생 시스템.
제18항에 있어서, 상기 입력을 수신하는 것은, 복수의 성장 인자 프로파일로부터 상기 성장 인자 프로파일의 사용자 선택을 수신하는 것을 포함하는 것인 전기 펄스 발생 시스템.
제18항에 있어서, 상기 하나 이상의 전기 펄스 파라미터는, 전압, 전계, 전류, 펄스 폭, 에너지 밀도, 또는 펄스 수를 포함하는 것인 전기 펄스 발생 시스템.